5.3 有机合成设计-【划重点】2023-2024学年高二化学同步讲与练（苏教2019选择性必修3）

第三单元 有机合成设计 目标导航 1．熟悉常见官能团的结构和特征反应，说明有机物中基团之间的相互影响； 2．认识有机物之间的相互转化关系； 3．了解设计有机合成路线的一般方法。 知识01 有机物基团间的相互影响 1．苯环与侧链的相互影响 (1)苯环与甲基的相互影响 ①甲基对苯环的影响：甲基使苯环上侧链邻、对位上的H原子变得_______。 ②苯环对甲基的影响：苯环使甲基性质活泼而被_______。 (2)苯环与羟基的相互影响 ①苯酚中苯基对羟基的影响 在苯酚分子中，苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子，促使它比乙醇分子中羟基上的氢原子更易_______。 ②苯酚中羟基对苯基的影响(苯和苯酚溴代反应的比较) 苯 苯酚 反应物 液溴、苯 浓溴水、苯酚 反应条件 催化剂 不需催化剂 被取代的氢原子数 1个 3个 反应速率 慢 快 2．基团之间的相互影响 (1)有机化合物分子中基团之间是相互_______和相互_______的。基团之间的相互作用会影响物质的_______，以及有机反应的_______。 (2)有机反应所用的溶剂及其他反应条件会影响反应的_______和反应_______。 【即学即练1】有机物分子中的原子(团)之间会相互影响，导致相同的原子(团)表现不同的性质。下列各项事实不能说明上述观点的是(　　) A．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而甲基环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．乙烯能与溴水发生加成反应，而乙烷不能与溴水发生加成反应 C．苯酚可以与NaOH反应，而乙醇不能与NaOH反应 D．苯酚与溴水可直接反应，而苯与液溴反应需要FeBr3作催化剂 知识02 重要有机物之间的相互转化 1．有机合成中常见的碳链变化 碳链变化 反应方式 碳链增长 不饱和有机物之间的加成或相互加成 卤代烃与氰化钠或炔钠的反应 醛、酮与HCN的加成等 碳链缩短 烯、炔的氧化 烷的裂解 脱羧反应 芳香烃侧链的氧化 2．常见官能团引入或转化的方法 引入的官能团 反应类型 引入碳碳双键 卤代烃的消去反应 醇的消去反应 炔烃与H2、HX、X2的不完全加成反应 引入卤素原子 不饱和烃与卤素单质(或卤化氢)的加成反应 烷烃、苯及其同系物与卤素单质发生取代反应 醇与氢卤酸的取代反应 引入羟基 卤代烃的水解反应 醛、酮与H2的加成反应 酯的水解反应 引入羧基 醛的氧化 苯的同系物的氧化 (酸性高锰酸钾溶液) 酯的水解(酸性条件) 3．有机物分子中官能团的消除 (1)消除不饱和双键或三键，可通过加成反应。 (2)经过酯化、氧化、与氢卤酸取代、消去等反应，都可以消除—OH。 (3)通过加成、氧化反应可消除—CHO。 (4)通过水解反应可消除酯基。 常见的有机物转化路线 1．烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系 2．一元合成路线 3．二元合成路线 4．芳香化合物合成路线 (1) (2) 【即学即练2】石油化工产品X的转化关系如图所示，下列判断错误的是 (　　) A．X→Y是加成反应 B．乙酸→W是酯化反应，也是取代反应 C．Y能与钠反应产生氢气 D．W能与NaOH溶液反应，但不能与稀硫酸反应 【即学即练3】官能团的转化在有机合成中极为常见，能够在碳链上引入羟基的反应是(　　) ①取代反应　②加成反应　③消去反应　④水解反应 ⑤还原反应　⑥氧化反应　⑦酯化反应　⑧硝化反应 A．①②⑥⑦　　　 B．①②④⑤ C．③⑥⑦⑧ D．②③⑤⑥ 知识03 有机合成的一般过程 1．有机合成定义 有机合成就是利用_______、_______的原料，通过一系列有机化学反应生成具有_______结构和_______的有机化合物的过程。 2．有机合成的任务和过程 (1)有机合成的任务包括目标化合物分子_______的构建和__________的转化。 (2)基本过程为利用简单的试剂作为_______材料，通过有机反应连上一个__________或一段_______，得到一个中间产 物；在此基础上利用中间体上的_________，进行第二步反应，以此类推，经过多步反应，合成目标化合物。 3．逆合成分析法 (1)逆合成分析法是将目标化合物_______一步，寻找_______反应的中间原料，即前体，依次倒推，最后确定最适宜的______________和最终的合成路线。 (2)基本思路：将目标分子中的__________切断或转换_________，推出拟合成目标分子的前体，再根据前体推出最初的原料。即： 目标化合物→前体1→前体2→……→起始原料 (3)逆合成分析法基本思路示例 例如：由乙烯合成草酸二乙酯，其思维过程可概括如下： 具体路线：