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3.5 有机合成
知识点一　有机合成的主要任务
1. 有机合成的意义
使用相对简单易得的原料，通过有机化学反应来构建　碳骨架　和引入　官能团　，由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。
2. 构建碳骨架
(1)碳链的增长
①炔烃与HCN先加成后水解生成　羧酸　
CH≡CHCH2CHCN(丙烯腈)CH2CHCOOH(丙烯酸)
②醛与HCN先加成后还原生成　胺　
③羟醛缩合反应生成烯醛
(2)碳链的缩短
氧化反应等可以使烃分子链缩短。如烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的　羧酸或酮　。
RC≡CHRCOOH
(3)碳链的成环
共轭二烯烃与含碳碳双键的化合物在一定条件下发生第尔斯-阿尔德反应，得到环加成产物。1，3－丁二烯与丙烯酸反应的化学方程式为。
3. 引入官能团
官能团 常见引入方法
碳碳双键 卤代烃(或醇)　的消去或　炔烃　的不完全加成
碳卤键 　烷烃　、　苯及苯的同系物　、　醇(或酚)　的取代或　烯烃(或炔烃)　的加成
羟基 　烯烃　、　炔烃　与水的加成或　卤代烃　、　酯　的水解或　醛　的还原
醛基 　炔烃　的水化，或　烯烃　的氧化，或　醇　的催化氧化
羧基 烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被　酸性KMnO4溶液　氧化，或　酯　、含　—CN　化合物的水解
4. 官能团的保护
含有多个官能团的有机化合物在进行反应时，非目标官能团也可能受到影响。此时需要将该官能团保护起来，先将其转化为不受该反应影响的其他官能团，反应后再转化复原。例如，羟基的保护方法如下：
［判断正误］
(1)有机合成的主要任务是构建碳骨架和引入官能团。 (　√　)
(2)CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热，可增长碳链。 (　√　)
(3)CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热，可缩短碳链。 (　 　)
(4)CH3CH2CH2CH2Br(g)在NaOH水溶液中加热反应，可实现官能团的转化。 (　√　)
例1　有机合成的关键是构建碳骨架和引入官能团，下列反应不能引入—OH的是(　D　)
A. 醛还原 B. 酯类水解 C. 卤代烃水解 D. 烷烃取代
【解析】 醛(R—CHO)与氢气发生加成反应能够生成R—CH2OH，该反应属于还原反应，A不符合题意；酯类(R1—COO—R2)水解能够生成R1—COOH和
HO—R2，B不符合题意；卤代烃(R—Cl)水解生成R—OH，C不符合题意；烷烃发生取代反应生成卤代烃，不能引入—OH，D符合题意。
知识点二　有机合成路线的设计与实施
1. 有机合成路线确定的要素
(1)基础：在掌握　碳骨架　构建和　官能团　转化基本方法的基础上。
(2)设计与操作：进行合理的设计与选择，确定合成路线，以较低的　成本　和较高的　产率　，通过　简便　而对环境友好的操作得到目标产物。
2. 有机合成的过程
3. 逆合成分析法
(1)基本思路
(2)示例：合成乙二酸二乙酯
①思维过程
②合成路线
③步骤c、d、e的化学方程式分别为
c. ;
d. ;
e. ;
4. 合成路线设计遵循的原则
(1)合成步骤　较少　，副反应　少　，反应　产率　高。
(2)原料、溶剂和催化剂尽可能　价廉易得　、低毒。
(3)反应条件　温和　，操作　简便　，产物易于　分离提纯　；污染排放少。
(4)要贯彻“　绿色化学　”理念，选择最佳合成路线，以较低的　经济成本　和
　环境代价　得到目标产物。
［判断正误］
(1)有机合成路线设计要以“绿色化学”理念为指导，选取最恰当的合成路线。 (　√　)
(2)用氯苯合成环己烯：。 (　√　)
