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1、精选优质文档-倾情为你奉上第四节有机合成 一、有机合成遵循的原则(1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。(2)应尽量选择步骤最少的合成路线。为减少合成步骤，应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。步骤越少，最后产率越高。(3)合成路线要符合“绿色、环保”的要求。高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标化合物中，达到零排放。(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。(5)要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的提示信息，掌握正确的思维方法。有时
2、则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。原料顺推逆推中间产物顺推逆推产品二、中学常用的合成路线1烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系2一元合成路线RCHCH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯3二元合成路线CH2CH2二元醇二元醛二元羧酸酯(链酯、环酯、聚酯)4芳香族化合物合成路线：特别提醒和Cl2的反应，应特别注意条件的变化；光照只取代甲基上的氢，Fe做催化剂取代苯环邻、对位上的氢。三、有机合成题的解题思路1首先要正确判断需合成的有机物的类别，它含有哪种官能团，与哪些知识和信息有关；2其次是根据现有的原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地把目标化合物分成若干片断，或寻找官能团的引入、转
3、换、保护方法，或设法将各片段拼接衍变，尽快找出合成目标化合物的关键；3最后将正向推导和逆向推导得出的若干个合成路线加以综合比较，选择出最佳的合成方案。其解题思路可简要列如下表：类型1 有机合成路线的选择和确定例1已知：请运用已学过的知识和上述给出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反应的化学方程式(不必写出反应条件)。答案(1)CH2=CH2H2OCH3CH2OH(2)2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O(3)2CH3CHO(4) CH3CH=CHCHOH2O(5)CH3CH=CHCHO2H2CH3CH2CH2CH2OH解析由题给信息知：两个醛分子在一定条件下通过自身加成反应，得到的不饱和醛分
4、子中的碳原子数是原参加反应的两个醛分子的碳原子数之和。根据最终产物正丁醇中有4个碳原子，原料乙烯分子中只有2个碳原子，运用题给信息，将乙烯氧化为乙醛，两个乙醛分子再进行自身加成变成丁烯醛，最后用H2与丁烯醛中的碳碳双键和醛基进行加成反应，便可得到正丁醇。本题基本采用正向思维方法。乙烯乙醛丁烯醛正丁醇。本题中乙烯合成乙醛的方法有两种：其一：乙烯乙醇乙醛其二：乙烯乙醛设计有机合成的路线，可以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。在这样的有机合成路线设计中，首先要比较原料分子和目标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分子的合成路
