第9章 第53讲 有机物的合成与推断（Word教参）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（鲁科版 新教材 新高考）

第53讲　有机物的合成与推断 复习目标 1.能基于官能团、化学键的变化掌握烃及其衍生物之间的转化关系。 2.基于碳骨架的构建、官能团的引入、转化与保护掌握有机物的合成方法。 3.能够根据有机合成路线中信息和已知信息，推断未知物质的结构，了解设计有机物的简单合成路线的一般方法。 　有机物合成路线的分析与设计 有机合成是指使用相对简单易得的原料，设计合成路线通过有机反应来构建碳骨架和官能团的引入与转化合成出具有特定结构和性质的目标分子。 1.有机合成中碳骨架的构建 (1)碳链的增长反应 常见的碳链增长反应，除了常见的加聚反应、缩聚反应和酯化反应外，题目中还常常提供以下几种碳链增长反应信息： ①卤代烃与氰化钠(NaCN)反应 CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH(生成羧酸) CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2CH2NH2(生成胺) ②烯烃和炔烃与HCN的加成反应 CH≡CHCH2===CHCN CH2===CHCOOH 　　　　　　烯丙腈 丙烯酸 ③醛、酮中的羰基与HCN加成：CH3CHO＋HCN ④醛、酮与RMgX加成：＋RMgX―→ ⑤醛、酮的羟醛缩合(其中至少一种有α­H)： ⑥苯环上的烷基化反应：＋R—Cl ＋HCl ⑦卤代烃与活泼金属作用：2CH3Cl＋2Na―→CH3—CH3＋2NaCl (2)碳链的缩短反应 常见的碳链缩短反应有烷烃的裂化反应、酯基和肽键等的水解反应、不饱和烃(烯烃、炔烃)及芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧酸或酮的反应。如： ①。 ②RC≡CHRCOOH。 ③ 。 (3)由链成环反应 ①二元醇成环 如：HOCH2CH2OH ＋H2O； ②羟基酸酯化成环 如： ＋H2O； ③氨基酸成环 如：H2NCH2CH2COOH―→＋H2O； ④二元羧酸成环 如：HOOCCH2CH2COOH ＋H2O； ⑤双烯合成 如：。 2.有机合成中官能团的引入、消去与改变 (1)官能团的引入 官能团 引入方法 卤素原子 ①烃、酚的取代； ②不饱和烃与HX、X2的加成； ③醇与氢卤酸(HX)反应 羟基 ①烯烃与水加成； ②醛、酮与氢气加成； ③卤代烃在碱性条件下水解； ④酯的水解 碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去； ②炔烃不完全加成； ③烷烃裂化 碳氧双键 ①醇的催化氧化； ②连在同一个碳上的两个羟基脱水； ③含碳碳三键的物质与水加成 羧基 ①醛基氧化； ②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解 (2)官能团的消除 ①通过加成反应可以消除不饱和键(双键、三键、苯环)； ②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基； ③通过加成或氧化反应等消除醛基； ④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。 (3)官能团的改变 ①利用官能团的衍生关系进行衍变，如：RCH2OHRCHORCOOH； ②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如： CH3CH2OHCH2===CH2 Cl—CH2—CH2ClHO—CH2—CH2—OH； ③通过某种手段改变官能团的位置，如： 3.有机合成中官能团的保护 官能团 保护方法 酚羟基(—OH) 酚羟基易被氧化，在氧化其他基团前，先与CH3I反应，—OH转化为—OCH3，待氧化后再与HI反应转化为—OH 醛基(—CHO) 醛基可被弱氧化剂氧化，为防止被氧化，可与乙二醇反应生成缩醛，待氧化反应结束后，再水解转化为—CHO 4.有机合成路线的分析方法 有机合成路线的确定，需要在掌握碳骨架构建和官能团引入与转化基本方法的基础上，进行合理的设计与选择，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。 5.常见的分析方法有正向合成分析法和逆合成分析法 (1)正向合成分析法 (2)逆合成分析法 考向1　有机合成中碳骨架的构建和官能团的转化 【例1】(2023·广东珠海调研)有机物甲的结构简式为，可以通过如图路线合成(分离方法和其他产物已经略去)。下列说法不正确的是 (　　) A.甲可发生取代反应、加成反应 B.步骤Ⅰ的反应方程式为＋ ＋HCl C.步骤Ⅱ在苯环上引入醛基，步骤Ⅳ的反应类型是取代反应 D.步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是保护氨基不被氧化 A　解析：戊是，步骤Ⅳ中发生水解得到甲，甲为，含有氨基、羧基和苯环，可以发生取代反应、加成反应，A错误；反应Ⅰ中发生取代反应生成和HCl，B正确；步骤Ⅱ中生成物含—CHO，该步引入，戊的结构简式为，步骤Ⅳ是戊中的发生水解反应，则反应类型是取代反应，C正确；氨基易被氧化，因此步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是保护氨基不被氧化，D正确。 考向2　根据题目信息设计合成路线 【例2】(2023·河北省名校联盟联考)3，4­二羟基肉桂酸乙酯()具有抗炎作用和治疗自身免疫性疾病