有機(jī)合成題的一般解題方法

1、專題 有機(jī)合成題的一般解題方法【復(fù)習(xí)目標(biāo)】熟悉有機(jī)合成中需要具備的基礎(chǔ)知識(有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互衍生關(guān)系，官能團(tuán)的引入和消去，碳鏈的增減，官能團(tuán)的保護(hù)等)，掌握有機(jī)合成的思路方法?！緳C(jī)化學(xué)基礎(chǔ)(選修5，人教版)P64-65：以有機(jī)反應(yīng)為基礎(chǔ)的有機(jī)合成，是有機(jī)化學(xué)的一個重要內(nèi)容。它是利用簡單、易得的原料，通過有機(jī)反應(yīng)，生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)化合物。有機(jī)合成的任務(wù)包括目標(biāo)化合物分子骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化，其過程就象建筑師建造一座大廈，從基礎(chǔ)開始一層一層地向上構(gòu)建。利用簡單的試劑作為基礎(chǔ)原料，通過有機(jī)反應(yīng)連上一個官能團(tuán)或一段碳鏈，得到一個中間體；在此基礎(chǔ)上利用中間體上的官能團(tuán)，加上

2、輔助原料，進(jìn)行第二步反應(yīng)，合成出第二個中間體經(jīng)過多步反應(yīng)，按照目標(biāo)化合物的要求，合成具有一定碳原子數(shù)目、一定結(jié)構(gòu)的目標(biāo)化合物。逆合成分析法是在設(shè)計復(fù)雜化合物的合成路線時常用的方法，它是將目標(biāo)化合物倒退一步尋找上一步反應(yīng)的中間體，該中間體同輔助原料反應(yīng)可以得到目標(biāo)化合物。而這個中間體的合成與目標(biāo)化合物的合成一樣，是從更上一步的中間體得來的。依次倒推，最后確定最適宜的基礎(chǔ)原料和最終的合成路線。所確定的合成路線的各步反應(yīng)其反應(yīng)條件必須比較溫和，并具有較高的產(chǎn)率，所使用的基礎(chǔ)原料和輔助原料應(yīng)該是低毒性、低污染、易得和廉價的。】(一)有機(jī)物合成的基礎(chǔ)知識1有機(jī)合成中官能團(tuán)的引入和消去(1)在分子中引入官

3、能團(tuán)的方法引入鹵原子 a.烯烴、炔烴的加成反應(yīng) b.取代反應(yīng)引入羥基 a.加成反應(yīng)(烯加水、醛酮加氫) b.水解反應(yīng) 酯的水解引入雙鍵 a.加成反應(yīng)(炔烴的加氫) b.消去反應(yīng)(鹵代烴、醇的消去)引入醛基或酮基：由醇羥基通過氧化反應(yīng)可得到醛基或酮基。 (2)從分子中消除官能團(tuán)的方法經(jīng)加成反應(yīng)消除不飽和鍵經(jīng)取代、消去、酯化、氧化等反應(yīng)消去OH經(jīng)加成或氧化反應(yīng)消除CHO 經(jīng)水解反應(yīng)消去酯基。經(jīng)過水解、消去反應(yīng)消去X 2有機(jī)合成中碳鏈的增減(1)增長碳鏈的方法：不飽和化合物間的加成、聚合(如乙烯聚乙烯)、不飽和烴與HCN的加成后水解等。酯化反應(yīng)(如乙酸與乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯等)。有機(jī)合成題中碳鏈的增長

4、，也有可能以信息給出，此類問題中應(yīng)高度重視反應(yīng)物與產(chǎn)物中的碳原子數(shù)的比較及連接位置關(guān)系等。(2)縮短碳鏈的方法，其方法主要有：烴的裂化裂解(石油的裂化、裂解)。某些烴的氧化(如苯的同系物、烯烴等)。羧酸的脫羧反應(yīng)。酯的水解反應(yīng)3. 有機(jī)合成中官能團(tuán)的保護(hù) 在有機(jī)合成中，某些不希望起反應(yīng)的官能團(tuán)，在反應(yīng)試劑或反應(yīng)條件的影響下產(chǎn)生副反應(yīng)，這樣就不能達(dá)到預(yù)計的合成目標(biāo)，因此，必須采取措施保護(hù)某些官能團(tuán)，待完成反應(yīng)后再除去保護(hù)基，使其復(fù)原。(備考指南P1256)例如為防止一OH被氧化可先將其酯化，為保護(hù)CC不受氧化可先將其與HBr加成或與水加成，在含有CC和CHO的化合物中欲用溴水檢驗CC，應(yīng)先將CH