(3)用乙炔合成聚氯乙烯：CH≡CHCH2CHCl。(　√　)
(4)用乙烯合成乙二醇：CH2CH2CH3CH3CH2ClCH2ClHOCH2CH2OH。(　 　)
例2　氟他胺是一种抗肿瘤药，在实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线如下所示：
(1)A、F的结构简式分别为、。
(2)合成路线中，属于取代反应的有　①②③⑤⑥　(填数字序号)。
(3)③⑤的化学方程式分别为、。
(4)对甲氧基乙酰苯胺()是合成染料和药物的中间体，请写出由苯甲醚()制备对甲氧基乙酰苯胺的合成路线(其他试剂任选)：。
【解析】 可利用逆合成分析法：
1. 在有机反应中，官能团的引入或消除都极为重要。下列说法中，正确的是(　D　)
A. 羧基通过与氢气催化加成能实现羧基还原成羟基
B. 卤代烃与氢氧化钠的乙醇溶液混合后加热使卤原子被羟基取代
C. 不饱和烃发生加聚反应后所得高分子化合物中不会含有碳碳不饱和键
D. 通过控制乙醇和浓硫酸混合后的温度可以实现醚键的引入
2. 有机合成的主要任务之一是引入目标官能团。下列反应中，不能在有机化合物中引入羧基官能团的是(　A　)
A. 异丙醇与酸性高锰酸钾溶液反应
B. 异丙苯()与酸性高锰酸钾溶液反应
C. 乙醛在有催化剂并加热的条件下与氧气反应
D. 乙酸乙酯在稀硫酸催化并加热条件下反应
3. 是一种有机烯醚，可以用烃A通过以下路线制得：
下列说法中，正确的是(　C　)
A. 的分子式为C4H4O
B. A的结构简式为CH2CHCH2CH3
C. A能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. ①②③的反应类型分别为取代反应、水解反应、消去反应
4. (2024 鄞州中学高二检测)麻黄素H是拟交感神经药。合成H的一种路线如图所示：
已知：Ⅰ. 芳香烃A的相对分子质量为92；
Ⅱ. CH3—C≡CH＋H2O；
Ⅲ. (R1、R2可以是氢原子或烃基，R3为烃基)。
请回答下列问题：
(1)A的化学名称为　甲苯　；F中含氧官能团的名称为　羟基、酮羰基　。
(2)反应①的反应类型为　取代反应(或水解反应)　。
(3)G的结构简式为。
(4)反应②的化学方程式为。
(5)“达芦那韦”的合成过程中要制备，请参照上述合成路线，设计由和为原料制备的合成路线(无机试剂任选)：。3.5 有机合成
知识点一　有机合成的主要任务
1. 有机合成的意义
使用相对简单易得的原料，通过有机化学反应来构建 和引入 ，由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。
2. 构建碳骨架
(1)碳链的增长
①炔烃与HCN先加成后水解生成
CH≡CHCH2CHCN(丙烯腈)CH2CHCOOH(丙烯酸)
②醛与HCN先加成后还原生成
③羟醛缩合反应生成烯醛
(2)碳链的缩短
氧化反应等可以使烃分子链缩短。如烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的 。
RC≡CHRCOOH
(3)碳链的成环
共轭二烯烃与含碳碳双键的化合物在一定条件下发生第尔斯-阿尔德反应，得到环加成产物。1，3－丁二烯与丙烯酸反应的化学方程式为 。
3. 引入官能团
官能团 常见引入方法
碳碳双键 的消去或 的不完全加成
碳卤键 、 、 的取代或 的加成
羟基 、 与水的加成或 、 的水解或 的还原
醛基 的水化，或 的氧化，或 的催化氧化
羧基 烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被 氧化，或 、含 化合物的水解
4. 官能团的保护
含有多个官能团的有机化合物在进行反应时，非目标官能团也可能受到影响。此时需要将该官能团保护起来，先将其转化为不受该反应影响的其他官能团，反应后再转化复原。例如，羟基的保护方法如下：
［判断正误］
(1)有机合成的主要任务是构建碳骨架和引入官能团。 (　 　)