5、线。在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标分子的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料。只要每步逆推是合理的，就可以得出科学的合成路线。当得到几条不同的合成路线时，就需要通过优选确定最佳合成路线。在优选合成路线时，必须考虑合成路线是否符合化学原理，以及合成操作是否安全可靠等问题。类型2 逆合成分析法例2碱存在下，卤代烃与醇反应生成醚(ROR)：RXROHRORHX化合物A经下列四步反应可得到常用溶剂四氢呋喃，反应框图如下：请回答下列问题：(1)1 mol A和1 mol H2在一定条件下恰好反应，生成饱和一元醇Y，Y中碳元素的质量分数约为65%，则Y的分子式为_，A分子中所含官能团的名称是_
6、，A的结构简式为_。(2)第步反应类型分别为_。(3)化合物B具有的化学性质(填写字母代号)是_。a可发生氧化反应b强酸或强碱条件下均可发生消去反应c可发生酯化反应d催化条件下可发生加聚反应(4)写出C、D和E的结构简式：C_、D_、E_。(5)写出化合物C与NaOH水溶液反应的化学方程式：_。(6)写出四氢呋喃链状醚类的所有同分异构体的结构简式：_。答案(1)C4H10O羟基、碳碳双键 (2)加成反应取代反应(3)abc解析本题为有机信息推断题，综合考查了有机物分子式、结构简式、方程式、同分异构体的书写等知识，着重考查学生利用所学知识结合所给信息分析问题、解决问题的能力和自学能力。(1)由1
7、 mol A和1 mol H2恰好反应生成饱和一元醇Y知，A中含有一个碳碳双键，且Y的通式可写为CnH2n2O，又因Y中碳元素的质量分数约为65%，则有100%65%，解得n4，即Y的分子式为C4H10O；再由反应框图从而推出A的结构简式为CH2=CHCH2CH2OH。B应发生A与溴的加成反应，BB应发生A与溴的加成反应，BC应发生生成醚的取代反应。(3)因B为，含有Br和OH，故应具有a、b、c所述的化学性质。(6)因四氢呋喃为环状醚，要写成链状醚时，其碳碳链上一定含有一个碳碳双键，从而写出可能的同分异构体。类型3 有机综合推断题“突破口”的寻找例3下图中A、B、C、D、E、F、G、H均为有
8、机化合物。回答下列问题：(1)有机化合物A的相对分子质量小于60，A能发生银镜反应，1 mol A在催化剂作用下能与3 mol H2反应生成B，则A的结构简式是_，由A生成B的反应类型是_；(2)B在浓硫酸中加热可生成C，C在催化剂作用下可聚合生成高分子化合物D，由C生成D的化学方程式是_；(3)芳香族化合物E的分子式是C8H8Cl2。E的苯环上的一溴取代物只有一种，则E的所有可能的结构简式是_；E在NaOH溶液中可转变为F，F用高锰酸钾酸性溶液氧化生成G(C8H6O4)。1 mol G与足量的NaHCO3溶液反应可放出44.8 L CO2(标准状况)，由此确定E的结构简式是_；(4)G和足量
9、的B在浓硫酸催化下加热反应可生成H，则由G和B生成H的化学方程式是_。该反应的反应类型是_。解析(1)A的相对分子质量小于60，A能发生银镜反应，则A中有。1 mol A能与3 mol H2发生反应生成B，则A分子中有两个双键或一个三键，若有两个双键，则其相对分子质量一定超过60，因此A的结构简式为，B的结构简式为CH3CH2CH2OH，由A到B发生的反应为加成反应(或还原反应)。(2)CH3CH2CH2OH在浓H2SO4作用下，发生消去反应，生成烯烃C(CH3CH=CH2)，丙烯发生加聚反应生成聚丙烯，化学方程式为 (3)芳香族化合物C8H8Cl2，其苯环上的一溴取代物只有一种，则E的结构应
10、该非常对称，因此E的结构简式为1 mol G与足量的NaHCO3反应生成44.8 L CO2，即2 mol CO2，则G分子中一定有两个COOH，因此E的结构简式为。(4)G为，B为CH3CH2CH2OH，G和B发生酯化反应的化学方程式为找解题的“突破口”的一般方法是：(1)找已知条件最多的地方，信息量最大的。(2)寻找最特殊的特殊物质、特殊的反应、特殊颜色等等。(3)特殊的分子式，这种分子式只能有一种结构。(4)如果不能直接推断某物质，可以假设几种可能，认真小心去论证，看是否完全符合题意。有机合成的思路就是通过有机反应构建目标化合物的分子骨架，并引入或转化所需的官能团。你能利用所学的有机反应
