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文档简介

有机化学一、烯烃1、卤化氢加成1)XHXRCHCH2RCHCH3【马氏规则】在不对称烯烃加成中,氢老是加在含碳许多的碳上。【机理】H3C+X+H3CCH3主快CHCH3XH3CCH2+H+慢H3C+X+H3CX次CH2【实质】不对称烯烃的亲电加成老是生成较稳固的碳正离子中间体。【注】碳正离子的重排2)HBrRCHCH2RCH2CH2BrROOR【特色】反马氏规则【机理】自由基机理(略)【注】过氧化物效应仅限于HBr、对HCl、HI无效。【实质】不对称烯烃加成时生成稳固的自由基中间体。【例】BrH3CCHCH2BrH3CHBrCH2+H+H3CCHCH32、硼氢化—氧化

HBrCH3CH2CH2BrBr3CCHCH3Br1)B2H6RCHCH2RCH2CH2OH2)HO/OH-22【特色】不对称烯烃经硼氢化—氧化得一反马氏加成的醇,加成是顺式的,而且不重排。【机理】H3CH3CH3CCHCH2CHCH3CHCH3HBH2HBH2HBH2H3CCH3CH=CH2-CH2CH2CH3OOHH3CH2CH2CB-CHCH2(CH3CH2CH2)3BOOHHBH2CH2CH2CH3CH2CH2CH3CH2CH2CH3+-H3CH2CH2CBOHOH3CH2CH2C-OCH2CH2CH3BHO-CH2CH2CH3OOHOCH2CH2CH3HOO-B(OCH2CH2CH3)3BOCH2CH2CH3OCH2CH2CH3B(OCH2CH2CH3)3+3NaOH3NaOH3HOCH2CH2CH33+Na3BO3【例】1)BH3OHH2)H2O2/OH-CH3HCH33、X2加成BrBr2/CCl4CCCCBr【机理】BrBrBrBr-Br+C+CBrCCCCCCBrBrH2OBr-H+BrC+CCCCC+HOH2O【注】经过机理能够看出,反响先形成三元环的溴鎓正离子,而后亲和试剂攻击从反面攻击,不难看出是反式加成。不对称的烯烃,亲核试剂攻击主要取决于空间效应。【特色】反式加成4、烯烃的氧化1)稀冷高锰酸钾氧化成邻二醇。-H3CCH3H3CCH3稀冷KMnO4H2OH3CCH3H3COOCH3H3CCH3H3CCH3MnOHOHOO2)热浓酸性高锰酸钾氧化RR2KMnO4O+OCR2CCCR1HH+RR1OH3)臭氧氧化RR21)O3OO+CCCR2CR1H2)Zn/H2ORR1H4)过氧酸氧化RR2ROOOHOR2CCRR1HR1HRR2AgOCC+RR2O2R1HR1H5、烯烃的复分解反响nCH2CH2催化剂H2CCH2+RR1RR1【例】OC6H5OC6H5GrubbscatalystH2CCH2+H2CCH26、共轭二烯烃1)卤化氢加成H3CHXH2CX高温1,4加成为主CH2HXH2CX低温1,2加成为主CH32)狄尔斯-阿德尔(Diels-Alder)反响【描绘】共轭二烯烃和烯烃在加热的条件下很简单生成环状的1,4加成产物。【例】OOCH2苯+OOCH2OOCH2CHOCHO苯+CH2CH2二、脂环烃1、环丙烷的化学反响【描绘】三元环因为张力而不稳固,易发生加成反响开环,近似碳碳双键。H2/NiCH2CH2CH2Br2/CCl4HHCH2CH2CH2H2SO4BrBrCH2CH2CH2HX(X=Br,I)HOHCH2CH2CH2HX【特色】环烷烃都有抗氧化性,可用于划分不饱和化合物。【注】按照马氏规则【例】CH3HBrCH2CH2CHCH3HBr2、环烷烃制备1)武兹(Wurtz)反响【描绘】经过碱金属脱去卤素,制备环烷烃。【例】ZnCCCC双键的保护XXC2H5OHCH2XZnNaICH2XBrKBr2)卡宾①卡宾的生成A、多卤代物的α除去-X-X3CH+YC+X+HYXNaOH,RONa,R-LiB、由某些双键化合物的分解H2CCOH2C:+CO+-+H2CNNH2C:N2O--Cl2CCOCl2H2C:+Cl+CO2Cl②卡宾与烯烃的加成反响【特色】顺式加成,构型保持【例】Cl3CH/NaOHCl相转移催化剂ClBrBrBr3CH/KOC(CH3)3H3CHOC(CH3)3HHCH3H3CCH3③类卡宾【描绘】类卡宾是一类在反响中能起到卡宾作用的非卡宾类化合物,最常用的类卡宾是ICH2ZnI。CH2I2+Cu(Zn)ICH2ZnI制备【特色】顺式加成,构型保持【例】CH2I2Zn(Cu)H3CCH2I2H3CHCH3Zn(Cu)HCH3三、炔烃1、复原成烯烃1)、顺式加成R1H2R1R2Cat=[Pb/BaSO4,Pb/CaCO3,Ni3B...]R2CatNaBH4(CH3COO)2NiNi3B2)、反式加成H2R1R1R2Cat=[Na/液氨...]CatR22、亲电加成1)、加X2Br2R1BrR1R2BrR2【机理】Br+中间体R1R2【特色】反式加成2)、加HXBr2HBrRCHH3CCCH3BrRBrHBrRRR(一摩尔的卤化氢主要为反式加成)3)、加H2OH2OR重排ORCHCH2RHgSO4/H2SO4HOCH3【机理】Hg+RHg+R+Hg2+H2O-H+HgR+CHRC+HHHOHH2O+H+ORHgR重排RCH2HOHOHCH3【特色】炔烃水合切合马式规则。【注】只有乙炔水合生成乙醛,其余炔烃都生成相应的酮。3、亲核加成1)、OZn(CH3COO)OHCCH+H3COHH2CCHOCCH3HHCH3OHH+CH3COOCH3HH3COHOOHHCHOHHHH+n/2维尼纶合成纤维就是用聚乙烯醇甲酯nHOOOCH22)、NH4Cl,CuCl2aqHCCH+HCNH2CCNCH33CNCNNCNCH33CH2CHCH2CHH人造羊毛CNCNn3)、碱HCCH+C2H5OHH2CCHOC2H5150℃~180℃/压力4、聚合Cu2Cl22HCCHH2CCHCCHNH4ClCu2Cl23HCCHH2CCHCHCH2NH4Cl3HCCH金属羰基化合物Ni(CN)23HCCH5、端炔的鉴识Cu(NH3)2+-+RCCHRCCAg白色Ag(NH3)2+-+RCCHRCCCu红色【注】干燥的炔银和炔铜受热或震动时易发生爆炸,实验完成,应立刻加浓硫酸把炔化物分解。6、炔基负离子R1-L(L=X,OTs)RCCR1R1:1°烷基OOH-+(1)R1RCCNaRCCCH2CHR1(2)H2OOOH(1)R1CR2RCCCR1(2)H2OR2【例】ONaNH2-+H3CCH3H2OCH3HCCHHCCNaHCCOHOHCH3H2Al2O3CH3CH2H2CH2CPb/BaSO4CH3CH3三、芳烃1、苯的亲电代替反响1)卤代FeBr3+Br22)硝化浓H2SO4+浓HNO33)磺化+H2SO4(7%SO3)SO3H+H

