有机合成题的一般解题方法

专题 有机合成题的一般解题方法

【复习目标】熟悉有机合成中需要具备的基础知识(有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系，官能团的引入和消去，碳链的增减，官能团的保护等)，掌握有机合成的思路方法。

【机化学基础(选修5，人教版)P64-65：以有机反应为基础的有机合成，是有机化学的一个重要内容。它是利用简单、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。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，其过程就象建筑师建造一座大厦，从基础开始一层一层地向上构建。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，合成出第二个中间体……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。

逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法，它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。而这个中间体的合成与目标化合物的合成一样，是从更上一步的中间体得来的。依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。所确定的合成路线的各步反应其反应条件必须比较温和，并具有较高的产率，所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。】

(一)有机物合成的基础知识

1．有机合成中官能团的引入和消去 (1)在分子中引入官能团的方法

①引入卤原子 a.烯烃、炔烃的加成反应 b.取代反应

②引入羟基 a.加成反应(烯加水、醛酮加氢) b.水解反应 酯的水解 ③引入双键 a.加成反应(炔烃的加氢) b.消去反应(卤代烃、醇的消去) ④引入醛基或酮基：由醇羟基通过氧化反应可得到醛基或酮基。 (2)从分子中消除官能团的方法 ①经加成反应消除不饱和键

②经取代、消去、酯化、氧化等反应消去－OH ③经加成或氧化反应消除－CHO ④经水解反应消去酯基。

⑤经过水解、消去反应消去－X 2．有机合成中碳链的增减

(1)增长碳链的方法：①不饱和化合物间的加成、聚合(如乙烯→聚乙烯)、不饱和烃与HCN的加成后水解等。②酯化反应(如乙酸与乙醇转化为乙酸乙酯等)。③有机合成题中碳链的增长，也有可能以信息给出，此类问题中应高度重视反应物与产物中的碳原子数的比较及连接位置关系等。

(2)缩短碳链的方法，其方法主要有：①烃的裂化裂解(石油的裂化、裂解)。②某些烃的氧化(如苯的同系物、烯烃等)。③羧酸的脱羧反应。④酯的水解反应

3. 有机合成中官能团的保护

在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下产生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取措施保护某些官能团，待完成反应后再除去保护基，使其复原。(备考指南P125－6)

例如为防止一OH被氧化可先将其酯化，为保护C＝C不受氧化可先将其与HBr加成或与水加成，在含有C＝C和－CHO的化合物中欲用溴水检验C＝C，应先将－CHO用弱氧化剂(银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化)等。 (二)有机物合成的途径

(1)一元合成路线：RCH＝CH2→一卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (2)二元合成路线：RCH＝CH2→二卤代烃→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯(链酯、环酯、聚酯) 。

(3)芳香族化合物合成路线： — CH → → — CH→ 2 OH — COOH →酯 —CH2Cl 3

在实际合成题中，有机物往往含有多种官能团，要充分考虑官能团的转化顺序。 解答有机合成题要注意：(1)选择出合理简单的合成路线，同时应把握以下原则：合成路

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线的原理正确、路线简捷、易于提纯、反应条件温和、具有较高的产率，原料低毒性、低污染、易得和廉价的等；(2)熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系以及重要官能团的引入和消去等基础知识。 (三)有机物合成的思路方法

(1)正向合成法：采用正向思维，结合原料的化学性质，寻找符合需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标物，其过程可用“原料→中间产物Ⅰ→中间产物Ⅱ??→目标物”来表示。

(2)逆向追溯法：采用逆向思维，按“目标物→中间产物Ⅰ→中间产物Ⅱ??→原料”的顺序确定合成顺序。

(3)综合法：采用正逆向思维相结合，由两端推中间或中间推向两端。 〖例题〗（MCEJ05-24）6－羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸。

请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件）

提示：①合成过程中无机试剂任选，②如有需要，可以利用试卷中出现过的信息，③合成反应流程图表示方法示例如下：

〖练习1〗2005-2006学年广州市高三B组调研测试的24题 已知：

某课外活动小组用电石、一氯甲烷为基本原料合成聚丙烯酸甲酯，请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件，其它无机试剂可自选，有机物用结构简式表示）。 合成流程图表示方法示例如下：

〖练习2〗利用芳香烃X和链烃Y可以合成紫外线吸收剂BAD，已知G不能发生银镜反应，BAD结构简式为：

BAD的合成路线如下：

试回答下列

(1)写出结构简式Y D 。

（2）属于取代反应的有 （填数字序号） 。 （3）1molBAD最多可与含 molNaOH的溶液完全反应 （4）写出方程式 反应④ 。 B+G→H 。

2

化学有机合成题

1.已知一个碳原子上连有两个羟基时，易发生下列转化： 请根据下图回答问题.

RHO C OH H-H2OOR C H(1).E中含有官能团的名称是 ；③的反应类型是 ，C跟新制的

氢氧化铜反应的化学方程化为 .

(2).已知B的相对分子质量为162，其燃烧产物中n(CO2):n(H2O)=2:1 则B的分子式为 ，F的分子式为 . (3).在电脑芯片生产领域，高分子光阻剂是光刻蚀0.11mm线宽芯片的关键技术.F是这种高分子光阻剂生产中的主要原料.F具有如下特点：①能跟Fec13溶液发生显色反应：②能发生加

聚反应；③芳环上的一氯代物只有两种.F在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为 .

