第十三章 羧酸衍生物第十三章 羧酸衍生物
§ 13-1 羧酸衍生物
§ 13–2 油脂和合成洗涤剂
§ 13–3 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯 在有机合成上的应用
§ 13–4 有机合成路线羧酸分子中 羧基 上的 羟基 被其它 原子 或 原子团 取代后生成的化合物叫 羧酸衍生物 。
通式,R—C—L
O
R-C- 酰基
O
酰卤 酸酐 酯 酰胺
R-C-X R-C-O-C-R R-C-OR/ R-C-NH2
O O O O O
一、羧酸衍生物的命名酰卤 ——由相应酸的 酰基 和 卤素 组成。
乙酰氯 对甲氧基苯甲酰氯苯甲酰溴
§ 13-1 羧酸衍生物可作为酰基的卤化物，在酰基后加卤素的名称。
2-溴丁酰溴
p-CH3OC6H4COClCH3-C-Cl
O
-C-Br
O
CH3CH2CH-C-Br
=OBr
酰胺 ——由相应酸的 酰基 和,胺,组成它的名称。若 氮上有取代基,在基名称前加 N标出。
CH3-C-NH2 -CONH2 CH2(CONH2)2
O
-CONH2
-CONH2NH
-C
-C
O
O
-CONH2 CH3-C-NHCH2CH3
O
H-C-N CH
3
CH3O
乙酰胺 环己烷甲酰胺 丙二酰胺苯甲酰胺 N-乙基乙酰胺 N,N -二甲基甲酰胺邻苯二甲酰亚胺 邻苯二甲酰胺
② 二分子 不同 一元羧酸 所得的 酐 叫 混酐 。
命名时,简单 或 低级酸 在前,复杂 或 高级酸 在后，再加上,酐,字。
O-C-C
O
O
O
O
O
CH3-C
CH3-C O
O
O
( -CO )2O
HCOOCOCH3 CH3COOCOCH2CH3
酸酐：
① 二分子 相同 一元酸 所得的酐 叫 单酐 。命名在 酸 字后加,酐,字。 乙酸酐丁二酸酐苯甲酸酐邻苯二甲酸酐甲乙酐 乙丙酐
③ 环酐,在 二元酸 的名称后加 酐 字。
酯 ——以相应的 酸 和 醇 来命名,酸在前,醇在后,再加一个,酯,字。
CH3OOC-COOC2H5HOOC-COOCH2CH3CH2-OCOCH3
CH2-OCOCH3
乙酸乙酯 苯甲酸乙酯乙酸苯酯二乙酸乙二醇酯 草酸单乙酯 草酸甲乙酯内酯命名时，用内酯二字代替酸字并标明羟基的位置。 2-甲基 -4-丁内酯乙酸苯甲酯
O
OCH3
CH3COOC6H5CH3-C-OC2H5
O
COOC2H5 O
CH3-COCH2C6H5
=
1,物理性质羧酸衍生物 的分子中都含有 C=O 基，因此它们都是 极性的化合物。
乙酸异戊酯 ——-- 香蕉香味正戊酸异戊酯 ——苹果香味正丁酸正丁酯 ——菠萝香味低级酯 具有令人愉快的 香味,常作香料。许多花、果的香味是由于 羧酸酯 而引起的。 C14 酸以下的甲酯和乙酯均为液体。
低级 酰卤 和 酸酐 都是具有 对粘膜有刺激性臭味 的 液体,
高级的为固体。
酰胺除甲酰胺外，由于分子内形成氢键，均是固体；而当酰胺的氮上有取代基时为液体。
沸点高低,酰胺 ＞ 酸酐 ＞ 羧酸 ＞ 酯,酰卤
H-C-NH2
O
H-C-NHCH3
O
H-C-N CH
3
CH3O
b.p.（ ℃ ）,195 182 153
R C
O=
HN
H
H
H CO N
R
酰卤 和 酯 由于不存在 氢键,沸点比相应的 酸 低得多，而酰胺 却有 较高的沸点 （如果 胺基 上 氢被烃基 取代后，由于 缔合程度减小 而使 沸点降低 ） 。
羧酸衍生物可溶于有机溶剂；
酰氯和酸酐不溶于水，低级的遇水分解；
酯在水中溶解度很小；
低级酰胺可溶于水。
2,光谱性质羧酸衍生物的羰基吸收在 1630 ～ 1850 cm-1之间。不同衍生物 C=O 伸缩振动 吸收频率不同。
红外光谱：
化合物酰卤酸酐酯酰胺
C=O 伸缩振动吸收频率（ cm-1） 其它主要吸收峰（ cm
-1）
脂肪,1800 ～ 1825
芳香或不饱和,1750～ 1785
1850～ 1800
1780～ 1740｝ 双峰脂肪,1735～ 1750
芳香或不饱和,1715～ 1730
1630 ～ 1690
C-O 伸缩振动,1045～ 1300
C-O 伸缩振动,1100～ 1300
～ 1600
～ 1640｝
伯酰胺二个特征峰
N-H伸缩振动,3300～ 3500（ 弱 ）
C-N伸缩振动,～ 1400
N-H弯曲振动：
核磁共振：
（酯、酸酐、酰卤,酰胺）
CH3-C-Y
O
CH3-C-O-CH2-R
O
R-C-NH2
O
δ= 2 ~ 3 ppm
δ= 3.7 ~ 4.1 ppm
δ= 5 ~ 8 ppm
2950
1740 14101380 1280
2950cm-1为 C-H 伸缩振动
1380cm-1
1410cm-1 为 C-H 弯曲振动 1280cm-1为 C-O伸缩振动
1740cm-1为 C=O伸缩振动
7.4
5.1 2.0
7.4 5.1 2.0
Ar-CH3 δ= ~2.35
Ar-H δ= ~7.4 R-C-OCH3 δ= 4~4.5
O=
R-C-CH3 δ= 2~3
O=
3500 3200
1680
1640
1600
1485
1400
770
670
3005
3005cm-1为 伸缩振动C H
670cm-1
770cm-1 为 一取代弯曲振动C H
1485cm-1
1640cm-1
为 伸缩振动C C
1400cm-1为 C-N弯曲振动
1680cm-1为 C=O伸缩振动
3200cm-1
3500cm-1 为 N -H伸缩振动
1600cm-1
1640cm-1 为 N -H弯曲振动各类 羧酸衍生物 一般都可直接从相应的 羧酸 制得，有时也可以从 一种 羧酸衍生物 变成 另一种 羧酸衍生物 。
酰卤 中最重要的是 酰氯,可由 羧酸 与 三卤化磷,五卤化磷,
亚硫酰氯 等反应制得。
1,酰卤的制备
3RCOOH + PBr3 3RCOBr + H3PO3
亚磷酸
RCOOH + PCl5 RCOCl + HCl↑ + POCl3
磷酰氯
RCOOH + SOCl2 RCOCl + HCl↑ + SO2 ↑
亚硫酰氯三、羧酸衍生物的制备说 明
（ i） 反应原料是羧酸，反应试剂是 SOCl2,PCl3,PCl5。
（ ii） 反应需在无水条件下进行。
（ iii） 产物酰卤通常都通过蒸馏方法提纯，所以试剂、副产物与产物的沸点要有较大的差别。
实例
SOCl2 (bp 77℃ )
(bp 197 ℃ )
C-OH
O=
C-Cl + HCl↑ + SO2↑
O=
(bp 80℃ )
PCl3 (bp 74.2 ℃ )
(200℃ 分解 )
O=
CH3CH2C-OH CH3CH2C-Cl + H3PO3
O=
PCl5(160℃ 升华 )
(bp 196 ℃ ) (bp 107 ℃ )
CH3(CH2)6C-OH CH3(CH2)6C-Cl + POCl3
O=O=
② 制备单纯的酸 酐 ------羧酸的脱水（甲酸除外）
可以用 一元羧酸 或 二元羧酸 脱水制备。
2,酸酐的制法
① 制备 混合酸酐（ 酰卤和羧酸盐的反应 ）
酰卤 与无水 羧酸盐 共热可制得 单酐 或 混酐
CH3COCl + CH3CH2COONa CH3COOCOCH2CH3 + NaCl
R-C-Cl + R-COONa (RCO)2O + NaCl
O
常用脱水剂,P2O5,乙酸酐
R-C
R-C O
O
O
+ H2OR-C-OHR-C-OH
O
O
P2O5
或 (CH3CO)2O
如果能生成 稳定 的 五、六元环酸酐 的 二元羧酸,则更易 脱水,只须 加热 而不用 脱水剂 。
CH2-C
CH2-C O
O
O
CH2-C-OH
CH2-C-OH
O
O
+ H2O300℃
丁二酸酐
O-C-C
O
O
-C-OH
-C-OH
O
O
+ H2O200℃ ~230 ℃
邻苯二甲酸酐
4,酰胺的制备酰胺 可以由 羧酸,酯,酸酐,酰卤 与 氨 作用制备
O△
R-C-NH2 + H2OR-C-OH + NH3 R-C-ONH4
O O +-
O△
R-C-NR2 + H2OR-C-OH + R2NH R-C-ONH2R2
O O +-
3,酯的制备可以由 醇 与 羧酸,酰卤,酸酐 反应制得
R-C-OH + HOR/ R-C-OR/ + H2O
O OH+
由于 羧酸衍生物 都含有 酰基 （ R-C- ）的共同结构，
所以在 化学性质 方面有很多相似之处，但由于所连接的 负性基团 的不同，而具有不同的 性质,对于 同一种 反应，其活性 也有差别。
O
四、羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的结构和反应性能
-H的 活性羰基的活性离去基团R C H C W
H
O
..
-H的活性减小（?-H的 pka 值增大）
羰基的活性减小（取决于综合电子效应）
W的离去能力减小（离去基团的稳定性减小）
RCH2CX RCH2COCR/ RCH2CH RCH2CR/ RCH2COR/ RCH2CNH2
O= O= O= O= O= O= O=
① 水解 羧酸衍生物 水解都生成相应的羧酸
R-C-OH + HCl
O
（反应猛烈）
R-C-OH + R/-OH
O （加热、加酸、
碱催化剂）
R-C-OH + NH3↑
O （长时间加热回流、且加酸,碱催化剂）
反应速度递增水解活性,酰氯 ＞ 酸酐 ＞ 酯 ＞ 酰胺
R-C-Cl > -C-Cl
OO
..,.
R-C-OH + R/-C-OH
O
（热水立即反应）
O
R-C-Cl
R-C-O-C-R/
R-C-OR/
R-C-NH2
O O
O
O
O
+ H-OH
1,羰基的亲核取代反应酯 水解是 可逆过程,但在 OH- 条件下水解生成 盐,平衡破坏，水解可进行到底。
高级脂肪酸盐 —— 叫 肥皂
R-C-OR/ + H2O R-C-ONa + R/OH
O ONaOH
（皂化反应）
V = K [RCOOR/ ] [OH- ]
碱性 水解，动力学证明是 SN2反应历程同位素 示踪实验证明，不管是 H+ 催化剂 还是 OH- 催化剂,
大多数 羧酸酯水解 是 酰氧键断裂 。
CH3-C-O CH3 + H2O CH3-C-OH + CH3O H
O O 1818
碱性水解的 讨论
CH3COOCMe3 Me3CCOOEt CH3COOEt ClCH2COOEt
V相对 0.002 0.01 1 296
这个历程称 BAC2历程 （ B碱性,AC酰氧键 断裂,2双分子 反应）可看成 加成 -消除 反应。
碱性水解历程：
碱性水解速率与 [-OH]成正比。
酯的碱性水解是不可逆的。
碱的用量要超过催化量。
羰基活性越大,?-C空阻越小，酯基空阻越小，反应速率越快。
CH3COOR/在盐酸中，水解的相对速率 v的实验数据如下：
R/,CH3 C2H5 CH(CH3)2 C(CH3)3
（ 25℃ ） v,1 0.97 0.53 1.15(机理不同 )
酸性水解的讨论酸性水解历程：
一般 酯 在 H+ 催化剂下的水解按 AAC2历程 进行（ A 酸性,
AC 酰氧键 断裂,2 双分子 反应），为 可逆 反应。
酸在反应中有活化羧基的作用。
在酯 （ RCOOR/）中,R有吸电子基团虽能活化羧羰基，
但会使关键中间体正离子能量升高,R为给电子基团亦有两种相反的作用，故表现不出明显的影响。
在 RCOOR/中,R对速率的影响是,伯 ＞ 仲 ＞ 叔R/对速率的影响是,叔 ＞ 伯 ＞ 仲叔醇的酯 水解只能用新 （ 烷氧键 断裂,单分子 反应）
的机理来解释。
R-C-OC(CH3)3 R-C-O-C(CH3)3 R-C-OH + (CH3)3C+
O OH+
快慢快快
O
H
+
(CH3)3C+ + H-OH (CH3)3C-O-H (CH3)3COH + H+
慢快快快
H
+
酯的酸性水解和碱性水解的异同点相同点都是经过加成消除机理进行，增大空阻，对反应不利。
都发生酰氧键断裂不同点催化剂用量不同。碱大于 1 mol，酸只需要催化量。
碱催化反应是不可逆的，酸催化反应是可逆的。
吸电子取代剂对碱性催化有利。对酸性催化没有明显的影响。
碱性催化：伯 ROH ＞ 仲 ROH ＞ 叔 ROH
酸性催化：叔 ROH ＞ 伯 ROH ＞ 仲 ROH
② 醇解羧酸衍生物 都可以与 醇 作用生成相应的 酯 。
反应速度递增反应活性顺序为,酰氯 ＞ 酸酐 ＞ 酯 ＞ 酰胺
R-C-OR// + HCl
O
R-C-OR// + NH3↑
O
R-C-OR// + R/-C-OH
O O
+ H-OR//
R-C-Cl
O
R-C-O-C-R/
O O
R-C-OR/
O
R-C-NH2
O
R-C-OR// + R/-OH
O （酯交换反应）
酰氯 醇解 可用来合成较难直接由 羧酸 酯化 的 酚酯 。
环状酸酐 醇解 得到 单酯酸
(CH3)3COH + CH3COCl CH3COOC(CH3)3 + HClC6H5N(CH3)2
68%
-OH + CH3CH2COCl CH3CH2COO- + HCl吡啶
O
O
O
+ CH3OH CH2-C-OCH3CH
2-C-OH
O
O
△
CH2=CHCOOCH3 + C4H9OH CH2=CHCOOC4H9 + CH3OH
酯 醇解 得到一个新的 酯 和 醇,故称为 酯交换 反应。
酯交换的讨论酯交换用酸（ HCl,H2SO4,对甲苯磺酸 ）和碱（ RONa）
等催化均可。
叔 ROH的酯交换比较困难（因空阻太大）。
常应用于一个低沸点醇的酯转化为高沸点醇的酯，反应过程中将低沸点醇不断蒸出，可移动平 衡。
③ 氨（胺）解酰氯,酸酐,酯 与 氨 作用生成的反应叫做 氨解 。
反应速度递增反应活性顺序为,酰氯 ＞ 酸酐 ＞ 酯
R-C-NH2 + NH4Cl
O
R-C-NH2 + R/-C-ONH4
O O
+ H-NH2
R-C-Cl
O
R-C-O-C-R/
O O
R-C-OR/
O
R-C-NH2 + R/-OH
O
-CONH2
-COOHH3O+O-C
-C
O
O
+ 2NH3 -CONH
2
-COONH4
△
H2O - +
CH3CHCOOC2H5 + NH3 CH3CHCONH2 + CH3CH2OH24h25℃
70 % ~74%OH OH
羧酸衍生物 的 水解,醇解,氨解 的 反应历程 相似,属于亲核取代 反应。
O
R-C-Nu + L-消除R-C-L + Nu R-C-L
O - -O
Nu
加成
O
L,-Cl,-O-C-R,-OR/,-NH2
Nu,-OH（ H2O）,-OR/（ R/OH）,-NH2-
这是个 碱催化机理,整个过程是 加成 —消除 历程,碱 的作用是 增强试剂 的 亲核性 。
HNu + B HB + Nu--
碱 亲核试剂在 消除 时,离去基团 L- 的 亲核性,越易 离去 。
羧酸衍生物 羰基 体现了 取代活性,
酰氯 ＞ 酸酐 ＞ 酯 ＞ 酰胺立体效应 也影响 速率,烃基,因 空间 拥挤，而 反应速度 。
吸电子能力：
（利于加成） -Cl ＞ -O-C-R ＞ -OR ＞ -NH2
O
L- 的亲核性大小：
(离去的可能性相反 ) NH2 ＞ RO ＞ R-C-O＞ Cl
O ----
如,CH3COOR CH3COO + ROH -OH H
2O
-
反应速度,R = -CH3 ＞ -C2H5 ＞ -CH(CH3)2 ＞ -C(CH3)3
④ 与格氏试剂反应通式：
C
OMgX
R
R/
LR-C-L
O= R/MgX
-MgXL R-C-R/
O=
R/MgX COMgXR
R/
R/
反应是否 终止 在 酮 阶段与 羰基 活性,试剂 的 用量 及反应条件 有关。
C
OH
R
R/
R/H2O / H
+
酰 卤酰卤 比 酮 活泼与 格氏试剂 反应比 酮 快，故在 温和条件 下使用 过量 的 酰卤,可得到较 高产率 的 酮 。
CH3-C-Cl + CH3(CH2)3MgCl
O=
C
OMgCl
CH3 Cl无水乙醚
CH2CH2CH2CH3
如果要得到 叔醇,则要 加剧 反应条件 和 加大 格氏试剂 的用量。
O=H
2O / H+ CH
3-C-CH2CH2CH2CH3
72%
酸酐 与 格氏试剂 在室温下也可以得到 酮 。
酸 酐
CH3O-
MgCl
CH2-C
CH2-C O
O
O
+ CH2-CCH
2-C
O
O
-OMgCl
OCH3
H2O / H+ CH2-C
CH2-C
O
O
-OH
OCH3
