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六有机合成

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第五章 卤代烷

1. 用丁醇为原料合成下列化合物:

(1)辛烷 (2)丁烷 (3)戊烷 (4)己烷。 答案:

OH

(1)

第六章 烯烃

1如何完成下列转变?

(1) CH 3CHBrCH

3

CH 3CH 2CH 2Br

(2) CH 3CH 2C(CH 3)=CH 2CH 3CH 2C(CH 3

)2OCH 3(3) CH 3CH 2C(CH 3)=CH 2

CH 3CH 2CH(CH 3)CH 2OCH 3

O

(4)

(5)

Br

(6) HOCH 2CH 2CH 2CH=CH 2

O

CH 2I

答案:

(1) i)NaOEt ,NaOH ii )HBr ,过氧化物 (2) i)Hg(OAc)2,CH 3OH ii)NaBH 4,(3) i)HBr 过氧化物ii NaOCH 3 ,CH 3OH (4) i)O 3 ii)Zn +HOAc (5) i)NaOEt.EtOH ii)Br 2-H 2O , (6) I 2, NaHCO 3

2写出下列反应中的产物,原料或试剂。

CHCH 2CH 3

CH 3CH 2CH

CICH 2CH 3CH 3CH 2CH 2

(1)

(2)(CH 3)2CHCH 2CH 2CH 2CH 2CH

CH 2

3)2CHCH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3Br

(3)

O

O

(4)

CH2Br

(5)CH

3

CH2CH=CH2CH3CH2CHOHCH2

(6)(CH

3

)2CHCH2CH2CH2CH2CH=CH2(CH3)2CHCH2CH2CH2CH2CHCH2OH (7)(CH3)2CHCH2CH2CH2CH2CH=CH23)2CHCH2CH2CH2CH2CHOHCH3

(8)

答案:

HI

(1)(2) (3)(4)HBr,过氧化物

O2/Zn+HOAc

(5)(6)

Br2/H2O B2H6;H2O2,OH

-

(7)(8)

Hg(OAc)2,H2O-THF;NaBH4O O

CHO

第七章炔烃和二烯烃

1如何实现下列转变?

(1)

CH CH3CH2CH2CH CH23CH2CH2C

(2)

CCH2CH3 CH3CH2OH CH3CH2C

(3)

CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2COCH3 (4)

CH3CH2CH2CH2OH癸烷

答案:

(1) ⅰ)Br 2 ⅱ)NaNH 2 , NH 3 ( 2 )

(3) ⅰ)HBr ⅱ) HC≡CNa ⅲ) H 2SO 4 , H 2O (4) ⅰ)HBr ⅱ) NaC≡Can ⅲ) H 2 ,Pd/C

2下列化合物可由什么原料合成?

(1) (2)

C C N

N H 3C

H

CN

(3) (4)

O

H 3C CO 2CH 3

CH 3

CO 2CH 3

答案:

(1) (2)

+

CN

CN

(3) (4)

O

CH 3

H 3C

+

C CO 2CH 3

CH 3O 2

3从指定原料合成下列化合物。

(1)

环己烯

O C 2H 5

(2)丙炔 1-丁烯

(3)环己烯

丙基环己烷

+

C N

C H

H C

C H 3C H 2O H H Br

C H 3C H 2Br

2

H C

C N a

H C

C C H 2C H 3

N aN H TM

+

O

O

O

(4)1-己炔1,4-壬二稀

(5)乙炔及其他原料(Z)-9-十三碳烯(雌性苍蝇的性引诱素)

答案:

(1)ⅰ) H2SO4 ,H2O ⅱ) NaOH , CH3CH2Br 或者ⅰ)Hg(OAc)2 ,EtOH ⅱ) NaBH (2)

CH3C CH NaNH2

CH3C CCH32

CH3CH CHCH

3HBr

CH3CH2CHCH3

|

Br

KOC(CH3)3,HOC(CH3)

3

TM

(3)

HBr

Br(CH CH CH)CuLi CH2CH2CH3

(4)ⅰ) NaNH2ⅱ) CH2=CHCH2Cl ⅲ) H2 ,Lindlar Pd

(5)ⅰ) NaNH2ⅱ) CH2CH2CH2Cl ⅲ) NaNH2 ⅳ) CH3(CH2)6CH2Cl ⅴ) H2,Lindla r Pd

第八章芳烃

1如何从苯或取代苯合成下列化合物?

Br NO2OCH3

NO2

NO2

Cl

COCH3

(1)(2)(3)

Cl COCH3C(CH3)3

NO2

3

)3

NO

2 (4)(5)

(6)

CH3

答案:

Br/Fe

Br

HNO/H SO

Br NO2

1

OCH 3

HNO 3/H 2SO

4

OCH 3

NO 2

NO 2

2

2Cl

CH 3COCl AlCl

3

Cl

COCH 3

3

33

Cl 2/Fe

COCH 3

Cl

4

COCH 3

3

22+C(CH )3)3

2

5

3)3

243

C(CH 3)3

NO 2

6

2从苯或者甲苯合成下列化合物:

NO 2

C(CH 3)3

Br

COOH

NO 2

Br

(1)

(2)

(3)

COCH 3

COOH

COOH

NO 2

(4)

(5)

(6)

答案:(1)

NO 2

C(CH 3)3

(CH 3)2C=CH

2

H +

HNO 3/H 2SO 4

C(CH 3)

3

(2)

(CH 3)2CHCl/AlCl 3

CH(CH 3)

2

NBS

Br

(3)

HNO 3

24

2.NO 2

2

COOH

NO 2

Br

(4)

22Br

AlBr

3

(5)

CH 3I

AlCl 3

O CHOCH

3

(6)

CH 3I AlCl HNO 3

COOH

NO 2

CHOOH

第十章 醇和酚

1.下列化合物应如何合成?

(1)(2)

(3)

(4)

(5)

(6)(7)(8)C 6H 52CH

3

C 6H 53)2

CH 3CH 2CCH 2CH 3

CH 3(CH 2)4C(CH 2)4CH 3

CH 3CH 2CHCH 2CH(CH 3)2(C 6H 5)3CCH 2OH CH 3CH 2

CC C 6H 5CCH 2CH 3

OH

OH

CH 3

OH OH

CH 3

CH 3

OH

CH 3

OH

CH

答案: (1)

6H 52CH 3

OH

CH 3CH 2Br

CH 3CH 2MgBr

CH 2CH 33乙醚

C 6H 5C(CH 3)2

OH

CCH 3

O

CH 3MgBr

C(CH 3)2

OMgBr

H 3O

(2)

(3)

3CH 22CH 3

OH

CH 3

CH MgBr

H 3O

CH 3CH 22CH 3

O

CH 3CH 22CH 3

OMgBr

3

(4)

CH 3(CH 2)42)4CH 3

CH 3

OH

3CH 3CO(CH 2)4CH 3

324CH 3(CH 2)4C(CH 2)4CH 3

CH 3

(5)

3CH 2CHCH 2CH(CH 3)2OH

H 3O

CH 3CH 2CH

O

3223CH 22CH(CH 3)2

OMgBr

(6)(C 6H 5)3CCH 2OH

H 3O

(C 6H 5)3CBr

HCHO

(C 6H 5)3CCH 2OMgBr

(7)CH 3CH 2CC CH 3

OH

CH

3CH CH 3CH 23

O

CH 3CH 2CH 3

CH

CMgBr

(8)

C 6H 5CCH 2CH 3

CH 3

OH

H 3O

O

CCH 32CH 3

OMgBr

2.如何由下列原料合成1-苯乙醇(C 6H 5CH(OH)CH 3?

(1) 溴苯 (2)苯甲醛 (3)苯乙酮 (4) 苯乙烯 答案:

HC CH 2

O

CH 3CHO

CH 3

(1)

(2)

(3)

(4)

OH

CH 3

OH

4

CH 3

CH 3

OH

H 2O +

CH 3

OH

CHO

MgBr

3. 如何由下列原料合成2--苯乙醇(C 6H 5CH 2CH 2OH)?

(1) 溴苯 (2)苯乙烯 (3)苯乙炔 (4)苯乙酸乙酯

答案:

Br

CH=CH 2

H 2O,H

+

OH

H O OH

OH

OH

2CH 2OH

2

(1)

(2)

(3)

(1)B H , diglyme TM

4. 如何完成下列转变。

C(H 3C)3

O

C(H 3C)3CH 3

(1)

Br

CH 2Br

(2)

OH

CH 2OH

OH

(3)

OH C 6H

6H 5(4)

答案:

C(H 3C)3

O

(1)

3C(H 3C)3

OMgCl

CH 3

H O +△

C(H 3C)3CH 3

Br

2Br

(2)

HCHO

CH 2OMgBr

H O

OH

CH 2(3)

OH C 6

6H 5(4)

第十一章 醚

1. 下列化合物应如何合成?

