论固体酸在有机合成中的应用[1]

论固体酸在有机合成中的应用[1]
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论固体酸在有机合成中的应用

周崇文

(湖南环境生物职业技术学院,湖南 衡阳 421005)

摘要:一般固体酸其具有独特的酸性、高活性、高选择性、不怕水、耐高温、制备方便、无三废污染、简化产品分离程序等优点,是一类对环境友好的催化剂,有着广泛的应用前景,倍受人们的关注和重视。文章举例论述了固体酸(SO42-/M x O y)在有机合成中的应用,并对其今后的发展趋势作了预测。

关键词:固体酸;有机合成;化学反应

引言

近年来,化学化工导致的环境污染日益引起人们的重视。目前,化学家们正努力改变这种现象,致力于无环境污染的有机合成及工业应用,发展洁净的制造技术。这种无环境污染、无公害的化学叫绿色化学。发展无公害的绿色化学是解决这一问题的根本举措。

传统的液体酸催化剂催化化学反应容易产生环境污染,且催化剂不容易回收,反应条件苛刻,后处理繁杂,产率和选择性低。固体酸催化剂在有机合成反应中广泛应用,这主要是由于这类催化剂价廉易得,不污染环境,不腐蚀设备,容易回收,可重复使用,所催化的反应条件温和,产率和选择性高,后处理简便。这类催化剂具有的独特的催化性能,是液体催化剂所不能代替的。因此,这一领域的研究引起了基础研究化学家和工业化学家的极大兴趣。该研究属于绿色化学的一部分,研制和使用新型催化剂一固体酸催化有机反应具有重要的学术研究价值和广阔的应用前景。此类催化剂应用于工业生产会产生巨大的经济效益,社会效益和环境效益。文章主要举例分析了固体酸(SO42-/M x O y)在有机合成反应中的应用。

SO42-/M x O y催化剂因其独特的酸性、高活性、高选择性等优点而在有机合成中得到越来越广泛的应用。关于它的制备方法,通常为沉淀浸渍法。为了提高其性能,改进方法有溶胶凝胶法,超临界流体干燥法,此方法与常规法制备的同类催化剂相比,具有更大的比表面积、酸强度及对金属氧化物有更大的负载能力等。这种催化剂具有不怕水、耐高温、制备方便、无三废污染、简化产品分离程序等优点,是一类对环境友好的催化剂,有着广泛的应用前景。

1 固体酸的形成及分类

氧化物表面上硫为高氧化态(S6+)是形成超强酸中心的必要条件。当硫处于低氧化态时,将得不到超强酸,在SO42-/M x O y型固体超强酸中,硫酸根以双配位形式与金属氧化物表面的金属离子作用。这种作用有两种模式,即鳌合式双配位态和桥式双配位态。

SO42-/M x O y型固体超强酸酸中心的形成主要是源于SO42-在表面配位吸附,由于S=0的诱导效应,促使相应的金属离子增加得电子能力,使M—O键上电子云强烈偏移,强化L酸中心,同时更易使其上的H2O分子发生解离吸附产生质子酸中心。质子酸中心是由于水分子吸附在Lewis酸中心上而形成的。

在SO42-/M x O y类固体超强酸中,与金属离子M相结合的氧至少有两种,一种是原氧化物中氧桥的晶格氧,另一种是硫酸根中非双键氧。对于ZrO2、TiO2、Fe2O3等氧化物只有与SO42-发生作用时,由于强诱导效应使金属离子成为酸中心,才显示出酸性。根据氧化物表面的不均匀性,SO42-与表面金属离子的结合有多种可能性。超强酸中心是几个酸中心协同组成的集团,一般至少是双酸中心构成,而且至少一个酸中心和SO42-

2008年第12期

2008年12月

化学工程与装备

Chemical Engineering & Equipment

125周崇文:论固体酸在有机合成中的应用

的两个氧结合,否则一方面经受不住高温灼烧,另一方面亦不能有很强的酸性。

随着固体酸催化剂研究的不断深入,又可进一步把固体酸分为几类:

(1)担载于适当载体上的液体超强酸酸;

(2)无机盐复合形成的固体超强酸,如AlCl3-CuCl2等;

(3)硫酸根离子改性金属氧化物,即 SO42-;

(4)氟化磺酸化离子交换树脂,如Nafion-H;

(5)杂多酸催化剂、强酸型分子筛、层柱粘土,如HM;

(6)AlCl3与磺酸型离子交换树脂形成的络合物固体酸。

2 固体酸在有机合成中的应用

SO42-/M x O y型催化剂因其独特的酸性、高活性、高选择性等优点而在有机合成中得到越来越广泛的应用。关于它的制备方法,通常为沉淀浸渍法。为了提高其性能,改进方法有溶胶凝胶法,该法得到的SO42-/ZrO2比表面积大,活性比沉淀法制得的催化剂高50%以上引入沸石,将固体超强酸负载在沸石上可制成一种具有比表面大、酸性强、活性高及选择性好等特点的新型催化剂。SO42-/M x O y型固体超强酸对酸催化的反应均表现出较高的反应活性和较好的选择性,如烷烃骨架异构化、酉旨化、酞化、烷基化、醇脱水、缩合及聚合等反应。这种催化剂具有不怕水、耐高温、制备方便、无三废污染、简化产品分离程序等优点,下面主要介绍其在一些有机合成中的应用。

2.1 和烃的异构化反应

饱和烃类分子(如正丁烷、戊烷)较稳定,不易发生反应。如用100%硫酸作催化剂,室温下不会发生任何反应,但在SO42-/ZrO2等固体超强酸作用下,却能使丁烷发生异构化反应,主要产物为异丁烷。用SO42-/ZrO2催化正丁烷异构化反应选择性达97.9%。

2.2 氧化反应

SO42-/Fe2O3能在室温下使丁烷异构化,用脉冲在100℃以上却发生氧化反应(3mL/min,0.15g催化剂,脉冲进样量0.04mL)生成4:6的CO 和CO2。但是,用Fe2O3作催化剂,即使反应温度为300℃,丁烷也不发生反应。

2.3 聚合反应

烷基乙烯基醚的聚合反应,一般用烷基金属化合物或Ziegler型催化剂。改用SO42-/Fe2O3催化此反应有极高的催化活性,如异丁基乙烯基醚在SO42-/Fe2O3催化下,于0℃就能迅速发生聚合。甲基乙烯基醚或乙基乙烯基醚在此条件下可发生高速聚合。

2.4 酯化反应

工业上酯化反应多采用浓硫酸或其他酸性催化工艺,此方法存在副反应多、收率低、设备腐蚀严重、催化剂必须中和才能除去等缺点。SO42-/MxOy型固体超强酸以性能独特的酸强度能使许多化学反应在温和的条件下进行,被广泛用于酷化反应中,表现极高的催化活性。例如,4一甲氧基苯酚和醋配在SO42-/TiO2催化下于室温反应1min,生成4一甲氧苯基乙酸酯,收率高达99%。