酰胺酰胺 不能与 格氏试剂 反应，因为有 活泼氢 之故。
CH3COOC2H5 + CH3CH2MgBr C
OMgBr
CH3无水乙醚
CH2CH3
OC2H5
O=
CH3-C-CH2CH3-C2H5OMgBr CH3CH2MgBr无水乙醚 C
OMgBr
CH3
CH2CH3
CH2CH3
但具有 位阻大 的 酯 可以 停留 在 酮 阶段。
C
OH
CH3
CH2CH3
CH2CH3H2O / H
+
67%
(CH3)3CCOOCH3 + C3H7MgCl (CH3)3C-C-C3H7H3O+
O=
酯酯 与 格氏试剂 反应先生成 酮,由于 格氏试剂 对 酮 的反应比 酯 还 快,反应 很难停留 在 酮 阶段，因此最终产物是 叔醇 。
RCOOMgRCOOH
叔 ROHR2C=O
伯 ROH
仲 ROHRCHO
RCONH2
仲 ROH（难）
叔 ROHRCOOR
//
RR/C=O
叔 ROH(RCO)2O
RR/C=O
RR/2C-OHRCOX
R/MgX羰基化合物羰基化合物与格氏试剂的反应归纳羧酸衍生物 均具有 不饱和 键，可以多种方法进行 还原,
不同 衍生物 以 不同 的 还原 方法得到 不同 的 还原产物 。
① 酸酐酸酐 用 氢化铝锂 还原 时，得 二分子 醇 。（不能被 NaBH4还原）
R-C
R-C O
O
O
2 R-CH2OHLiAlH4
② 酰胺酰胺 不易 还原,但用 氧化锂铝 还原为 胺 （羰基被 还原为 CH2 生成相应的 伯,仲 或 叔胺 ）
（注,NaBH4 不能还原 酰胺 ）
R-C-NH2 RCH2NH2
O LiAlH
4
2,羧酸衍生物的还原还原剂为,LiAlH4,NaBH4,H2 / Ni,Pd,Pt 时产物为 醇 。
R-COCl R-CH2OHLiAlH4或 NaBH
4
酰氯 用 毒化的钯,或用 三叔丁氧基氢化铝锂 还原 能制备各种 醛 。
CH3O-C-CH2CH2-C-Cl + H2 CH3O-C-CH2CH2-CHO
O Pd / BaSO
4O
O
CH3- -CH3
CH3
C-Cl
O
CH3- -CH3
CH3
CHO
LiAlH(t-C4H9O)3
③ 酰氯酰氯 可还原成 醛 或 醇 。
常用还原剂,C2H5OH + Na,LiAlH4,H2 / Ni,Pd,Pt,
铜铬氧化物 （ CuO,CuCrO4 )
（注,NaBH4 不能还原酯）
n-C11H23-C-OC2H5 n-C11H23-CH2OH + C2H5OHC2H5OH + Na
75%月桂醇月桂酸乙酯
O
-C-OC2H5 -CH2OH + C2H5OH LiAlH4
99%
O
R-C-OR/ + H2 RCH2OH + R/OH CuO,CuCrO4
O
④ 酯酯 较易被 还原,可以被多种 还原 方法来还原，生成 二分子 醇 。
R-COOR/ RCH2OH + R/OH
[ H ]
缩合反应 是指 两个 或 多个 有机分子 在 缩合剂 存在下 结合成较 复杂的分子,同时 放出 H2O,NH3,HX,R-OH等 简单分子 的反应。
羧酸衍生物 的 α-H与 醛酮 一样有 弱酸性 。
CH3C-Cl CH3C-H CH3C-CH3 CH3C-OCH3 CH3C-N(CH3)2
OOO O O
pKa,~10 17 20 25 ~30
3,缩合反应
① 克莱森（ Claisen) 缩合（ 也叫酯缩合反应 ）
酯分子的 α-H 在 OH- 条件下与另一分子酯失去醇得到
β-酮基酯 ——称酯缩合反应。
C2H5ONaRCH
2C-OC2H5 + H-CHCOC2H5 RCH2C-CHCOC2H5
=O =O =O =O
RR
β α
酯 -酯 缩合 ｛ 相同 酯 缩合不同 酯 缩合 ｝ 产生 β- 酮酸克莱森缩合 过 程,-C2H5OH（ α-H,-OC2H5）
反应物,酯产 物,β- 羰基化合物碱性催化剂,乙醇钠,NaNH2等
a ） 相同酯缩合
C2H5ONaOCH
3-C-OC2H5 + CH2-C-OC2H5
H
O
CH3-C-CH2-C-OC2H5 + C2H5OH
OO
乙酰乙酸乙酯反应历程
b） 不同酯间的缩合如果 两个不同 的 酯 都有 α-H也可以发生 酯缩合 反应，
理论上可以得到 四种 产物，在制备上没有很大价值。
如果 两个 酯 中只是一个 有 α-H，另一个 酯 无 α-H，通过 控制反应条件 也可得 一个主要 的 产物,有合成意义。
C2H5ONa
O
H-C-OC2H5 + CH2-C-OC2H5
H
O
乙酸乙酯甲酸乙酯
CH3-C-CH2-C-OC2H5
OO自身缩合交叉缩合
H-C-CH2-C-OC2H5
OO
（主） 79%
（次）
C-OC2H5
C-OC2H5 + R-CH2-C-OC2H5
O
O
C2H5ONa
（有 α-H）
（无 α-H）
草酸二乙酯
O
C —OC2H5
C —CH-C-OC2H5
R
O
O
O + C2H5OH
（主）
含 6个或 7个碳的二元酸酯，在碱性催化剂作用下环化生成五元或六元环为主的?-酮酯称为狄克曼反应。
狄克曼（ Dieckmann)缩合（也叫 酯分子内缩合 ）
CH2CH2C-OC2H5
CH2CH2C-OC2H5
O
O
C2H5ONa
己二酸二乙酯
-C2H5OH
CH2CH2C-OC2H5
CH2CH2C-OC2H5
O
O
CH2 C2H5ONa
-C2H5OH
庚二酸二乙酯
CH2
O
② H+
① OH- CH2 —C
CH2—CH2
CH2
O
CH2 —C
CH2—CH2
CH2② H+① OH
-
CH-COOC2H5
O
CH2 —C
CH2—CH2
CH-COOC2H5
O
CH2 —C
CH2—CH2
CH2
反应特征反应物：具有?H,并能够形成 五,六元环 的 二元 羧 酸酯 。
催化剂,C2H5ONa
产 物,环状?-酮酸酯过 程,-C2H5OH
不对称 的 二元羧酸酯 进行 缩合,主要是 位阻少 的?-H被 去掉 。
CH2CH-C-OC2H5
CH2CH2C-OC2H5
O
O
CH2 C2H5ONa
-C2H5OH
CH3
CH-COOC2H5
O
CH —C
CH2—CH2
CH2
CH3
（酸性大）
位阻少
COOC2H5
CH2-COOC2H5
C2H5ONa？
—COOC2H5
O
芳香醛和酸酐在相应羧酸钠（或钾）盐的存在下可发生类似羟醛缩合的反应，生成 α,β-不饱和芳香酸的反应，叫柏琴反应 。
柏琴（ Perkin)反应（ 不饱和 酸 的合成 ）
反应特征反应物,芳香醛 和 酸酐 （ 含两个以上?-H的酸酐 ）
催化剂,RCH2COOK（ 一般与相应酸酐结构的酸盐 ）
产 物,?,?-不饱和芳香 酸过 程,?-H与 -CHO的氧去 H2O
Ar-CHO + (R-CH2CO)2O RCH2COOK△
芳香醛 酸酐
Ar-CH=C-COOH + 2 R-CH2COOH
R
β-芳基丙烯酸
反应历程
-(CH=CH)n-CHO + (CH
3CO)2O
CH3COOK
△？
-(CH=CH)n-CH=CH-COOH + 2 CH3COOH
O -CH=C-COOH + 2 CH3CH2COOH
CH3
O
+ (CH3CH2CO)2O CH3CH2COOK
△？-CHO
糠醛酰胺 与 次卤酸钠 的 碱溶液 的作用下 脱去羰基 生成 伯胺 。
-CH2-NH2-CH2-CONH2 + Cl2 + NaOH
R-NH2 + Na2CO3 + NaBr + H2O
R-C-NH2 + NaOBr + NaOH
O
4,霍夫曼（ Hofmann)降级反应一、油脂脂肪 —— 常温下呈 固态 或 半固态,如 牛油,猪油,奶油 等油脂 是 油 与 脂肪 的总称。存在于动植物组织中。
油 —— 常温下呈 液态,如 豆油,花生油,菜籽油 等从组成上看,油脂 都是 直链高级一元脂肪酸 的 甘油 脂 。
O
CH2—O-C-R
CH—O-C-R/
CH2—O-C-R//
O
O表示为：
R = R/ = R// 叫单纯 甘油脂其中：
R ≠ R/ ≠ R// 叫混合 甘油脂油 脂 酯固态 或 半固态。
范围 小,单指 油脂范围 广,包括 脂 和无机、有机 羧酸 的 酯液态
§ 13-2 油脂和合成洗涤剂从 油脂 中得到的 脂肪酸 主要是含 偶数碳原子 的 直链 的 饱和 或 不饱和 的 羧酸 。
不同的 油脂 （ 牛油,猪油,奶油,花生油 等）都是 甘油 和 脂肪酸 结合而成的 酯 类化合物，不过 脂肪酸 略有 区别 。
植物油 ——一般是 不饱和脂肪酸 （ C4~C36）
动物油 （ 固体 ） ——一般是 饱和脂肪酸 （ C10~C24）
月桂酸 CH3(CH2)10COOH
肉豆蔻酸 CH3(CH2)12COOH
软脂酸 CH3(CH2)14COOH
硬脂酸 CH3(CH2)16COOH
常用 饱和脂肪酸 为：
常见的 不饱和脂肪酸 为：
油酸亚油酸亚麻酸
CH2
C=C
H H
(CH2)7COOH
C=C
H H
CH3CH2 CH2
C=C
H H
(Z,Z,Z)-9,12,15-十八碳三烯酸
CH3(CH2)4 CH2
C=C
H H
(CH2)7COOH
C=C
H H
(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸
CH3(CH2)7 (CH2)7COOH
C=C
H H
(Z)-9-十八碳烯酸
（双键都是 Z型）
油脂物性：
相对 密度 0.9~0.98之间，都 比 水轻,没有恒定 的 沸点和 熔点 （都是 混合物 的缘故）
纯净 的 油脂 是 无色,无味,无臭 的物质，因含有 色素和 杂质,才有不同的 颜色 和 气味 。
油脂 不溶 于 水,易 溶于 乙醚,氯仿,丙酮,苯 及 热乙醇 中。
油脂化性：
油脂 在 酸 或 碱 条件下，可以 水解 生成 甘油 和 高级脂肪酸
（一般 ＞ C12）
1,水解
O
CH2—O-C-R
CH—O-C-R
CH2—O-C-R
O
O
+ H2O R-C-ONa +
O CH2-OH
CH—OH
CH2-OH
OH-
2,干性指某些 植物油 （如 亚麻油,桐油 等），把它们涂成薄层置于空气中，会变成一层 坚韧,有 弹性,不透水 的薄膜，这种 特性 叫 油脂 的 干性 （或叫 干化 ）。
干性分三类干性油,碘值 > 130
半干性油,碘值 100 ~ 130
非干性油,碘值 < 100
实践证明,油 的 干性 大小 （即 成膜 的 快慢 ）是与 油 分子中含 双键数目 及双键结构是否 共轭 有关（ 双键聚合 的结果）。
双键数目,成膜 ； 共轭双键,成膜碘值 ——指 100克 油脂 所吸收的 碘 的 克 数。
碘值 是 油脂 分析的重要指标,双键,碘值油脂 低级醛、酮、羧酸等氧或细菌含 不饱和脂肪酸 的 油脂,在 催化剂 （ Ni,Pt,Pd）作用下可以 加氢,从而转化为 饱和程度高 的 固态 或 半固态 的 脂 。
3,加氢油脂 贮存过久 变质,颜色 加深 并有 难闻 的 臭味 叫 酸败 。
4,酸败氢化油 熔点 较高,不易变质,有 利于贮存 和 运输 。
这种 加氢 的 油脂 称为 氢化油 或 硬化油 。
植物油 人造牛油催化剂加氢油脂 在 碱性 条件下 水解 （ 皂化 ）所产生的 高级脂肪酸盐 称为 肥皂 （可以为 钠、钾肥皂 ）
1,肥皂
2,肥皂的去污原理一般 肥皂 含有
70%高级脂肪酸钠
30%水分少量松香酸钠（增加泡沫）
高级脂肪酸分子结构分两部分 非极性长链烃基 ——不溶于水叫 疏水基羧基 —— 溶于水叫 亲水基团或 憎水基团二、肥皂和合成洗涤剂
C
O Na- +
O
亲水基疏水基
（非极性） （极性）
C -
O O
C -O O
水当 肥皂 在 水表面 时，是 亲水基 进入水 中,憎水基 排除 在 水表面 外，这样 脂肪酸钠 削弱了 水 表面上 水分子 与 水分子之间的 引力,降低 了 水 的 表面张力 。
在 水 中,脂肪酸钠 憎水烃基 依靠相互间的 范德华引力 聚集在一起，而亲水基团 则 包在外面 与 水 相连形成一粒一粒很小的 胶束,分散 在 水 中。如果 遇到 油污,肥皂 的 憎水部分 就进入油滴 内，而 亲水部分 就伸在 油滴 外面的 水 中形成 稳定 的 乳油液 。
油
C -
O O
C
-
O
O
C
C
O
O O O-
-
衣物 上的 油污 用 肥皂 处理后,肥皂 分子 憎水部分 进入 油污 层,经 机械振荡,
油污 逐渐 分散 并形成 表面排布 着 亲水基团 的 小滴,而被 水分子 插入 水 中成 乳浊液,油滴 不再回到 衣服 上而除去。
3,合成洗涤剂通过 合成的方法 合成了一系列与 肥皂 分子相似结构的 洗涤剂 。
合成洗涤剂 种类很多，按 分子结构 特点 可分为 三种类型,
与 阴离子型 洗涤剂 相反，溶于 水 时，其 有效部分 是 阳离子 。
② 阳离子型洗涤剂
① 阴离子型洗涤剂目前用的最多的一种,肥皂 就属这一类 RCOO-
合成洗涤剂 如：
烷基硫酸酯的钠盐,R-SO3 Na- +
十二烷基苯磺酸钠,-SO3 NaC12H25- - +
它们多数为 季铵盐,也有一些含 S 或 P 的化合物。
它们都是具有 杀灭细菌 和 霉菌 的能力，主要用于外科 手术时 皮肤 及 器械 消毒 。
③ 非离子型洗涤剂这类型 洗涤剂 在 水 溶液中 不离解,是 中性分子,起活性作用的是整个分子，其 亲水部分 是含有 羟基 及多个 醚键 。
这类化合物是 粘稠液体,与 水极易混溶,洗涤效果很好，
是目前家用 液体洗涤剂 的 主要成分 。
-(OCH2CH2)n-OHC8H17- n = 6~12
亲水部分憎水部分如,-+-CH2-N-C12H25 Br
CH3
CH3
溴化十二烷基苄基铵（也叫新洁灭）
一、互变异构现象乙酰乙酸乙酯显示双重反应性能乙酰乙酸乙酯与亚硫酸氢钠、氢氰酸加成，也能与氨基脲、苯肼反应生成黄色沉淀。
可使溴的四氯化碳溶液褪色、能使 FeCl3溶液呈现紫色、能与金属钠反应放出 H2。
表明分子中含有羰基的结构表明分子中含有烯醇式结构乙酰乙酸乙酯 的 NMR 和 IR 图谱显示其分子中既有 双键,
也有 羟基 和 羰基 。
§ 13-3 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酸在有机合成上的应用物理的方法 和 化学的方法 都证明 乙酰乙酸乙酯 是一个 酮式异构体 和 烯醇式异构体 组成的 混合物 。
CH3 C
CH
O H
C-OC2H5
O=
CH3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
CH3-C=CH-C-OC2H5
OH O=
酮式异构体 烯醇式异构体
92.5% 7.5%
αβ
一些 β-羰基化合物 都有与 乙酰乙酸乙酯 一样的 互变异构现象 。
一种化合物的 烯醇式 含量 要受其 结构 及 所处环境 的 影响 。
1,结构特点乙酰乙酸乙酯 与 碱 作用生成 亲核性的碳负离子 或 烯醇负离子,可以和 R-X,R-COCl发生 SN2反应，在 亚甲基 上引入一个 烃基 或 酰基 。
CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =O-
CH3-C=CH-C-OC2H5
O O=-
CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =OR-X-+
R
C2H5ONaCH
3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
二、乙酰乙酸乙酯的应用乙酰乙酸乙酯 在 碱 作用下可发生 酮式分解 和 酸式分解 。
CH3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
5%NaOH
水解
-C2H5OH
CH3-C-CH2-C-ONa
=O =O
CH3-C-CH2-C-OH
=O =OH+
CH3-C-CH3 + CO2
=O△
酮式分解：
酸式分解：
H+ =O2 CH
3-C-OH
CH3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
40%NaOH CH
3-C-ONa + CH3-C-ONa
=O =O
2,应用乙酰乙酸乙酯 碳负离子 与 R-X,R-COX、
