有机化学合成

1、有机化学合成 . . 摘要：有机化学是高等学校化学、化工类各专业的一门重要基础课程。近年来有机化学发展非常迅速， 教材的内容也变得异常丰富。 新编的教材大都围绕反应机理及根据光谱性能测定结构等为讲授的核心内容。而对于有机合成提及不多，所以面对有机合成问题， 我们往往不知如何入手， 为了弥补这一不足， 本文简要介绍了一些有机合成的技巧，希望对自己的学习起到一定的作用。关键词：有机合成有机合成是指用化学方法将原料变成新的有机物的过程。做好有机合成的设计，必须熟悉有机物的各类官能团的性质，及其在反应中结构变化的规律，并要掌握单元合成反应。另外，由于有机合成涉及的知识面广，关系错综复杂，有时原料与产物

2、之间跨度大， 因此要善于找出两者的联系， 并找出问题的突破口。 经过上个学期的平时学习和考试总结， 我个人认为有机化学的合成是最难的一部分，常常会出现不知所措， 中途合成思路中断，合成偏离一系列问题， 针对这些问题，我参考了许多资料以及部分习题还有老师上课讲授的方法作了对于有机化学合成问题方法和技巧总结， 下面就合成所遵循的一般原则，合成路线的设计以及合成的技巧等进行简要阐述。一、合成所遵循的一般原则（1）合成步骤越少越好。（2）进行合成的每一步反应的产率要高，且产物易分离、提纯。（3）原料廉价易得。（4）反应条件温和，操作简单。（5）尽可能避免有毒有污染的副产物出现。二、有机合成线路的设计有

3、机合成设计的主要思维方式有顺向、逆向、多向等。1、顺向思维方式在有机合成中，顺向思维是以条件为探索方向的。如果目标产物比较简单，我们可直接从原料开始，经过一系列步骤合成目标产物。2、逆向思维方式有机合成路线的设计思维， 是从事物所呈现的现象和结果开始，着力追根究源地去探索产生这些现象的根源和条件，认识问题的逻辑顺序往往是倒溯的，整个思考形式是顺向思维、逆向推导。在设计合成路线的推导上，常常采取逆向，又称“ 逆合成法 ” 。 比较复杂的目标分子常用逆推法，这种方法，是从所要合成的产物开始， 追问以下问题： 它是何种类型的化合物。 有什么方法可合成出这种类型的化合物。 是否需要增加碳原子。 若需要

4、增加碳原子， 应从何处断裂，以推导原料 (a)。若 (a)不是允许的原料，应如何合成，这时就需要另一原料(b)。若 (b)仍不是允许使用的原料，则需继续推下去，一直推到可允许使用的原料为止。经过这样反向推导，得到该化合物的全部合成路最后将思维顺化，即串成一条完整合成路线。运用逆合成法， 以产物作为出发点往往比用原料更好，对产物的性质了解得越深，对合成产物的方式和方法就越多。实际中合成设计路线不止一条，所以选择设计路线时应该注意遵循合成反应的一般原则。3、多向思维方式合成路线实际上并不是那么单一。有时产物和原料之间的跨度很大，单纯利用顺推或逆推法难以实现。为了探索解决问题的途径，常常要改变探索的

5、形式，使之易于进行。 多向思维实际上就是不断转化的过程。这种转化包括从生疏转为熟悉，从隐晦转为明显，从复杂转为简单，最后从未知转向已知。可以说，转化是寻求问题解决途径的最重要、最活跃的一个环节。多向思维是综合性的高级思维，要训练好多向思维，应当走好三步：首先，对反应类型与有机物种类进行比较；熟悉各反应的条件、 类别，并利用图示法或列表法，归纳出各反应物之间的相互关系；然后，对合成问题分类，在学生已掌握各类单元合成反应的基础上。 根据合成过程中， 针对分子结构的骨架和官能团这两部分的变或不变，归纳出四种类型（1）骨架与官能团不变而官能团的位置变化（如双键的转移） ； （2）骨架不变而官能团变（此

6、类多为芳香烃的化合物，如：用甲苯合成间溴苯胺） ； （3）骨架变而官能团不变（烃及烃的衍生物相互间变化，增长碳链或缩短碳链的变化） ； （4）骨架与官能团都变。最后，将反应类型对应各个官能团，将有机化学反应纵横串联起来。三、设计有机合成路线的例行程序（1）分析要对目标分子进行分析， 无论是简单还是复杂化合物的合成，首先要分析目标物的分子结构。 有机分子种类繁多合成者首先就是分析分子的碳架特点，并与给定原料进行对比，初步确定该目标分子在合成时，是否需要增碳、减碳、开环或关环以及立体化学的控制， 然后再考虑通过可行的反应把它合成出来。这里需要注意的是，要牢记一些建立碳骨架的反应： 常见碳链增长的反

7、应 （双烯合成、羟醛缩合、 成酯、成酰胺、格列亚反应、 亲核取代）；常见碳链缩短的反应 （与酸性或碱性高锰酸钾反应、臭氧化、脱羧基、霍夫曼重排、二醇的氧化）；常见的成环反应；常见的开环反应。要认出目标分子中的官能团， 碳骨架建立以后，往往需通过一些可行的反应，在适当的部位引入目标分子所需的官能团。这时应思考如下的问题： 官能团如何引入；官能团如何转换；官能团的除去；官能团的保护。有机合成过程中，原料和中间产物的分子中， 常含有一个以上的官能团， 而我们常希望一个官能团转换，其它的保留，这时就必须进行官能团的保护。要注意立体选择性， 应熟练记住一些常见的立体选择性反应：顺式加成反应；反式加成反应

8、；顺式消除反应；反式消除反应；烯烃的氧化。所用氧化剂不同，产物的构型可能不同。要注意导向基的引入有机合成中，常常在反应物上引入导向基， 以便反应按我们希望的方向进行， 反应完毕再将导向基除去。 用已知和可靠的反应进行切断，必要时重复切断以得到易得的原料。还要注意分子的拆分在有机合成时， 我们常将复杂分子拆开成一些小的碎片，然后再通过合适的反应将他们组合起来。 常见的拆开方法是：围绕官能团处拆；碳一杂原子处拆；分枝处拆。（2）合成根据分析写出合成计划， 添加试剂和条件， 最后根据实验结果和现象， 修改计划。下面举例说明以上方法的运用 （注：由于我不知道如何在元素上下端添加双键，-c(=o)- 的

9、意思是在 c的上或者下端连有一个双键氧） ：tm：(ch3)2c=ch-c(=o)ch2c(-oh)hch=chch3该题属于碳链增长的合成题， 我们采用逆向思维法来合成。 首先拆开目标分子，围绕官能团处拆分。(ch3)2c=chc(=o)ch2c(-oh)hch=chch3 (ch3)2c=chc(=o)ch3+ c(=o)hch=chch3(ch3)2c(-oh)ch2c(=o)ch3c(=o)hch2c(-oh)hch3ch3-c(=o)-ch3ch3cho合成：参考文献：1、m.p.舍伟著、余孟杰译，有机合成路线推导，第一版，人民教育出版社。2、邢其毅等，基础有机化学，第三版，高等教育出版社。3、姜文凤、陈宏博，有机化学学习指导及考研试题精解 ，大连理工大学出版