1、有机专题六有机合成与推断知识指津1有机合成的涵义有机合成是指以单质、无机化合物及易得到的有机化合物(一般是四个碳以下的有机物以及从石油化工生产容易得到的烯烃、芳香烃等化合物)为原料，用化学方法人工制备较为复杂的有机化合物。2有机合成的准备知识(1)熟悉烃类物质(特别是乙烯、丙烯、1，3丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔和萘等)，烃的衍生物(特别是卤代烃、乙醇、乙醛、甲醛、苯酚、乙酸、乙酸乙酯、氨基酸、乙二醇、丙三醇等)、淀粉、纤维素等的重要化学性质，如”乙烯”的加成、加聚反应，乙炔的加成反应，淀粉及纤维素的水解反应等。(2)熟悉烃、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等各类烃及烃的衍生物在一定条件下的相互转化
2、规律。如：CH2CH2 CH3CH2Cl CH3CH2OH CH3CHOCH3COOH CH3COOC2H53有机合成中官能团的引入方法(1)引入卤原子加成反应，如CH2CH2Cl2 CH2ClCH2ClCHCHHClCH2CHCl取代反应，如： Br2 HBr(2)引入羟基加成反应，如：CH2CH2HOHCH3CH2OH水解反应，如C2H5ClHOHC2H5OHHClCH3COOC2H5H2OCH3COOHCH3CH2OH分解反应，如：C6H12O6(葡萄糖) 2C2H5OH2CO2(3)引入双键加成反应，如CHCHH2 CH2CH2消去反应，如醇的消去C2H5OHCH2CH2H2O卤代烃的
3、消去CH3CH2ClCH2CH2HCl(4)引入醛基或酮基，由醇羟基通过氧化反应可得到醛基或酮基，如： 注：以上是引入官能团常见的一步引入法，但在某些情况下，所要合成的化合物却不能通过简单一步反应制备，则必须通过两步或多步反应采用“迂回”法，逐步转化成被合成的化合物。4有机合成中碳链的增、减方法(1)增加碳链的反应加聚反应：含有不饱和键的化合物之间可以进行自聚或互聚，使碳链增加。如：缩聚反应*：由单体相互反应生成高分子化合物，从而实现增加碳链的目的。主要反应类型有酚醛类，聚酯类和聚酰胺类。如：与HCN加成反应。由于HCN分子中的CN基中含有一个碳原子，因此它和不饱和键加成时，可增加一个碳原子。
4、如：与含双键的物质发生加成反应：CH2CH2HCN CH3CH2CN如果HCN是与不对称的烯烃加成时，CN加在含氢少的碳原子上。如：与含羰基的物质发生加成反应：酯化反应：在两个有机物间通过RO基取代了羧酸分子中羟基而使碳链增长，既可生成内环酯，又可生成聚酯类高聚物。如：羟醛缩合反应。两个醛分子在一定条件下可以聚成羟醛。伍尔兹反应。卤代烃在钠存在的条件下可以相互连接起来。如：2CH3CH2Br2Na CH3CH2CH2CH32NaBr羰基与格林试剂反应。如：苯和卤代烃的反应也称付克烷基化反应。如： RX RHX(2)减少碳链的反应脱羧反应。如氧化反应。包括燃烧、烯、炔的部分氧化、丁烷的直接氧化成
5、乙酸，苯的同系物氧化成苯甲酸等。如：水解反应。主要包括酯的水解，蛋白质的水解和多糖的水解。如：裂化反应。长碳链的烷烃在高温或者有催化剂存在的条件下可以裂解成短碳链的烷烃和烯烃。如：C4H10 CH4C3H6或C4H10 C2H4C2H6甲基酮反应，具有的醛或者酮在一定条件下可以生成CHI3(碘仿)而沉淀出来。如5有机成环反应方法(1)有机成环反应规律有机成环方式一种是通过加成反应、聚合反应来实现的，另一种是至少含有两个相同或不同官能团的有机物分子。如多元醇、羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子水或氨等而成环。成环反应生成的环上含有5个或6个碳原子的比较稳定。(2)有机成环反应类型双烯合成
6、。共轭二烯烃与含有CC的化合物能进行1，4加成反应生成六元环状化合物。如：CH2CHCH=CH2CH2CH2 聚合反应。如：乙炔的聚合：3CHCH 醛的聚合：甲醛、乙醛等容易聚合而成环状化合物。脱水反应多元醇脱水：A：分子内脱水。如： H2OB：分子间脱水。如： 2H2O多元酸脱水：如 H2O酯化反应多元醇与多元酸酯化反应生成环状酯。如： 2H2O羟基酸酯化反应：缩合反应。氨基酸可以分子内缩合生成内酰胺，也可分子间缩合生成交酰胺。分子间缩合。如：烷烃的环化(石油催化重整)CH3(CH2)5CH3 CH3H2烯烃的氧化双烯的聚合(dielsAlder反应) 3HCHO 2Na 2NaBr6有机合
7、成中官能团的掩蔽和保护官能团的掩蔽和保护，在有机合成中，尤其是含有多个官能团的有机物的合成中，多种官能团之间相互影响和相互制约，即当制备某一官能团或拼接碳链时，分子中已有的官能团或者被破坏，或者首先发生反应，因而造成制备过程的困难甚至失败。因此在制备的过程中要把分子中业已存在的官能团用恰当的方法掩蔽而保护起来，在适当的时候再把它转变过来，从而达到合成的目的。7有机合成常见题型(1)根据原料和有机产物选择合成路线。这类题目的解答通常是由有机产物到原料的逆向推理过程而确定。(2)根据原料及合成路线等求解其他问题。根据原料和合成路线及各步变化中产物的分子式，确定它们的结构简式。根据原料和合成路线及有
