高中化学选修五重难点专题突破(第三章 烃的含氧衍生物) 7 联系客服

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7 有机合成三种常用策略例析

有机合成题是中学化学常见题型,“乙烯辐射一大片,醇、醛、酸、酯一条线”是有机合成的基本思路。但是这条思路并不是万能的,在有机合成的过程中,有时还需要合成另外的一些物质来“牵线搭桥”。看起来是舍近求远,实质上是“以退为进”,是一种策略。在中学阶段,进行有机合成常使用以下三种策略: 1.先消去后加成

使官能团转换位置或数目增多一般都采取先消去后加成的方法,可以由醇或卤代烃先发生消去反应,再与HX、X2或H2O发生加成。这是有机合成中一种常用的策略。

典例12 在有机反应中,反应物相同而条件不同时,可以得到不同的产物。下图中的R代表烃基,副产物均已略去。请写出由CH3CH2CH2CH2Br转变为CH3CH2CHBrCH3的化学方程式(注明反应条件)。 已知:

解析 本题是官能团不变而位置发生变化的情形,即—Br 从1号碳原子移到了2号碳原子上。根据题给信息,产物CH3CH2CHBrCH3可由CH3CH2CH===CH2与HBr加成得到;而CH3CH2CH===CH2可由原料CH3CH2CH2CH2Br经消去反应得到。

答案 ①CH3CH2CH2CH2Br+NaOH――→ △CH3CH2CH===CH2↑+NaBr+H2O

②CH3CH2CH===CH2+HBr――→ CH3CH2CHBrCH3 2.先保护后复原

在进行有机合成时经常会遇到这种情况:欲对某一官能团进行处理,其他官能团可能会受到“株连”而被破坏。我们可以采用适当的措施将不需转变的官能团暂时先“保护”起来,当另一官能团已经转变后再将其“复原”。这是有机合成中又一种常用的策略。 典例13 已知胺(R—NH2)具有下列性质: Ⅰ.RNH2+CH3COCl―→RNHCOCH3+HCl Ⅱ.RNHCOCH3在一定条件下可发生水解: RNHCOCH3+H2O―→RNH2+CH3COOH

对硝基苯胺是重要的化工原料,其合成路线如下:

适当的溶剂

根据以上合成路线回答:

(1)步骤①的目的是:_____________________________________________________________。 (2)写出反应②的化学方程式______________________________________________________。 解析 信息Ⅰ将—NH2转变为—NHCOCH3,信息Ⅱ又将—NHCOCH3转变为—NH2,这很明显是对—NH2采取的一种保护措施。三步反应分别是①—NH2的保护、②硝化反应、③—NH2的复原。

答案 (1)保护氨基(—NH2)

(2)

3.先占位后移除

在芳香族化合物的苯环上,往往先引入一个基团,让它占据苯环上一定的位置,反应完毕后再将该基团除去。这也是有机合成中常用的一种策略。 典例14 已知下列信息:

Ⅰ.在一定条件下甲苯可与Br2发生反应,生成邻溴甲苯与对溴甲苯; Ⅱ.C6H5—SO3H可发生水解反应生成苯: C6H5—SO3H+H2O―→C6H6+H2SO4

欲以甲苯为原料合成邻溴甲苯,设计的合成路线如下:

根据以上合成路线回答下列问题:

(1)设计步骤①的目的是__________________________________________________。 (2)写出反应②的化学方程式:______________________________________________。 解析 合成的最终结果为仅在甲基的邻位引入了一个溴原子。根据信息Ⅰ,如果让甲苯与溴

直接反应,将生成邻溴甲苯与对溴甲苯,而对溴甲苯并不是我们需要的产物。为使之不生成对溴甲苯,利用题给信息,可让甲苯与浓硫酸先发生反应,在甲基对位引入一个—SO3H,从而把甲基的对位占据,下一步与溴反应时溴原子只能取代甲基邻位上的一个H原子,最后根据信息Ⅱ将—SO3H去掉即可。

答案 (1)在—CH3的对位引入—SO3H,防止在这个位置上引入溴原子而生成副产物对溴甲苯

(2)