高三化学 考点点点过 3.有机合成（选修5）（通用）

3.有机合成【考向分析】有机合成是化学学科中最活跃、最具有创造性的领域之一，在化学基础研究方面，有机合成也是一个重要的工具。有机合成路线的设计题结合有机物的结构与性质、有机物官能团的转化、有机化学反应原理及应用等,以新信息、新材料作为命题材料,要求会获取相关有用信息,加工处理信息,最终要会运用相关信息进行合成路线的设计,综合能力要求比较高。有机合成路线的设计时先要对比原料的结构和最终产物的结构，官能团发生什么改变，碳原子个数是否发生变化，再根据官能团的性质进行设计。物质的合成路线不同于反应过程，只需写出关键的物质及反应条件、使用的物质原料，然后进行逐步推断，从已知反应物到目标产物。【考点归纳】1有机合成路线设计的一般程序(1)观察目标分子的结构。即观察目标分子的碳骨架特点、官能团种类及其位置。(2)由目标分子逆推原料分子并设计合成路线。对目标分子中碳骨架先进行构建，然后再引入相应的官能团，或者先进行官能团的转化，然后再进行碳骨架构建等，来进行不同合成路线的设计。(3)优选不同的合成路线。以绿色化学为指导，尽量采用廉价易得、低毒(最好无毒)、低污染(最好无污染)的原料及选择最优化的合成路线。2有机合成路线的设计方法(1)正推法就是从确定的某种原料分子开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装来完成。首先要比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同，包括官能团和碳骨架两个方面的异同；然后设计由原料分子转向目标化合物的合成路线。其思维程序为“原料中间产物产品”。(2)逆推法就是采取从产物逆推，设计合理的合成路线的方法。在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料，其思维程序为“产品中间产物原料”。逆推法一般程序是首先确定所要合成的有机物属于何类型，以及题中所给定的条件与所要合成的有机物之间的关系；以题中要求的最终产物为起点，考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反应而制得。如果甲不是所给的已知原料，再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应而制得，一直推导到题目中所给定的原料为终点，同时结合题中给定的信息；在合成某一产物时，可能会产生多种不同的方法和途径，应当在兼顾原料省、产率高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。3有机合成中碳骨架的构建(1)碳链增长。卤代烃的取代反应：CH3CH2BrNaCNCH3CH2CNCH3CH2COOH；卤代烃与炔钠的反应：CH3CH2BrCH3CCNaCH3CCCH2CH3NaBr；醛、酮与氢氰酸的加成反应：，(2)碳链减短。不饱和烃的氧化反应：如烯烃、炔烃在高锰酸钾酸性溶液的作用下不饱和键发生断裂；苯的同系物则被氧化为苯甲酸等。羧酸或羧酸盐的脱羧反应：如乙酸钠与碱在加热的条件下生成甲烷。4有机合成中官能团的引入与转化(1)在碳链上引入卤原子。烯烃与卤素单质的加成：CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2Br；烯烃与卤化氢的加成：CH3CH=CH2HBrCH3CHBrCH3；烯烃先与氢气加成，然后与卤素单质进行取代反应：CH3CH=CH2H2CH3CH2CH3、CH3CH2CH3Cl2CH3CH2CH2ClHCl。(2)在碳链上引入羟基。烯烃与水的加成(酸性条件)：CH3CH=CH2H2OCH3CH(OH)CH3；卤代烃与水在碱性条件下的取代反应：CH3CH2CH2ClH2OCH3CH2CH2OHHCl。(3)在碳链上引入醛基(羰基)。利用醇的氧化引入羰基：2CH3CH2CH2OHO22CH3CH2CHO2H2O，。(4)在碳链上引入羧基。醇的氧化：CH3CH2CH2OHCH3CH2COOH；醛的氧化：2CH3CHOO22CH3COOH5有机合成中常见官能团的保护(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把OH变为ONa(或OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为OH。(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。(3)氨基(NH2)的保护：如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把CH3氧化成COOH之后，再把NO2还原为NH2。防止当KMnO4氧化CH3时，NH2(具有还原性)也被氧化。6.有机合成路线设计的几种常见类型(1)以熟悉官能团的转化为主型。如设计以CH2=CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。