江苏省邳州市第二中学高中化学《3.4 有机合成》课件 新人教版选修5.ppt

第四节有机合成 共1课时 一 有机合成的过程1 有机合成的概念有机合成是利用 的原料 通过 反应 生成具有 和 的有机物的过程 2 有机合成过程利用简单的试剂作为基础原料 通过有机反应链上 和 得到一个中间体 在此基础上利用中间体上的 加上辅助原料 进行第二步反应 合成第二个中间体 经过多步反应 按照 的要求 合成具有 的目标化合物 二 逆合成分析法逆合成分析法是在 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 该 同 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 和 所确定的合成路线的各步反应其 并具有 所使用的基础原料和辅助原料应该是 和 的 三 用逆合成分析法分析草酸二乙酯的合成1 草酸二乙酯分子中含有两个酯基 按酯化反应规律将酯基断开 得到 和 说明目标化合物可由 通过酯化反应得到 2 羧酸可由醇氧化得到 草酸前一步的中间体应该是乙二醇 3 乙二醇的前一步的中间体是1 2 二氯乙烷 1 2 二氯乙烷可通过乙烯的加成反应而得到 4 乙醇通过乙烯与水的加成得到 根据以上分析 合成步骤如下 用化学方程式表示 a b c d e 答案 一 1 简单 易得有机特定结构功能2 官能团一段碳链官能团目标化合物一定碳原子数目一定结构二 设计复杂化合物的合成路线中间体中间体辅助原料最适宜的基础原料最终的合成物反应条件必须比较温和较高的转化率低毒性低污染易得和廉价 三 1 草酸两分子乙醇两分子的乙醇和草酸 合成路线的总产率与各分步产率有何关系 提示 合成路线的总产率等于各步产率之乘积 因此应选择步骤尽量少 副反应产物最少的合成路线 在分子中引入官能团的方法有机物的合成过程中 往往要涉及官能团的改变 对官能团的引入的原则是最好通过官能团的反应一步合成 取代反应 2 引入羟基 5 引入羧基 羧酸衍生物 酯 酰卤 酸酐 酰胺 的水解反应 醛的氧化 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 oh 3 经加成或氧化反应消除 cho 4 经水解反应消去酯基 5 通过消去或水解反应可消除卤原子 例1 苯口恶布洛芬是一种消炎镇痛的药物 它的工业合成路线如下 请回答下列问题 1 a长期暴露在空气中会变质 其原因是 2 由a到b的反应通常在低温进行 温度升高时 多硝基取代副产物会增多 下列二硝基取代物中 最可能生成的是 填字母 3 在e的下列同分异构体中 含有手性碳原子的分子是 填字母 4 f的结构简式 5 d的同分异构体h是一种 氨基酸 h可被kmno4酸性溶液氧化成对苯二甲酸 则h的结构简式是 高聚物l由h通过肽键连接而成 l的结构简式是 1 a中含有酚羟基官能团 酚羟基易被空气中氧气氧化而变质 2 酚羟基对苯环的影响 使苯环上邻 对位上的氢变得更活泼 易被取代 选a 3 手性碳原子指同一个碳原子上连有4种不同的原子或原子团 可知选ac 4 对比e g的结构 结合f g的条件 氢氧化钠 h 可知是酯的水解生成羧酸钠 再酸化 得f结构 答案 1 酚类化合物易被空气中的o2氧化 2 a 3 ac 2010 广东实验中学高二检测 氯乙烯是合成聚氯乙烯的单体 乙烯氧化法是生产氯乙烯的主要方法 分三步进行 如下图所示 1 关于乙烯 氯乙烯说法正确的是 填字母 a 都能在氧气中燃烧b 都能发生加成反应 使溴水褪色c 都能使酸性高锰酸钾溶液褪色d 氯乙烯分子中所有原子共平面 2 从环境角度考虑 氧化法的优点是 3 某学生设计下列反应 请写出 的化学方程式 4 已知二氯乙烷与氢氧化钠溶液共热可以生成乙二醇 hoch2ch2oh 请写出乙二醇与过量乙酸完全发生反应的方程式 答案 1 a b c d 2 利用二氯乙烷热裂解所产生的氯化氢作为氯化剂 从而使氯得到完全利用 不向环境排放有毒气体 解析 本题考查的是有机合成方案的确定及官能团的引入 碳骨架的增减 1 增长 常见的方式为不饱和化合物间的聚合 羧酸或醇的酯化 有机物与hcn反应等 2 变短 常见的方式为烃的裂化 裂解 某些烃 如苯的同系物 烯烃 的氧化等 3 芳香烃衍生物合成线 例2 以乙烯为初始反应物可制得正丁醇 ch3ch2ch2ch2oh 已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成 下式中反应的中间产物 可看成是由 中的碳氧双键打开 分别跟 中的2 位碳原子和2 位氢原子相连而得 是一种3 羟基醛 此醛不稳定 受热即脱水而生成不饱和醛 烯醛 请运用已学过的知识和给出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反应的化学方程式 不必写出反应条件 解析 由题给信息知 两个醛分子在一定条件下通过自身加成反应 得到的不饱和醛分子中的碳原子数是原参加反应的两个醛分子的碳原子数之和 根据最终产物正丁醇中有4个碳原子 原料乙烯分子中只有2个碳原子 运用题给信息 将乙烯氧化为乙醛 两个乙醛分子再进行自身加成变成丁烯醛 最后用h2与丁烯醛中的碳碳双键和醛基进行加成反应 便可得到正丁醇 本题基本采用正向思维方法 答案 由乙烯合成草酸二乙酯 请写出各步合成的方程式 解析 本题可用逆合成分析法解答 其思维过程概括如下 其逆合成路线分析的思路为 乙酸苯甲酯对花香和果香的香味具有提升作用 常用于食品 化妆品工业 试以乙烯 甲苯为原料 必要的无机试剂任选 设计方案合成乙酸苯甲酯 并写出有关反应的化学方程式 解析 应用逆合成分析法 1 合成乙酸苯甲酯 按酯化反应规律只需得到乙酸和苯甲醇即可 答案 合成乙酸苯甲酯方案为 有关反应的化学方程式 1 与hcn的加成反应 2 羟醛缩合 3 与格林雅试剂的反应 4 苯的烷基化反应 5 脱羧反应 6 氧化反应 例3 杰出的奥地利化学家约瑟夫 劳旋密特 josefloschmidt 1861年所著的 化学研究 第一卷中就有物质圈图 如图1所示 即肉桂酸结构肉桂酸的合成路线如图2所示 试回答下列 1 d的结构简式为 2 属于消去反应的有 填序号 3 与肉桂酸互为同分异构体且能使溴的四氯化碳溶液褪色 还能与碳酸氢钠溶液反应的异构体有 4 肉桂酸苄酯是一种重要的定香剂 是由肉桂酸与苯甲醇反应得到的 写出该反应的化学方程式 解析 由题给信息醛与醛之间可发生加成反应 则 由环己烷可制备1 4 环己醇的二醋酸酯 下面是有关的8步反应 其中所有无机产物都已略去 其中有3步