第四节有机合成

1、第4节 ：有机合成与有机推断一、有机合成的过程1、有机合成的过程：从原料到产品在结构上产生两种变化： 碳链发生变化（包括碳链增长、缩短、成环） 官能团发生变化。有机合成的关键：1、碳骨架的构建碳链增长、缩短、成环 2、官能团的引入和转化【总结】1、完成下列方程式总结引入碳碳双键的三种方法：a CH3CH2CH2OH 浓H2SO4 170 b CH CH + HCl 催化剂 c CH3CH2Br NaOH/C2H5OH 引入碳碳双键的三种方法是： 2、完成下列方程式总结引入卤原子的三种方法：a CH4 + Cl2 光 + Br2 Fe b CH3CH=CH2 + Cl2 c CH3CH2OH +

2、 HBr H+ 引入卤原子的三种方法是： 3、完成下列方程式总结引入羟基的四种方法：a CH2=CH2 + H2O 催化剂 b CH3CH2Cl + H2O NaOH c CH3CHO + H2 Ni d引入羟基的四种方法是： 4、引入羰基或醛基，通过醇或烯烃的氧化等 a CH3CH2OH + O2 Cu b CH3CHOHCH3 + O2 Cu 5、引入羧基，通过氧化 a CH3CHO + O2 催化剂 b CH3CHO + Cu(OH)2 c KMnO4/H+ 【例】写出以2-氯丁烷为原料，其它无机试剂自选，制备下列物质反应的化学方程式 2，3-二氯丁烷 2，3-丁二醇二、逆合成分析法以草

3、酸二乙酯为例，说明逆推法在有机合成中的应用。(1)分析草酸二乙酯，官能团是 (2)反推，酯是由酸和醇合成的，则反应物为 和 (3)反推，酸是由醇氧化成醛再氧化酸得到的，则可推出醇A为 (4)反推，此醇A与乙醇的不同之处在于 。此醇羟基的引入可用B ，由乙烯可用 制得B。(5)反推，乙醇的引入可用 【知识梳理】写出下列各类有机化合物代表物质的转化关系，体会有机物中的特征结构（官能团）的转化。【巩固练习】1、以苯为原料不能通过一步反应制得的有机物是（ ）A 溴苯 B 苯磺酸 C TNT D 环己烷 E 苯酚COONa 的正确方法是( )OOCCH3 OHCOONa 转变成2.、 将 A 与Na O

4、H溶液共热后通足量CO2 B 溶解,加热通足量SO2C 与稀硫酸共热后加入足量Na OH D 与稀硫酸共热后加入足量NaHC O33、化合物丙由如下反应制得C4H10O(甲) 浓硫酸 C4H8(乙) Br2，溶剂CCl4 C4H8Br2(丙),丙的结构简式不可能是 ( ) A CH3CH2CHBrCH2Br B CH3CH（CH2Br）2 C CH3CHBrCHBrCH3 D （CH3）2CBrCH2Br4、 某有机物甲经氧化后得乙（C2H3O2Cl），而甲经水解可得丙，1mol丙和2mol乙反应可得一种烃氯酯（C6H8O4Cl2），由此推断甲的结构简式为：（ ） A CH2ClCH2OH B

5、 HCOOCH2Cl C CH2ClCHO D CH2CH2 OH OH 5、下列化合物中同分异构体数目最少的是()A戊烷B戊醇 C戊烯 D乙酸乙酯 6、由甲苯为原料来制苯甲酸苯甲酯，写出所发生的化学反应方程式，注明反应条件。 附：有机物结构推断的解题策略有机推断题常以框图题形式出现，解题的关键是确定解题的突破口，一般应按照“由特征反应推知官能团的种类，由反应机理推知官能团的位置，由转化关系和产物结构推知碳架结构，再经过综合分析验证，最终确定有机物的结构”这一思路求解。技法一依据有机物的特殊结构与特殊性质推断光照一、依据反应条件和有机物之间的转化关系题眼1 这是烷烃和烷基中的氢被取代的反应条件

6、。如：烷烃的取代；芳香烃或芳香族化合物侧链烷基的取代；不饱和烃中烷基的取代。 浓H2SO4170 题眼2 这是乙醇脱水生成乙烯的反应条件。催化剂Ni题眼3 或 为不饱和键加氢反应的条件，包括：C=C、C=O、CC的加成。浓H2SO4 题眼4 是醇消去H2O生成烯烃或炔烃；醇分子间脱水生成醚的反应；乙酸、乙酸酐NaOH酯化反应的反应条件。此外酯化反应的条件还可以是：题眼5 是卤代烃水解生成醇；酯类水解反应的条件。浓NaOH醇溶液NaOH醇溶液题眼6 或 是卤代烃消去HX生成不饱和烃的反应条件。稀H2SO4题眼7 是酯类水解（包括油脂的酸性水解）；糖类的水解（包括淀粉水 O Cu或Ag解）的反应条