11、，列出下列官能团的引入或转化方法吗？1 引入碳碳双键的三种方法是_；_；_。2 引入卤原子的三种方法是_；_；_。3 引入羟基的四种方法是_；_；_；_。点拨1.卤代烃的消去反应醇的消去反应炔烃的不完全加成反应2烷烃或苯及其同系物的卤代(取代)反应不饱和烃与HX、X2的加成反应醇与氢卤酸的取代反应3烯烃与水的加成反应卤代烃的水解反应(或取代反应)醛(酮)的加成反应酯的水解(或取代)反应卡托普利为血管紧张素抑制剂，临床上用于治疗高血压和充血性心力衰竭，以2甲基丙烯酸为原料，通过4步反应得到目标化合物，各步反应的产率如下： ABC。请计算一下该合成路线的总产率是多少？点拨总产率93.0%81.7%
12、90.0%85.6%58.5%。1(1)CH3CH=CHCH3HClCH3CHClCH2CH3(2)CH3CH=CHCH3H2OCH3CHOHCH2CH3(3)CH3CH=CHCH3Cl2CH3CHClCHClCH3(4)CH3CH=CHCH3Cl2CH3CHClCHClCH3CH3CHClCHClCH32NaOHCH3CHOHCHOHCH32NaCl(5)CH3CH=CHCH3Cl2CH3CHClCHClCH3CH3CHClCHClCH32NaOHCH2=CHCH=CH22NaCl2H2O点拨在有机物中引入一些官能团，往往是先引入卤素原子。2点拨在有机合成推断题解答时，有时要正向推理，有时要
13、逆向推理，但更多的情况是正向与逆向相结合。31,3丁二烯与Cl2的1,4加成反应卤代烃在NaOH水溶液中的取代反应双键与HCl的加成反应醇在浓硫酸存在下的消去反应点拨逆向分析法是有机化学推断题中常用的方法。1用苯作原料，不能经一步化学反应制得的是()A硝基苯 B环己烷 C苯酚 D溴苯答案C2在有机物分子中，不能引入羟基的反应是()A氧化反应 B水解反应 C消去反应 D加成反应答案AC3“绿色、高效”概括了2005年诺贝尔化学奖成就的特点。换位合成法在化学工业中每天都在应用，主要用于研制新型药物和合成先进的塑料材料。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率
14、为100%。置换反应化合反应分解反应取代反应加成反应消去反应加聚反应缩聚反应等反应类型中能体现这一原子最经济原则的是()A B C只有 D只有答案B4由乙炔为原料制取CHClBrCH2Br，下列方法中最可行的是()A先与HBr加成后再与HCl加成B先与H2完全加成后再与Cl2、Br2取代C先与HCl加成后再与Br2加成D先与Cl2加成后再与HBr加成答案C5由1丙醇制取，最简便的流程需要下列反应的顺序应是()a氧化b还原c取代d加成e消去f中和 g缩聚h酯化Ab、d、f、g、h Be、d、c、a、hCa、e、d、c、h Db、a、e、c、f答案B6化合物丙(C4H8Br2)由如下反应得到：C4
15、H10OC4H8丙(C4H8Br2)则丙的结构不可能是()ACH3CH2CHBrCH2Br BCH3CH(CH2Br)2CCH3CHBrCHBrCH3 D(CH3)2CBrCH2Br答案B7下列有机物可能经过氧化、酯化、加聚三种反应制得高聚物的是()答案C解析利用逆合成分析法可推知：8写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备的各步反应方程式(必要的无机试剂自选)。_；_；_；_。答案2CH2ClCH2CH2CH2OHO22CH2ClCH2CH2CHO2H2O2CH2ClCH2CH2CHOO22CH2ClCH2CH2COOHCH2ClCH2CH2COOHH2OHClH2O解析分析比较给出
16、的原料与所要制备的产品的结构特点可知：原料为卤代醇，产品为同碳原子数的环内酯，因此可以用醇羟基氧化成羧基，卤原子再水解成为OH，最后再酯化。但氧化和水解的先后顺序不能颠倒，因为先水解后无法控制只氧化一个OH。9具有CCH结构的炔烃，在加热和催化剂的条件下，可以跟醛或酮分子中的羰基 ()发生加成反应，生成具有CC结构的炔类化合物，例如：其中R1和R2可以是烃基，也可以是氢原子。试写出以电石、水、甲醛、氢气为基本原料和适当的催化剂制取聚1,3丁二烯的各步反应的化学方程式。答案CaC22H2OCHCHCa(OH)210香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物，大多具有光敏性，有的还具有抗菌和消炎作