BrHBrNO2H2OSO3HH2O4)傅-克(Friedel-Crafts)反响①傅-克烷基化反响AlCl3R+RCl【机理】Cl+AlCl3++RAlCl4+RCH2H+++RRCH2HR+R+++HCl+AlCl3AlCl4【注】碳正离子的重排,苯环上带有第二类定位基不可以进行傅-克反响。【例】CH3+H3CAlCl3CH3ClCH3CH3CH3+H3CAlCl3ClCH33CCH2Cl2+AlCl32CH1ClAlCl33+3②傅-克酰基化反响ClAlCl3ROOO+ROR【例】OCH3CH2COClAlCl3OAlCl3+OO2、苯环上代替反响的定位效应1)第一类定位基,邻对位定位基,常有的有NR2NHRNH2OHRArX(F,Cl,Br,I)

OROAlCl3CH3Zn-Hg浓HClOCOOH:OHNCROR

RRCOOHCH3OOCR2)第二类定位基,间位定位基,常有的有:ONR3NO2CF3Cl3CORCOOHCORCNSO3HCHO【注】第一类定位基除卤素外,均使苯环活化。第二类定位基使苯环钝化。卤素比较特别,为弱钝化的第一类定位基。3、苯的侧链卤代CH3CH3ClFeCH3+Cl2ClCH2ClClhCH3CH2BrNBS【机理】自由基机理4、苯的侧链氧化用高锰酸钾氧化时,产物为酸。【描绘】苯环不易被氧化,当其烷基侧链上有α氢的时候,则该链可被高锰酸钾等强氧化剂氧化,不论烷基侧链多长。结果都是被氧化成苯甲酸。HCCOOHKMnO4H+【例】CH3COOHKMnO4H+H3CCCH3H3CCCH3CH3CH32)用CrO3+Ac2O为氧化剂时,产物为醛。【例】CH3CH(OAc)CrO3/Ac2ONO2NO23)用MnO2为氧化剂时,产物为醛或酮。CH3CHOMnO2H2SO4OCH3CH2CH3MnO2H2SO45、萘αβ

