高考化学有机合成题技巧规律
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高考化学二轮复习专题突破讲练:有机合成
二、重难点提示
重点:
1. 常见官能团的引入、消除和衍变
2. 有机反应类型的判断、反应条件的选择 难点:
1. 醇、酚、醛、羧酸和酯的组成。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的有机化合物
2.
有机物合成路线的选择和合成路线的设计
一、有机合成路线设计的一般步骤
二、有机合成路线设计的基本思路
1. 分析碳链的变化:有无碳链的增长或缩短?有无成环或开环?
2. 分析官能团的改变:引入了什么官能团?是否要注意官能团的保护?
3. 读通读懂信息:题中的信息可能是物质转化中的重要一环,因而要认真分析信息中牵涉到的官能团(或碳链的结构)与原料、产品或中间产物之间的关系。
4. 可以由原料正向推导产物,也可以从产物逆向推导出原料,也可从中间产物出发向两侧推导。
三、有机物的一般合成路线
1. 一元合成路线
R -CH=CH 2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯
酯化
氧化
氧化
水解
HX
2. 二元合成路线
CH
2=CH 2 X 2 CH 2—CH 2—X CH O
CHOH COOH COOH 酯化 酯(链酯、环酯、聚酯)
3. 芳香族化合物的合成路线
—CH CH 2CH 2COOH
酯
四、有机合成中官能团的引入和消除
酯基(-COO -)
酯化反应
其中苯环上引入基团的方法:
2.
3. 从分子中消除官能团的方法
(1)通过加成消除不饱和键;
如CH2=CH2+H2CH3CH3
(2)通过消去或氧化或酯化消除羟基(—OH);
如CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO);
如2CH3CHO+O22CH3COOH
CH3CHO+H2CH3CH2OH
(4)通过水解反应消除—COO—。
如CH3COOC2H5+H2O → CH3COOH+C2H5OH
4. 官能团的衍变
根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径),可进行有机物的官能团衍变,以使中间产物向产物递进。常见的有三种方式:
(1)利用官能团的衍变关系进行衍变,如RCH2OH→醛→羧酸。
(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个。
如CH3CH2OH→HOCH2CH2OH。
(3)通过某种手段,改变官能团的位置。
5. 官能团的保护:有机合成中多种官能团之间会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,因而造成在制备的过程中要把分子中已存在的某种官能团先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。如“氧化其他官能团时先保护”,“对加成时先保护-CHO”,“对苯环邻位(或对位)取代时先保护对位(或邻位)”,“氧化其他基团时先保护醛基”等等。
高考导向
有机合成主要是利用一些基本原料(如甲烷、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯、苯等),限定合成路线或设计合成路线来合成有机物,并与有机物结构简式、同分异构体、有机反应类型、有机方程式的书写等基础知识相结合。命题多以非选择题为主,常利用有机物的衍变关系,以新药、新的染料中间体、新型材料的合成为情景,通过引入一些新信息,设计成框图的形式来设问,组成多个化合物的反应,合成具有指定结构的产物仍将是今后高考命题的方向。
能力提升类
例1 (全国课标卷)下列各组中的反应,属于同一反应类型的是
A. 由溴丙烷水解制丙醇;由丙烯与水反应制丙醇
B. 由甲苯硝化制对硝基甲苯;由甲苯氧化制苯甲酸
C. 由氯代环己烷消去制环己烯;由丙烯加溴制1,2-二溴丙烷
D. 由乙酸和乙醇制乙酸乙酯;由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇
一点通:A项,溴丙烷水解制丙醇属于水解反应或取代反应,丙烯水化制丙醇为加成反应;B项,甲苯硝化制对硝基甲苯为取代反应或硝化反应,甲苯制苯甲酸为氧化反应;C项,氯代环己烷制环己烯为消去反应,丙烯加溴制1,2—二溴丙烷为加成反应;D项,乙酸和乙醇制乙酸乙酯为取代反应或酯化反应,苯甲酸乙酯制苯甲酸和乙醇为取代反应或水解反应,D项符合题意。
答案:D
例2(江苏高考)β—紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1。
下列说法正确的是
A. β—紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液褪色
B. 1mol中间体X最多能与2mol H2发生加成反应
C. 维生素A1易溶于NaOH溶液
D. β—紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体
一点通:该题以“β—紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1”为载体,考查学生对有机化合物的分子结构、官能团的性质、同分异构体等基础有机化学知识的理解和掌握程度。
A. β—紫罗兰酮中含有还原性基团碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色。
B. 1mol中间体X含2mol碳碳双键和1mol醛基,最多能与3mol H2发生加成反应。
C. 维生素A1以烃基为主体,水溶性羟基所占的比例比较小,故难溶解于水或水溶性的溶液,如NaOH溶液。
D. β—紫罗兰酮比中间体X少一个碳原子,两者不可能互为同分异构体。
答案:A
例3 (全国高考课标卷)香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得: