有机合成中增加一个碳原子的27种方法
在有机化合物的合成过程中，经常会遇到增长一个碳-碳键的反应。常见的用于增加一个碳原子的试剂有: CO2，CO，HCN，NaCN，CH2I2，CHCl3，CH2Cl2，CH3OH，( CH3)2LiCu，HCHO，CH3MgI，Ph3P= CH2，( CH3)2 SO4，CuCN，CO( NH2)2，氨基脲等，这些试剂在反应中可以提供一个碳原子。
下面介绍 27种 有机合成中增加一个碳原子的方法。
1. 丙烯与四氯化碳在过氧化物存在下进行自由基加成反应生成比原料多一个碳原子的产物
2. 乙炔在氯化铵-氯化亚铜水溶液中可与氢氰酸加成得到丙烯腈
3. 西蒙斯-斯密斯( Simons －Smith) 于1959 年提出了一个合成环丙烷的好方法，即在锌－铜合金存在下，二碘甲烷与烯作用生成环丙烷及衍生物，且其加成立体化学为顺式加成
4. 卡宾( : CCl2: 和: CH2) 作为一种重要的活泼中间体，对烯烃的插入反应，生成三元环化合物
5. 烷氧汞化-脱汞反应，即在烯烃双键上加了一分子的醇得到符合马氏规则产物的醚；
6. 氯甲基化，即向芳环直接导入一个-CH2Cl 基团的反应
7. 盖德曼-柯赫( Gattermann-Koch) 反应，即在催化剂存在下，芳烃和HCl、CO 混合物作用生成芳醛
8. 氢甲醛化( Hydroformylation) 反应: 即在高压和催化剂Co2( CO)8的作用下，烯烃和H2，CO 作用，可向分子中导入醛基，该反应相当于向双键加了一个醛基和氢原子。这几个反应都可以看成特殊的傅－ 克反应；
9. 格氏试剂RMgX、吡咯钾盐与甲醛、CO2反应分别生成伯醇、羧酸
10. 格氏试剂CH3MgI 与醛( 环氧化合物) 或者酮反应生成仲醇或者叔醇；
11. 醛、酮与HCN 作用，生成氰醇
如α，β 不饱和酮与HCN反应，主要生成1，4－ 加成产物α，β 不饱和醛与HCN 反应，则主要生成1，2－ 加成产物。
12. 二甲基铜锂与α，β 不饱和醛、酮的反应以1，4－ 加成为主二甲基铜锂与酰氯在低温反应生成甲基酮；
13. 卤代烃的氰解，即卤代烃与氰化钠在乙醇溶液中反应，卤原子被氰基取代而生成腈
14. 二烷基铜锂与卤代烷反应生成烷烃，常用来合成各种结构的高级烷烃、烯烃和芳烃；
15. 甲醛没有α － H，它与其他有α － H 的醛、酮发生交叉的羟醛缩合，得到多一个碳原子的单一产物
16. 甲酸酯没有α － H，它与其他有α － H 的酯发生交叉酯缩合，它在反应提供羰基，在另一酯的α 位导入相应酰基，得到多一个碳原子的单一产物
17. 醛、酮与氨基脲作用，生成缩胺脲( semicarazone) ；
18. 羧酸与甲醇或者甲酸与醇在酸催化下发生酯化反应，生成多一个碳原子的酯
19. 异氰酸酯是非常活泼的化合物，可与活泼氢化合物反应生成碳酸衍生物；
20. 当采用双卤代烃，且“三乙”钠盐与双卤代烃摩尔比为2∶1 时可制备二酮
21. 脲为酰胺但比一般酰胺碱性强，具有胺( 氨) 的性质，它与酯的反应相当于胺( 氨) 解反应。如丙二酸二乙酯与脲反应可以用来制备巴比妥酸( barbituric acid) ；
22. 瑞穆－ 悌曼( Reimer － Tiemann) 反应，即苯酚( 吡咯或苯胺吡咯钾盐) 和氯仿在氢氧化钠溶液中反应，可以在芳环上的邻位导入一个醛基，经酸化后，生成邻羟基苯甲醛( 水杨醛)
23. 柯柏－ 施密特( Kolbe － Schmitt) 反应: 苯酚钠盐在压力和加热情况下与CO2作用邻羟基苯甲酸；
