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基础有机化学南京大学基础学科教育学院南京大学化学化工学院第二十六章有机合成基础有机化学南京大学基础学科教育学院南京大学化学化工学院有机化合物的合成解好有机合成题的基础是将有机反应按官能团转化、
增长碳链、减少碳链、重组碳架、环扩大、环缩小、开环、关环等进行归纳、熟记、灵活应用。
解合成题通常分两步进行:
1,运用逆合成法对目标分子进行剖析,最终确定合成所需的起始原料。这就要求掌握各类化合物的拆分方法。
2,以剖析为依据,写出合成方案。
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1.完成下列转化分析:
目标分子一方面是一个甲基酮,另一方面又是一个增加两个碳原子的伯醇。
CH
3
COCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
OH CH3COCH2CH2MgX +
O
CH CCH
2
CH
2
Br
合成时应保护羰基合成:
CH CCH
2
CH
2
Br
H
2
O
Hg
2+
,H
+
CH
3
C
=
O
CH
2
CH
2
Br
HOCH
2
CH
2
OH
H
+
CH
3
C
O
CH
2
CH
2
Br
O
(1)
O
(2) H
3
O
+
CH
3
COCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
OH
(1) CH CCH
2
CH
2
Br CH
3
COCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
OH
基础有机化学南京大学基础学科教育学院南京大学化学化工学院分析:
这是增加一个碳原子的反应,且由环状化合物转化成开链化合物。
CH
3
C
=
O
(CH
2
)
4
CHO
CH
3
CH
3
OH
=
OOH
合成:
OH
K
2
Cr
2
O
7
/ H
+
=
O
(1) CH
3
MgBr
(2) H
3
O
+
CH
3
OH
H
+
,
H
2
O
CH
3
(1) O
3
(2) Zn / H
2
O
CH
3
C
=
O
(CH
2
)
4
CHO
(2)
OH
CH
3
C
=
O
(CH
2
)
4
CHO
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(3) C
2
H
5
OH H
2
NCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
NH
2
这是一个增加两个碳原子的反应,目标分子为胺。
C
2
H
5
OH
H
2
NCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
NH
2
NC CH
2
CH
2
CN Br CH
2
CH
2
Br
CH
2=
CH
2
分析:
合成:
CH
3
CH
2
OH
H
+
CH
2=
CH
2
Br
2
/ CCl
4
Br CH
2
CH
2
Br
NaCN
NC CH
2
CH
2
CN
H
2
/ Ni
H
2
NCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
NH
2
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(4)
H
2
CCH
2
O
=
O
分析:该转化是一个扩环反应,目标分子为一经分子内酯化生成的内酯。
O
=
O
HOH
2
C COOH OHC CHO H
2
CCH
2
合成:
H
2
CCH
2
(1) O
3
(2) Zn / H
2
O
OHC CHO
Cone,OH
-
HOH
2
C COOH
H
+
O
=
O
2
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【练 习】
完成下列转化:
(1) CH
3
COCH
2
CH
3
CH
3
CH
2
CH O CH
3
CH
3
CH
3
COCH
2
CH
3
H
2
/ Ni
CH
3
CHCH
2
CH
3
OH
Na
CH
3
CHCH
2
CH
3
O
-
Na
+
CH
3
I
TM
(2)
=
O
=
O
CH
3
(1) CH
3
MgBr
(2) H
3
O
+
CH
3
OH
H
+
,
H
2
O
CH
3
=
O
HBr
ROOR
NaOH
H
2
O
CH
3
OH
(1) B
2
H
6
(2) H
2
O
2
/ OH
-
,H
2
O
KMnO
4
/ H
+
=
O
CH
3
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2.用 C
4
以下的开链烃合成 (无机试剂任选 ):
(1) CH
3
CH
2
C CHCHO
=
O
CH
3
分析:
CH
3
CH
2
C CHCHO
=
O
CH
3
αβ
CH
3
CH
2
CH CHCHO
CH
3
OH
αβ
CH
3
CH
2
CHO
CH
3
CH
2
CH
2
OH CH
3 CH=CH2
在合成中也应注意保护羰基。
目标分子是一个β -酮醛。
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CH
3
CH
2
CH CHCHO
CH
3
OH
2 C
2
H
5
OH
干HCl
CH
3
CH
2
CH CHCH(OC
2
H
5
)
2
CH
3
OH