2.5 加成反应

松节油与马来酸酐作用,生成马来酸酐加成物(TMA),常采用对甲苯磺酸、三氯化铝、磷酸为催化剂,制得的产品颜色较深,腐蚀设备及污染环境,反应完成后还需用碱中和及水洗等多步操作。用SO42-/TiO2固体超强酸作催化剂,用于催化合成TMA,克服了以上不足并显示出较高的催化活性。

2.6 解聚反应

SO42-/ZrO2对烯烃的齐聚反应有一定的催化活性,对其逆过程解聚反应也有催化活性。例如聚苯乙烯在SO42-/ZrO2催化下的解聚,在解聚产物中大量的是裂解产物苯和烷基苯,而生成单体苯乙烯却很少。

2.7 歧化反应

将SO42-/ZrO2负载于丝光沸石(HM)上制成SZ/HM,用于甲苯歧化及邻二甲苯异构化反应。HM负载适量的SO42-/ZrO2,酸性明显提高,以负载10%SO42-/ZrO2的HM活性最高。相关研究表明在此催化剂的作用下,能使甲苯歧化温度降低50℃,邻二甲苯异构化温度降低30℃,转化率分别为62.3%和82.5%。

3 总结

酸催化剂在催化领域中得到广泛研究和应用,其中HCl,H3PO4,H2SO4等为常用的酸,它们以分子形态参与化学反应,因此有较好的低温活性,但是,使用这类催化剂时也存在一系列的问题,如产生大量的废液,设备腐蚀严重及催化剂难分离的困难,化学工艺上难以实现连续生产

126周崇文:论固体酸在有机合成中的应用 等缺点,而固体酸催化剂在很大程度上能够解决

上述问题,因而以固体酸代替液体酸催化剂是实现环境友好催化应用的一条最重要的途径。另一方面,相对金属有机配合物来说,其制备容易,反应后易与反应体系分离回收、反复使用,而且随着对固体材料表征手段的不断增强以及人们对固体材料理论理解的不断加深,可以设计出具有特殊性能的固体催化剂,如固体催化剂可用于不对称合成。特别是有些固体催化剂具有特殊的结构,其活性的位置和取向,赋予固体催化剂很好的活性和选择性,使得其具有特殊的性能。因此,发展、研究固体酸催化剂催化有机反应具有重要的学术研究价值和广阔的应用前景。

SO42-/M x O y型固体超强酸催化剂是以固体形式存在,酸性强于100%硫酸。由于其超强酸性在有机合成反应中具有特殊的催化活性、高转化率、高选择性、是一类环境友好的绿色催化剂。但是,在固体超强酸的研究中,缺乏足够的工业应用研究,实验研究虽涉及面较广,但应用于工业生产还不普遍。不仅应拓宽它的应用范围,探索其不同反应条件下不同反应的催化行为,而且,应向多功能、高效方向发展,充分发挥其自身的超强性能之特点。对催化剂进行改性,使之普遍满足工业生产的需求。

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究进展[J].攀枝花学院学报,2006;(6):

102-104

(上接第128页)

(7)走引进、消化、吸收和国产化的道路。对我国目前生产技术落后,国外已有先进的成套技术的监测仪器,鼓励引进国外的关键技术,合资生产,再逐步实现国产化。

(8)利用市场调控手段,促进环境监测仪器生产企业的重新组合,逐步改变监测仪器生产技术薄弱、投资分散、低水平重复、市场竞争力低的状况,实现适度规模化集约化生产,形成一批监测仪器生产的骨干企业。

除了上述措施外,根据环境监测能力建设规划,应制订环境监测工作的相应法规,逐步在一些大中城市建立区域性的环境质量和污染源监测的自动化网络系统。通过组织实施环境监测自动化网络建设的示范工程,带动自动化环境监测网络系统的形成。扩大环境监测仪器设备的市场需求。

参考文献

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《有机化学基础》课时作业2:有机合成及其应用(三)

有机合成及其应用 合成高分子化合物专项训练 一、有机化合物合成 1.中科院首创用CO 2合成可降解塑料聚二氧化碳。下列相关说法合理的是( ) A .聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的 B .聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体 C .聚二氧化碳塑料的使用也会产生白色污染 D .聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物 2.下列物质中,既能发生加成反应,又能发生加聚和自身缩聚反应的是( ) C .HCOOH D .CH 3—CH===CH —CH 3 3.最近科学家研制出一种新材料来代替聚苯乙烯,它是由乳酸(一种有机 羟基羧酸)缩聚而成,能在乳酸菌的作用下降解从而消除对环境的污染。下列关于聚乳酸的说法中正确的是( ) A .聚乳酸是一种纯净物 B .聚乳酸是一种羧酸 C .聚乳酸的单体是CH 3CH(OH)COOH D .其聚合方式与聚苯乙烯的聚合方式相同 4.以淀粉和必要的无机试剂为原料制取 的过程是 淀粉――→① 葡萄糖――→② 乙醇――→③ 乙烯――→④ 1,2-二溴乙烷――→⑤ 乙二醇――→⑥ 乙二酸――→ ⑦ (1)指出反应类型: ③________________________________________________________________________; ④________________________________________________________________________; ⑤________________________________________________________________________;

奥鹏西北工业大学2020年10月课程考试(机考)《有机合成单元反应(202010)》.doc

奥鹏西北工业大学2020年10月课程考试(机考)1119255375 有机合成单元反应(202010) 1.含有直链的烷基苯化合物可通过下列哪种方法制备苯甲酸()。 A.还原 B.酰化 C.酯化 D.氧化 答案: D 2.请指出哪一种化合物可用烘焙法进行磺化()。 A.2,4-二氯苯胺 B.对氯苯胺 C.对甲氧基苯胺 D.间硝基苯胺 答案: B 3.傅-克烃化反应的卤化烃碳链是含三个或三个以上碳的伯卤代烷时,常发生()。 A.亲电反应 B.亲核反应 C.重排反应 D.自由基反应 答案: C 4.如下影响活泼亚甲基化合物烃化反应的因素不包括()。 A.引入烷基的顺序 B.碱和溶剂 C.烃化试剂的结构 D.催化剂 答案: D 5.当苯环上已有的两个取代基对新取代基的定位效应不一致时,新取代基进入苯环的位置取决于已有取代基定位效应的强弱,下列基团排序正确的是()。 A.-N+(CH 3) 3 > -NO 2 > -CF 3 > -CN B. -N+(CH3)3>-CF3>-NO2>-CN C.-N+(CH 3) 3 > -CF 3 > -CN > -NO 2 D.-N+(CH 3 ) 3 > -CN > -NO 2 > -CF 3

