有机合成题的解题策略(2)

1970-01-01 08:00

CH3OHCl2催化剂①A一定条件CH3IO CH3②CH3③CH3OHO CH3C2H5OHIH④COOH⑤B⑥COOC2H5

试题解析:

由甲苯与氯气在催化剂作用下生成对氯甲苯(A);由对氯甲苯在一定条件下生成对甲基酚;对甲基酚与一碘甲烷反应生成对甲基酚醚,生成对甲基酚醚是为了防止在氧化苯环上的甲基变成羧基时,而把酚羟基氧化,所以把酚羟基提前保护起来。体现在下面的几步反应中:

5.官能团的消除

有机合成过程中,对不必要的官能团,还要进行消除反应。主要通过以下反应来实现:

(1)通过加成反应消除不饱和键,如:乙烯加氢消去碳碳双键,羰基加氢消去碳氧双键等

(2)通过消去或氧化或酯化等消除羟基(—OH) ,如:乙醇消去消掉羟基 (3)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO) ,如:乙醛加氢消掉醛基等。 6.有机物的成环反应

在高考的试题中,常涉及到有机成环反应。这些反应在有机合成、信息给予等题型中往往起着关键的作用。主要有

(1)烷、烯、炔烃的成环

①烷烃的环化(石油催化重整),如:正庚烷重整生成甲基环己烷 ②烯烃的氧化,如:乙烯氧化生成环氧乙烷

③炔烃的聚合,如:三分子乙炔聚合成苯,四分子乙炔聚合成环辛四烯等 ④双烯的聚合,如:1,3—丁二烯和乙烯聚合成环己烯 (2)烃的衍生物的缩合成环

①羟基—羟基缩合成环,如:乙二醇缩合成环

OHCH3I 或(CH3)2SO4OHOCH3HIOH②羟基—羧基酯化成环,如:羟基丙酸生成内酯、或者环二酯

③羧基—羧基缩合成环,如:邻苯二甲酸分子内脱水,二分子乙酸脱水生成乙酸酐

④羧基—氨基缩合成环,如:氨基酸脱水成环 (3)其他成环反应。包括甲醛聚合成环等等

第二,从有机反应的类型来看,主要包括八大基本类型: 1、取代反应 2、加成反应 3、消去反应 4、氧化反应 5、还原反应 6、加聚反应 7、缩聚反应 8、显色反应。

下面我们分别把这八大反应类型举例讲解

1、取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。取代反应是最基本的有机反应类型,主要包括以下几种类型:

(1)卤代反应 卤代包括:

①烷烃光照卤代,如:甲烷氯代等

②苯和苯的同系物的卤代,如:苯在三溴化铁的催化下的溴代 ③酚卤代:浓溴水( 邻、对位氢),如:苯酚与浓溴水的取代 (2)硝化反应

硝化反应就是有机物分子中原子或原子团被硝基取代的反应,我们最熟悉的就是苯在浓硫酸催化下和浓硝酸发生的的硝化反应生成硝基苯,还有甲苯发生硝化反应生成三硝基甲苯(T.N.T)

(3)水解反应

水解反应类型比较多,有:

①卤代烃的水解:卤代烃与NaOH水溶液共热生成醇

②酯的水解:酯水解生成酸和醇

③多糖水解:多糖水解生成单糖,如:蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素水解 ④蛋白质水解:蛋白质水解,最终生成氨基酸 (4)酯化:

酸、醇在浓H2SO4存在时加热生成酯。如:乙酸、乙醇酯化生成乙酸乙酯,醋酸、纤维素酯化成醋酸纤维素酯,硝酸、丙三醇(甘油)酯化成硝酸丙三醇酯(硝化甘油)等

我们看一下例题: 2011北京理综7

这个题主要就考察了学生对水解反应的理解,在水解过程中官能团性质(醛基、酚羟基、碳碳双键)、水解和缩合产物等。

2、加成反应:有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。

加成反应也是有机基本反应类型之一,有机物能够发生加成反应,反映出有机物分子结构中含有双键、三键或环。其反应类型主要包括:

