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第四节 有机合成
一、有机合成的过程
1、有机合成的概念
有机合成是指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。
2、有机合成的任务
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。
3、有机合成的过程
4、有机合成遵循的原则
（1）起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。通常采用四个碳以下的单官能
团化合物和单取代苯。
（2）应尽量选择步骤最少的合成路线。为减少合成步骤，应尽量选择与目标化
合物结构相似的原料。步骤越少，最后产率越高。
（3）合成路线要符合“绿色、环保”的要求。高效的有机合成应最大限度地利
用原料分子的每一个原子，使之结合到目标化合物中，达到零排放。
（4）有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
（5）要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。综
合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的提示信息，掌握正确的思维方法。
有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。
二、有机合成题的分析方法
解答有机合成题时，首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物，带有何
种官能团，然后结合所学过的知识或题给信息，寻找官能团的引入、转换、保
护或消去的方法，尽快找出合成目标有机物的关键点和突破点。基本方法有：
1、正向合成分析法
此法采用正向思维方法。从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接
的中间产物，逐步推向目标合成有机物，其思维程序是原料→中间产物→产品。
2、逆向合成分析法
逆向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的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。
三、有机物推断的必备基础知识
1、熟悉衍生物之间的转化
2、烃和烃的衍生物间的转化：
3、反应条件与发生的反应类型
（1）光照：烷烃的取代，苯环侧链上的取代。
（2）铁作催化剂：苯环上的取代。
（3）酸性高锰酸钾溶液：不饱和烃的氧化，伯醇、仲醇的氧化，苯的同系物的
氧化。
（4）溴的CCl4溶液：不饱和烃的加成。
（5）NaOH 的醇溶液，加热：卤代烃的消去。
（6）浓硫酸，加热：醇的消去反应，酯化反应。
（7）Cu/Ag，加热：醇的催化氧化。
（8）H2、加热：不饱和烃的加成,苯环的加成,醛的加成。
（9）浓硫酸，浓硝酸，加热：苯及其同系物的硝化。
（10）稀硫酸，加热：酯的水解，中和反应。
（11）NaOH 水溶液：卤代烃、酯的水解，羧酸的中和，苯酚与碱反应。
（12）银氨溶液，加热：醛基的氧化。
（13）新制Cu(OH)2加热：醛基的氧化。
四、有机物的合成
1.有机合成题的设计
依据有机物之间的相互转化，而根本的转化是有机物分子中官能团的相互转化，
官能团的转化主要有下列几种形式：
（1）引入新的官能团
烯烃与水的加成
醛与氢气的加成（还原）
① 引入羟基(—OH) 酮与氢气的加成（还原）
卤代烃的水解
酯的水解
烷烃、苯的取代
烯烃、炔烃与HX、X2的加成
② 引入卤原子(—X) 醇与HX 的取代
③ 引入羧基(—COOH)
④ 引入双键或三键：醇及卤代烃的消去。
（2）官能团的消除
① 消除C＝C、C≡C 或苯环：加成反应。
② 消除羟基(—OH)：消去反应、催化氧化、酯化反应。
③ 消除醛基(—CHO)：加成反应、催化氧化。
④ 消除卤原子(—X)：消去反应、水解反应。
（3）官能团的衍变
① 官能团的连续衍变：
→伯醇→醛→羧酸→酯
卤代烃 →仲醇→酮
→叔醇→不能被氧化
② 官能团的个数改变：
CH3CH2OH→CH2＝CH2→ →
③ 官能团位置的改变：
CH3CH2CH2OH→CH3CH＝CH2→
【习题一】
有机物分子中原子间（或原子与原子团间）的相互影响会导致物质化学性质的
不同．下列事实不能说明上述观点的是（ ）
A．苯酚能跟NaOH 溶液反应，苯甲醇不能与NaOH 溶液反应
B．苯能发生加成反应，环己烷不能发生加成反应
C．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．苯在50℃～60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可
【分析】A、羟基连接在不同的烃基上，性质可能不同；
B、官能团不同导致，不是原子团间的相互影响导致；
C、甲基连接在苯环上，可被氧化；
D、甲苯与硝酸反应更容易，说明甲苯中苯环上H 原子更活泼．
【解答】解：A、苯酚能跟NaOH 溶液反应，苯甲醇不能与NaOH 溶液反应，说明
羟基连接在苯环上时O-H 易断裂，可说明羟基连接在不同的烃基上，性质不同，
故A 正确；
B、苯能发生加成反应，环己烷不能发生加成反应，由于含有的化学键不同而导
致的，不是有机物分子中原子间（或原子与原子团间）的相互影响会导致物质
化学性质的不同，故B 错误；
C、甲基连接在苯环上，可被氧化，说明苯环对甲基影响，故C 正确；
D、甲苯与硝酸反应更容易，说明甲基的影响使苯环上的氢变得活泼易被取代，