(4).化合物G是F的同分异构体，它属于芳香族化合物，能发生银镜反应.G可能有 种结构，写出其中任一种同分异构体的结构简式 .

2.已知水解聚马来酸酐（HPMA）普遍用于锅炉中作阻垢剂.按下列步骤可以从不饱和烃A合成HPMA（其中D物质的结构简式为： ）：

(1).写出下列物质的结构简式：A C G (2).写出下列反应的化学方程式：②. ⑧. (3).写出聚合物I的名称： ，合成产品HPMA的结构简式： 3．化合物A是石油化工的一种重要原料，用A和水煤气为原料经下列途径合成化合物D（分子式为C3H6O3）.

已知：

请回答下列问题：

(1).写出下列物质的结构简式：

A：__________；B：____________；C：_____________；D：___________.

(2).指出反应②的反应类型______________________.(3).写出反应③的化学方程式

3

_______________.

(4).反应④的目的是___________________________________________________. (5).化合物D’是D的一种同分异构体，它最早发现于酸牛奶中，是人体内糖类代谢的中间产物.D’在浓硫酸存在的条件下加热，既可以生成能使溴水褪色的化合物E（C3H4O2），又可以生成六原子环状化合物F（C6H8O4）.请分别写出D’生成E和F的化学方程式：

D’→E：__________________________________ D’→F：

_____________________________.

4.已知：①.卤代烃（或－Br）可以和金属反应生成烃基金属有机化合物.后者又能与含羰基化合物反应生成醇：

25222??RCH2OMgBr??RBr＋Mg?????RMgBr?????RCH2OH

?CH?OCHOHO/H?②.有机酸和PCl3反应可以得到羧酸的衍生物酰卤：

O O ③.苯在AlCl3催化下能与酰卤作用：

? + R—C—Cl ???—C—R + HCl

请以最基础的石油产品（乙烯、丙烯、丙烷、苯等）并任选无机试剂为原料依下列路线合成J，已知J分子式为C10H14O，

HBr Mg

B A

CH2=CH2 a c b PCl3 C D E F AlCl3 d H2O B J G H + H

(1).写出下列反应的反应类型：C→D： F→G： (2).写出E和J的物质的结构简式：E： J： (3).写出下列反应方程式：

D→E： __________ G→H： __________ 5.据报导，目前我国结核病的发病率有抬头的趋势.抑制结核杆菌的药物除雷米封外，PAS—Na（对氨基水杨酸钠）也是其中一种.它与雷米封可同时服用，可以产生协同作用.已知：

①②

（苯胺、弱碱性、易氧化）

下面是PAS—Na的一种合成路线（部分反应的条件未注明）：

按要求回答问题：

⑴.写出下列反应的化学方程式并配平

A→B：__________________________________________________________________； B→C7H6BrNO2：__________________________________________________________. ⑵.写出下列物质的结构简式：C：____________________D：______________________.

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⑶.指出反应类型：I_________________，II_________________.

⑷.指出所加试剂名称：X______________________，Y____________________. 6．药用有机物A为一种无色液体.从A出发可发生如下一系列反应 请回答：

B CO2+H2O ② D 浓溴水 ③ F 白色沉淀 NaOH溶液 A(C8H8O2) △① C H+ E C2H5OH④ G(C4H8O2) 浓硫酸△ 具有香味的液体 ⑴.化合物F结构简式： .

⑵.写出反应①的化学方程式： . ⑶.写出反应④的化学方程式： . ⑷.有机物A的同分异体甚多，其中属于羧酸类的化合物，且含有苯环结构的异构体有______ 种

⑸.E的一种同分异构体H，已知H可以和金属钠反应放出氢气，且在一定条件下可发生银镜反应.试写出H的结构简式： .E的另一种同分异构体R在一定条件下也可以发生银镜反应，但不能和金属钠反应放出氢气.试写出R的结构简式： .

7．咖啡酸（下式中的A）是某种抗氧化剂成分之一，A与FeCl3溶液反应显紫色。 1molB与2molNaOH C 足量NaHCO3溶液 Br2/CCl4溶液 溶液恰好完全反应 (C9H5O4Na3) B A （1）咖啡酸中含氧官能团的名称为_______________________________________。 （2）咖啡酸可以发生的反应是____________________________________（填写序号）。

① 氧化反应 ② 加成反应 ③ 酯化反应 ④ 加聚反应 ⑤ 消去反应 （3）咖啡酸可看作1，3，4—三取代苯，其中两个相同的官能团位于邻位，取代基中

不含支链。则咖啡酸的结构简式为___________________________________。 （4）3.6 g咖啡酸与足量碳酸氢钠反应生成气体（标准状况）______________mL。 （5）蜂胶的主要活性成分为CPAE，分子式为C17H16O4，该物质在一定条件下可水解生成咖啡酸和一种醇，该醇为芳香醇，且分子结构中无甲基，则咖啡酸跟该芳香醇在一定条件下反应生成CPAE的化学方程式为_____________________________________________。

8.某烃A的化学式为C7H8，通过一系列步骤能合成聚酰氨类物质E，E的化学式为（(C7H5NO)n）；A在NaClO作用下能生成化合物F，F具有顺反异构体；F在催化剂作用下与HCl生成G，G具有对映异构体；F也能发生臭氧化反应，还原条件下水解得到H，H的化学式为C7H6O。

??B???C???D????E A??a?b?c聚合 5