24. 在制备脂芳混合醚时，由于芳香卤代烃不活泼，一般都是用酚钠和脂肪卤代烃( 或硫酸烷酯) 作用
25. 维狄希( Wittig) 反应，即由醛、酮与维狄希试剂(Ph3P = CH2) 作用脱去三苯基氧磷生成多一个碳原子的末端烯
26. 桑德迈耶( Sandmeyer) 反应: 在强酸介质中重氮盐与氰化亚铜在20 ～ 26 ℃作用放出氮气使氰基取代重氮基，得到比原料多一个碳原子的产物
27.吉连尼－ 费歇尔( Kiliani -Fischer) 糖合成: 醛糖与氢氰酸加成，然后水解成酸，并把它变成内酯，再用钠汞齐还原得到增一碳的糖。
反应类型
烯(炔)和一碳试剂发生的加成反应
丙烯在过氧化物的作用下能够与四氯化碳发生自由基的加成反应，其生成的产物比原料中要多出一个碳原子；乙炔在氯化铵一氯化亚铜水溶液中和氢氰酸发生加成反应，得到丙烯腈。早在1959年，就有学者提出更好的合成环丙烷的方式，在锌铜合金的存在状态下，使用二碘甲烷与烯类发生作用即能够实现。CCl2以及CH2是一种非常重要的中间体，对烯烃进行插入反应就能够生成三元环的化合物质。
傅一克反应增加一个碳原子
在芳环当中导入一个-CH2Cl基团的氯甲基化反应能够引入一个碳原子；而在催化剂的作用下，芳烃与氯化氢以及一氧化碳的混合物会生成芳醛；在高压的环境下，烯烃与H：CO发生反应，能够向分子当中导入醛基，这就是氢甲醛化反应。该反应在双键增加醛基与氢原子。这三个反应都是非常特殊的傅一克反应。
一碳试剂反应
卤代烃发生氰解，也就是卤代烃与氰化钠与乙醇溶液中发生反应，而其中的原子被氰基取代，进而生成腈；二烷基铜锂和卤代烷会发生反应生成烷烃，一般用于制备结构更加高级的烯烃和芳烃。
缩合反应
在甲醛中没有a-H，其会与其他拥有a-H的醛类物质、酮等产生羟醛缩合反应，会增加一个碳原子形成单一产物；甲酸酯同样缺乏a-H，与其他具有a-H的酯发生交叉酯缩合反应，甲酸酯在反应过程中生成羰基，另外酯类仅位当中会出现会导入酰基，进而增加一个碳原子形成单一的产物。
酯化反应
羧酸和甲醇、甲酸在醇或者是酸的催化作用下会出现酯化反应，同样得到增加了一个碳原子的酯；异氰酸酯是一种活泼的化合物，与活泼的氢化合物发生反应生成的碳酸衍生物同样多一个碳原子。
碳负离子反应
在使用双卤代烃发生反应的时候，“三乙”钠盐和双卤代烃之间的摩尔比在2：1的条件下能够制备二酮；脲是一种酰胺而且比一般的酰胺具有更强的碱性，从某个方面来说其具有氨的特性，与酯之间发生的反应类似于氨解反应。如丙二酸二乙酯和脲之间的反应能够制备出巴比妥酸。
酚钠盐和一碳试剂之间的反应
苯酚与氯仿于强碱性溶液氢氧化钠当中反应，能够在芳环中邻位增加一个醛基，然后通过酸化反应会生成邻羟基苯甲醛，这也就是瑞穆一悌曼反应。
使用格氏试剂增加一个碳原子
使用RMgX格氏试剂，甲醛以及吡咯钾盐和二氧化碳进行反应，其生成的羧与伯醇较之前的材料而言多出了一个碳原子；使用CH3MgI格氏试剂与环氧化合物醛发生反应，同样生成的伯醇或者是叔醇中多出一个碳原子，该反应将醛替换成为酮也是一样的。
醛或者酮与一碳试剂发生加成反应
醛或者是酮与HCN发生反应会生成增加一个碳原子的氰醇；其次，a,B不饱和酮会与HCN发生反应，会生成l，4一加成产物；a,B不饱和醛同样与HCN发生加成反应，生成的产物主要是1，2-产物；a,B不饱和醛和二甲基铜锂之间发生的发加成反应生成的产物为1,4-；最后二甲基铜锂和酰氯在低温环境下生成的甲基酮较之前的原理安排而言而增加一个碳原子。
其他反应
