有機(jī)合成-2022-2023學(xué)年高二化學(xué)期中期末復(fù)習(xí)（人教版2019選擇性必修3）

微專題10有機(jī)合成

考點(diǎn)1有機(jī)合成中官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化

OHCH3CH3

典例］有機(jī)物可經(jīng)過(guò)多步反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠涓鞑?/p>

IICH2—CH—CH（）CH3—C=CH2,

反應(yīng)的反應(yīng)類型是（）

A.加成一消去一脫水B.消去一加成一消去

C.加成一消去一加成D.取代t消去一加成

CH3

濃硫酸IH

---2>

CH2—CH—CHOACH2=C—CHO

I解析I

CH3

I濃硫酸Hr

2—

CH—CH—CHOHCH3

32△

［答案］B

［典例2］疊氮化合物應(yīng)用廣泛，如NaN3可用于汽車安全氣囊,PhCHzN.,可用于合成化合物V（見(jiàn)圖,

（1）下列說(shuō)法中不正確的是（填字母）。

A.反應(yīng)①④屬于取代反應(yīng)

B.化合物I可生成酯，但不能發(fā)生氧化反應(yīng)

c.一定條件下化合物n可能生成化合物I

D.一定條件下化合物n能與氫氣反應(yīng)，反應(yīng)類型與反應(yīng)②相同

（2）化合物II發(fā)生聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式為

__________________________________________________________（不要求寫(xiě)出反應(yīng)條件）。

(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為

___________________________________________________________________(要求寫(xiě)出反應(yīng)條件)。

(4)化合物in與PhCH2N3發(fā)生環(huán)加成反應(yīng)生成化合物V,不同條件下環(huán)加成反應(yīng)還可生成化合物V的

同分異構(gòu)體。該同分異構(gòu)體的分子式為,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

PhCHCH3

I

［解析］(1)反應(yīng)①：PhCH2cH3一Cl是一H被一Cl所取代，為取代反應(yīng)；反應(yīng)④：

NaN3

PhCH2cl---->PhCH2N3,可以看做是一Cl被一N3所取代，為取代反應(yīng)，A正確；化合物I含有羥基，為醇

類物質(zhì)，與羥基相連的碳原子上存在一個(gè)氫原子，故可以發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)；化合物H為烯燒，在一定

條件下與水發(fā)生加成反應(yīng)，可能會(huì)生成化合物1,C正確；化合物II為烯涇，能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，與

反應(yīng)②(反應(yīng)②是烯燒與混加成)的反應(yīng)類型相同，D正確。(3)反應(yīng)③是在光照條件下進(jìn)行的，發(fā)生的是取代

光照

反應(yīng)：PhCH3+Ch---->PhCH2Cl+HCL(4)書(shū)寫(xiě)同分異構(gòu)體要從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式出發(fā)，注意碳碳雙鍵上苯基位置

PhH

)=(

PhCH2—N”

的變化，即'N」。

［答案］⑴B

ICCH玉

2

——

(2)〃PhCH=CH2—>Ph

光照

(3)PhCH3+Cl2----->PhCH2Cl+HC1

PhH

PhCH2—N/N

(4)CI5H|3N3'N，

［關(guān)鍵能力］

有機(jī)合成中官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化

1.官能團(tuán)引入:

引入方法及舉例(化學(xué)方程式)

光照

引入鹵

①烷嫌與X2的取代反應(yīng)：CH4+CI2---->CH3C1+HC1；

素原子

②不飽和嫌與HX或X2的加成反應(yīng)：CH2=CH2+Br2

CHLCH,

1-1-

_>BrBr.

△

③醇與HX的取代反應(yīng)：CH3CH2OH+HBr------->CH3CH2Br+H2O

催化劑

①烯烽與水的加成反應(yīng)：CH2=CH2+H20------->CH3cH20H；

催化劑

②醛或酮與用的加成反應(yīng)：CH3cH0+氏---->CH3CH2OH；

引入

H2O

羥基

③鹵代燃的水解反應(yīng)：CH3CH2Br+NaOH------>CH3cH20H+NaBr；

△

濃硫酸

④酯的水解反應(yīng)：CH3co0C2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH

△

濃硫酸

①爵的消去反應(yīng)：CH3cH20H------>CH2=CH2T+H20；

170℃

CH3—CH2

1醇

②鹵代嫌的消去反應(yīng)：Br+NaOH--------->

引入

△

雙鍵

CH2=CH2t+NaBr+H2O;

