第17讲高分子化合物和有机合成.doc

第17讲高分子化合物和有机合成班级 姓名 学号 编写 刘晓梅 审核 管兵1、知道简单合成高分子单体、链节和聚合度，能说明加聚反应和缩聚反应的特点，了解合成高分子化合物的性能及其在高新技术领域中的应用。2、掌握各类有机物的化学性质及相互转化关系，掌握有机反应的基本类型，掌握正逆合成路线的设计与方法。能利用不同类型有机化合物之间的转化关系设计合理路线合成简单有机化合物考点一、合成高分子化合物1加聚高聚物(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其合成单体为一种，将两个半键闭合即可。如： (2)凡链节主链有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的高聚物，其单体为两种，在正中央划线断开，然后两个半键闭合即可。 (3)凡链节主链中只有碳原子，并存在 双键结构的高聚物，其规律是“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”划线断开，然后将两个半键闭合，即单双键互换。 2. 缩聚高聚物,(1)凡链节为 结构的高聚物，其合成单体必为一种。在亚氨基上加氢，在羰基碳上加羟基，即得高聚物单体。(2)凡链节中间(不在端上)含有肽键的高聚物，从肽键中间断开，若两侧为不对称性结构，其单体为两种；在亚氨基上加氢，羰基碳原子上加羟基，即得高聚物单体。例题1：下面是一种线型高分子的一部分：由此分析，这种高分子化合物的单体至少有种，它们的结构简式为_。巩固练习：1链状高分子化合物可由有机化工原料R和其他有机试剂，通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到，则R是A1丁烯 B2丁烯 C1,3丁二烯 D乙烯2聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，其结构简式如下所示：它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。下列对聚丙烯酸酯的叙述正确的是是缩聚产物是加聚产物属于混合物属于纯净物可以发生水解反应A B C D考点二、有机合成的方法 （一）. 常见有机反应类型（二）、有机合成的方法1、官能团的引入引入的官能团有关反应羟基卤素原子碳碳双键醛基羧基酯基2、官能团的消去(1)通过 反应消除不饱和键。(2)通过 反应、 反应或 反应消除羟基(OH)。(3)通过 反应或 反应消除醛基(CHO)。(4)通过 反应或 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4、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：班级 姓名 学号 例题2由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E，请写出A、B、E化合物的结构简式，并写出A和E的水解方程式。 例题3写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备 的流程图5、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。例题4工业上用甲苯生产 ，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)反应属于_反应，反应属于_反应。(3)和的目的是_。 (4)写出反应的化学方程式：_ 。例题5据中国制药报道，化合物C是用于合成抗“非典”药品(盐酸袪炎痛)的中间体，其合成路线为已知： (1)写出下列物质的结构简式B：_，C：_(反应产物HCl中的H元素来自于氨基)。(2)AD的转化中涉及的反应类型有_ (填字母序号)。A加成B取代C聚合D氧化E还原(3)反应中属于取代反应的是_ (填数字序号)。(4)请你设计由甲苯D的反应流程图(有机物用结构简式表示，必须注明反应条件)。例6. (2011江苏高考)敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下，回答下列问题：（1）在空气中久置，A由无色转变为棕色，其原因是 。（2）C分子中有2个含氧官能团，分别为 和 （填官能团名称）。（3）写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式： 。能与金属钠反应放出H2； 是萘（）的衍生物，且取代基都在同一个苯环上；可发生水解反应，其中一种水解产物能发生银镜反应，另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢。（4）若C不经提纯，产物敌草胺中将混有少量副产物E（分子式为C23H18O3），E是一种酯。E的结构简式为 。（5）已知：，写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任用）。例7.（2012江苏大联考）紫草素类化合物是中药紫草的有效成分之一，具有很好的药用价值。一种合成紫草素类化合物（G）的合成路线如下：已知：CH3(CH2)4BrCH3(CH2)3CH2MgBr 在空气中久置，A可由白色转变为橙黄色，其原因是 。 AB过程中需加入K2CO3粉末，其主要作用是 ；提纯B时，采用先蒸发，再在剩余液中加入适量水过滤，最后用热水洗涤，其目的是 。 CD的反应类型是 ；G中所含含氧官能团有 、 （写官能团名称）。 写出符合下列条件的A的一种同分异构体的结构简式： （只写一种）。 有一个苯环； 能发生银镜反应，与FeCl3溶液能发生显色反应； 除苯环外，含有3种不同的官能团； 该分子核磁共振氢谱有5种不同的峰，且峰值比为1:1:2:2:2。 