張金龍
有機(jī)合成就是通過有機(jī)反應(yīng)構(gòu)建目標(biāo)化合物的分子骨架,并引入或轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)。中學(xué)有機(jī)合成要完成的學(xué)習(xí)目標(biāo)是根據(jù)試題所給出的真實(shí)合成路線,完成有機(jī)物的推斷。在掌握了各類代表物的典型性質(zhì)和各類物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系后,采取正推或逆推方法,在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)還要打通碳鏈增長或縮短、鏈環(huán)互變、官能團(tuán)保護(hù)等梗點(diǎn),才能順利完成題目要求。本文舉例說明有機(jī)推斷題常見的打通梗點(diǎn)的方法,以期幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率。
一、四種常用的碳鏈增長方法
(1)炔烴和HCN加成,再水解,增碳且引入羧基,如:
(2)醛基和HCN加成,再催化加氫,增碳且引入羥基、氨基,如:
(3)羥醛縮合反應(yīng):醛分子中在醛基鄰位碳原子上的α—H較活潑,發(fā)生加成反應(yīng)生成β—羥基醛,該產(chǎn)物易失水,再發(fā)生消去反應(yīng),生成含有碳碳雙鍵的α,β—不飽和醛,如:
(4)武茲反應(yīng):鹵代烴和金屬鈉反應(yīng)形成長鏈烴,如:
R,X+2Na+R2X→R,R2+2NaX
二、四種常用的碳鏈縮短的方法(1)烷烴裂解,如:
(2)脫羧反應(yīng),如:
(3)烯烴催化氧化,如:
(4)帶支鏈的含苯環(huán)的化合物被氧化,如:CHR
三、四種官能團(tuán)的保護(hù)方法
(1)保護(hù)碳碳雙鍵
為防止碳碳雙鍵被氧化,在有機(jī)合成中,往往先把碳碳雙鍵和鹵化氫加成后,再氧化醛基等,完成氧化后,再讓鹵代烴在NaOH醇溶液作用下加熱發(fā)生消去反應(yīng),重新生成碳碳雙鍵。如:
(2)保護(hù)醇羥基
用HOCH2CH=CHCH2OH 制備脫水生成醚的反應(yīng)
發(fā)生,合理的制備途徑為:酯化、加聚、水解。如:
(3)保護(hù)酚羥基
食品添加劑中的防腐劑對(duì)羥基苯甲酸乙酯,可經(jīng)下列反應(yīng)路線得到。如:
設(shè)計(jì)步驟①和③的目的是保護(hù)酚羥基,在步驟②不被氧化。
(4)保護(hù)醛基
在有機(jī)合成中,如果醛RCHO的R基中含有碳碳雙鍵,要在R的雙鍵碳上引入羥基,要先和溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng),但因?yàn)殇逵袕?qiáng)氧化性,易將醛基氧化,所以要采取保護(hù)醛基的措施
四、四種常見的成環(huán)反應(yīng)
(1)共軛二烯烴和烯烴或炔烴發(fā)生環(huán)加成反應(yīng),如1,3—丁二烯和乙炔在加熱條件下反應(yīng)生成環(huán)狀化合物。
如:
(2)二元醇分子間脫水生成環(huán)狀醚如:
(3)氨基酸(或羥酸)形成環(huán)狀含酰胺鍵化合物(或環(huán)狀酯)
如:
(4)二元酸和二元醇形成環(huán)狀酯如:
(收稿日期:2022—04—27)7282BB09-C119-4914-9920-22EAECC897A4