(2)以分子骨架变化为主型。如以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯()的合成路线流程图(注明反应条件)。提示：RBrNaCNRCNNaBr(3)陌生官能团兼有骨架显著变化型(常为考查的重点)。要注意模仿题干中的变化，找到相似点，完成陌生官能团及骨架的变化。如模仿如下合成线路设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()的合成路线流程图。关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点碳架的变化、官能团的变化、硝基引入及转化为氨基的过程。【过关练习】1.有机化合物F(C13H18O)是一种很重要的食物食料，其合成路线有多条，其中一条合成路线如下，参照上述合成路线，设计一条以为原料制备聚1,3丁二烯(CH2CH=CHCH2)的合成路线。2.光刻胶是一种应用广泛的光敏材料，其合成路线如下(部分试剂和产物略去)，已知：.根据已有知识并结合相关信息，写出以CH3CHO为原料制备CH3COCOCOOH的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：。3.A(C3H6)是基本有机化工原料。由A制备聚合物C和的合成路线(部分反应条件略去)如图所示。已知：；CRNRCOOH。结合题给信息，以乙烯、HBr为起始原料制备丙酸，设计合成路线(其他试剂任选)。合成路线流程图示例：4.A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示：参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3丁二烯的合成路。5.已知：。请以甲苯为原料（其它原料任选）合成聚酯G即，方框内写中间体的结构简式，在“”上方或下方写反应所需条件或试剂。6.化合物G是一种治疗认知障碍药物的中间体，可以通过以下方法合成，已知：RCNRCH2NH2。请写出以和CH3CH2Cl为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：。7.毗氟氯禾灵的合成路线如下：已知：。写出由制备高分子化合物的合成路线流程图(无机试剂任选)，合成流程示意图如下：8.端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应：2RCCHRCCCCRH2。该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：写出用2苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线_。9.美托洛尔是一种治疗高血压的药物的中间体，可以通过以下方法合成，根据已有知识并结合题目所给相关信息，写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。10.化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：已知：，写出用环戊烷和2丁炔为原料制备化合物的合成路线_（其他试剂任选）。11.氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下，依据题给信息，写出由苯甲醚（）制备4-甲氧基乙酰苯胺（）的合成路线_（其他试剂任选）。12.化合物H是一种用于合成-分泌调节剂的药物中间体，其合成路线流程图如下，已知：(R代表烃基，R代表烃基或H)，请写出以、和(CH3)2SO4为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。13.以丙烯为原料合成抗炎药物D和机体免疫增强制剂的合成路线如下(部分反应条件和产物己经略去)，已知：。结合上述流程中的信息，设计由制备制备的合成路线：_。14.有机化合物甲有镇咳、镇静的功效，其合成路线如下，已知：，结合题给信息和所学知识，以甲苯为原料，其他无机试剂任选，合成，写出合成路线：_。15.各地对食品非法添加和滥用添加剂进行了多项整治活动。其中常用的面粉增白剂过氧化苯甲酰()也被禁用。下面是一种以苯为原料合成过氧化苯甲酰的流程：已知：，结合题给信息和所学知识，请写出以苯乙烯为原料合成的流程，无机试剂任选，注明反应条件。参考答案1.2.2CH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOHCH3CHBrCHBrCOOHCH3COCOCOOH3.CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH4.5.6.最后发生缩聚反应得到，合成路线流程图为：。【答案】8.9.10.【解析】根据已知，环己烷需要先转变成环己烯，再与2-丁炔进行加成就可以连接两个碳链，再用Br2与碳链上双键加成即可，即路线图为：。【答案】11.【解析】根据目标产物和流程图，苯甲醚应首先与