X-CH2COR,X-(CH2)n-COOR等试剂进行 SN2反应 再进行 酮式 或 酸式 分解 制取 甲基酮,二酮,一元羧酸 和 二元羧酸 等化合物。
C2H5ONa
C2H5ONaCH
3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
CH3-C-CH-C-OC2H5 Na
=O =O -
+
C2H5ONa CH
3-C-C-C-OC2H5 Na
=O =O -
+
R
CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =O
R
R-X
R/-X
CH3-C-C-C-OC2H5
=O =O
R
R/
CH3-C-CH-R
=O R/ R-CH-C-OH
=O
R/
② H+,△
① 稀 OH-
酸式分解酮式分解R-CH2C-OH
=O
① 浓 OH,△-
② H+
一元羧酸CH
3-C-CH2-R
=O
甲基酮
C2H5ONaCH
3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
CH3-C-CH-C-OC2H5 Na
=O =O -
+
Br(CH2)n-COOC2H5
R-C-X
=O
Cl-CH2-C-R
=O
CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =O
C-R
O CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =O
CH2C-R
O
CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =O
(CH2)n-COOC2H5
② H+,△
① 稀 OH- ① 浓 OH,△
-
② H+
CH3-C-CH2-C-R
=O =O
1,3-二酮
R-C-CH2COOH
=O
β-酮酸酸式分解酮式分解酸式分解酮式分解
CH3-C-CH2CH2-C-R
=O=O
1,4-二酮
R-C-CH2CH2COOH
=O
γ-酮酸
CH3-C-CH2-(CH2)n-COOH
=O
酮酸
CH2COOH
(CH2)n-COOH
二元羧酸
1,制备与 乙酰乙酸乙酯 类似,丙二酸酯 分子中 亚甲基 上 氢是 活泼 的，可与 醇钠 反应，生成 丙二酸酯 的 钠盐 。它可以作为 亲核试剂 与 卤代烷,二卤代烷,酰卤,卤代酸酯等反应而导入 烷基等基团,再经过 水解脱羧,得到相应的 一元羧酸,二元羧酸 等化合物。
2,应用丙二酸二乙酯 通常由 氯乙酸 合成
Cl-CH2-COOH + NaCN NC-CH2COONa
C2H5OH
H2SO4 CH2
COOC2H5
COOC2H5
三、丙二酸二乙酯的应用合成一元羧酸
R-CH(COOC2H5)2
CH2(COOC2H5)2 C2H5ONa CH(COOC2H5)2 Na- + R-X
△
-CO2 R-CH2COOH② H+
① OH / H2O- R-CHCOOH
COOH
R-C(COOC2H5)2 Na- +
C2H5ONa
R/-X R-C(COOC
2H5)2
R/ ② H+
① OH / H2O-
R-C
COOH
COOHR/
△
-CO2 R-CH-COOH
R/
合成二元羧酸
CH2(COOC2H5)2 C2H5ONa CH(COOC2H5)2 Na- +
X(CH2)n-COOC2H5 CH(COOC2H5)2
(CH2)n-COOC2H5 ② H+
① OH / H2O-
CH
(CH2)n-COOH
COOH
COOH
△
-CO2
CH2-COOH
(CH2)n-COOH
当 2mol 丙二酸二乙酯 用 2mol 醇钠 处理，可以得到双钠盐，再与 1mol 双卤代烷 反应可制备 二元羧酸 。
2 CH2(COOC2H5)2 2C2H5ONa 2 CH(COOC2H5)2 Na- +
Br-CH2-CH2-Br (C
2H5OOC)2CH-CH2-CH2-CH(COOC2H5)2
② H+
① OH / H2O- △
-CO2 HOOC-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
合成脂环羧酸
CH2(COOC2H5)2 C2H5ONa CH(COOC2H5)2 Na- +
Br-CH2CH2CH2-Br CH(COOC2H5)2
CH2CH2CH2-Br
C2H5ONa
C(COOC2H5)2
CH2CH2CH2-Br
- +
Na C(COOC2H5)2CH2
CH2
CH2
② H+
① OH / H2O-
CCH2
CH2
CH2 COOH
COOH
△
-CO2 CH-COOHCH2CH
2
CH2
一、合成的目的和要求所谓 有机合成 就是从 简单易得 的 原料,通过 一步 或多步 化学反应 制备出比较复杂的 目标分子 的过程。它也包括将 复杂的物质 变为 简单物质 的过程。
§ 13–4 有机合成路线
1,合成的目的
2,合成的要求：
通过一定的反应，使原来分子中某一个或几个化学键断裂，同时形成一个或几个新的化学键，从而使分子发生转变或将几个小分子连接起来。
合成的步骤越少越好；
每步的产率越高越好；
原料越便宜越好。
化学反应 是 合成 的 基础,合成路线 本来就是由一些 具体的反应,按照一定的 逻辑思维 组合起来的。
① 合成目标化合物分子的骨架
② 引入所需的官能团
③ 解决好目标化合物的立体化学方面的要求合成一个有机化合物要考虑的 核心问题 不外是 三个方面,
碳胳的形成和变化
● 增长碳链或增加支链
● 碳链的减短
● 碳环的合成
● 官能团的引入
● 官能团的相互转化二、有机合成的基本反应或 ZnCl2
● 增长碳链或增加支链：
1,增加一个碳原子的反应
① 无水乙醚
② H2O / H+① R-MgX + HCHO RCH2OH
① 无水乙醚
② H2O / H+② R-MgX + CO2 RCOOH
③ R-X + NaCN R-CN RCOOHH2O / H
+
其中,R-X为 脂肪族 伯卤代烃
HCHO HCl++
CH2Cl
AlCl3
或 ZnCl2
Y
Y
④
其中,Y为 供电子基
CO HCl++
CHO
AlCl3⑤
CRH O HCN CRH OHCN
α -氰 醇
8应 用 范 围,醛,甲 基 脂 肪 酮,C 以 下 环 酮
C COOH
OH
R
H
α -羟 基 酸
2H O
H+⑥
2,增加二个碳原子的反应
RCH2CH2OHH3O
+R MgX CH
2 CH2
O
R CH2
OMgX
CH2+
3,增加多个碳原子的反应
① R-C CH R-C CNa R-C C-R/
其中,R/ 为 伯卤代烃
X 为 Cl,Br,I
NaNH2 R/X
③ 铜锂试剂反应
④ 傅 -克反应
② 武慈反应
R-X + R-X R-R
其中,R/ 最好为 伯烷基
X 为 Cl,Br,I
Na
R-X R-Li R2CuLi R-R/Li CuI R/X
其中,R/ 最好为 伯烷基； R 一般 无限制
X 为 Cl,Br,I
+ R-X
R
（或烯、醇）
AlCl3
烷基化：
R ≥3时 重排产物 为 主
⑤ 羟醛缩合
CHO
+ OH-
Zn-Hg
2 CH3(CH2)4CHO CH3(CH2)4CH=C-CHO
(CH2)3CH3-OH
△
自身缩合：
交叉缩合：
CH3-C-C(CH3)3
O
△
CH=CH-C-C(CH3)3
O
酰基化：
+ CH3CH2CH2-C-Cl
C-CH2CH2CH3
（或酸酐）
AlCl3
O
O
CH2CH2CH2CH3
HCl
⑥ 格氏试剂与羰基化合物反应
C
R
R/ OHR/-C-H（ R//）
O=
① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+ H（ R//）
R/-C-X
O=
① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+ R
/-C-R
O= ① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+ C
R
R/ OH
R
R/-C-OR//
O= ① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+ R
/-C-R
O= ① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+ C
R
R/ OH
R
其中,R,R/,R// 为 烷基,芳基
X 为 Cl,Br
⑦ 乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯的反应
R-XC2H5ONaCH
3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =O
R
② H+,△
① 稀 OH-
① 浓 OH,△-
② H+ R-CH2C-OH
=O
CH3-C-CH2-R
=O
酮式分解酸式分解
CH2(COOC2H5)2 C2H5ONa CH(COOC2H5)2 Na- +
R-CH(COOC2H5)2
② H+,△
① OH / H2O- R-CH
2COOH
R-X
⑧ 维荻希试剂与醛酮的反应季 膦 盐
-
R
R/
CH(ph)3P
R///
R// C=O +
R///
R// C=C
R
R/
R,R/,R//,R///可以为 –H,-R,-Ar,-COOR等
● 碳链的减短
① 不饱和烃的氧化
RCH=CHR/ RCOOH + R/COOHKMnO4H+
R-C=CH2 R-C=O + CO2KMnO4H+
R/R/
R-C CH RCOOH + CO2KMnO4H+
CH2CH2CH3
-CH(CH3)2
KMnO4
H+
COOH
-COOH
② 不饱和烃与臭氧作用
③ 卤仿反应
R-C=CHR// R-C=O + R//CHO① O3② Zn / H
2O R/R/
X 为 Cl,Br,I
R-CHCH3 CHX3↓ + R-COONaX2 + NaOH或 NaOX
OH
R-C-CH3 CHX3↓ + R-COONaX2 + NaOH或 NaOX
O
④ 脱羧反应
R-COONa + NaOH（ CaO） R-H△
R-C-NH2 R-NH2
O Br
2 + NaOH
或 NaOBr + NaOH
⑤ 霍夫曼降解反应
● 碳环的合成
① 双烯合成（ D-A反应）
② 二元羧酸脱羧
+ △
X -X
其中,X 为 吸电子基,反应容易进行
CH2COOH
CH2COOH
CH2 n（ ） （ ） C=O
CH2
CH2
CH2 n
其中,n = 2,3
△
③ 卡宾反应
C = C + CH2N2 C — C
CH2
hν
C = C + CHCl3 C — C
C
Cl Cl
(CH3)3COK
④ 荻克曼缩合反应
⑤ 傅克酰基化反应
CH2C-OC2H5
CH2C-OC2H5
O
O
CH2 n C2H5ONa-C
2H5OH
（ ） （ ） C=O
CH2
CH
COOC2H5
CH2 n
② H+
① OH-
（ ） C=O
CH2
CH2
CH2 n 其中,n = 2,3
O
O
O
+ AlCl3
O
C=
O
CHO Zn-Hg
HCl
O
CHO
O
CCl
=O =O
AlCl3
SOCl2 多聚磷酸官能团的引入与转换
● 官能团的引入
1,引入卤素
-CH3 + Cl
2
-CH2Cl
-CH3
Cl-
hν
Fe
-CH3 -CH2BrNBS
Cl2③ CH3CH2CH=CH2
NBS
500℃
CH3CHCH=CH2
CH3CHCH=CH2
Br
Cl
①
②
X2
④ R-CH=CH2 HX
R-CH—CH2
R-CH-CH3
X
X
HBr
过氧化物
X
R-CH2-CH2Br
（符合马氏规则）
（违反马氏规则）
⑤ R-C CH
X2
HX
R-C=CH
R-C=CH2
X
X
X
R-C—CH
R-C—CH3
X
X
X
X2
HX X
XX
2,双键或三键的形成
① R-CH-CH-R/ R-CH=CH-R/ + HX
② R-CH-CH-R/ R-CH=CH-R/ + H2O
NaOH
H2SO4
乙醇X H
OH H ~170℃
③ R-CH-CH-R/ R-CH=C-R/ R-C C-R/NaOH乙醇
X X
NaNH2
X
④ R2C=O + R/CH=P(C6H5)3 R2C=CHR/
3,引入羟基
① R-CH=CH2 H2O
R-CH-CH3
OH① (BH
3)2
② H2O2 / OH-R-CH2CH2OH
（符合马氏规则）
（反马氏规则）
H2SO4
② R-C=O R-CH-OH
H（ R/） H（ R/）
[ H ]
[ O ]
[ H ] = LiAiH4,NaBH4,H2 / Ni,Pt,Pd等
③ R-COOR/ R-CH2OH + R/OH [ H ]
[ H ] = LiAiH4,C2H5OH + Na,H2 / Ni,Pt,Pd等
④ R-CH2X RCH2OHH2O / OH
-
PX3,PX5,SOCl2
⑤ 格氏试剂合成法
HCHO R-CH2OH① RMgX / 无水乙醚② H
2O / H+ R
① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+
R/-C-R//
O= ① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+ R
/-C-OH
R
R//
R/-CHO R/-CH-OH
⑥ 二元醇的制备
C = C C — C稀、冷 KMgO4
或 OsO4
OH OH
顺式产物
R-CH-CH2 R-CH-CH2
O
H2O / H+ 反式产物
OH
OH
4,引入羰基
① HC CH + H2O CH3CHOHgSO4H
2SO4
R-C CH + H2O R-C-CH3HgSO4H
2SO4
=O
② CH2=CH2 + O2 CH3CHO PdCl2-CuCl2
R-CH=CH2 + O2 R-C-CH3
=OPdCl
2-CuCl2
③ R-CH=C R-CHO + O=C① O3② Zn / H
2O
R/R/
R// R//
④ R-CH-R/ R-C-R/KMnO4
=OOH
5,醚键的形成
① 2 ROH R-O-R + H2OH2SO4 合成对称醚
② 威廉姆逊合成法
R-ONa + R/-X R-O-R/ + NaX
其中,R = 伯、仲、叔烷基
R/ = 伯、仲（不能为叔）烷基
③ 环醚的合成
④ 硫酸二甲酯合成酚醚
+ (CH3)2SO2 -O-CH3-OH
~140℃
R-CH=CH2 + O2 R-CH-CH2Ag
200~300℃ O
R-CH=CH2 + HOCl R-CH-CH2 R-CH-CH2
O
Ca(OH)2
OH Cl
6,其它一些反应
① C=O -CH2-
克莱门森还原法,
吉日聂尔 -沃尔夫 -黄鸣龙还原法,
② 炔烃选择加氢合成烯烃
R-C-R/ R-CH2-R/Zn-HgHCl
R-C-R/ R-CH2-R/H2N-NH2,NaOH二缩乙二醇
=O
=O
R-C C-R/
Na + NH3（液）
H2 / BaSO4
或 Pd / C
或 Lindlar试剂 C = C
C = C
R
R
R/
R/
H H
H
H
顺式加成反式加成
H2SO4③ RCH
2CH2-OH R-CH=CH2 RCH2CH3
H2
Ni~170℃
O
7,芳环上引入 -X,-NO2,-NH2,-SO3H,-R,-C-R
O
-X
-NO2
-R
-C-R
-NH2
-SO3H
X2
FeX3 或 Fe
H2SO4 + HNO3 Fe + HCl
H2SO4 · SO3
或浓 H2SO4
R-X
AlCl3
R-C-X
AlCl3
O
8,重氮化反应
NaNO2+ HCl
0 ℃ ~5℃
NH2
Fe + HCl
NO2
HNO3
H2SO4
H3PO2
CuX+ HX
KI,△
HBF4,△
CuCN + KCN
-X
-OHH2O,△
-CN
-I
-F
N2Cl+ -
N2Cl+ -
● 官能团的相互转化
R-COCl R-CONH2
R-COOR/ (RCO)2O
