1、第四节 有机合成1掌握构建碳链骨架的方法和引入官能团的方法及有机物官能团之间的相互转化。(重难点)2掌握有机合成的途径和条件的合理选择，以及逆合成分析法。(重难点)3了解有机合成对人类生产、生活的影响。有机合成的过程1有机合成的概念有机合成指利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物的过程。2有机合成的任务有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。3有机合成的过程4官能团的引入(1)引入碳碳双键的方法卤代烃的消去反应，醇的消去反应，炔烃的不完全加成反应。(2)引入卤素原子的方法醇(或酚)的取代，烯烃(或炔烃)的加成，烷烃(或苯及苯的同系物)的取代。(
2、3)引入羟基的方法烯烃与水的加成，卤代烃的水解，酯的水解，醛的还原。1由 怎样转变为 ?【提示】 由 转化成 的流程为。 NaOH 通 入 CO2 2如何由乙烯合成乙酸乙酯？【提示】 由乙烯合成乙酸乙酯的转化流程为CH2=CH2 CH3CH2Cl HCl 加 成 NaOH/H2O 水 解。1常见的取代反应中，官能团的引入或转化(1)烷烃的取代，如 CH4Cl 2 CH3ClHCl。 光 照 (2)芳香烃的取代，如 Br 2 HBr。 FeBr3 (3)卤代烃的水解，如 CH3CH2XNaOH CH3CH2OHNaX。 H2O (4)酯的水解，如 CH3COOC2H5H 2O CH3COOHC
3、2H5OH。2常见的加成反应中，官能团的引入或转化(1)烯烃的加成反应，如 CH2=CH2HX CH 3CH2X。其他如 H2O、X 2等均可以引入或转化为新的官能团。(2)炔与 X2、HX、H 2O 等的加成如 HCCHHCl H2C=CHCl。 催 化 剂 (3)醛、酮的加成，如 CH3CHOH 2 CH3CH2OH。 Ni 3氧化反应中，官能团的引入或转化(1)烯烃的氧化，如 2CH2=CH2O 2 2CH3CHO。 一 定 条 件 (2)含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化，如 被 KMnO4酸性溶液氧化为。(3)醇的氧化，如 2CH3CH2OHO 2 2CH3CHO2H 2O。 Cu/Ag
4、(4)醛的氧化，如 2CH3CHOO 2 2CH3COOH、CH 3CHO2Cu(OH) 催 化 剂 2NaOH CH3COONaCu 2O3H 2O。 4消去反应中，官能团的引入或转化(1)卤代烃消去： NaOH CH2=CHCH3NaClH 2O。 醇 CH2ClCH2Cl2NaOH CHCH2NaCl2H 2O。 醇 (2)醇消去：CH 3CH2OH CH2=CH2H 2O。 浓 硫 酸 1701下列反应中，引入羟基官能团的是( )ACH 2=CH2Br 2 CH 2BrCH2BrBCH 3CH2BrNaOH CH3CH2OHNaBr H2O C nCH2=CH2 CH 2CH2 一 定
5、 条 件 DCH 3CH2CH2BrNaOH CH3CH=CH2NaBrH 2O 醇 【解析】 引入羟基的方法：烯烃与水的加成；卤代烃的水解；酯的水解；醛的还原，故选 B。【答案】 B2由 1,3丁二烯合成 2氯1,3丁二烯的路线如下：本合成中各步的反应类型为( )A加成、水解、加成、消去 B取代、水解、取代、消去C加成、取代、取代、消去 D取代、取代、加成、氧化【解析】 根据合成路线中各中间产物中官能团的异同，可确定每步转化的反应类型。【答案】 A3工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯 ，其生产过程如下：A Cl2 催 化 剂 一 定 条 件 下 CH3I B C2H5OH HI 回答：(1)有
6、机物 A 的结构简式为_。(2)反应的化学方程式(要注明反应条件)：_。(3)反应的反应类型是_(填字母，下同)，反应的反应类型属于_。A取代反应 B加成反应C氧化反应 D酯化反应(4)反应的化学方程式(不用写反应条件，但要配平)：_。(5)在合成线路中，设计第和这两步反应的目的是_。【解析】 A 为甲苯在催化剂条件下与 Cl2发生反应得到的产物，并且该物质在一定条件下可以得到对甲基苯酚，所以 A 为 ；反应为羟基取代氯原子，应为取代反应；反应为苯环上的甲基被氧化为羧基，为氧化反应；与乙醇发生反应得到 B 物质，该反应为酯化反应，所以B 的结构简式为 。在合成路线中，第 步将OH 转化为OCH