③快燃的力口成反應(yīng)：CH三CH+HC1—>CH2=CHC1；

催化劑

④醇的催化氧化反應(yīng)：2cH3cH2OH+O2------>

△

2CH3CHO+2H2O

濃硫酸

①醛的氧化反應(yīng)：2cH3cHe)+02------>2CH3COOH；

△

濃硫酸

②酯的水解反應(yīng)：CH3COOC2H5+H2O

引入

△

竣基

CH3COOH+C2H5OH;

、HKMnO,](H)

③苯的同系物的氧化：[Jr--------------------->

[^jpCOOH

2.官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化：包括官能團(tuán)種類變化、數(shù)目變化、位置變化等。

[0][0]

①官能團(tuán)種類變化：利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變，如鹵代烽醇醛—>竣酸

H2

氧化氧化

CH3cH20H------>CH3CH0-------->CH3C00H?

②官能團(tuán)數(shù)目變化：通過(guò)不同的反應(yīng)途徑增加官能團(tuán)的個(gè)數(shù)，如

消去加成水解

CH3cH2（）H->CH==CH——-CH—CH—>

lip（）22+SI2|2

ClCl

HO—CH2—CH2—C)HO

消去

③官能團(tuán)位置變化：通過(guò)不同的反應(yīng)，改變官能團(tuán)的位置，如CH3cH2cH20H——>

取代

CH3cHe%—->CH3cHeH3o

HBr

CH3CH=CH2----->BrOH

一定條件

3.從分子中消除官能團(tuán)的方法：

①經(jīng)加成反應(yīng)消除不飽和鍵。

②經(jīng)取代、消去、酯化、氧化等反應(yīng)消除一OH。

③經(jīng)加成或氧化反應(yīng)消除一CHO。

④經(jīng)水解反應(yīng)消除酯基。

⑤通過(guò)消去或水解反應(yīng)可消除鹵原子。

［特別提醒］

1.在解答有機(jī)合成題目時(shí)，除了分析各物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的差異外還要掌握反應(yīng)的特征條件，而這些特

征條件往往會(huì)成為解答有機(jī)合成類推斷題的突破口。例如，

特征反應(yīng)反應(yīng)條件

鹵代燒的水解NaOH水溶液并加熱

鹵代燃的消去NaOH的乙醇溶液并加熱

烷烽(或烷煌基)的取代C12、光照

2.碳鏈的增長(zhǎng)與變短

(1)增長(zhǎng)：常見(jiàn)的方法有不飽和化合物間的聚合、較酸或醇的酯化、有機(jī)物與HCN的反應(yīng)等。

(2)變短：常見(jiàn)的方法有煌的裂化與裂解、某些煌(如苯的同系物、烯燃)的氧化等。

［提升1］由1,3一丁二烯合成2一氯一1,3一丁二烯的路線如下：

OH

ClOH④

VA工—小）~^9H（）

C1

本合成中各步的反應(yīng)類型分別為()

A.加成、水解、加成、消去B.取代、水解、取代、消去

C.加成、取代、取代、消去D.取代、取代、加成、氧化

［解析］根據(jù)合成路線中各中間產(chǎn)物中官能團(tuán)的異同，可確定每步轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型，①為加成反應(yīng)，②

為水解反應(yīng)，③為加成反應(yīng)，④為消去反應(yīng)。

［答案］A

［提升2］香豆素是一種常用香料，分子式為C9H6。2,分子中除有一個(gè)苯環(huán)外，還有一個(gè)六元環(huán)。

香豆素的一種合成路線如下：

一定條件

(反應(yīng)I)

OH0（）

HO（H+）

旦2CHCO（）H+

（反應(yīng)II）3

濃硫酸，△，一廣()香豆素

BC△,-H2O

C9H"

（反應(yīng)

（反應(yīng)III）C9H8（）3IV）'

C9H10（）,

(1)有機(jī)物A能夠與新制的銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)；有機(jī)物A能跟FeCb溶液反應(yīng)，使溶液呈特征顏

色。A分子中的含氧官能團(tuán)的名稱是、。

(2)反應(yīng)I和III的反應(yīng)類型是、。

(3)有機(jī)物A的同分異構(gòu)體有多種，其中屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是(寫(xiě)出兩種即