(1)碳碳双键、碳碳三键与H2、HX、X2、H2O加成; (2)苯及含有苯环结构与H2加成; (3)醛基、羰基与H2加成。 (4)油脂氢化(油脂与H2加成)

3、消去反应:某种醇(或某种卤代烃)脱去小分子(水)或卤化氢的反应。 消去反应是有机物分子中去掉小分子的反应,一般会生成双键。主要包括:

(1)卤代烃与NaOH醇溶液加热(这个反应要注意反应的介质——醇,注意和水解的区别)

(2)醇与浓H2SO4混合加热,这个反应主要应用于实验室制取乙烯,特别注意反应温度——170

4、氧化反应:有机物化合物分子中增加氧原子或减少氢原子的反应 有机物的氧化反应主要表现在得氧或失氢,包括: (1)烃的燃烧: (2)苯的同系物的氧化 (3)醇、醛催化氧化

(4)某些有机物被酸性KMnO4 溶液氧化褪色,如:①烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、酚、醛;②含有碳碳双键、碳碳三键结构的物质;

(5)醛基的银镜反应。

(6)醛基的与新制Cu(OH)2溶液反应

醛基的银镜反应和与新制Cu(OH)2溶液反应是重要的有机反应,也是高考热点之一。这两个反应要注意反应环境——pH>7

5、还原反应:有机物化合物分子中增加氢原子或减少氧原子的反应 有机物的还原反应主要表现为得氢或失氧,包括: (1)不饱和烃及不饱和化合物的加氢 (2)苯加氢生成环己烷 (3)醛、酮与氢气的加成 (4)油脂的氢化

6、加聚反应:指由不饱和的相对分子质量小的小分子结合成相对分子质量大的高分子的反应

若有机分子单体中含不饱和键,则在一定条件下可以发生加聚反应,生成大分子有机物或高分子有机物,如:乙烯聚合成聚乙烯。

7、缩聚反应:一种或两种以上的单体之间结合成高分子化合物,同时生成小分子(水或卤化氢)的反应

若单体中含至少两种可以发生反应的官能团,则有可能发生缩聚反应,如:

乙二醇和乙二酸,氨基酸分子之间等。

在写缩合聚合反应方程式的时候,要注意:

(1)方括号外侧写链节余下的端基原子(或端基原子团) (2)由一种单体缩聚时,生成小分子的物质的量应为(n-1) (3)由两种单体缩聚时,生成小分子的物质的量应为(2n-1) 8、显色反应:

显色反应是有机物的特性反应,常见的显色反应包括: (1)苯酚与FeCl3溶液反应显紫色 (2)淀粉溶液与碘水反应显蓝色

(3)分子中含有苯环的蛋白质与浓硝酸反应显黄色 例题:已知 R-C=O+HCN

R'OHR-C-CNR'+RCNHRCOOH试写出下图中A→F各物质的结构简式 HBrA NaOHH2OB[O]CHCNDH2OH+E¨?H2SO4FC14H20O4试题解析:

环己烯与溴化氢加成生成A(一溴环己烷);一溴环己烷在NaOH水溶液中水解为B(环己醇);环己醇通过氧化生成C(环己酮);环己酮通过与氢氰酸加成反应生成D;D相当于是环己烷的碳原子上带有一个氰基(-CN)和一个羟基(-OH);然后D通过酸性条件下相当于在环己烷的一个碳原子上引一个羟基和一个羧基生成E;两个E通过酯化反应生成一个环状的酯。

解析如下:

?¨HHBr2SO4Br NaOHH2OOCOOCFOOH[O]BCOHCNDOHCNH2OH+OHCOOHE本题通过有机合成路线推导有机物的结构简式,考查了官能团的衍变及性


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