17、用。它的核心结构是芳香内酯A，其分子式为C9H6O2。该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。提示：CH3CH=CHCH2CH3CH3COOHCH3CH2COOHRCH=CH2RCH2CH2Br请回答下列问题：(1)写出化合物C的结构简式_。(2)化合物D有多种同分异构体，其中一类同分异构体是苯的二取代物，且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有_种。(3)在上述转化过程中，反应步骤BC的目的是_。(4)请设计合理方案从合成 (用反应流程图表示，并注明反应条件)_。例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为CH3CH2OHCH2=CH2答案(1) (2)9种(3)保护酚羟基，
18、使之不被氧化解析本题通过香豆素的核心结构芳香内酯A转化为水杨酸为背景考查了有机化合物的结构简式、同分异构体有机物的合成等知识，侧重考查学生知识迁移能力和利用所学知识合理设计合成指定有机物的综合分析推理能力。(1)A为芳香内酯，分子式为C9H6O2，可写出A的结构简式为从而可推出其水解后的B的结构简式为再结合BC及C的分子式不难推出C的结构简式为。(2)根据D的结构简式和对同分异构体的要求，所写同分异构体特点是苯环上要含二个取代基、且其水解产物之一要含有醛基，符合这些要求的应该有9种。C的目的是先将酚羟基变为“OCH3”保护起来。C的目的是先将酚羟基变为“OCH3”保护起来。(4)本小题是要求由
19、然后再根据所学知识找出正确的合成路线及所采用的试剂。第四节有机合成1由丁炔二醇制备1,3丁二烯的流程图如下图所示。试解答下列问题：(1)写出A、B的结构简式：A._；B_。(2)用化学方程式表示转化过程。2有以下一系列反应，终产物为草酸。ABCDE F已知B的相对分子质量比A大79，请推测用字母代表的化合物的结构简式。C是_，F是_。答案CH2=CH2解析由AB，可知A发生溴代反应，由试题给出的信息可知B是一溴代物。一溴代物B与氢氧化钠的醇溶液共热，发生消去反应，从分子中脱去HBr，生成烯烃C。烯烃C加Br2发生加成反应生成二溴代物D。二溴代物D在NaOH存在条件下跟水发生水解反应得到二元醇E
20、。二元醇E在催化剂存在条件下氧化为二元醛F。二元醛F在催化剂存在条件下氧化为二元酸。在整个过程中碳原子个数不变。这样就可推出有机物的结构简式。3已知：CH2=CHCH=CH2CH2=CH2物质A在体内脱氢酶的作用下会氧化为有害物质GHB。下图是关于物质A的一种制备方法及由A引发的一系列化学反应。请回答下列问题：(1)写出反应类型：反应_，反应_。(2)写出化合物B的结构简式_。(3)写出反应的化学方程式_。(4)写出反应的化学方程式_。(5)反应中除生成F_。外，还可能存在一种副产物(含结构)，它的结构简式为_。(6)与化合物E互为同分异构体的物质不可能为_(填写字母)。a醇 b醛 c羧酸 d
21、酚答案(1)加成反应消去反应(2)HOCH2CH2CH2CHO解析 由框图中A的生成关系可知是2分子HCHO和1分子HCCH的加成反应，A的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH，在ABGHBC的转化中， 因GHBC发生酯化反应必有OH，可反推AB时只有1个OH发生了去氢氧化，故B为HOCH2CH2CH2CHO；由AD的分子式变化可知是发生消去反应，D的结构简式是CH2CHCHCH2，反应应结合题目“已知”提示的加成反应书写；CH2=CHCH=CH2CH2=CHCOOH。由于CH2=CHCH=CH2的结构中只看1个C=C时相当于“已知”信息中的CH2=CH2，因而有副反应2CH2=CHCH
