有機合成的一些基本反應(yīng)

1、有機合成中的一些基礎(chǔ)反應(yīng)有機合成，是指從較簡單的化合物或單質(zhì)經(jīng)化學反應(yīng)合成較復 雜的化合物的過程。有時也包括從復雜原料降解為較簡單化合物的 過程。由于有機化合物的各種特點，尤其是碳與碳之間以作用力較 大的共價鍵相連，也使得有機合成非常困難。合成路線的多樣性讓 我們有了各種不同的選擇，有機合成常常用于工業(yè)生產(chǎn)當中，所以 我們一般會選擇用料最少，條件最溫和，成本最低的合成路線。但 對于有機化學的學習，我們必須了解其他的合成路線。下面我們就 來介紹幾個有機合成里的基礎(chǔ)反應(yīng)。一、取代反應(yīng)。取代反應(yīng)包括鹵代，硝化，磺化，酯化，皂化和水解等。親核取代反應(yīng)的機理分別是SN1和SN2。1、SN1機理（即單分子

2、親核取代）：在SN1機理中，親核取 代反應(yīng)分兩步進行。第一步是底物上的離去基團L的離去，第二步 是L離去后生成的正碳離子與親核試劑結(jié)合。第一步反應(yīng)速率較慢，是反應(yīng)速率的決定步驟。使正碳離子穩(wěn)定的因素均有利于SN1 取代的進行。2、SN2機理（即雙分子親核取代）：親核試劑從離去基團的背 面進攻離去基團，舊鍵的斷裂與新鍵的生成協(xié)同進行。若反應(yīng)按照 SN2機理進行時，其立體化學特征是進行反應(yīng)的中心碳原子的構(gòu)型 反轉(zhuǎn)。影響SN2反應(yīng)活性的因素有，空間位阻，較好的離去基團， 親核試劑的親核能力，溶劑的極性。SN1和SN2的區(qū)別在于，在SN2反應(yīng)中，沒有碳正離子中間體 產(chǎn)生，所以不發(fā)生重排。二、加成反應(yīng)和

3、消除反應(yīng)加成反應(yīng)分成親電加成反應(yīng)，親核加成反應(yīng)。1、親電加成反應(yīng)：親電加成反應(yīng)是不飽和鍵的加成反應(yīng)，是n 電子與實際作用的結(jié)果。n鍵較弱，n電子受核的束縛較小，結(jié)合較 松散，因此可作為電子的來源，給別的反應(yīng)提供電子。反應(yīng)時，把 它作為反應(yīng)底物，與它反應(yīng)的試劑應(yīng)試缺電子的化合物，俗稱親電 試劑。這些物質(zhì)中的質(zhì)子，極化的帶正電的鹵素，又叫馬氏加成， 由馬氏規(guī)則而得名“烯烴與氫鹵酸的加成，氫加在氫多的碳上”。2、親核加成反應(yīng)：親核加成反應(yīng)是由親核試劑與底物發(fā)生的加 成反應(yīng)。反應(yīng)發(fā)生在碳氧雙鍵、碳氧三鍵，碳碳三鍵等等不飽和的 化學鍵上。最有代表性的反應(yīng)是醛或酮的羰基與格氏試劑加成的反 應(yīng)。RC=O +

4、 RMgCl RRC-OMgCl 再水解得到醇，這是在有機合成中 合成醇常用的方法。影響親核加成反應(yīng)的主要因素有，電子效應(yīng)，空間效應(yīng)，離去 基團L的離去性。而消除反應(yīng)是指一個有機化合物分子和其他物質(zhì)反應(yīng)，失去部 分原子或官能團（稱為離去基）。反應(yīng)后的分子會產(chǎn)生多鍵，為不 飽和有機化合物。主要分為a消除，。消除和Y消除。其中。消除又分 為E1消除，E2消除，E1CB消除。利于E1消除的因素有，離去基團的離去難易，生成的正碳離子 的穩(wěn)定性，溶劑的高度離子化能力。而E2消除則與堿濃度成正比，它是E1與E1cb的中間歷程，當 離去基團不易解離，堿的濃度、強度和硬度很大時，E2歷程移向 E1cb方向。在

5、強離子化溶劑中，E2移向E1方向，E1cb限于能產(chǎn)生 穩(wěn)定負離子的反應(yīng)物中，如季銨堿的消除。三、氧化還原反應(yīng)有機反應(yīng)中的氧化是指在分子中得到氧（氮，氯等）或從分子 中失去氫的反應(yīng)，還原是指從分子中氧（氮，氯等）或加入氫的反 應(yīng)。氧化反應(yīng)的種類很多，歷程多種多樣。其中對碳碳雙鍵、醇、 醛、酮、芳烴側(cè)鏈的氧化比較重要。常用的氧化劑有高錳酸鉀、鉻 酸、過酸、臭氧等。我們先來探討一下碳碳雙鍵的氧化。（1）高錳酸鉀 在堿性 條件下可以把烯烴氧化成二醇，中間經(jīng)過錳酸酯，得到的醇為順 式。（2）四氧化二鋨和過氧化氫 在四氧化二鋨的作用下，過氧化 氫可以把烯烴氧化為順式鄰二醇（3）有機過氧酸 雙鍵用有機過氧

6、酸氧化得到環(huán)氧化合物，然后在酸或堿作用下開環(huán)得到產(chǎn)物（4）臭 氧 烯烴經(jīng)過臭氧化后，經(jīng)還原水解得到醛或酮。醇的氧化也可以分為以下方面。（1）鉻酸 鉻酸可以把醇氧化 為醛、酮或酸，濃溶液中鉻酸主要以重鉻酸的形式存在，稀溶液中 以鉻酸為主。（2）高錳酸鉀 高錳酸鉀對醇的氧化選擇性較小，- 般氧化至酮或酸，且容易破壞分子中的雙鍵，但用硫酸錳與高錳酸鉀溶液在堿作用下沉淀出來的二氧化錳專門進攻烯丙基和芐基的羥 基，具有一定的選擇性，不破壞烯丙醇中的雙鍵。醛酮的氧化也是常用的，主要有（1）鉻酸和高錳酸鉀氧化得到 酸，酮被氧化發(fā)生碳碳鍵斷裂，產(chǎn)物較復雜。（2）二氧化硒氧化醛 酮得到a-二羰基化合物。（3）醛

7、在弱氧化劑堿性氧化銀作用下成為 酸。（4）甲基酮用次氯（漠）酸處理得到少一個碳的羧酸。還有其他化合物的氧化，如芳環(huán)上的烷基在強氧化劑作用下生 成羧酸，雙環(huán)化合物橋頭碳上的氫用鉻酸或三氧化鉻氧化得到醇， 氧化脫氫試劑（DDQ）常用于脫氫芳構(gòu)化。常見的還原方法有催化氫化、氫化物氫化和金屬還原氧化。氫 化物有較強的選擇性和立體化學控制，它們提供負離子與羰基進行 加成。而人們經(jīng)常會把加成反應(yīng)和加氫還原反應(yīng)混淆，兩者的區(qū)別 在于加成反應(yīng)是有機物分子中不飽和的碳原子跟其他原子或原子團 直接結(jié)合，生成別的物質(zhì)的反應(yīng)，加成反應(yīng)的試劑可以是氫氣、鹵 單質(zhì)、鹵化氫，水，次鹵酸，氫氰酸，硫酸等，而還原反應(yīng)是指有 機物分子中去掉氧或加進氫的反應(yīng)，所以加成反應(yīng)中只有氫氣加 成，才屬于還原反應(yīng)，而與其他試劑的加成都不叫還原反應(yīng)。在有機合成中