第三章第四节有机合成

1、编写：薛呈祥 审定：高二备课组 编号： 18 日期： 2016.10.22第四节 有机合成第 1 课时 有机合成的过程1. 知道寻找原料与合成目标分子之间的关系与差异。2. 掌握构建目标分子骨架，官能团引入、转化或消除的方法。3. 体会有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。1写出下列转化关系中涉及的有标号的反应的化学方程式2试用化学方程式表示用乙醇合成乙二醇的过程，并说明反应类型(1)(2)(3)探究点一 有机合成概述1有机合成是利用的原料，通过有机反应，生成具有特定 和 的有机化合物。2对照下列有机合成的原料分子和目标分子，仿照示例给出下列有机合成的主要任务原料分子目标分子主要任务示例

2、CH 2=CH 2CH3COOH(1)CH 3CH 2OH(2)CH CH(3)CH3CH2CH2Br(4)CH 3CH=CH 2CH3CH2CH2COOH3.下图是以煤为原料生产聚氯乙烯 (PVC) 和人造羊毛的合成路线：(1) 上述有机合成路线中第一步的目的是什么？(2) 请你写出 A、 B 、C、D 的结构简式。(3) 将上述反应按反应类型进行分类。 归纳总结 ，并引入或转化所需的(1) 有机合成的任务 通过有机反应构建目标化合物的(2) 有机合成的过程有机合成的起始原料通常采用 的 和单取代苯，如乙烯、丙 烯、甲苯等。(3) 有机合成的原则 起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。 尽量选

3、择步骤最少的合成路线，使得反应过程中副反应少、产率高。符合“绿色化学 ”的要求， 操作简单、 条件温和、 能耗低、易实现、 原料利用率高、 污染少， 尽量实现零排放。按照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。 在引入官能团的过 程中，要注意先后顺序，以及对先引入的官能团的保护。1换位合成法在化学工业中每天都在应用， 主要用于研制新型药物和合成先进的塑料材料。 在“绿色化学工艺 ”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物， 即原子利用率 为 100% 。则在置换反应化合反应 分解反应 取代反应 加成反应 消去反应 加聚反应等反应类型中能体现这一原子最经济原则的是

4、( )A BC只有D只有2有机玻璃是使用很普遍的合成材料之一，旧法合成的反应是 (CH3)2C=OHCN(CH3)2C(OH)CN 、 (CH3)2C(OH)CNCH3OHH2SO4CH2=C(CH3)COOCH 3NH4HSO4； 20 世纪 90 年代新法合成的反应是Pt CH3CCHCOCH3OHCH2=C(CH3)COOCH 3。 新法和旧法相比，优点是 ( )A 原料都是无毒的B原料无爆炸危险C原料都是基础原料D没有副产物，原料利用率高，对设备腐蚀性小探究点二 有机合成中的碳链变化和官能团衍变 1下面是以 CH 2=CH 2为有机原料合成 CH 2=CH CH=CH 2的流程图：Li

5、AlH 4浓硫酸HOOCCH 2CH 2 COOH 4 HOCH 2CH2CH2CH2OHCH2=CHCH=CH2 THF (1) 该有机合成的主要任务是什么？从原子守恒的角度看，使碳链增长的最重要的物质是什 么？适当的溶剂(2)已知：RCH=CH 2HBr 适当的溶剂RCH=CH 2HBr 过氧化物RCH2CH2Br，你能以 CH 3CH=CH 2 为有机原料，合成 CH 3CH 2CH 2COOH 吗？画出合成的流程图。2.由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E 的流程如下：(1) 请在方框内填入合适的化合物的结构简式。(2) 写出 A 水解的化学方程式 。(3) 从有机合成的主要任务角度分

6、析，上述有机合成最突出的特点是 。 归纳总结 (1) 有机合成中最为常见的碳骨架构建有碳链的增长和缩短。 能使碳链增长的反应有： 不饱和有机物之间的加成或相互加成， 卤代烃与氰化钠或炔钠的 反应，醛、酮与 HCN 的加成等。 能使碳链缩短的反应有：烯、炔的氧化，烷的裂解，脱羧反应，芳香烃侧链的氧化等。(2) 常见官能团引入或转化的方法 法：引入或转化为碳碳双键的三种。方引入卤素原子的三种方法：。在有机物中引入羟基的三种方法：。在有机物中引入醛基的两种方法：。(3) 从有机物分子中消除官能团 消除不饱和双键或三键，可通过 反应。 经过 等反应，都可以消除 OH 。 通过 反应可消除 CHO 。

7、通过 反应可消除酯基。3由环己烷可制备 1,4-环己醇的二乙酸酯。下面是有关的8步反应 (其中所有无机产物都已略去 )。3 个步骤属于加(备注：在 8 个步骤中，有 3 个步骤属于取代反应、 2 个步骤属于消去反应、 成反应。(1)属于取代反应的是 ，属于加成反应的是 。(填序号 )(2)A 、B、C、D 的结构简式分别为 A ， B ， CD 。4乙烯是一种重要的化工原料，件已略去 )：以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条请回答下列问题：(1) A 的化学名称是 ；(2) B 和 A 反应生成 C 的化学方程式为 ，该反应的类型为 ；(3) D 的结构简式为 ；F 的结构简式