22、=CH2。由E()的不饱和度可判断它不可能是酚，因为酚中含苯环，不饱和度至少为4。1A、B、C都是有机化合物，且有如下转化关系：A去氢加氢BC，A的相对分子质量比B大2，C的相对分子质量比B大16，C能与A反应生成酯(C4H8O2)，以下说法正确的是()AA是乙炔，B是乙烯 BA是乙烯，B是乙烷CA是乙醇，B是乙醛 DA是环己烷，B是苯答案C解析由A去氢加氢BC，可推知A为醇，B为醛，C为酸，且三者碳原子数相同，碳链结构相同，又据C能与A反应生成酯(C4H8O2)，可知A为乙醇，B为乙醛，C为乙酸。2某有机物甲经氧化后得乙(分子式为C2H3O2Cl)；而甲经水解可得丙。1 mol丙和2 mol
23、乙反应得一种含氯的酯(C6H8O4Cl2)。由此推断甲的结构简式为()AClCH2CH2OH BHCOOCH2ClCClCH2CHO DHOCH2CH2OH答案A3某中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下加热得到M和N两种物质，N经氧化最终可得M，则该中性有机物的结构可能有()A1种 B2种 C3种 D4种答案B解析中性有机物C8H16O2在稀H2SO4作用下水解得到M和N两种物质，可见该有机物为酯类。由“N经氧化最终可得M”，说明N与M中碳原子数相等，碳架结构相同，且N应为羟基在碳链端位的伯醇，M为羧酸，从而推知中性有机物的结构只有两种。CH3CH2CH2COOCH2CH2CH2CH34化合
24、物丙由如下反应得到：C4H8Br2C4H6(乙)C4H6Br2(丙)，丙的结构简式不可能是()答案D5格林尼亚试剂简称“格氏试剂”，它是卤代烃与金属镁在无水乙醚中作用得到的，如：CH3CH2BrMgCH3CH2MgBr，它可与羰基发生加成反应，其中的“MgBr”部分加到羰基的氧上，所得产物经水解可得醇。今欲通过上述反应合成2丙醇，选用的有机原料正确的一组是()A氯乙烷和甲醛 B氯乙烷和丙醛C一氯甲烷和丙酮 D一氯甲烷和乙醛答案D6奶油中有一种只含C、H、O的化合物A。A可用作香料，其相对分子质量为88，分子中C、H、O原子个数比为241。(1)A的分子式为_。(2)写出与A分子式相同的所有酯的
25、结构简式：_。已知：ROHHBr(氢溴酸) RBrH2OA中含有碳氧双键，与A相关的反应如下：（3）写出AE,EF的反应类型：AF_、EF_。(4)写出A、C、F的结构简式：A_、C_、F_。(5)写出BD反应的化学方程式：（6）在空气中长时间搅拌奶油，A可转化为相对分子质量为86的化合物G，G的一氯代物只有一种，写出G的结构简式： 。AG的反应类型为_。答案(1)C4H8O2(2)CH3CH2COOCH3，CH3COOCH2CH3，HCOOCH(CH3)2，HCOOCH2CH2CH3(3)取代反应消去反应解析本题为有机推断题，考核烃的衍生物的化学性质的同时也考核反应类型及同分异构体的书写。据
26、信息和A与HBr反应可推知A中含有OH，另外含有一个碳氧双键。由分子量为88，CHO241得A的分子式为C4H8O2。据信息和B在HIO4/条件下只生成C，可推知B的结构简式为，由此可知A的结构简式为。由A到G分子量从88变为86正好失去2个H被氧化，且G的一氯代物只有一种，可推知G为。7下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。根据上图回答问题：(1)D的化学名称是_。(2)反应的化学方程式是_。(有机物须用结构简式表示)（3）B 的分子式是_。A的结构简式是_；反应的反应类型是_。(4)符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有_个。i)含有邻二取代苯环结构、ii)与B有相同官能团、i
