(提高)知识讲解—有机合成题的解题策略

有机合成题的解题策略

编稿:房鑫审稿：曹玉婷

【高考展望】

考试说明中明确要求掌握烃（烷、烯、炔和芳香烃）及其衍生物（卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯）的组成、结构特点和性质，认识不同类型化合物之间的转化关系，能设计合理路线合成简单有机化合物，能举例说明烃及其衍生物在有机合成和有机化工中的重要作用。

有机合成与推断是高考的必考内容，此类题目综合性强，难度大，情景新，要求高，只有在熟练掌握各类有机物及相互衍变关系的基础上，结合具体的实验现象和数据，再综合分析，才能作出正确、合理的推断。题型以填空题为主，命题多以框图的形式给出，有时还给出一定的新信息来考查学生的思维能力和知识迁移能力。解决这类题目的法宝就是：熟练掌握各类官能团之间的衍变关系，做到以不变应万变。

【知识网络】

烃及其衍生物的衍生关系

【方法点拨】

一、有机合成的一般思路和方法：

1．有机合成的任务：目标化合物碳骨架的构建和官能团的转化。

2. 有机合成的要求：选择合理的有机合成途径和路线

3. 原则：原料价廉，原理正确，途径简便，便于操作，条件适宜，易于分离。

4.有机合成的一般思路和方法：

（1）判断原料、产物各有哪些官能团，官能团如何转化、如何引入和保护。

（2）读懂信息，认真分析信息中涉及到官能团或碳链结构的变化、与原料和产品有何联系。

(3)采用顺推、逆推或中间向两边推的推理方式得出合成路线。

①正向合成分析法的过程

基础原料→中间体→中间体→……目标化合物

②逆向合成分析法的过程

目标化合物→中间体→中间体→……基础原料

二、碳链改变和官能团改变的基本方法：【高清课堂369463基本知识讲解】

有机合成中可通过加成、取代、消去、氧化、还原等反应实现官能团的引入、消除及转化，分析时既要注意反应条件及各类有机物的结构是否符合相应官能团的转化，同时要考虑它对其他官能团的影响。

1．碳链的改变：

增长碳链（酯化；炔、烯加HCN；聚合等）

缩短碳链（酯的水解；裂化；裂解；烯催化氧化）

2．成环反应（酯化；分子间脱水；缩合等）

3．官能团的引入

(1)引入卤素原子的方法

①烃与卤素单质(X2)取代。

②不饱和烃与卤素单质(X2)或卤化氢(HX)加成。

③醇与HX取代。

(2)引入羟基(—OH)的方法

①烯烃与水加成。

②卤代烃碱性条件下水解。

③醛或酮与H2加成。

④酯的水解。

⑤醇钠盐的水解。

⑥酚钠盐中滴加酸或通入CO2。

(3)引入碳碳双键或叁键的方法

①醇、卤代烃的消去；②炔的不完全加成 (4)引入—CHO 的方法 ①烯烃氧化。 ②炔烃水化。 ③某些醇的催化氧化。 (5)引入—COOH 的方法

①醛被O 2或银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化。 ②酯酸性条件下水解。

③苯的同系物被酸性KMnO 4溶液氧化。 4．官能团的消除

(1)通过加成反应消除不饱和键。

(2)通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基。 (3)通过加成或氧化反应等消除醛基。 (4)脱羧反应消除羧基：

R —COONa ＋NaOH →Na 2CO 3＋R —H 。 5．官能团间的衍变

(1)利用官能团的衍生关系进行衍变，如

伯醇――→[O]醛――→[O]

羧酸。

(伯醇即与羟基直接相连的碳原子上至少有两个氢原子的醇：—CH 2—OH) (2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如

(3)通过某种手段，改变官能团的位置。

【知识升华】

一、有机物的官能团及其性质：

二、反应类型与官能团的关系：

【典型例题】

类型一：官能团数目和位置的改变

例1、由苯酚出发，采用其它必要的试剂和方法按以下步骤合成1,4环己二醇(部分试剂和反应条件已略去)。

请回答下列问题

(1)分别写出A、C的结构简式

A、______________________C、__________________

(2)如果不考虑⑥、⑦反应，对于反应⑤得到D的可能结构简式为

______________________________________________________________

(3)写出反应②、⑦的化学方程式：

②____________________________________

⑦____________________________________________________。

【思路点拨】采用顺推和逆推相结合的方法。反应⑤为1，4加成。

【答案】

【解析】

【总结升华】通过一定的化学途径可改变有机物的官能团，并能使官能团的数目发生变化。

举一反三：

【变式1】在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的主产物。下式中R代表

烃基,副产物均已略去。

请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意要写明反应条件。

(1)由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3

(2)由(CH3)2CHCH=CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH

【答案】

【变式2】已知：

请设计合理方案，完成以下有机物转化的合成路线(用流程图表示，并注明反应条件)。

合成路线流程图示例如下：

【答案】

【解析】从题目给出的基础物质和目标产物的结构可以知道，需改变基础物质的碳链，而题目中“已知条件”可以改变碳链，但需要有—CHO，故合成反应的第一步需要HO—CH2—CH2－CH2—CH2—OH催化氧化为OHC—CH2—CH2—CHO，然后再在正二丁胺及加热的条件下与甲醛反应，最后再与H2发生加成反应即可。

类型二：合成路线选择

例2、以及Br2等其他试剂为原料，制取

写出有关反应的化学方程式并注明反应条件。

已知：与羟基相连的碳原子上若无氢原子，则该羟基不能被催化氧化。

【思路点拨】对照起始反应物与目标产物，需要在原料分子中引入—COOH，而碳骨架没有变化，可逆推需要先制得醛，依次需要：醇、卤代烃。在原料分子中引入卤原子可以利用加成反应来完成。

【答案】