100次浏览 发布时间：2024-11-20 08:35:31
有机合成过程主要包括两个方面：其一是碳原子骨架的变化，例如碳链的增长和缩短、链状和环状的互相转化；其二是官能团的引入和消除、官能团的衍变等变化。考查有机合成实质是根据有机物的性质，进行必要的官能团反应，从而达到考查官能团性质的目的。因此，要想熟练解答此类问题，须掌握如下知识：
一、官能团的引入
在有机化学中，卤代烃可谓烃及烃的衍生物的桥梁，只要能得到卤代烃，就可能得到诸如含有羟基、醛基、羧基、酯基等官能团的物质。此外，由于卤代烃可以和醇类相互转化，因此在有机合成中，如果能引入羟基，也和引入卤原子的效果一样，其他有机物都可以信手拈来。同时引入羟基和引入双键往往是改变碳原子骨架的终南捷径，因此官能团的引入着重总结羟基、卤原子、双键的引入。
⒈ 引入羟基（-OH）
⑴ 醇羟基的引入：烯烃与水加成、卤代烃水解、醛（酮）与氢气的加成、酯的水解等。
⑵ 酚羟基的引入：酚钠盐溶液中通入CO2，的碱性水解等。
⑶ 羧羟基的引入：醛氧化为酸（被新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液氧化）、酯的水解等。
⒉ 引入卤原子
烃与卤素取代、不饱和烃与HX或X2加成、醇与HX取代等。
⒊ 引入双键
某些醇或卤代烃的消去引入C=C键、醇的氧化引入C=O键等。
⒋ 官能团的消除：
⑴ 通过加成消除不饱和键。
⑵ 通过消去、氧化或酯化等消除羟基（-OH）
⑶ 通过加成或氧化等消除醛基（-CHO）
⒌ 官能团间的衍变：
可根据合成需要（或题目中所给衍变途径的信息），进行有机物官能团的衍变，以使中间物向产物递进。常见方式有以下三种：
⑴ 利用官能团的衍生关系进行衍变：如以丙烯→伯醇→醛→羧酸。
上述转化中，包含了双键、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯高分子化合物等形式的关系，领会这些关系，基本可以把常见的有机合成问题解决。
⑵ 通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如：一元醇消去后得烯烃，烯烃加成卤素后再水解则转变出两个-OH。
⑶ 通过某种手段，改变官能团的位置。如：1-卤代烃消去后得烯烃，烯烃加成后得2-卤代烃
⒍ 碳骨架的变化：
⑴ 碳链增长：
若题目中碳链增长，课本中目前的知识有：酯化反应、氨基缩合反应、不饱和结构与HCN的加成反应、不饱和化合物间的聚合，此外常由信息形式给出，例如羟醛缩合反应、卤代烃与金属钠反应等。
例如：卤代烃与金属钠反应得烃，R-X+2Na+RX→R-R
⑵ 碳链变短：
碳链变短的形式有烃的裂化裂解，某些烃（如烯烃、苯的同系物）的氧化、羧酸及盐的脱羧反应等。
例如：烯烃氧化断键成为醛或酮。
⑶ 链状变环状：
不饱和有机物之间的加成，同一分子中或不同分子中两个官能团互相反应结合成环状结构。
例如，－OH与－OH间的脱水、羧基和羟基之间的反应、氨基和羧基之间的反应等。
⑷ 环状变链状：
酯及多肽的水解、环烯的氧化等。
当然，掌握上述相关知识后，还要分析要合成的有机物的结构，对比官能团与所给原料的官能团的异同，展开联想，理清衍变关系。同时深入理解并充分运用新信息要注意新信息与所要求合成的物质间的联系，找出其结合点或共同性质，有时根据需要还应从已知信息中通过对比、分析、联想，开发出新的信息并加以利用。
二、有机物的推断
⒈ 有机物推断的一般方法
⑴ 找已知条件最多的，信息量最大的。这些信息可以是化学反应、有机物性质（包括物理性质）、反应条件、实验现象、官能团的结构特征、变化前后的碳链或官能团间的差异、数据上的变化等等。
⑵ 寻找特殊的或唯一的。包括具有特殊性质的物质（如常温下处于气态的含氧衍生物--甲醛）、特殊的分子式（这种分子式只能有一种结构）、特殊的反应、特殊的颜色等等。
⑶ 根据数据进行推断。数据往往起突破口的作用，常用来确定某种官能团的数目。
⑷ 根据加成所需的量，确定分子中不饱和键的类型及数目；由加成产物的结构，结合碳的四价确定不饱和键的位置。
⑸ 如果不能直接推断某物质，可以假设几种可能，结合题给信息进行顺推或逆推，猜测可能，再验证可能，看是否完全符合题意，从而得出正确答案。
