专题04 有机合成及其应用 合成高分子化合物(期末知识清单)高二化学下学期鲁科版

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专题04  有机合成及其应用  合成高分子化合物

考点01 碳骨架构建和官能团引入

▎必记点

1. 碳链增长的5大方法

方法

反应

加成增碳

C=C/C≡C/醛酮 + HCN

羟醛缩合

醛酮(至少含α-H)相互缩合

卤代烃取代

R-Cl + NaCN → R-CN + NaCl

加聚/缩聚

烯烃加聚、二元醇+二元酸缩聚

酯化反应

CH₃CH₂OH + CH₃COOH ⇌ CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O

2. 碳链减短的5大方法

方法

方程式

氧化

苯同系物侧链 → 苯甲酸

水解

RCOOR’ + H₂O → RCOOH + R’OH

裂化

C₁₆H₃₄ → C₈H₁₈ + C₈H₁₆

脱羧

R—COONa + NaOH —(CaO,Δ)→ R—H + Na₂CO₃

烯炔氧化断键

酸性KMnO₄

3. 由链成环的5种方法 ① 二元醇成环(脱水) ② 羟基酸酯化成环(内酯) ③ 氨基酸成环(内酰胺) ④ 二元羧酸成环(酸酐) ⑤ 双烯合成(Diels-Alder)

4. 官能团引入对照表

引入

方法

C=C

醇/卤代烃消去;炔烃部分加成

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引入

方法

—X

烯炔加HX/X₂;烷/芳烃取代;醇+HX

—OH

烯+H₂O;醛酮还原;卤代烃/酯水解

C=O

醇催化氧化;烯被KMnO₄氧化

—COOH

醛氧化;烯氧化断键;酯水解

5. 官能团保护方法

官能团

保护方法

C=C

加HCl保护,氧化后消去恢复

酚—OH

NaOH/CH₃I保护

—CHO

乙醇/乙二醇加成保护

—NH₂

醋酸酐转化为酰胺保护

醇—OH/—COOH

成酯保护

⚠️ 易错点

1.羟醛缩合要求至少一种含α-H才能反应

2.脱羧反应是碳链减短的重要方法,制烃常用

3.苯环不被KMnO₄氧化,但苯同系物侧链能被氧化成苯甲酸

4.醇消去需α-C的邻位β-C有H;甲醇、新戊醇不能消去

5.卤代烃水解用NaOH水溶液;消去用NaOH醇溶液

6.官能团保护后必须能恢复,否则保护无意义

💡 一句话速记

增碳5法(加成/缩合/取代/聚合/酯化);减碳5法(氧化/水解/裂化/脱羧/断键);保护看官能团特性。


考点02 有机合成路线的设计

▎必记点

1. 合成过程:原料 → 中间体₁ → 中间体₂ → … → 目标产物

2. 三大推断方法page number 1

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方法

思路

正合成分析

从原料出发,构建碳骨架+引入官能团

逆合成分析

从目标分子倒推,拆解到已知原料

综合推理

正逆结合,两边向中间挤压

3. 一元合成路线

R—CH=CH₂ → 卤代烃 → 一元醇 → 一元醛 → 一元羧酸 → 酯

4. 二元合成路线

CH₂=CH₂ → X—CH₂—CH₂—X → 二元醇 → 二元醛 → 二元羧酸 → 二元酯

5. 设计三原则 ① 判断目标物类别、官能团、相关知识 ② 拆解片段、找官能团转化方法 ③ 综合比较多方案,选最优

⚠️ 易错点

1.设计路线时优先考虑已知原料和给定信息反应

2.多官能团目标物要考虑官能团保护避免相互干扰

3.逆合成拆解时要找关键断键位置(如酯键、肽键、C=C)

4.路线步骤越短越优,但要保证可行性

5.注意反应条件不冲突(如不能既有消去又有加成)

💡 一句话速记

正推从原料构碳架引官能团;逆推从产物找关键断键;条件不冲突路线最短。


考点03 有机化合物分子式的测定

▎必记点

1. 确定实验式(最简式)

  •                   定性:燃烧产物 C→CO₂,H→H₂O,N→N₂或NO₂
  •                   定量:m©+m(H) ≠ m(有机物) → 含氧元素
  •                   求 n©:n(H):n(O) 最简整数比

2. 确定分子式

公式:

分子式 = (实验式)ₙ,n = 相对分子质量 ÷ 实验式式量

3. 质谱法测相对分子质量

  •                   原理:高能电子轰击样品 → 分子离子 + 碎片离子 → 磁场分离page number 2

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