(1) (2) (CH 3)3CCH 2OCH 3

O

(3)

C 6H 5CHOCH 3

|CH 3

(1)

ONa

+

CH 3CH 2Br

O

(2)

(CH 3)3C -CH 2ONa +

CH 3I

(CH 3)3CCH 2OCH 3

(3)

|

CH 3

CH 2CH 3

Cl ,hv

CHCl |

CH 2

CHOCH 3

2. 下列化合物应如何合成 ?

(1) (C 6H 5)2CHOCH(C 6H 5)2 , (2) (C 6H 5)2COCH 2CH

2CH(CH 3

)2 , (3) CH 2=CHCH 2OCH 2CH=CH 2 答案: (1)

C 6H 5CHO

652)H 3O

(C 6H 5)2CHOH

(C 6H 5)2(C 6H 5)2(C 6H 5)2CHOCH(C 6H 5)2

(2)

(C 6H 5)3C -OH +Na

(C 6H 5)3C -ONa

3222(C 6H 5)3COCH 2CH 2CH(CH 3)2

(3)

CH 2=CHCH 2OH +Na

CH 2=CHCH 2ONa

CH 2=CHCH 2Br

CH 2=CHCH 2OCH 2CH=CH 2

3. 下列化合物应如何合成?

(1) (2)

C 6H 5CHCH 3

|

OCH 2CH 2CH 3 OCH 3

(3) (4)

C 6H 5C(CH 3)2|OCH 2CH 3 CH 3CH 2C(CH 3)2|OCH(CH 3)2

(1)

C 6H 5CH=CH 2

+CH 3CH 2CH 2OH

H 2SO 4 - H 2O

C 6H 5CHOCH 2CH 2CH 3

|CH 3

(2)

OCH 3

+CH 3OH

H 2SO 4-H 2O

(3)

C 6H 5C =CH 2

|

CH 3+

CH 3CH 3OH

H SO -H O

C 6H 5-C -O -CH 2CH 3

|

CH 3|CH 3

CH 3CH 2C(CH 3)2 + (CH 3)2

CHOH

C OCH 2(CH 2)2

CH 3

H 2CHC CH 3

(4)

4. 下列化合物应如何合成?

(1) (CH 3)3COC(CH 3) (对酸性试剂非常敏感) (2) (CH 3)2CHCOCH 2OCH 3 (由3-甲基-1-丁烯) (3)

OH CH 2CH=CH 2

Cl

2

(由苯)

答案: (1) (CH 3)2C=CH 2

+(CH 3)3C -OH

1) Hg(OAc)2)NaBH 4

(CH 3)3C -O -C(CH 3)3

(2)

(CH 3)2CHCH=CH 2

CH 3CO 3H

O

HC

2

(CH 3)2HC CH 3O -(CH 3)2CHCHCH 2OCH 3

|

OH

(CH 3)2CHCOCH 2OCH 3

(3)

+

H 2SO 4

SO 3H

1)NaOH 2)H 3O OH

24

OH

NO 2

Fe , Cl 2

OH

NO 2

Cl

2)CH 2=CHCH 2Cl

OCH 2CH=CH 2

Cl

NO 2

OH

Cl

CH 2CH=CH

2

NO 2

第十二章 醛酮

1. 写出在酸和碱催化下半缩醛生成的过程。

答案:

(1)在酸性条件下:

RCH

O

+

OH

RC OH

H

R'OH

RC H

OR'OH 2

H +

(2在碱性条件下:

RCH

O

RC O RC OR'OH

R'O

OR'H 2O

OH

-

--

2. 下列化合物可以从什么原料合成?

O

(1)(2)

(3)(4)O

CH 3COCH 2CHCH 2CH 3

OH

CH 3CH 2COCH 2CHCH

3

OH

C(CH 3)3

(5)

CH 3CH 2COCHCHCH 2CH 3

CH 3

OH

(6)

(CH 3)2CHCHCCHO

CH 3

CH 3

答案:

O

O

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

CH 3CCH 3CH 3CH 2CHO

O

,CH 3CH 23CH 3CHO

O

,O CH 3)3CCHO

,CH 3CH 2CCH 2CH 3O

CH 3CH 2CHO

,2(CH 3)2CHCHO

3. 写出下列合成的中间产物或试剂。

CH 3

CH 2C CH 2C O

O O

AlCl 3

Zn-Hg AlCl

3

CH(CH )3

?

?

(1)

H 2SO 4

Zn-Hg HCl

?

Pd,△

?

(2)

?

CH 33

O (3)

CHCCH 3

33(CH 3)2C O

?

?

O

COOH

答案:

CH 3

(1)CCH 2CH 2COH O

O

CH 3

CH 2CH 2CH 2COH

O

H 3C O

CH 3CH 3

,

,

,,多磷酸PPA,S,Se

COOH

(2)

O

O

O

O ,,

,

,

Ba(OH)2,△

(3)

MgBr ,H 3O

a)NaOH,I 2b)H 3O

a)CH 3C

CH 2

CH 3

b)AlCl 3

多磷酸PPA

.

.

.

.

4. 如何实现下列转变?

CH 3CH 2CH 2O

(1)CH 3CH 2CHCHCH 2CH 2CH 3

CH 2OH

OH

CH 3CH 2CH 2COCH 3

3)2C

CCH 2CH 3CH 3

(2)

CH 3(CH 2)2CHO

3(CH 2)4CHO

(3)

HC CCH 2CH 2CH 2OH 3CCH 2CH 2C(CH 2)4CH 3

O

O

(4)

答案 :

CH 3CH 2CH 2CH

O

(1)

CH 3CH 2CHCHCH 2CH 2CH 3

CH 2OH

OH

OH

CH 2CH

O

3CH 2CH 2CH OH

CH 3CH 2

NaBH 4

CH 3CH 2CH 2COCH 3

3)2C

CCH 2CH 3

(2)

3)2C

CHCH 2CH 3

B 2H 6,THF H 2O 2,OH

3)2C

CCH 2CH 3CH 3

(CH 3)2C

CCH 2CH CH 3

3)2C

CHCH 2CH 3OH

Zn-Cu 400℃-500℃

O

OH

△2

CH 3(CH 2)2

CHO

CH 3(CH 2)4CHO

(3)

NaBH 4

CH 3(CH 2)2CH 2OH PBr 3

CH 3(CH 2)2CH 2Br

Mg CH 3(CH 2)2CH 2MgBr

3(CH 2)2CH 2CH 2CH 2OMgBr

H 2O

CH 3(CH 2)2CH 2CH 2CH 2OH CrO 3

HC

CCH 2CH 2CH 2OH

CH 3CCH 2CH 2C(CH 2)4CH 3

O

O

(4)HgSO 424

CH 32CH 2CH 2OH

O

OH OH

CH 3CCH 2CH 2CH 2OH

O

O [O]

CH 3CCH 2CH 2CHO O

O

CH 3CCH 2CH 2C(CH 4O

O

OH

3

[O]

第十三章 羧酸

1. 如何将3-甲基丁酸转变成下列化合物?

(1) 3-甲基丁酸乙酯

(CH 3)2CHCH 2CO 2H +C

2H 5OH

+

(CH 3)2CHCH 2CO 2C 2H 5+H 2O

(2) 3-甲基丁腈

(CH 3)2

CHCH 2CO 2H +NH 3

(CH 3)2CHCH 2CONH 2

+H 2O

(3) 3-甲基丁酰胺

(CH 3)2CHCH 2CO 2H

+SOCl 2

3)2CHCH 2COCl +SO 2+HCl

(4) 3-甲基-1-丁醇 (CH 3)2CHCH 2CO 2H

+NH 3

(CH 3)2CHCH 2CONH 2

+H 2O

(CH 3)2CHCH 2CONH 2

4103)2CHCH 2CN

(5) 3-甲基丁酰氯 (CH 3)2CHCH 2CO 2H

1>LiAlH 42>H 2O

(CH 3)2CHCH 2CH 2OH

(6)2-溴-3-甲基丁酸 (CH 3)2CHCH 2CO 2H

P,Br 2

(CH 3)CHCH 2CO 2H

Br

2. 如何实现下列转换?