8、为 ；(4) D 的同分异构体的结构简式为 。1 已知卤 代烃 可以和钠发生反应，如溴乙烷与钠 发生反应为 2CH3CH2Br 2Na CH3CH 2CH 2CH 3 2NaBr ，应用这一反应，下列所给化合物中可以与钠合成环丁烷 的是 ( )ACH3BrCCH 2BrCH 2BrBCH3CH2CH2CH2BrDCH2BrCH 2CH 2Br2有机化合物分子中能引进卤素原子的反应是( )A消去反应B酯化反应C水解反应D取代反应3下列化学反应的有机产物，只有一种的是( )4从溴乙烷制取 1,2-二溴乙烷，下列制取方案中最好的是( )NaOH水溶液浓硫酸Br2ACH3CH2Br CH3CH2OHC

9、H2=CH22CH2BrCH 2Br 170 CCl4Br2BCH3 CH2Br光2CH2BrCH2BrNaOH醇溶液HBrBr2CCH3CH2Br CH2=CH2CH2BrCH 3光2 CH 2Br CH2BrNaOH醇溶液Br2DCH3CH2Br CH2=CH22CH2Br CH2Br 基础过关 一、有机合成的过程 1下列关于有机化合物的说法正确的是( )A 乙醇和乙酸都存在碳氧双键 B甲烷和乙烯都可以与氯气反应 C酸性高锰酸钾可以氧化苯和乙醛D乙烯可以与氢气发生加成反应，而苯不能与氢气加成 2用苯作原料，不能经一步化学反应制得的是( )A 硝基苯 B环己烷C苯酚D 苯磺酸二、有机合成中官

10、能团的衍变 3下列反应中，不可能在有机物中引入羧基的是( )A 卤代烃的水解B有机物 RCN 在酸性条件下水解C醛的氧化D 烯烃的氧化4在下列物质中可以通过消去反应制得2-甲基 -2-丁烯的是 ( )5乙烯酮在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成：它与下列试剂发生加成反应时所生成的产物不正确 的是A. 与 HCl 加成生成 CH 3COClB. 与 H2O 加成生成 CH 3COOHC. 与 CH3OH 加成生成 CH3COCH 2OHD. 与 CH 3COOH 加成生成3 2O三、有机合成方法原理、产物的判定6用乙炔为原料制取 CHClBr CH 2Br ，下列方法中最可行的是A. 先与

11、HBr 加成后再与 HCl 加成B. 先与 H2 完全加成后再与 Cl2、Br2取代C. 先与 HCl 加成后再与 Br 2加成D. 先与 Cl2 加成后再与 HBr 加成，产物苯胺还原性强，)7.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成，已知苯环上的硝基可被还原为氨基：A甲苯硝化氧化甲基X Y还原硝基氧化甲基 硝化还原硝基B甲苯XY还原氧化甲基硝化C甲苯X Y硝化还原硝基氧化甲基D甲苯X Y对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸易被氧化，则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是对氨基苯甲酸8有下述有机反应类型：消去反应，水解反应，加聚反应，加成反应，还原反 应，氧化反应，以丙醛为原料制取1,2-丙二醇，所

12、需进行的反应类型依次是( )A BCD 浓H2SO4Br29化合物丙可由如下反应得到： C4H10O2 4C4H82C4H8Br 2，CCl4丙B (CH 3)2CBrCH 2BrD CH3(CHBr) 2CH3丙的结构简式不可能是 ( ) A CH 3CH(CH 2Br)2 CC2H5CHBrCH 2Br 能力提升 10根据图示内容填空：(1) 化合物 A 含有的官能团为 。(2) 1 mol A 与 2 mol H 2反应生成 1 mol E ，其反应方程式为 。(3) 与 A 具有相同官能团的 A 的同分异构体的结构简式是 。(4) B 在 酸 性 条 件 下 与 Br2 反 应 得 到

13、 D ， D 的 碳 链 不 含 支 链 ， 其 结 构 简 式 是(5) F 的结构简式是 。由 EF的反应类型是 。11对羟基苯甲酸丁酯 (俗称尼泊金丁酯 )可用作防腐剂，对酵母和霉菌有很强的抑制作用， 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； D 可与银氨溶液反应生成银镜； F 的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢，且峰面积比为1 1。回答下列问题：(1) A 的化学名称为 ；(2) 由 B 生成 C 的化学

