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第四节 有机合成 【知识梳理】 一、有机合成的原则、方法、关键 1、有机合成遵循的原则 （1）起始原料要价廉易得通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。 （2）尽量选择步骤最少的合成路线。（3）“绿色、环保”。（4）操作简单、条件温和、能耗低，易于实现。（5）不能臆造不存在的反应事实。 首先要属于哪一类、带有何种官能团然后结合所学过的知识或题给信息，寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法、官能团的引入 （1）引入羟基（—OH）：烯烃与水加成，卤代烃水解，酯的水解，醛、酮与H2加成等。 （2）引入卤原子（—X）：烃的取代，不饱和烃与X2、HX的加成，醇与HX的取代等。引入、官能团的消除 （1）通过加成消除不饱和键。 （2）通过加成（加H）或氧化（加O）消除醛基。 （3）通过消去或氧化或酯化等消去羟基。 、官能团的衍变 （1）利用衍生关系引入官能团，如醇醛羧酸 （2）通过化学反应增加官能团 如C2H5OHCH2CH2 （3）通过某种手段，改变官能团位置 如：CH3CH2CH2OHCH3CHCH2 4、各类官能团之间的互换和变化，一般来说有以下几种情况 (1)相互取代关系：如卤代烃与醇的关系，R—XR—OH取代。 (2)氧化还原关系：如醇与醛、酸之间的转化，CH2—OH—CHO—COOH (3)消去加成关系：如OH与浓硫酸共热170 ℃消去反应生成和水，而在催化剂、加热、加压条件下与水发生加成反应生成 (4)结合重组关系：如醇与羧酸的酯化酯的水解RCOOH＋R′—OHR—COOR′＋H2O 5、碳骨架的增减 ①增长：有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出。 ②变短：如烃的裂化、裂解，某些烃的氧化。 1.有机反应类型及相应有机物种类 （1）取代反应：烷烃（卤代），苯及其同系物（卤代、硝化、磺化），醇（卤代），苯酚（溴代）。 （2）加成反应：烯烃（X2、H2、HX、H2O），炔烃（X2、H2、HX），苯（H2），醛（），油脂（氢化）。 （3）消去反应：卤代烃脱，醇分子内脱。 （4）酯化反应：醇和羧酸，纤维素和酸，甘油和酸，醇和无机含氧酸。 （5）水解反应：卤代烃，酯、油脂，二糖和多糖，蛋白质。 （6）氧化反应：烯、炔、烷基苯、醇、醛等。 （7）还原反应：醛、葡萄糖与H2加成。 （8）加聚反应：乙烯、异戊二烯、氯乙烯等。 （9）缩聚反应：苯酚和甲醛等。 2.重要的有机反应规律 （1）双键的加成和加聚：双键之一断裂，加上其他原子或原子团或断开键相互连成链。 （2）醇的消去反应：消去和羟基所在相邻的上的，若相邻的上不能发生消去。 （3）醇的催化氧化反应：和羟基相连的上若有被氧化为醛若不被氧化。 （4）有机物成环反应：a.二元醇脱水，b.羟酸的分子内或分子间酯化，c.氨基酸脱水，d.二元羧酸脱水，e.以上化合物之间的脱水或酯化。×100% 【典型例题】 【课本合成案例】1、卡托普利的合成（课本66页）答案：93.0%×81.7%×90. 0%×85.6%=58.5% 2、草酸二乙酯的合成（课本66页） 考点一、官能团的消除（参见知识梳理的二、2） 【例1】：某种医用胶的成分为某同学以乙烯为起始物，设计了这种医用胶的合成路线： 请思考：在上述合成过程中，碳骨架是如何构建的？官能团是如何转化的？ 【思路分析】：逐步分析如下：反应①，乙烯水化，烯键转化为醇羟基。反应②，醇羟基氧化，醇羟基转化为醛基。反应③，醛基氧化，醛基转化为羧基。反应④，甲基氯代，在甲基上引入了官能团Cl原子。反应⑤，酸醇酯化，羧基转化为酯基，并完成了碳链的增长。反应⑥，Cl原子转化为氰基（—CN）。反应⑦，亚甲基上的1个H原子加成到醛羰基的O原子上形成醇烃基，醛羰基上的C原子连接到亚甲基的C原子上，是取代加成反应，既引入了醇羟基，也增长了碳链：。 反应⑧，消去了醇羟基，引入了烯键。答案：略。 考点二、官能团的引入（参见知识梳理的二、1） 【例2 】： 已知+HCN，R为烃基或H，以丙酮为原料合成有机玻璃的路线如下，在框内填入相应化合物的结构简式。 生成B时同时生成的副产物是（写化学式）。 解析： 据题给信息，可写出丙酮A：B→C是醇的消去反应：+H2O （B） （C） C→D是酸和醇的酯化反应： （D）答案： 【思维启示】：羰基加成遵循正负电性相吸的原则，即加成时，正电基团与负电基团相互吸引而结合在一起。 考点三、官能团的衍变（参见知识梳理的二、3） 【例3】 写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备的各步反应方程式（必要的无机试剂自选）： ①_____