答案: B 6.下列硝化剂中活性最强的硝化剂是()。 A.硝酸-醋酐 B.硝酸钠-硫酸 C.浓硝酸 D.稀硝酸答案: B 7.下列酰化剂中,活性最强的是()。 A.CH 3COCl B.CH 3 COOH C. D.C 6 H 5 COCl 答案: A 8.在催化氢化反应中,氢气的来源不可以是()。 A.将氯化钠的水溶液电解 B.将天然气转化 C.水煤气净化 D.将空气深冷分离 答案: B 9.芳香环上C-烃化时,最常用的酸性卤化物催化剂是()。 A.AlBr 3B.AlCl 3 C.BF 3 D.ZnCl 2 答案: B 10.烯烃作烃化剂时常使用()作催化剂。 A.路易斯酸 B.强碱 C.有机酸 D.质子酸 答案: D 11.以下可作为相转移催化剂的有()。 A.季铵盐类 B.叔胺 C.聚醚类 D.冠醚 答案: A 12.当芳环上有()等基团时,反应速率加快,易于磺化。 A.OCH 3、CH 3 B.NO 2 、CHO C.CHO 、OH D. 答案: A

有机合成的一些基本反应

有机合成中的一些基础反应 有机合成,是指从较简单的化合物或单质经化学反应合成较复杂的化合物的过程。有时也包括从复杂原料降解为较简单化合物的过程。由于有机化合物的各种特点,尤其是碳与碳之间以作用力较大的共价键相连,也使得有机合成非常困难。合成路线的多样性让我们有了各种不同的选择,有机合成常常用于工业生产当中,所以我们一般会选择用料最少,条件最温和,成本最低的合成路线。但对于有机化学的学习,我们必须了解其他的合成路线。下面我们就来介绍几个有机合成里的基础反应。 一、取代反应。 取代反应包括卤代,硝化,磺化,酯化,皂化和水解等。 亲核取代反应的机理分别是SN1和SN2。 1、SN1机理(即单分子亲核取代):在SN1机理中,亲核取代反应分两步进行。第一步是底物上的离去基团L的离去,第二步是L离去后生成的正碳离子与亲核试剂结合。第一步反应速率较

慢,是反应速率的决定步骤。使正碳离子稳定的因素均有利于SN1取代的进行。 2、SN2机理(即双分子亲核取代):亲核试剂从离去基团的背面进攻离去基团,旧键的断裂与新键的生成协同进行。若反应按照SN2机理进行时,其立体化学特征是进行反应的中心碳原子的构型反转。影响SN2反应活性的因素有,空间位阻,较好的离去基团,亲核试剂的亲核能力,溶剂的极性。 SN1和SN2的区别在于,在SN2反应中,没有碳正离子中间体产生,所以不发生重排。 二、加成反应和消除反应 加成反应分成亲电加成反应,亲核加成反应。 1、亲电加成反应:亲电加成反应是不饱和键的加成反应,是π电子与实际作用的结果。π键较弱,π电子受核的束缚较小,结合较松散,因此可作为电子的来源,给别的反应提供电子。反应时,把它作为反应底物,与它反应的试剂应试缺电子的化合物,俗称亲电试剂。这些物质中的质子,极化的带正电的卤素,又叫马氏加成,由马氏规则而得名“烯烃与氢卤酸的加成,氢加在氢多的碳上”。 2、亲核加成反应:亲核加成反应是由亲核试剂与底物发生的加成反应。反应发生在碳氧双键、碳氧三键,碳碳三键等等不饱和的化学键上。最有代表性的反应是醛或酮的羰基与格氏试剂加成的反应。RC=O + R'MgCl → RR'C-OMgCl再水解得到醇,这是在有机合成中合成醇常用的方法。 影响亲核加成反应的主要因素有,电子效应,空间效应,离去基团L的离去性。

有机合成单元反应试题

一填空题 1. 苯在氯化制一氯苯时Cl2/C6H6物质的量之比约为 2过量百分数指的是--------。 3甲醛和乙醛进行缩合反应生成季戊四醇反应物的摩尔比为。 4卤代反应的三大类型①、②、③。 5对于比较活泼的反应物来进行三氧化硫磺化可采取的措施之一:--------------。 6硝化影响因素--------,----------,-----------,----------,---------。 7F.N.A概念是------------------。 8用F.N.A表示D.V.S关系----------。 9影响偶合反应的因素--------,--------,----------。 10醇的氨解主要有三种工业方法,即--------------、-------------和--------。 11. 氯化深度定义 12.重氮化的反应条件中无机酸的作用①、②、③ 13. 重氮化定义 14. 参与偶合反应的重氮盐称为,与重氮盐相反应的酚类和胺类称作 15. 芳环侧链α-H的取代氯化杂质要求①②③ 16. 混酸硝化过程中出现了混酸发红变暗的现象,是因为。 17. H酸结构式 18、重氮盐偶合反应时,耦合组分是胺类时要求介质PH ,耦合组分是酚类时要求 介质PH是 19.氨基化包括:①、②。 20.偶合反应中,在偏碱性条件下①表现出较强的定位性,而在偏酸性条件下②表现出较强的定位性。 21浓硝酸,稀硝酸,混酸硝化时的活泼质点分别为①、②③。 22.苯的一硝化制硝基苯常用的两种工艺方法是①、②。 23.常用的磺化试剂有①、②、③。 二简答题 1、相转移催化的优缺点和原理? 2、三氧化硫磺化法的优缺点? 3、混酸硝化的优点? 4、稀硝酸硝化的特点? 5、重氮化反应中酸的作用? 6.合成乙酸苄酯的工艺合成过程分析? 7.甲苯侧链氯化所要求的条件? 8.铁粉的预蚀作用? 9.精细化工的特点? 10.如何除去β-萘磺酸中5%的α—萘磺酸? 11.在硝基苯硝化制备间二硝基苯时会同时产生邻位和对位异构体,请用化学法提纯并说明原理? 三、合成类型题 1.氰离子的亲核取代

