内容正文:
2023年一轮复习有机合成及推断
【必备知识】
1. 构建碳骨架(增长,缩短,成环)
1. 增长碳链
举例
增长碳链
2CH≡CH―→CH2===CH—C≡CH
2R—ClR—R+2NaCl
2. 碳链的缩短
①链缩短的反应:烷烃的裂化反应;酯类、糖类、蛋白质等的水解反应;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。
如 +
RC≡CH
②去除羧基:CaO/△
RCOONa+NaOH → RH+Na2CO3(缩短碳链)
3. 成环
(1) 酯成环,醚成环,肽键成环(分别列举例子)
(2)第尔斯-阿尔德反应。
如+
2. 引入官能团(分别写出相关方程式)
(1)不同官能团的引入
※C=C的形成: ①一元卤代烃在强碱的醇溶液中消去HX;②醇在浓硫酸存在的条件下消去H2O;③炔烃的加成;④烷烃的热裂解和催化裂化。
※C≡C的形成: ①二元卤代烃在强碱的醇溶液中消去两分子的HX;②一元卤代烯烃在强碱的醇溶液中消去HX;③实验室制备乙炔原理的应用。
※卤素原子的引入方法: ①烷烃的卤代(主要应用于甲烷);②烯烃、炔烃的加成(HX、X2);③芳香烃与X2的加成;
④芳香烃苯环上的卤代;⑤芳香烃侧链上的卤代;⑥醇与HX的取代。
※羟基的引入方法: ①烯烃与水加成;②卤代烃的碱性水解;③醛的加氢还原;④酮的加氢还原;⑤酯的酸性或碱性水解;⑥苯氧离子与酸反应。
※醛基或羰基的引入方法:①烯烃的催化氧化;②炔烃与水的加成;③醇的催化氧化。
※羧基的引入方法:①苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化;②醛的催化氧化;③酯的水解。④肽、蛋白质的水解。
※酯基的引入方法:酯化反应的发生。
※硝基的引入方法:硝化反应的发生。
※氰基的引入方法:①烯烃与HCN的加成;②炔烃与HCN的加成;③卤代烃与CN-的取代。
※氨基的引入方法:①-NO2的还原;②-CN的加氢还原;③肽、蛋白质的水解。
(2) 官能团的消去:
a.通过 消除不饱和键(双键、三键、苯环)。
b.通过 、氧化或酯化反应等消除羟基。
c.通过 或氧化反应等消除醛基。
d.通过 反应消除酯基、肽键、卤素原子。
(3)官能团保护:
有些官能团在氧化过程中容易被破坏,如果不想被破坏,需要转化为不易被氧化的官能团。
①酚羟基:
C6H5OH+CH3I→C6H5OCH3C6H5OCH3+HI→C6H5OH
②醇羟基:
ROH+HBr→RBr RBr+NaOH→ROH
ROH+R’COOH→R’COOR R’COOR→ROH
③氨基:
RNH2+R’COOH→R’CONHR R’CONHR→RNH2
④碳碳双键:
-C=C-+HX→-CH-CX- -CH-CX-+NaOH→-C=C-
⑤醛基:
RCHO+2CH3CH2OH→RCH(OC2H5)2+ H2O RCH(OC2H5)2+ H2O→H+→RCHO+2CH3CH2OH
(4)官能团引入顺序:
如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中,应先把—CH3氧化成—COOH之后,再把—NO2还原为—NH2,防止当KMnO4氧化—CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化
【经典题型】
1. 经典路线
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
③芳香化合物合成路线
④改变官能团的位置
2. 有机合成常见类型
(1)以熟悉官能团的转化为主型
例如:请设计以 CH2===CHCH3为主要原料(无机试剂任选)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。
(2)以分子碳骨架变化为主型
例如:请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯()的合成路线流程图(须注明反应条件)。
提示:R—Br+NaCN―→R—CN+NaBr。
(3)陌生官能团兼有碳骨架显著变化型(多为考查的重点)
要注意模仿题干中的变化,找到相似点,完成陌生官能团及碳骨架的变化。例如:
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。
关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点(碳骨架的变化、官能团的变化;硝基引入及转化为氨基的过程)。
(1)以熟悉官能团的转化为主型 (2)以分子碳骨架变化为主型
(3)陌生官能团兼有碳骨架显著变化型(多为考查的重点)
【高考真题】
1.(2022年全国甲卷36题)近年来,以大豆素(化合物C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物,因其具有优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下:
根据上述路线