在化学实验中，制备脂芳混合醚的过程中，通常芳香卤代烃呈现惰性的状态，所以使用酚钠与脂肪卤代烃发生反应；其次为维狄希反应，醛、酮以及维狄希试剂发生反应会生成增加一个碳原子的末端烯；在强酸的状态下将重氮盐和氰化亚铜在20-26摄氏度的环境下进行反应，会生成氮气导致氰基取代原来的重氮基，从而得到的产物会比之前多一个碳原子；醛糖和氢氰酸实施加成反应，经过水解会出现酸，然后将酸转化成为内酯，然后使用纳汞进行还原，就能够得到多一个碳原子的糖。
部分增碳试剂
碘甲烷
甲醛可分为甲醛水溶液和多聚甲醛，不仅可与亲核试剂发生Aldol反应，也可与胺发生还原胺化反应，用途很广
甲基硼酸及其衍生物可以与卤代芳烃或卤代杂芳烃进行Suzuki偶联反应，在芳环上引入一个甲基
四甲基锡试剂也可与多种卤代芳烃进行偶联反应，构建甲基取代基
甲基格氏试剂可以与多种羰基化合物进行反应，还可与腈进行反应，构建醇，酮，胺等丰富多彩的化合物
一氧化碳这个试剂用的最多的当属插羰反应了，可以与多种芳烃卤代物进行反应，构建酯，醛，酰胺等化合物
二氧化碳可以与有机锂试剂反应，构建酸类化合物
DMF是有机合成中的万能溶剂，应用非常广泛，大家都知道，DMF除了可作为溶剂外，还是一个非常好的甲酰基化试剂
氯甲酸酯除了是很好的羧酸活化剂以外，也是一类较好的C1合成子
三甲基碘化亚砜可与多种不饱和活化烯烃或羰基进行反应，构建环氧或环丙烷类化合物
最强的酸
初中：硫酸、盐酸比碳酸强，其余不分。有些学校分强酸（硫酸、盐酸、硝酸）、中强酸（磷酸)、弱酸（碳酸）
高中：课本上是高氯酸（HClO4），竞赛可能会提到氟锑酸（HSbF6）
实际：不同理论下定义不同（常见的有：阿伦尼乌斯酸碱理论——酸碱电离理论、布朗斯特-劳里酸碱理论——酸碱质子理论、路易斯酸碱理论——酸碱电子理论、酸碱溶剂理论、软硬酸碱理论……）。
氢氧化钠与氯化铝反应产物
初中：氢氧化铝（Al(OH)3）和氯化钠。（课外练习题可能会出现生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氯化钠）
高中：偏铝酸钠（NaAlO2）和氯化钠；不过最近的课本也有一部分革新为四羟基合铝酸钠Na[Al(OH)4]
实际：四羟基合铝酸钠Na[Al(OH)4]（或称铝酸钠）脱水后就是偏铝酸钠，所以两种写法都可以，但是大学里面较多使用四羟基合铝酸钠（或称铝酸钠），以及氯化钠。
钾钠沉淀
初中：全溶。
高中：课本上全溶；竞赛可能会涉及到高氯酸钾微溶，在浓度高时为沉淀。还有碳酸氢钠在一定条件下也是沉淀，参考侯氏制碱法
实际：醋酸铀酰锌钠、四苯硼酸钾、铋酸钠、铋酸钾、六亚硝酸合钴(Ⅲ)酸钾钠，Na[Sb(OH)6)]六羟基合锑(Ⅴ)酸钠，Na2Ti3O7三钛酸钠，白色沉淀等。
氧的价态
初中：0价、-2价。（H2O2在制取氧气中提到，课外练习题可能会出现计算氧的化合价）
高中：0价、-1价、-2价。其中-1价的对应H2O2、Na2O2等。
实际：存在多种为正价的氧化物.比如OF2中为+2价，O3F2中为+2/3价，O2F2中为+1价，O2PtF6为+1/2价。
合金是不是纯净物
初中：合金是混合物。
高中：同初中。
实际：合金分为金属化合物，金属固溶体，金属间隙化合物，其中金属化合物中金属和金属之间用共价键（金属键）结合，为纯净物。
氧化铝与酸碱的反应
初中：氧化铝和酸发生复分解反应（非中和反应），和碱不反应。（课外练习题可能会提到是两性氧化物）
高中：氧化铝是两性氧化物，能溶于酸碱。