高三化学有机合成

教案

教学步骤、内容 教学方法、 手段、师生 活动[引入]从远古时代起,人类一直依靠自然界的资源生存。在实践中人类逐 渐学会了对自然资源进行加工和转化。例如,通过酿酒、制药等以满足人类 生活的需要。但自然资源是有限的,而且有时天然物质及其加工产品的性能 也不尽如人意。19世纪20年代,人类开始进行有机合成的研究以来,有机 化学家们不断地合成出功能各异、性能卓越的各种有机物。通过有机合成不 仅可以制备天然有机物,以弥补自然资源的不足,还可以对天然有机物进行 局部的结构发行和修饰。下面,就让我们简单学习一上有机合成 [板书] 第四节有机合成(organic synthesis) 一、有机合成的过程 [思考与交流]阅读第三自然段,回答:1、什么是有机合成?2、有机合成的 任务有那些?3、用示意图表示出有机合成过程。 [板书]1、有机合成定义;有机合成是利用简单、易得的原料,通 过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。 2、有机合成的任务;包括目标化合物分子骨架构建和官能团的转 化。 3、有机合成过程。 [投影]有机合成过程示意图: [讲]有机合成的过程是利用简单的试剂作为基础原料,通过有机反应链上 官能团或一段碳链,得到一个中间体;在此基础上利用中间体上的官能团, 加上辅助原料,进行第二步反应,合成第二个中间体,经过多步反应,按照 目标化合物的要求,合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。 [板书]4、有机合成的思路:就是通过有机反应构建目标分子的骨 架,并引入或转化所需的官能团。 [思考与交流]官能团的引入方法 1、在碳链上引入C=C的三种方法:(1)__(2) ____(3) ___。 2、在碳链上引入卤素原子的三种方法:(1)___(2) __(3) ___。 3、在碳链上引入羟基的四种方法:(1)__(2) _(3) __(4) ___。

有机合成中常见的危险反应

有机合成中常见的危险反应 2018-01-27 有机合成 在有机合成中,完全是重中之重。下面介绍几种在平时做实验中常见的有可能引起危险的反应的注意事项供大家参考。 一、丁基锂和DIBAL-H之类的易燃液体试剂参与的反应 1、一般取用100mL以下的试剂,可以用注射器抽取(同时用氮气球平衡内部压力),用量较大的可以用搭桥法:正压搭桥法和负压搭桥法 2、正丁基锂和仲丁基锂可以用注射器抽取。但叔丁基锂由于在针头拔出的瞬间很容易与空气摩擦起火所以只能用搭桥法(三甲基铝也类似极易着火)。 3、丁基锂遇水遇湿极易燃烧,因此反应要确保远离水源,保持操作台干燥整洁。用氮气流吹干反应容器,针头,双头针软管等等确保整个体系无水。 4、空的丁基锂试剂瓶不能乱扔,要安全处理: 先用惰性气体置换瓶内空气,然后用THF稀释,加入乙醇或异丙醇淬灭。 5、用稀盐酸或饱和氯化铵溶液淬灭反应时,一定要充分搅拌,开始要做氮气保护下逐滴加入,后面可以加快。整个过程一般在0摄氏度下进行,淬灭温度不能太低,淬灭试剂量至少要大于理论量的50%,先在0度下搅拌10min,后再升温到室温搅拌。 二、重氮甲烷参与的反应 1、重氮甲烷是非常易爆的气体,制备装置是专门定制的一体化装置,绝不允许在实验室用磨口玻璃装置进行制备。 2、重氮甲烷必须现做现用,不允许把制备好的乙醚溶液放在冰箱中保存。 3、剩余的重氮甲烷可以在氮气流保护下用稀醋酸或很稀的盐酸(浓度要小于1N)小心淬灭,淬灭时会放出毒气,要在通风良好的通风橱中进行。 4、操作时动作要轻,不要撞击。 5、制备重氮甲烷的反应不能用油浴加热只能用水浴加热,而且水温不能超过70oC。 三、锂、钠、钾等易燃金属参与的反应 1、要远离水源,保持操作台干燥整洁。

酶在有机合成中的应用进展

酶在有机合成中的应用进展 许广帅 (化工学院化工一班) 摘要:由于有机溶剂易使酶蛋白变性、失活或抑制其反应,因此,长期以来,形成了一个概念:酶反应需在水溶液中进行。尽量避免使用有机溶剂。随着酶学研究的进展。经过近十年的大量研究,人们发现。只要条件合适,酶在有机溶剂中是完全能够起催化反应的。1985年欧洲生物技术联合会召开了“生物催化剂在有机合成中的应用,随后又组织了“有机相中的酶催化讨论会,引起了与会科学工作者扳太的兴趣。近年来。有机合成化学领域的一个重大进展就是应用微生物或酶进行催化反应。由于酶催化反应具有高度的专一性,使得这种合成与转化在合成化学领域中具有很大的理论价值和应用潜力。 关键词:酶、有机溶剂、生物催化剂、催化反应 Abstract: Because the organic solvent is easy to make enzyme protein denaturation and inactivation or inhibit the reaction, therefore, for a long time, form a concept: enzyme reaction should be carried out in aqueous solution. Try to avoid using organic solvent. With the progress of the enzymology. After nearly 10 years of research, people found. As long as conditions are right, enzymes in organic solvents is fully capable of catalytic reaction. In 1985 European biotechnology federation held a \"the application of biological catalyst in organic synthesis, and then organized\" seminar on enzyme catalysis in the organic phase, aroused the interest of the scientific workers pull too. In recent years. A significant progress in the field of organic synthesis chemistry is the application of microorganism or enzyme catalytic reaction. Because the enzyme catalytic reaction are highly specific, makes the synthesis and transformation in the field of synthetic chemistry has great theory value and application potential. Key words:Enzyme, organic solvents, catalysts, catalytic reaction 1 前言 酶除作用于天然底物外,还可作用于与其底物结构相似的物质发生非自然催化,从而构戚了一个特殊的化学合成新锈域。通过酶催化可以完成各种各样的化学反应,如:氧化、脱氢、还原、脱氨、羟基化、甲基化、环氧化、脂化、酰胺化、磷酸化、开环反应、异构化、侧链切除、缩合以及卤代等反应。由于酶催化较化学法催化具有区域选择性、立体选择性、条件温和、反应速度快等优点,

2010——2017年全国卷有机合成题(有答案)

全国卷有机高考题 第1天 (2015全国2卷38)(15分)聚戊二酸丙二醇酯(PPG )是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材枓的生物相容性方面有很好的应用前景. PPG 的一种合成路线如下: 已知:①烃A 的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢 ②化合物B 为单氯代烃:化合物C 的分子式为C 5H 8 ③E 、F 为相对分子质量差14的同系物,F 是福尔马林的溶质 ④ 冋答下列问题: (1)A 的结构简式为 . (2)由B 生成C 的化学方程式为 . (3)由E 和F 生成G 的反应类型为 ,G 的化学名称为 . (4)①由D 和H 生成PPG 的化学方程式为: ②若PPG 平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为 (填标号). a . 48 b . 58 c . 76 d .122 (5)D 的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种(不含立体异构): ①能与饱和NaHCO 3溶液反应产生气体②既能发生银镜反应,又能发生水解反应 其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6:1:1的是 (写结构简式) D 的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是 (填标号). a .质谱仪 b .红外光谱仪 c .元素分析仪 d .核磁共振仪. 稀NaOH R 1CHO+ R 2CH 2CHO CH -CH R 1R 2HO CHO

