化学 高考有机合成路线设计的常用方法方法

宽放市用备阳光实验学校有机合成的文化的构成与训练有机合成题，近几年的高考题中，重现率几乎百分之百，从的“由丁二烯通过双烯合成，制备甲基环己烷〞到的“以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸〞：在推断物质结构，书写结构简式和化学方程式；着重在设计合成流程图，具有意，但难度太大；有所改良。

一、要讲技巧，更要讲思想。

㈠有机合成的重要意义有机合成是有机化学的核心。

学习和研究有机化学的目的，最终是为了合成自然界已存在的和自然界并不存在而人为设计的具有特结构，因而具有特性能和用途的有机化合物以造福人类。

现在已经发现的三千多万种物质中，绝大是家合成的有机物。

在1828年武勒开始有机合成直至本60年代之前，人们一直是从原料开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装最后完成的。

但由于没有通用的思维标准，其设计过程往往需要相当丰富的理论和实践经验，十分困难。

1964年首创用逆推的方式设计合成路线，由于他独特的操作方式，高度标准合成设计的程序，并使其具备了相对固的逻辑思维推理，因而易学易用，大大推动了这一学科的开展。

也因此获得了1990年诺贝尔化学奖。

人们对有机产品的研究，已经到达一个较高的水准了。

如果预测某种结构的有机物具有某项特殊用途，或特殊性质，接下来的问题就是如何寻找适宜的原料，采用合理的合成路线，来合成该物质了，所以有机合成具有广阔前景。

㈡有机合成路线的设计原那么①原理正确、步骤简单〔产率高〕②原料丰富、价格低廉③条件适宜、操作方便④产物纯洁、污染物少〔易别离〕二、有机合成题的训练方法首先要掌握“学情〞，对症下药，进行针对性的讲解和训练；其次要用的例题，特别是近的高考题进行典型引导，以建构有机合成的“模型〞；再次要充分利用各类有机框图题，进行逆向思维，即以这类题为“素材〞，灵活地进行合成路线的训练。

㈠学生中存在的问题①官能团的引入、消除“硬装斧头柄〞。

究其原因是学生有机根本反类型掌握不扎实。

②步骤先后随心所欲。

究其原因是没有很好理解有关官能团的相互影响知识。

③合成“绕圈子〞看不出是为了保护官能团。

究其原因是思路狭窄，没有理解条件对反进行的影响。

④题给信息不能很好的吸收用。

究其原因是对题给信息解读不够，审题也不严密。

当然，也和教师给学生相关的训练太少有关。

不妨把经常出现的信息归纳整理给学生。

㈡有机合成的常见题型①给原料、指目标分子，设计合成路线，要求书写化学方程式。

例如：以乙烯为初始反物可制得正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)，两个醛分子在一条件下可以自身加成。

下式中反的中间产物〔Ⅲ〕可看成是由〔Ⅰ〕中的碳氧双键翻开，分别跟〔Ⅱ〕中的2-位碳原子和2-位氢原子相连而得。

〔Ⅲ〕是一种3-羟基醛，此醛不稳，受热即脱水而生成不饱和醛〔烯醛〕：请运用已学过的知识和上述给出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反的化学方程式(不必写出反条件)_________________________________________；②给原料、指目标分子，设计合成路线，要求写出合成路线的流程图。

例如： 6－羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。

某室以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸。

请用合成反流程图表示出最合理的合成方案〔注明反条件〕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合成反流程图表示方法例如如下：③给原料、目标分子和合成路线，完成中间体和补充反条件，书写有关方程式。

例如：利用天然气在一条件下可合成多种有机物，以下是一种合成路线的流程图，其中：C是B在少量H2SO4及50℃~60℃条件下生成的三聚物；E是一种极易与血红蛋白结合使人中毒的气体；F是D的钠盐；G是两分子F脱去一分子氢的缩合产物。

〔1〕写出以下物质的主要成分的化学式：天然气：，混合气体：，E〔2〕写出以下物质的结构简式：A： D： F：〔3〕写出以下反的化学方程式，并指明反类型：B→C：属于反A+H：属于反㈢指导学生运用有机合成常用解题方法①顺推法此法是一种正向思维方法，其特点是从原料入手，先找出合成最终产物所需的下一步产物〔中间产物〕，并同样找出它的下一步产物，如此继续，直至到达最终产品为止。

其思维程序可概括为：原料→中间产物→产品。

②倒推法又称逆向合成，其特点是从产物出发，由后向前推，先找出产物的前一步原料〔中间产物〕，并同样找出它的前一步原料，如此继续直至到达简单的初始原料为止。

其思维程序可概括为：产品→中间产物→原料，实现途径有两条：①是涉及到碳骨架的变化②是碳骨架不变，只是官能团的改变。

③顺推、倒推法结合运用先用“顺推法〞缩小范围和得到一个大致结构，再用“倒推法〞来确细微结构。

这样，比单一的“顺推法〞或“倒推法〞快速而准确。

附：有机合成专题学案从给出的原料出发，运用有机化学反，设计合成路线，合成复杂的有机物，称之为有机合成。

在设计有机合成路线时，要从原料与产品的组成和结构的差异入手，运用试题给出的信息，以被合成的复杂有机物为起点，找出产物和原料的各种中间产物，依次向前倒推的逆向思维方法，是设计合成路线的思维方法。

这其中涉及到官能团的引入、消除和衍变〔包括位置的改变〕、保护以及碳链的改变。

一、有机合成相关知识归纳〔写出有关的化学方程式〕㈠官能团的引入：①引入羟基——OHa. 烯烃与水加成；b. 醛、酮与H2加成；c. 卤代烃碱性水解；d. 酯的水解②引入卤原子——Xa. 烃与X2取代；b.不饱和烃与HX或X2加成；c.醇与HX取代。