CHONO2【特色】萘的亲电代替反响,主要发生在α位,因为攻击α位,形成的共振杂化体较稳固,反响速度快。【例】NO2HNO3H2SO4BrBr2CCl4SO3HH2SO4H2SO4

SO3HCH3CH3HNO3HOAcNO2NO2CH3CH3HNO3HOAcNO2NO2NO2NO2HNO3+H2SO4NO2四、卤代烃1、代替反响(1)水解OH-RXROHSH-RXRSH(2)醇解R1ONa1RXRORR1SNa1RXRSR(3)氰解CN-1RXRSRC2H5OH(4)氨解XNH3RRNH2XNH3RR3N(5)酸解R1COO-1RXRCOOR(6)与炔钠反响1-1RX+RCCRCCR(7)卤素互换反响NaIRXRI丙酮2、除去反响1)脱卤化氢①β-除去βαNaOHRCHCH2RCHCH2H乙醇Cl【注】当有多种β-H时,其除去方向按照萨伊切夫规律,即卤原子老是优先与含氢较少的β碳上的氢一同除去。【例】H3CKOHH3CH3C+CH3CH2Br乙醇CH381%19%H3CH3CCH3CH3KOHH2CBr乙醇H2CClH1RCCR

KOH

1RCCR乙醇ClH②α-除去ClNaOHClCHCCl2Cl(2)脱卤素22RRRZn,R13RCCR13乙醇BrBrRRCH2BrZnRRCH2Br3、与开朗金属反响(1)与金属镁反响无水乙醚RX+MgRMgX(格式试剂)(2)与金属钠反响武兹(Wurtz)反响2RXNaRR(3)与金属锂反响RX2RLi

++

无水乙醚2LiRLi+LiX无水乙醚CuIR2CuLi+LiI【注】二烷基铜锂主假如与卤代烃偶联成烷烃1R2CuLiRXRR14、复原反响Zn+HClNa+NH3RX+H2-RHPdLiAlH45、氯甲基化CH3ClOZnCl2HC++HClH五、醇1、卢卡斯(Lucas)试剂无水氯化锌与浓盐酸的很合溶液叫卢卡斯试剂,用于鉴识伯、仲、叔醇叔醇很快反响立刻浑浊Lucas试剂仲醇反响很快几分钟内浑浊伯醇反响很慢长时间不出现浑浊2、把羟基变为卤基(1)、醇与卤化磷(PX5、PX3)PX3XROHR(2)、醇与亚硫酰氯(SOCl2)SOCl2ROHRCl3、醇的氧化(1)沙瑞特(Sarret)试剂OHCrO3(C5H5N)2ORRHH【注】沙瑞特试剂,是CrO3和吡啶的络合物。它能够把伯醇的氧化控制在生成醛的阶段上,产率比较高,且对分子中的双键无影响。(2)琼斯(Jones)试剂OHCrO-HSOO3RR24R1R1【注】琼斯试剂是把CrO3溶于稀硫酸中,滴加到醇的丙酮溶液中,在室温下就能够得到很高的产率的酮。相同对分子中的双键无影响。【例】CH3CH3CrO3-H2SO4HO丙酮O(3)邻二醇被高碘酸氧化ROHOROOHORCHO+-H2OOIOHI+HIO3R1OOHR1CHOR1OHOOH4、频哪醇重排(pinacolrearrangement)RR2+ROHR1CCR3R1CCR3OHOHR2【机理】RR2+RR2RR2H-H2O+R1CCR3R1CCR3R1CCR3OHOH+OHOHOH2R-H+ROR1CCR3R1CCR3R2+R2OH【注】①羟基脱水,老是优先生成较稳固的碳正离子。②在不一样的烃基中,老是芳基优先迁徙。不一样的芳基,苯环上连有给电子基团的优先迁移。③要注意立体化学,离开基团所连的碳原子(若有手性的话)构型发生转变,因为是一个共同反响,正确的机理描绘是RR2H+RR2-H+ROR1CCR3R1CCR3R1CCR3OHOH+OHR2OH2+CC④频哪醇重排再有机中是特别广泛的重排反响,只需在反响中形成HO构造的碳正离子(即带正电荷的碳原子的周边碳上连有羟基),都能够发生频哪醇重排。【例】PhPhH+PhOH3CCCCH3H3CCCCH3OHOHPhH3CCH3OCH3极性溶剂H3CCCCH3H3CCCCH3-I-OHICH3H3COPhNaNO2PhCCHCH3H3CCCHCH3OHNH2H+5、制醇1)烯烃制备①酸性水合RR2H2SO4ROHCR2R1R2R1R3【注】碳正机理,生成稳固的碳正离子,可能重排。②羟汞化-脱汞反响RHg(OAc)2/H2ONaBH4RCH3CH2HO【特色】反响不发生重排,所以常用来制备较复杂的醇,特别是有体积效应的醇。③硼氢化-氧化法RR21)B2H6ROHCR22)H2O2/OH-R1R2R1R3【特色】反马氏规则,所以可合成伯醇,上两种方法没法合成。(2)格式试剂R+RR2+R2O+-R2MgXOMgXRCOHR1R1R1【例】OHOCH3MgClH2OCH3乙醚H+3)制备邻二醇①顺式邻二醇稀冷KMnO4OH-HOOHOsO4,吡啶KOH乙醚H2OHOOH②反式邻二醇(环氧化合物的水解)H2OH+

