有机合成中有机物官能团的引入、消除和转化方法

有机合成中有机物官能团的引入、消除和转化方法官能团的引入2．官能团的消去(1)通过加成反响消除不饱和键。(2)通过消去反响、氧化反响或酯化反响消除羟基(—OH)。(3)通过加成反响或氧化反响消除醛基(—CHO)。(4)通过消去反响或水解反响消除卤素原子。3．官能团的转化(1)利用衍变关系引入官能团，如卤代烃eq\o(,\s\up11(水解),\s\do4(取代))伯醇(RCH2OH)eq\o(,\s\up11(氧化),\s\do4(复原))醛eq\o(→,\s\up7(氧化))羧酸。(2)通过不同的反响途径增加官能团的个数，如(3)通过不同的反响，改变官能团的位置，如有机合成中碳架的构建1．有机成环反响(1)有机成环：一种是通过加成反响、聚合反响来实现的；另一种是通过至少含有两个相同或不同官能团的有机物脱去小分子物质来实现的。如多元醇、羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子水等而成环。(2)成环反响生成的五元环或六元环比拟稳定。2．碳链的增长有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见的方式如下所示。(1)与HCN的加成反响(2)加聚或缩聚反响，如nCH2(3)酯化反响，如CH3CH2OH＋CH3COOH浓CH3COOCH2CH3＋H2O。3．碳链的减短(1)脱羧反响：R—COONa＋NaOHeq\o(→,\s\up11(CaO),\s\do4(△))R—H＋Na2CO3。(3)水解反响：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。(4)烃的裂化或裂解反响：C16H34eq\o(→,\s\up7(高温))C8H18＋C8H16；C8H18eq\o(→,\s\up7(高温))C4H10＋C4H8。合成路线的选择1．中学常见的有机合成路线(1)一元合成路线：卤代烃eq\o(→,\s\up11(NaOH/H2O),\s\do4(△))一元醇→一元醛→一元羧酸→酯(2)二元合成路线：eq\o(→,\s\up7(NaOH/H2O))二元醇→二元醛→二元羧酸→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(链酯,环酯,高聚酯))(3)芳香化合物合成路线：2．有机合成中常见官能团的保护(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反响，把—OH变为—ONa(或—OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反响将其保护起来，待氧化后再利用消去反响转变为碳碳双键。(3)氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯eq\o(→,\s\up7(合成))对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2复原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有复原性)也被氧化。有机合成中有机物官能团的引入、消除和转化方法练习【例1】工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯()，其过程如下：据合成路线填写以下空白：(1)有机物A的结构简式：____________________________________________________，B的结构简式：_____________________________________________________________。(2)反响④属于__________反响，反响⑤属于____________反响。(3)③和⑥的目的是__________________________________________________________。(4)写出反响⑥的化学方程式：_________________________________________________。【例2】由环己烷可制备1，4­环己醇二醋酸酯。下面是有关的8步反响(其中所有无机产物都已略去)。(1)在上述8步反响中，属于取代反响的有________，属于加成反响的有________，反响④属于________反响。(2)写出以下化合物的结构简式。B：__________________，C：________________。(3)写出反响④、⑤、⑥的化学方程式。④________________________________________________________________________，⑤________________________________________________________________________，⑥________________________________________________________________________。(4)写出在NaOH溶液中水解的化学方程式：______________________。【例3】乙醇在与浓硫酸混合共热的反响过程中，受反响条件的影响，可发生两类不同的反响类型：1,4­二氧六环是一种常见的溶剂。它可以通过以下合成路线制得：eq\x(烃类A)eq\o(→,\s\up7(Br2))eq\x(B)eq\o(→,\s\up11(NaOH),\s\do4(水溶液))eq\x(C)eq\o(→,\s\up11(浓H2SO4),\s\do4(－H2O))其中的A可能是 乙烯 B．乙醇 C．乙二醇 D．乙酸【例4】肉桂酸甲酯M，常用作调制具有草莓、葡萄、樱桃等香味的食用香精。M属于芳香化合物，苯环上只含一个直支链，能发生加聚反响和水解反响。测得M的摩尔质量为162g·mol－1，只含碳、氢、氧三种元素，且原子个数之比为5∶5∶1。(1)肉桂酸甲酯的结构简式是。(2)G为肉桂酸甲酯的一种同分异构体，其分子结构模型如下图(图中球与球之间连线表示单链或双键)。G的结构简式为。(3)以芳香烃A为原料合成G的路线如下：①化合物E中的含氧官能团有________(填名称)。②E→F的反响类型是__________，F→G的化学方程式为_______________________。③写出符合以下条件的F的同分异构体的结构简式(只写一种)：____________________。ⅰ.分子内含苯环，且苯环上只有一个支链；ⅱ.在催化剂作用下，1mol该物质与足量氢气充分反响，消耗5molH2；ⅲ.它不能发生水解反响。【例5】食品添加剂必须严格按照食品平安国家标准(GB2760­2011)的规定使用。作为食品添加剂中的防腐剂G和W，可经以下反响路线得到(局部反响条件略)。(1)G的制备①A与苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团，它们互称为__________；常温下A在水中的溶解度比苯酚的______(填“大”或“小”)。②经反响A→B和D→E保护的官能团是__________。③E→G的化学方程式为_____________________________________________________。(2)W的制备①J→L为加成反响，J的结构简式为__________________________________________。②M→Q的反响中，Q分子中形成了新的____________(填“C—C键”或“C—H键”)。③用Q的同分异构体Z制备，为防止R—OH＋HO—Req\o(→,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))R—O—R＋H2O发生，那么合理的制备途径为酯化、______、________(填反响类型)。④应用M→Q→T的原理，由T制备W的反响步骤为第1步_____________________________________________________________________；第2步：消去反响；第3步：_____________________________________________________________(第1、3步用化学方程式表示)【例6】利用从冬青中提取出的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品的合成路线如下：提示：根据上述信息答复：(1)D不与NaHCO3溶液反响，D中官能团的名称是________，B→C的反响类型是________。(2)写出A生成B和E的化学反响方程式：______________________________________。(3)A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下，I和J分别生成和，鉴别I和J的试剂为________。(4)A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料，K可由制得，写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式：________________________________。【例7】狄尔斯­阿德耳(Diels­Alder)反响也称双烯合成反响。试答复以下问题：(1)Diels­Alder反响属于______反响(填有机反响类型)。(2)某实验室以和合成，请用合成反响的流程图，表示出最合理的合成方案(注明反响条件)。500℃500℃①RCH2CH=CH2＋Cl2→RCHClCH=CH2＋HCl②合成过程中无机试剂任选。③合成反响流程图可表示为Aeq\o(→,\s\up7(反响物),\s\do5(反响条件))Beq\o(→,\s\up7(反响物),\s\do5(反响条件))C→……→H【例8】据《中国制药》报道，化合物C是用于合成抗“非典”药品(盐酸袪炎痛)的中间体，其合成路线为：(1)写出以下物质的结构简式B：__________________，C：__________________(反响②产物HCl中的H元素来自于氨基)。(2)A→D的转化中涉及的反响类型有________(填字母序号)。A．加成B．取代C．聚合D．氧化E．复原(3)反响①②中属于取代反响的是______(填数字序号)。(4)请你设计由甲苯→…→D的反响流程图(有机物用结构简式表示，必须注明反响条件)。提示：①合成过程中无机试剂任选。②反