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有机合成中有机物官能团的引入消除和转化方法Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】有机合成中有机物官能团的引入、消除和转化方法1.官能团的引入2．官能团的消去(1)通过加成反应消除不饱和键。
(2)通过消去反应、氧化反应或酯化反应消除羟基(—OH)。
(3)通过加成反应或氧化反应消除醛基(—CHO)。
(4)通过消去反应或水解反应消除卤素原子。
3．官能团的转化 (1)利用衍变关系引入官能团，如卤代烃水解取代伯醇(RCH 2OH)氧化还原醛――→氧化羧酸。
(2)通过不同的反应途径增加官能团的个数，如(3)通过不同的反应，改变官能团的位置，如有机合成中碳架的构建1．有机成环反应(1)有机成环：一种是通过加成反应、聚合反应来实现的；另一种是通过至少含有两个相同或不同官能团的有机物脱去小分子物质来实现的。
如多元醇、羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子水等而成环。
(2)成环反应生成的五元环或六元环比较稳定。
2．碳链的增长有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见的方式如下所示。
(1)与HCN 的加成反应(2)加聚或缩聚反应，如n CH 2(3)酯化反应，如CH 3CH 2OH ＋CH 3COOH 浓 CH 3COOCH 2CH 3＋H 2O 。
3．碳链的减短(1)脱羧反应：R —COONa ＋NaOH ――→CaO△R —H ＋Na 2CO 3。
(3)水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
(4)烃的裂化或裂解反应：C 16H 34――→高温C 8H 18＋C 8H 16； C 8H 18――→高温C 4H 10＋C 4H 8。
合成路线的选择1．中学常见的有机合成路线(2)一元合成路线R —CH=CH 2――→HX 卤代烃――→NaOH 水溶液△一元醇――→氧化一元醛――→氧化一元羧酸―→酯(3)二元合成路线CH 2=CH 2――→X 2CH 2X-CH 2X ――→NaOH 水溶液△二元醇――→氧化二元醛――→氧化二元羧酸→⎩⎪⎨⎪⎧ 链酯环酯高聚酯(3)芳香化合物合成路线：2．有机合成中常见官能团的保护(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(或—OCH 3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH 。
高中化学学习细节（人教版）之有机合成及糖类、油脂、蛋白质：官能团的变化Word版含解析有机合成是高考中不可缺少的题型，其命题方式如下:? 以烃及烃的衍生物的转化关系为内容的考查方式。
? 有机合成推断中渗透有机实验、有机物的相关信息处理等有机综合性问题。
有机合成的实质和相关知识:有机合成的实质是利用有机基本反应原理，进行必要的官能团反应，合成目标产物。
而有机推断的实质是具体物质的合成流程中的某个环节、物质、反应条件缺省，或通过已知的信息推断出未知物的各种信息。
在推断和合成过程中都常涉及到下列情况:官能团的引入、官能团的消除、官能团的衍变、碳骨架即碳链的增减等。
在解有机合成试题时首先要注意:1(合成方法:识别有机物的类别，含何官能团，以及与之有关的信息。
据现有原料，信息及反应原理，尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换，保护方法或设法将各片断拼接衍变。
正逆推，综合比较选择最佳方案。
一定要注意有机合成中断的什么线(化学键)，连的什么点(原子)。
2(合成原则:原料价廉，原理正确路线简捷，便于操作，条件适宜易于分离，产率高3(解题思路:剖析要合成的物质(目标分子)，选择原料，路线(正向、逆向思维，结合题给信息)。
合理的合成路线进行什么基本反应，目标分子骨架。
目标分子中官能团引入。
?原料分子(官能团有何不同)过渡中间产物(碎片分子中的官能团如何转化来的)碎片分子切割(断键部位要合理)目标分子【学习目标】认识有机合成中官能团之间的转化。
细节诠释一. 官能团的引入引入官能团有关反应烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解羟基-OH烃与X取代,不饱和烃与HX或X加成，(醇与HX取代) 22卤素原子(,X)某些醇或卤代烃的消去，炔烃不完全加氢碳碳双键C=C某些醇(,CHOH)氧化,烯氧化,糖类水解，(炔水化) 2醛基-CHO醛氧化, 酯酸性水解, 羧酸盐酸化，(苯的同系物被强氧化剂氧化) 羧基-COOH 酯化反应酯基-COO-二. 官能团的衍变:1. 烃和烃的衍生物转变主线2. 官能团的消除(1)与H加成消除不饱和键; 2(2)消去反应消除卤原子而形成新的C,C双键; (3)消去反应、氧化反应或酯化反应等消除羟基(—OH);(4)加成反应或氧化反应等消除醛基(—CHO); (5)酯水解消除酯基。
精心整理有机合成中有机物官能团的引入、消除和转化方法1.官能团的引入2．官能团的消去(1)通过加成反应消除不饱和键。
(2)通过消去反应、氧化反应或酯化反应消除羟基(—OH)。
(3)通过加成反应或氧化反应消除醛基(—CHO)。
(4)通过消去反应或水解反应消除卤素原子。
3．官能团的转化(1)利用衍变关系引入官能团，如卤代烃伯醇(RCH(2)(3)1．(1)(2)2．(1)与(2)(3)3．(1)(3)(4)1．(1)(2)二元醇―→二元醛―→二元羧酸―→(3)芳香化合物合成路线：2．有机合成中常见官能团的保护(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(或—OCH3)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。
有机合成中有机物官能团的引入、消除和转化方法练习【例1】工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯()，其过程如下：据合成路线填写下列空白：(1)有机物A的结构简式：____________________________________________________，B的结构简式：_____________________________________________________________。
