《有机合成的一般解题方法》.doc

专题 有机合成题的一般解题方法【复习目标】熟悉有机合成中需要具备的基础知识(有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系，官能团的引入和消去，碳链的增减，官能团的保护等)，掌握有机合成的思路方法。 新课程理念下的有机化学基础(选修5，人教版)，与过渡教材相比，新教材在编排上作了较大调整：突出从官能团的结构出发对有机物进行分类，增加了获取有机物结构信息的现代物理方法(质谱法、红外光谱、核磁共振扬氢谱)，增加了有机合成及合成高分子化合物的基本方法。这些变化有可能对高考的有机试题命题带来影响。特别是有机合成的新题型应引起重视。【机化学基础(选修5，人教版)P64-65：以有机反应为基础的有机合成，是有机化学的一个重要内容。它是利用简单、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。有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化，其过程就象建筑师建造一座大厦，从基础开始一层一层地向上构建。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，合成出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。逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法，它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。而这个中间体的合成与目标化合物的合成一样，是从更上一步的中间体得来的。依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。所确定的合成路线的各步反应其反应条件必须比较温和，并具有较高的产率，所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。】 (一)有机物合成的基础知识1有机合成中官能团的引入和消去(1)在分子中引入官能团的方法引入卤原子 a.烯烃、炔烃的加成反应 b.取代反应引入羟基 a.加成反应(烯加水、醛酮加氢) b.水解反应 酯的水解引入双键 a.加成反应(炔烃的加氢) b.消去反应(卤代烃、醇的消去)引入醛基或酮基：由醇羟基通过氧化反应可得到醛基或酮基。 (2)从分子中消除官能团的方法经加成反应消除不饱和键经取代、消去、酯化、氧化等反应消去OH经加成或氧化反应消除CHO 经水解反应消去酯基。经过水解、消去反应消去X 2有机合成中碳链的增减(1)增长碳链的方法：不饱和化合物间的加成、聚合(如乙烯聚乙烯)、不饱和烃与HCN的加成后水解等。酯化反应(如乙酸与乙醇转化为乙酸乙酯等)。有机合成题中碳链的增长，也有可能以信息给出，此类问题中应高度重视反应物与产物中的碳原子数的比较及连接位置关系等。(2)缩短碳链的方法，其方法主要有：烃的裂化裂解(石油的裂化、裂解)。某些烃的氧化(如苯的同系物、烯烃等)。羧酸的脱羧反应。酯的水解反应3. 有机合成中官能团的保护 在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下产生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取措施保护某些官能团，待完成反应后再除去保护基，使其复原。(备考指南P1256)例如为防止一OH被氧化可先将其酯化，为保护CC不受氧化可先将其与HBr加成或与水加成，在含有CC和CHO的化合物中欲用溴水检验CC，应先将CHO用弱氧化剂(银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化)等。(二)有机物合成的途径(1)一元合成路线：RCHCH2一卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯 CH3 COOH CH2Cl CH2OH (2)二元合成路线：RCHCH2二卤代烃二元醇二元醛二元羧酸酯(链酯、环酯、聚酯) 。 (3)芳香族化合物合成路线： 酯在实际合成题中，有机物往往含有多种官能团，要充分考虑官能团的转化顺序。 解答有机合成题要注意：(1)选择出合理简单的合成路线，同时应把握以下原则：合成路线的原理正确、路线简捷、易于提纯、反应条件温和、具有较高的产率，原料低毒性、低污染、易得和廉价的等；(2)熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系以及重要官能团的引入和消去等基础知识。(三)有机物合成的思路方法(1)正向合成法：采用正向思维，结合原料的化学性质，寻找符合需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标物，其过程可用“原料中间产物中间产物目标物”来表示。 (2)逆向追溯法：采用逆向思维，按“目标物中间产物中间产物原料”的顺序确定合成顺序。(3)综合法：采用正逆向思维相结合，由两端推中间或中间推向两端。 例题（MCEJ05-24）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：合成过程中无机试剂任选，如有需要，可以利用试卷中出现过的信息，合成反应流程图表示方法示例如下：简析说明：在23题中出现过下面的信息。 起始原料 为环状结构，而目标产物是链状结构 ，那么，首先要考虑的是如何将环打开。搜索中学阶段学习的有机知识，并无这类反应。因此，需要在试题中寻找开环的信息。分析烯烃氧化断键的信息时，可以假想开环犹如一个圆环被剪断一样。进一步分析信息发现，CC断裂时，2个C分别与O结合，形成2个CO而得到醛或酮。现目标产物含有的是羰基和羧基，说明CC氧化后曾产生过醛基，经继续氧化转化为羰基(已有知识)。另外还有一个CC的位置问题，是 还是 呢？如果是 的话，氧化CC并不会将环打开，而只会得到环酮 和HCHO。至此可采取逆推法逐步推向起始原料。 上述推断过程中，还有一处地方存在疑问， 发生消去反应时，为何是在环上产生CC，而不是在支链上产生CC呢？这里涉及到不对称醇发生消去反应时脱水的方式，中学阶段并未学习，只能大胆假设。 答案： 练习1已知： 某课外活动小组用电石、一氯甲烷为基本原料合成聚丙烯酸甲酯，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，其它无机试剂可自选，有机物用结构简式表示）。 合成流程图表示方法示例如下： 答案：练习2利用芳香烃X和链烃Y可以合成紫外线吸收剂BAD，已知G不能发生银镜反应，BAD结构简式