(1)C 6H 5Br

C 6H 5CO 2H

(2)P-O 2NC 6H 4CH 2Cl 2NC 6H 4CH 2COOH (3)

(CH 3)3CCH 2Br (CH 3)3CCH 2COOH

(4)CH 32CH 2CH 2Br

CH 3CCH 2CH 2CH 2COOH O

O

答案: (1)

C 6H 5Br

Mg 21>CO 22C 6H 5CO 2H

(2)

NO 2

CH 2Cl

NaCN

3+

NO 2CH 2CO 2H

(3)

(CH 3)3CCH 2Br

21>CO23(CH 3)3CCH 2CO 2H

(4)

CH 3CCH 2CH 2CH 2Br

O

OH OH

C

O

O

H 3C CH 2CH 2CH 2Br H O +

CH 3CCH 2CH 2CH 2CO 2H O

3. 如何实现下列转变?

(1)

(2)

(3)

(4)

H 3C

CH 3

H 3C

2COOH

HOOCH 23

答案:

CH 3CH 2CH 2COOH CH 3CH 2COOH C H 3C H 2C O O H

C H 3C H 2C H 2C O O H

C H 2

C H C O O H

(CH3)3CCH2COOH (CH3COCH3

)O

2

N CH

2

CO2H (CH3

CH3

CH33

COOH

HOOC

HOOC

( )

(1)

CH2+HBr ROOR KCN H3O+

CH2CO2H

(2)

Br H O[O]

CH3CH2CO2H

2

Ag

COOH

(3)

CH3CH2CO2H

1>LiAlH

2>H2O

CH3CH2CH2OH

PBr33+

CH3CH2CH2CO2H (4)

H3C

H3C

CH3

KMnO

,H O2

CO2H

H3CC3

3

O

1>NaOH,I2

2>H3O+

2

CO2H

HO23

3 4.由指定原料合成下列化合物。

(1)(2)

(3(4)

答案:

(1)

CH3CHO

THF

CH2=CH

O-Li+

CH3COCH3H3C

H3C

(CH3)3CCH2(CH3)3CCH2CO2H

LAD

C=CHCHO

1)(CH3)2CuLi

2)H2O

Ag(NH3)2+

(2)

CH3

H2SO4

CH3

NO2

2

CH2Cl

NO2

NaCN H3O+

CH2CO2H

NO2

(3)

H 2C 2H

CH 3

CH 3

CHO

32+CH 3

CO 2

H

CH 3

(4)

O

O

CO 2H

CO 2H

O

O

4

H 2O

+

2H

第十四章 羧酸衍生物

1. 下列化合物应如何合成?

(2) (3)

(1)

(用C 6H 5COCH 2Br 作原料)

答案:(1)

CH 2(CO 2Et)2

1.)EtONa,EtOH

2.)CH 3I

CH 3CH(CO 2Et)2

H 3O +加热

3CH 2COOH

CH 22H

O

Br 2,PCl 3

CH 3Br

EtONa,EtOH

CH 2=CHCOOH

C 6H 5CO 3H

(2)

CH 2(CO 2Et)2

32CH 3COCH(CO 2Et)2

H 3O +CH 3COCH 2CH 2CO 2H

(3)

O

C 6H 5CH 3CCH 2COEt

O O 1.)EtONa,EtOH 2.)C 6H 5COCH 2Br

CH 3CCCOEt

O O 2COC 6H 5

EtONa,EtOH

第十五章 胺

1.如何实现下列转化?

O

C 6H 5C H 3C C H 2C H 2C O 2H O

(1)

CH 3

CH3

NH 2

CH 3

CH 3

H 3C

(2)

(CH 3)2CHCH 2CH 2Br

(CH 3)2CHCH 2CH 2NH 2

(3) (CH 3)2CHCHO

(CH 3)CHCH 2NHCH 2CH 2CH 3

(4) (CH 3)2CHNH (CH 3)CHNHCH 2CH 2CH 2CH 3

CH 3

答案: (1) CH 3I/AlCl; HNO 3/H 2NSO 4; Fe+HCl

(2) NaCN; LiAlH 4 / (C 2H 5)2O,H 2O (3) NH 2

;Ni,H 2

(4)

CHO,NaBH 3CN,CH 3O;HCHO;NaBH 3CN,CH 3OH

2.下列化合物应如何合成 (1) C 6H 5CH 2N(CH 3)2

(2) C 6H 5CH 2

N

(3) C 6H 5N +(CH 2)11CH 2Cl -CH 3

3

(4) C 6H 5NHCH(C 2H 5)2

答案: (1) C 6H 5CHO+HN(CH 3)2

NaBH 3CN

CH 3OH TM

(2)C 6H 5CHO 3CH 3OH

TM

(3) C 6H 5NH(CH 3)2+CH 3(CH 2)10CH 2Cl

TM

(4) C 6H 5CH 2 +(CH 3CH 2)2CO

TM

N

+

3.由指定原料合成下列化合物.(1)

CH 2

N

[由]

(2) C 6H 5CH 2NCH 2CH 2CH 2CH 2NH 2 (由 C 6H 5NHCH 3和BrCH 2CH 2CH 2NH)

CH 3

(3) (CH 3)3CCH 2CH 2NH 2[由(CH 3)3CCH 2Br]

(4)

HO CH 2NH 2

(由环己酮)

CH(CH 2)8CH 3CH 2

CH(CH 2)8COOH

答案:(1)

SOCl

LiAlH 4

TM

(2)C 6H 5CH 2NHCH 3+BrCH 2CH

2CN

4TM

(3)(CH 3)3CCH 2Br

Mg

CO 2

NH 3

LiAlH 4

TM

(4)

O

+ CH 3NO 2

OH -

Ni,H 2

TM

CH 2

CH(CH 2)8COOH

H

4.从指定的原料合成下列化合物.

(1) 氯苯

CN

Cl

(2) 苯酚

F

OCH 3

F

O C H 3

(3) 苯酚

(4) 异丙苯

NO 2

CH(CH 3)2

有机合成的一些基本反应

有机合成中的一些基础反应 有机合成,是指从较简单的化合物或单质经化学反应合成较复杂的化合物的过程。有时也包括从复杂原料降解为较简单化合物的过程。由于有机化合物的各种特点,尤其是碳与碳之间以作用力较大的共价键相连,也使得有机合成非常困难。合成路线的多样性让我们有了各种不同的选择,有机合成常常用于工业生产当中,所以我们一般会选择用料最少,条件最温和,成本最低的合成路线。但对于有机化学的学习,我们必须了解其他的合成路线。下面我们就来介绍几个有机合成里的基础反应。 一、取代反应。 取代反应包括卤代,硝化,磺化,酯化,皂化和水解等。 亲核取代反应的机理分别是SN1和SN2。 1、SN1机理(即单分子亲核取代):在SN1机理中,亲核取代反应分两步进行。第一步是底物上的离去基团L的离去,第二步是L离去后生成的正碳离子与亲核试剂结合。第一步反应速率较

慢,是反应速率的决定步骤。使正碳离子稳定的因素均有利于SN1取代的进行。 2、SN2机理(即双分子亲核取代):亲核试剂从离去基团的背面进攻离去基团,旧键的断裂与新键的生成协同进行。若反应按照SN2机理进行时,其立体化学特征是进行反应的中心碳原子的构型反转。影响SN2反应活性的因素有,空间位阻,较好的离去基团,亲核试剂的亲核能力,溶剂的极性。 SN1和SN2的区别在于,在SN2反应中,没有碳正离子中间体产生,所以不发生重排。 二、加成反应和消除反应 加成反应分成亲电加成反应,亲核加成反应。 1、亲电加成反应:亲电加成反应是不饱和键的加成反应,是π电子与实际作用的结果。π键较弱,π电子受核的束缚较小,结合较松散,因此可作为电子的来源,给别的反应提供电子。反应时,把它作为反应底物,与它反应的试剂应试缺电子的化合物,俗称亲电试剂。这些物质中的质子,极化的带正电的卤素,又叫马氏加成,由马氏规则而得名“烯烃与氢卤酸的加成,氢加在氢多的碳上”。 2、亲核加成反应:亲核加成反应是由亲核试剂与底物发生的加成反应。反应发生在碳氧双键、碳氧三键,碳碳三键等等不饱和的化学键上。最有代表性的反应是醛或酮的羰基与格氏试剂加成的反应。RC=O + R'MgCl → RR'C-OMgCl再水解得到醇,这是在有机合成中合成醇常用的方法。 影响亲核加成反应的主要因素有,电子效应,空间效应,离去基团L的离去性。