(2)反应④属于__________反应，反应⑤属于____________反应。
(3)③和⑥的目的是__________________________________________________________。
2020届高三化学二模备考合成路线的分析与设计试题【必备知识】1．有机合成中官能团的转变(1)官能团的引入(或转化)引入官能团方法—OH ＋H2O；R—X＋H2O；R—CHO＋H2；RCOR′＋H2；R—COOR′＋H2O；多糖发酵—X 烷烃＋X2；烯(炔)烃＋X2或HX；R—OH＋HXR—OH和R—X的消去；炔烃不完全加氢—CHO 某些醇氧化；烯烃氧化；炔烃水化；糖类水解—COOH R—CHO＋O2；苯的同系物被强氧化剂氧化；羧酸盐酸化；R—COOR′＋H2O—COO—酯化反应(2)官能团的消除①通过加成反应可以消除不饱和键(双键、三键)和苯环；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①利用官能团的衍生关系进行衍变，如R —CH 2OHO 2H 2R —CHO ――→O 2R —COOH 。
②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如 CH 3CH 2OH ――→消去－H 2O CH 2===CH 2――→加成＋Cl 2ClCH 2—CH 2Cl ――→水解HOCH 2—CH 2OH 。
③通过某种手段改变官能团的位置，如(4)官能团的保护 被保护的 官能团被保护的官能团性质保护方法酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化①用NaOH 溶液先转化为酚钠，后酸化重新转化为酚：②用碘甲烷先转化为苯甲醚，后用氢碘酸酸化重新转化为酚：氨基先用盐酸转化为盐，后用NaOH 溶液重新转化为氨基碳碳双键易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧用氯化氢先通过加成转化为氯代物，后用NaOH 醇溶液通过消去重新转化为碳碳双键化醛基易被氧化乙醇(或乙二醇)加成保护：2．增长碳链或缩短碳链的方法举例增长碳链缩短碳链3．有机合成路线设计的几种常见类型根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点，我们将合成路线的设计分为：(1)以熟悉官能团的转化为主型如：请设计以CH2===CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。
专题有机合成题的一般解题方法【复习目标】熟悉有机合成中需要具备的基础知识(有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系，官能团的引入和消去，碳链的增减，官能团的保护等)，掌握有机合成的思路方法。
【机化学基础(选修5，人教版)P64-65：以有机反应为基础的有机合成，是有机化学的一个重要内容。
它是利用简单、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。
有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化，其过程就象建筑师建造一座大厦，从基础开始一层一层地向上构建。
利用简单的试剂作为基础原料，通过有机反应连上一个官能团或一段碳链，得到一个中间体；在此基础上利用中间体上的官能团，加上辅助原料，进行第二步反应，合成出第二个中间体……经过多步反应，按照目标化合物的要求，合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。
逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法，它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。
而这个中间体的合成与目标化合物的合成一样，是从更上一步的中间体得来的。
依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。
所确定的合成路线的各步反应其反应条件必须比较温和，并具有较高的产率，所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。
】(一)有机物合成的基础知识1．有机合成中官能团的引入和消去(1)在分子中引入官能团的方法①引入卤原子 a.烯烃、炔烃的加成反应 b.取代反应②引入羟基 a.加成反应(烯加水、醛酮加氢) b.水解反应酯的水解③引入双键 a.加成反应(炔烃的加氢) b.消去反应(卤代烃、醇的消去)④引入醛基或酮基：由醇羟基通过氧化反应可得到醛基或酮基。
(2)从分子中消除官能团的方法①经加成反应消除不饱和键②经取代、消去、酯化、氧化等反应消去－OH③经加成或氧化反应消除－CHO④经水解反应消去酯基。
⑤经过水解、消去反应消去－X2．有机合成中碳链的增减(1)增长碳链的方法：①不饱和化合物间的加成、聚合(如乙烯→聚乙烯)、不饱和烃与HCN的加成后水解等。
有机合成中有机物官能团的引入、消除和转化方法1.官能团的引入2．官能团的消去(1通过加成反应消除不饱和键。
(2通过消去反应、氧化反应或酯化反应消除羟基(—OH。
(3通过加成反应或氧化反应消除醛基(—CHO。
(4通过消去反应或水解反应消除卤素原子。
3．官能团的转化(1利用衍变关系引入官能团，如卤代烃伯醇(RCH2OH醛羧酸。
(2通过不同的反应途径增加官能团的个数，如(3通过不同的反应，改变官能团的位置，如有机合成中碳架的构建1．有机成环反应(1有机成环：一种是通过加成反应、聚合反应来实现的；另一种是通过至少含有两个相同或不同官能团的有机物脱去小分子物质来实现的。
如多元醇、羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子水等而成环。
(2成环反应生成的五元环或六元环比较稳定。
2．碳链的增长有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见的方式如下所示。
(1与HCN的加成反应(2加聚或缩聚反应，如n CH2(3酯化反应，如CH3CH2OH＋CH3COOH浓CH3COOCH2CH3＋H2O。