7、件。题眼8 或 是醇氧化的条件。溴的CCl4溶液溴水题眼9 或 是不饱和烃加成反应的条件。KMnO4(H+)或 O 题眼10 是苯的同系物侧链氧化的反应条件（侧链烃基被氧化成-COOH）。 例题1：请观察下列化合物AH的转换反应的关系图（图中副产物均未写出），请填写： （1）写出反应类型：反应 ；反应 。（2）写出结构简式：B ；H 。（3）写出化学方程式： 反应 ； 反应 。二、依据有机物的性质：根据有机物的性质推测有机物中含有的官能团，从而确定有机物结构。常见官能团的检验方法如下：官能团种类试剂判断依据碳碳双键或碳碳三键溴的四氯化碳溶液橙色褪去酸性高锰酸钾溶液紫色褪去卤素原子氢氧化钠溶液、

8、硝酸银溶液、稀硝酸有沉淀产生酚羟基三氯化铁溶液显紫色溴水有白色沉淀产生醛基银氨溶液有银镜产生新制氢氧化铜有红色沉淀产生羧基碳酸钠溶液有二氧化碳气体产生碳酸氢钠溶液石蕊试液溶液变红色酯基NaOH与酚酞的混合物，加热红色褪去三由官能团的特殊结构确定有机物的类别羟基连在脂肪烃基或苯环侧链上的物质为醇，而直接连在苯环上的物质为酚。与连接醇羟基(或卤素原子)碳原子相邻的碳原子上没有氢原子，则不能发生消去反应。CH2OH氧化生成醛，进一步氧化生成羧酸；氧化生成酮。1 mol COOH与NaHCO3反应时生成1 mol CO2。例题2.(2012·课标全国卷)对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用

9、作防腐剂，对酵母和霉菌有很强的抑制作用，工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线：已知以下信息：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；D可与银氨溶液反应生成银镜；F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢，且峰面积比为11。回答下列问题：(1)A的化学名称为_；(2)由B生成C的化学反应方程式为_ ，该反应的类型为_；(3)D的结构简式为_；(4)F的分子式为_；(5)G的结构简式为_；(6)E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有_种，其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境

10、的氢，且峰面积比为221的是_(写结构简式)。技法二依据题目提供的信息进行推断有机信息题常以新材料、高科技为背景，考查有机化学的基础知识。这类题目新颖、新知识以信息的形式在题目中出现，要求通过阅读理解、分析整理给予信息，找出关键。这类试题通常要求解答的问题并不难，特点是“起点高、落点低。”常见的有机信息有：1苯环侧链引进羧基如 (R代表烃基)被酸性KMnO4溶液氧化生成，此反应可缩短碳链。2溴乙烷跟氰化钠溶液反应再水解可以得到丙酸如CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH；卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。3烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处

11、理得到醛或酮如；RCH=CHR(R、R代表H或烃基)与碱性KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸，通过该反应可知碳碳双键的位置和双键碳原子上所连接的取代基情况。4双烯合成如1,3­丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯，这是著名的双烯合成，是合成六元环的首选方法。5羟醛缩合有­H的醛在稀碱(10% NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成­羟基醛，称为羟醛缩合反应。例题3.(2014·全国卷)席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下：已知以下信息：1 mol B经上述反应可生成2 mol C，且C不能发生银镜

12、反应D属于单取代芳烃，其相对分子质量为106核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢回答下列问题：(1) 由A生成B的化学方程式为_， 反应类型为_。(2) D的化学名称是_，由D生成E的化学方程式为_ 。(3)G的结构简式为_。(4)F的同分异构体中含有苯环的还有_种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为4组峰，且面积比为6221的是 _(写出其中一种的结构简式)。(5)由苯及化合物C经如下步骤可合成N­异丙基苯胺：反应条件1所选用的试剂为_ ，反应条件2所选用的试剂为_。I的结构简式为_。【巩固练习】1.（2015山东高考）菠萝酯F是一种具有菠萝香味的赋香剂，其合成路线如下：已

13、知：(1)A的结构简式为，A中所含官能团的名称是 。(2)由A生成B的反应类型是 ，E的某同分异构体只有一种相同化学环境的氢，该同分异构体的结构简式为 。(3)写出D和E反应生成F的化学方程式 。(4)结合题给信息，以溴乙烷和环氧乙烷为原料制备1丁醇，设计合成路线（其他试剂任选）. 合成路线流程图示例：CH3CH2BrCH3CH2OH CH3COOCH2CH32.（2013新课标）查尔酮类化合物G是黄酮类药物的主要中间合成体，其中一种合成路线如下：已知以下信息：芳香烃A的相对分子质量在100110之间，1mol A充分燃烧可生成72g水。C不能发生银镜反应D能发生银镜反应、能溶于饱和Na2CO

14、3溶液、核磁共振氢谱显示有4种氢。RCOCH3+RCHORCOCHCH R回答下列问题：（1）A的化学名称为 。（2）由B生成C的化学方程式 。E的分子式为 ，由E生成F的反应类型为 。（4）G的结构简式为 （不要求立体异构）。（5）D的芳香同分异构体H既能发生银镜反应，又能发生水解反应，H在酸催化下发生水解反应的化学方程式为 。（6）F的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有 种，其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积比为22211的为 。3.（2015临沂市二模）有机化合物F的合成路线如下：已知：(1)A中含氧官能团的名称是_。(2)在B的同分异构体中，符合下列条件的同分异构体有_种；其中核磁共振氢谱有6组峰的是_(写结构简式)。属于芳香族化合物 能发生水解反应 能与溴水发生加成反应(3)写出C与足量NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式：_(4)由D生成E的反应条件是_。(5)F的结构简式为_。4.（2014临沂市二模）某有