2024届高三化学二轮复习策略 ——常考题空 有机合成路线的设计
一、有机合成中官能团的转变 1．官能团的引入(或转化)
—OH ＋H2O；R—X＋H2O；R—CHO＋H2；RCOR′＋H2；R—COOR′＋H2O；多糖发酵 —X 烷烃＋X2；烯(炔)烃＋X2或HX；R—OH＋HX R—OH和R—X的消去；炔烃不完全加氢 某些醇氧化；烯烃氧化；炔烃氧化；糖类水解 R—CHO＋O2；苯的同系物被强氧化剂氧化；羧酸盐酸化；R—COOR′＋H2O 酯化反应 —CHO —COOH —COO— 2.官能团的消除
(1)消除双键：加成反应。
(2)消除羟基：消去、氧化、酯化反应。 (3)消除醛基：还原和氧化反应。 3．官能团的保护
在引入一个新官能团或将某一官能团加以转换时，若反应会影响分子中原有的官能团，则应对这一官能团进行保护。例如在含有碳碳双键的分子中，欲将羟基氧化时，应先把碳碳双键保护起来，以防被破坏。为了保护其他官能团而人为引入的基团，称为保护基。保护基的选择应满足以下条件：①易于引入且不影响分子中其他部位结构；②形成的保护基在后续反应中保持稳定；③在保持分子其他部位结构不被破坏的情况下易于除去。试题中出现的大多是
对羟基、醛基、氨基、碳碳双键等易于被氧化的官能团进行保护。 [应用举例]
酚羟基的保护：
――→NaOH
CH3I
――→△
H2SO4
醛基的保护：4．碳链的增长或缩短 (1)增长碳链
――→CHOH
2
5
HCl
――――――――→?2?H/HO
＋
?1?CH3MgI/无水乙醚
2
①醛、酮与HCN的加成反应可使醛、酮增加1个碳原子，如
＋HCN―→＋HCN―→
②卤代烃与炔钠反应可使碳链增加2个以上的碳原子。如溴乙烷与丙炔钠的反应： CH3CH2Br＋CH3C≡CNa―→CH3C≡CCH2CH3＋NaBr。
③羟醛缩合反应实际上是醛自身的加成反应，醛基邻位碳原子上的氢原子(α-H)较活泼，能与另外一分子的醛基发生加成反应：
(2)缩短碳链
①不饱和烃的氧化反应。如烯烃、炔烃在酸性高锰酸钾溶液的作用下不饱和键发生断裂：
―――――――→CH3COOH＋
酸性KMnO4溶液
CH3CH2C≡CCH3―――――――→CH3CH2COOH＋CH3COOH。 ②某些苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸：
酸性KMnO4溶液
―――――――→
酸性KMnO4溶液
CaO
③羧酸或羧酸盐的脱羧反应。如CH3COONa＋NaOH=====CH4↑＋Na2CO3。 △
二、常见有机物转化应用举例 1.
2.
3.
4．CH3CHO―――――→
NaOH稀溶液
――→
－H2O
三、有机合成路线设计的几种常见类型
根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点，我们将合成路线的设计分为 1．以熟悉官能团的转化为主型
如：请设计以CH2==CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。
CH2==CHCH3――→
Cl2
――――→△
NaOH/H2O
――→△
O2/Cu
――→催化剂
O2
――→△
H2/Ni
2．以分子骨架变化为主型
如：请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯(程图(注明反应条件)。
提示：R—Br＋NaCN―→R—CN＋NaBr
)的合成路线流
――――→催化剂，△
H2
――→
HBr
――→
NaCN
――→HO
2
H
＋
―――――→浓硫酸，△
3．陌生官能团兼有骨架显著变化型(多为考查的重点)
CH3CH2OH
要注意模仿题干中的变化，找到相似点，完成陌生官能团及骨架的变化。如：模仿
―――→
香兰素 A
CH3NO2
――→ △
浓硫酸
――→
B C
H2
――→ HCl
Zn－Hg
――――→
D 多巴胺
一定条件
设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()的合成路线流程图。
关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。(碳架的变化、官能团的变化；硝基引入及转化为氨基的过程)
――→△
O2/Cu
―――→
CH3NO2
――→△
浓硫酸
――→
H2
――――→HCl
Zn－Hg
1．[2017·全国卷Ⅰ，36(6)]已知＋――→ |
催化剂
写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物的合成路线___________________
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