有機(jī)物的合成:
有機(jī)合成過程主要包括兩個(gè)方面,
其一是碳原子骨架的變化,例如碳鏈的增長(zhǎng)和縮短、鏈狀和環(huán)狀的互相轉(zhuǎn)化;
其二是官能團(tuán)的引入和消除、官能團(tuán)的衍變等變化。
解答有機(jī)物的合成相關(guān)題目的方法:
考查有機(jī)合成實(shí)質(zhì)是根據(jù)有機(jī)物的性質(zhì),進(jìn)行必要的官能團(tuán)反應(yīng),從而達(dá)到考查官能團(tuán)性質(zhì)的目的。因此,要想熟練解答此類問題,須掌握如下知識(shí):
(1)官能團(tuán)的引入:
在有機(jī)化學(xué)中,鹵代烴可謂烴及烴的衍生物的橋梁,只要能得到鹵代烴,就可能得到諸如含有羥基、醛
基、羧基、酯基等官能團(tuán)的物質(zhì)。此外,由于鹵代烴可以和醇類相互轉(zhuǎn)化,因此在有機(jī)合成中,如果能引入羥
基,也和引入鹵原子的效果一樣,其他有機(jī)物都可以信手拈來。同時(shí)引入羥基和引入雙鍵往往是改變碳原子骨
架的終南捷徑,因此官能團(tuán)的引入著重總結(jié)羥基、鹵原子、雙鍵的引入。
①引入羥基(-OH)
A. 醇羥基的引入:烯烴與水加成、鹵代烴水解、醛(酮)與氫氣的加成、酯的水解等。
B. 酚羥基的引入:酚鈉鹽過渡中通入CO2,的堿性水解等。
C. 羧羥基的引入:醛氧化為酸(被新制Cu(OH)2懸濁液或銀氨溶液氧化)、酯的水解等。
②引入鹵原子:烴與鹵素取代、不飽和烴與HX或X2加成、醇與HX取代等。
、垡腚p鍵:某些醇或鹵代烴的消去引入C=C鍵、醇的氧化引入C=O鍵等。
(2)官能團(tuán)的消除:
、偻ㄟ^加成消除不飽和鍵。
、谕ㄟ^消去、氧化或酯化等消除羥基(-OH)
③通過加成或氧化等消除醛基(-CHO)
(3)官能團(tuán)間的衍變: 可根據(jù)合成需要(或題目中所給衍變途徑的信息),進(jìn)行有機(jī)物官能團(tuán)的衍變,以使中間物向產(chǎn)物遞進(jìn)。常見方式有以下三種:
①利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變:如以丙烯為例,看官能團(tuán)之間的轉(zhuǎn)化:
上述轉(zhuǎn)化中,包含了雙鍵、鹵代烴、醇、醛、羧酸、酯高分子化合物等形式的關(guān)系,領(lǐng)會(huì)這些關(guān)系,基本可以把常見的有機(jī)合成問題解決。
、谕ㄟ^某種化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變?yōu)閮蓚(gè),如
、弁ㄟ^某種手段,改變官能團(tuán)的位置:如:
(4)碳骨架的變化:
、偬兼溤鲩L(zhǎng):若題目中碳鏈增長(zhǎng),課本中目前的知識(shí)有:酯化反應(yīng)、氨基縮合反應(yīng)、不飽和結(jié)構(gòu)與HCN的加
成反應(yīng)、不飽和化合物間的聚合,此外常由信息形式給出,例如羥醛縮合反應(yīng)、鹵代烴與金屬鈉反應(yīng)等。
例如:
、谔兼溩兌蹋禾兼溩兌痰男问接袩N的裂化裂解,某些烴(如烯烴、苯的同系物)的氧化、羧酸及鹽的脫羧反應(yīng)等。
例如:
、坻湢钭儹h(huán)狀:不飽和有機(jī)物之間的加成,同一分子中或不同分子中兩個(gè)官能團(tuán)互相反應(yīng)結(jié)合成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
例如,-OH與-OH間的脫水、羧基和羥基之間的反應(yīng)、氨基和羧基之間的反應(yīng)等。
④環(huán)狀變鏈狀:酯及多肽的水解、環(huán)烯的氧化等。當(dāng)然,掌握上述相關(guān)知識(shí)后,還要分析要合成的有機(jī)物的結(jié)構(gòu),對(duì)比官能團(tuán)與所給原料的官能團(tuán)的異同,展開聯(lián)想,理清衍變關(guān)系。同時(shí)深入理解并充分運(yùn)用新信息要注意新信息與所要求合成的物質(zhì)間的聯(lián)系,找出
其結(jié)合點(diǎn)或共同性質(zhì),有時(shí)根據(jù)需要還應(yīng)從已知信息中通過對(duì)比、分析、聯(lián)想,開發(fā)出新的信息并加以利用。