绿色有机合成讲义

实验一绿色有机合成 (固相合成α,β-不饱和酮) 一、实验目的 1、查阅与本实验课题相关文献资料, 2、进行杂环化合物的设计、合成。 3、完成化合物制备设计、实验工作并对其进行表征。 二、实验原理 固相有机合成是绿色合成的重要组成部分,因为它不使用溶剂, 并且无论在反应速度、产物收率, 还是选择性方面, 均较溶液中的反应有显著优势。由于这种反应操作简单, 加热、研磨、振荡及超声波辐射都可以加速反应, 并且避免了因使用溶剂而造成的能耗高、污染环境、毒害性和爆燃性等缺陷,是理想的合成方法。 α,β-不饱和酮是一类重要的有机中间体,广泛用于合成香料、医药。Knoevenagel缩合反应是形成碳-碳键的有效方法,一般在液相条件下进行,近年来固相合成也有报道,也可在无溶剂下碾磨得到。 三、实验仪器与原料 1、实验仪器 研钵,熔点仪,红外光谱仪,回流冷凝管,电磁搅拌器,抽虑漏斗,紫外分光光度计,荧光分光光度计,核磁共振仪,元素分析仪,质谱仪 2、实验原料 苯甲醛及其它取代的苯甲醛,茚酮,氢氧化钠,无水乙醇。 四、实验步骤 1、α,β-不饱和酮的合成 称取茚酮2mmol,芳醛(苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、对氯苯甲醛等)2mmol于研钵中,加入4mmol的NaOH,室温研磨,反应体系颜色逐渐加深,研磨3-5min,反应完成,用水洗涤出去其中的NaOH,用无水乙醇重结晶即可得到纯净的产物。 2、反应条件的优化 (1)改变反应时间,测定反应收率。 (2)改变NaOH的用量,测定反应收率。 3、表征及性能测定 (1)测定各化合物的熔点,收率

(2)测定各化合物的红外光谱 (3)产物的质谱、核磁和元素分析 (4)紫外光谱 A测定浓度对某一化合物的紫外吸收的影响 B测定相同浓度的不同化合物的紫外吸收 (5)荧光光谱 A 测定浓度对某一化合物的荧光光谱的影响 B 测定相同浓度的不同化合物的荧光光谱 五、实验要求 提交实验产物样品,小论文形式提交实验报告。 六、思考题 1. α,β-不饱和酮的经典合成方法有哪些? 2. 什么是Knoevenagel反应? 3. 芳醛上不同取代基团对反应的影响如何? 4. 重结晶过程应注意的问题有哪些? 5、紫外光谱的影响因素是什么? 6、荧光光谱分析仪的原理是什么? 7、影响荧光特性的因素有哪些?都有什么样的影响?

有机合成题的一般解题方法范文

专题有机合成题的一般解题方法 【复习目标】熟悉有机合成中需要具备的基础知识(有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系,官能团的引入和消去,碳链的增减,官能团的保护等),掌握有机合成的思路方法。 【机化学基础(选修5,人教版)P64-65:以有机反应为基础的有机合成,是有机化学的一个重要内容。它是利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化,其过程就象建筑师建造一座大厦,从基础开始一层一层地向上构建。利用简单的试剂作为基础原料,通过有机反应连上一个官能团或一段碳链,得到一个中间体;在此基础上利用中间体上的官能团,加上辅助原料,进行第二步反应,合成出第二个中间体……经过多步反应,按照目标化合物的要求,合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。 逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法,它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体,该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。而这个中间体的合成与目标化合物的合成一样,是从更上一步的中间体得来的。依次倒推,最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。所确定的合成路线的各步反应其反应条件必须比较温和,并具有较高的产率,所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。】 (一)有机物合成的基础知识 1.有机合成中官能团的引入和消去 (1)在分子中引入官能团的方法 ①引入卤原子 a.烯烃、炔烃的加成反应 b.取代反应 ②引入羟基 a.加成反应(烯加水、醛酮加氢) b.水解反应酯的水解 ③引入双键 a.加成反应(炔烃的加氢) b.消去反应(卤代烃、醇的消去) ④引入醛基或酮基:由醇羟基通过氧化反应可得到醛基或酮基。 (2)从分子中消除官能团的方法 ①经加成反应消除不饱和键 ②经取代、消去、酯化、氧化等反应消去-OH ③经加成或氧化反应消除-CHO ④经水解反应消去酯基。 ⑤经过水解、消去反应消去-X 2.有机合成中碳链的增减 (1)增长碳链的方法:①不饱和化合物间的加成、聚合(如乙烯→聚乙烯)、不饱和烃与HCN的加成后水解等。②酯化反应(如乙酸与乙醇转化为乙酸乙酯等)。③有机合成题中碳链的增长,也有可能以信息给出,此类问题中应高度重视反应物与产物中的碳原子数的比较及连接位置关系等。 (2)缩短碳链的方法,其方法主要有:①烃的裂化裂解(石油的裂化、裂解)。②某些烃的氧化(如苯的同系物、烯烃等)。③羧酸的脱羧反应。④酯的水解反应 3. 有机合成中官能团的保护 在有机合成中,某些不希望起反应的官能团,在反应试剂或反应条件的影响下产生副反应,这样就不能达到预计的合成目标,因此,必须采取措施保护某些官能团,待完成反应后再除去保护基,使其复原。(备考指南P125-6) 例如为防止一OH被氧化可先将其酯化,为保护C=C不受氧化可先将其与HBr加成或与水加成,在含有C=C和-CHO的化合物中欲用溴水检验C=C,应先将-CHO用弱氧化剂(银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化)等。 (二)有机物合成的途径 (1)一元合成路线:RCH=CH2→一卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (2)二元合成路线:RCH=CH2→二卤代烃→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯(链酯、环酯、 —CH3—CH2Cl —CH2OH —COOH

知识讲解_有机合成基础知识_基础

有机合成基础知识 编稿:宋杰 审稿:张灿丽 【学习目标】 1、掌握有机化学反应的主要类型:取代反应、加成反应、消去反应的概念,反应原理及其应用; 2、了解有机化学反应中的氧化还原反应,能根据碳原子的氧化数法判断有机化学反应是氧化反应还是还原反应; 3、了解加成聚合反应和缩合聚合反应的特点,能写出简单的聚合反应的化学方程式; 4、了解官能团与有机化学反应类型之间的关系,能判断有机反应类型,能正确书写有机化学反应的方程式。 【要点梳理】 要点一、有机化学反应的主要类型 1.取代反应。 (1)取代反应指的是有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。 (2)有机物与极性试剂发生取代反应的结果可以用下面的通式来表示。 888811221221 A B A B A B A B + - + - -+-→-+- (3)烃的卤代、芳香烃的硝化或磺化、卤代烃的水解、醇分子间的脱水反应、醇与氢卤酸的反应、酚的卤代、酯化反应、酯的水解和醇解,以及即将学到的蛋白质的水解等都属于取代反应。 ①卤代。 CH 4+X 2?? →光 CH 3X+HX ②硝化。 ③磺化。 ④α—H 的取代。 Cl 2+CH 2=CH —CH 3500600C ?????? →CH 2=CH —CH 2Cl+HCl

⑤脱水。 CH 3CH 2OH+HOCH 2CH 3140C ?浓硫酸CH 3CH 2OCH 2CH 3+H 2O ⑥酯化。 CH 3COOH+HO —CH 3?浓硫酸 CH 3COOCH 3+H 2O ⑦水解。 R —X+H 2O NaOH ????? →R —OH+HX R —COOR '+H 2O H + RCOOH+R 'OH (4)取代反应发生时,被代替的原子或原子团应与有机物分子中的碳原子直接相连,否则就不属于取代反应。 (5)在有机合成中,利用卤代烷的取代反应,将卤原子转化为羟基、氨基等官能团,从而制得用途广泛的醇、胺等有机物;也可通过取代反应增长碳链或制得新物质。 特别提示:取代反应的特点是“下一上一,有进有出”,类似于置换反应,如卤代烃在氢氧化钠存在下的水 解反应CH 2Br+NaOH ? ?? →CH 3OH+NaBr 就是一个典型的取代反应,其实质是带负电的原子团(为OH - )代替卤代烃中的卤原子,上述反应可表示为CH 3Br+OH - ? ?? →CH 3OH+Br - 。 2.加成反应。 (1)加成反应指的是有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团相互结合生成新化合物的反应。 (2)加成反应的一般历程可用下面的通式来表示: (3)能与分子中含碳碳双键、碳碳三键等有机物发生加成反应的试剂有氢气、卤素单质、氢卤酸、氢氰酸、水、氨等,其中不对称烯烃(或炔烃)与HX 、H 2O 、HCN 加成时,带正电的氢原子主要加在含氢较多的不饱和碳原子上;1,3-丁二烯与等物质的量的H 2、Br 2等加成时以1,4加成为主。 此外,苯环与H 2、X 2、HX 、HCN 、NH 3等的加成也是必须掌握的重要的加成反应。 ①烯烃(或炔烃)的加成。 CH 3—CH =CH 2+H 2Ni Δ??→CH 3—CH 2—CH 3 CH 3—CH =CH 2+Br 2—→CH 3—CHBr —CH 2Br CH 3—CH =CH 2+HCl —→CH 3—CHCl —CH 3