+OHOOHHOOH六、酚1、傅-克反响HOOHOHOH2SO4+OCO酚酞OCOHOOHO-OC+-OO2OHC-COO无色红色2、傅瑞斯(Fries)重排ROHH氢键OOOOAlCl3R+OR低温主高温主【特色】产物很好分别,邻位的产物可随水蒸气蒸出。3、与甲醛和丙酮反响OHOHOHHCHOCH2OHHH+或OH-+CH2OHOHOHHCHO酚醛树脂(电木)C6H5OHCH2OHOOHCH3H++2H3CHOCOHCH3CH3【注】生成中药工业原料双酚A(bisphenolA),双酚A可与光气聚合生成制备高强度透明的高分子聚合物的防弹玻璃,它还能够作为环氧树脂胶粘剂。4、瑞穆-悌曼(Reimer-Tiemann)反响O-OHHNaOHH++CHCl3O【实质】生成卡宾5、酚的制法1)磺酸盐碱融法工业上的:SO3HSO3Na①+Na2SO3中和+SO2+H2OSO3NaONa+NaOH325℃~350℃+Na2SO3②融化ONaOH+SO2+H2OH+③+Na2SO3【例】CH3CH3CH3H2SO4中和碱熔酸化SO3HOH(2)、重氮盐法NH2+-OHNNClNaNO2H2SO4/H2OHCl七、醚和环氧化合物1、醚的制法(1)威廉姆逊(Williamson)合成NaOR1RXROR1(2)烷氧汞化-脱汞Hg(OAc)2NaBH4RCH3RHCCH2OH-R1OHR1O【注】和羟汞化-脱汞反响相同,醇对双键的加成方向切合马氏规则。2、克莱森(Claisen)重排【机理】O

βγCH2CH=CH2OOHβγCH2CH=CH2OH3CCH3H3COHCH3

γβαCH2CH=CH2OHH3CCH3CH2CH=CH2αβγCH2OHCH3CH3αCH2CH=CHCH3OOCH3H3CH3CCH3αCHCH=CH2CH3OOH3CCH3H3CCH3CH3CHCHHH2CHCH2CH=CHCH3ααOHH3CCH3CH2CH=CHCH3α【注】近似的构型也可发生重排【例】OOCH2H2CCH2CH3CH3H2CH3CCH3H3CCH3OOCH3OOCH2H3C3、冠醚ClHOOOOOO+KOH18-冠-6OOOOClHOOOOOHClClHOOOKOHOHClClHOOOOO二苯并18-冠-6【特色】冠醚性质最突出就是他有好多醚键,分子中有必定的空穴,金属例子能够钻到OOO+KOO空穴中与醚键络合。O故有亲水性。冠醚分子内圈氧能够与水形成氢键,它的外头都是CH2构造,又拥有亲油性,所以冠醚能将水相中的试剂包在内圈带到有机相中,进而加快反响,故称冠醚为相转移催化剂。这类加快非均相有机反响称为相转移催化。4、环氧化合物(1)开环①酸性开环CCH+Nu-NuCCCC+OOOHH【注】不对称环氧化合物的酸性开环方向是亲核试剂优先与代替许多的碳原子联合。【例】H3CH+H3CH3Cδ++HOROOHOHδ+δ+HOR-H+ROH3CHOH3COHδ+②碱性开环-OC2H5HOCHOC2H5CCOC2H5CC25CCO-OHO【注】碱性开环,亲核试剂老是先攻击空间位阻较小的,空间效应。【例】δ-H3COC2H5OC2H5-OC2H5H3CH3CCHCHCH3CH3O--Oδ-OOC2H5H3C