27、ii)不与FeCl3溶液发生显色反应。写出其中任意一个同分异构体的结构简式_。(5)G是重要的工业原料，用化学方程式表示G的一种重要的工业用途_。答案 (1)乙醇解析本题为常见的有机推断，是历年来高考的常见题型，解题以反应条件为“突破口”。由题意中的反应条件和D、G的分子式可推断D为CH3CH2OH；由F的分子式和的反应条件可确定为酯化反应，即C为CH3COOH；由的反应条件和F_。的结构简式，可推断反应为环酯的形成，即B为；由的反应条件可确定A为酯，反应类型为酯在碱性条件下的水解，即A为。探究创新8已知RXMgRMgX，。写出丙烯、甲醛等为原料合成的反应流程图。提示：合成过程中无机试剂任选；
28、只选用本题提供的信息和学过的知识；合成反应流程图表示方法示例如下：由乙醇合成二溴乙烷的反应流程图可表示为CH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2Br解析从题给信息可知：与格氏试剂(RMgX)可发生反应生成，它是有机合成中引入羟基生成醇的一种重要的方法。从要合成的目标产物不难看出CH2OH部分来自原料甲醛，而部分来自丙烯。运用已学过的知识并结合信息有：，然后利用信息，即可完成该题。章末总结1D点拨用分液漏斗能分离的是互不相溶的两种液体。而乙酸和乙醇能混溶，故不能用分液漏斗分离。2B点拨能与镁反应产生H2的应是酸性溶液，四个选项中，只有B为酸性溶液。3AB点拨羟基连在烃基或苯环侧链碳原子上才
29、能形成醇。4A点拨对有机化学反应，不但要会书写化学方程式，而且还要理解其反应机理。5B点拨物质的性质是由结构决定的。分析其结构可知含有的官能团有：双键、卤素原子、醛基，但不含羟基或羧基，故不能发生酯化反应。6C点拨有机化合物的水溶性，一受官能团的影响，二受碳链的影响。7(1)先分别加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热，有气泡和红色沉淀生成的为甲醛；取另四种物质，加入溴水，褪色的为乙烯，出现白色沉淀的为苯酚溶液；分层且水层褪色的为苯，无明显现象的为乙醇。(2)HCHO4Cu(OH)2CO22Cu2O5H2O点拨用化学方法鉴别有机物，要利用它们的性质差异，以及一些特征反应来选择试剂和方法。例如：苯酚
30、溶液一般用FeCl3溶液或浓溴水，醛类物质一般用银氨溶液和新制氢氧化铜悬浊液等。8CH2=CHCOOH点拨根据该有机物溶液显酸性，又能跟Na2CO3溶液反应，故肯定含有羧基。因该有机物能使溴水褪色，可推出含有碳碳双键或三键，结合分子式，即可写出结构简式。9的产物为CH2=CHCH2Cl，的产物为CH2OHCHOHCH2OH各步变化的化学方程式：CH3CH2CH2OHCH2=CHCH3H2OCH2=CHCH3Cl2CH2=CHCH2ClHClCH2=CHCH2ClCl2CH2ClCHClCH2ClCH2ClCHClCH2Cl3NaOH3NaCl没有影响；因为二者在发生消去反应时的产物都是丙烯。点
31、拨有机化学反应方程式书写要特别注意反应条件和无机小分子，这些都容易错写或漏写。因此，书写有机化学反应方程式要养成检查的习惯。10(1)A：CH3CH2OH乙醇，B：CH2=CH2乙烯，C：CH3CH2Br溴乙烷，D：CH3CHO乙醛，E ：CH3COOH乙酸，F：CH3COOCH2CH3乙酸乙酯。(2)CH3CH2OHCH2=CH2H2O消去反应CH2=CH2HBrCH3CH2Br加成反应CH3CH2BrNaOHCH2=CH2NaBrH2O消去反应CH3CH2BrNaOHCH3CH2OHNaBr取代反应2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O氧化反应2CH3CHOO22CH3COOH氧化反应CH3CHOH2CH3CH2OH加成反应(或还原反应)CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3H2O酯化反应点拨 有机化学推断题解题关键是突破口的选择。一些特殊的转化关系，一些特殊的反应条件，题干中提示信息等都可以作为突破口。例如在该题中ADE的连续氧化，一定是醇、醛、羧酸的转化。专心-专注-专业