有机合成与推断-(解析版)

专题一:有机物合成与推断 1.【2016新课标1卷】秸秆(含多糖类物质)的综合应用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线: 回答下列问题: (1)下列关于糖类的说法正确的是______________。(填标号) a.糖类都有甜味,具有C n H2m O m的通式 b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖 c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全 d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物 (2)B生成C的反应类型为______。 (3)D中官能团名称为______,D生成E的反应类型为______。 (4)F的化学名称是______,由F生成G的化学方程式为______。 (5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44g CO2,W共有______种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为_________。(6)参照上述合成路线,以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对二苯二甲酸的合成路线_______________________。

2.【2016新课标2卷】氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为,从而具有胶黏性,某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下: 已知:①A的相对分子量为58,氧元素质量分数为0.276,核磁共振氢谱显示为单峰 ② 回答下列问题: (1)A的化学名称为_______。 (2)B的结构简式为______,其核磁共振氢谱显示为______组峰,峰面积比为______。 (3)由C生成D的反应类型为________。 (4)由D生成E的化学方程式为___________。 (5)G中的官能团有_____、 _____ 、_____。(填官能团名称) (6)G的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有_____种。(不含立体异构)

精细化工反应过程与设备大纲

《精细化工反应过程与设备》课程教学大纲 英文名称:Reaction Processes and Equipment for Fine Chemicals Production 课程类别:学科基础课 学时学分:48,3 适用专业:应用化学(精细化工) 一、本课程的性质、目的和任务 精细化工过程与设备是我校应用化学专业精细化工方向的学科基础课。目的是使学生在化工原理的基础上,进一步了解化工过程与设备,从而为精细化学品的生产和开发打下必要的工程基础。它是培养精细化工工程技术人才和复合型人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分,同时也为学生走向工作岗位打下坚实的基础。 通过该课的学习,使学生在完成物理化学、化工原理、精细化学品合成原理、等基础和专业基础课的基础上学习精细化工产品生产的主要单元反应过程对反应器的要求及反应器的类型,进一步学习精细化工反应器的设计与分析。掌握反应器设计与分析的最基本原理和处理方法,了解化学反应工程的发展趋势和方向,初步具备对工业反应器进行设计与分析之能力。 二、教学的基本要求 第一章概述 了解该课程的性质、反应器的操作方式、反应器设计的基本方程和工业反应器的放大方法。 第二章均相反应动力学基础 了解化学反应速率的不同表示方式及其相互关系,及其在反应器设计计算中的应用;理解复合反应体系中任一组分总的消耗速率和生成速率的表达方法以及瞬时选择性的概念;掌握化学反应速率的浓度效应和温度效应以及化学反应速率方程的变换与应用。 第三章间歇釜式反应器 了解釜式反应器的的特点及应用,半间歇反应器的计算方法和分析;理解不同的反应类型对正确地选择釜式反应器的加料方式、连接方式、原料配比及操作温度的影响,理解变温间歇釜的计算;掌握等温间歇反应器反应时间、反应体积的计算方法和应用。 第四章釜式反应器的搅拌与传热 了解搅拌器型式及其液体流型,搅拌过程的种类;理解搅拌机理,反应釜传热系数的计算;掌握搅拌器的选型、搅拌功率的确定、釜式反应器的传热结构的方式、高温热源以及搅拌系统传热时间的计算。 第五章连续釜式反应器

有机合成心得

有机合成心得(1)-引言 做有机合成,感觉最深刻的是关键要有一个灵活的头脑和丰富的有机合成知识,灵活的头脑是天生的,丰富的有机合成知识是靠大量的阅读和高手交流得到的。二者缺一不可,只有有机合成知识而没有灵活的头脑把知识灵活的应用,充其量只是有机合成匠人,成不了高手,也就没有创造性。只有灵活的头脑而没有知识,只能做无米之炊。一个有机合成高手在头脑中掌握的有机化学反应最少应为300个以上,并能灵活的加以运用,熟悉其中的原理(机理),烂熟于胸,就像国学大师烂熟四书五经一样,看到了一个分子结构,稍加思索,其合成路线应该马上在脑中浮现出来。 有机合成心得(2)-基本功的训练 每个行业都有自己的基本功,有机合成的基本功就是对有机化学反应的理解掌握与灵活运用。那么对有机化学反应的理解掌握应从那方面入手?你在大学里学到的有机合成知识,只是入门的东西,远远达不到高手的水平,学了四年化学,基本上不理解化学。遇到问题还是束手无策,不知从何处下手。这不是你的问题,而是大学教育体制的问题,在大学阶段应该打下坚实的基本功,然后才能专,而我们的大学在这方面还做的远远不够。下面我推荐几本有机合成方面的书籍希望能够达到上述的目的。 有机化学反应的理解掌握方面的书籍: 1. March’s advanced organic chemistry. 2. Carey, F.A.; Sundberg, R.J.: Advanced organic chemistry. 3. Michael B. Smith: Organic synthesis. 4. Richard C. Larock: Comprehensive organic transformation. 5. 黄宪:新编有机合成化学 6. 李长轩:有机合成设计化学 前三本书是从机理方面来讨论有机合成的,4、5两本书是从官能团转变的角度讨论有机合成的,第6本书是讨论有机合成路线设计的。以上几本书应该随时放在自己的身边,作为案头书。认真精读,达到记忆理解,把反应分类记忆理解,这时你可能感觉很枯燥乏味,不要紧,经过一段时间的合成研究再回过头来阅读,就会感觉耳目一新,有新的理解。掌握了这几本书,可以说您已经打下了一定的有机合成基本功,这时你应该最少掌握300个反应了,但并不意味者你已经成为了有机合成高手,接下来你需要做的是将学到的有机合成知识能够灵活运用,熟练的理解化学反应在什么情况下应用。 下面推荐的几本杂志,主要是关于如何运用有机化学反应的。

有机合成的四个基本

有机合成的“四个基本” 湖北省老河口市一中李军 从远古时代起,人类一直依靠自然界的资源生存。在实践中人类逐渐学会了对自然资源进行加工和转化。例如,通过酿酒、制药等以满足人类生活的需要。但自然资源是有限的,而且有时天然物质及其加工产品的性能也不尽如人意。19世纪20年代,人类开始进行有机合成的研究以来,有机化学家们不断地合成出功能各异、性能卓越的各种有机物。通过有机合成不仅可以制备天然有机物,以弥补自然资源的不足,还可以对天然有机物进行局部的结构发行和修饰。 一、有机合成的基本思路: 1.正向合成分析法: 2.逆向合成分析法: 目标化合物中间产物中间产物·······基础原料 解答这类问题时具体到某一个题目是用正推法还是逆推法,还是正推、逆推双向结合,这要由题目给出的条件决定。 正向合成分析法是从已知的原料入手,找出合成所需要的真接或间接的中间体,逐步推向合成的目标有机物,而逆向合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法。它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体,该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物,而这个中间体,又可以由上一步的中间体得到,依次类推,最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。 解题思路: (1) 剖析要合成的物质(目标分子),选择原料,路线(正向,逆向思维.结合题给信息) (2) 合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架 (3) 目标分子中官能团引入 有机合成的解题思路是:首先要正确判断需合成的有机物的类别,它含有哪种官能团,与哪些知识信息有关;其次是根据现在的原料、信息和有关反应规律,尽可能合理地把目标化合物分成若干片段,或寻找官能团的引入、转换、保护方法,或设法将各片段拼凑衍变,尽快找出合成目标化合物的关键;最后将正向推导和逆向推导得出的若干个合成路线加以综合比较,选择出最佳的合成方案。 二、有机化学合成路线

6有机合成综合应用

有机合成综合应用 1、镇痉药物C、化合物N以及高分子树脂H CH2OH OH CH3 n 的合成路线 如下: 扁桃酸 A C D E F N HCN/OH- ① ② H2O/H+ 化合物B 浓H2SO4 ② H+ SOCl2化合物M CHCOOH OH H+ Ag(NH3)2OH ①H CH 2OH OH CH3 n 已知: HCN/OH- 1 2 H2O/H+ SOCl2 RCHO CHCOOH OH R RCOOH RCCl O R'OH RCOOR'(R R'代表烃基) (1)A的含氧官能团的名称是________。 (2)A在催化剂作用下可与H2 反应生成B。该反应的反应类型是_____。 (3)酯类化合物C的分子式是C15H14O3 ,其结构简式是____。 (4)A发生银镜反应的化学方程式是_________。 (5)扁桃酸 CHCOOH OH 有多种同分异构体。属于甲酸酯且含酚羟基 的同分异构体共有种,写出其中一种含亚甲基(- CH2-)的同分异 构体的结构简式__________。 (6)F与M合成高分子树脂的化学方程式是___________。 (7)N在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是________。 2.丙烯可用于合成杀除根瘤线虫的农药(分子式为C3H5Br2Cl)和应用 广泛的DAP树脂: 已知酯与醇可发生如下酯交换反应:

RCOOR'+R”OH RCOOR”+R'OH (R、R’、R”代表烃基) (1)农药分子C3H5Br2Cl中每个碳原子上均连有卤原子。 ①A的结构简式是,A含有的官能团名称是; ②由丙烯生成A的反应类型是。 (2)A水解可得到D,该水解反应的化学方程式是。 (3)C蒸气密度是相同状态下甲烷密度的6.25倍,C中各元素的质量 分数分别为:碳60%,氢8%,氧32%。C的结构简式是。 (4)下列说法正确的是(选填序号字母) 。 a.C能发生聚合反应、还原反应和氧化反应 b.C含有2个甲基的羧酸类同分异构体有4个 c.D催化加氢的产物与B具有相同的相对分子质量 d.E具有芳香气味,易溶于乙醇 (5)E的水解产物经分离最终得到甲醇和B,二者均可循环利用于DAP 树脂的制备。其中将甲醇与H分离的操作方法是。 (6)F的分子式为C10H10O4。DAP单体为苯的二元取代物,且两个取代基不处于对位,该单体苯环上的一溴取代物只有两种。D和F反应生成DAP单体的化学方程式是。 3.常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分 子化合物PVB的合成路线如下: 已知: (1)A的核磁共振氢谱有两种峰,A的名称是 (2)A与合成B的化学方程式是 (3)C为反式结构,由B还原得到。C的结构式是 (4)E能使Br2的CCl4溶液褪色,N由A经反应①~③合成。 a. ①的化学试剂和条件是。

《精细有机合成化学与工艺学》复习提纲

《有机合成》学习提纲 第一章绪论 1. 精细化学品的概念?利润率? 2. 精细有机合成的原料资源有哪些? 3. 精细有机合成的主要单元反应有哪些? 第二章精细有机合成基础 1. 亲电试剂、亲核试剂、亲电取代和亲核取代的含义分别是什么? 2. 芳香族氢被取代的反应(亲电取代)的反应机理? 3. 芳环的二元亲电取代定位规律?(定位基团?活化或钝化?)两类定位基团?P8-9 4. 已有取代基对亲电反应的其他影响(取代基空间效应?极性效应?新引入取代基空间效应? 5. 亲电试剂活泼性(电子效应)对反应速度和选择性的影响?P10 6. 反应条件对亲电反应影响?(温度?使反应变为可逆而改变选择性) 7.两个取代基的定位规律?(一致,不一致时判断)P11 8. 萘环的定位规律及原因?是否比苯环活泼?已有一个取代基后萘环的定位规律? 9. 蒽醌环定位规律?为什么亲电取代活性低? 10. 芳环上亲核取代反应?反应的三类历程是什么? 11. 化学反应计量学?(书本上的概念P14-16) 12. 质子传递型和非质子传递型溶剂?结合常见的例子理解 13. Lewis酸碱理论 第三章卤化 1. 芳环上的取代卤化反应机理?以取代氯化为例,说明不同催化剂下产生活泼质点的原理) 2. 2,6-二氯苯酚的制备和2,6-二氯苯胺的制备 3. 碘化反应中常使用的试剂组合?为什么?实例 4. 羰基α-H取代卤化反应机理?(酸催化和碱催化)使用酸或碱催化剂时需要注意的点。被卤化物结构的影 响? 5. 三氯乙醛的制备方法 6. 芳环侧链-H取代卤化反应机理?引发剂是什么? 7. 饱和烃的取代卤化中常见烷烃分子不同C-H键反应活性? 8. 卤素对双键的加成卤化反应的两类机理? 9. 卤化氢对双键的加成是平衡反应,温度对平衡的影响?亲电加成反应机理?反应物结构对反应影响(卤化 氢活性和马氏加成规则、重要实例);自由基加成卤化也符合马氏规则,为什么? 10. 置换卤化:SN1和SN2亲核取代反应机理有何不同? 12. 卤原子置换醇羟基的反应活性、反应过程。 13. 卤原子置换羧基和杂环上羟基的试剂。 14. 氟原子置换氯原子的例子 15. 卤原子置换重氮基和硝基(注意机理区别,课本上的例子) 第四章磺化和硫酸化

绿色有机合成化学

绿色有机合成化学 摘要:随着化工科技的飞速发展,化学为人类带来的益处越来越大。例如:药品的发展有助治愈不少疾病,延长人类的寿命;聚合物科技创造新的制衣和建造材料;农药化肥的发展,控制了虫害,也提高了生产。然而,制造这些化学品时,亦带来了新的问题,也就是对环境造成污染。今天,研究人员正努力应付各种环境问题,探讨各种物质对环境造成之影响及研究怎样清除污染。对持久的发展来说,补救环境工作是必要的,但仍有不足之处。于是,“绿色有机化学”的理念被提了出来。 关键字:绿色化学有机合成原子经济性应用 1.绿色有机合成化学的定义 绿色有机合成化学是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂, 选择具有高选择性、高转化率, 不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成, 其目的是通过新的合成反应和方法, 开发制备单位产品产污系数最低, 资源和能源消耗最少的先进合成方法和技术, 从合成反应入手, 从根本上消除或减少环境污染。 2.绿色有机合成化学的研究内容 绿色有机合成化学是对传统化学的挑战, 是对传统化学思维方式的更新和发展, 因此, 绿色化学的研究内容是从反应原料、反应条件、转化方法或开发绿色产品等角度进行研究, 打破传统的化学反应, 设计新的对环境友好的化学反应。包括: ①使用无毒无害的原料; ②利用可再生资源; ③新型催化剂的开发研究;④不同反应介质的研究; ⑤寻找新的转化方法; ⑥设计对人类健康和环境安全的化学产品。 3.绿色有机合成化学的合成目标 绿色合成的目标,应当是符合绿色化学的要求,实现理想的合成。实现理想的合成,有两个定量的指标:其一是原子经济性;其二是E 指数。 3.1原子经济性 原子经济性概念是化学家Trost 提出的,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中,即原料分子尽可能百分之百地转变为产物,不需要附加,或仅仅需要无损耗的催化剂,使排放接近零。合成中原子的经济性,可用原子利用率来衡量: 原子经济性/ % = (预期产物的分子量/ 反应产物的原子量总和) ×100 % 原子经济性这一概念,引导着人们在设计合成途径中,如何经济地利用原子,避免使用保护基团,避免离去基团产生,从而保持与环境友好。 3.2 E 指数 E指数是化学家Sheldon 提出来的。它是从化工生产中的环保、高效、经济角度出发,通过化工流程的排废量来衡量合成反应的。 E 指数= 废弃物(kg) / 预期产物(kg) 这里的废弃物是指预期产物之外的任何副产物,包括反应后处理过程产生的无机盐。显然,要减少废弃物使E 指数较小,很重要的一方面是改变许多经典有机合成中以中和反应进行后处理的常规方法。 3.3 理想的合成 单纯用原子经济性和E 指数这两个概念去评价合成反应是否理想是不够全面的,至少还应考虑到废弃物对环境的危害程度及单位时间单位反应器体积生产物质量。为此,Wender 教授对理想合成作出了完整的定义[7 ] :一种理想(最终是有效的) 合成是指用简单的、安全的、环境友好的、资源有效的操作,快速、定量地把价廉、易得的起始原料转化为天然、或设计的目标分子定义提出的标准,也正是绿色合成的目标。绿色化学的应用

