张金龙
有机合成就是通过有机反应构建目标化合物的分子骨架,并引入或转化所需的官能团。中学有机合成要完成的学习目标是根据试题所给出的真实合成路线,完成有机物的推断。在掌握了各类代表物的典型性质和各类物质之间的转化关系后,采取正推或逆推方法,在关键节点还要打通碳链增长或缩短、链环互变、官能团保护等梗点,才能顺利完成题目要求。本文举例说明有机推断题常见的打通梗点的方法,以期帮助学生提高学习效率。
一、四种常用的碳链增长方法
(1)炔烃和HCN加成,再水解,增碳且引入羧基,如:
(2)醛基和HCN加成,再催化加氢,增碳且引入羟基、氨基,如:
(3)羥醛缩合反应:醛分子中在醛基邻位碳原子上的α—H较活泼,发生加成反应生成β—羟基醛,该产物易失水,再发生消去反应,生成含有碳碳双键的α,β—不饱和醛,如:
(4)武兹反应:卤代烃和金属钠反应形成长链烃,如:
R,X+2Na+R2X→R,R2+2NaX
二、四种常用的碳链缩短的方法(1)烷烃裂解,如:
(2)脱羧反应,如:
(3)烯烃催化氧化,如:
(4)带支链的含苯环的化合物被氧化,如:CHR
三、四种官能团的保护方法
(1)保护碳碳双键
为防止碳碳双键被氧化,在有机合成中,往往先把碳碳双键和卤化氢加成后,再氧化醛基等,完成氧化后,再让卤代烃在NaOH醇溶液作用下加热发生消去反应,重新生成碳碳双键。如:
(2)保护醇羟基
用HOCH2CH=CHCH2OH 制备脱水生成醚的反应
发生,合理的制备途径为:酯化、加聚、水解。如:
(3)保护酚羟基
食品添加剂中的防腐剂对羟基苯甲酸乙酯,可经下列反应路线得到。如:
设计步骤①和③的目的是保护酚羟基,在步骤②不被氧化。
(4)保护醛基
在有机合成中,如果醛RCHO的R基中含有碳碳双键,要在R的双键碳上引入羟基,要先和溴的四氯化碳溶液发生加成反应,但因为溴有强氧化性,易将醛基氧化,所以要采取保护醛基的措施
四、四种常见的成环反应
(1)共轭二烯烃和烯烃或炔烃发生环加成反应,如1,3—丁二烯和乙炔在加热条件下反应生成环状化合物。
如:
(2)二元醇分子间脱水生成环状醚如:
(3)氨基酸(或羟酸)形成环状含酰胺键化合物(或环状酯)
如:
(4)二元酸和二元醇形成环状酯如:
(收稿日期:2022—04—27)7282BB09-C119-4914-9920-22EAECC897A4