8、机产物的结构简式，确定各步变化中产物的结构简式。根据原料和合成路线及各步变化中产物的名称，完成有关化学方程式。8有机推断：(1)题型特点：如某有机物的“水溶液显酸性，能跟碳酸钠溶液反应”，可推断它含有羧基。又若它“能使溴水褪色”，说明含不饱和键。(2)有机推断方法根据官能团特性反应作出推理。根据反应后的产物逆向推断。根据有机物间的衍生关系，经分析综合寻找突破口进行推断。根据试题的信息，灵活运用有机物知识进行推断。范例点击例1请认真阅读下列2个反应：利用这些反应，按以下步骤可从某烃A合成一种染料中间体DSD酸。请写出A、B、C、D的结构简式：A_B_C_D_解析从给出的反应流程观察，首先推断出A
9、为甲苯，结合信息DSD酸中的氨基一定来自于硝基，次乙烯基则来自甲基的氧化缩合，而氨基是一个易被氧化的基团，在合成中应该不能与NaClO接触，可确定氧化在前，硝基的还原在后。答案例2A从环已烷制备1，4环已二醇的二乙醇酯，下面为有关的8步反应(其中所有无机产物均已略去)：其中，有三步属取代反应，两步属消去反应，三步属加成反应。反应_属于取代反应。化合物的结构简式是：B_、C_。反应所用的试剂和条件是_。解析此题由每步反应的前后的结构简式和反应条件可推出结果。、； ，NaOH醇溶液，加热。例3通常羟基与烯键碳原子相连接时，易发生下列转化： 现有如下转化关系： 已知：E能溶于NaOH溶液中；F转化为
10、G时，产物只有一种结构，且能使溴水褪色(1)写出下列物质的结构简式：A_、B_。(2)写出下列反应的化学方程式：C D：_；F G：_。解析观察流程图可知，A为(C4H6O2)n的单体，分子式为C4H6O2，A分子中含有碳碳双键，且在稀H2SO4及加热条件下反应生成C，D。C分子含有醛基；与Cu(OH)2反应后生成D，表明C、D含有相等的碳原子数。则A为酯，结合题给信息，推断结构简式为。C根据D的结构、B的分子式和B的化学性质，专题训练1某高校曾以下列路线合成药物心舒宁(又名冠心宁)，它是一种有机酸盐。(ii)心舒宁结构式中间的圆点表示形成盐。(1)心舒宁的化学式为_。(2)中间体(I)的结构
11、简式是_。(3)反应中属于加成反应的是_(填反应代号)。答案(1)C23H39NO4 (2) (3)2紫杉醇是一种新型抗癌药，其化学式为C47H51NO14，它是由如下的A酸和B醇生成的一种酯。(1)A可以在无机酸催化下水解，其反应方程式是_。(2)A水解所得的氨基酸不是天然蛋白质水解产物，因为氨基不在(填希腊字母)_位_。(3)写出ROH的化学式_。答案(1)(2) (3)C31H38O113提示：通常溴代烃既可以水解生成醇，也可以消去溴化氢生成不饱和烃。如：，请观察下列化合物AH的转化反应的关系图(图中副产物均未写出)，并填写空白： (1)写出图中化合物C、G、H的结构简式C_G_H_。(
12、2)属于取代反应的有(填数字代号，错答要倒扣分)_。答案(1)C6H5CHCH2；C6H5CCH；C6H5CH2CH2OCOCH3 (2)4药物菲那西汀的一种合成路线如下：反应中生成的无机物的化学式是_。反应中生成的无机物的化学式是_。反应的化学方程式是_。菲那西汀水解的化学方程式是_。答案H2SO3(或SO2H2O) Na2SO3，H2O反应反应方程式： H2O CH3COOH52，4，5三氯苯酚和氯乙酸反应可制造除草剂2，4，4三氯苯氧乙酸。某生产该除草剂的工厂曾在一次事故中泄漏出一种有毒的二恶英，简称TCDD。有关物质的结构式如下：请写出：(1)生成2，4，5三氯苯氧乙酸反应的化学方程式
13、_。(2)由2，4，5三氯苯酚生成TCDD反应的化学方程式_。答案(1) ClCH2COOH HCl(2) 2HCl6有以下一系列反应，终产物为草酸。已知B的相对分子质量比A的大79，请推测用字母代表的化合物的结构式。C是_，F是_。答案C：CH2CH2 F： 7化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如图所示的反应： 试写出：化合物的结构简式：A_B_C_。化学方程式：A E_，A F_。反应类型：A E_，A F_。答案CH3COOH CH3COOC2H5 CH3COOCOOH CH3COOH H2CCHCOOHH2O 2CH3 COOH 2H2O8某芳香化合物A的化学式为C7H6O2，溶于NaHCO3水溶液，将此溶液加热，能用石蕊试纸检验出有酸性气体产生。(1)写出化合物A的结构简式。(2)依题意写出化学反应方程式。(3)A有几个属于芳香族化合物的同分异构体，写出它们的结构简式。答案(1)COOH(2)COOHNaHCO3 COONaCO2H2O(3)有4个同分异构体： 13
