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拓展应用有机合成路线的综合分析一、常见的有机合成路线1一元合成路线RCH=CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯。2二元合成路线CH2=CH2二元醇二元醛二元羧酸酯(链酯、环酯、聚酯)。3芳香化合物合成路线二、有机合成中碳骨架的构建1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nCH2=CH2。(3)酯化反应，如CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3H2O。2链的减短(1)脱羧反应，如RCOONaNaOHRHNa2CO3。(2)氧化反应，如；RCH=CH2RCOOHCO2。(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，如C16H34C8H18C8H16；C8H18C4H10C4H8。3常见由链成环的方法(1)二元醇成环 (2)羟基酸酯化成环 (3)氨基酸成环 (4)二元羧酸成环H2O。三、有机合成中官能团的引入、消去和转化1官能团的引入(1)引入碳碳双键卤代烃的消去，如CH3CH2BrNaOHCH2=CH2NaBrH2O。醇的消去，如CH3CH2OHCH2=CH2H2O。炔烃的不完全加成，如HCCHHClCH2=CHCl。(2)引入卤素原子烷烃或苯及其同系物的卤代aCH3CH3Cl2HClCH3CH2Cl(还有其他的卤代烃)。dCH2=CHCH3Cl2CH2=CHCH2ClHCl。不饱和烃与HX、X2的加成，如CH2=CH2HBrCH3CH2Br。醇与氢卤酸的取代，如CH3CH2OHHBrCH3CH2BrH2O。(3)引入羟基烯烃与水的加成，如CH2=CH2H2OCH3CH2OH。卤代烃的水解，如RXNaOHROHNaX。酯的水解，如RCOORNaOHRCOONaROH。(4)引入羧基醛的氧化，如2CH3CHOO22CH3COOH。酯的水解，如CH3COOC2H5H2OCH3COOHC2H5OH。烯烃的氧化，如RCHCH2RCOOHCO2。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(取代)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，如四、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。(2014高考新课标全国卷节选)立方烷( )具有高度对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点，因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。下面是立方烷衍生物I的一种合成路线： 回答下列问题：(1)C的结构简式为_，E的结构简式为_。(2)的反应类型为_，的反应类型为_。(3)在I的合成路线中，互为同分异构体的化合物是_(填化合物代号)。(4)I与碱石灰共热可转化为立方烷。立方烷的1H核磁共振谱中有_个峰。(5)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有_种。解析(1)(2)由流程，及两种物质结构上的变化推知该反应为取代反应，B属于卤代物，在碱的乙醇溶液中会发生消去反应，生成C=C，故C的结构简式为，由CD，按取代反应定义可知为取代反应；D中含有C=C，可以与Br2发生加成反应生成；由E与F的结构比较可知为消去反应。(3)根据同分异构体的概念，具有相同分子式和不同结构的物质互称同分异构体，观察G与H的结构简式可知两者互为同分异构体。(4)立方烷的8个顶点各有1个H，完全相同，即只有1种H，故1H核磁共振谱中谱峰个数为1。(5)立方烷中有8个H，根据换元法，可知六硝基立方烷的种数与二硝基立方烷种数相同，而二硝基立方烷的结构共有3种，如下所示：故六硝基立方烷可能的结构也有3种。答案(1)(2)取代反应消去反应(3)G和H(4)1(5)31(2014高考大纲全国卷)“心得安”是治疗心脏病的药物，下面是它的一种合成路线(具体反应条件和部分试剂略)：回答下列问题：(1)试剂a是_，试剂b的结构简式为_，b中官能团的名称是_。(2)的反应类型是_。(3)心得安的分子式为_。(4)试剂b可由丙烷经三步反应合成： C3H8XY试剂b反应1的试剂与条件为_， 反应2的化学方程式为_，反应3的反应类型是_。(5)芳香化合物D是1萘酚的同分异构体，其分子中有两个官能团，能发生银镜反应，D能被KMnO4酸性溶液氧化成E(C2H4O2) 和芳香化合物F (C8H6O4)，E和F与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO2气体，F芳环上的一硝化产物只有一种。D的结构简式为_；由F生成一硝化产物的化学方程式为_，该产物的名称是_。解析：(1)根据各物质的酸性：，可推知可与NaOH溶液或Na2CO3溶液反应生成。由(B)的结构简式可推知b的结构简式为CH2=CHCH2Cl，其官能团的名称为氯原子和碳碳双键。(2)由(B)和(C)的结构简式可推知由(B)到(C)发生了氧化反应。(3)由心得安的结构简式可得出其分子式为C16H21O2N。(4)由C3H8CH2=CHCH2Cl需引入和Cl，可由卤代烃发生消去反应得到。考虑卤代烃发生消去反应时无选择性，反应1所得产物X应为一卤代物，反应2发生消去反应引入，反应3发生取代反应引入Cl。(5)芳香化合物D中有两个官能团，能发生银镜反应，应有醛基，能被KMnO4酸性溶液氧化为C2H4O2和C8H6O4两种酸，说明含有CC，F的一硝化产物只有一种，其结构简式为，推知D应为，用系统命名法命名为2硝基1，4苯二甲酸，用习惯命名法命名为硝基对苯二甲酸。硝化反应所需试剂为浓硝酸和浓硫酸，所以由F生成一硝化产物的化学方程式为答案：(1)NaOH(或Na2CO3)ClCH2CH=CH2氯原子、碳碳双键(2)氧化反应(3)C16H21O2N(4)Cl2/光照NaOHCH2=CHCH3NaClH2O(其他合理答案也可)取代反应(其他合理答案也可)2硝基1，4苯二甲酸(或硝基对苯二甲酸)2(2014高考江苏卷)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物，可通过以下方法合成：请回答下列问题：(1)非诺洛芬中的含氧官能团为_和_。(填名称)(2)反应中加入的试剂X的分子式为C8H8O2，X的结构简式为_。(3)在上述五步反应中，属于取代反应的是_(填序号)。(4)B的一种同分异构体满足下列条件：.能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。.分子中有6种不同化学环境的氢，且分子中含有两个苯环。写出该同分异构体的结构简式：_。(5)根据已有知识并结合相关信息，写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：CH3CH2BrCH3CH2OHCH3COOCH2CH3解析：(1)O为醚键、COOH为羧基。(2)根据A()到B()的转化，再结合X的分子式C8H8O2，可推得X的结构简式为。(3)第步Br被取代，第步属于加成或还原反应，第步OH被取代，第步Br被取代，第步酸性条件下CN转化为COOH，反应方程式：RCN3H2ORCOOHNH3H2O，很显然不属于取代反应。(4)该物质与B()互为同分异构体，水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应，则说明有酚羟基生成的酯基，能发生银镜反应，则说明是甲酸生成的酯，分子中有2个苯环，且只有6种不同化学环境的H原子，则说明该物质的结构非常对称，因此可推断该有机物的结构简式为。(5)根据上述合成非诺洛芬的流程，采用逆推法，可得到答案。根据上述第步反应，CHO在NaBH4作用下，生成CH2OH，根据上述反应第步可知要引入Br，醇在浓硫酸作用下发生消去反应，得到碳碳双键，再与HBr发生加成反应，得到，再经过上述第步反应，在NaCN作用下生成，最后再发生上述第步反应，得到最终的物质。答案：(1)醚键羧基(2)(3)(4) 方法归纳有机合成题的解题思路