内容正文:
考点13 有机合成
【核心考点梳理】
一、有机合成
1.有机合成的概念
有机合成指利用相对简单、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的过程方法。
2.有机合成的任务和过程
3.有机合成的原则
(1)起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。
(2)尽量选择步骤最少的合成路线,使得反应过程中副反应少、产率高。
(3)符合“绿色化学”的要求,操作简单、条件温和、能耗低、易实现、原料利用率高、污染少,尽量实现零排放。
(4)按照一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应事实。
二、有机合成中的碳骨架的构建和官能团的引入
1.构建碳骨架
(1)增长碳链
①卤代烃与NaCN的反应
CH3CH2Cl+NaCN―→CH3CH2CN(丙腈)+NaCl;
CH3CH2CNCH3CH2COOH。
②醛、酮与氢氰酸的加成反应
CH3CHO+HCN―→;
。
③卤代烃与炔钠的反应
2CH3C≡CH+2Na2CH3C≡CNa+H2;
CH3C≡CNa+CH3CH2Cl―→CH3C≡CCH2CH3+NaCl。
④羟醛缩合反应
CH3CHO+。
(2)缩短碳链
①脱羧反应
R—COONa+NaOHR—H+Na2CO3。
②氧化反应
―→ (条件:KMnO4H+);
R—CH==CH2 ―→ RCOOH+CO2↑。(条件:KMnO4H+)
③水解反应:主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
④烃的裂化或裂解反应
C16H34C8H18+C8H16;C8H18C4H10+C4H8。
(3)成环
①二烯烃成环反应(第尔斯-阿尔德反应)
②形成环酯
++2H2O。
③形成环醚
(4)开环
①环酯水解开环
②环烯烃氧化开环
2.常见官能团引入或转化的方法
(1)碳碳双键
①醇的消去反应
CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2O。
②卤代烃的消去反应
CH3—CH2—Br+NaOHCH2==CH2↑+NaBr+H2O。
③炔烃的不完全加成反应
CH≡CH+HClCH2==CHCl。
(2)卤素原子
①烃与卤素单质的取代反应
+Br2+HBr;
+Cl2+HCl。
②不饱和烃的加成反应
+Br2―→;
CH2==CHCH3+HBrCH3CHBrCH3;
CH≡CH+HClCH2==CHCl。
③醇的取代反应
CH3—CH2—OH+HBrCH3—CH2—Br+H2O。
(3)羟基
①烯烃与水的加成反应
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH。
②卤代烃的水解反应
CH3—CH2—Br+NaOHCH3CH2—OH+NaBr。
③醛或酮的还原反应
CH3CHO+H2CH3CH2OH;
+H2。
④酯的水解反应
CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH;
CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH。
(4)官能团的转化
熟悉烃及其衍生物之间的相互转化是有机合成的基础。
【必备知识基础练】
1.(2020河北唐山高二检测)下列说法不正确的是( )
A.可发生消去反应引入碳碳双键
B.可发生催化氧化引入羧基
C.CH3CH2Br可发生取代反应引入羟基
D.与CH2CH2可发生加成反应引入碳环
2.(2020山东泰安高二检测)在有机合成中,常会将官能团消除或增加,下列相关过程及涉及的反应类型和相关产物合理的是( )
A.乙醇乙烯:CH3CH2OHCH3CH2BrCH2CH2
B.溴乙烷乙醇:CH3CH2BrCH2CH2CH3CH2OH
C.乙炔CHClBr—CH2Br
D.乙烯乙炔:CH2CH2CH≡CH
3.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。可经过三步反应制得。设计最合理的三步反应类型依次是( )
A.加成、氧化、水解 B.水解、加成、氧化
C.水解、氧化、加成 D.加成、水解、氧化
4.(2021山东济南高二检测)格林尼亚试剂简称“格氏试剂”,它是卤代烃与金属镁在无水乙醚中作用得到的,如:CH3CH2Br+MgCH3CH2MgBr,它可与羰基发生加成反应,其中的“—MgBr”部分加到羰基的氧上,所得产物经水解可得醇。今欲通过上述反应合成2-丙醇,选用的有机原料正确的一组是( )
A.氯乙烷和甲醛 B.氯乙烷和丙醛
C.一氯甲烷和丙酮 D.一氯甲烷和乙醛
5.(1)由环己醇制取己二酸己二酯,最简单的流程途径顺序正确的是( )
已知:RCH2CH2R'RCHO+RCHO
①取代反应 ②加成反应 ③氧化反应 ④还原反应 ⑤消去反应 ⑥酯化反应 ⑦中和反应 ⑧缩聚反应
A.③②⑤⑥ B.⑤③④⑥
C.⑤②③⑥ D.⑤③④⑦
(2)写出制取己二酸己二酯最后一步反应的化学方程式: 。
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