CH

CHCH3OH【注】环氧开环不论酸式仍是碱式开环,离开基团(氧桥)的反位攻击中心碳原子,溴负离子对溴鎓离子的攻击。【例】

都属于SN2种类的反响,所以亲核试剂老是从获得反式开环产物。这类过程如同在烯烃加溴时,NaOC2H5HOC2H5H3C

O

H3C

OH

OC2H5H+H5C2OH3CHOC2H5OH3COH2)环氧的制备①过氧酸氧化RRCOOOHOCH2R②银催化氧化(工业)RAg/O2OCH2R③β-卤代醇H3CBr2/H2OHCOH-H3CH3C3CH2HOBrO-OBr八、醛和酮1、羰基上的亲和加成(1)加氢氰酸RROHδ+δ-+-O+HCNCCN(H)R1(H)R1(2)与醇加成①缩醛的生成RHOR1OHHOR1OR1OCOR1H+RRCOR1HHH+H半缩醛缩醛【机理】R1R1RH+RR+ROHOR1OHO+CCOHHHHOHH+OH2R1ORRRR+-H+1OH++HOR1COR1OR1CRCOR1HHHOR1H【特色】缩醛拥有胞二醚的构造,对碱、氧化剂稳固,所以可用此法在合成中做羰基的保护。相同的方法也可制备缩酮,机理相同。【例】OOOOHOCH2CH2OHH2H+H+Ni(3)加金属有机化合物RR2MgXR2H3O+R2RCOHORCOMgX(H)R1R1R1+-CCHH2OCCHNaCCHOH+NH3ONaOH2、与氨衍生物的反响RH2NYR-H2ORO(H)R1CNHYNY(H)R1OH(H)R1【例】RH2NOHRNOHO肟(H)R1(H)R1RH2NNH2RONNH2腙(H)R1(H)R1RH2NNHC6H5RONNHC6H5苯腙(H)R1(H)R13、卤仿反响OX2H+ORCCH3RCOHNaOHOHX2H+ORCOHRCHCH3NaOH【机理】OX2OOXX2RCCH3NaOHRCCH2RCHCXNaOHXOXOX2+RCCXRCOHHCX3NaOHXHOH【注】假如卤素用碘的话,则获得碘仿(CHI3)为黄色积淀,利用这类现象能够鉴识甲OH基醛、酮,还有这类构造的醇(RCHCH3)。【例】OHOOCH3I2CH3I2H+OHNaOHNaOH4、羟醛缩合1)一般的羟醛缩合①碱催化下的羟醛缩合【描绘】在稀碱的作用下,两分子醛(酮)互相作用,生成α、β不饱和醛(酮)的反响。OH-O2CH3CHOH3CCHCHCH【机理】-快+--2OH+HCH2COO2H2CCOHHCCOHHHHHCO慢HCCOH2OHH3CCO+-2HCH2CCOH3CC-HHOH3CCOHHH-H2OCH3CHCHCHO【实质】实质上是羰基的亲和加成,她的亲核试剂是一种由醛或酮自生成生的碳负离子,表现了α-H的酸性。【注】从反响机理看出,醛要进行羟醛缩合一定有α-H,不然没法产生碳负离子亲核试剂。当有一个α-H一般逗留在脱水的前一步,形成α羟基醛。其实羟醛缩合反响,只需控制温度就能够逗留在羟醛产物。【例】OH-CHO2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CHCH2CH3OH-2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CHCHCHO6℃~8℃OHCH2CH32H3CCHCHOOH-CH3H3CCHCHCCHOCH3CH3OHCH3②酸催化下的羟醛缩合【机理】++-HCH2H2CCOHH2CCOHH+HH稀醇式H2CH+HCC+H-+COHOH+CCOH3H2HH3CCOH供给活化羰基亲核试剂HHCOH+HCHCH3CHCHCHOH3CCOH-H2OH