故D 正确。
故选：B。
【习题二】
某石油化工产品X 的转化关系如图，下列判断不正确的是（ ）
A．X→Y 是加成反应
B．乙酸→W 是酯化反应，也是取代反应
C．Y 能与Na 反应生成氢气
D．W 能与氢氧化钠溶液反应。易溶于水
【分析】Y 氧化生成Z，Z 氧化生成乙酸，故Y 为CH3CH2OH，Z 为CH3CHO，X 与水
反应得到乙醇，故X 为CH2=CH2，乙酸与Y 发生酯化反应生成W 为CH3COOCH2CH3，
以此解答该题。
【解答】解：A．为CH2=CH2，含有碳碳双键，与水发生加成反应生成Y，故A 正
确；
B．乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，也为取代反应，故B 正确；
C．Y 为乙醇，含有羟基，可与钠反应生成氢气，故C 正确；
D．W 为乙酸乙酯，不溶于水，故D 错误。
故选：D。
【习题三】
金刚烷可用于合成治疗某流感的药物，工业合成金刚烷的流程如图所示。下列
说法不正确的是（ ）
A．环戊二烯的分子式是C5H6
B．环戊二烯分子中所有原子一定共平面
C．可用溴的CCl4溶液鉴别X、Y 两种物质
D．Y 与金刚烷互为同分异构体
【分析】A．由结构可知环戊二烯含5 个C、6 个H；
B．环戊二烯中含亚甲基，亚甲基为四面体结构；
C．X 中含碳碳双键，Y 不含；
D．Y 与金刚烷的分子式相同、结构不同。
【解答】解：A．由结构可知环戊二烯含5 个C、6 个H，分子式为C5H6，故A 正
确；
B．环戊二烯中含亚甲基，亚甲基为四面体结构，则所有原子不可能共面，故B
错误；
C．X 中含碳碳双键，Y 不含，X 与溴可发生加成反应，则溴的CCl4溶液可鉴别
X、Y 两种物质，故C 正确；
D．Y 与金刚烷的分子式相同、结构不同，二者互为同分异构体，故D 正确；
故选：B。
【习题四】
根据下面的反应路线及所给信息填空．
（1）A 的结构简式________
，B 的结构简式_______
．
（2）反应④所用的试剂和条件是_________．
（3）反应⑥的化学方程式是____________
【分析】由转化关系可知反应②为消去反应，A 为
，与氯气发生加成反应生
成B 为
，然后发生消去反应
，与溴发生1，4 加成，反应生成
，然后再碱性条件下水解可生成产物，结合对应有机物的结构和
性质以及题目要求可解答该题．
【解答】解：由转化关系可知反应②为消去反应，A 为
，与氯气发生加成反
应生成B 为
，然后发生消去反应
，与溴发生1，4 加成，反应生成
，然后再碱性条件下水解可生成产物，
（1）由以上分析可知A 为
，B 为
，故答案为：
；
；
（2）反应④为
的消去反应，应在NaOH 的醇溶液中加热条件下进行，故答
案为：NaOH 的醇溶液，加热；
（3）反应⑥为
的水解反应，方程式为
，
故答案为：
．
【习题五】
高分子化合物G 是作为锂电池中Li+迁移的介质，合成G 的流程如图。已知：
（1）
B 的含氧官能团名称是__________
（2）A→B 的反应类型是____________
（3）
C 的结构简式是__________
（4）
D→E 反应方程式是__________
（5）
G 的结构简式是____________
（6）
D 的一种同分异构体，能发生分子内酯化反应生成五元环状
化合物，该同分异构体的结构简式是_________
（7）
下列说法正确的是____
a．
E 有顺反异构体
b．
C 能发生加成、消去反应
c．
苯酚与 C 反应能形成高分子化合物
d．
含有-OH 和-COOH 的D 的同分异构体有2 种。
【分析】由F 的结构简式结合A→B→C→D 的反应条件，可知C4H8的结构为
，与溴发生加成反应生成A 为
，A 在氢氧化钠水溶液、加热
条件下发生水解反应生成B，B 为HOCH2C（OH）（CH3）2，B 催化氧化生成C，C
氧化生成D，结合信息②可知C 为
，则D 为HOOCC（OH）（CH3）2，
F 的结构简式中含有碳碳双键，可知D 在浓硫酸作用下生成E，E 与环氧乙烷反
应生成F，可知E 为CH2=C（CH3）COOH，F 在只能通过加聚反应生成高分子化合
物G 为
，以此来解答。
【解答】解：（1）B 为HOCH2C（OH）（CH3）2，所含官能团为羟基，故答案为：
羟基；
（2）A 为
，A 在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成B，
反应类型为水解反应或取代反应，
故答案为：水解反应（或取代反应）；
（3）B 为HOCH2C（OH）（CH3）2，B 催化氧化生成C，C 氧化生成D，结合已知
②知C 为
，故答案为：
；
（4）D 为HOOCC（OH）（CH3）2，可知D 在浓硫酸作用下生成E，反应方程式为
，
故答案为：
；
（5）通过分析F 的结构简式可知，F 在只能通过碳碳双键的加聚反应生成高分
子化合物G，则G 为
，
故答案为：
；
（6）D 为HOOCC（OH）（CH3）2，D 的一种同分异构体，能发生分子内酯化反应
生成五元环状化合物，该同分异构体的结构简式是HOCH2CH2CH2COOH，
故答案为：HOCH2CH2CH2COOH；
（7）a．E 为CH2=C（CH3）COOH，双键C 上有2 个H，则E 不存在顺反异构体，
故a 错误；
b．C 含-CHO 可发生加成反应，含-OH 可发生消去反应，故b 正确；
c．苯酚与C 反应能发生缩聚反应形成高分子化合物，类似苯酚与甲醛的缩聚
反应，故c 正确；
d．含有-OH 和-COOH 的D 的同分异构体有HOCH2CH2CH2COOH、CH3CHOHCH2COOH、
CH3CH2CHOHCOOH、HOCH2CH（CH3）COOH 等，故d 错误；
故答案为：bc。
