張金龍
有機合成就是通過有機反應構建目標化合物的分子骨架,并引入或轉化所需的官能團。中學有機合成要完成的學習目標是根據(jù)試題所給出的真實合成路線,完成有機物的推斷。在掌握了各類代表物的典型性質和各類物質之間的轉化關系后,采取正推或逆推方法,在關鍵節(jié)點還要打通碳鏈增長或縮短、鏈環(huán)互變、官能團保護等梗點,才能順利完成題目要求。本文舉例說明有機推斷題常見的打通梗點的方法,以期幫助學生提高學習效率。
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:醛分子中在醛基鄰位碳原子上的α—H較活潑,發(fā)生加成反應生成β—羥基醛,該產物易失水,再發(fā)生消去反應,生成含有碳碳雙鍵的α,β—不飽和醛,如:
(4)武茲反應:鹵代烴和金屬鈉反應形成長鏈烴,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,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、四種官能團的保護方法
(1)保護碳碳雙鍵
為防止碳碳雙鍵被氧化,在有機合成中,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,重新生成碳碳雙鍵。如:
(2)保護醇羥基
用HOCH2CH=CHCH2OH 制備脫水生成醚的反應
發(fā)生,合理的制備途徑為:酯化、加聚、水解。如:
(3)保護酚羥基
食品添加劑中的防腐劑對羥基苯甲酸乙酯,可經下列反應路線得到。如:
設計步驟①和③的目的是保護酚羥基,在步驟②不被氧化。
(4)保護醛基
在有機合成中,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,但因為溴有強氧化性,易將醛基氧化,所以要采取保護醛基的措施
四、四種常見的成環(huán)反應
(1)共軛二烯烴和烯烴或炔烴發(fā)生環(huán)加成反應,如1,3—丁二烯和乙炔在加熱條件下反應生成環(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