写出以苯、乙醇、CHCl3、二甲基甲酰胺为原料制备苯丙酮（）的合成路线流程图（无机试剂任用）。课后巩固1、（2012南京盐城一模）青蒿素的一种化学合成部分工艺流程如下：（1）化合物E中含有的含氧官能团有： 、 和醛基。（2）合成路线中设计EF、GH的目的是 。（3）反应BC，实际上可看作两步进行，依次发生的反应类型是 、 。（4）A在Sn沸石作用下，可异构为异蒲勒醇，已知异蒲勒醇分子有3个手性碳原子，异蒲勒醇分子内脱水再与一分子H2加成可生成 ，则异蒲勒醇的结构简式为 。（5）写出由苯甲醛和氯乙烷为原料，制备苄基乙醛 的合成路线流程图。2、（2012扬州一模）物质F是合成多种手性药物和生物活性物质的重要中间体，其合成路线如下：（1）反应的类型为 ，反应的类型为 。（2）物质A聚合可得聚丙炔酸甲酯，其结构简式为 。班级 姓名 学号 （3）物质C的俗名为肉桂醛，写出其同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式 。能与氯化铁溶液显紫色；苯环上有两个取代基；分子的核磁共振氢谱有4个峰。（4）若部分C被氧化为肉桂酸，反应将产生副产物（分子式为C14H15NO3），写出其结构简式 。（5）已知：，以、和为原料，合成，写出合成流程图3、（2011南京三模）组蛋白去乙酰化酶( HDAC)抑制剂能激活抑癌基因，从而抑制肿瘤细胞生长，诱导肿瘤细胞凋亡。下面是一种HDAC抑制剂(F)的合成路线：已知同一个碳原子上连接2个羟基的结构不稳定，会失去一个水分子HROH 羟基直接与碳碳双键相连不稳定：RCH=CHOHRCH2CHOR RCH2CHO + RCHCHORCH2CHCHCHORCH2CHCCHO(1)写出A转化为B的化学方程式 。(2)写出E中2种含氧官能团的名称 。(3)B到C的转化过程中，还生成一种小分子，其分子式为 。(4)写出D的结构简式 。(5)写出符合下列条件的B的同分异构体的结构简式 a苯环上有3个互为间位的取代基，且有一个为甲基； b能与FeCl3溶液发生显色反应； c不能发生银镜反应，但水解产物能发生银镜反应。(6)写出以对甲基苯酚(CH3 OH，)和乙炔为主要原料制备化合物A的合成路线流程图4、利用从冬青中提取出的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品的合成路线如下：提示：根据上述信息回答：(1)D不与NaHCO3溶液反应，D中官能团的名称是_，BC的反应类型是_ 。(2)写出A生成B和E的化学反应方程式：_ 。(3)A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下，I和J分别生成和 ，鉴别I和J的试剂为_ 。(4)A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料，K可由 制得，写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式：_ 。5、对二甲苯（英文名称p-xylene），缩写为PX）是化学工业的重要原料。（1）写出PX的结构简式 。（2）PX可发生的反应有 、 （填反应类型）。（3）增塑剂（DEHP）存在如下图所示的转化关系，其中A是PA的一种同分异构体。B的苯环上存在2种不同化学环境的氢原子，则B的结构简式是 。D分子所含官能团是 （填名称）。C分子有一个碳原子连接乙基和正丁基，DEHP的结构简式是 。（4）F是B的一种同分异构体，具有如下特征：a是苯的邻位二取代物； b遇FeCl3溶液显示特征颜色； c能与碳酸氢钠溶液反应。写出F与NaHCO3溶液反应的化学方程式 6、化合物A（C12H16O2）经碱性水解、酸化后得到B和C（C8H8O2）。C的核磁共振氢谱表明含有苯环，且苯环上有2种氢原子。B经过下列反应后得到G，G由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量为172，元素分析表明，含碳55.8 %，含氢7.0 %，核磁共振氢谱显示只有一个峰。已知：请回答下列问题：（1）写出G的分子式： 。 （2）写出A的结构简式： 。（3）写出FG反应的化学方程式： ，该反应属于 （填反应类型）。 （4）写出满足下列条件的C的所有同分异构体： 。是苯的对位二取代化合物；能与FeCl3溶液发生显色反应；不考虑烯醇（）结构。（5）在G的粗产物中，经检测含有聚合物杂质。写出聚合物杂质可能的结构简式（仅要求写出1种）： 。 7、合成P(一种抗氧剂)的路线如下：A(C4H10O)B(C4H8)C (C6H6O)催化剂(H3C)3CHO(H3C)3C(H3C)3CHO(H3C)3CCHOCHCl3、NaOH HAg(NH3)2OHDHE(C15H22O3)F浓硫酸P(C19H30O3)已知：+ R2C=CH2催化剂CCH3RR(R为烷基); A和F互为同分异构体，A分子中有三个甲基，F分于中只有一个甲基。(1) AB的反应类型为 。B经催化加氢生成G（C4H10) ,G的化学名称是 。(2) A与浓HBr溶液一起共热生成H，H的结构简式为 。(3)实验室中检验C可选择下列试剂中的 。 a.盐酸 b. FeCl3溶液 c. NaHCO3溶液 d.浓氨水(4) P与足量NaOH溶液反应的化学反应方程式为 8、对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用做防腐剂，对酵母和霉菌具有很强的抑制作用，工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化作用下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线：已知以下信息：通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基；