第10讲 有机合成-【讲测练】2023-2024学年高二化学同步辅导与练习（人教版2019选择性必修3）

高中化学（有机化学基础）同步辅导与练习 第10讲 有机合成 【学习目标】 1．认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化。掌握官能团的引入和转化的一些技巧。 2．了解设计有机合成路线的一般方法。 3．理解逆合成分析法在有机合成中的应用，尤其在制药行业中的重要作用，知道“绿色合成”原则。 一、有机合成的主要任务 1．有机合成的概念 有机合成指使用相对简单易得的原料，通过有机化学反应来构建__________和引入__________，由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。 2．构建碳骨架 (1)碳链增长的反应： 当原料分子中的碳原子数少于目标分子中的碳原子数时，可以通过引入含碳原子的官能团等方式使碳链增长。如： ①CH≡CHCH2==CHCN CH2==CHCOOH 丙烯腈 丙烯酸 ② ③羟醛缩合反应生成烯醛 (2)碳链减短的反应：氧化反应等则可以使烃分子链缩短。 如： ① ②RC≡CHRCOOH ③ (3)成环反应 共轭二烯烃与含碳碳双键的化合物反应，得到环加成产物。 3．引入官能团 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、苯及苯的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) 4．合成过程中官能团的保护 含有多个官能团的有机化合物在进行反应时，非目标官能团也可能受到影响。此时需要将该官能团保护起来，先将其转化为不受该反应影响的其他官能团，反应后再转化复原。 例如：醇羟基的保护 先将羟基转化为醚键，使醇转化为在一般反应条件下比较稳定的键。相关合成反应结束后，再在一定条件下脱除起保护作用的基团(保护基)，恢复羟基。 【交流讨论】 已知羟基直接连在苯环上的物质属于酚类，酚类的羟基有弱酸性，酚类物质易被氧化，食品添加剂中的防腐剂G可由有机物A经多步反应制得： (1)以上合成过程设计A→B和D→E的目的是__________________。 (2)如何将转化为？写出转化的流程。 (3)由怎样转变为?写出转化的流程。 【归纳小结】有机合成中常见官能团的保护 (1)酚羟基的保护：酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。用氢氧化钠溶液先转化为酚钠，后酸化恢复为酚。 (2)氨基的保护：氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。先用盐酸转化为铵盐，后加氢氧化钠溶液重新转化为氨基。 (3)碳碳双键的保护：碳碳双键易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。可先与氯化氢通过加成反应转化为氯代物，后用氢氧化钠醇溶液通过消去反应恢复为碳碳双键。 (4)醛基的保护：醛基也是容易被氧化剂氧化，可以先还原为醇，再氧化为醛。 【课堂练习】 1．一定条件下，炔烃可以进行自身化合反应。如乙炔的自身化合反应为2HC≡CH―→HC≡C—CH==CH2。下列关于该反应的说法不正确的是(　　) A．该反应使碳链增长了2个碳原子 B．该反应引入了新官能团 C．该反应是加成反应 D．该反应属于取代反应 2．已知酸性：>H2CO3>>HCO ，综合考虑反应物的转化率和原料成本等因素，将转变的方法有(　　) A．与稀 H2SO4 共热后，加入足量的 NaHCO3 溶液 B．与稀 H2SO4 共热后，加入足量的 Na2CO3 溶液 C．与足量的 NaOH 溶液共热后，再加入适量 H2SO4 D．与足量的 NaOH 溶液共热后，再通入足量 CO2 3．从最初的水杨酸()到阿司匹林()，再到长效缓释阿司匹林，水杨酸系列药物产品的结构改造经历了数百年的历史。一种制备水杨酸的流程如图所示，下列说法错误的是(　　) A．设计步骤①的目的是利用—SO3H占位，减少副产物生成 B．1 mol阿司匹林与足量氢氧化钠溶液反应时，最多可消耗2 mol NaOH C．若将步骤④、⑤的顺序互换，还需在④、⑤之间增加保护酚羟基的步骤 D．要获得疗效更佳、作用时间更长的缓释阿司匹林，可以对分子结构进行修饰 二、有机合成路线的设计与实施 1．有机合成路线确定的要素 (1)基础：在掌握碳骨架构建和官能团转化基本方法的基础上。 (2)设计与操作：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。 2．有机合成过程示意图 3．逆合成分析法 (1)基本思路 (2)实例——合成乙二酸二乙酯 ①思维过程 ②合成路线 ③化学方程式依次为 a．___________