实际：氧化铝能否溶于酸碱视乎氧化铝晶型而定，α-Al2O3（也就是刚玉）不溶于水与酸碱，γ-Al2O3同样不溶于水，但γ-Al2O3能溶于酸碱。
金属价态
初中：正价和零价。
高中：正价和零价。
实际：存在负价（Na4Pb9、CsAu、HMn(CO)5、Mg2Pb等）和零价（Cr(CO)6、Mn2(CO)10、Fe(CO)5、Co2(CO)8、Ni(CO)4等）。
氧化镍与一氧化碳的反应
初中：不学。
高中：加热生成镍单质和二氧化碳。
实际：生成镍单质后会进一步与一氧化碳发生配位反应生成四羰基合镍Ni(CO)4，剧毒！
一氧化碳与碱的反应
初中：不讲
高中：一氧化碳是不成盐氧化物，不能与碱反应
实际：一定条件下（高温高压）CO可与粉末状NaOH反应生成甲酸钠。（因此可以将CO看作是甲酸的酸酐。）
铜与酸的反应
初中：活泼性在氢后面的铜不与盐酸和稀硫酸反应放出氢气，与浓硫酸反应（加热）生成硫酸铜、水和二氧化硫。
高中：铜只与氧化性酸反应例如热浓硫酸、硝酸等。
实际：铜与浓热盐酸、氢硫酸、氢溴酸反应也放出氢气，在硫脲存在下与众多非氧化性酸反应放出氢气。
纯硫酸是否导电
初中：不讲。
高中：纯酸不电离，不导电。
实际：纯酸存在自偶电离（ 2H2SO4 = 可逆= HSO4-+H3SO4+)，但电阻太高，和纯水一样视作不导电。
分子量最小的有机物
初中：甲烷（CH4）。
高中：大部分教科书中依旧写甲烷。奥赛课本中出现过亚甲基卡宾（:CH2），分为单线态和三线态。
实际：卡拜（CH），极不稳定。
镁与硫酸铜溶液的反应
初中：镁和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜。
高中：生成铜，硫酸镁，氢气。
实际：可能生成铜，硫酸镁，氢气，氢氧化铜，氢氧化镁等（反应产物很复杂）
金属与硝酸的反应
初中：不学，初中一般都回避这个问题（学习酸的通性时不包括浓硫酸与硝酸），但应知道不生成氢气。
高中：浓硝酸与大部分金属反应生成NO2，稀硝酸与大部分金属生成NO。当然在方程式配平中可出现N2O、NH4NO3这两种产物。
实际：不管什么浓度的硝酸与金属反应，硝酸的还原产物都不止一种，其中包括NO2、NO、N2O、N2和NH4NO3，极稀的硝酸与金属反应甚至会生成H2。
钠在空气中燃烧
初中：不学，但应知道能燃烧。
高中：生成浅黄色过氧化钠（Na2O2）。
实际：生成物有一部分超氧化钠（NaO2）（10%左右），这才是黄色的真正来源，而纯净的过氧化钠应是白色的；若氧气不足也会生成氧化钠（Na2O）。
可以与二氧化硅反应的酸
初中：不学。
高中：氢氟酸（HF）。
实际：焦磷酸，以及许多含氟酸都可与二氧化硅反应。
HF雕刻玻璃
初中：不学。但有些题目会提到。
高中：这是正确的。
实际：只能雕刻二氧化硅玻璃，其他的不行。
氯苯的水解
初中：不学。
高中：多数材料上写不能反应。
实际：在高温高压，10%NaOH，Cu催化的条件下生成苯酚钠。
溶液颜色
初中：含Cu2+的盐显蓝色，含Fe3+的盐显黄色，含Fe2+的盐显浅绿色。
高中：含Cu2+的盐显蓝色，含Fe3+的盐浓时显棕黄色稀时显黄色。
实际：浓的CuCl2蓝显绿色，无水高氯酸溶液中Fe3+显紫色（在一些铁盐的晶体中存在未水解的水合铁离子，为紫色），生物配合物颜色复杂。
苯酚遇溴生成白色沉淀
初中：不学。
高中：生成的白色沉淀是2，4，6-三溴苯酚。
实际：溴水过量会生成2,4,4,6-四溴-2,5-环己二烯酮，加NaHSO3或苯酚过量时生成2，4，6-三溴苯酚。
氯化铝的分子式
初中：AlCl3
高中：AlCl3，其水合物为AlCl3·6H2O
