《有機合成的一般解題方法》

1、專題有機合成題的一般解題方法【復(fù)習(xí)目標(biāo)】熟悉有機合成中需要具備的基礎(chǔ)知識（有機物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互衍生關(guān)系，官能團的引入和消去，碳鏈的增減，官能團的保護等），掌握有機合成的思路方法。新課程理念下的有機化學(xué)基礎(chǔ) （選修5,人教版），與過渡教材相比，新教材在編排上作了較大調(diào)整：突出從官 能團的結(jié)構(gòu)出發(fā)對有機物進行分類，增加了獲取有機物結(jié)構(gòu)信息的現(xiàn)代物理方法（質(zhì)譜法、紅外光譜、核磁共振揚氫譜），增加了有機合成及合成高分子化合物的基本方法。這些變化有可能對高考的有機試題命題帶來影響。特別 是有機合成的新題型應(yīng)引起重視?！緳C化學(xué)基礎(chǔ)（選修5，人教版）P64- 65 :以有機反應(yīng)為基礎(chǔ)的有機合成，是

2、有機化學(xué)的一個重要內(nèi)容。它是利用簡單、易得的原料，通過有機反應(yīng)，生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機化合物。有機合成的任務(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，通過有機反應(yīng)連上一個官能團或一段碳鏈，得到一個中間體；在此基礎(chǔ)上利用中間體上的官能團， 加上輔助原料，進行第二步反應(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

3、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?！浚ㄒ唬┯袡C物合成的基礎(chǔ)知識1 有機合成中官能團的引入和消去（1）在分子中引入官能團的方法 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

4、或酮基。（2）從分子中消除官能團的方法 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0H 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X2 有機合成中碳鏈的增減（1）增長碳鏈的方法：不飽和化合物間的加成、聚合（如乙烯t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 ）。有機合成題中碳鏈的增長，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

5、機合成中官能團的保護在有機合成中，某些不希望起反應(yīng)的官能團，在反應(yīng)試劑或反應(yīng)條件的影響下產(chǎn)生副反應(yīng)，這樣就不能達到預(yù)計的合成目標(biāo)，因此，必須采取措施保護某些官能團，待完成反應(yīng)后再除去保護基，使其復(fù)原。（備考指南P125 6）例如為防止一 0H被氧化可先將其酯化，為保護C= C不受氧化可先將其與 HBr加成或與水加成，在含有 C= C和CHOW化合物中欲用溴水檢驗 C= C,應(yīng)先將CHO用弱氧化劑（銀氨溶液、新制 Cu（OH）2氧化）等。（二）有機物合成的途徑一元合成路線：RCHk CHt 鹵代烴t一元醇t一元醛t一元羧酸t(yī)酯（鏈酯、環(huán)酯、聚酯）（3）芳香族化合物合成路線:在實際合成題中，有機物

6、往往含-chxch2ci o CH2or有多種官能團，要充分考慮官能團的轉(zhuǎn)化順序。-T酯COOH二元合成路線：RCHk CHt二鹵代烴t二元醇t二元醛t二元羧酸t(yī)酯解答有機合成題要注意：（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物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互衍生關(guān)系以及重要官能團的引入和消去等基礎(chǔ)知識。（三）有機物合成的思路方法（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T中間產(chǎn)物

7、it中間產(chǎn)物nT目標(biāo)物”來表示。（2）逆向追溯法：采用逆向思維，按“目標(biāo)物t中間產(chǎn)物it中間產(chǎn)物nt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CHaBrCH原料合成6 -羰基庚酸。0IICH3C(CH- COOH漠代甲基環(huán)已烷請用合成反應(yīng)流程圖表示出最合理的合成方案（注明反應(yīng)條件）提示：合成過程中無機試劑任選，如有需要，可以利用試卷中出現(xiàn)過的信息，合成反應(yīng)流程圖表示方法 示例如下： I *1 I >1A反應(yīng)物 u 反應(yīng)物 嚴(yán) 反應(yīng)條件反

8、應(yīng)條件簡析說明：在 23題中出現(xiàn)過下面的信息。 /O-CZ 、 R'R”起始原料為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，而目標(biāo)產(chǎn)物是鏈狀結(jié)構(gòu)0IICH廠C YH才 COOH那么，首先要考慮的是如何將環(huán)打開。搜索中學(xué)階段學(xué)習(xí)的有機知識，并無這類反應(yīng)。因此，需要在試題中尋找開環(huán)的信息。分析烯烴氧化斷 鍵的信息時，可以假想開環(huán)猶如一個圓環(huán)被剪斷一樣。進一步分析信息發(fā)現(xiàn)，C= C斷裂時，2個C分別與O結(jié)合，形成2個C= O而得到醛或酮?，F(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物含有的是羰基和 羧基，說明C= C氧化后曾產(chǎn)生過醛基，經(jīng)繼續(xù)氧化轉(zhuǎn)化為羰基（已有知識）。另外還有一個 C= C的位置問題，是還是呢？如果是的話，氧化 C= C0II并不會將環(huán)打開

9、，而只會得到環(huán)酮和HCHO至此可采取逆推法逐步推向起始原料。CH5CfCH- COOH上述推斷過程中，還有一處地方存在疑問,發(fā)生消去反應(yīng)時，為何是在環(huán)上產(chǎn)生C= C,而不是在支鏈上產(chǎn)生 C= C呢？這里涉及到不對稱醇發(fā)生消去反應(yīng)時脫水的方式，中學(xué)階段并未學(xué)習(xí), 只能大膽假設(shè)。答案：bJaOH/CaHjOH0HO3曬-定條萃NaOHGHQHA催化劑0,練習(xí)1已知：JtCN+ 2C 0 0H + N 耳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，其它無機試劑可自選，有機物用結(jié)構(gòu)簡式表示）。答案:合成流程圖表示方法示例如下：6 G-竺CE YH-竺NH-=CHH j=C H C O OHCHQ階讐激V氏0HA3H3HCOOCHC0DCH1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:(D6_co°£>_NaOH沼甫3 5 CHCCHC02 1孫*|酸豈4O0-7(XkFa ''*(D分子式 C7H5O3Na)15歡迎下載試回答下列寫出結(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) ImolBAD最多可與含 molNaOH的溶液完全反應(yīng)(4) 寫