5、O用弱氧化劑(銀氨溶液、新制Cu(OH)2氧化)等。(二)有機(jī)物合成的途徑(1)一元合成路線：RCHCH2一鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸酯 CH3 COOH CH2Cl CH2OH (2)二元合成路線：RCHCH2二鹵代烴二元醇二元醛二元羧酸酯(鏈酯、環(huán)酯、聚酯) 。 (3)芳香族化合物合成路線： 酯在實際合成題中，有機(jī)物往往含有多種官能團(tuán)，要充分考慮官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化順序。 解答有機(jī)合成題要注意：(1)選擇出合理簡單的合成路線，同時應(yīng)把握以下原則：合成路線的原理正確、路線簡捷、易于提純、反應(yīng)條件溫和、具有較高的產(chǎn)率，原料低毒性、低污染、易得和廉價的等；(2)熟練掌握好各類有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相

6、互衍生關(guān)系以及重要官能團(tuán)的引入和消去等基礎(chǔ)知識。(三)有機(jī)物合成的思路方法(1)正向合成法：采用正向思維，結(jié)合原料的化學(xué)性質(zhì)，尋找符合需要的直接或間接的中間產(chǎn)物，逐步推向目標(biāo)物，其過程可用“原料中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物目標(biāo)物”來表示。 (2)逆向追溯法：采用逆向思維，按“目標(biāo)物中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物原料”的順序確定合成順序。(3)綜合法：采用正逆向思維相結(jié)合，由兩端推中間或中間推向兩端。 例題（MCEJ05-24）6羰基庚酸是合成某些高分子材料和藥物的重要中間體。某實驗室以溴代甲基環(huán)己烷為原料合成6羰基庚酸。請用合成反應(yīng)流程圖表示出最合理的合成方案（注明反應(yīng)條件）提示：合成過程中無機(jī)試劑任選，如有需要，可以

7、利用試卷中出現(xiàn)過的信息，合成反應(yīng)流程圖表示方法示例如下：練習(xí)12005-2006學(xué)年廣州市高三B組調(diào)研測試的24題已知： 某課外活動小組用電石、一氯甲烷為基本原料合成聚丙烯酸甲酯，請用合成反應(yīng)流程圖表示出最合理的合成方案（注明反應(yīng)條件，其它無機(jī)試劑可自選，有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示）。 合成流程圖表示方法示例如下： 練習(xí)2利用芳香烴X和鏈烴Y可以合成紫外線吸收劑BAD，已知G不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，BAD結(jié)構(gòu)簡式為： BAD的合成路線如下：試回答下列(1)寫出結(jié)構(gòu)簡式Y(jié) D 。（2）屬于取代反應(yīng)的有 （填數(shù)字序號） 。（3）1molBAD最多可與含 molNaOH的溶液完全反應(yīng)（4）寫出方程式反應(yīng) 。B+

8、GH ?；瘜W(xué)有機(jī)合成題1.已知一個碳原子上連有兩個羥基時，易發(fā)生下列轉(zhuǎn)化：請根據(jù)下圖回答問題.(1).E中含有官能團(tuán)的名稱是 ；的反應(yīng)類型是 ，C跟新制的氫氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程化為 .(2).已知B的相對分子質(zhì)量為162，其燃燒產(chǎn)物中 則B的分子式為 ，F(xiàn)的分子式為 .(3).在電腦芯片生產(chǎn)領(lǐng)域，高分子光阻劑是光刻蝕線寬芯片的關(guān)鍵技術(shù).F是這種高分子光阻劑生產(chǎn)中的主要原料.F具有如下特點：能跟溶液發(fā)生顯色反應(yīng)：能發(fā)生加聚反應(yīng)；芳環(huán)上的一氯代物只有兩種.F在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為 .(4).化合物G是F的同分異構(gòu)體，它屬于芳香族化合物，能發(fā)生銀鏡反應(yīng).G可能有 種結(jié)構(gòu)，寫出其中任一