③引入双键a.某些醇的消去；b.卤代烃的消去；c.某些醇的催化氧化。

㈡官能团的消去：a.通过加成消去不饱和键。

b.通过消去或氧化或酯化消去羟基〔——OH〕c.通过加成或氧化消去醛基〔——CHO〕d.通过与碱石灰共热消去羧基〔制CH4〕㈢官能团的衍变：根据合成需要〔有时题目信息会明示某些衍变途径〕，可进行有机物的官能团衍变，以使中间物向产物递进。

常见的有三种方式。

①利用官能团的衍生关系进行衍变，如：②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如：由CH3CH2OH 转变为二氯乙烷再转变为乙二醇③通过某种手段，改变官能团的位置。

例如伯醇转化为仲醇例题：据报道，目前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，它与雷米封同时服用，可以产生协同作用。

：请答复以下问题：〔1〕写出以下反的化学方程式：A→B：______________________〔2〕写出以下物质的结构简式：C__________________,D_______________________。

〔2〕指出反类型：反Ⅰ___________,反Ⅱ______________,反Ⅲ___________。

〔3〕所加试剂名称：X___________,Y___________________。

有机合成专题强化训练1．〔16分〕是俄国化学家马尔柯夫尼柯夫〔V．V．Markovnikov，1838—1904〕逝世100周年。

马尔柯夫尼柯夫因为提出碳碳双键的加成规那么而闻名于世，该规那么是指不对称的烯烃与HX或HCN加成时，氢总是加到含氢较多的双键碳原子上。

：CH3CH2CN H2O一定条件CH3CH2COOH以下是某有机物F的合成路线，请填写以下空白。

〔1〕写出以下物质的结构简式A___________，C____________。

〔2〕反①的反类型是__________，反②的反类型是___________。

〔3〕写出③的化学方程式__________________________________________。

〔4〕写出与D互为同分异构体、结构中含有苯环且苯环上含有一个甲基〔苯环上的取代基处于对位〕的酯类的结构简式_____________________________________________________。

2．环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反得到：〔也可表示为：＋║→〕丁二烯乙烯环已烯证明，以下反中反物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按以下途径合成甲基环己烷：请按要求填空：〔1〕A的结构简式是；B的结构简式是。

〔2〕写出以下反的化学方程式和反类型：反④，反类型反；⑤，反类型。

3．A是一种可以作为药物的有机物。

请根据以下图所示的转化关系，答复以下问题。

〔1〕写出A、B、F的结构简式：〔2〕写出A→C、E→D变化的化学方程式，并注明反类型。

〔3〕B的一种同分异构体只含一个－CH3，且1mol该物质能与浓Br2水反，共消耗3mol Br2。

那么该有机物的结构简式为：。

4．“傅一克〞反为：以下是由苯制取有机物“茚〞的反过程：〔1〕上述①、②、③、④反中，属取代反的有；〔2〕写出上述有关物质的结构简式：X：茚：〔3〕与互为同分异构，有一苯环且苯环上有互为对位的2个取代基，并能与NaOH 反的有机物可能是〔写出三种〕： 。

5．有机物分子中的烯键可发生臭氧分解反，例如：R －CH ＝CH －CH 2OH −−−−→−+O H Zn O 23/R －CH ＝O ＋O ＝CH －CH 2OH有机物A 的分子式是C 20H 26O 6，它可以在一条件下发生缩聚反合成一种感光性高分子B ，B 在微电子工业上用作光刻。

A 的性质如以下图所示：试根据上述信息结合化学知识，答复：〔1〕化合物〔A 〕、〔C 〕、〔E 〕中，具有酯的结构的是 ；〔2〕写出指化合物的结构简式：C ；D ；E ；B 。

〔3〕写出反类型：反II ，反III 。

6．有机物分子中，凡与官能团直接相连的碳原子称为α－碳原子，与α－碳原子连接的氢原子称为α－氢原子。

在一条件下含有α－氢原子的醛〔或酮〕能与另一分子醛〔或酮〕发生反，其实质是一个α－氢原子加在另一个醛酮的氧原子上，其余加在羰基上形成羟醛。

例如：同时，羟醛不稳，受热可脱水生成烯醛。

请用已学过的知识和所给信息答复以下问题：〔1〕现有一化合物A ，是由B 、C 两物质通过上述类型的反生成的。

试根据A 的结构简式写出B 、C 的结构式：A ：B ：C ：〔2〕利用有关物质可合成肉桂醛〔－CH ＝CHCHO 〕和乙酸丁酯。

请在以下合成路线的方框中填出有关物质的结构简式：7．根据图示填空〔1〕化合物A 含有的官能团是 。

〔2〕1mol A 与2mo H 2反生成1moE ，其反方程式是 。

〔3〕与A 具有相同官能团的A 的同分异构体的结构简式是 。

〔4〕B 在酸性条件下与Br 2反得到D ，D 的结构简式是 。

〔5〕F 的结构简式是 。

由E 生成F 的反类型是 。

8．有一烃A ，能发生如以下图所示的一转化：E 分子间可发生缩合反生成环状化合物C 6H 8O 4，试解答以下问题：〔1〕写出A 和E 的结构简式：〔2〕在反①～⑦属于取代反的有〔3〕写出以下反的化学方程式反①反④反⑦9CH 3Ⅰ．醛燃烧的热化学方程式。