高三化学一轮复习有机物合成路线设计学案 10页

有机物合成路线设计【复习目标】1．认识不同类型化全物之间的转化关系，能设计合理路线合成简单有机化合物。2．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。【知识建构】一、有机合成中官能团的转化1．官能团的引入⑴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⑵引入羟基的（—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CO2⑶引入碳碳双键或叁键的方法①某些醇或卤代烃的消去反应加入②炔烃与H2、X2或HX加成引入⑷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⑸引入—COOH的方法①醛被O2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KMnO4溶液氧化2．官能团的消除⑴通过加成反应消除不饱和键。⑵通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基。⑶通过加成或氧化反应等消除醛基。⑷脱羧的反应消除羧基：3．官能团间的衍变⑴利用官能团的衍生关系进行衍变，如⑵通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如⑶通过某种手段，改变官能团的位置。 特别提醒：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。二、有机合成中碳骨架的构建方法1．常见增长碳链的方法增长碳链的反应主要有卤代烃的取代反应，醛酮的加成反应等。应用指南：选择增长碳键反应时，一方面要注意碳链变化的位置或结构，另一方面要注意分析需要变化位置的官能团，才能利用以上官能团的转化关系进行转化。2．常见碳链减短的反应减短碳链的反应主要有烯烃、炔烃的氧化反应、羧酸及其盐的脱羧反应以及烷烃的裂化反应等。3．常见碳链成环的方法 【典型例析】例1..PCT是一种新型聚酯材料，下图是某研究小组合成PCT的路线。请回答下列问题：（1）由A生成D的化学方程式为；（2）由B生成C的反应类型是________________，C的化学名称为；（3）由E生成F的化学方程式为，该反应的类型为__________________；（4）D的同分异构体中为单取代芳香化合物的有（写结构简式）B的同分异构体中，能发生水解反应，且苯环上一氯代产物只有一种的是（写结构简式）。 例2．常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下：已知：（1）A的核磁共振氢谱有两种峰，A的名称是。（2）A与合成B的化学方程式是。（3）C为反式结构，由B还原得到。C的结构式是。（4）E能使Br2的CCl4溶液褪色，N由A经反应①～③合成。a.①的化学试剂和条件是。b.②的反应类型是。 c.③的化学方程式是。（5）PVAC由一种单体经加聚反应得到，该单体的结构简式是。（6）碱性条件下，PVAc完全水解的化学方程式是。【仿真练习】1．直接生成碳－碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年备受关注的一类直接生成碳－碳键的新反应。例如：化合物Ⅰ可由以下合成路线获得：（1）化合物Ⅰ的分子式为，其完全水解的化学方程式为（注明条件）。（2）化合物Ⅱ与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为_____________（注明条件）。（3）化合物Ⅲ没有酸性，其结构简式为；Ⅲ的一种同分异构体Ⅴ能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，化合物Ⅴ的结构简式为。 （4）反应①中1个脱氢剂Ⅵ（结构简式如下）分子获得2个氢原子后，转变成1个芳香族化合物分子，该芳香族化合物分子的结构简式为_________________。（5）1分子与1分子在一定条件下可发生类似反应①的反应，其产物分子的结构简式为；1mol该产物最多可与molH2发生加成反应。2．维生素C(分子式为C6H8O6)可预防感染、坏血病等。其工业合成路线如下图所示：I．（1）上述①～③反应中，属于加成反应的有(填数字序号)。（2）A～G七种物质中与C互为同分异构体的有(填字母序号)。（3）比较D和G的结构可知，G可看成由D通过氧化得到。工业生产中在第⑤步氧化的前后设计④和⑥两步的目的是。（4）H的结构简式是。Ⅱ．已知，利用本题中的信息，设计合理方案由(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 3．异恶草酮是一种色素抑制类除草剂，它的工业合成路线如下：请回答下列问题：（1）从A→D过程中，反应①的目的是。（2）写出满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式。①与A具有相同的官能团；②分子中具有两个手性碳原子。（3）物质D与NaOH溶液反应的化学方程式为。 （4）由G制备异愕草酮的反应中要加入试剂，X的结构简式为。（5）是B的同分异构体。请设计合理方案，完成从的合成路线(用合成路线流程图表示，并注明反应条件)。②合成过程中无机试剂任选：③合成路线流程图示例如下：有机物合成路线设计参考答案【典型例析】例1．（1）；（2）酯化（或取代），对苯二甲酸二甲酯；（3），加成（或还原）（4）；（5）例2．答案：（1）乙醛(2) （3）（4）a稀氢氧化钠加热b加成（还原）反应（5）CH3COOCH=CH2(6)【仿真练习】1．(1)C5H8O4；H3COOCCH2COOCH3+2NaOH2CH3OH+NaOOCCH2COONa。（2）HOCH2CH2CH2OH+2HBrCH2BrCH2CH2Br+2H2O。（3）OHCCH2CHO；CH2＝CHCOOH。（4）。（5）；8。2．I（1）13（2）A、D（3）保护D分子中其他羟基不被氧化（4）II3．答案：