高考新突破有机化学大题(选修五)：高中化学有机合成的一般解题方法

有机合成题的一般解题方法

选修五《有机化学基础》的内容在高考中的分值为15-30分，三大选做题之一，包括官能团性质及应用、有机推断及其合成等知识点。内容多，涉及的有机反应类型多且繁杂，混淆度高。是近几年来高考的难点题型之一。有机合成题的实质是利用有机物的性质，进行必要的官能团反应。

命题常以有机新材料、医药新产品、生活调料品为题材，以框图或语言描述为形式，主要考查有机物的性质与转化关系、同分异构、化学用语及推理能力。

设计问题常涉及官能团名称或符号、结构简式、同分异构体判断、化学方程式书写、反应条件、反应类型、空间结构、计算、检验及有关合成路线等。

要熟练解答合成题，必须掌握下列知识。

1．有机合成中官能团的引入和消去

(1)在分子中引入官能团的方法

①引入卤原子 a.烯烃、炔烃的加成反应 b.取代反应

②引入羟基 a.加成反应(烯加水、醛酮加氢) b.水解反应酯的水解

③引入双键 a.加成反应(炔烃的加氢) b.消去反应(卤代烃、醇的消去)

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。

(2)从分子中消除官能团的方法

①经加成反应消除不饱和键

②经取代、消去、酯化、氧化等反应消去－OH

③经加成或氧化反应消除－CHO

④经水解反应消去酯基。

⑤经过水解、消去反应消去－X

2．有机合成中碳链的增减

(1)增长碳链的方法：①不饱和化合物间的加成、聚合(如乙烯→聚乙烯)、不饱和烃与HCN的加成后水解等。②酯化反应(如乙酸与乙醇转化为乙酸乙酯等)。③有机合成题中碳链的增长，也有可能以信息给出，此类问题中应高度重视反应物与产物中的碳原子数的比较及连接位置关系等。

(2)缩短碳链的方法，其方法主要有：①烃的裂化裂解(石油的裂化、裂解)。②某些烃的氧化(如苯的同系物、烯烃等)。③羧酸的脱羧反应。④酯的水解反应

3. 有机合成中官能团的保护

在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下产生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取措施保护某些官能团，待完成反应后再除去保护基，使其复原。(备考指南P125－6)

例如为防止一OH被氧化可先将其酯化，为保护C＝C不受氧化可先将其与HBr加成或与水加成，在含有C＝C和－CHO的化合物中欲用溴水检验C＝C，应先将－CHO用弱氧化剂(银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化)等。

(二)有机物合成的途径

(1)一元合成路线：RCH＝CH2→一卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯

(2)二元合成路线：RCH＝CH2→二卤代烃→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯(链酯、环酯、聚酯) 。

—CH3CH2Cl CH2COOH

(3)芳香族化合物合成路线：→→→→酯

在实际合成题中，有机物往往含有多种官能团，要充分考虑官能团的转化顺序。

解答有机合成题要注意：(1)选择出合理简单的合成路线，同时应把握以下原则：合成路线的原理正确、路线简捷、易于提纯、反应条件温和、具有较高的产率，原料低毒性、低污染、易得和廉价的等；(2)熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系以及重要官能团的引入和消去等基础知识。

(三)有机物合成的思路方法

【答题策略】有机推断题所提供的条件有两类：

一类是有机物的性质及相互关系(也可能有数据)，这类题往往直接从官能团、前后有机物的结构差异、特殊反应条件、特殊转化关系、不饱和度等角度推断。

另一类则通过化学计算(也告诉一些物质性质)进行推断，一般是先求出相对分子质量，再求分子式，根据性质确定物质。至于出现情境信息时，一般采用模仿迁移的方法与所学知识融合在一起使用。推理思路可采用顺推、逆推、中间向两边推、多法结合推断。

(1)正向合成法：采用正向思维，结合原料的化学性质，寻找符合需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标物，其过程可用“原料→中间产物Ⅰ→中间产物Ⅱ……→目标物”来表示。

(2)逆向追溯法：采用逆向思维，按“目标物→中间产物Ⅰ→中间产物Ⅱ……→原料”的顺序确定合成顺序。

(3)综合法：采用正逆向思维相结合，由两端推中间或中间推向两端。

〖例题〗（MCEJ05-24）6－羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸。

请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件）

提示：①合成过程中无机试剂任选，②如有需要，可以利用试卷中出现过的信息，③合成反应流程图表示方法示例如下：

〖简析〗说明：在23题中出现过下面的信息。

起始原料为环状结构，而目标产物是链状结构，那么，首先要考虑的是如何将环打开。搜索中学阶段学习的有机知识，并无这类反应。因此，需要在试题中寻找开环的信息。分析烯烃氧化断键的信息时，可以假想开环犹如一个圆环被剪断一样。进一步

分析信息发现，C＝C断裂时，2个C分别与O结合，形成2个C＝O而得到醛或酮。现目标产物含有的是羰基和羧基，说明C＝C氧化后曾产生过醛基，经继续氧化转化为羰基(已有知识)。另外还有一个C＝C的位置问题，是还是呢？如果是的话，氧化C＝C

并不会将环打开，而只会得到环酮和HCHO。至此可采取逆推法逐步推向起始原料。

上述推断过程中，还有一处地方存在疑问，发生消去反应时，为何是在环上

产生C＝C，而不是在支链上产生C＝C呢？这里涉及到不对称醇发生消去反应时脱水的方式，中学阶段并未学习，只能大胆假设。

答案：

〖练习1〗

已知：

某课外活动小组用电石、一氯甲烷为基本原料合成聚丙烯酸甲酯，请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件，其它无机试剂可自选，有机物用结构简式表示）。

合成流程图表示方法示例如下：

答案：