R-COOH NH3R/OH
NH3
R/OH
2,羧酸及其衍生物的转换
1,卤素、羟基、氨（胺）、羰基、羧基的转换
R-OH R-C- R-COOH
R-MgX R-X R-NR2
R-NH2
R-NHR
R-COOH R-CN R-CH2NH2[ H ]
[ O ][ O ]
NaCN
H3O+
R-X
R-NH2
NH3PX3H2O / OH-
Mg
① CO2
② H3O+
O=
在 有机合成 中，往往要考虑到 某些官能团 也会受到反应试剂 或 条件 的影响而 产生副反应,甚至影响整个合成过程。因此在合成时必须采取对某些 受影响的基团 暂时 转换 为另外的 稳定的结构,而进行 保护措施,待反应完毕再使 基团复原 。
在选择保护基时要符合下列要求,
① 在温和条件下易与被保护基团反应。
② 保护基必须在保护阶段的各种条件下是稳定的。
③ 保护基易于在温和条件下除去。
三、官能团的保护
R = 伯,仲,叔 烃基四氢吡喃醚,对 碱,格氏试剂,烷基锂,催化加氢 及一些 氧化剂 稳定 。但对 酸 不稳定 。
② 转变成醚醚,对 格氏试剂,还原剂,氧化剂,碱 稳定 。
1,醇羟基的保护
① 四氢吡喃醚
ROH + H
+
O OR-O-四氢吡喃醚
H2O / H+ ROH + HO(CH
2)4CHO
ROH R-O-CPh3Ph3CCl
CH3COOH / H2O
2,酚羟基的保护苯甲醚,对 碱,氧化剂,还原剂 等 稳定,但对 酸 不稳定 。
OH OCH3CH
3I 或 (CH3)2SO4
HI，△
3,醛、酮、羰基的保护缩醛（酮）,对 还原剂,氧化剂,碱,格氏试剂 稳定,
但对 酸 不稳定 。
R-C-R/
O=
CRR/ OOHOCH2CH2OH / 干 HCl
H2O / H+
R-C-H
O=
CRH OCH
3
OCH3CH3OH
H2O / H+
4,羧基的保护
R-COOH R-COOCH3CH3OH / H
+
H2O / H+或 OH-
5,氨基的保护
NH2 NH3 · SO4H+ -
H2SO4
NaOH
间位基
CH3COCl 或 (CH3CO)2O
NHCOCH3NH2
邻对位基H
2O / H+或 OH-
6,双键的保护卤代烃,对 碱,氧化剂,还原剂 稳定
R-CH=CH-R/ R-CH—CH-R/
X X
X2
Zn
当我们为一个 目标化合物 设计了 几条可能 的 合成路线 时，可以根据 几条原则 来 评估各条路线 的 优劣,
从而 选择最佳路线 。
1,有机合成路线的选择原则,
7,芳环位置的保护
H2O / H+
H2SO4
SO3H
四、选择合成路线的步骤和方法选择路线原则结构上要求 碳架的形成官能团的引入经济上要求
① 原料易得，便宜
② 产物易分离，收率高，副
③ 步骤要求简单
④ 反应经典，可发生，条件温和，对环境污染小反应少反应 步骤少,收率要高 是选择 合成路线 的 重要因素 。
如化学反应,A AB ABC ABCDB C D
假如反应 每步产率 90%，则 3步后总产率 为 (0.9)3 × 100 = 73%
假如反应 每步产率 70%，则 3步后总产率 为 (0.7)3 × 100 = 34%
平衡法：
A AB ABCB C
D DE DEFE F
ABCDEF90%90%90%
90%90%
其中只有 3步连续,总产率 为（ 0.9)3× 100 = 73%
A AB ABC ABCD ABCDE ABCDEFB C D E F
如用 5步反应,每步产率 90%，
直线法：
则 5步后总产率 为（ 0.9)5 × 100 = 59%
原料易得 是指合成要用些 基本的原料 。常用,三烯一炔,
（ 乙,丙,丁烯 及 乙炔 ），,三苯一萘,（ 苯,甲苯,二甲苯 及 萘 ）及小于 C4原子的 醇类 和 甲醛,乙醛,草酸,卤苯,
环己烷,丙二酸二乙酯 等。
实验方法切实可行,包括 实验室方法 或 工业方法,
因为并非所有的反应都有合成意义。另外，尽量使用 经典的反应,若 不平常的反应 过多,失败的机会 也会多，
且 关键的反应 越早出现越好，即决定整个合成 成败的反应 应 尽早出现 。如果 关键反应 在整个合成路线的后面，
一旦失败，就前功尽弃。
例如：由 CH3CH2OH CH3CH2CH2CH2OH 合成
● 首先分析产物的 结构要求,包括 碳架,官能团 及其位置立体化学 要求等。
● 利用 倒推 （ 逆向合成 ） 法思考 。
● 从产物的 结构 回忆所有可能的 合成方法,确定初步合成的方案。
2,解合成题的基本方法有机合成 设计就是在合成一个化合物之前,研究,设计 最佳的合成路线,它是 有机合成 成败的关键，目前有机合成路线设计多采用 逆向合成法 。
其特点是 先剖析 目标分子的结构,从目标分子开始，
逆推至中间物,逐步 倒推到原料,并要考虑如何从简便的原料开始 （经过哪些反应）合成出 目标分子 。
从头 完成反应式,重要的条件 要 注明,如反应的 温度,
压力,催化剂,溶剂 等。
对 目标分子 A，可能的 中间物 （ B,C,D,E）或 起始原料 （ F,G…… O,P）。
A 目标分子（ T.M.）
B C D E
F G H I J K L M N O P
―
合成树
”
在进行 有机合成 时，一般用 割切法,如何 割切 则有多种 方法，但其中有 一部分割切 是 没有意义 的，要找到最佳 的 割切方法,可根据如下 原则 割切：
① 最大程度简化
b
a
从 a 处分割,C CH3
CH3
OH
a C CH
3 + CH3MgBr
O=
CH-CH3
OH
-MgBr + CH3-CHO
从 b 处分割,C CH3
CH3
OHb
-MgBr + CH3-C-CH3
O=
如：合成 C CH3
CH3
OH
二甲基环戊基甲醇
3,目标分子拆开的一般方法,
② 从反应活性来考虑如：合成 C
=O
O
O b
a
从 a 处分割,C
=O
O
O
a
从 b 处分割,C
=O
O
O b
C-CH2Br +
=O
O
O O
Br-C-CH2
O
O +
CH2COOH CH2CN CH2Br
+ NaCN
Br-C-CH2
O
O
O CH2
I
I
HO
HO+
..
..
酰卤反应活性大于卤代烃，且环上电子云密度高，有利于酰基化反应。
③ 考虑问题要全面如：合成 -O-CH2CH2CH2CH=CH2
a b
+ NaOCH2CH2CH2CH=CH2
X
从 a 处分割：
O-CH2CH2CH2CH=CH2a
+ BrCH2CH2CH2CH=CH2
ONa
+ BrMgCH2CH=CH2CH2 CH2
O
HO-CH2CH2CH2CH=CH2
O-CH2CH2CH2CH=CH2
从 b 处分割：b
④ 要在倒推的“适当阶段”将分子拆开。
如：合成 CH3-CH-CH2-CH2
OH OH
CH3CHO + CH3CHO
CH3-CH-CH2-CH2
OH OH
CH3-CH-CH2-CHO
OH
例 1 由含 3个碳原子的有机物合成 CH3-C C-CH-C(CH3)2
OH
CH2CH3
CH3-C CMgBr + CH3CH2CHO
CH3-C C-CHCH2CH3
Br
CH3-C C-CHCH2CH3
MgBr
+ CH3-C-CH3
=O
4,合成路线选择举例例 2 由溴代环己烷及 C2 有机物合成
C2H5
C2H5
C2H5
C2H5
HO
O
例 3 由 C2 的有机物合成 CH3-C-CH-C (CH2CH3)2
CH2CH3
OH=
CH3-C-CH-COOC2H5 + C2H5MgBr
CH2CH3
O=
CH3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
+ C2H5BrCH3COOC2H5
C2H5
=O
C2H5MgBr +
例 4 由 ≤C3 的有机物合成
-CH2-CH-COOCH2CH=CH2
CH3
BrCH2CH2Br + CH2(COOC2H5)2
-CH2-CH-COCl + HOCH2CH=CH2
CH3
-CH2Br + CH3Br + CH2(COOC2H5)2
例 5 合成 CH-C-O-CH2- -C-O-CH2CH2CH3
CH3
CH3O
HO
=
-BrOHC-
-C-O-CH2CH2CH3
CH3
CH3
CH-C-OH
O
HO
=
+ HOCH2-
BrZnCH-C-OH
OO =
+
=
-C-ONa
CH3
CH3
HOCH2- + BrCH
2CH2CH3
-MgBr + CH
3-C-CH3
ClCH2- O=
碱性水解历程：
酸性水解历程：
OHH
2O 慢 R-C-OR/
H2O+
O
R-C-OH + R/O-快慢
O
R-C-O + R/OH-
-R/OH 快 R-C-OH
+=OH
H+ 快 R-C-OHO
快
OH
R-C-OR/
HO
+
H
R-C-OR/ R-C-OR/
O +H+ 快 =OHδ
-
R-C-OR/ + OH R-C-OR/
O - -O
OH快慢
δ +
δ -
四面体中间体是负离子四面体中间体是正离子
CH3-C-OC2H5 + CH2-C-OC2H5 CH3-C-CH2-C-OC2H5
O O OO
OC2H5
-
-
反应历程
CH2-C-OC2H5 + C2H5O CH2-C-OC2H5 + C2H5OH
O O- -
H α-碳负离子
CH3-C-CH2-C-OC2H5 + C2H5O
OO -
反应历程
CH3-C
CH3-C O
O
O
CH2-C
CH3-C O
O
O
CH3COONa
-
ArCHO Ar-CH-CH-COOCOCH
3
OH H
-H2O Ar-CH=CH-COOCOCH
3
H2O Ar-CH=CH-COOH + CH
3COOH
H OH
可以有三条途径：
方法 1：
CH3CH2OH CH3CHO CH3CH=CHCHO
CH3CH2CH2CH2OH
方法 2：
CH3CH2OH CH3CH2Br CH3CH2MgBr
CH3CH2CH2CH2OH
方法 3：
CH3CH2OH CH3CH2Br CH3CH2MgBr
CH3CH2CH2OH CH3CH2CH2Br
CH3CH2CH2MgBr CH3CH2CH2CH2OH
KMnO4 稀 OH-
△
H2
Ni
PBr3 Mg
CH2—CH2
O
② H2O / H+
①
无水乙醚
PBr3
PBr3
Mg
无水乙醚
Mg
无水乙醚
① HCHO
② H2O / H+
① HCHO
② H2O / H+
例一：用三个或三个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：
逆合成分析：
C H CC H 2
C H 3
C H 3H 3 C C H
C H 3
C H CC H 2
C H 3
C H 3H 3 C C H
C H 3
C
C H 3
C H 3C H 2C H 2H 3 C C H
O H
C H 3
C
C H 3
C H 3
O
C H 2 C H 2 M g B rC HH 3 C
C H 3
C H 2 C H 2 B rC HH 3 C
C H 3
C H 2 C H 2 O HC HH 3 C
C H 3
+
( C H 3 ) 2 C H B r
O
+
第二节 有机化合物的合成合成路线：
C H CC H
2
C H
3
C H
3
H
3
C C H
C H
3
C
C H
3
C H
3
C H
2
C H
2
H
3
C C H
O H
C H
3
C H
2
C H
2
B rC HH
3
C
C H
3
C H
2
C H
2
O HC HH
3
C
C H
3
( C H
3
)
2
C H B r
O
M g
H
2
O
P B r
3
C H
2
C l
2
M g C H 3 C O C H 3 H
2
O
H
+
例二：用四个或四个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：
逆合成分析：
C C H ( C H 3 ) 2C H 2C HH 3 C
C H 3 O C C H ( C H 3 ) 2C H 2C HH 3 C
C H 3 O
C
H
C H ( C H 3 ) 2C H 2C HH 3 C
C H 3
O H
C H 2 M g B rC HH 3 C
C H 3
C H 2 B rC HH 3 C
C H 3
C H 2 O HC HH 3 C
C H 3
( C H 3 ) 2 C H C H O
+
合成路线：
P B r 3
C H 2 C l 2
C C H ( C H 3 ) 2C H 2C HH 3 C
C H 3 O
C H C H ( C H 3 ) 3C H 2C HH 3 C
C H 3
O H
C H 2 B rC HH 3 C
C H 3
C H 2 O HC HH 3 C
C H 3
M g ( C H 3 ) 2 C H C H O
H 2 O C r O 3 / P y
无水醚例五：用三个或三个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：
逆合成分析：
C H 3 C H 2
C H 2 C H 2 C H 3
H
H
C H
3
C H
2
C H
2
B r
C H
3
C H
2
C H
2
C H
2
C H
3
H
H
C H
2
C H
2
C H
3
C H
3
C H
2
C H
3
C H
2
C H B r C H B r C H
2
C H
2
C H
3
o r
C H
2
C H
3+
C H
3
C H
2
B r+
合成路线：
H C C H
C H
3
C H
2
B r
C H
3
C H
2
H
N a N H
2
N H
3
( l )
C H
3
C H
2
C H
2
B r
C H
3
C H
2
C H
2
C H
2
C H
3
N a
N H
3
( l )
C H
3
C H
2
H
H
C H
2
C H
2
C H
3
N a N H
2
N H
3
( l )
例九 用环己烯和二个碳的简单有机原料合成下列化合物：
逆合成分析：
O C H 3
O
O C H 3
O C H 3
O
O C H 3
C H O
O
O H
O O H
合成路线,
O C H 3
O C H 3
思考题,如何制备下列化合物,
C H O
O
O H
O
O H
B
2
H
6
H
2
O
2
,H O
-
C r O
3
/ P y
C H
2
C l
2
C H
3
C H
2
M g B r
H
+
O
3 Z n / H 2 O
C H
3
O H
T s O H
O C H
3
O
O C H
3
2 H2O
1
例十一 用苯，苯甲酸和五个碳以下的简单有机原料合成：
P h
O
P h
O
逆合成分析：
P h
O
P h
O
P h
O H
C H O
P h C H
2
C H
2
M g B r
C H
2
O H
B r
+ C H
2
O
P h C H
2
C H
2
B r
P h C H
2
C H
2
O H P h M g B r
O
+
+
合成路线,
B r
2
B r
M g
a n h y d r o u s
e t h e r
O
H
+
P h
O H
C H O
C H
2
O HB r
H C H O
P h C H
2
C H
2
B r
P h C H
2
C H
2
O H
P B r
3
M g
a n h y d r o u s
e t h e r
H
+
M g
a n h y d r o u s
e t h e r
H
+
C r O
3
H C l
C H O
P h C O C l
P h
O C O P h
P h C O O H
S O C l
2
P h C O C l
例十七 用不超过五个碳的简单有机原料合成下列化合物：
O
O
O H
O
O
O H
H O
O
O H
O H
C N
O H
O H
C H O
O H
C H O
H C H O
C H 2 O H B r
逆合成分析：
O
O
O H
H O
O
O H
O H
C N
O H
O H
C H O
O H
C H O
C H
2
O HB r
M g H C H O H
2
O C r O 3
P y
H C H O
-
O H