可)、。

(4)反應(yīng)II的化學(xué)方程式是

(5)香豆素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

［答案］(1)醛基酚羥基

(2)加成反應(yīng)消去反應(yīng)

(任意兩種即可)

OH()()

IIIII

CH—CH2—C—()—C—CH3

H+

+H2()―>CH3cOOH

(4)

OH()

III

考點(diǎn)2有機(jī)合成方法的設(shè)計(jì)

［典例3］⑴從CH2==CH2合成CH3cH20H的可用路徑如下：

NaOH溶液

I,CH2=CH2―>CH3CH2Br------->CH3cH20H

△

H2O

II.CH2=CH2------->C2H50H

為提高產(chǎn)率，應(yīng)選擇途徑("I”或“II”)。

18()

II

(2)以CH2=CH2和H^O為原料，自選必要的其他無(wú)機(jī)試劑，合C成Ha—C口—()—口C2。H11R1寫(xiě)出

有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

I解析］(1)有機(jī)合成中，要想得到較高的產(chǎn)率，合成步驟應(yīng)盡可能的少。

(2)采用逆合成分析法：

i8()rC2H5()H--CH2=CH2+H2()

||18()18()

CH3—C-()-C2H51IIII

CH3—C—OHY--CH3—C—HY-

18

、CH3cH2—i'OH--CH2=CH2+H2()

［答案M)n

催化劑

（2）CH2=CH2+H2O------->CH3cHzOH,

加熱、加壓

催化劑

CH2=CH2+HVO--->CH3cH婪OH,

加熱、加壓

18O

Cu9CH—r——H

2cH3cHFOH+O?------>乙^門(mén)31口+2H2O,

△

18()18()

II催化劑II

2cH33——C——H+()2,------△----?2cH33——C——OH

18()

濃H,S()4

CH,—C—OH+C2H50HL一、

△

,8()

II

CH3—c—OC2H5+H2O

［典例4］以石油裂解氣為原料，通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)可得到一種重要的化工產(chǎn)品增塑劑G,如圖。

生叵卻樂(lè)*CH=CH鑿詈砰2t-

---------------------------H+

CH?HCH,隨《HCH2BrP^^SfB^6E^CH￡HqH，焉0

G(縮聚物)

請(qǐng)完成下列各題：

(1)寫(xiě)出下列反應(yīng)類型：

反應(yīng)①,反應(yīng)④?

(2)寫(xiě)出下列反應(yīng)條件：

反應(yīng)③，

反應(yīng)⑥。

(3)反應(yīng)②③的目的是o

(4)寫(xiě)出反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式：

（5）B被氧化成C的過(guò)程中會(huì)有中間產(chǎn)物生成，該中間產(chǎn)物可能是（寫(xiě)出一種物

質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式），檢驗(yàn)該物質(zhì)存在的試劑是。

（6）寫(xiě)出G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式o

［解析］1,3一丁二烯經(jīng)過(guò)反應(yīng)，①生成A,然后轉(zhuǎn)化成了HO—CH2—CH=CH—CH2—OH,所以反應(yīng)

①是1,3一丁二烯與鹵素的1,4一加成反應(yīng)。HO—CH?—CH=CH—CH2—OH經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)生成了E,從

反應(yīng)條件和組成看，E是HOOC—CH=CH—COOH,由于B―＞C是氧化反應(yīng)，所以②是加成反應(yīng)，③是

消去反應(yīng)，安排這兩步反應(yīng)的目的是防止碳碳雙鍵被氧化。從物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及反應(yīng)條件看，反應(yīng)④是

CH2=CHCH3中飽和碳原子上的取代反應(yīng)，反應(yīng)⑤是加成反應(yīng)，反應(yīng)⑥是取代（水解）反應(yīng)，

HOCH2cH2cH20H和E到G的反應(yīng)是以酯化反應(yīng)形式進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。

［答案］（1）加成反應(yīng)取代反應(yīng)（2）NaOH/醇溶液（或KOH/醇溶液），加熱NaOH/水溶液，加熱（3）

防止碳碳雙鍵被氧化

一定條件

（4）CH2=CHCH2Br+HBr-----＞CH2Br—CH2—CH2Br（5）HOCH2cHe1CH2cH0（或

OHCCHC1CH2CHO或OHCCHC1CH2coOH,任選一種答案即可）新制氫氧化銅懸濁液（或銀氨溶液）

（）（）

IIII

⑹H^OCH2cH2cH2（）—C—CH—CH—C+OH

［關(guān)鍵能力］

有機(jī)合成方法選擇

1.設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線的常規(guī)方法

正合成設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線時(shí)，從確定的某種原料分子入手，逐步經(jīng)過(guò)碳鏈的連接和官能團(tuán)

