备战2021届高考化学《有机合成与推断》逐空突破05 有机合成线路设计.doc

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1、有机合成线路的设计【必备知识】一、有机合成中官能团的衍变1、官能团的引入(或转化)方法(1)引入或转化为碳碳双键的三种方法①醇的消去反应引入CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O②卤代烃的消去反应引入CH3CH2Br＋NaOHCH2==CH2↑＋NaBr＋H2O③炔烃与H2、HX、X2的不完全加成反应CH≡CH＋H2CH2==CH2，CH≡CH＋Br2―→CHBr==CHBrCH≡CH＋HClCH2==CHCl(2)引入卤素原子的三种方法①烷烃、苯及其同系物与卤素单质发生取代反应CH3CH3＋Cl2HCl＋CH3CH2Cl(还有其他的卤代烃),②不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应CH

2、2==CHCH3＋Br2―→CH2Br—CHBrCH3CH≡CH＋HClCH2==CHClCH2==CHCH3＋HBrCH3—CHBrCH3③醇与氢卤酸的取代反应R—OH＋HXR—X＋H2O(3)引入羟基的四种方法①烯烃与水加成生成醇CH2==CH2＋H2OCH3CH2—OH②卤代烃的碱性水解成醇CH3CH2—Br＋NaOHCH3CH2—OH＋NaBr③醛或酮与氢气加成生成醇CH3CHO＋H2CH3CH2—OH，CH3COCH3＋H2④酯水解生成醇CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH(4)引入醛基(或羰基)的方法①醇的催化氧化2RCH2OH＋O22RCHO＋2H

3、2O(5)引入羧基的四种方法①醛被氧化成酸2CH3CHO＋O22CH3COOH②酯在酸性条件下水解CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH③含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化18④醇被强氧化剂氧化CH3CH2OHCH3COOH＋H2O⑤羧酸盐酸化CH3COONH4＋HCl―→CH3COOH＋NH4Cl2、官能团的消除(1)通过加成消除不饱和键的双键或三键(2)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)(3)通过消去、氧化、与氢卤酸取代或酯化反应等消除羟基(—OH)(4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子3、官能团的保护：在引入一个新官能团或将某一官能团加以转换时，若反应会影响

4、分子中原有的官能团，则应对这一官能团进行保护。如：在含有碳碳双键的分子中，欲将羟基氧化时，应先把碳碳双键保护起来，以防被破坏。为了保护其他官能团而人为引入的基团，称为保护基。保护基的选择应满足以下条件：①易于引入且不影响分子中其他部位结构；②形成的保护基在后续反应中保持稳定；③在保持分子其他部位结构不被破坏的情况下易于除去。有时在引入多官能团时，还需要选择恰当的顺序保护特定官能团被保护的官能团被保护的官能团性质保护方法酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化①用NaOH溶液先转化为酚钠，后酸化重新转化为酚：②用碘甲烷先转化为苯甲醚，后用氢碘酸酸化重新转化为酚：碳碳双键易与卤素单质

5、加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化用氯化氢先通过加成转化为氯代物，后用NaOH醇溶液通过消去重新转化为碳碳双键氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化先用盐酸转化为盐，后用NaOH溶液重新转化为氨基醛基易被氧化乙醇(或乙二醇)加成保护：二、有机合成中碳骨架的构1、使有机物碳链增长的反应①乙炔自身加成2CH≡CH―→CH2==CH—C≡CH②卤代烃与NaCN的反应CH3CH2Cl＋NaCN―→CH3CH2CN(丙腈)＋NaClCH3CH2CNCH3CH2COOH③卤代烃与炔钠的反应2CH3C≡CH＋2Na2CH3C≡CNa＋H2CH3C≡CNa＋CH3CH2Cl―→C

6、H3C≡CCH2CH3＋NaCl④卤代烃和钠反应2R—Cl＋2Na―→R—R+2NaCl18⑤醛、酮与氢氰酸的加成反应CH3CHO⑥醛、酮与格氏试剂反应CH3CHOCH2CH3⑦羟醛缩合反应⑧烯烃、炔烃加聚反应nCH2==CH2⑨苯环与卤代烃反应(傅克反应)+R—Cl+HCl⑩苯环与酰卤反应++HCl⑪缩聚反应＋(n－1)H2On+n+nH2O2、使有机物碳链缩短的反应①脱羧反应R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3②氧化反应R—CH==CH2RCOOH＋CO2↑R1—CH==CH—R2R1CHO+R2CHO③水解反应酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解④烃的裂化或裂解反应C16H34

7、C8H18＋C8H16；C8H18C4H10＋C4H83、使有机物碳链的成环的反应①二烯烃成环反应(双烯合成)②羟基酸酸的酯化成环＋H2O③多元羧酸与多元醇的酯化成环18④氨基酸的成环，⑤二元羧酸与二氨基化合物成环⑥形成环醚4、使有机物碳链的开环的反应①环酯水解开环②环烯烃氧化开环三、有机合成路线的设计答题思路1、解决有机合成题的基本步骤(1)要正确判断合成的有机物属于何种有机物，它带有什么官能团，它和哪些知识、信息有关