H C N
H
+
合成路线：
§ 13-1 羧酸衍生物
§ 13–2 油脂和合成洗涤剂
§ 13–3 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯 在有机合成上的应用
§ 13–4 有机合成路线羧酸分子中 羧基 上的 羟基 被其它 原子 或 原子团 取代后生成的化合物叫 羧酸衍生物 。
通式,R—C—L
O
R-C- 酰基
O
酰卤 酸酐 酯 酰胺
R-C-X R-C-O-C-R R-C-OR/ R-C-NH2
O O O O O
一、羧酸衍生物的命名酰卤 ——由相应酸的 酰基 和 卤素 组成。
乙酰氯 对甲氧基苯甲酰氯苯甲酰溴
§ 13-1 羧酸衍生物可作为酰基的卤化物，在酰基后加卤素的名称。
2-溴丁酰溴
p-CH3OC6H4COClCH3-C-Cl
O
-C-Br
O
CH3CH2CH-C-Br
=OBr
酰胺 ——由相应酸的 酰基 和,胺,组成它的名称。若 氮上有取代基,在基名称前加 N标出。
CH3-C-NH2 -CONH2 CH2(CONH2)2
O
-CONH2
-CONH2NH
-C
-C
O
O
-CONH2 CH3-C-NHCH2CH3
O
H-C-N CH
3
CH3O
乙酰胺 环己烷甲酰胺 丙二酰胺苯甲酰胺 N-乙基乙酰胺 N,N -二甲基甲酰胺邻苯二甲酰亚胺 邻苯二甲酰胺
② 二分子 不同 一元羧酸 所得的 酐 叫 混酐 。
命名时,简单 或 低级酸 在前,复杂 或 高级酸 在后，再加上,酐,字。
O-C-C
O
O
O
O
O
CH3-C
CH3-C O
O
O
( -CO )2O
HCOOCOCH3 CH3COOCOCH2CH3
酸酐：
① 二分子 相同 一元酸 所得的酐 叫 单酐 。命名在 酸 字后加,酐,字。 乙酸酐丁二酸酐苯甲酸酐邻苯二甲酸酐甲乙酐 乙丙酐
③ 环酐,在 二元酸 的名称后加 酐 字。
酯 ——以相应的 酸 和 醇 来命名,酸在前,醇在后,再加一个,酯,字。
CH3OOC-COOC2H5HOOC-COOCH2CH3CH2-OCOCH3
CH2-OCOCH3
乙酸乙酯 苯甲酸乙酯乙酸苯酯二乙酸乙二醇酯 草酸单乙酯 草酸甲乙酯内酯命名时，用内酯二字代替酸字并标明羟基的位置。 2-甲基 -4-丁内酯乙酸苯甲酯
O
OCH3
CH3COOC6H5CH3-C-OC2H5
O
COOC2H5 O
CH3-COCH2C6H5
=
1,物理性质羧酸衍生物 的分子中都含有 C=O 基，因此它们都是 极性的化合物。
乙酸异戊酯 ——-- 香蕉香味正戊酸异戊酯 ——苹果香味正丁酸正丁酯 ——菠萝香味低级酯 具有令人愉快的 香味,常作香料。许多花、果的香味是由于 羧酸酯 而引起的。 C14 酸以下的甲酯和乙酯均为液体。
低级 酰卤 和 酸酐 都是具有 对粘膜有刺激性臭味 的 液体,
高级的为固体。
酰胺除甲酰胺外，由于分子内形成氢键，均是固体；而当酰胺的氮上有取代基时为液体。
沸点高低,酰胺 ＞ 酸酐 ＞ 羧酸 ＞ 酯,酰卤
H-C-NH2
O
H-C-NHCH3
O
H-C-N CH
3
CH3O
b.p.（ ℃ ）,195 182 153
R C
O=
HN
H
H
H CO N
R
酰卤 和 酯 由于不存在 氢键,沸点比相应的 酸 低得多，而酰胺 却有 较高的沸点 （如果 胺基 上 氢被烃基 取代后，由于 缔合程度减小 而使 沸点降低 ） 。
羧酸衍生物可溶于有机溶剂；
酰氯和酸酐不溶于水，低级的遇水分解；
酯在水中溶解度很小；
低级酰胺可溶于水。
2,光谱性质羧酸衍生物的羰基吸收在 1630 ～ 1850 cm-1之间。不同衍生物 C=O 伸缩振动 吸收频率不同。
红外光谱：
化合物酰卤酸酐酯酰胺
C=O 伸缩振动吸收频率（ cm-1） 其它主要吸收峰（ cm
-1）
脂肪,1800 ～ 1825
芳香或不饱和,1750～ 1785
1850～ 1800
1780～ 1740｝ 双峰脂肪,1735～ 1750
芳香或不饱和,1715～ 1730
1630 ～ 1690
C-O 伸缩振动,1045～ 1300
C-O 伸缩振动,1100～ 1300
～ 1600
～ 1640｝
伯酰胺二个特征峰
N-H伸缩振动,3300～ 3500（ 弱 ）
C-N伸缩振动,～ 1400
N-H弯曲振动：
核磁共振：
（酯、酸酐、酰卤,酰胺）
CH3-C-Y
O
CH3-C-O-CH2-R
O
R-C-NH2
O
δ= 2 ~ 3 ppm
δ= 3.7 ~ 4.1 ppm
δ= 5 ~ 8 ppm
2950
1740 14101380 1280
2950cm-1为 C-H 伸缩振动
1380cm-1
1410cm-1 为 C-H 弯曲振动 1280cm-1为 C-O伸缩振动
1740cm-1为 C=O伸缩振动
7.4
5.1 2.0
7.4 5.1 2.0
Ar-CH3 δ= ~2.35
Ar-H δ= ~7.4 R-C-OCH3 δ= 4~4.5
O=
R-C-CH3 δ= 2~3
O=
3500 3200
1680
1640
1600
1485
1400
770
670
3005
3005cm-1为 伸缩振动C H
670cm-1
770cm-1 为 一取代弯曲振动C H
1485cm-1
1640cm-1
为 伸缩振动C C
1400cm-1为 C-N弯曲振动
1680cm-1为 C=O伸缩振动
3200cm-1
3500cm-1 为 N -H伸缩振动
1600cm-1
1640cm-1 为 N -H弯曲振动各类 羧酸衍生物 一般都可直接从相应的 羧酸 制得，有时也可以从 一种 羧酸衍生物 变成 另一种 羧酸衍生物 。
酰卤 中最重要的是 酰氯,可由 羧酸 与 三卤化磷,五卤化磷,
亚硫酰氯 等反应制得。
1,酰卤的制备
3RCOOH + PBr3 3RCOBr + H3PO3
亚磷酸
RCOOH + PCl5 RCOCl + HCl↑ + POCl3
磷酰氯
RCOOH + SOCl2 RCOCl + HCl↑ + SO2 ↑
亚硫酰氯三、羧酸衍生物的制备说 明
（ i） 反应原料是羧酸，反应试剂是 SOCl2,PCl3,PCl5。
（ ii） 反应需在无水条件下进行。
（ iii） 产物酰卤通常都通过蒸馏方法提纯，所以试剂、副产物与产物的沸点要有较大的差别。
实例
SOCl2 (bp 77℃ )
(bp 197 ℃ )
C-OH
O=
C-Cl + HCl↑ + SO2↑
O=
(bp 80℃ )
PCl3 (bp 74.2 ℃ )
(200℃ 分解 )
O=
CH3CH2C-OH CH3CH2C-Cl + H3PO3
O=
PCl5(160℃ 升华 )
(bp 196 ℃ ) (bp 107 ℃ )
CH3(CH2)6C-OH CH3(CH2)6C-Cl + POCl3
O=O=
② 制备单纯的酸 酐 ------羧酸的脱水（甲酸除外）
可以用 一元羧酸 或 二元羧酸 脱水制备。
2,酸酐的制法
① 制备 混合酸酐（ 酰卤和羧酸盐的反应 ）
酰卤 与无水 羧酸盐 共热可制得 单酐 或 混酐
CH3COCl + CH3CH2COONa CH3COOCOCH2CH3 + NaCl
R-C-Cl + R-COONa (RCO)2O + NaCl
O
常用脱水剂,P2O5,乙酸酐
R-C
R-C O
O
O
+ H2OR-C-OHR-C-OH
O
O
P2O5
或 (CH3CO)2O
如果能生成 稳定 的 五、六元环酸酐 的 二元羧酸,则更易 脱水,只须 加热 而不用 脱水剂 。
CH2-C
CH2-C O
O
O
CH2-C-OH
CH2-C-OH
O
O
+ H2O300℃
丁二酸酐
O-C-C
O
O
-C-OH
-C-OH
O
O
+ H2O200℃ ~230 ℃
邻苯二甲酸酐
4,酰胺的制备酰胺 可以由 羧酸,酯,酸酐,酰卤 与 氨 作用制备
O△
R-C-NH2 + H2OR-C-OH + NH3 R-C-ONH4
O O +-
O△
R-C-NR2 + H2OR-C-OH + R2NH R-C-ONH2R2
O O +-
3,酯的制备可以由 醇 与 羧酸,酰卤,酸酐 反应制得
R-C-OH + HOR/ R-C-OR/ + H2O
O OH+
由于 羧酸衍生物 都含有 酰基 （ R-C- ）的共同结构，
所以在 化学性质 方面有很多相似之处，但由于所连接的 负性基团 的不同，而具有不同的 性质,对于 同一种 反应，其活性 也有差别。
O
四、羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的结构和反应性能
-H的 活性羰基的活性离去基团R C H C W
H
O
..
-H的活性减小（?-H的 pka 值增大）
羰基的活性减小（取决于综合电子效应）
W的离去能力减小（离去基团的稳定性减小）
RCH2CX RCH2COCR/ RCH2CH RCH2CR/ RCH2COR/ RCH2CNH2
O= O= O= O= O= O= O=
① 水解 羧酸衍生物 水解都生成相应的羧酸
R-C-OH + HCl
O
（反应猛烈）
R-C-OH + R/-OH
O （加热、加酸、
碱催化剂）
R-C-OH + NH3↑
O （长时间加热回流、且加酸,碱催化剂）
反应速度递增水解活性,酰氯 ＞ 酸酐 ＞ 酯 ＞ 酰胺
R-C-Cl > -C-Cl
OO
..,.
R-C-OH + R/-C-OH
O
（热水立即反应）
O
R-C-Cl
R-C-O-C-R/
R-C-OR/
R-C-NH2
O O
O
O
O
+ H-OH
1,羰基的亲核取代反应酯 水解是 可逆过程,但在 OH- 条件下水解生成 盐,平衡破坏，水解可进行到底。
高级脂肪酸盐 —— 叫 肥皂
R-C-OR/ + H2O R-C-ONa + R/OH
O ONaOH
（皂化反应）
V = K [RCOOR/ ] [OH- ]
碱性 水解，动力学证明是 SN2反应历程同位素 示踪实验证明，不管是 H+ 催化剂 还是 OH- 催化剂,
大多数 羧酸酯水解 是 酰氧键断裂 。
CH3-C-O CH3 + H2O CH3-C-OH + CH3O H
O O 1818
碱性水解的 讨论
CH3COOCMe3 Me3CCOOEt CH3COOEt ClCH2COOEt
V相对 0.002 0.01 1 296
这个历程称 BAC2历程 （ B碱性,AC酰氧键 断裂,2双分子 反应）可看成 加成 -消除 反应。
碱性水解历程：
碱性水解速率与 [-OH]成正比。
酯的碱性水解是不可逆的。
碱的用量要超过催化量。
羰基活性越大,?-C空阻越小，酯基空阻越小，反应速率越快。
CH3COOR/在盐酸中，水解的相对速率 v的实验数据如下：
R/,CH3 C2H5 CH(CH3)2 C(CH3)3
（ 25℃ ） v,1 0.97 0.53 1.15(机理不同 )
酸性水解的讨论酸性水解历程：
一般 酯 在 H+ 催化剂下的水解按 AAC2历程 进行（ A 酸性,
AC 酰氧键 断裂,2 双分子 反应），为 可逆 反应。
酸在反应中有活化羧基的作用。
在酯 （ RCOOR/）中,R有吸电子基团虽能活化羧羰基，
但会使关键中间体正离子能量升高,R为给电子基团亦有两种相反的作用，故表现不出明显的影响。
在 RCOOR/中,R对速率的影响是,伯 ＞ 仲 ＞ 叔R/对速率的影响是,叔 ＞ 伯 ＞ 仲叔醇的酯 水解只能用新 （ 烷氧键 断裂,单分子 反应）
的机理来解释。
R-C-OC(CH3)3 R-C-O-C(CH3)3 R-C-OH + (CH3)3C+
O OH+
快慢快快
O
H
+
(CH3)3C+ + H-OH (CH3)3C-O-H (CH3)3COH + H+
慢快快快
H
+
酯的酸性水解和碱性水解的异同点相同点都是经过加成消除机理进行，增大空阻，对反应不利。
都发生酰氧键断裂不同点催化剂用量不同。碱大于 1 mol，酸只需要催化量。
碱催化反应是不可逆的，酸催化反应是可逆的。
吸电子取代剂对碱性催化有利。对酸性催化没有明显的影响。
碱性催化：伯 ROH ＞ 仲 ROH ＞ 叔 ROH
酸性催化：叔 ROH ＞ 伯 ROH ＞ 仲 ROH
② 醇解羧酸衍生物 都可以与 醇 作用生成相应的 酯 。
反应速度递增反应活性顺序为,酰氯 ＞ 酸酐 ＞ 酯 ＞ 酰胺
R-C-OR// + HCl
O
R-C-OR// + NH3↑
O
R-C-OR// + R/-C-OH
O O
+ H-OR//
R-C-Cl
O
R-C-O-C-R/
O O
R-C-OR/
O
R-C-NH2
O
R-C-OR// + R/-OH
O （酯交换反应）
酰氯 醇解 可用来合成较难直接由 羧酸 酯化 的 酚酯 。
环状酸酐 醇解 得到 单酯酸
(CH3)3COH + CH3COCl CH3COOC(CH3)3 + HClC6H5N(CH3)2
68%
-OH + CH3CH2COCl CH3CH2COO- + HCl吡啶
O
O
O
+ CH3OH CH2-C-OCH3CH
2-C-OH
O
O
△
CH2=CHCOOCH3 + C4H9OH CH2=CHCOOC4H9 + CH3OH
酯 醇解 得到一个新的 酯 和 醇,故称为 酯交换 反应。
酯交换的讨论酯交换用酸（ HCl,H2SO4,对甲苯磺酸 ）和碱（ RONa）
等催化均可。
叔 ROH的酯交换比较困难（因空阻太大）。
常应用于一个低沸点醇的酯转化为高沸点醇的酯，反应过程中将低沸点醇不断蒸出，可移动平 衡。
③ 氨（胺）解酰氯,酸酐,酯 与 氨 作用生成的反应叫做 氨解 。
反应速度递增反应活性顺序为,酰氯 ＞ 酸酐 ＞ 酯
R-C-NH2 + NH4Cl
O
R-C-NH2 + R/-C-ONH4
O O
+ H-NH2
R-C-Cl
O
R-C-O-C-R/
O O
R-C-OR/
O
R-C-NH2 + R/-OH
O
-CONH2
-COOHH3O+O-C
-C
O
O
+ 2NH3 -CONH
2
-COONH4
△
H2O - +
CH3CHCOOC2H5 + NH3 CH3CHCONH2 + CH3CH2OH24h25℃
70 % ~74%OH OH
羧酸衍生物 的 水解,醇解,氨解 的 反应历程 相似,属于亲核取代 反应。
O
R-C-Nu + L-消除R-C-L + Nu R-C-L
O - -O
Nu
加成
O
L,-Cl,-O-C-R,-OR/,-NH2
Nu,-OH（ H2O）,-OR/（ R/OH）,-NH2-
这是个 碱催化机理,整个过程是 加成 —消除 历程,碱 的作用是 增强试剂 的 亲核性 。
HNu + B HB + Nu--
碱 亲核试剂在 消除 时,离去基团 L- 的 亲核性,越易 离去 。
羧酸衍生物 羰基 体现了 取代活性,
酰氯 ＞ 酸酐 ＞ 酯 ＞ 酰胺立体效应 也影响 速率,烃基,因 空间 拥挤，而 反应速度 。
吸电子能力：
（利于加成） -Cl ＞ -O-C-R ＞ -OR ＞ -NH2
O
L- 的亲核性大小：
(离去的可能性相反 ) NH2 ＞ RO ＞ R-C-O＞ Cl
O ----
如,CH3COOR CH3COO + ROH -OH H
2O
-
反应速度,R = -CH3 ＞ -C2H5 ＞ -CH(CH3)2 ＞ -C(CH3)3
④ 与格氏试剂反应通式：
C
OMgX
R
R/
LR-C-L
O= R/MgX
-MgXL R-C-R/
O=
R/MgX COMgXR
R/
R/
反应是否 终止 在 酮 阶段与 羰基 活性,试剂 的 用量 及反应条件 有关。
C
OH
R
R/
R/H2O / H
+
酰 卤酰卤 比 酮 活泼与 格氏试剂 反应比 酮 快，故在 温和条件 下使用 过量 的 酰卤,可得到较 高产率 的 酮 。
CH3-C-Cl + CH3(CH2)3MgCl
O=
C
OMgCl
CH3 Cl无水乙醚
CH2CH2CH2CH3
如果要得到 叔醇,则要 加剧 反应条件 和 加大 格氏试剂 的用量。
O=H
2O / H+ CH
3-C-CH2CH2CH2CH3
72%
酸酐 与 格氏试剂 在室温下也可以得到 酮 。
酸 酐
CH3O-
MgCl
CH2-C
CH2-C O
O
O
+ CH2-CCH
2-C
O
O
-OMgCl
OCH3
H2O / H+ CH2-C
CH2-C
O
O
-OH
OCH3