分析法的引入來(lái)完成，基本思維模式：原料一＞中間體一＞中間體——目標(biāo)產(chǎn)物

此法采用逆向思維方法，從目標(biāo)化合物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)入手，找出合成所需的

逆合成

直接或間接的中間產(chǎn)物，逐步推向已知原料，其思維模式：目標(biāo)產(chǎn)物一＞中間體一＞

分析法

中間體……S原料

設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線時(shí)，用正合成分析法不能得到目標(biāo)產(chǎn)物，而用逆合成分析法也得

綜合

不到起始原料時(shí)，往往結(jié)合這兩種思維模式，采用從兩邊向中間“擠壓”的方式，使

推理法

問(wèn)題得到解決

2.合成路線的選擇

HXNaOH水溶液［OJ［0J

（1）一元合成路線：R-CH=CH2——＞鹵代煌——＞一元醇——＞一元醛——＞一元竣酸一＞

△

酯

X2NaOH水溶液[O]

(2)二元合成路線：CH2=CH2-->CH2X—CH2X-->CH2OH—CH2OH-->

△

[O]

OHC—CHO------>HOOC—COOH―>鏈酯、環(huán)酯、聚酯

(3)芳香族化合物合成路線

3.有機(jī)合成中官能團(tuán)的保護(hù)方法

(1)有機(jī)合成中酚羥基的保護(hù)：

由于酚羥基極易被氧化，在有機(jī)合成中，如果遇到需要用氧化劑進(jìn)行氧化時(shí)，經(jīng)常先將酚羥基通過(guò)酯

化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為酯，保護(hù)起來(lái)，待氧化過(guò)程完成后，再通過(guò)水解反應(yīng)，將酚羥基恢復(fù)。

(2)有機(jī)合成中醛基的保護(hù)：

OR'

/

R—CH

\,

醛與醇反應(yīng)生成縮醛：R—CHO+2RUH―>()R'+H2O,生成的縮醛比較穩(wěn)定，與稀堿和

氧化劑均難反應(yīng)，但在稀酸中微熱，縮醛會(huì)水解為原來(lái)的醛。

［歸納總結(jié)I有機(jī)合成遵循的原則

(1)起始原料要廉價(jià)、易得、低毒、低污染。

(2)盡量選擇步驟最少的合成路線，為減少合成步驟，應(yīng)盡量選擇與目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu)相似的原料，步

驟越少，產(chǎn)物的產(chǎn)率越高越好。

(3)合成路線要滿足“綠色化學(xué)”的要求。最大限度地利用原料中的每一個(gè)原子，達(dá)到零排放。

(4)有機(jī)合成反應(yīng)要盡量操作簡(jiǎn)單、條件溫和、能耗低、易實(shí)現(xiàn)。

(5)尊重客觀事實(shí)，按一定順序反應(yīng)，不能臆造不存在的反應(yīng)。要綜合運(yùn)用順推或者逆推的方法導(dǎo)出

最佳的合成路線。

順推順推

原料中間產(chǎn)物產(chǎn)品

逆推逆推

［提升1］已知:A完全燃燒只生成CO?和H2O,其蒸氣密度是相同狀況下氨氣密度的43倍,分子中H、

O原子個(gè)數(shù)比為3：1。它與Na或Na2cCh都能反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色氣體。

(1)A中含有的官能團(tuán)的名稱是。

(2)F是A的一種同分異構(gòu)體，F(xiàn)的核磁共振氫譜圖顯示分子中有兩種不同的氫原子。存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)

系:

+

?新制CU(OH)2Na()H/AH3O/△十乙二醇

B—回②

寫(xiě)出F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:

寫(xiě)出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:

寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)方程式:

［解析］由信息可知A的相對(duì)分子質(zhì)量是86,分子中H、0原子個(gè)數(shù)比為3：1。且“它與Na或Na2co3

都能反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色氣體''可知A中含有峻基，猴基中有兩個(gè)氧原子，則