+OHH-H+【实质】在酸催化反响中,亲核试剂实质上就是醛的稀醇式。【注】酸的作用除了促使稀醇式的生成外,还能够供给活化羰基的醛分子。别的,在酸的条件下,羟醛化合物更简单脱水生成α、β不饱和醛(酮),因为酸是脱水的催化剂。(2)酮的缩合反响【例】OOH-CH32HCCH3H3CCCH2CCH33OHOOOAl[OC(CH3)3]3100℃二甲苯(3)分子内缩合【注】分子内缩合,一般是形成稳固的五、六圆环,因为五、六圆环更稳固。【例】H-OH-H3CH3CCOCH3CCH3OOO-OH-OO(4)交错的羟醛缩合【描绘】两种同时有α-H的醛(酮),可发生交错羟醛缩合,产物是混淆物。【注】①一般的羟醛缩合反响,最好是一个有α-H的醛(酮),和一个没有α-H的醛(酮)反响。【例】OCH3CHOO+OH-H3CCH3OCHOCHOO+C2H5CHOCH3【注】②跟酸碱催化的卤代相同,当脂肪酮有两个不一样的烃基的时候,碱催化缩合一般优先发生在代替较少的α碳上,酸催化缩合发生在代替许多的α碳上。但这类反响的选择性不高,经常获得混淆物。【例】OH-OOC6H5CHCHCC2H5H3CCH3+OHCC6H5+CH3OHC6H5CHCCCH3【注】③假如用体积较大的碱,如二异丙基氨基锂(LDA)作缩合催化剂,使之基本上攻击体积较小的一侧。【例】OOOHH3C1)CH3CHO/LDAHC3CH32)H+/HO2LDA=LiN[CH(CH3)2]25、醛(酮)的氧化1)Tollens,吐伦试剂【描绘】氢氧化银溶液氨溶液,被称为吐伦试剂。Ag(NH3)2OHRCHORCOOH2)Fehling,菲林试剂【描绘】碱性氢氧化铜溶液用酒石酸盐熔合,称为菲林试剂。Cu(OH)2/NaOHRCHORCOOH3)拜耶尔-维立格(Baeyer-Villiger)氧化【描绘】酮被过氧酸氧化成脂。OORCOOOHRCR1RCOR1【机理】OOOHORC+HOOCCH3RCOOCCH3R1R1OH+OOO+RCOR1-RCOR1+HOCCH3OCCH3【注】①不对称酮进行拜耶尔-维立格氧化时,会有两种可能,这主要看迁徙基团的迁徙难度,芳基>叔烃基>伯烃基>甲基。②醛也可发生拜耶尔-维立格氧化反响,但因优先迁徙基团是氢,所以主要产物是羧酸,相当于醛被过氧酸氧化。【例】OOCH3OPhCOOOHCH3CHCl36、醛(酮)的复原(1)催化氢化H2RCHORCOOHNiRH2ROOHPtR1R1【注】好多基团都能够催化氢化,如碳碳双键、碳碳三键、硝基、氰基,所以选择催化氢化复原羰基的时候,要看好化合物能否还有其余能够催化氢化的基团。2)用LiAlH4、NaBH4复原R1)LiAlH4RO2)H2O,H+OH(R1)H(R1)HR1)NaBH4RO2)H2O,H+OH(R1)H(R1)H【特色】NaBH4复原醛、酮的过程与LiAlH4近似,但它的复原能力不如LiAlH4的强。也正因这样,NaBH4拥有较高的选择性,即NaBH4对醛、酮的复原不受脂基、羧基、卤基、氰基、硝基等基团的扰乱,而这些基团都能被LiAlH4复原。3)①麦尔外因-彭多夫(Meerwein-Ponndorf)复原R(CH3)2CHOHROO(R1)H[(CH3)2CHO]3Al(R1)H【机理】[(H3C)2HCO]AlOOCH3OAl[OCH(CH3)2]OCH+H3CR1CCH3R1RHCH3ROAl[OCH(CH3)2]H3CRR1CH+CHOHCHOH+[(CH3)2CHO]3AlRH3CR1②欧芬脑(Oppenauer)氧化R(CH3)2COROHO(R1)H[(CH3)2CHO]3Al(R1)H【注】麦尔外因-彭多夫复原的逆反响,就是欧芬脑氧化。【特色】麦尔外因-彭多夫复原和欧芬脑氧化,他们都拥有高度的选择性,对双键、叁键或许其余易被复原或易被氧化的官能团都不发生作用。【例】O麦尔外因-彭多夫OHPhCHCHCPhPhCHCHCHPh(4)双分子复原OMgH+CH3CH3H+CH3OH3CCCH3H3CCCCH3苯H3CCCCH3OHOHCH3OMgH+H+苯OHOHO【特色】双分子复原的产物是邻二醇,能够在酸的作用下发生频哪醇重排。5)克莱门森(Clemmensen)复原OZn-HgRCR1RCH2R1浓HCl,【特色】羰基复原成亚甲基【注】不合用α、β不饱和醛(酮),双键对其有影响。(6)乌尔夫-基日聂耳(Wolff-Kishner)复原和黄鸣龙改良法OR1+KOHRCH2NNH2RCH2R1高温,高压OH2NNH2,NaOHRCH2R1RCR1(HOCH2CH2)2O,【特色】羰基复原成亚甲基【注】不合用α、β不饱和醛(酮),会生成杂环化合物(7)硫代缩醛、酮复原RH+RR1H2RCH2O+HSCH2CH2SHSSNi(或BF3)RR11【特色】羰基复原成亚甲基,该反响合用于α、β不饱和醛(酮),反响不受碳碳双键影响。8)康尼查罗(S.Cannizzaro)反响,歧化反响【描绘】没有α-H的醛与浓碱共热,生成等摩尔的相应醇和羧酸。O浓NaOHAr+CH2OHArCOOHArH【机理】OArOOH-HH--+ArArCOArCOOArCH2OHHOH【注】①有α-H的醛会发生羟醛缩合。②不一样没有α-H的醛也可发生歧化反响,主要谁的羰基开朗,氢氧根就先攻击它,它就生成羧酸,另一个生成醇。【例】浓NaOHPhCHO+HCHOPhCH2OH+HCOOHCa(OH)2CH2OH3HCHO+CH3CHOHOCH2CCHO羟醛缩合CH2OHCH2OHCa(OH)2CH2OHHOCH2CCHO++CH3COOHCH3CHOHOCH2CCH2OHCH2OH歧化反响CH2OH7、维狄希(Witting)反响CO+(C6H5)3PCR2CCR2+(C6H5)3PO醛酮维狄希试剂维狄希试剂的制备+Sn2+-(C6H5)3PRCH2X(C6H5)3PCHRXHn-C4H9Li(C6H5)3PCR2+LiX+C4H10-HX8、安眠香缩合【描绘】在CN-的催化下,两分子苯甲醛缩合生成二苯基羟乙酮,后者俗称安眠香,所以该反响叫做安眠香缩合。CN-OHO2C6H5CHOC6H5CHCC6H5C2H5OH-H2O【机理】-CNH2OCN-CNOH-C6H5COHC6H5COC6H5COHOH-HOH-HH2OC6H5COCNHH2OCNH-HC6H5CCC6H5C6H5CCC6H5C6H5COH-CNOH-OHOHOHOOH-CNH-CNHC6H5CCC6H5C6H5CCC6H5H2O-OOHOOH【注】该反响合用于芬芳醛,但当芳环上有吸电子基团或给电子基团时,反响都不发生。NO2CHOCH3OCHO如和都不发生安眠香缩合,可是将两者的混淆物在CN-作用下却能够发生交错的安眠香缩合。【例】+CN-OHONO2CHOCH3OCHONO2CCOCH3H9、与PCl5反响PCl5ClCOCCl10、贝克曼(Beckman)重排【描绘】酮与羟氨反响生成肟,后者在PCl5或浓H2SO4等酸性试剂作用下生成酰胺。RPCl5ONR1CNHRR1OH【机理】RNH+R-H2O+H2ONR1CNRR1OHR1+OH2+-H+OHOOH2R1CNRR1CNRR1CNHR【注】分子内的反式重排。假如转移基团含有手性碳原子,则该碳原子构型保持不变(这里的构型不变,是说本来和碳相连的键,直接和氮相连,不是那种从反面攻击的Sn2反响,构型翻转,可是这其实不可以保证R、S不变,毕竟判断手性的时候N比C大)。【例】PCl5NNHOHOPCl5NNHOHO11、α、β不饱和醛、酮的反响1)亲和加成①与HCN加成【描绘】α、β不饱和酮与HCN反响,主假如生成1,4加成产物。而α、β不饱和醛与HCN反响,则主要生成1,2加成产物。OCNOHCNRCHCHCR1RCHCH2CR1生成稀醇式,重排为酮式ORCHCHCH