酰胺酰胺 不能与 格氏试剂 反应，因为有 活泼氢 之故。
CH3COOC2H5 + CH3CH2MgBr C
OMgBr
CH3无水乙醚
CH2CH3
OC2H5
O=
CH3-C-CH2CH3-C2H5OMgBr CH3CH2MgBr无水乙醚 C
OMgBr
CH3
CH2CH3
CH2CH3
但具有 位阻大 的 酯 可以 停留 在 酮 阶段。
C
OH
CH3
CH2CH3
CH2CH3H2O / H
+
67%
(CH3)3CCOOCH3 + C3H7MgCl (CH3)3C-C-C3H7H3O+
O=
酯酯 与 格氏试剂 反应先生成 酮,由于 格氏试剂 对 酮 的反应比 酯 还 快,反应 很难停留 在 酮 阶段，因此最终产物是 叔醇 。
RCOOMgRCOOH
叔 ROHR2C=O
伯 ROH
仲 ROHRCHO
RCONH2
仲 ROH（难）
叔 ROHRCOOR
//
RR/C=O
叔 ROH(RCO)2O
RR/C=O
RR/2C-OHRCOX
R/MgX羰基化合物羰基化合物与格氏试剂的反应归纳羧酸衍生物 均具有 不饱和 键，可以多种方法进行 还原,
不同 衍生物 以 不同 的 还原 方法得到 不同 的 还原产物 。
① 酸酐酸酐 用 氢化铝锂 还原 时，得 二分子 醇 。（不能被 NaBH4还原）
R-C
R-C O
O
O
2 R-CH2OHLiAlH4
② 酰胺酰胺 不易 还原,但用 氧化锂铝 还原为 胺 （羰基被 还原为 CH2 生成相应的 伯,仲 或 叔胺 ）
（注,NaBH4 不能还原 酰胺 ）
R-C-NH2 RCH2NH2
O LiAlH
4
2,羧酸衍生物的还原还原剂为,LiAlH4,NaBH4,H2 / Ni,Pd,Pt 时产物为 醇 。
R-COCl R-CH2OHLiAlH4或 NaBH
4
酰氯 用 毒化的钯,或用 三叔丁氧基氢化铝锂 还原 能制备各种 醛 。
CH3O-C-CH2CH2-C-Cl + H2 CH3O-C-CH2CH2-CHO
O Pd / BaSO
4O
O
CH3- -CH3
CH3
C-Cl
O
CH3- -CH3
CH3
CHO
LiAlH(t-C4H9O)3
③ 酰氯酰氯 可还原成 醛 或 醇 。
常用还原剂,C2H5OH + Na,LiAlH4,H2 / Ni,Pd,Pt,
铜铬氧化物 （ CuO,CuCrO4 )
（注,NaBH4 不能还原酯）
n-C11H23-C-OC2H5 n-C11H23-CH2OH + C2H5OHC2H5OH + Na
75%月桂醇月桂酸乙酯
O
-C-OC2H5 -CH2OH + C2H5OH LiAlH4
99%
O
R-C-OR/ + H2 RCH2OH + R/OH CuO,CuCrO4
O
④ 酯酯 较易被 还原,可以被多种 还原 方法来还原，生成 二分子 醇 。
R-COOR/ RCH2OH + R/OH
[ H ]
缩合反应 是指 两个 或 多个 有机分子 在 缩合剂 存在下 结合成较 复杂的分子,同时 放出 H2O,NH3,HX,R-OH等 简单分子 的反应。
羧酸衍生物 的 α-H与 醛酮 一样有 弱酸性 。
CH3C-Cl CH3C-H CH3C-CH3 CH3C-OCH3 CH3C-N(CH3)2
OOO O O
pKa,~10 17 20 25 ~30
3,缩合反应
① 克莱森（ Claisen) 缩合（ 也叫酯缩合反应 ）
酯分子的 α-H 在 OH- 条件下与另一分子酯失去醇得到
β-酮基酯 ——称酯缩合反应。
C2H5ONaRCH
2C-OC2H5 + H-CHCOC2H5 RCH2C-CHCOC2H5
=O =O =O =O
RR
β α
酯 -酯 缩合 ｛ 相同 酯 缩合不同 酯 缩合 ｝ 产生 β- 酮酸克莱森缩合 过 程,-C2H5OH（ α-H,-OC2H5）
反应物,酯产 物,β- 羰基化合物碱性催化剂,乙醇钠,NaNH2等
a ） 相同酯缩合
C2H5ONaOCH
3-C-OC2H5 + CH2-C-OC2H5
H
O
CH3-C-CH2-C-OC2H5 + C2H5OH
OO
乙酰乙酸乙酯反应历程
b） 不同酯间的缩合如果 两个不同 的 酯 都有 α-H也可以发生 酯缩合 反应，
理论上可以得到 四种 产物，在制备上没有很大价值。
如果 两个 酯 中只是一个 有 α-H，另一个 酯 无 α-H，通过 控制反应条件 也可得 一个主要 的 产物,有合成意义。
C2H5ONa
O
H-C-OC2H5 + CH2-C-OC2H5
H
O
乙酸乙酯甲酸乙酯
CH3-C-CH2-C-OC2H5
OO自身缩合交叉缩合
H-C-CH2-C-OC2H5
OO
（主） 79%
（次）
C-OC2H5
C-OC2H5 + R-CH2-C-OC2H5
O
O
C2H5ONa
（有 α-H）
（无 α-H）
草酸二乙酯
O
C —OC2H5
C —CH-C-OC2H5
R
O
O
O + C2H5OH
（主）
含 6个或 7个碳的二元酸酯，在碱性催化剂作用下环化生成五元或六元环为主的?-酮酯称为狄克曼反应。
狄克曼（ Dieckmann)缩合（也叫 酯分子内缩合 ）
CH2CH2C-OC2H5
CH2CH2C-OC2H5
O
O
C2H5ONa
己二酸二乙酯
-C2H5OH
CH2CH2C-OC2H5
CH2CH2C-OC2H5
O
O
CH2 C2H5ONa
-C2H5OH
庚二酸二乙酯
CH2
O
② H+
① OH- CH2 —C
CH2—CH2
CH2
O
CH2 —C
CH2—CH2
CH2② H+① OH
-
CH-COOC2H5
O
CH2 —C
CH2—CH2
CH-COOC2H5
O
CH2 —C
CH2—CH2
CH2
反应特征反应物：具有?H,并能够形成 五,六元环 的 二元 羧 酸酯 。
催化剂,C2H5ONa
产 物,环状?-酮酸酯过 程,-C2H5OH
不对称 的 二元羧酸酯 进行 缩合,主要是 位阻少 的?-H被 去掉 。
CH2CH-C-OC2H5
CH2CH2C-OC2H5
O
O
CH2 C2H5ONa
-C2H5OH
CH3
CH-COOC2H5
O
CH —C
CH2—CH2
CH2
CH3
（酸性大）
位阻少
COOC2H5
CH2-COOC2H5
C2H5ONa？
—COOC2H5
O
芳香醛和酸酐在相应羧酸钠（或钾）盐的存在下可发生类似羟醛缩合的反应，生成 α,β-不饱和芳香酸的反应，叫柏琴反应 。
柏琴（ Perkin)反应（ 不饱和 酸 的合成 ）
反应特征反应物,芳香醛 和 酸酐 （ 含两个以上?-H的酸酐 ）
催化剂,RCH2COOK（ 一般与相应酸酐结构的酸盐 ）
产 物,?,?-不饱和芳香 酸过 程,?-H与 -CHO的氧去 H2O
Ar-CHO + (R-CH2CO)2O RCH2COOK△
芳香醛 酸酐
Ar-CH=C-COOH + 2 R-CH2COOH
R
β-芳基丙烯酸
反应历程
-(CH=CH)n-CHO + (CH
3CO)2O
CH3COOK
△？
-(CH=CH)n-CH=CH-COOH + 2 CH3COOH
O -CH=C-COOH + 2 CH3CH2COOH
CH3
O
+ (CH3CH2CO)2O CH3CH2COOK
△？-CHO
糠醛酰胺 与 次卤酸钠 的 碱溶液 的作用下 脱去羰基 生成 伯胺 。
-CH2-NH2-CH2-CONH2 + Cl2 + NaOH
R-NH2 + Na2CO3 + NaBr + H2O
R-C-NH2 + NaOBr + NaOH
O
4,霍夫曼（ Hofmann)降级反应一、油脂脂肪 —— 常温下呈 固态 或 半固态,如 牛油,猪油,奶油 等油脂 是 油 与 脂肪 的总称。存在于动植物组织中。
油 —— 常温下呈 液态,如 豆油,花生油,菜籽油 等从组成上看,油脂 都是 直链高级一元脂肪酸 的 甘油 脂 。
O
CH2—O-C-R
CH—O-C-R/
CH2—O-C-R//
O
O表示为：
R = R/ = R// 叫单纯 甘油脂其中：
R ≠ R/ ≠ R// 叫混合 甘油脂油 脂 酯固态 或 半固态。
范围 小,单指 油脂范围 广,包括 脂 和无机、有机 羧酸 的 酯液态
§ 13-2 油脂和合成洗涤剂从 油脂 中得到的 脂肪酸 主要是含 偶数碳原子 的 直链 的 饱和 或 不饱和 的 羧酸 。
不同的 油脂 （ 牛油,猪油,奶油,花生油 等）都是 甘油 和 脂肪酸 结合而成的 酯 类化合物，不过 脂肪酸 略有 区别 。
植物油 ——一般是 不饱和脂肪酸 （ C4~C36）
动物油 （ 固体 ） ——一般是 饱和脂肪酸 （ C10~C24）
月桂酸 CH3(CH2)10COOH
肉豆蔻酸 CH3(CH2)12COOH
软脂酸 CH3(CH2)14COOH
硬脂酸 CH3(CH2)16COOH
常用 饱和脂肪酸 为：
常见的 不饱和脂肪酸 为：
油酸亚油酸亚麻酸
CH2
C=C
H H
(CH2)7COOH
C=C
H H
CH3CH2 CH2
C=C
H H
(Z,Z,Z)-9,12,15-十八碳三烯酸
CH3(CH2)4 CH2
C=C
H H
(CH2)7COOH
C=C
H H
(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸
CH3(CH2)7 (CH2)7COOH
C=C
H H
(Z)-9-十八碳烯酸
（双键都是 Z型）
油脂物性：
相对 密度 0.9~0.98之间，都 比 水轻,没有恒定 的 沸点和 熔点 （都是 混合物 的缘故）
纯净 的 油脂 是 无色,无味,无臭 的物质，因含有 色素和 杂质,才有不同的 颜色 和 气味 。
油脂 不溶 于 水,易 溶于 乙醚,氯仿,丙酮,苯 及 热乙醇 中。
油脂化性：
油脂 在 酸 或 碱 条件下，可以 水解 生成 甘油 和 高级脂肪酸
（一般 ＞ C12）
1,水解
O
CH2—O-C-R
CH—O-C-R
CH2—O-C-R
O
O
+ H2O R-C-ONa +
O CH2-OH
CH—OH
CH2-OH
OH-
2,干性指某些 植物油 （如 亚麻油,桐油 等），把它们涂成薄层置于空气中，会变成一层 坚韧,有 弹性,不透水 的薄膜，这种 特性 叫 油脂 的 干性 （或叫 干化 ）。
干性分三类干性油,碘值 > 130
半干性油,碘值 100 ~ 130
非干性油,碘值 < 100
实践证明,油 的 干性 大小 （即 成膜 的 快慢 ）是与 油 分子中含 双键数目 及双键结构是否 共轭 有关（ 双键聚合 的结果）。
双键数目,成膜 ； 共轭双键,成膜碘值 ——指 100克 油脂 所吸收的 碘 的 克 数。
碘值 是 油脂 分析的重要指标,双键,碘值油脂 低级醛、酮、羧酸等氧或细菌含 不饱和脂肪酸 的 油脂,在 催化剂 （ Ni,Pt,Pd）作用下可以 加氢,从而转化为 饱和程度高 的 固态 或 半固态 的 脂 。
3,加氢油脂 贮存过久 变质,颜色 加深 并有 难闻 的 臭味 叫 酸败 。
4,酸败氢化油 熔点 较高,不易变质,有 利于贮存 和 运输 。
这种 加氢 的 油脂 称为 氢化油 或 硬化油 。
植物油 人造牛油催化剂加氢油脂 在 碱性 条件下 水解 （ 皂化 ）所产生的 高级脂肪酸盐 称为 肥皂 （可以为 钠、钾肥皂 ）
1,肥皂
2,肥皂的去污原理一般 肥皂 含有
70%高级脂肪酸钠
30%水分少量松香酸钠（增加泡沫）
高级脂肪酸分子结构分两部分 非极性长链烃基 ——不溶于水叫 疏水基羧基 —— 溶于水叫 亲水基团或 憎水基团二、肥皂和合成洗涤剂
C
O Na- +
O
亲水基疏水基
（非极性） （极性）
C -
O O
C -O O
水当 肥皂 在 水表面 时，是 亲水基 进入水 中,憎水基 排除 在 水表面 外，这样 脂肪酸钠 削弱了 水 表面上 水分子 与 水分子之间的 引力,降低 了 水 的 表面张力 。
在 水 中,脂肪酸钠 憎水烃基 依靠相互间的 范德华引力 聚集在一起，而亲水基团 则 包在外面 与 水 相连形成一粒一粒很小的 胶束,分散 在 水 中。如果 遇到 油污,肥皂 的 憎水部分 就进入油滴 内，而 亲水部分 就伸在 油滴 外面的 水 中形成 稳定 的 乳油液 。
油
C -
O O
C
-
O
O
C
C
O
O O O-
-
衣物 上的 油污 用 肥皂 处理后,肥皂 分子 憎水部分 进入 油污 层,经 机械振荡,
油污 逐渐 分散 并形成 表面排布 着 亲水基团 的 小滴,而被 水分子 插入 水 中成 乳浊液,油滴 不再回到 衣服 上而除去。
3,合成洗涤剂通过 合成的方法 合成了一系列与 肥皂 分子相似结构的 洗涤剂 。
合成洗涤剂 种类很多，按 分子结构 特点 可分为 三种类型,
与 阴离子型 洗涤剂 相反，溶于 水 时，其 有效部分 是 阳离子 。
② 阳离子型洗涤剂
① 阴离子型洗涤剂目前用的最多的一种,肥皂 就属这一类 RCOO-
合成洗涤剂 如：
烷基硫酸酯的钠盐,R-SO3 Na- +
十二烷基苯磺酸钠,-SO3 NaC12H25- - +
它们多数为 季铵盐,也有一些含 S 或 P 的化合物。
它们都是具有 杀灭细菌 和 霉菌 的能力，主要用于外科 手术时 皮肤 及 器械 消毒 。
③ 非离子型洗涤剂这类型 洗涤剂 在 水 溶液中 不离解,是 中性分子,起活性作用的是整个分子，其 亲水部分 是含有 羟基 及多个 醚键 。
这类化合物是 粘稠液体,与 水极易混溶,洗涤效果很好，
是目前家用 液体洗涤剂 的 主要成分 。
-(OCH2CH2)n-OHC8H17- n = 6~12
亲水部分憎水部分如,-+-CH2-N-C12H25 Br
CH3
CH3
溴化十二烷基苄基铵（也叫新洁灭）
一、互变异构现象乙酰乙酸乙酯显示双重反应性能乙酰乙酸乙酯与亚硫酸氢钠、氢氰酸加成，也能与氨基脲、苯肼反应生成黄色沉淀。
可使溴的四氯化碳溶液褪色、能使 FeCl3溶液呈现紫色、能与金属钠反应放出 H2。
表明分子中含有羰基的结构表明分子中含有烯醇式结构乙酰乙酸乙酯 的 NMR 和 IR 图谱显示其分子中既有 双键,
也有 羟基 和 羰基 。
§ 13-3 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酸在有机合成上的应用物理的方法 和 化学的方法 都证明 乙酰乙酸乙酯 是一个 酮式异构体 和 烯醇式异构体 组成的 混合物 。
CH3 C
CH
O H
C-OC2H5
O=
CH3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
CH3-C=CH-C-OC2H5
OH O=
酮式异构体 烯醇式异构体
92.5% 7.5%
αβ
一些 β-羰基化合物 都有与 乙酰乙酸乙酯 一样的 互变异构现象 。
一种化合物的 烯醇式 含量 要受其 结构 及 所处环境 的 影响 。
1,结构特点乙酰乙酸乙酯 与 碱 作用生成 亲核性的碳负离子 或 烯醇负离子,可以和 R-X,R-COCl发生 SN2反应，在 亚甲基 上引入一个 烃基 或 酰基 。
CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =O-
CH3-C=CH-C-OC2H5
O O=-
CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =OR-X-+
R
C2H5ONaCH
3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
二、乙酰乙酸乙酯的应用乙酰乙酸乙酯 在 碱 作用下可发生 酮式分解 和 酸式分解 。
CH3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
5%NaOH
水解
-C2H5OH
CH3-C-CH2-C-ONa
=O =O
CH3-C-CH2-C-OH
=O =OH+
CH3-C-CH3 + CO2
=O△
酮式分解：
酸式分解：
H+ =O2 CH
3-C-OH
CH3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
40%NaOH CH
3-C-ONa + CH3-C-ONa
=O =O
2,应用乙酰乙酸乙酯 碳负离子 与 R-X,R-COX、