(2013全国2卷38)化合物Ⅰ(C 11H 12O 3)是制备液晶材料的中间体之一,其分子中含有醛基和酯基。Ⅰ可以用E 和H 在一定条件下合成: 已知以下信息: ① A 的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢; RCH=CH 2 RCH 2CH 2OH ② 化合物F 苯环上的一氯代物只有两种; ③ 通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。 回答下列问题: (1)A 的化学名称为 。(2)D 的结构简式为 。 (3)E 的分子式为 。 (4)F 生成G 的化学方程式为 ,该反应类型为__ ___。 (5)I 的结构简式为 。 (6)I 的同系物J 比I 相对分子质量小14,J 的同分异构体中能同时满足如下条件:①苯环上只有两个取代基,②既能发生银镜反应,又能与饱和NaHCO 3溶液反应放出CO 2,共有________种(不考虑立体异构)。J 的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为2∶2∶1,写出J 的这种同分异构体的结构简式 。 ①B 2H 6 ②H 2O 2/OH -

大学有机化学反应方程式总结(较全)

有机化学 一、烯烃 1、卤化氢加成 (1) CH CH 2 R HX CH CH 3R X 【马氏规则】在不对称烯烃加成中,氢总是加在含碳较多的碳上。 【机理】 CH 2 C H 3+ CH 3 C H 3X + CH 3 C H 3 +H + CH 2 +C 3X + C H 3X 主 次 【本质】不对称烯烃的亲电加成总是生成较稳定的碳正离子中间体。 【注】碳正离子的重排 (2) CH CH 2 R CH 2CH 2 R Br HBr ROOR 【特点】反马氏规则 【机理】 自由基机理(略) 【注】过氧化物效应仅限于HBr 、对HCl 、HI 无效。 【本质】不对称烯烃加成时生成稳定的自由基中间体。 【例】 CH 2 C H 3Br CH CH 2Br C H 3CH + CH 3 C H 3HBr Br CH 3CH 2CH 2Br CH CH 3 C H 3 2、硼氢化—氧化 CH CH 2 R CH 2CH 2R OH 1)B 2H 62)H 2O 2/OH - 【特点】不对称烯烃经硼氢化—氧化得一反马氏加成的醇,加成是顺式的,并且不重排。 【机理】

2 C H3 3 H3 2 3 H3 2 CH CH2 C H3 2 CH CH=CH (CH3CH2CH2)3 - H3CH2CH2C 22 CH3 CH2 B O CH2CH2CH3 3 CH2CH2C 2 CH2CH3 +O H- O H B-OCH2CH2CH3 CH2CH2CH3 H3CH2CH2 B OCH2CH2CH3 CH2CH2CH3 2 CH2CH3 HOO- B(OCH2CH2CH3)3 B(OCH2CH2CH3)3+3NaOH3NaOH3HOCH2CH2CH33+Na3BO3 2 【例】 CH3 1)BH 3 2)H 2 O 2 /OH- CH3 H H OH 3、X2加成 C C Br 2 /CCl 4 C C Br Br 【机理】 C C C C Br Br C Br +C C Br O H2+ -H+ C C Br O H

高中化学竞赛题--有机合成

中学化学竞赛试题资源库——有机合成 A 组 1.6-羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6-羰基庚酸。 请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案(注明反应条件) 提示:①合成过程中无机试剂任选,②如有需要,可以利用试卷中出现过的信息,③合成反应流程图表示方法示例如下: 2.已知①卤代烃(或 -Br )可以和金属反应生成烃基金属有机化合物。后者又 能与含羰基化合物反应生成醇: RBr +Mg ()?? ?→?O H C 252RMgBr ??→?O CH 2RCH 2OMgBr ???→?+ H O H /2RCH 2OH ②有机酸和PCl 3反应可以得到羧酸的衍生物酰卤: ③苯在AlCl 3催化下能与卤代烃作用生成烃基苯: 有机物A 、B 分子式均为C 10H 14O ,与钠反应放出氢气并均可经上述反应合成,但却

又不能从羰基化合物直接加氢还原得到。A与硫酸并热可得到C和C’,而B得到D和D’。 C、D分子中所有碳原子均可共处于同一平面上,而C’和D’却不可。请以最基础的石油产品(乙烯、丙烯、丙烷、苯等)并任选无机试剂为原料依下列路线合成B,并给出A、C’、D的结构简式及下述指定结构简式。 合成B的路线: 3.由指定原料及其他必要的无机及有机试剂会成下列化合物: (1)由丙烯合成甘油。 (2)由丙酮合成叔丁醇。 (3)由1-戊醇合成2-戊炔。 (4)由乙炔合成CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3。 (5)由CH3CH2CH2CHO合成

4.已知苯磺酸在稀硫酸中可以水解而除去磺酸基: 又知苯酚与浓硫酸易发生磺化反应: 请用化学方程式表示苯、水、溴、铁、浓硫酸及烧碱等为原料,合成的过程。 5.以CH2=CH2和H218O为原料,自选必要的其他无机试剂合成CH3--18O-C2H5,用化学方程式表示实现上述合成最理想的反应步骤。

精细有机合成原理期末模拟题

精细有机合成原理期末模拟题 1 一、填空题 1、精细化工产品的特点是(小批量、多品种)、(高技术密集)、(附加值高)、(综合生产工艺流程和多用途)、(商品性强); 2、石油是由(碳)、(氢)、(氧)、(氮)、(硫)五种元素组成的,这五种元素可以构成(烃类)和(非烃类)两类化合物; 3、化学反应器按催化剂运动状态可分为(固定床)、(流化床)和(移动床); 4、全混流反应器的基本假设之一是,器内各处浓度、温度(相同),且等于(出口)的浓度和温度; 5、单层绝热床反应器适用于热效应(小)的化学反应,否则用(多层)绝热床反应器; 6、精细有机合成中,溶剂的作用主要有(溶解作用)和(影响化学反应); 7、催化剂的使用要求有(活性)、(选择性)、(寿命)和(机械强度); 8、催化剂失活的原因有(热失活)和(中毒)两种; 9、均相配位催化反应的优点是(活性高)、(选择性好)、(有体系预见性); 10、卤代苯(氟苯、氯苯、溴苯、碘苯)的一硝化是一个(亲电取代)反应,由于氟的电负性最大,其负的(吸电诱导)效应也最大,一硝化时异构产物中(对)位的比例大。 11、常用磺化剂有(浓硫酸)、(发烟硫酸)、(氯磺酸)和(三氧化硫)。 12、写出三种不同类型的氢化催化剂(铁粉)、(硫化钠)、(NaBH4)。 13、天然石油中含有(烷烃)、(环烷烃)、(芳烃)三种烃类化合物; 14、催化剂寿命指的是保持其(平衡活性a e)的时间。