OHHCNRCHCHCHCN②与格式试剂加成【注】α、β不饱和醛、酮与格式试剂反响,主要取决于他们的构造,羰基上连有较大基团,主假如1,4加成,假如上见碳上(C4)所连基团大,则以1,2加成为主。【例】OC6H5MgBrH3O+OHC6H5CHCHCHC6H5CHCHCH乙醚C6H5OC6H5MgBrH3O+OC6H5CHCHCC6H5C6H5CHCH2CH乙醚C6H5③与烃基锂加成【特色】烃基锂与α、β不饱和醛、酮反响,主要发生在1,2加成。【例】OC6H5LiH2OOHC6H5CHCHCC6H5C6H5CHCHCC6H5C6H5④与二烃基铜锂加成【特色】烃基锂与α、β不饱和醛、酮反响,主要发生在1,4加成。【例】CH3O(CH2=CH)2CuLiH2OCH3OH3CCCHCCH3H2CCHCCH2CCH3乙醚CH3OOLiCu(CH3)2H2O乙醚CH3CH3CH3(2)亲电加成【注】α、β不饱和醛、酮与亲电试剂,一般都发生在1,4加成。【例】OO+HBr(g)Br(3)复原反响①使羰基复原A、麦尔外因-彭多夫复原O麦尔外因-彭多夫OHRCHCHCR1RCHCHCHR1B、用LiAlH4复原OOHLiAlH4②使双键复原【描绘】采纳控制催化氢化或用金属锂-液氨,可使α、β不饱和醛、酮分子中双键被复原,而保存羰基。【例】OOH2Pt-CCH3CH3CH3CH3LiH+NH3OO12、醛、酮的制法(1)氢甲醛化法CO,H2,Co2(CO)8RCH2CH2CHO+RCHCH3RCHCH2,压力CHO【注】不对称稀获得两种醛的混淆物,一般以直链烃基醛为主。13、盖德曼-柯赫(Gattermann-Koch)反响【描绘】在催化剂存在下,芳烃和HCl、CO混淆物作用,能够值得芳醛。CHOAlCl3+CO+HClCu2Cl2【注】芳环上有烃基、烷氧基,则醛基按定位规则导入,以对位产物为主。假如芳环上带有羟基,反响成效不好;假如连有吸电子基团,则反应不发生。【例】CH3CH3AlCl3+CO+HClCu2Cl2CHO2)、罗森孟德(Rosenmund)复原RO2Pd/BaSO4+HRCHO喹啉+SCl【特色】在此条件下,只好使酰氯复原为醛,而醛不会进一步复原成醇。【例】OClOHPd/BaSO4H2喹啉+SClCl(3)、酰氯与有机金属试剂反响RRR九、羧酸1、成酰卤2、成酰胺3、复原成醇4、脱羧反响y=R