3．碳链的减短(1脱羧反应：R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。
(3水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
(4烃的裂化或裂解反应：C16H34C8H18＋C8H16；C8H18C4H10＋C4H8。
合成路线的选择1．中学常见的有机合成路线(1一元合成路线：卤代烃一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯(2二元合成路线：二元醇―→二元醛―→二元羧酸―→(3芳香化合物合成路线：2．有机合成中常见官能团的保护(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(或—OCH3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。
有机合成——官能团的引入『学习目标』1.了解烃类及其衍生物在有机合成和有机化工中的重要作用。
2.认识卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯典型代表物的组成和结构特点，知道它们的转化关系。
3.掌握有机合成中常用的分析思路－逆向思维。
重点：卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯典型代表物的转化关系。
难点：有机合成中常用的分析思路。
『交流研讨』结合掌握知识，思考并完成以下官能团引入的方法。
1、在碳链上引入C=C的三种方法：(1)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(2) ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(3) ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2、在碳链上引入卤素原子的三种方法：(1)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(2) ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(3) ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
3、在碳链上引入羟基的四种方法：(1)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(2) ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(3) ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(4) ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
4、在碳链上引入羰基（醛基、酮羰基）的方法：5、在碳链上引入羧基的方法：『拓展延伸』依据下列转化关系图总结出物质间转化的途径总结：『拓展练习』例1：某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣，对甘蔗进行综合利用，不仅可以提高经济效益，而且还能防止环境污染，现按以下方式进行：已知F、H均是具有香味的液体，F为E的三聚合物，并具有特殊的6元环状对称结构，试填空：（1）A的名称__________________；H的名称____________________；（2）D→E的化学方程式______________________________________________；（3）G→H的化学方程式______________________________________________；（4）F的结构简式：_______________________________________________。
（选做）例2：环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到：(也可表示为：+║→)实验证明，下列反应中反应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，按下列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。
2020年北京选修5人教版 第三章 第四节有机合成重点问题讲解有机合成中常见官能团的引入和转化【合作交流】有机合成的思路就是通过有机反应构建目标化合物的分子骨架，并引入或转化所需的官能团。
有机合成过程中，官能团的引入与消除，如同搭积木过程中各种模型的设计。
1．在有机物中如何引入醛基和羧基？提示 引入醛基：(1)醇氧化，如RCH 2OH ――→[O]RCHO ；(2)炔水化(加成)，如CH ≡CH ――→H 2O CH 3CHO ；(3)烯氧化，如2CH 2===CH 2＋O 2―→2CH 3CHO 等。
引入羧基：(1)醛氧化，如RCHO ―→RCOOH ；(2)苯的同系物氧化，如等。
2．如何消除有机物中的羟基？提示 (1)消去反应；(2)氧化反应；(3)取代反应，如R —OH ＋HX ――→△R —X ＋H 2O 等。
【点拨提升】1．卤素原子的引入方法(1)烃与卤素单质的取代反应。
例如：(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应。
例如：(3)醇与氢卤酸的取代反应。
例如：R —OH ＋HX ――→ △R —X ＋H 2O2．羟基的引入方法(1)醇羟基的引入方法①烯烃与水加成生成醇。
例如：CH 2===CH 2＋H 2O ――→H 2SO 4或H 3PO 4加热、加压CH 3CH 2—OH ②卤代烃在强碱的水溶液中生成醇。
例如：CH 3CH 2—Br ＋NaOH ――→H 2O △CH 3CH 2—OH ＋NaBr ③醛或酮与氢气加成生成醇。
例如：CH 3CHO ＋H 2――→Ni △CH 3CH 2—OH CH 3COCH 3＋H 2――→Ni △④酯水解生成醇。
例如：CH 3COOCH 2CH 3＋H 2O 稀H 2SO 4△CH 3COOH ＋CH 3CH 2OH⑤羧酸的还原(用LiAlH 4)RCOOH ――→LiAlH 4RCH 2OH(2)酚羟基的引入方法①苯酚钠盐溶液中通入CO 2生成苯酚。