高中化学有机合成的一般解题方法

专题有机合成题的一般解题方法 (一)有机物合成的基础知识 1.有机合成中官能团的引入和消去 (1)在分子中引入官能团的方法 ①引入卤原子 a.烯烃、炔烃的加成反应 b.取代反应 ②引入羟基 a.加成反应(烯加水、醛酮加氢) b.水解反应酯的水解 ③引入双键 a.加成反应(炔烃的加氢) b.消去反应(卤代烃、醇的消去) ④引入醛基或酮基:由醇羟基通过氧化反应可得到醛基或酮基。 (2)从分子中消除官能团的方法 ①经加成反应消除不饱和键 ②经取代、消去、酯化、氧化等反应消去-OH ③经加成或氧化反应消除-CHO ④经水解反应消去酯基。 ⑤经过水解、消去反应消去-X 2.有机合成中碳链的增减 (1)增长碳链的方法:①不饱和化合物间的加成、聚合(如乙烯→聚乙烯)、不饱和烃与HCN的加成后水解等。②酯化反应(如乙酸与乙醇转化为乙酸乙酯等)。③有机合成题中碳链的增长,也有可能以信息给出,此类问题中应高度重视反应物与产物中的碳原子数的比较及连接位置关系等。 (2)缩短碳链的方法,其方法主要有:①烃的裂化裂解(石油的裂化、裂解)。②某些烃的氧化(如苯的同系物、烯烃等)。③羧酸的脱羧反应。④酯的水解反应 3. 有机合成中官能团的保护 在有机合成中,某些不希望起反应的官能团,在反应试剂或反应条件的影响下产生副反应,这样就不能达到预计的合成目标,因此,必须采取措施保护某些官能团,待完成反应后再除去保护基,使其复原。(备考指南P125-6) 例如为防止一OH被氧化可先将其酯化,为保护C=C不受氧化可先将其与HBr加成或与水加成,在含有C=C和-CHO的化合物中欲用溴水检验C=C,应先将-CHO用弱氧化剂(银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化)等。 (二)有机物合成的途径 (1)一元合成路线:RCH=CH2→一卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (2)二元合成路线:RCH=CH2→二卤代烃→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯(链酯、环酯、聚酯) 。 (3)→→→→酯 CH2COOH —CH3CH 2Cl

高考化学考前冲刺第一部分专题6 有机合成解题方法与技巧

高考化学考前冲刺第一部分专题6 有机合成解题方法与技 巧 有机合成题要求考生能用给定的基本原料(常见的有 、、、、 等)制取各种有机物。其实质是通过化学反应使有机物的碳链增长或缩短,或在碳链与碳环之间发生相互转换,或在碳链与碳环上引入或转换各种官能团,以制取不同性质、不同类型的有机物。本文简略谈一谈有机合成题的解法,希望能给各位考生以帮助。 一、总的解题思路 1. 首先判断目标有机物属于何类有机物,与哪些基本知识和信息有关; 2. 其次分析目标有机物中碳原子的个数及碳链或碳环的组成; 3. 再次根据给定原料、信息和有关反应规律,合理地把目标有机物分解成若干片断,或寻找出官能团的引入、转换和保护方法,尽快找出目标有机物的关键点和突破点; 4. 最后将正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合,选择出最佳的合成途径。 二、解题的基本规律和基本知识 1. 掌握官能团衍变的主线(常见有两种途径) (1) (2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个。如: 2. 官能团的引入 (1)引入羟基(�OH):a. 烯烃与水加成,b. 醛与氢气加成,c. 卤代烃碱性水解,d. 酯的水解等。 (2)引入卤原子(�X):a. 烃与X2取代,b. 不饱和烃与HX或X2加成,c. 醇与HX取代等。

(3)引入双键:a. 某些醇或卤代烃的消去引入,b. 醇的氧化引入等。 三、常见的合成方法 1. 顺向合成法 此法要点是采用正向思维方法,其思维程序为“原料→中间产物→产品”。 2. 逆向合成法 此法要点是采用逆向思维方法,其思维程序为“产品→中间产物→原料”。 3. 类比分析法 此法要点是采用综合思维的方法,其思维程序为“比较题目所给知识原型→找出原料与合成物质的内在联系→确定中间产物→产品”。 四、高考常见题型 1. 限定原料合成题 本题型的主要特点:依据主要原料,辅以其他无机试剂,运用基本知识,联系生活实验,设计合理有效的合成路线。 例1:松油醇是一种调香精,它是α、β、γ三种同分异构体组成的混合物,可由松节油分馏产品A(下式中的是为区分两个羟基而人为加上去的)经下列反应制得:

2021高考化学一轮复习专题突破训练6有机推断与合成的突破方略新人教版

专题突破训练6 有机推断与合成的突破方略 (建议用时:35分钟) 1.(2019·专家原创)芬太尼类似物L 具有镇痛作用,它的合成方法如下: 已知:Ⅰ.+HCl Ⅱ.R 1COOR 2+R 3CH 2COOR 4+R 2OH ――――――→CH3CH2ONa Ⅲ. (R 1、R 2、R 3、R 4为氢原子或烃基) 回答下列问题:(1)A 是一种烯烃,化学名称为________,其分子中最多有________个原子共面。 (2)B 中官能团的名称为________、________。②的反应类型为________。 (3)③的化学方程式为___________________________________________。 (4)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子。用星号(*)标出F 中的手性碳原子________________。G 的结构简式为________________。 (5)已知④有一定的反应限度,反应进行时加入吡啶(一种有机碱),其作用是 __________________________________________________________________。 (6)参照上述合成路线,写出以环己烯()和乙醇为起始原料经三步制备化合物 的合成路线(已知:RCH===CHR′RCOOH +R′COOH,R 、R′为烃基。其他 ――――――→KMnO4/H + 试剂任选)。

_____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 [解析] 根据题意可知结构简式 A :CH 3—CH===CH 2, B :CH 2===CHCH 2Cl , [答案] (1)丙烯 7 (2)碳碳双键 氯原子 取代反应 (3) NOCH 2CH===CH 2COOCH 3+CH 3OH ――→CH3CH2ONa (5)吸收反应生成的HCl ,提高反应转化率

