化学漫谈002
重 操 旧 业(bushi
在家待着太闲了也不太好,于是决定看看今年各卷的高考有机题的合成路线。不过很遗憾的是,没有找到山东化学的题,有点不太爽。
只截取了题干合成路线,题也不难,就不看了。
概述
全国甲卷
提到了NHC作为催化剂合成多环化合物,好吧,我并不知道。
路线不难分析,先看上面一条,A很容易得出为苯甲醇。然后羟醛缩合,接着是一个先加成溴,再取代,再消除得到的物质D。
下面一条,物质B和E得到物质F,依然是羟醛缩合,反推可得E即为F的右半部分,多步反应得到G,这里就不深究了。
然后是较有难度的一个缩合,成键关系上,能够看出硝基α碳连到苄位,另外一边则是下了个溴成环成酯。说实话我乍一看没想出什么很合理的机理,然后上网搜了搜资料<span class=“hint–top hint–info hint–large hint–rounded hint–bounce” aria-label="https://www.sohu.com/a/327108446_610519
">[1],发现NHC通常作为配体结合过渡金属来催化偶联反应,而且常见周环机理。
金属有机我不太懂,摘了一段文章内容:
近年来,N-杂环卡宾(NHC)配位的过渡金属催化剂已经成为各种交叉偶联反应研究的热点。氮杂环卡宾可以和过渡金属形成稳定的C-M键,与传统的膦配体相比更加稳定,富电子、 对金属的配位能力强,并具有更好的立体效应和电子效应。传统的钯,铜等过渡金属配位的催化剂参与的反应必须在无氧条件下进行,而金属氮杂环卡宾催化剂以其稳定性高的原因,甚至可以在有氧条件下进行Suzuki 偶联反应、Heck 偶联反应和Sonogashira偶联反应等交叉偶联反应。早期在有机合成中比较知名的金属氮杂环卡宾催化剂是用于烯烃复分解反应的Grubbs催化剂(第II代)。但用于交叉偶联反应的金属氮杂环卡宾催化剂,主要以Pd,Cu,Ag和Au等金属为主。氮杂环卡宾钯和铜类催化剂用于偶联反应较多。氮杂环卡宾银和金类催化剂较少用于偶联反应,常用用于催化环加成反应,水解反应,还原反应,氧化反应,重排反应等等。
所以该题成酯部分的偶联的一种可能机理是:溴消去后在过渡金属催化剂作用下进行[2+2]。
全国乙卷
是一种抑郁症药物的合成。
单路线合成,首先双键氧化为环氧,Ag催化剂就可以。然后根据D和C的分子式不难得出C为苯乙腈,这一步是碱性条件下亲核开环再取代成环。接着氰基水解。接着酯化成环,得到物质F,然后酯的氨解,从E到G之间多一步是因为酯活性更高一些,反应易于进行。然后氯代,再用物质I取代氯原子,反推易知I的结构。最后是熟悉的Gabriel合成,得一级胺的盐酸盐。
Gabriel合成除了直接水解之外通常也用联胺处理,优点是反应速率快。
图直接从网上找的,现在电脑上没有装绘制工具…
平心而论,题都不难,而且路线里已知物质给的真是慷慨(笑。山东卷通常只有最后的物质,基本都要靠倒推。今年的山东卷的有机其实也不是很难,还是酯缩合的经典反应,但是倒推确实更费劲一些。
现在网上找不到山东卷的题,以后会补上的…8
药物
不妨看看乙卷里的产物药物
左旋米那普伦,相关数据<span class=“hint–top hint–info hint–large hint–rounded hint–bounce” aria-label="https://zhuanlan.zhihu.com/p/405029856
">[3]如下:
中文名:左旋米那普仑 / (1R,2S)-2-(氨基甲基)-N,N-二乙基-1-苯基环丙烷甲酰胺
英文名:(1R,2S)-2-(Aminomethyl)-N,N-diethyl-1-phenylcyclopropanecarboxamide
分子结构:
分子量:246.35
物理化学性质:熔点228-228.5℃。
医学应用:左旋米那普伦可减少抗抑郁药物常见的不良反应,如注意力下降、疲乏和懒散等,具有更好的临床疗效,在当前主流抗抑郁药无效或者不能耐受SNRIs类药物治疗时具有明显的临床优势。
合成
主要的合成路线就是题中路线,在网上随便搜搜就可以看到有关介绍[4]:
不能说是毫无关系,只能说是一模一样了(笑
总结
- N-杂环卡宾(NHC)配合过渡金属催化的偶联反应,例如Suzuki和Heck反应。
- Gabriel合成