二、单选题 1、下列试剂哪一个不是亲电试剂 (a)NO2+ (b)Cl2(c)Fe2+ (d)Fe3+ 2、按极性分类,下列溶剂中哪一个是非极性溶剂 (a)丙酮(b)环己烷 (c) 水 (d)甲醇 3、下面哪一个不是自由基生成(链引发)的方式 (a)加压 (b)加热 (c)加过氧化苯甲酰 (d)光照 4、下面哪一个化合物最容易发生硝化反应 (a)苯(b)一硝基苯(c) 二硝基苯(d)苯胺 5、1摩尔硝基苯还原生成1摩尔苯胺,理论上需要铁粉的摩尔数为 (a) (b) (c) (d) 6、下面哪一个是H酸(b) 7、某化学反应的计量方程式为: 2P A S 已知:n A0=10mol,n A=1mol,n P=12mol,则: (a)Sp=1/3 (b)Sp=2/3 (c)Yp=3/10 (d)Yp=1/10 8、最常用的胺基化剂是: (a)氨水 (b)气氨 (c)液氨 (d)碳酸氢氨 9、2-氯蒽醌胺解制备2-氨基蒽醌的催化剂是: (a)CuCl (b)CuCl+SnCl2 (c)CuCl+FeCl2 (d)CuSO4

基础有机化学人名反应

基础有机化学人名反应 第四章 狄尔斯–阿尔德反应(Diels–Alder reaction)(140) 1921年,狄尔斯和其研究生巴克(Back)研究偶氮二羧酸二乙酯(半个世纪后因光延反应而在有机合成中大放光芒的试剂)与胺发生的酯变胺的反应,当他们用2-萘胺做反应的时候,根据元素分析,得到的产物是一个加成物而不是期待的取代物。狄尔斯敏锐地意识到这个反应与十几年前阿尔布莱希特做过的古怪反应的共同之处。这使他开始以为产物是类似阿尔布莱希特提出的双键加成产物。狄尔斯很自然地仿造阿尔布莱希特用环戊二烯替代萘胺与偶氮二羧酸乙酯作用,结果又得到第三种加成物。通过计量加氢实验,狄尔斯发现加成物中只含有一个双键。如果产物的结构是如阿尔布莱希特提出的,那么势必要有两个双键才对。这个现象深深地吸引了狄尔斯,他与另一个研究生阿尔德一起提出了正确的双烯加成物的结构。1928年他们将结果发表。这标志着狄尔斯-阿德尔反应的正式发现。他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。 含有一个活泼的双键或叁键的化合物(亲双烯体)与共轭二烯类化合物(双烯体)发生1,4-加成,生成六员环状化合物: 这个反应极易进行并且反应速度快,应用范围极广泛,是合成环状化合物的一个非常重要的方法。

带有吸电子取代基的亲双烯体和带有给电子取代基的双烯体对反应有利。常用的亲双烯体有: 下列基团也能作为亲双烯体发生反应: 常用的双烯体有: a.反应机理 这是一个协同反应,反应时,双烯体和亲双烯体彼此靠近,互相作用,形成一个环状过渡态,然后逐渐转化为产物分子:

反应是按顺式加成方式进行的,反应物原来的构型关系仍保留在环加成产物中。例如: 正常的Diels-Alder反应主要是由双烯体的HOMO(最高已占轨道)与亲双烯体的LUMO(最低未占轨道)发生作用。反应过程中,电子从双烯体的HOMO“流入”亲双烯体的LUMO。也有由双烯体的LUMO与亲双烯体的HOMO作用发生反应的。 b.反应实例

2021届高三化学二轮复习——有机合成的综合应用专题测试

2021届高中化学高三化学二轮复习——有机合成的综合应用专题测试一、单选题 1.标准状况下2.24LCO气体在足量氧气中燃烧后,加足量的过氧化钠充分吸收气体后,过氧化钠质量增加了 A.2.8g B.4.4g C.10.6g D.1.4g 2.等质量 ...的下列有机物完全燃烧,消耗O2最多的是() A.CH4B.CH3CH3C.C3H8D.C5H12 3.有机物烃A、B和C的结构如下图,下列有关说法正确的是 A.A的二氯代物结构有两种 B.B的分子式为C6H12 C.与C互为同分异构体且属于芳香烃的有机物可能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.A、B、C中只有C的最简式为CH 4.由一氧化碳、甲烷和乙烷组成的混合气体8.96L(标准状况),在足量氧气中充分燃烧后,生成气体先通过足量浓硫酸.再通过足量氢氧化钠溶液,测知氢氧化钠溶液增重26.4g,则原混合气体中乙烷的物质的量为:A.0.1mol B.等于0.2 mol C.大于或等于0.2mo1,小于0.3mol D.大于0.1mol小于0.3mol 5.下列反应类型不能 ..引入醇羟基的是 A.加聚反应B.取代反应C.加成反应D.水解反应 6.下列各组混合物总物质的量均为a mol,当每组物质以任意物质的量之比混合完全燃烧时,消耗O2的量

不变的是、 、 A.甲烷、甲醇B.乙醇、乙烯C.乙烯、环丙烷D.乙炔、苯 7.下列有机反应类型中,可能增长碳链的反应类型有 A.取代反应B.消去反应C.水解反应D.还原反应 8.某有机物的氧化产物是甲,还原产物是乙,甲和乙都能与钠反应放出H2,甲和乙反应生成丙,甲和丙都能发生银镜反应。该有机物是 A.甲醛B.乙醛C.甲酸D.甲醇 9.由a g乙酸、b g葡萄糖和c g尿素〔CO、NH2 、2 〕组成的混合物150 g,在一定条件下完全燃烧生成90 g水,则a、b、c的比值为( ) A.1、1、1 B.1、3、1 C.任意比D.无法计算 10.常温常压下,将10ml某气态烃与35m1O2混合点燃。充分反应后恢复到原来状态,剩余气体25ml、反应中O2足量,该烃可能为 A.C3H6B.CH4C.C3H8D.C2H6 11.0.1 mol纯净物R完全燃烧消耗0.75 mol O2,只生成0.5 mol CO2、0.5 mol H2O和0.1 mol HCl,则R可能的结构有(不考虑立体异构) () A.6种B.8种C.10种D.12种 12.试计算相同质量的下列物质,燃烧消耗氧气的质量最多的是() A.氢气B.丙烷C.乙醇D.甲烷 13.下列制取乙醇的反应中,原子经济性最差的是() A.CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH B.CH3CHO+H2→CH3CH2OH C.CH3CH2Br+H2O→CH3CH2OH+HBr D.C6H l2O6→2C2H5OH+2CO2↑ 14.只含C、H、O三种元素的化合物完全燃烧后生成CO2和H2O。某物质的分子组成C x H y O z,取该物质

