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
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
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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
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