O苯H3O+O+R`2CdRCR`ClO-78℃O+R`2CuLiRCR`乙醚ClO-78℃O+R`MgXRCR`Cl乙醚SOCl2RCOOHRCOClPX3RCOOHRCOXPX5RCOOHRCOXRCOOH+NH3RCONH21)LiAlH4RCOOHRCH2OH2)H2OyCH2COOHyCH3+CO2OOC,HOC,CN,NO2,Ar【注】同一个碳上炼油羧基和另一个拉电子基团的化合物都简单发生脱羧反响,羧基直接炼油拉电子基团,也很简单脱羧。5、汉斯狄克(Hunsdiecker)反响【描绘】纯的干燥的羧酸银盐在四氯化碳中与溴一同加热,能够放出二氧化碳生成溴代烃。Br2/CCl4RCOOAgRBr+CO2+AgBr【机理】自由基机理【特色】不论脂肪酸,仍是芬芳酸都可经过这个门路脱羧。6、柯西(Kochi)反响Pb(CH3COO)4RCOOHRClLiCl【机理】自由机理【注】一般羧酸α碳连有2个或3个烃基时收率最好,直链脂肪酸收率稍差,芬芳酸收率很低,脂环酸一般收率较高。【例】COOH

ClPb(CH3COO)4LiCl+ClCH3CH3CH37、柯尔柏(Kolbe)电解【描绘】脂肪酸钠盐或钾盐的浓溶液电解放出二氧化碳获得两个羧酸烃基相偶联的产物。电解2RCOONa+2H2ORR+2CO2+H2+2NaOH【机理】自由基历程OO阳极R-eRO-OO-CO2RRRRO阴极H2O+e-HO+1/2H2【例】电解2KOOC(CH2)3COOC2H5C2H5OOC(CH2)6COOC2H58、α卤代反响【描绘】据哟α氢的羧酸在少许红磷或三溴化磷存在下与溴发生反响,获得α溴代酸。PBr3RCH2COOH+Br2RCHBrCOOH9、二元酸热分解反响HOOCCOOHCO2+HCOOH脱羧HOOCCH2COOHCO2+CH3COOHOCOOHOCOOHOO失水COOHOCOOHOCH2COOHO+CO2+H2OCH2COOH脱羧并失水CH2COOHO+CO2+H2OCH2COOHHOOC(CH2)nCOOH聚酐n>510、羧酸的制法(1)烃氧化KMnO4/H+RCHCHR`RCOOH+R`COOHCH3COOHKMnO4/H+(2)腈的水解H3O+RCNRCOOH【注】氰多有卤代烃与氰化钠反响合成。但要注意,有些卤代烃与氰化钠反响主要生成除去产物,如叔卤代烃。芬芳卤代烃不开朗,一般不与氰化钠作用。这个弊端可由格式试剂法去填补。(3)由格式试剂加二氧化碳制备1)CO2RMgXRCOOH2)H+/H2O【注】格式试剂的制备也是有限制的,比方有羟基的卤代烃,这时就用腈水解法。十、羧酸衍生物1、酰氯的代替反响OHOHRCOHOORCCl+HOR`RCOR`O

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ClHClHNH2RCNH2+HCl【注】该反响实质上是在氧氮上导入酰基,所以酰氯是一个优秀的酰化剂。【例】OCClOCCl2、酸酐的代替反响

O+OH吡啶COO+HNNaOHCNH2OOHOHRCOH+OOORCOCR+HOR`RCOR`+OHNH2RCNH2+

RCOOHRCOOH+RCOONH4【注】酸酐也是优秀的酰化剂。【例】OOCH3OHOCHC2H5O+H3CCH2CHCH3COOHO3、酯的代替反响H+(orOH-)RCOOR1+H2OH+(orR2O-)RCOOH+RCOOR1+R2OHRCOOR2+RCOOR1+NH3RCONH2+【例】

R1OHR1OHR1OHOCOOEtH2NC2H5O-HNH2C+OOCOOEtH2NNHO脲巴比土酸4、腈的反响RCNRCNRCN

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H+(orOH-)H+(orOH-)H2ORCONH2RCOOH水解H2O+无水HClNH2H+R1OHRCOR1Cl-RCOOR2醇解H2ONH4ClNHNH3R氨解150℃,压力NH25、羧酸衍生物和格式试剂反响OOMgXO1)R1MgXOHR+R1MgXRRRCClCClCR12)H+/H2OCR1R1R1OOMgXO1)R1MgXOHRCOR2+R1M

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