专题讲座(十)有机合成中碳骨架的构造1．有机成环反应。(1)有机成环：一种是通过加成反应、聚合反应来实现的；另一种是通过至少含有两个相同或不同官能团的有机物脱去小分子来实现的。如多元醇、羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子水等而成环。(2)成环反应生成的五元环或六元环比较稳定。2．碳链的增长。有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见的方式如下所示。(1)与HCN加成。R—CH===CH2＋HCN――→RCH2CH2CN――→RCH2CH2COOH(2)加聚或缩聚反应。nCH2===CH2――→(3)酯化反应。CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O3．碳链的减短。(1)脱羧反应：R—COONa＋NaOH――→R—H＋Na2CO3。(2)氧化反应：(3)水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。(4)烃的裂化或裂解反应：C16H34――→C8H18＋C8H16；C8H18――→C4H10＋C4H8。[练习]________________________________________1．化合物C是医用功能高分子材料，可由化合物A(C4H8O3)制得，如下图所示，B和D互为同分异构体。试回答下列问题：(1)指出反应类型：A→B：________，B→C：________。(2)写出A→D的化学方程式：_______________________。(3)A的同分异构体(同类别且有支链)的结构简式为________、________。解析：由A具有酸性，可知A分子中含有—COOH；D(C4H6O2)比A(C4H8O3)少1个H2O；B(C4H6O2)比A(C4H8O3)少1个H2O，且B可使溴水退色。结合上述反应条件，可知A分子中有醇羟基，又由A――→D(五元环化合物)，说明A→D发生了分子内酯化反应，可确定A中醇羟基的位置，则A的结构简式为，B的结构简式为CH2===CH—CH2—COOH；B→C生成聚合物，发生了加聚反应，则C为。答案：(1)消去反应加聚反应2．直接生成碳—碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年备受关注的一类直接生成碳—碳键的新反应。例如：反应①：化合物Ⅰ可由以下合成路线获得：Ⅱ(分子式为C3H8O2)――→Ⅲ――――――――→――→Ⅳ――――――→Ⅰ(1)化合物Ⅰ的分子式为________，其在NaOH溶液中水解的化学方程式为_____________________________________________。(2)化合物Ⅱ与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为_____________________________________________________。(3)化合物Ⅲ没有酸性，其结构简式为______________；Ⅲ的一种同分异构体Ⅴ能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，化合物Ⅴ的结构简式为____________________________________________。(4)反应①中1个脱氢剂Ⅵ(结构简式如下)分子获得2个氢原子后，转变成1个芳香化合物分子，该芳香化合物分子的结构简式为______________________________________________________。解析：(1)化合物Ⅰ的分子式为C5H8O4，由其结构可判断为酯类化合物，在碱性条件下发生水解反应，化学方程式为H3COOCCH2COOCH3＋2NaOH――→2CH3OH＋NaOOCCH2COONa。(2)化合物Ⅱ被氧化，氧化产物能发生银镜反应，可判断化合物Ⅱ是1，3丙二醇，与浓氢溴酸发生取代反应，羟基取代溴原子，化学方程式为HOCH2CH2CH2OH＋2HBr――→CH2BrCH2CH2Br＋2H2O。(3)化合物Ⅲ能发生银镜反应，所以化合物Ⅲ分子中含有醛基，其结构简式为OHCCH2CHO，Ⅲ的一种同分异构体V能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，说明V中含有羧基，所以V为丙烯酸，结构简式为CH2===CHCOOH。(4)脱氢剂Ⅵ中的2个双键加成2个氢原子，转变成1个芳香化合物分子，结构简式为。答案：(1)C5H8O4H3COOCCH2COOCH3＋2NaOH――→2CH3OH＋NaOOCCH2COONa(2)HOCH2CH2CH2OH＋2HBr――→CH2BrCH2CH2Br＋2H2O(3)OHCCH2CHOCH2===CHCOOH