7、3、第步将OCH 3转化为OH，是为了避免在氧化苯环上的甲基时，酚羟基也被氧化了，起到了保护酚羟基的作用。【答案】 (1) (2) C 2H5OHH 2O(3)A C(4) CH 3I HI(5)第步将OH 转化为OCH 3、第步将OCH 3转化为OH，防止酚羟基被氧化(或答“防止酚羟基被氧化” 、 “保护酚羟基”均对)4由环己烷可制备 1,4环己二醇二醋酸酯，下列是有关的八步反应(其中所有无机反应物都已略去)。其中有 3 步属于取代反应，2 步属于消去反应，3 步属于加成反应。(1)反应、_、_属于取代反应。(2)化合物的结构简式是 B_，C_。(3)反应所需的试剂和条件是_。【解析】 本题
8、考查有机物官能团的引入与转化。根据题中所给各物质结构及反应条件，可推知各步反应类型及各物质转化如下：【答案】 (1) (2) (3)NaOH 醇溶液，加热逆合成分析法1逆合成分析法示意图目标化合物中间体 中间体 基础原料2草酸二乙酯的合成(1)逆合成分析(2)合成步骤(用化学方程式表示)CH 2=CH2H 2O CH3CH2OH，反应类型：加成反应； 浓 硫 酸 CH 2=CH2Cl 2 ，反应类型：加成反应； 2NaOH 2NaCl，反应类型：水解(或取代)反应； H2O HOCH 2CH2OH HOOCCOOH，反应类型：氧化反应； O HOOCCOOH2C 2H5OH 2H 2O，反应类
9、型：酯化(或取代)反应。1由有机物 A 合成有机物 B 的流程如下：其中 D 能发生银镜反应，试判断 A、B、C、D 各为什么物质？【提示】 由 A、B、C、D 的转化关系可知 A 为醇，B 为醛，C 为羧酸，D 为酯，且A、B、C 碳原子数相同，D 能发生银镜反应，则 D 为甲酸甲酯，进而推知 A 为甲醇，B 为甲醛，C 为甲酸。2利用逆合成法分析由 CH2ClCH2CH2CH2OH 为原料制备 的中间过程。【提示】 HOCH2CH2CH2COOHCH2ClCH2CH2COOHCH2ClCH2CH2CHOCH2ClCH2CH2CH2OH。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
10、线RCH=CH2 卤代烃 一元醇 一元醛 一元羧酸 酯 HX NaOH 水 溶 液 、 氧 化 氧 化 3二元合成路线CH2=CH2 CH2XCH2X 二元醇 二元醛 二元羧酸 链酯、 X2 NaOH水 溶 液 氧 化 氧 化 环酯、聚酯4芳香族化合物合成路线【特别提醒】 有机合成原则：经济、环保、原料利用率高。1乙醇在与浓硫酸混合共热的反应过程中，受反应条件的影响，可发生两类不同类型的反应：1,4二氧六环是一种常见的溶剂。它可以通过下图所示的合成路线制得：其中 A 可能是( )A乙烯 B乙醇C乙二醇 D乙酸【解析】 由 A 的类别“烃类 A”可得答案为 A。【答案】 A2下列有机物可能经过氧
11、化、酯化、加聚三种反应制得高聚物的是( )ACH 3CH2CH2OH BC D【解析】 利用逆合成分析法可推知：【答案】 C3.乙酰水杨酸，又名邻乙酰氧基苯甲酸，是阿司匹林的主要成分。白色晶体或粉末，略有酸味，易溶于乙醇等有机溶剂，微溶于水，是常用的解热镇痛药。下面是某化学小组利用逆推法设计乙酰水杨酸合成路线的过程：1 查阅资料通过查阅资料得知：以水杨酸为原料合成乙酰水杨酸的反应为由苯酚制备水杨酸的途径：(2)实际合成路线的设计观察目标分子乙酰水杨酸的结构。乙酰水杨酸分子中有 2 个典型的官能团，即_、_。由目标分子逆推原料分子并设计合成路线。首先，考虑酯基的引入，由水杨酸与乙酸酐反应制得；然
12、后分头考虑水杨酸和乙酸酐的合成路线。其中，乙酸酐的合成路线为_。(3)根据信息和以前所学知识，水杨酸可以有以下几种不同的合成路线途径 1：途径 2：以上两种合成路线中较合理的为_；理由是_。【解析】 通过观察，乙酰水杨酸分子中有 2 个典型的官能团即羧基、酯基。根据所学知识逆推，乙酸酐可由乙酸合成，乙酸可由乙醛氧化得到，乙醛可由乙烯氧化得到，而乙烯是一种基本的原料。因此乙酸酐的合成路线为 CH2=CH2 CH 3CHO CH 3COOH 。水杨酸的 2 种合成路线中，邻甲基苯酚上的甲基氧化为羧基时，所用的氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液)还会将酚羟基氧化。需要在氧化甲基前将酚羟基转化为不能被氧化剂氧化的基团，在氧化甲基后再把酚羟基还原出来。由于此过程较为复杂，因此一般不采用此合成路线合成水杨酸。在工业上常由苯酚出发，采用由干燥苯酚钠与二氧化碳在加热、加压下生成邻羟基苯甲酸钠，邻羟基苯甲酸钠酸化得到水杨酸，进而合成乙酰水杨酸的合成方法。这种合成水杨酸的方法原料易得，工艺相对简单，适合大规模生产。【答案】 (2)羧基 酯基CH 2=CH2 CH 3CHO CH 3COOH (3)途径 1 因为途径 1 原料易得，工艺相对简单；而途径 2 过程复杂