X-CH2COR,X-(CH2)n-COOR等试剂进行 SN2反应 再进行 酮式 或 酸式 分解 制取 甲基酮,二酮,一元羧酸 和 二元羧酸 等化合物。
C2H5ONa
C2H5ONaCH
3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
CH3-C-CH-C-OC2H5 Na
=O =O -
+
C2H5ONa CH
3-C-C-C-OC2H5 Na
=O =O -
+
R
CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =O
R
R-X
R/-X
CH3-C-C-C-OC2H5
=O =O
R
R/
CH3-C-CH-R
=O R/ R-CH-C-OH
=O
R/
② H+,△
① 稀 OH-
酸式分解酮式分解R-CH2C-OH
=O
① 浓 OH,△-
② H+
一元羧酸CH
3-C-CH2-R
=O
甲基酮
C2H5ONaCH
3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
CH3-C-CH-C-OC2H5 Na
=O =O -
+
Br(CH2)n-COOC2H5
R-C-X
=O
Cl-CH2-C-R
=O
CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =O
C-R
O CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =O
CH2C-R
O
CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =O
(CH2)n-COOC2H5
② H+,△
① 稀 OH- ① 浓 OH,△
-
② H+
CH3-C-CH2-C-R
=O =O
1,3-二酮
R-C-CH2COOH
=O
β-酮酸酸式分解酮式分解酸式分解酮式分解
CH3-C-CH2CH2-C-R
=O=O
1,4-二酮
R-C-CH2CH2COOH
=O
γ-酮酸
CH3-C-CH2-(CH2)n-COOH
=O
酮酸
CH2COOH
(CH2)n-COOH
二元羧酸
1,制备与 乙酰乙酸乙酯 类似,丙二酸酯 分子中 亚甲基 上 氢是 活泼 的，可与 醇钠 反应，生成 丙二酸酯 的 钠盐 。它可以作为 亲核试剂 与 卤代烷,二卤代烷,酰卤,卤代酸酯等反应而导入 烷基等基团,再经过 水解脱羧,得到相应的 一元羧酸,二元羧酸 等化合物。
2,应用丙二酸二乙酯 通常由 氯乙酸 合成
Cl-CH2-COOH + NaCN NC-CH2COONa
C2H5OH
H2SO4 CH2
COOC2H5
COOC2H5
三、丙二酸二乙酯的应用合成一元羧酸
R-CH(COOC2H5)2
CH2(COOC2H5)2 C2H5ONa CH(COOC2H5)2 Na- + R-X
△
-CO2 R-CH2COOH② H+
① OH / H2O- R-CHCOOH
COOH
R-C(COOC2H5)2 Na- +
C2H5ONa
R/-X R-C(COOC
2H5)2
R/ ② H+
① OH / H2O-
R-C
COOH
COOHR/
△
-CO2 R-CH-COOH
R/
合成二元羧酸
CH2(COOC2H5)2 C2H5ONa CH(COOC2H5)2 Na- +
X(CH2)n-COOC2H5 CH(COOC2H5)2
(CH2)n-COOC2H5 ② H+
① OH / H2O-
CH
(CH2)n-COOH
COOH
COOH
△
-CO2
CH2-COOH
(CH2)n-COOH
当 2mol 丙二酸二乙酯 用 2mol 醇钠 处理，可以得到双钠盐，再与 1mol 双卤代烷 反应可制备 二元羧酸 。
2 CH2(COOC2H5)2 2C2H5ONa 2 CH(COOC2H5)2 Na- +
Br-CH2-CH2-Br (C
2H5OOC)2CH-CH2-CH2-CH(COOC2H5)2
② H+
① OH / H2O- △
-CO2 HOOC-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
合成脂环羧酸
CH2(COOC2H5)2 C2H5ONa CH(COOC2H5)2 Na- +
Br-CH2CH2CH2-Br CH(COOC2H5)2
CH2CH2CH2-Br
C2H5ONa
C(COOC2H5)2
CH2CH2CH2-Br
- +
Na C(COOC2H5)2CH2
CH2
CH2
② H+
① OH / H2O-
CCH2
CH2
CH2 COOH
COOH
△
-CO2 CH-COOHCH2CH
2
CH2
一、合成的目的和要求所谓 有机合成 就是从 简单易得 的 原料,通过 一步 或多步 化学反应 制备出比较复杂的 目标分子 的过程。它也包括将 复杂的物质 变为 简单物质 的过程。
§ 13–4 有机合成路线
1,合成的目的
2,合成的要求：
通过一定的反应，使原来分子中某一个或几个化学键断裂，同时形成一个或几个新的化学键，从而使分子发生转变或将几个小分子连接起来。
合成的步骤越少越好；
每步的产率越高越好；
原料越便宜越好。
化学反应 是 合成 的 基础,合成路线 本来就是由一些 具体的反应,按照一定的 逻辑思维 组合起来的。
① 合成目标化合物分子的骨架
② 引入所需的官能团
③ 解决好目标化合物的立体化学方面的要求合成一个有机化合物要考虑的 核心问题 不外是 三个方面,
碳胳的形成和变化
● 增长碳链或增加支链
● 碳链的减短
● 碳环的合成
● 官能团的引入
● 官能团的相互转化二、有机合成的基本反应或 ZnCl2
● 增长碳链或增加支链：
1,增加一个碳原子的反应
① 无水乙醚
② H2O / H+① R-MgX + HCHO RCH2OH
① 无水乙醚
② H2O / H+② R-MgX + CO2 RCOOH
③ R-X + NaCN R-CN RCOOHH2O / H
+
其中,R-X为 脂肪族 伯卤代烃
HCHO HCl++
CH2Cl
AlCl3
或 ZnCl2
Y
Y
④
其中,Y为 供电子基
CO HCl++
CHO
AlCl3⑤
CRH O HCN CRH OHCN
α -氰 醇
8应 用 范 围,醛,甲 基 脂 肪 酮,C 以 下 环 酮
C COOH
OH
R
H
α -羟 基 酸
2H O
H+⑥
2,增加二个碳原子的反应
RCH2CH2OHH3O
+R MgX CH
2 CH2
O
R CH2
OMgX
CH2+
3,增加多个碳原子的反应
① R-C CH R-C CNa R-C C-R/
其中,R/ 为 伯卤代烃
X 为 Cl,Br,I
NaNH2 R/X
③ 铜锂试剂反应
④ 傅 -克反应
② 武慈反应
R-X + R-X R-R
其中,R/ 最好为 伯烷基
X 为 Cl,Br,I
Na
R-X R-Li R2CuLi R-R/Li CuI R/X
其中,R/ 最好为 伯烷基； R 一般 无限制
X 为 Cl,Br,I
+ R-X
R
（或烯、醇）
AlCl3
烷基化：
R ≥3时 重排产物 为 主
⑤ 羟醛缩合
CHO
+ OH-
Zn-Hg
2 CH3(CH2)4CHO CH3(CH2)4CH=C-CHO
(CH2)3CH3-OH
△
自身缩合：
交叉缩合：
CH3-C-C(CH3)3
O
△
CH=CH-C-C(CH3)3
O
酰基化：
+ CH3CH2CH2-C-Cl
C-CH2CH2CH3
（或酸酐）
AlCl3
O
O
CH2CH2CH2CH3
HCl
⑥ 格氏试剂与羰基化合物反应
C
R
R/ OHR/-C-H（ R//）
O=
① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+ H（ R//）
R/-C-X
O=
① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+ R
/-C-R
O= ① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+ C
R
R/ OH
R
R/-C-OR//
O= ① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+ R
/-C-R
O= ① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+ C
R
R/ OH
R
其中,R,R/,R// 为 烷基,芳基
X 为 Cl,Br
⑦ 乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯的反应
R-XC2H5ONaCH
3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
CH3-C-CH-C-OC2H5
=O =O
R
② H+,△
① 稀 OH-
① 浓 OH,△-
② H+ R-CH2C-OH
=O
CH3-C-CH2-R
=O
酮式分解酸式分解
CH2(COOC2H5)2 C2H5ONa CH(COOC2H5)2 Na- +
R-CH(COOC2H5)2
② H+,△
① OH / H2O- R-CH
2COOH
R-X
⑧ 维荻希试剂与醛酮的反应季 膦 盐
-
R
R/
CH(ph)3P
R///
R// C=O +
R///
R// C=C
R
R/
R,R/,R//,R///可以为 –H,-R,-Ar,-COOR等
● 碳链的减短
① 不饱和烃的氧化
RCH=CHR/ RCOOH + R/COOHKMnO4H+
R-C=CH2 R-C=O + CO2KMnO4H+
R/R/
R-C CH RCOOH + CO2KMnO4H+
CH2CH2CH3
-CH(CH3)2
KMnO4
H+
COOH
-COOH
② 不饱和烃与臭氧作用
③ 卤仿反应
R-C=CHR// R-C=O + R//CHO① O3② Zn / H
2O R/R/
X 为 Cl,Br,I
R-CHCH3 CHX3↓ + R-COONaX2 + NaOH或 NaOX
OH
R-C-CH3 CHX3↓ + R-COONaX2 + NaOH或 NaOX
O
④ 脱羧反应
R-COONa + NaOH（ CaO） R-H△
R-C-NH2 R-NH2
O Br
2 + NaOH
或 NaOBr + NaOH
⑤ 霍夫曼降解反应
● 碳环的合成
① 双烯合成（ D-A反应）
② 二元羧酸脱羧
+ △
X -X
其中,X 为 吸电子基,反应容易进行
CH2COOH
CH2COOH
CH2 n（ ） （ ） C=O
CH2
CH2
CH2 n
其中,n = 2,3
△
③ 卡宾反应
C = C + CH2N2 C — C
CH2
hν
C = C + CHCl3 C — C
C
Cl Cl
(CH3)3COK
④ 荻克曼缩合反应
⑤ 傅克酰基化反应
CH2C-OC2H5
CH2C-OC2H5
O
O
CH2 n C2H5ONa-C
2H5OH
（ ） （ ） C=O
CH2
CH
COOC2H5
CH2 n
② H+
① OH-
（ ） C=O
CH2
CH2
CH2 n 其中,n = 2,3
O
O
O
+ AlCl3
O
C=
O
CHO Zn-Hg
HCl
O
CHO
O
CCl
=O =O
AlCl3
SOCl2 多聚磷酸官能团的引入与转换
● 官能团的引入
1,引入卤素
-CH3 + Cl
2
-CH2Cl
-CH3
Cl-
hν
Fe
-CH3 -CH2BrNBS
Cl2③ CH3CH2CH=CH2
NBS
500℃
CH3CHCH=CH2
CH3CHCH=CH2
Br
Cl
①
②
X2
④ R-CH=CH2 HX
R-CH—CH2
R-CH-CH3
X
X
HBr
过氧化物
X
R-CH2-CH2Br
（符合马氏规则）
（违反马氏规则）
⑤ R-C CH
X2
HX
R-C=CH
R-C=CH2
X
X
X
R-C—CH
R-C—CH3
X
X
X
X2
HX X
XX
2,双键或三键的形成
① R-CH-CH-R/ R-CH=CH-R/ + HX
② R-CH-CH-R/ R-CH=CH-R/ + H2O
NaOH
H2SO4
乙醇X H
OH H ~170℃
③ R-CH-CH-R/ R-CH=C-R/ R-C C-R/NaOH乙醇
X X
NaNH2
X
④ R2C=O + R/CH=P(C6H5)3 R2C=CHR/
3,引入羟基
① R-CH=CH2 H2O
R-CH-CH3
OH① (BH
3)2
② H2O2 / OH-R-CH2CH2OH
（符合马氏规则）
（反马氏规则）
H2SO4
② R-C=O R-CH-OH
H（ R/） H（ R/）
[ H ]
[ O ]
[ H ] = LiAiH4,NaBH4,H2 / Ni,Pt,Pd等
③ R-COOR/ R-CH2OH + R/OH [ H ]
[ H ] = LiAiH4,C2H5OH + Na,H2 / Ni,Pt,Pd等
④ R-CH2X RCH2OHH2O / OH
-
PX3,PX5,SOCl2
⑤ 格氏试剂合成法
HCHO R-CH2OH① RMgX / 无水乙醚② H
2O / H+ R
① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+
R/-C-R//
O= ① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+ R
/-C-OH
R
R//
R/-CHO R/-CH-OH
⑥ 二元醇的制备
C = C C — C稀、冷 KMgO4
或 OsO4
OH OH
顺式产物
R-CH-CH2 R-CH-CH2
O
H2O / H+ 反式产物
OH
OH
4,引入羰基
① HC CH + H2O CH3CHOHgSO4H
2SO4
R-C CH + H2O R-C-CH3HgSO4H
2SO4
=O
② CH2=CH2 + O2 CH3CHO PdCl2-CuCl2
R-CH=CH2 + O2 R-C-CH3
=OPdCl
2-CuCl2
③ R-CH=C R-CHO + O=C① O3② Zn / H
2O
R/R/
R// R//
④ R-CH-R/ R-C-R/KMnO4
=OOH
5,醚键的形成
① 2 ROH R-O-R + H2OH2SO4 合成对称醚
② 威廉姆逊合成法
R-ONa + R/-X R-O-R/ + NaX
其中,R = 伯、仲、叔烷基
R/ = 伯、仲（不能为叔）烷基
③ 环醚的合成
④ 硫酸二甲酯合成酚醚
+ (CH3)2SO2 -O-CH3-OH
~140℃
R-CH=CH2 + O2 R-CH-CH2Ag
200~300℃ O
R-CH=CH2 + HOCl R-CH-CH2 R-CH-CH2
O
Ca(OH)2
OH Cl
6,其它一些反应
① C=O -CH2-
克莱门森还原法,
吉日聂尔 -沃尔夫 -黄鸣龙还原法,
② 炔烃选择加氢合成烯烃
R-C-R/ R-CH2-R/Zn-HgHCl
R-C-R/ R-CH2-R/H2N-NH2,NaOH二缩乙二醇
=O
=O
R-C C-R/
Na + NH3（液）
H2 / BaSO4
或 Pd / C
或 Lindlar试剂 C = C
C = C
R
R
R/
R/
H H
H
H
顺式加成反式加成
H2SO4③ RCH
2CH2-OH R-CH=CH2 RCH2CH3
H2
Ni~170℃
O
7,芳环上引入 -X,-NO2,-NH2,-SO3H,-R,-C-R
O
-X
-NO2
-R
-C-R
-NH2
-SO3H
X2
FeX3 或 Fe
H2SO4 + HNO3 Fe + HCl
H2SO4 · SO3
或浓 H2SO4
R-X
AlCl3
R-C-X
AlCl3
O
8,重氮化反应
NaNO2+ HCl
0 ℃ ~5℃
NH2
Fe + HCl
NO2
HNO3
H2SO4
H3PO2
CuX+ HX
KI,△
HBF4,△
CuCN + KCN
-X
-OHH2O,△
-CN
-I
-F
N2Cl+ -
N2Cl+ -
● 官能团的相互转化
R-COCl R-CONH2