卤代烃的化学性质及在有机合成中的应用

卤代烃的化学性质及在有机合成中的应用 卤代烃是一类重要的烃的衍生物,它是联系烃和烃的衍生物的桥梁,新的教学大纲规定,要求学生掌握卤代烃的性质,同时卤代烃这一内容又是新教材中新增内容之一,也是高考中的热点内容之一,应加以重视。本文仅对卤代烃的化学性质及其在有机合成中的应用,结合近年来的高考试题加以分析和归纳。 一、卤代烃的化学性质 1.取代反应 由于卤素原子吸引电子能力大,使卤代烃分子中的C—X键具有较强的极性,当C —X键遇到其它极性试剂时,卤素原子就易被其它原子或原子团所取代。 (1)被羟基取代 R—X +H2O R—OH +NaX (2)被烷氧基取代 卤代烃与醇钠作用,卤原子被烷氧基(RO—)取代生成醚。如: CH3Br + CH3CH2ONa→CH3—O—CH2CH3+NaBr (3)被氰基取代 卤代烃与氰化物的醇溶液共热,卤原子被氰基所取代生成腈,如: R—X +NaCN RCN+ NaX 生成的腈分子比原来的卤代烃分子增加了一个碳原子,这是有机合成中增长碳链的一种方法。 2.消去反应 卤代烃在碱的醇溶液中加热,可消去一个卤化氢分子,生成不饱和烃。如: RCH2CH2—X+KOH RCH = CH2 +KX +H2O 3.与金属反应 卤代烃能与多种金属作用,生成金属有机化合物,其中格氏试剂是金属有机化合物中最重要的一类化合物,是有机合成中非常重要的试剂之一,它是卤代烷在乙醚中与金属镁作用,生成的有机镁化合物,再与活泼的卤代烃反应,生成更长碳链的烃。 RX +Mg RMgX CH2=CHCH2Cl+RMgCl →CH2=CHCH2R +MgCl2 卤代烷与金属钠反应可生成烷烃,利用此反应可制备高级烷烃。 2RBr +2Na →R—R +2NaBr 二、卤代烃在有机合成中的应用 1.烃与卤代之间的转化 例1.(2002·广东卷)卤代烃在碱性醇溶液中能发生消去反应。例如 该反应式也可表示为 下面是八个有机化合物的转换关系

北京市第四中学高中化学 3.4有机合成综合应用学案 新人教版选修5

有机合成综合应用 【学习目标】 1、了解有机合成的过程,掌握有机合成的基本原则; 2、了解逆合成分析法,通过简单化合物的逆合成分析,巩固烃、卤代烃、烃的含氧衍生物的性质及相互转化关系,并认识有机合成在人类生活和社会进步中的重大意义。初步学会设计合理的有机合成路线; 3、掌握碳链的增长与缩短、官能团的引入和转化的方法,加深对有机合成的关键步骤的认识。 【要点梳理】 要点一、有机合成的过程 1.有机合成的定义。 有机合成是指利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机物的过程。 2.有机合成遵循的原则。 (1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。 (2)应尽量选择步骤最少的合成路线。为减少合成步骤,应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。步骤越少,最后产率越高。 (3)合成路线要符合“绿色环保”的要求。高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标化合物中,达到零排放。 (4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。 (5)要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应事实。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的提示信息,掌握正确的思维方法。有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。 原料垐垐?噲垐?顺推逆推 中间产物垐垐?噲垐?顺推 逆推 产品 3.有机合成的任务。 有机合成的任务包括目标化合物分子碳骨架的构建和官能团的引入与转化。 4.有机合成的过程。 有机合成的过程是利用简单的试剂作为基础原料,通过有机反应连上一个官能团或一段碳链,得到一个中间体;在此基础上利用中间体上的官能团,加上辅助原料,进行第二步反应,合成第二个中间体……经过多步反应,按照目标化合物的要求,合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。其合成过程示意图如下: 要点二、有机合成的关键 有机合成的关键是目标化合物分子的碳骨架的构建和官能团的引入与转化。 1.碳骨架的构建。 构建碳骨架是合成有机物的重要途径。构建碳骨架包括在原料分子及中间化合物分子中增长或缩短碳链、成环或开环等。 (1)碳骨架增长。 条件:有机合成所用的有机原料分子中所含碳原子数若小于目标物质的分子中的碳原子数,就需要增长碳链。 碳骨架增长举例: ①卤代烃的取代反应。 a .溴乙烷与氰化钠的醇溶液共热:

西工大2020年4月《有机合成单元反应》作业机考参考答案

西工大2020年4月《有机合成单元反应》作业机考参考答案 试卷总分:100 得分:96 要答案:wangjiaofudao 一、单选题(共30 道试题,共60 分) 1.芳香族伯胺进行重氮化反应时,反应体系中必须()。 A.亚硝酸过量及始终呈强酸性 B.亚硝酸不能过量及始终呈强酸性 C.体系呈弱酸性 D.用盐酸作为酸性物质 正确答案:A 2.下列物质中常用作酰化试剂的是()。 A.酰氯 B.丙酮 C.乙醇 D.苯基甲基酮 正确答案:A 3.关于还原反应,下列说法错误的是()。 A.在还原剂的参与下,能使某原子得到电子或电子云密度增加的反应称为还原反应 B.在有机分子中增加氢或减少氧的反应称为还原反应 C.氢化是还原反应的一种形式 D.有机化合物从电解槽的阳极上获得电子而完成的反应称为还原反应 正确答案:D 4.烯烃作烃化剂时常使用()作催化剂。 A.路易斯酸 B.强碱 C.有机酸 D.质子酸 正确答案:D 5.磺化反应过程中,为了避免磺化剂浓度局部过高和可能发生局部过热现象而导致副反应,可采取下列措施()。 A.搅拌 B.加热 C.冷却 D.加入水 正确答案:

6.下列硝化剂中活性最强的硝化剂是()。 A.硝酸-醋酐 B.硝酸钠-硫酸 C.浓硝酸 D.稀硝酸 正确答案: 7.精细有机合成的原料资源主要是()。 A.煤、石油、天然气 B.石油、煤 C.石油、天然气 D.煤、石油、天然气、农林副产品 正确答案: 8.下列酰化剂中,活性最弱的是()。 A.CH3COCl B.CH3COOH C. D.C6H5COCl 正确答案: 9.对于苯的一磺化反应,当苯环上存在下列哪种取代基时,将不利于磺化反应的进行?() A.-Br B.-OH C.-CH3 D.-NH2 正确答案: 10.当芳环上有()等基团时,反应速率加快,易于磺化。 A.OCH3、CH3 B.NO2、CHO C.CHO 、OH D. 正确答案: 11.关于溶剂的说法不正确的是()。 A.溶剂对反应物和反应产物不发生化学反应