9、種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 .2.已知水解聚馬來酸酐（HPMA）普遍用于鍋爐中作阻垢劑.按下列步驟可以從不飽和烴A合成HPMA（其中D物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為： ）：(1).寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：A C G (2).寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：. . (3).寫出聚合物I的名稱： ，合成產(chǎn)品HPMA的結(jié)構(gòu)簡式： 3化合物A是石油化工的一種重要原料，用A和水煤氣為原料經(jīng)下列途徑合成化合物D（分子式為C3H6O3）.已知： 請回答下列問題：(1).寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式： A：_；B：_；C：_；D：_.(2).指出反應(yīng)的反應(yīng)類型_.(3).寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_.(4).反應(yīng)的目的是_.(5).化合物D是D

10、的一種同分異構(gòu)體，它最早發(fā)現(xiàn)于酸牛奶中，是人體內(nèi)糖類代謝的中間產(chǎn)物.D在濃硫酸存在的條件下加熱，既可以生成能使溴水褪色的化合物E（C3H4O2），又可以生成六原子環(huán)狀化合物F（C6H8O4）.請分別寫出D生成E和F的化學(xué)方程式： DE：_ DF：_.4.已知：.鹵代烴（或Br）可以和金屬反應(yīng)生成烴基金屬有機(jī)化合物.后者又能與含羰基化合物反應(yīng)生成醇：RBrMgRMgBrRCH2OMgBrRCH2OH.有機(jī)酸和PCl3反應(yīng)可以得到羧酸的衍生物酰鹵：+ HClO+ RCClOCR.苯在AlCl3催化下能與酰鹵作用：請以最基礎(chǔ)的石油產(chǎn)品（乙烯、丙烯、丙烷、苯等）并任選無機(jī)試劑為原料依下列路線合成J，已

11、知J分子式為C10H14O， MgABGdAlCl3HBrCH2=CH2EFDCabcPCl3HJBH2OH+(1).寫出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型：CD： FG： (2).寫出E和J的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：E： J： (3).寫出下列反應(yīng)方程式：DE： _ GH： _ 5.據(jù)報導(dǎo)，目前我國結(jié)核病的發(fā)病率有抬頭的趨勢.抑制結(jié)核桿菌的藥物除雷米封外，PASNa（對氨基水楊酸鈉）也是其中一種.它與雷米封可同時服用，可以產(chǎn)生協(xié)同作用.已知：（苯胺、弱堿性、易氧化）下面是PASNa的一種合成路線（部分反應(yīng)的條件未注明）：按要求回答問題：.寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式并配平AB：_；BC7H6BrNO2：_.寫出下列物質(zhì)

12、的結(jié)構(gòu)簡式：C：_D：_.指出反應(yīng)類型：I_，II_.指出所加試劑名稱：X_，Y_.6藥用有機(jī)物A為一種無色液體.從A出發(fā)可發(fā)生如下一系列反應(yīng)A(C8H8O2)NaOH溶液BCEDF白色沉淀G(C4H8O2)具有香味的液體CO2+H2O濃溴水H+C2H5OH濃硫酸請回答：.化合物F結(jié)構(gòu)簡式： .寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式： .寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式： .有機(jī)物A的同分異體甚多，其中屬于羧酸類的化合物，且含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的異構(gòu)體有_ 種.E的一種同分異構(gòu)體H，已知H可以和金屬鈉反應(yīng)放出氫氣，且在一定條件下可發(fā)生銀鏡反應(yīng).試寫出H的結(jié)構(gòu)簡式： .E的另一種同分異構(gòu)體R在一定條件下也可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，但不能和金

13、屬鈉反應(yīng)放出氫氣.試寫出R的結(jié)構(gòu)簡式： .7咖啡酸（下式中的A）是某種抗氧化劑成分之一，A與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色。足量NaHCO3溶液Br2/CCl4溶液1molB與2molNaOH溶液恰好完全反應(yīng)C (C9H5O4Na3)ABD（1）咖啡酸中含氧官能團(tuán)的名稱為_。（2）咖啡酸可以發(fā)生的反應(yīng)是_（填寫序號）。 氧化反應(yīng) 加成反應(yīng) 酯化反應(yīng) 加聚反應(yīng) 消去反應(yīng)（3）咖啡酸可看作1，3，4三取代苯，其中兩個相同的官能團(tuán)位于鄰位，取代基中不含支鏈。則咖啡酸的結(jié)構(gòu)簡式為_。（4）3.6 g咖啡酸與足量碳酸氫鈉反應(yīng)生成氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）_mL。（5）蜂膠的主要活性成分為CPAE，分子式為C17H16O4，該物質(zhì)在一定條件