实际：气态氯化铝主要呈二聚体Al2Cl6存在,固体氯化铝以聚合巨分子存在，化学式仍写为AlCl3。
硫酸铜与氯化钠溶液
初中：不反应。
高中：不学，但题目中可能提到Cu2++ 4Cl-=== [CuCl4]2-这个离子方程式。
实际：氯离子和铜离子络合，形成四氯合铜离子[CuCl4]2-
（棕黄色），又因为水中存在六水合铜离子（蓝色）的缘故，从而显绿色[黄+蓝=绿]，如果氯离子过量，甚至可以显现明亮的黄色。
同样的，氯化铜显绿色，而硫酸铜显蓝色也是如此，氯化铜溶液中存在四氯合铜离子而显绿色。
较纯净的四氯合铜离子二氧化硫的结构式
初中：O=S=O
高中：O=S:→O，符合八隅体结构。
实际：含有π34大π键，具有共振式。
磷的同素异形体和化学式
初中：磷有红磷和白磷两种同素异形体，其化学式均为P。
高中：磷有红磷和白磷两种同素异形体，红磷的化学式为P，白磷的化学式为P4。
实际：磷存在红磷、白磷、黑磷、紫磷等同素异形体，而每类有若干变体，如红磷有红磷-Ⅰ到红磷-Ⅵ和褐磷等七中，黑磷有斜方黑磷、菱形黑磷、立方黑磷、无定形黑磷等4种。白磷的晶胞很大，每个晶胞含有56个P4分子；而红磷也并非原子构成，而是分子构成的单质，如红磷-V的晶胞中有84个磷原子，结构复杂。
氢氧化铁
初中：氢氧化铁的化学式为Fe(OH)3
高中：氢氧化铁的化学式为Fe(OH)3
实际：整配比的Fe(OH)3是不存在的，其存在形式为氧化铁的水合物或羟基氧化铁。
放射性元素
初中：学习核能时讲到铀、氚。
高中：氚，是最常见的H的一种放射性同位素。镭，由居里夫人发现的一种放射性元素。
实际：每一种元素其实都有放射性同位素，在日常生活中较容易接触到镅241（烟雾警报器），氚（作为夜光手表以及β灯），钍（使用硝酸钍，用于生产汽灯纱罩）。
苯酚钠这种东西溶于水。
苯酚钠，是一种有机化合物，化学式为C6H5ONa，为白色易潮解的针状结晶，溶于水、乙醇。可以用作防腐剂、有机合成中间体，可以用作防腐剂、有机合成中间体，在防毒面具中用以吸收光气。
但要储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
苯酚钠的操作注意事项：
存放苯酚钠隔离泄漏污染区的周围要设警告标志，应急处理人员戴好防毒面具，穿化学防护服。不要直接接触泄漏物，用洁清的铲子收集于干燥净洁有盖的容器中，运至废物处理场所。也可以用大量水冲洗，经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏，收集回收或无害处理后废弃。
以上内容参考 百度百科—苯酚钠
CAS号 139-02-6
分子式 C6H5ONa
分子量 116.10
无色易潮解的针状结晶蒸汽压熔 点溶解性：溶于水、乙醇密 度稳定性：稳定危险标记 20(腐蚀品)主要用途：用作防腐剂、有机合成中间体，在防毒面具中用以吸收光气
2.对环境的影响:
一、健康危害
侵入途径：吸入、食入。
健康危害：本品具有强刺激性。吸入后可引起肺水肿。溅入眼内，引起眼灼伤。皮肤接触造成灼伤。口服腐蚀消化道，造成严重灼伤，出现腹痛、呕吐、血样便。中毒后可继发肾损害。
二、毒理学资料及环境行为
危险特性：遇明火、高热或燃。与强氧化剂可发生反应。受高热分解放出有毒的气体。
燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳、氧化钠。
http://www.chemyq.com/xz/xz1/2387roshu.htm