R-COOR/ (RCO)2O
R-COOH NH3R/OH
NH3
R/OH
2,羧酸及其衍生物的转换
1,卤素、羟基、氨（胺）、羰基、羧基的转换
R-OH R-C- R-COOH
R-MgX R-X R-NR2
R-NH2
R-NHR
R-COOH R-CN R-CH2NH2[ H ]
[ O ][ O ]
NaCN
H3O+
R-X
R-NH2
NH3PX3H2O / OH-
Mg
① CO2
② H3O+
O=
在 有机合成 中，往往要考虑到 某些官能团 也会受到反应试剂 或 条件 的影响而 产生副反应,甚至影响整个合成过程。因此在合成时必须采取对某些 受影响的基团 暂时 转换 为另外的 稳定的结构,而进行 保护措施,待反应完毕再使 基团复原 。
在选择保护基时要符合下列要求,
① 在温和条件下易与被保护基团反应。
② 保护基必须在保护阶段的各种条件下是稳定的。
③ 保护基易于在温和条件下除去。
三、官能团的保护
R = 伯,仲,叔 烃基四氢吡喃醚,对 碱,格氏试剂,烷基锂,催化加氢 及一些 氧化剂 稳定 。但对 酸 不稳定 。
② 转变成醚醚,对 格氏试剂,还原剂,氧化剂,碱 稳定 。
1,醇羟基的保护
① 四氢吡喃醚
ROH + H
+
O OR-O-四氢吡喃醚
H2O / H+ ROH + HO(CH
2)4CHO
ROH R-O-CPh3Ph3CCl
CH3COOH / H2O
2,酚羟基的保护苯甲醚,对 碱,氧化剂,还原剂 等 稳定,但对 酸 不稳定 。
OH OCH3CH
3I 或 (CH3)2SO4
HI，△
3,醛、酮、羰基的保护缩醛（酮）,对 还原剂,氧化剂,碱,格氏试剂 稳定,
但对 酸 不稳定 。
R-C-R/
O=
CRR/ OOHOCH2CH2OH / 干 HCl
H2O / H+
R-C-H
O=
CRH OCH
3
OCH3CH3OH
H2O / H+
4,羧基的保护
R-COOH R-COOCH3CH3OH / H
+
H2O / H+或 OH-
5,氨基的保护
NH2 NH3 · SO4H+ -
H2SO4
NaOH
间位基
CH3COCl 或 (CH3CO)2O
NHCOCH3NH2
邻对位基H
2O / H+或 OH-
6,双键的保护卤代烃,对 碱,氧化剂,还原剂 稳定
R-CH=CH-R/ R-CH—CH-R/
X X
X2
Zn
当我们为一个 目标化合物 设计了 几条可能 的 合成路线 时，可以根据 几条原则 来 评估各条路线 的 优劣,
从而 选择最佳路线 。
1,有机合成路线的选择原则,
7,芳环位置的保护
H2O / H+
H2SO4
SO3H
四、选择合成路线的步骤和方法选择路线原则结构上要求 碳架的形成官能团的引入经济上要求
① 原料易得，便宜
② 产物易分离，收率高，副
③ 步骤要求简单
④ 反应经典，可发生，条件温和，对环境污染小反应少反应 步骤少,收率要高 是选择 合成路线 的 重要因素 。
如化学反应,A AB ABC ABCDB C D
假如反应 每步产率 90%，则 3步后总产率 为 (0.9)3 × 100 = 73%
假如反应 每步产率 70%，则 3步后总产率 为 (0.7)3 × 100 = 34%
平衡法：
A AB ABCB C
D DE DEFE F
ABCDEF90%90%90%
90%90%
其中只有 3步连续,总产率 为（ 0.9)3× 100 = 73%
A AB ABC ABCD ABCDE ABCDEFB C D E F
如用 5步反应,每步产率 90%，
直线法：
则 5步后总产率 为（ 0.9)5 × 100 = 59%
原料易得 是指合成要用些 基本的原料 。常用,三烯一炔,
（ 乙,丙,丁烯 及 乙炔 ），,三苯一萘,（ 苯,甲苯,二甲苯 及 萘 ）及小于 C4原子的 醇类 和 甲醛,乙醛,草酸,卤苯,
环己烷,丙二酸二乙酯 等。
实验方法切实可行,包括 实验室方法 或 工业方法,
因为并非所有的反应都有合成意义。另外，尽量使用 经典的反应,若 不平常的反应 过多,失败的机会 也会多，
且 关键的反应 越早出现越好，即决定整个合成 成败的反应 应 尽早出现 。如果 关键反应 在整个合成路线的后面，
一旦失败，就前功尽弃。
例如：由 CH3CH2OH CH3CH2CH2CH2OH 合成
● 首先分析产物的 结构要求,包括 碳架,官能团 及其位置立体化学 要求等。
● 利用 倒推 （ 逆向合成 ） 法思考 。
● 从产物的 结构 回忆所有可能的 合成方法,确定初步合成的方案。
2,解合成题的基本方法有机合成 设计就是在合成一个化合物之前,研究,设计 最佳的合成路线,它是 有机合成 成败的关键，目前有机合成路线设计多采用 逆向合成法 。
其特点是 先剖析 目标分子的结构,从目标分子开始，
逆推至中间物,逐步 倒推到原料,并要考虑如何从简便的原料开始 （经过哪些反应）合成出 目标分子 。
从头 完成反应式,重要的条件 要 注明,如反应的 温度,
压力,催化剂,溶剂 等。
对 目标分子 A，可能的 中间物 （ B,C,D,E）或 起始原料 （ F,G…… O,P）。
A 目标分子（ T.M.）
B C D E
F G H I J K L M N O P
―
合成树
”
在进行 有机合成 时，一般用 割切法,如何 割切 则有多种 方法，但其中有 一部分割切 是 没有意义 的，要找到最佳 的 割切方法,可根据如下 原则 割切：
① 最大程度简化
b
a
从 a 处分割,C CH3
CH3
OH
a C CH
3 + CH3MgBr
O=
CH-CH3
OH
-MgBr + CH3-CHO
从 b 处分割,C CH3
CH3
OHb
-MgBr + CH3-C-CH3
O=
如：合成 C CH3
CH3
OH
二甲基环戊基甲醇
3,目标分子拆开的一般方法,
② 从反应活性来考虑如：合成 C
=O
O
O b
a
从 a 处分割,C
=O
O
O
a
从 b 处分割,C
=O
O
O b
C-CH2Br +
=O
O
O O
Br-C-CH2
O
O +
CH2COOH CH2CN CH2Br
+ NaCN
Br-C-CH2
O
O
O CH2
I
I
HO
HO+
..
..
酰卤反应活性大于卤代烃，且环上电子云密度高，有利于酰基化反应。
③ 考虑问题要全面如：合成 -O-CH2CH2CH2CH=CH2
a b
+ NaOCH2CH2CH2CH=CH2
X
从 a 处分割：
O-CH2CH2CH2CH=CH2a
+ BrCH2CH2CH2CH=CH2
ONa
+ BrMgCH2CH=CH2CH2 CH2
O
HO-CH2CH2CH2CH=CH2
O-CH2CH2CH2CH=CH2
从 b 处分割：b
④ 要在倒推的“适当阶段”将分子拆开。
如：合成 CH3-CH-CH2-CH2
OH OH
CH3CHO + CH3CHO
CH3-CH-CH2-CH2
OH OH
CH3-CH-CH2-CHO
OH
例 1 由含 3个碳原子的有机物合成 CH3-C C-CH-C(CH3)2
OH
CH2CH3
CH3-C CMgBr + CH3CH2CHO
CH3-C C-CHCH2CH3
Br
CH3-C C-CHCH2CH3
MgBr
+ CH3-C-CH3
=O
4,合成路线选择举例例 2 由溴代环己烷及 C2 有机物合成
C2H5
C2H5
C2H5
C2H5
HO
O
例 3 由 C2 的有机物合成 CH3-C-CH-C (CH2CH3)2
CH2CH3
OH=
CH3-C-CH-COOC2H5 + C2H5MgBr
CH2CH3
O=
CH3-C-CH2-C-OC2H5
=O =O
+ C2H5BrCH3COOC2H5
C2H5
=O
C2H5MgBr +
例 4 由 ≤C3 的有机物合成
-CH2-CH-COOCH2CH=CH2
CH3
BrCH2CH2Br + CH2(COOC2H5)2
-CH2-CH-COCl + HOCH2CH=CH2
CH3
-CH2Br + CH3Br + CH2(COOC2H5)2
例 5 合成 CH-C-O-CH2- -C-O-CH2CH2CH3
CH3
CH3O
HO
=
-BrOHC-
-C-O-CH2CH2CH3
CH3
CH3
CH-C-OH
O
HO
=
+ HOCH2-
BrZnCH-C-OH
OO =
+
=
-C-ONa
CH3
CH3
HOCH2- + BrCH
2CH2CH3
-MgBr + CH
3-C-CH3
ClCH2- O=
碱性水解历程：
酸性水解历程：
OHH
2O 慢 R-C-OR/
H2O+
O
R-C-OH + R/O-快慢
O
R-C-O + R/OH-
-R/OH 快 R-C-OH
+=OH
H+ 快 R-C-OHO
快
OH
R-C-OR/
HO
+
H
R-C-OR/ R-C-OR/
O +H+ 快 =OHδ
-
R-C-OR/ + OH R-C-OR/
O - -O
OH快慢
δ +
δ -
四面体中间体是负离子四面体中间体是正离子
CH3-C-OC2H5 + CH2-C-OC2H5 CH3-C-CH2-C-OC2H5
O O OO
OC2H5
-
-
反应历程
CH2-C-OC2H5 + C2H5O CH2-C-OC2H5 + C2H5OH
O O- -
H α-碳负离子
CH3-C-CH2-C-OC2H5 + C2H5O
OO -
反应历程
CH3-C
CH3-C O
O
O
CH2-C
CH3-C O
O
O
CH3COONa
-
ArCHO Ar-CH-CH-COOCOCH
3
OH H
-H2O Ar-CH=CH-COOCOCH
3
H2O Ar-CH=CH-COOH + CH
3COOH
H OH
可以有三条途径：
方法 1：
CH3CH2OH CH3CHO CH3CH=CHCHO
CH3CH2CH2CH2OH
方法 2：
CH3CH2OH CH3CH2Br CH3CH2MgBr
CH3CH2CH2CH2OH
方法 3：
CH3CH2OH CH3CH2Br CH3CH2MgBr
CH3CH2CH2OH CH3CH2CH2Br
CH3CH2CH2MgBr CH3CH2CH2CH2OH
KMnO4 稀 OH-
△
H2
Ni
PBr3 Mg
CH2—CH2
O
② H2O / H+
①
无水乙醚
PBr3
PBr3
Mg
无水乙醚
Mg
无水乙醚
① HCHO
② H2O / H+
① HCHO
② H2O / H+
例一：用三个或三个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：
逆合成分析：
C H CC H 2
C H 3
C H 3H 3 C C H
C H 3
C H CC H 2
C H 3
C H 3H 3 C C H
C H 3
C
C H 3
C H 3C H 2C H 2H 3 C C H
O H
C H 3
C
C H 3
C H 3
O
C H 2 C H 2 M g B rC HH 3 C
C H 3
C H 2 C H 2 B rC HH 3 C
C H 3
C H 2 C H 2 O HC HH 3 C
C H 3
+
( C H 3 ) 2 C H B r
O
+
第二节 有机化合物的合成合成路线：
C H CC H
2
C H
3
C H
3
H
3
C C H
C H
3
C
C H
3
C H
3
C H
2
C H
2
H
3
C C H
O H
C H
3
C H
2
C H
2
B rC HH
3
C
C H
3
C H
2
C H
2
O HC HH
3
C
C H
3
( C H
3
)
2
C H B r
O
M g
H
2
O
P B r
3
C H
2
C l
2
M g C H 3 C O C H 3 H
2
O
H
+
例二：用四个或四个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：
逆合成分析：
C C H ( C H 3 ) 2C H 2C HH 3 C
C H 3 O C C H ( C H 3 ) 2C H 2C HH 3 C
C H 3 O
C
H
C H ( C H 3 ) 2C H 2C HH 3 C
C H 3
O H
C H 2 M g B rC HH 3 C
C H 3
C H 2 B rC HH 3 C
C H 3
C H 2 O HC HH 3 C
C H 3
( C H 3 ) 2 C H C H O
+
合成路线：
P B r 3
C H 2 C l 2
C C H ( C H 3 ) 2C H 2C HH 3 C
C H 3 O
C H C H ( C H 3 ) 3C H 2C HH 3 C
C H 3
O H
C H 2 B rC HH 3 C
C H 3
C H 2 O HC HH 3 C
C H 3
M g ( C H 3 ) 2 C H C H O
H 2 O C r O 3 / P y
无水醚例五：用三个或三个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：
逆合成分析：
C H 3 C H 2
C H 2 C H 2 C H 3
H
H
C H
3
C H
2
C H
2
B r
C H
3
C H
2
C H
2
C H
2
C H
3
H
H
C H
2
C H
2
C H
3
C H
3
C H
2
C H
3
C H
2
C H B r C H B r C H
2
C H
2
C H
3
o r
C H
2
C H
3+
C H
3
C H
2
B r+
合成路线：
H C C H
C H
3
C H
2
B r
C H
3
C H
2
H
N a N H
2
N H
3
( l )
C H
3
C H
2
C H
2
B r
C H
3
C H
2
C H
2
C H
2
C H
3
N a
N H
3
( l )
C H
3
C H
2
H
H
C H
2
C H
2
C H
3
N a N H
2
N H
3
( l )
例九 用环己烯和二个碳的简单有机原料合成下列化合物：
逆合成分析：
O C H 3
O
O C H 3
O C H 3
O
O C H 3
C H O
O
O H
O O H
合成路线,
O C H 3
O C H 3
思考题,如何制备下列化合物,
C H O
O
O H
O
O H
B
2
H
6
H
2
O
2
,H O
-
C r O
3
/ P y
C H
2
C l
2
C H
3
C H
2
M g B r
H
+
O
3 Z n / H 2 O
C H
3
O H
T s O H
O C H
3
O
O C H
3
2 H2O
1
例十一 用苯，苯甲酸和五个碳以下的简单有机原料合成：
P h
O
P h
O
逆合成分析：
P h
O
P h
O
P h
O H
C H O
P h C H
2
C H
2
M g B r
C H
2
O H
B r
+ C H
2
O
P h C H
2
C H
2
B r
P h C H
2
C H
2
O H P h M g B r
O
+
+
合成路线,
B r
2
B r
M g
a n h y d r o u s
e t h e r
O
H
+
P h
O H
C H O
C H
2
O HB r
H C H O
P h C H
2
C H
2
B r
P h C H
2
C H
2
O H
P B r
3
M g
a n h y d r o u s
e t h e r
H
+
M g
a n h y d r o u s
e t h e r
H
+
C r O
3
H C l
C H O
P h C O C l
P h
O C O P h
P h C O O H
S O C l
2
P h C O C l
例十七 用不超过五个碳的简单有机原料合成下列化合物：
O
O
O H
O
O
O H
H O
O
O H
O H
C N
O H
O H
C H O
O H
C H O
H C H O
C H 2 O H B r
逆合成分析：
O
O
O H
H O
O
O H
O H
C N
O H
O H
C H O
O H
C H O
C H
2
O HB r
M g H C H O H
2
O C r O 3
P y
H C H O
-
O H
H C N
H
+
合成路线：
