2017-2018学年度高二化学《有机合成综合应用》知识点归纳以及典例导析.doc

有机合成综合应用 【学习目标】 【要点梳理】 中间产物产品 3．有机合成的任务。 有机合成的任务包括目标化合物分子碳骨架的构建和官能团的引入与转化。 4．有机合成的过程。 有机合成的过程是利用简单的试剂作为基础原料，通过有机反应连上一个官能团或一段碳链，得到一个中间体；在此基础上利用中间体上的官能团，加上辅助原料，进行第二步反应，合成第二个中间体……经过多步反应，按照目标化合物的要求，合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。其合成过程示意图如下： 要点二、有机合成的关键 有机合成的关键是目标化合物分子的碳骨架的构建和官能团的引入与转化。 1．碳骨架的构建。 构建碳骨架是合成有机物的重要途径。构建碳骨架包括在原料分子及中间化合物分子中增长或缩短碳链、成环或开环等。 (1)碳骨架增长。 条件：有机合成所用的有机原料分子中所含碳原子数若小于目标物质的分子中的碳原子数，就需要增长碳链。 碳骨架增长举例： ①卤代烃的取代反应。 a．溴乙烷与氰化钠的醇溶液共热： CH3CH2Br+NaCNCH3CH2CN+NaBr(取代反应) CH3CH2CN+2H2O+H+→CH3CH2COOH+NH4+(酸性条件下水解) b．溴乙烷和丙炔钠反应： 2CH3C≡CH+2Na2CH3C≡CNa+H2↑ CH3CH2Br+CH3C≡CNa→CH3CH2≡CCH3+NaBr ②醛与氢氰酸的加成反应。 ③酮与氢氰酸的加成反应。 ④醛、酮和烷基锂的加成。 ⑤烯、炔与氢氰酸的加成反应。 HC≡CH+HCNCH2＝CH—CN ⑥醛、酮与醛的加成。 ⑦各类缩合反应。 ⑧酯化反应。 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O (2)碳链的减短。 条件：有机合成所用的有机原料分子中所含碳原子数大于目标物分子，就需要减短碳链。 ①烯烃、炔烃的氧化反应。 如： ②羧酸或羧酸盐脱去羧基。 如：CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3 ③水解反应。 CH3COOCH3+NaOHCH3COONa+CH3OH H2N—CH2—CONH—CH2COOH+H2O—→2H2N—CH2COOH (C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 ④苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化。 (3)成环反应。 ①二元醇成环。 ②羟基酸分子内酯化。 ③二元羧酸成环。 ④氨基酸成环。 (4)开环反应。 ③环烯烃被酸性KMnO4溶液氧化 2．官能团的引入、消除和转化。 有机合成的思路是通过有机反应构建目标化合物的分子骨架，并引入或转化所需的官能团。根据所学过的有机反应，应掌握有机物官能团的引人、消除和转化的各种方法。 (1)官能团的引入。 ①引入碳碳双键（）。 a．卤代烃的消去：CH3CH2Br+NaOHCH2＝CH2↑+NaBr+H2O b．醇的消去： CH3CH2OHCH2＝CH2↑+H2O c．炔烃的不完全加成： HC≡CH+HClCH2＝CHCl ②引入卤原子(—X)。 a．烷烃或苯及其同系物的卤代： CH4+Cl2CH3Cl+HCl b．不饱和烃和HX、X2的加成： CH2＝CH2+HBrCH3—CH2Br HC≡CH+2Br2→CHBr2—CHBr2 c．醇与氢卤酸的取代： CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O ③引入羟基(—OH)。 a．烯烃与水的加成： CH2＝CH2+H2OCH3—CH2OH b．醛(酮)的加成： c．卤代烃的水解： R—X+H2OR—OH+HX d．酯的水解： R—COOR＇+NaOH→R—COONa+R＇—OH (2)官能团的消除。 ①通过有机物加成可消除不饱和键； ②通过消去、氧化或酯化可消除羟基； ③通过加成或氧化可消除醛基； ④通过消去或取代可消除卤原子。 (3)官能团的转变。 ①利用官能团的衍生关系进行转变，如： 醇醛—→羧酸 ②通过不同的反应途径增加官能团的个数，如： ③通过不同的反应，改变官能团的位置。 官能团的转化是有机合成中常见的方法，卤代烃在官能团的转化中起着桥梁作用。因此要熟练记住有机物之间相互转化的关系图并能熟练运用。 要点三、有机合成的方法—逆合成分析法 1．有机合成的方法包括正向合成分析法和逆合成分析法等。 2．正向合成分析法是从已知的原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间体，逐步推向合成的目标有机物，其合成示意图是：