浙大有机化学复习习题课4-有机化合物的合成

1 2 有机化合物的合成有机化合物的合成 解好解好有机合成题的基础是将有机反应按官能团转化有机合成题的基础是将有机反应按官能团转化、 增长碳链增长碳链、减少碳链减少碳链、重组碳架重组碳架、环扩大环扩大、环缩小环缩小、开环开环、 关环等进行归纳关环等进行归纳、熟记熟记、灵活应用灵活应用。 解合成题通常分两步进行解合成题通常分两步进行： 1. 运用逆合成法对目标分子进行剖析运用逆合成法对目标分子进行剖析，最终确定合成最终确定合成 所需的起始原料所需的起始原料。这就要求掌握各类化合物的拆分方法这就要求掌握各类化合物的拆分方法。 2. 以剖析为依据以剖析为依据，写出合成方案写出合成方案。 3 R O R R-XR-R RCCR RCH2-CH2RRCH=CHR RCH2-CH2R 有机化学合成总结有机化学合成总结 1.饱和脂肪烃饱和脂肪烃 （1）偶联反应 (2)醛、酮还原 (3)烯烃、炔烃还原 4 CH=CH2RRCH2-CH2-OH R-CH 2CH2X R-CH=CH 2 2. 2. 不饱和脂肪烃不饱和脂肪烃 一、烯烃合成 (1)醇脱水 (2)卤代烷脱卤化氢 (3)邻二卤化合物脱卤化氢 (4)炔的还原 R-C C-R H2 H2 NaNH3 或Li, C=C H R R H HH R C=C R Lindlar 触媒 (5)Wittig反应 C C R1 R2 R H C O R1 R2 R-CH=P(Ph)3 + 5 R-CC-R1R-C R1X + CH R-CCR1R-C-C-R1 X H H X 二、炔烃合成 （1）从其它炔烃 （2）通过二卤消除反应 6 RXRHX2 + R-CH-CH2 X R-CH=CH2 R-CH=CH2 R-CHCH2 XX X2 + RX ROHX-G + RClNaIRI+ 3.3.卤代烃卤代烃 (1)烷烃的卤代 (2)不饱和烃和卤化氢或卤素加成 (3)从醇制备 (4)卤素的置换 7 C-CH2OH H R H R-CH=CH2OH2+ R-CH2CH2OHR-CH=CH2 (BH3)2C-CH2OH H R H R-CH=CH2+ R-CH2OH RCHO R-COOH RCOOR1 R R O R R OH R-CH2-OHRMgXCH2O + R H R1 O RMgX R1CHO R1MgXRCHO + + R R2 R1 O RMgXR1R2CO R1MgXRR2CO R2MgXRR1CO + + + R-CH2OH R-CH2XOH+ - 4.4.醇醇 (1) 烯烃水合 (2)硼氢化-氧化 (3)醛,酮,羧酸及其酯还原 (4) 从格利雅试剂 (5)卤烃水解 8 9 CH CH CH2 CH2 + CH2 CH2 COOCH3 COOCH3 + 200oC 150oC CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH 简写为 高压 常用反应： 10 CC CH3CH3 HH H2,Pd/PbO,CaCO3 CH3CCCH3 CH3CH2CC(CH2)3CH3 Na, 液NH3, -78, 97% CH3CH2 C H C (CH2)3CH3 H CHC2H5CC2H5C CNa C2H5CCNaC3H7I C3H7CCC2H5 + NaI NaNH2+ + NH3 + 11 CH3CHCH2 + CH3COOH O CH3CHCH2 O +CH3COOH 过氧乙酸 环氧丙烷 12 CC H RR1 R2 +KMnO4 (浓浓） RCOOH + O C R1 R2 KMnO4(酸酸性性） +CHCH2R RCOOH +CO2 +H2O KMnO4 (浓浓） + HOOC-CH2CH2-COOH +KMnO4 (浓浓） CH3 COOH CH3 O 13 OH H2SO4 OH SO3H FeBr3 Br2 OH SO3H Br OH2 OH Br CH3 Br2 FeBr3 Br CH3 KMnO4 Br COOH Br COOH NO2 HNO3 H2SO4 + 定位规则在有机合成上的应用定位规则在有机合成上的应用 14 醛 酮 甲醛 HHC O R1HC O R1R2C O 1) RMgX 2) H3O+ HHC OH R 伯伯醇醇 R1HC OH R 仲仲醇醇 R1R2C OH R 叔叔醇醇 R-X + Mg R-MgX 绝对乙醚 15 O +RMgX 1. Et2O 2.H3O+ RCH2CH2OH +RMgX CH3COOEtH3C OH R R 16 应用应用 保护羰基保护羰基 BrCH2CH2CHO + HOCH2CH2OH O BrCH2CH2CH O HCl (g) CH3CH2CCLi O CH2CH2CH O CH3CH2CC H3O+ CH2CH2CHOCH3CH2CC 