KMnO
4
/ H
+
H
3
O
+
CH
3
CH
2
C CHCHO
=
O
CH
3
CH
2
=CH
2
H
2
O
H
+
CH
3
CH
2
OH
CH
3 CH=CH2
(1) B
2
H
6
(2) H
2
O
2
/ OH
- CH
3
CH
2
CH
2
OH
CrO
3
吡 啶
CH
3
CH
2
CHO
dil,OH
-
合成:
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(2) CH
2
CHCH
2
CH= OCH
2
CH CH
2
O
CH
3
CH
2
CHCH
2
CH= OCH
2
CH CH
2
O
①②
CH
3
CH
2
CHCH
2
CH=
CH
3
X
O CH
2
CH CH
2
O
Na+
CH
2
CHCH
2
CH= ONa
CH
3
CH
2
CH CH
2
O
X+


不可取,仲卤烷在碱性条件下易消除。
分析:
CH
2
CHCH
2=
CHCH
3
OH
CH
2
CHCH
2
MgX= + CH
3
CHO
基础有机化学南京大学基础学科教育学院南京大学化学化工学院合成:
CH
2
CHCH
2
CH= OCH
2
CH CH
2
O
CH
2=
CH
2
CH
3 CH=CH2
+ O
2
PdCl
2
- CuCl
2
CH
3
CHO
Cl
2
500℃
ClCH
2
CH=CH
2
RCO
3
H
ClCH
2
CH CH
2
O
Mg /干 醚
ClMgCH
2
CH=CH
2
(1) CH
3
CHO
(2) H
3
O
+
CH
2
CHCH
2=
CHCH
3
OH
Na
CH
2
CHCH
2=
CHCH
3
O
-
Na
+
CH
2
CHCH
2=
CHCH
3
O
-
Na
+
+ ClCH
2
CH CH
2
O
CH
3
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CH
3
CH
2
CH
2
OH
CH
3
HO CH
2
COOH
α
β
β - 羟基酸
=
O
CH
3
+ BrCH
2
COOEt
=
O
CH
3
CH
3
COCH
2
CH
3
COCH
2
CH
2
CH
3
COCHCOOEt
CH
3
COCHCOOEt
CH
2
CH
3
COCH
2
COOEt
分析:
(1) CH
3
CH
2
OH
CH
3
CH
2
CH
2
OH
3.以指定原料合成 (其它试剂任选 ):
3
基础有机化学南京大学基础学科教育学院南京大学化学化工学院
CH
3
CH
2
CH
2
OH
(1) H
2
O/OH
-
(2) H
+
CH
3
HO CH
2
COOH
H
+
,
H
2
O
(1) LiAlH
4
(2) H
3
O
+
CH
3
COCH
2
CH
3
COCH
2
CH
2
KOH,H
2
O
=
O
CH
3
BrCH
2
COOC
2
H
5
Zn,甲 苯
H
3
O
+
CH
3
HO CH
2
COOC
2
H
5
合成:
CH
3
CH
2
OH
KMnO
4
H
+
Br
2
P
C
2
H
5
OH
H
+
CH
2
COOC
2
H
5
Br
2 CH
3
COOH
C
2
H
5
OH
H
+
2
2 CH
3
COOC
2
H
5
(1) C
2
H
5
ONa
(2) CH
3
COOH
CH
3
COCH
2
COOC
2
H
5
2 CH
3
COCH
2
COOC
2
H
5
(1) C
2
H
5
ONa
(2) CH
2
Br
2
CH
3
COCHCOOC
2
H
5
CH
3
COCHCOOC
2
H
5
CH
2
(1) H
2
O/OH
-
(2) H
+
CO
2
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(2)
C=
O
CH
3
CH
3
O
NO
2
CH
3
C=
O
CH
3
CH
3
O
NO
2
CH
3
CH
3
O
+
COCl
NO
2
分析:
CH
3
H
2
SO
4
100℃
Na
2
CO
3 NaOH
300℃
CH
3
ONa
CH
3
I
CH
3
CH
3
O
合成:
CH
3
HNO
3
H
2
SO
4
KMnO
4
/H
+
SOCl
2
COCl
NO
2
C=
O
CH
3
CH
3
O
NO
2
COCl
NO
2
AlCl
3
CH
3
CH
3
O
+
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【练 习】
以指定原料合成 (其它试剂任选 ):
(1)
O=
C
=
O
O C
=
O
CH
3
H
3
C
(2)
CH
3
Cl
Br Br
CH
3
(1)
O=
(1) CH
3
MgBr
(2) H
3
O
+
PBr
3
吡 啶
Br
CH
3
Mg /醚(1) CO
2
(2) H
3
O
+
COCl
CH
3
SOCl
2
NaOH
O=
(1) CH
3
MgBr
(2) H
3
O
+
H
+
,
H
2
O
CH
3
HBr
ROOR
Mg /醚(1) CO
2
(2) H
3
O
+
CH
3
Br
CH
3
COOH
CH
3
COONa
COCl
CH
3
CH
3
COONa
+
C
=
O
O C
=
O
CH
3
H
3
C
基础有机化学南京大学基础学科教育学院南京大学化学化工学院
(2)
CH
3
Cl
Br Br
CH
3
HNO
3
H
2
SO
4
Fe + HCl Br2
CH
3
NH
2
Br Br
NaNO
2
+ HCl
0 ~ 5℃
CuCl
HCl