3.1 有机化合物的合成 讲义-2025-2026学年高二下学期化学鲁科版版选择性必修第三册【精讲精练】

知识点1 碳骨架的构建和官能团的引入 （一）有机合成的基本程序 1、有机合成的基本流程 合成路线的核心 构建目标化合物分子的碳骨架和引入必需的官能团。 （二）碳骨架的构建 1、碳链的增长 （1）卤代烃的取代反应 ①溴乙烷与氰化钠在酸性条件下的反应：CH3CH2Br+NaCN→CH3CH2CN+NaBr，CH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②溴乙烷与丙炔钠的反应：CH3CH2Br+NaC≡CCH3→CH3CH2C≡CCH3+NaBr （2）醛酮的加成反应 ①丙酮与HCN的反应 ②乙醛与HCN的反应 CH3CHO+HCNCH3CH（OH）CN ③羟醛缩合（以乙醛为例） CH3CHO+CH3CHOCH3CH（OH）CH2CHO ④醛、酮与RMgX加成： +RMgX。 2、碳链的缩短 （1）与酸性KMnO4溶液的氧化反应 ①烯烃、炔烃的氧化反应：CH3－CHCH3CH3COOH+ CH3－－CH3 ②苯的同系物的氧化反应：CH2CH3COOH （2）脱羧反应 ①无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3 ②2－甲基丙酸钠与氢氧化钠的反应：CH3－COONa+NaOHCH3CH2CH3↑+Na2CO3 （3）某些有机物的水解反应 ①蛋白质的水解反应 ②糖类的水解反应 ③酯的水解反应 （4）水解的裂化或裂解 ①异丁烷裂化：CH3－CH3CH4+CH3CH＝CH2 ②十八烷裂化：C18H38C8H18（辛烷）+ C8H16（辛烯） （三）官能团的引入、转化和保护 1、官能团的引入 （1）碳碳双键的引入 ①醇的消去：CH3CH2OHCH2＝CH2↑+H2O ②卤代烃的消去：CH3CH2Br+NaOHCH2＝CH2↑+NaBr+H2O ③邻二卤代烃的消去：+ZnCH2＝CH2↑+ZnCl2 ④炔烃与H2的加成：CH≡CH+H2CH2＝CH2 （2）卤素原子的引入 ①与HX的加成：CH2＝CH2+HBrCH3CH2Br、CH≡CH+HBrCH2＝CHBr ②与X2的加成：CH2＝CH2+X2、CH≡CH+X2 ③烷烃、芳香烃的取代反应：CH4+Cl2CH3Cl+HCl、+Br2Br +HBr ④烯烃、羧酸的α－H取代 CH3－CH＝CH2+Cl22－CH＝CH2+HCl RCH2COOH+Cl2R－－COOH +HCl ⑤醇与卤代烃的取代：CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O （3）羟基的引入方式 ①烯烃与水加成：CH2＝CH2+H2OCH3CH2OH ②醛、酮与H2加成：CH3CHO+H2CH3CH2OH ③醛、酮与HCN加成：CH3－－H +HCNCH3－－CN ④羟醛缩合：CH3－－H +H－CH2CHOCH3－－CH2－CHO ⑤卤代烃的水解：CH3－－CH3+NaOHCH3－－CH3+NaBr ⑥酯的水解：CH3－－O－C2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH ⑦酚钠与酸反应：ONa+H2O+CO2OH +NaHCO3 （4）羧基的引入方式 ①烯的氧化：RCH2CH＝CH2RCH2COOH+CO2↑ ②腈的水解：CH3CH2CNCH3CH2COOH ③醛的氧化：2RCHO+O22RCOOH （5）羰基的引入方式 ①烯的氧化：CH2CH3CO2↑+CH3－－CH3 ②叔醇的催化氧化：2R－－R′+O22R－－R′+2H2O 2、官能团的转化 （1）转化反应：官能团的转化可以通过取代、消去、加成、氧化、还原等反应实现。 （2）下面是以乙烯为起始物，通过一系列化学反应实现的官能团间的转化。 3、官能团的保护 有机合成时，往往在有机物分子中引入多个官能团，但有时在引入某一个官能团时容易对其他官能团造成破坏，导致不能实现目标化合物的合成。因此，在制备过程中要把分子中的某些官能团通过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。 （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卤素单质、卤化氢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。 例如，已知烯烃中在某些强氧化剂的作用下易发生断裂，因而在有机合成中有时需要对其进行保护，过程可简单表示如下： +Br2 +Zn+ZnBr2 （3）氨基（－NH2）的保护 例如，在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把－CH3氧化成－COOH，再把－NO2还原为－NH2。防止当KMnO4氧化－CH3时，－NH2（ ... ...