(2)CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热，可增长碳链。 (　 　)
(3)CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热，可缩短碳链。 (　 　)
(4)CH3CH2CH2CH2Br(g)在NaOH水溶液中加热反应，可实现官能团的转化。 (　 　)
例1　有机合成的关键是构建碳骨架和引入官能团，下列反应不能引入—OH的是(　 　)
A. 醛还原 B. 酯类水解 C. 卤代烃水解 D. 烷烃取代
知识点二　有机合成路线的设计与实施
1. 有机合成路线确定的要素
(1)基础：在掌握 构建和 转化基本方法的基础上。
(2)设计与操作：进行合理的设计与选择，确定合成路线，以较低的 和较高的 ，通过 而对环境友好的操作得到目标产物。
2. 有机合成的过程
3. 逆合成分析法
(1)基本思路
(2)示例：合成乙二酸二乙酯
①思维过程
②合成路线
③步骤c、d、e的化学方程式分别为
c. ;
d. ; e. ;
4. 合成路线设计遵循的原则
(1)合成步骤 ，副反应 ，反应 高。
(2)原料、溶剂和催化剂尽可能 、低毒。
(3)反应条件 ，操作 ，产物易于 ；污染排放少。
(4)要贯彻“ ”理念，选择最佳合成路线，以较低的 和
得到目标产物。
［判断正误］
(1)有机合成路线设计要以“绿色化学”理念为指导，选取最恰当的合成路线。 (　 　)
(2)用氯苯合成环己烯：。 (　 　)
(3)用乙炔合成聚氯乙烯：CH≡CHCH2CHCl。(　 　)
(4)用乙烯合成乙二醇：CH2CH2CH3CH3CH2ClCH2ClHOCH2CH2OH。(　 　)
例2　氟他胺是一种抗肿瘤药，在实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线如下所示：
(1)A、F的结构简式分别为 、 。
(2)合成路线中，属于取代反应的有 (填数字序号)。
(3)③⑤的化学方程式分别为 、 。
(4)对甲氧基乙酰苯胺()是合成染料和药物的中间体，请写出由苯甲醚()制备对甲氧基乙酰苯胺的合成路线(其他试剂任选)： 。
1. 在有机反应中，官能团的引入或消除都极为重要。下列说法中，正确的是(　 　)
A. 羧基通过与氢气催化加成能实现羧基还原成羟基
B. 卤代烃与氢氧化钠的乙醇溶液混合后加热使卤原子被羟基取代
C. 不饱和烃发生加聚反应后所得高分子化合物中不会含有碳碳不饱和键
D. 通过控制乙醇和浓硫酸混合后的温度可以实现醚键的引入
2. 有机合成的主要任务之一是引入目标官能团。下列反应中，不能在有机化合物中引入羧基官能团的是(　 　)
A. 异丙醇与酸性高锰酸钾溶液反应
B. 异丙苯()与酸性高锰酸钾溶液反应
C. 乙醛在有催化剂并加热的条件下与氧气反应
D. 乙酸乙酯在稀硫酸催化并加热条件下反应
3. 是一种有机烯醚，可以用烃A通过以下路线制得：
下列说法中，正确的是(　 　)
A. 的分子式为C4H4O
B. A的结构简式为CH2CHCH2CH3
C. A能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. ①②③的反应类型分别为取代反应、水解反应、消去反应
4. (2024 鄞州中学高二检测)麻黄素H是拟交感神经药。合成H的一种路线如图所示：
已知：Ⅰ. 芳香烃A的相对分子质量为92；
Ⅱ. CH3—C≡CH＋H2O；
Ⅲ. (R1、R2可以是氢原子或烃基，R3为烃基)。
请回答下列问题：
(1)A的化学名称为 ；F中含氧官能团的名称为 。
(2)反应①的反应类型为 。
(3)G的结构简式为 。
(4)反应②的化学方程式为 。
(5)“达芦那韦”的合成过程中要制备，请参照上述合成路线，设计由和为原料制备的合成路线(无机试剂任选)： 。

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