推断有机物，通常是先通过相对分子质量，确定可能的分子式。再通过试题中提供的信息，判断有机物可能存在的官能团和性质。最后综合各种信息，确定有机物的结构简式。其中，最关键的是找准突破口。
⒉ 根据反应现象推知官能团
⑴ 能使溴水褪色，可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键或醛基。
⑵ 能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键、醛基或为苯的同系物。
⑶ 遇三氯化铁溶液显紫色，可推知该物质分子含有酚羟基。
⑷ 遇浓硝酸变黄，可推知该物质是含有苯环结构的蛋白质。
⑸ 遇I2水变蓝，可推知该物质为淀粉。
⑹ 加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，有红色沉淀生成；或加入银氨溶液有银镜生成，可推知该分子结构有-CHO即醛基。则该物质可能为醛类、甲酸和甲酸某酯。
⑺ 加入金属Na放出H2，可推知该物质分子结构中含有-OH或-COOH。
⑻ 加入NaHCO3溶液产生气体，可推知该物质分子结构中含有-COOH或-SO3H。
⑼ 加入溴水，出现白色沉淀，可推知该物质为苯酚或其衍生物。
⒊ 根据物质的性质推断官能团
能使溴水褪色的物质，含有C=C或C≡C或-CHO；能发生银镜反应的物质，含有-CHO；能与金属钠发生置换反应的物质，含有－OH、－COOH；能与碳酸钠作用的物质，含有羧基或酚羟基；能与碳酸氢钠反应的物质，含有羧基；能水解的物质，应为卤代烃和酯，其中能水解生成醇和羧酸的物质是酯。但如果只谈与氢氧化钠反应，则酚、羧酸、卤代烃、苯磺酸和酯都有可能。能在稀硫酸存在的条件下水解，则为酯、二糖或淀粉；但若是在较浓的硫酸存在的条件下水解，则为纤维素。
⒋ 根据特征数字推断官能团
⑴ 某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则分子中含有一个－OH；增加84，则含有两个－OH。缘由－OH转变为-OOCCH3。
⑵ 某有机物在催化剂作用下被氧气氧化，若相对分子质量增加16，则表明有机物分子内有一个－CHO（变为－COOH）；若增加32，则表明有机物分子内有两个－CHO（变为－COOH）。
⑶ 若有机物与Cl2反应，若有机物的相对分子质量增加71，则说明有机物分子内含有一个碳碳双键；若增加142，则说明有机物分子内含有二个碳碳双键或一个碳碳叁键。
⒌ 根据反应产物推知官能团位置
⑴ 若由醇氧化得醛或羧酸，可推知－OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上，即存在-CH2OH；由醇氧化为酮，推知－OH一定连在有1个氢原子的碳原子上，即存在
若醇不能在催化剂作用下被氧化，则－OH所连的碳原子上无氢原子。
⑵ 由消去反应的产物，可确定－OH或－X的位置
⑶ 由取代反应产物的种数，可确定碳链结构。如烷烃，已知其分子式和一氯代物的种数时，可推断其可能的结构。有时甚至可以在不知其分子式的情况下，判断其可能的结构简式。
⑷ 由加氢后碳链的结构，可确定原物质分子C=C或C≡C的位置。
⒍ 根据反应产物推知官能团的个数
⑴ 与银氨溶液反应，若1mol有机物生成2mol银，则该有机物分子中含有一个醛基；若生成4mol银，则含有二个醛基或该物质为甲醛。
⑵ 与金属钠反应，若1mol有机物生成0.5molH2，则其分子中含有一个活泼氢原子，或为一个醇羟基，或酚羟基，也可能为一个羧基。
⑶ 与碳酸钠反应，若1mol有机物生成0.5molCO2，则说明其分子中含有一个羧基。
⑷ 与碳酸氢钠反应，若1mol有机物生成1molCO2，则说明其分子中含有一个羧基。
⒎ 根据反应条件推断反应类型
⑴ 在NaOH水溶液中发生水解反应，则反应可能为卤代烃的水解反应或酯的水解反应。
⑵ 在氢氧化钠的醇溶液中，加热条件下发生反应，则一定是卤代烃发生了消去反应。
⑶ 在浓硫酸存在并加热至170℃时发生反应，则该反应为乙醇的消去反应。
⑷ 能与氢气在镍催化条件下起反应，则为烯、炔、苯及其同系物、醛的加成反应（或还原反应）。
⑸ 能在稀硫酸作用下发生反应，则为酯、二糖、淀粉等的水解反应。
⑹ 能与溴水反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。
