1、规律探究 典题剖析强化训练 考点三 有机合成(思维探究)规律探究1有机合成解题思路2抓住有机合成和推断的一条主线“烯烃卤代烃醇醛酸酯”,明确这几类物质之间的相互转化,熟悉官能团的引入方法和消去方法。3掌握几个重要化学反应方程式的书写(1)卤代烃的水解和消去反应,正确书写反应条件,正确区分醇类和卤代烃消去反应的条件;(2)酯化反应和酯的水解反应,书写时切勿漏掉酯化反应生成的水,定量理解酯水解消耗的 NaOH 的物质的量,特别是酚酯。4有机合成中官能团的保护在有机合成,尤其是含有多个官能团的有机物的合成过程中,多个官能团之间相互影响、相互制约。当需要某一官能团反应或拼接碳链时,其他官能团或者被破坏
2、或者首先反应,造成合成困难甚至失败。因此,在合成过程中要把分子中某些官能团用恰当的方法保护起来,在适当的时候再将其转变回来,从而达到有机合成的目的。典题剖析例 2 扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以 A 和 B 为原料合成扁桃酸衍生物 F 的路线如下:(1)A 的分子式为 C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为_,写出 ABC 的化学反应方程式为_。(2)C()中、3 个OH 的酸性由强到弱的顺序是:_。(3)E 是由 2 分子 C 生成的含有 3 个六元环的化合物,E 的分子中不同化学环境的氢原子有_种。(4)DF 的反应类型是_,1 mol F 在一定条件下与足量Na
3、OH 溶液反应,最多消耗 NaOH 的物质的量为_ mol。写出符合下列条件的 F 的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式:_。属于一元酸类化合物苯环上只有 2 个取代基且处于对位,其中一个是羟基(5)已知:RCH2COOHPCl3 A 有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成 A 的路线流程图(其他原料任选)。合成路线流程图示例如下:H2C=CH2H2O催化剂,CH3CH2OHCH3COOH浓硫酸,CH3COOC2H5(1)根据物质所含有的官能团发生的特征反应,推出该物质,本题中根据 A 的分子式和性质,推出 A 的结构并写出其结构简式。(2)灵活应用元素守恒和反应的特点推断相关的物质,
4、如根据 A和 C 的结构推断 B 的结构。(3)明确各种羟基氢的活性是羧酸酚醇。(4)注意反应条件的应用。(5)在合成路线的设计时,要注意题目所给信息的分析和应用。【解析】(1)A 的分子式为 C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A 是,官能团是醛基和羧基;根据 C 的结构可知B是 苯 酚,则A BC的 化 学 反 应 方 程 式 为。(2)羧基的酸性强于酚羟基,酚羟基的酸性强于醇羟基,故酸性强弱顺序为。(3)C 中有羟基和羧基,2 分子 C 可以发生酯化反应,可以生成3 个六元环的化合物,C 的分子间的醇羟基和羧基也发生酯化反应,E 的分子中不同化学环境的氢原子有 4 种。(4)对比
5、D 与 F 的结构,可以看出溴原子取代了羟基的位置,所以 DF 的反应类型是取代反应。F 中的官能团有溴原子、酚羟基、酯基,都可以与氢氧化钠反应,所以 1 mol F 消耗 NaOH 的物质的量为 3 mol。符合条件的 F 的同分异构体有(5)根据题目信息,羧酸可以与 PCl3 反应,在碳链上引入一个卤素原子,卤素原子水解可以引入醇羟基,醇羟基氧化可以得到醛基,故流程为CH3COOHPCl3CH2ClCOOHNaOH,H2OCH2OHCOONaCH2OHCOOH O2Cu,。【答案】(1)醛基、羧基(2)(3)4(4)取代反应 3有机合成与推断题中的易错点 1解答有机推断题欠规范:主要表现为
6、思维定势,观察不仔细,分析不透彻,表达不规范。(1)写有机化学方程式未用“”,而用了“=”,漏写反应条件。(2)酯化反应的生成物漏写“水”,缩聚反应的生成物漏写“小分子”、反应条件和“n”。(3)醛基、酯基、羧基的书写不规范:如醛基写成“COH”。(4)有机分子结构式中有几个苯环看不清楚,常认为六边形是苯环。2不理解有机合成路线设计,忽视官能团保护原理:易忽视叔醇(COH)不能被氧化,而碳碳双键在醇催化氧化过程中,也能被氧化。因此在氧化过程中必要时需要保护某些官能团。在有机合成中,官能团保护就是设计路线使指定官能团反应,避免某官能团反应。例如,利用烯醇制烯醛,先利用烯醇与 HX 反应,后催化氧
7、化制醛,最后消去得烯醛,与 HX 加成、消去的目的是保护碳碳双键。3同化新信息能力差,不能有效利用题目给出的有机原理:如果对题目所提示的信息利用或提取不准确则易导致不能顺利推断物质或者无法解题。强化训练2具有对称结构的姜黄素有抗氧化、保肝护肝、抑制肿瘤生长等功能。它的一种合成路线如图所示:已知:E、G 能发生银镜反应;RCHORCH2CHO稀NaOH溶液(R、R表示烃基或氢)。请回答下列问题:(1)G 的名称是_;D 中所含官能团的名称是_。(2)Y 的结构简式为_;A 生成 B 的反应类型是_。(3)据最新报道,乙烯与双氧水在催化剂作用下反应生成 B,产率较高。写出该反应的化学方程式:_。(
8、4)姜黄素的结构简式为_。(5)在 J 的同分异构体中,同时满足下列条件的同分异构体有_种。i既能发生水解反应,又能发生银镜反应;ii.遇氯化铁溶液发生显色反应。(6)参照上述流程,以苯乙烯为原料,设计路线制备某药物中间体:_。解析:(1)E、G 都能发生银镜反应,说明 E 为乙醛,由已知反应知,F 为 CH3CH=CHCHO,G 中含醛基,F 经选择性加成反应生成 G,G 为 CH3CH2CH2CHO。由图示转化关系及 D 的分子式知,D 为 OHCCOOH,含醛基、羧基。(2)由 Y 的分子式及 Y 与D 的反应产物知,Y 的结构简式为。A 为卤代烃,B 为醇,卤代烃发生水解反应(或取代反
9、应)生成醇。(3)乙烯与双氧水在催化剂作用下发生加成反应生成乙二醇。(4)J 的结构简式为,姜黄素是对称结构,分子中含 21 个碳原子,由 CH3COCH2COCH3 和 J 反应生成,由反应物CH3COCH2COCH3 中含 5 个碳原子,J 中含 8 个碳原子知,姜黄素的结构简式为。(5)由题给条件知,J 的同分异构体中含有 1 个酚羟基、1 个甲酸酯基。若苯环上只有 2 个取代基:OH、CH2OOCH,则 J 的同分异构体有 3 种结构。若苯环上有 3 个取代基:OH、HCOO、CH3,J 的同分异构体有 10 种结构。故符合条件的同分异构体有13 种。(6)根据流程中生成 E、F、G 的反应条件,设计合成路线。答案:(1)正丁醛 醛基、羧基(2)水解反应(或取代反应)(3)(4)(5)13