2022届高三高考化学复习专项训练十四 有机合成与推断

专题十四有机合成与推断一、有机合成路线设计的几种常见类型1.表达方式：合成路线图ABC……→D2.有机合成方法：多以逆推为主，其思维途径是(1)首先确定要合成的有机物属于何种类型，以及题中所给的条件与所要合成的有机物之间的关系。(2)以题中要求最终物质为起点，考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反应制得。若甲不是所给已知原料，需再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应制得，过程中需要利用给定(或隐藏)信息，一直推导到题目给定的原料为终点。(3)在合成某产物时，可能会产生多种不同方法和途径，应当在兼顾原料省、产率高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。【示例1】以熟悉官能团的转化为主型请设计以CH2=CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。【示例2】以分子骨架变化为主型 【示例3】陌生官能团兼有骨架显著变化型(多为考查的重点)要注意模仿题干中的变化，找到相似点，完成陌生官能团及骨架的变化。如：模仿设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()的合成路线流程图。 二、有机合成与推断中的重要反应类型举例成环反应(1)脱水反应①生成内酯＋H2O②二元酸与二元醇形成酯＋2H2O③生成醚成环反应(2)DielsAlder反应(3)二氯代烃与Na成环(4)形成杂环化合物(制药)开环反应环氧乙烷开环α-H取代反应(1)羟醛缩合反应 (2)烷基(3)羧酸(4)烯烃CH3—CH=CH2＋Cl2ClCH2—CH=CH2＋HCl增长碳链与缩短碳链的反应(1)增长碳链2CH≡CH→CH2=CH—C≡CH2R—ClR—R＋2NaClR—ClR—CNR—COOHCH3CHOnCH2===CH2CH2—CH2nCH2=CH—CH=CH2CH2—CH=CH—CH22CH3CHO CH3CH=CH2＋H2＋CO2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R＋H2(Glaser反应)(2)缩短碳链＋NaOHRH＋Na2CO3三、其他利用常见官能团的性质进行路线设计1．官能团的引入引入羟基(—OH)烯烃与水的加成；醛(酮)与氢气的加成；卤代烃的水解；酯的水解等。其中最重要的是卤代烃的水解引入卤原子(—X)烃与X2取代；不饱和烃与HX或X2加成；醇与HX取代等。其中最主要的是不饱和烃的加成引入双键某些醇或卤代烃的消去引入碳碳双键；醇的氧化引入碳氧双键等2．官能团的消除(1)通过加成反应可以消除或—C≡C—如CH2===CH2在催化剂作用下与H2发生加成反应。(2)通过消去、氧化或酯化反应可消除—OH如CH3CH2OH消去生成CH2===CH2，CH3CH2OH氧化生成CH3CHO。(3)通过加成(还原)或氧化反应可消除—CHO如CH3CHO氧化生成CH3COOH，CH3CHO加H2还原生成CH3CH2OH。(4)通过水解反应可消除如CH3COOC2H5在酸性条件下水解生成CH3COOH和C2H5OH。(5)通过消去反应或水解反应消除卤素原子 如CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应生成乙烯和溴化钠，在NaOH水溶液中发生水解反应生成乙醇和溴化钠。3．官能团的改变(1)利用官能团的衍生关系进行衍变如R—CH2OHR—CHOR—COOH(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个如CH3CH2OHCH2===CH2Cl—CH2—CH2Cl水解,HO—CH2—CH2—OH(3)通过某种手段改变官能团的位置4．有机合成中路线设计(1)一元合成路线R—CH===CH2卤代烃一元醇→一元醛→一元羧酸→酯(2)二元合成路线CH2===CH2XCH2—CH2X二元醇→二元醛→二元羧酸→(3)芳香化合物合成路线例题1：化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下： （1）A中的官能团名称是__________。（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳__________。（3）写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式__________。(不考虑立体异构，只需写出3个)（4）反应④所需的试剂和条件是__________。（5）⑤的反应类型是__________。（6）写出F到G的反应方程式__________。（7）设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线__________(无机试剂任选)。答案：(1).羟基(2).(3).、、、、（任写3个）(4).C2H5OH、浓硫酸、加热(5).取代反应(6).、 (7).解析：（1）根据A的结构简式可知A中的官能团名称是羟基。（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳，则根据B的结构简式可知B中的手性碳原子可表示为。（3）具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式中含有醛基，则可能的结构为、、、、。（4）反应④是酯化反应，所需的试剂和条件是乙醇、浓硫酸、加热。（5）根据以上分析可知⑤的反应类型是取代反应。（6）F到G的反应分两步完成，方程式依次为：、 。（7）由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备，可以先由甲苯合成，再根据题中反应⑤的信息由乙酰乙酸乙酯合成，最后根据题中反应⑥的信息由合成产品。具体的合成路线图为：，