《有机合成工艺学》课程综合复习资料

《有机合成工艺学》课程综 合复习资料 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

《有机合成工艺学》综合复习资料 一、填空题 1、绝热式乙苯脱氢工艺流程中,原料为和,反应器入口温度需要610~660℃,它是一个吸热反应,热量靠过热蒸汽带入,因此,催化剂床层分段,段间补充过热水蒸汽,全部蒸汽与乙苯的摩尔比为。反应产物经冷凝器冷却后,气液分离,不凝气中含有大量的和CO、CO2,可作燃料使用。冷凝液经精馏后分离出、、和,最后产物是。 2、合成气制备甲醇的工艺流程中,原料为新鲜,由于合成甲醇是多个反应同时进行,除主反应外,还有生成和甲烷等副反应。因此,如何提高合成甲醇反应,提高甲醇收率是 问题,它涉及到催化剂的选择以及操作条件的的控制,诸如、、和原料气。由于反应是个可逆的反应,存在一个温度曲线。 3、烃类氧化反应过程中氧化剂在、纯氧、和其它过氧化物上选择,究竟使用什么氧化剂要视分析而定。近年来,作为氧化剂发展迅速,它具有条件,操作简单,反应选择性,不易发生深度反应,对环境友好和可实现生产的特点。 4、当代环境十大问题是:污染、臭氧层、全球变、海洋、淡水资源和污染、生物多样性、环境公害、有毒化学品和废物、土地和沙漠化、锐减。 5、Monsanto低压法甲醇羰化反应合成醋酸的不利条件是催化剂的资源稀缺,价格较。甲醇低压羰基合成醋酸在上的优越性很大,其特点为:原料可以用煤、和重质油,不受供应和价格波动影响;反应的转化率和选择性,过程能量效率高;所采用的催化系统稳定,用量少,寿命;流程中的反应系统和系统合为一体,工程和控制都很巧妙,结构紧凑;已经解决了设备的问题,找到了耐腐蚀的材料;生产过程中副产物很,三废排放少,操作安全可靠。 6、催化加氢通常用于合成和许多化工产品的过程;催化脱氢可以生成高分子材料的重要,产量最大、用途最广的两个最重要的产品是和。

有机合成常用的技巧

有机合成常用的技巧 湖州中学刘羽中 关键词:有机推断有机合成 如果说有机化学是化学中的王冠的话,有机合成是则是王冠上最璀璨的明珠。有机合成和推断是有机中的精华。也是高考化学中的必考体型。 有机推断、有机合成的常用方法: 1.官能团的引入 (1)引入双键 ①通过消去反应得到C=C双键,如醇、卤代烃的消去反应 ②通过氧化反应得到--,如烯烃、醇的氧化 (2)引入-OH ①加成反应:烯烃与水的加成、醛酮与H2的加成 ②水解反应:卤代烃水解、酯的水解、醇钠(盐)的水解 (3)引入-COOH ①氧化反应:醛的氧化②水解反应:酯、蛋白质、羧酸盐的水解 (4)引入-X ①加成反应:不饱和烃与HX加成②取代反应:烃与X2、醇与HX的取代 2.官能团的改变 (1)官能团之间的衍变如:伯醇醛羧酸酯 (2)官能团数目的改变 如: (3)官能团位置的改变 3.官能团的消除 (1)通过加成可以消除C=C或C≡C(2)通过消去、氧化、酯化可以消除-OH (3)通过加成(还原)或氧化可以消除--H(4)通过水解反应消除--O-(酯基) 4.碳骨架的增减 (1)增长:有机合成题中碳键的增长,一般会以信息形式给出,常见方式有酯化、有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。 (2)变短;如烃的裂化裂解、某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化、羧酸盐脱羧反应等。 三个重要相对分子质量增减的规律 1.RCH2OH RCHO RCOOH

M M-2M+14 2.RCH2OH CH3COOCH2R M M+42 3.RCOOH RCOOCH2CH3 M M+28 (关系式中M代表第一种有机物相对分子质量) 反应条件不同、产物不同的几种情况 应对策略 一、利用结构性质推断 有机物性质是与其所具有的官能团相对应的,可根据有机物的某些性质(如反应对象、反应条件、反应数据、反应特征、反应现象、反应前后分子式的差异等等)。首先确定其中的官能团及位置,然后再结合分子式价键规律、取代产物的种类、不饱和度等确定有机物的结构简式,再根据题设要求进行解答。 例化合物A(C8H8O3)为无色液体、难溶于水、有特殊香味的物质,从A出发可发生如图所示的一系列反应,

江苏省高考化学二轮 选择题有机合成

【有机合成】 51. 我国科研人员从天然姜属植物分离出的一种具有显著杀菌、消炎、解毒作用的化合物H。H的合成路线如下: (1) A→B的反应类型是。 (2) 化合物B中的含氧官能团为和(填官能团名称)。 (3) 写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简 式: 。 Ⅰ. 苯环上有两个取代基 Ⅱ. 分子中有6种不同化学环境的氢 Ⅲ. 既能与FeCl3溶液发生显色反应,又能发生银镜反应,水解产物之一也能发生银镜反应(4) 实现F→G的转化中,加入的化合物X(C12H14O3)的结构简式 为。 (5) 化合物是合成紫杉醇的关键化合物,请写出以和CH3CHO为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下: CH2CH2CH3CH2OH CH3CHO

52. 化合物F是有效的驱虫剂。其合成路线如下: (1) 化合物A的官能团为和(填官能团名称)。 (2) 反应③的反应类型是。 (3) 在B→C的转化中,加入化合物X的结构简式为。 (4) 写出同时满足下列条件的E(C10H16O2)的一种同分异构体的结构简 式: 。 Ⅰ. 分子中含有六元碳环Ⅱ. 分子中含有两个醛基 (5)已知:RCH2Br 化合物是合成抗癌药物白黎芦醇的中间体,请写出以 、和CH3OH为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下: H2C CH2CH3CH2Br CH3CH2OH 53. 利多卡因()是一种局部麻醉药物,可由下列路线合成:

(1) B中含氧官能团的名称是,D的结构简式为。 (2) A→B的化学方程式为。 (3) 由D生成利多卡因的反应类型是。 (4) 写出满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式: 。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应②苯环上只有两个处于对位的取代基③能发生银镜反应 (5) 已知:RCH2COOH,写出以苯和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下: CH2CH2CH3CH2Br C H3CH2OH 54. 4硫醚基喹唑啉类化合物是一种具有应用前景的抑菌药物,其合成路线如下: 已知:HOOCCH2NH2 (1) A中含氧官能团的名称是;E→F的反应类型为。 (2) C的一种同分异构体X是苯的衍生物,苯环上有四个取代基,其中3个为甲氧基(—OCH3),在苯环上的位置与C相同,每摩尔X最多能与2 mol NaOH反应。X的结构简式 为。 (3) 写出C→D的化学方程式: 。

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