有机合成中的绿色合成理念

FRIEND OF CHEMICAL INDUSTRY 58FRIEND OF CHEMICAL INDUSTRY 2006.NO.06 化工之友 石 化 论 坛 代用燃料是现在最大的任务。 5.生物燃料 生物燃料是指从农作物或动物的脂肪中提取的可再生燃料。目前,已投入使用的植物油型燃料有菜籽油、棉籽油、棕榈油、豆油、甲醇酯混合油等。将植物油和动物脂肪与酒精反应,脱去甘油三酸脂转变成甲酯或乙基酯之后就可以在柴油机上使用,这些酯类物被称生物柴油。生物燃料的最大特点是可再生性,适应了可持续发展的需要。 以上五种代用燃料,都可以成为汽车清洁代用的燃料。为了确保国家能源安全,减轻对石油需求的压力,我国应该加大对以上五种代用燃料的开发和利用,现在已经开始的大规模天然气管网的建设,北方的陕京天然气管线;中部的“西气东输”工程,长4200公里的管道从新疆塔里木盆地的出发,经过甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏到上海。南方的LNG接受站建设,等等,都是今后发展和未来的广阔前景。 针对目前我国自然条件和“富煤贫油”能源资源的特点,发展可从煤、天然气制取的甲醇、二甲醚燃料和从生物质木薯、秸秆、玉米等制得的乙醇燃料,形成适合我国国情、具有中国特色的汽车代用燃料体系,对逐步改变汽车能源结构,降低对石油等源油燃料的依赖性,减轻市场的需求压力,保证我国能源安全,保护我国经济持续发展,保护大气环境都具有重大战略意义。 我国石油进口目前已经超过警戒线,国际油价再创历史最高,这将影响我国汽车工业和国民经济的持续健康发展。世界上许多国家早已开始应用醇基燃料,美国应用甲醇代用燃料已有二十余年的历史,应用规模在几十万台汽车以上。巴西应用醇基燃料的规模占全国汽车保有量的四分之一。德 国、日本、英国、加拿大等国都已大规模应用甲醇代用燃料, 以节约石油,保护大气环境。 我国对甲醇燃料在发动机上应用进行了十余年的研究和应用实验,在冷起动、热起动、加速性、燃烧性等方面均获得成功。在我国,甲醇燃料替补石油能源,可以解决能源安全问题和促进传统产业的改造。如用煤为原料生产1亿吨甲醇,可转化2亿吨煤;能使近四分之一的煤矿工人稳定就业。应用醇基燃料技术,1亿吨甲醇可替代6000万吨成品油,可培育出新能源市场,拉动国内消费,并减少进口1亿吨石油,节省近300亿美元;我国的化肥、炼焦、制药企业一般联产甲醇,甲醇的消费也可为上述企业经济增长开辟新途径;甲醇也可以农作物的秸秆为原料生产。我国煤资源超过1万亿吨,按采收率50%计,成品煤5000亿吨,可用100多年。可以制造甲醇、二甲醚和氢用作汽车燃料。预计1000亿吨高硫煤就能满足本世纪汽车大发展的需要。而其他可预见的能源都难于满足汽车对燃料的需求,这也为探索和研究新能源创造了充裕的时间条件。我国低压法工艺已达到世界先进水平,制造甲醇的技术早已成熟。结合农业产业化经营,以农林作物的秸秆和副产品为原料,用生物技术制取甲醇,不但成本较低,且在制取甲醇的同时,还可以制取较高品质的纸将和蛋白饲料,中水含有丰富的钾元素可以循环再用,浇地可以肥田,有利于社会的可持续发展。 综上所述,开发清洁醇基代用燃料项目顺应世界能源发展趋势,符合我国国情。醇基燃料生产技术在国内外具有领先水平。同时可以解决我国能源安全问题,带动传统产业发展,有利于环境保护和降低能源成本。可获得巨大的社会效益和经济效益。 1.绿色合成的研究方向 有机合成中要实现绿色合成的三个定量指标是:a、原子经济性;b、环境因子;c、环境商。 1.1 原子经济性 原子经济性的概念认为高效的有机合成反应应当最大限度 地利用原料分子的每个原子,使之结合到分子目标中,以实现最低排放甚至零排放。原子经济性可用原子利用率来计算: 原子利用率= ×100% 原子经济性的特点是原料利用率达到最高和废物排放达到最低。 1.2环境因子 环境因子(E)和环境商(EQ)都是由荷兰著名有机化学家Sheldon提出来。E—因子是以化工产品在生产过程中产生的废物量的多少来计算合成反应对环境造成的客观影响。 E—因子= 这里所有的废弃物是指除预期产物之外的所有产物,其中也包括反应后处理过程中所产生的无机盐等。显然,要在合成过程中减少废弃物使E—因子较小,最有效途径就是改变经典有机合成过程中以中和反应进行后处理的常规方法。 1.3环境商 环境商是以在化学产品生产过程中产生的废物量的多少和废物的物理、化学性质在环境中的毒性行为等综合评价指标来衡量该合成反应对周围环境所造成的影响。 EQ=E×Q 式中E为环境因子,Q为根据废物在排放到环境中所对环境所造成损害度。EQ值的相对大小可以作为有机合成和化工生产中选择合成路线、生产过程和生产工艺的参考指标。 为此,Wender教授的看法是:一种理想合成是指用简单的而又安全的对环境不造成任何影响、并且资源能够有效操作,快速、定量地把价廉、易得的原始材料转化为天然或设计的目标分子。这也正是绿色合成的最终目标。 目前,绿色合成研究的方向只在于追求清洁合成、提高 有机合成中的绿色合成理念 胡琳莉 (长江大学化学与环境工程学院 湖北荆州 434023) 摘 要:有机合成作为化学科学的一个重要领域,在人们衣食往行等各方面需求中,发挥着积极的和不可替代的重要作用。然而,由于一定量地使用了对人类健康和对环境有害的原料及溶剂以及污染物的大量排放,在有机合成过程中也给人类健康和生活环境带来了严重污染。为此,科学家们相继提出了无污染的绿色化学理念,其最终目的是在继续发挥有机化学的积极作用同时将其负面影响减少到最小。绿色合成的目标就是实现符合绿色化学要求的理想合成。关键词:绿色合成 催化作用 固态化学反应 中图分类号:O62 文献标识码:A

专题6.5 有机推断与合成(选考)(综合提升卷)(解析版)

专题六化学热点大题 6.5 有机推断与合成(选考) 综合提升卷 1.硝苯地平H是一种治疗高血压的药物;其一种合成路线如下: 已知:酯分子中的a-碳原子上的氢比较活泼,使酯与酯之间能发生缩合反应。 回答下列问题: (1)B的化学名称为________. (2)②的反应类型是________. (3)D的结构简式为________. (4)H的分子式为________. (5)反应①的化学方程式为________. (6)已知M与G互为同分异构体,M在一定条体下能发生银镜反应,核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1:1:2:4,写出M的一种可能的结构简式________. (7)拉西地平也是一种治疗高血压药物,设以乙醇和为原料制备拉西地平的合成路线(无机试剂任选)。________________________ 【答案】(1)邻硝基甲苯(2)取代反应(3)(4)C17H18N2O6

(5) (6)(7) 【解析】A→B为取代反应,引入硝基,B→C引入酯基结构,C中酯基在酸性条件下水解得到D (),D中取代结构被高锰酸钾氧化为E中醛基,由题目已知两分子F发生缩合反应得到G。 (1)硝基和甲基为邻位关系,故B的化学名称为邻硝基甲苯; (2)对比B、C结构,可知②的反应类型为取代反应; (3)由分析知D为; (4)H分子式为C17H18N2O6; (5)反应①取代反应引入硝基:; (6)M在一定条体下能发生银镜反应,则考虑其中包含醛基或甲酸酯的结构,故M可能为 ; (7)参考题干酯与酯之间能发生缩合反应,以及E、G和NH3生成H的原理,可知合成路线为:

。 2.由A(芳香烃)与E为原料制备J和高聚物G的一种合成路线如下: 已知:①酯能被LiAlH4还原为醇 ② 回答下列问题: (1)A的化学名称是___________,J的分子式为__________,H的官能团名称为___________。 (2)由I生成J的反应类型为___________。 (3)写出F+D→G的化学方程式:______________________。 (4)芳香化合物M是B的同分异构体,符合下列要求的M有______种,写出其中2种M的结构简式:______________。 ①1mol M与足量银氨溶液反应生成4 mol Ag ②遇氯化铁溶液显色 ③核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积之比1:1:1

简述绿色有机合成

内蒙古师范大学 学年论文 (2011-2012) 题目:简述绿色有机合成 学院:化学与环境科学学院班级:化学教育蒙班 姓名:其勒格尔 学号:20102103029 指导老师:乌云教授

简述绿色有机合成 化学与环境科学学院化学教育蒙班 其勒格尔 20102103029 指导老师乌云教授 摘要:绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料, 不生产或少生产对环境有害的副产品合成。本文章概述了绿色有机合成的含义、原则、以及绿色有机合成研究现状与应用 关键词:绿色有机合成含义原则应用 1 引言 在自然科学的发展过程中,有机合成起着巨大的推动作用,对人类的生产和生活具有不可估量的意义。当今,科学研究的不同领域,都离不开有机合成的产品。但是,在人类物质生活不断提高和工业化高度发展的同时,大量的工业和生活排放物却反过来使全球性环境污染日益加剧。所以必须要去探索、研究对人类健康和环境较少或没有危害的绝色化学。 2 绿色有机合成的含义 绿色有机合成是以无害无毒为主,是应用化学的技术和工艺去减少或消灭那些对人类健康、社区安全和生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、 副产物等的使用和产生]1[,其根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审 视和改革现在的整个化学和化工。有机合成作为化学合成的重要组成部分,在绿色化学中居于举足轻重的地位,在绿色化学及其理念指导下,最终要实现绿色合成绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料,催化剂和溶剂,选择具有高选择性、高转化率,不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成,其目的是通过新的合成反应和方法,开发制备单位产品产污系数最低,资源和能源消耗最少的先进合成方法和技术,从合成反应入手,从根本上消除或减少环境污染。绿色合成的目标, 应当是符合绿色化学的要求,实现理想的合成。实现理想的合成。 3 绿色有机合成的原则 有机化学与人民生活、国民经济和国防建设等方面都有密切的关系。有机化学合成工业愈发展,对人类文明的贡献也就愈大,同时也给人们带来了很多的危害和难处。目前, 有上千万种有机化合物都是通过有机反应, 或它们的组合而合成出来的, 设计合成路线要对有机反应合成方法有所创新或发现。过去有机合成中大量用到苯、醇、醚、卤代烷等有毒有机溶剂, 对环境、对人类产生了极大危害, 因此在有机合成中选择合适的绿色介质与条件也是不可或缺的。大多数金属有机化合物不溶于水, 用有机溶剂又会造成污染, 选择条件缓和、活性高、选择性好的水溶 性有机金属催化剂是非常重要的,所以实现绿色有机合成,对有机合成过程中应具备以下要求:(1) 有机合成路线的最佳选择,(2) 选用无毒无害的绿色原材料, (3)选择合适的绿色介质( 溶剂)与条件, (4) 选举高效、专一的绿色催化剂]2[。 4 绿色有机合成研究现状 有机合成为人类提供了绚丽多彩的染料、丰产优质的肥料和农药、疗效显著的药

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