保护基保护基 17 NH2NHAc (AcO)2O AcONa NHAc Br H H2O NH2 Br Br2, H2O 18 CH3 O NaOCl CO2H CH3CCHCOCH3 CH3 KOCl CH3CCHCO2H CH3 88% 53% 19 RCONH2 NaOH, Br2 RNCO H2O RNH2 20 CH3COC2H5 O 2 1. EtONa/EtOH 2. H3+O CH3CCH2COC2H5 OO CO2C2H5 CO2C2H5 CO2C2H5 O 1. C2H5ONa 2.H3+O PhCOOCH3 + CH3CH2COOC2H5 1) NaOH 2) H+ PhC CH O CH3 COOC2H5 C6H5CCH3 + C6H5COC2H5 OO 1. C2H5ONa 2. H3+O C6H5CCH2CC6H5 OO CH2(CO2Et)2 + CH3COCHCH2CH3COCH2CH2CH(CO2Et)2 KOH EtOH 21 由乙酰乙酸乙酯为原料合成甲基酮的一种重要方法，称为乙酰乙酰 乙酸乙酯合成法乙酸乙酯合成法 O OEt O CH3CH R O OH O CH3CH R 1. NaOH, H2O 2. H3O+ -CO2 CH3CCH2R O 22 丙二酸酯的烷基化 CH2(CO2Et)2 1. EtONa 2. RX RCH(CO2Et)2 1. OH- 2. H3O+, RCH2CO2H 1. EtONa 2. RX RRC(CO2Et)2 1. OH- 2. H3O+, RRCHCO2H 23 RCONH2 NaOH, Br2 RNCO H2O RNH2 N2ClNaCl OH2NH2NaNO2 +2+ HCl2+ 5 Br NH2 1. H2SO4,H2O, NaNO2 2. Br OH 66% CH3NH2 NaNO2, H2O H2SO4 CH3N NHSO4 CuBr CH3Br 70% CuCN KCN CH3CN 67% 24 1 1完成下列转化完成下列转化 分析分析： 目目标标分分子子一一方方面面是是一一个个甲甲基基酮酮, 另另一一方方面面又又是是一一个个增增加加两两个个碳碳原原子子的的伯伯醇醇。 CH3COCH2CH2CH2CH2OHCH3COCH2CH2MgX + O CHCCH2CH2Br 合合成成时时应应保保护护羰羰基基 合成合成： CHCCH2CH2Br H2O Hg2+, H+ CH3C = O CH2CH2Br HOCH2CH2OH H+ CH3C O CH2CH2Br O (1) O (2) H3O+ CH3COCH2CH2CH2CH2OH (1)CHCCH2CH2BrCH3COCH2CH2CH2CH2OH 25 分析分析： 这这是是增增加加一一个个碳碳原原子子的的反反应应, 且且由由环环状状化化合合物物转转化化成成开开链链化化合合物物。 CH3C = O (CH2)4CHO CH3CH3 OH = OOH 合成合成： OH K2Cr2O7/ H+ = O (1) CH3MgBr (2) H3O+ CH3 OH H+ , H2O CH3 (1) O3 (2) Zn / H2O CH3C = O (CH2)4CHO (2) OH CH3C = O (CH2)4CHO 26 (3) C2H5OHH2NCH2CH2CH2CH2NH2 分析分析： 这这是是一一个个增增加加两两个个碳碳原原子子的的反反应应, 目目标标分分子子为为胺胺。 C2H5OH H2NCH2CH2CH2CH2NH2NCCH2CH2CNBrCH2CH2Br CH2=CH2 合成合成： CH3CH2OH H+ CH2=CH2 Br2 / CCl4 BrCH2CH2Br NaCN NCCH2CH2CN H2 / Ni H2NCH2CH2CH2CH2NH2 27 (2) C = O CH3 CH3O NO2 CH3 分析分析： C = O CH3 CH3O NO2 CH3 CH3O + COCl NO2 合成合成： CH3 H2SO4 100 Na2CO3 NaOH 300 CH3 ONa CH3I CH3 CH3O 28 CH3 HNO3 H2SO4 KMnO4/H+SOCl2 COCl NO2 C = O CH3 CH3O NO2 COCl NO2 AlCl3 CH3 CH3O + 29 【练练 习习】 以指定原料合成以指定原料合成(其它试剂任选其它试剂任选)： COOH CH3 (1) O= C = O OH CH3 (2) CH3 Cl BrBr CH3 和 30 (1) O= (1) CH3MgBr (2) H3O+ PBr3 吡吡 啶啶 Br CH3 Mg / 醚醚(1) CO2 (2) H3O+ COOH CH3 O= (1) CH3MgBr (2) H3O+ H+, H2O CH3