高考有机化学二轮复习有机合成推断知识点
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Q:什么是有机合成?
A:有机合成是利用简单、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。
Q:有机合成的任务有那些?
A:有机合成的任务包括目标化合物分子骨架构建和官能团的转化。
Q:用示意图表示出有机合成过程。
1.有机合成中碳骨架的构建
(1)链增长的反应
①加成反应(加聚反应)
②缩聚反应
③酯化反应等
(2)链减短的反应
①烷烃的裂化反应
②烯烃、炔烃的氧化
③羧酸盐脱羧基成CO2
④水解反应(酯类、糖类、蛋白质等)
(3)常见由链成环的方法
(2)官能团的消除
①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)
②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基
③通过加成或氧化反应等消除醛基
④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子
(3)官能团的改变(利用官能团的衍生关系)
(4)有机合成中官能团的保护
①酚羟基的保护
因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为—ONa将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。
②碳碳双键的保护
碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
③氨基(—NH2)的保护
如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后,再把—NO2还原为—NH2,防止当KMnO4氧化—CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化。
3.有机合成题的解题思路
(1)有机合成的分析方法
①正向合成分析法
基础原料―→中间体―→目标化合物
②逆向合成分析法
目标化合物―→中间体―→基础原料
(2)有机合成遵循的原则
①起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。
②应尽量选择步骤最少的合成路线。
③合成路线要符合“绿色、环保”的要求。
④有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
⑤要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应。
(3)依据特征结构、性质及现象推断
根据试剂或特征现象推知官能团的种类
①使溴水褪色,则表示该物质中可能含有“”或“”结构。
②使KMnO4(H+)溶液褪色,则该物质中可能含有“”、“”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。
③遇FeCl3溶液显紫色,或加入溴水出现白色沉淀,则该物质中含有酚羟基。
④遇浓硝酸变黄,则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。
⑤遇I2变蓝则该物质为淀粉。
⑥加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸有砖红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成,表示含有—CHO。
⑦加入Na放出H2,表示含有—OH或—COOH。
⑧加入NaHCO3溶液产生气体,表示含有—COOH。
根据反应条件推断反应类型
①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应也可能是卤代烃的水解反应。
②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。
③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。
④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。
⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮的加成反应或还原反应。
⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。
⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是 —CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇―→醛―→羧酸的过程)
⑧在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。
根据有机反应中定量关系进行推断
①烃和卤素单质的取代:取代1 mol 氢原子,消耗1 mol 卤素单质(X2)。
②碳碳双键的加成:与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量比1∶1加成。
③含—OH的有机物与Na反应时:2 mol —OH生成1 mol H2。
④1 mol —CHO对应2 mol Ag;或1 mol —CHO对应1 mol Cu2O。
⑤物质转化过程中相对分子质量的变化