14、反应方程式为 该反应的类型为 ；(3) D 的结构简式为 ；(4) F 的分子式为 ；(5) G 的结构简式为 ；(6) E 的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有 种，其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢，且峰面积比为221 的是(写结构简式 )。 拓展探究 12对乙酰氨基酚俗称扑热息痛 (Paracetamol)，具有很强的解热镇痛作用，工业上通过下列 方法合成 (B1和 B2、C1和C2分别互为同分异构体，无机产物已略去)。请按要求填空：(1) 上述反应中，属于取代反应的有 (填序号 )。(2) C2 分子内通过氢键又形成了一个六元环，用“ ”表示硝基、用 “”表示氢键，画出 C

15、2 分子的结构： 。 C1只能通过分子间氢键缔合，沸点： C1>C2，工业上用水蒸气蒸馏法将 C1和 C2分离，则首先被蒸出的成分是 (填“C1”或“C2”。)(3) 工业上设计反应的目的是 日期： 2016.10.22编号： 19编写：薛呈祥 审定：高二备课组第 2 课时 逆合成分析法熟知有机合成遵循的基本规律， 学会设计合理的有机合成路线和逆合成分析方法， 学会有机 合成推断题的解答方法。1烃和烃的衍生物转化关系如图所示：(1) 将相应的烃或烃的衍生物类别填入空格内。(2) 若以 CH3CH2OH 为原料合成乙二酸 HOOC COOH ，则依次发 生的反应类型是2某有机物 A 由 C

16、、H、O 三种元素组成，在一定条件下， A 、B、C、D、E 之间的转化关系如下：已知 C 的蒸气密度是相同条件下氢气的 22 倍，并可发生银镜反应。(1) 写出下列物质的结构简式： A _；B ；C _(2) 写出下列变化的化学方程式：AB： C 与银氨溶液反应： A DE： 探究点一 有机合成路线的设计1有机合成路线设计思路(1) 设计有机合成路线时， 首先要正确判断需合成的有机物的类别， 它含有哪些官能团，与哪些知识信息有关；(2) 其次是根据现有的原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地 把目标化合物分成若干片段，或寻找官能团的引入、转换、保护 方法，或设法将各片段拼凑衍变，找出合成目标

17、化合物的关键；(3) 最后将正向推导和逆向推导得出的若干个合成路线加以综合比 较，选择最佳的合成方案。2乙醛有三种工业制法： 最早是用粮食发酵制取乙醇，再用乙醇氧化法制乙醛。催化剂2CH3CH2OH O22CH3CHO2H2O 后来采用乙炔水化法，产率和产品纯度高。Hg2，H2SO4CH CHH2O 2 4CH 3CHO 现在采用乙烯直接氧化法，产率和产品纯度高。PdCl2CuCl22CH2=CH2 O2 2 22CH3CHO请你说说、两种方法被淘汰的原因是什么？3请设计合理方案：以CH2=CH2 为原料，合成 归纳总结 常见的有机合成路线(1)一元合成路线：RCH=CH 2HX卤代烃NaOH

18、水溶液一元醇 O一元醛一元羧酸醇、浓 H2SO4，酯X2NaOH水溶液O(2) 二元合成路线： CH 2=CH2 2 CH2XCH2X CH 2OH CH 2OH OHOOC COOH 链酯、环酯、聚酯(3) 芳香化合物合成路线：1以 2-氯丁烷为原料合成 2,3-二氯丁烷，某同学设计了下列两种途径： 在光照条件下，将 2-氯丁烷直接与氯气发生取代反应。先将 2-氯丁烷在 NaOH 的醇溶液中发生消去反应，再与氯气发生加成反应。 你认为哪一种途径更合理？为什么另一种途径不合理？2丁烯二酸 (HOOCCH=CHCOOH) 可用于制造不饱和聚酯树脂，也可作食品的酸性调味剂。某同学以 ClCH 2C

19、H=CHCH 2Cl 为原料，设计了下列合成路线：探究点二 逆合成分析法1正向合成分析法逐步推向合成的目标有机物，从已知的原料入手， 找出合成所需的直接或间接的中间体， 合成示意图为2逆向合成分析法 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，又可由更上一步的中间体得到，依次类推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。3利用 “逆合成分析法 ”分析由乙烯合成草酸二乙酯的过程： 逆合成分析思路，思维过程概括如下：写出反应的化学方程式： 归纳总结 逆合成分析法设计有机合成路线的一般程序3苯甲酸苯甲酯 ()存在于多种植物香精中，如在水

20、仙花中就含有它， 它可用作香料、 食品添加剂及一些香料的溶剂， 还可用于塑料、 涂料的增塑剂。 此外， 它在医疗上也有很多应用。 对于这样一种有机物， 你能用原料库中的原料合成吗？有 机物原料库：苯、甲苯、乙烯、丙烯、 1,3-丁二烯、 2-丁烯等。 (无机原料任选 )4写出以 CH 2ClCH 2CH 2CH 2OH 为原料制备 选)：的各步反应方程式 ( 无机试剂自1下列说法不正确的是 ( )A有机合成的思路就是通过有机反应构建目标化合物的分子碳架，并引入或转化成所 需的官能团B有机合成过程可以简单表示为基础原料中间体 中间体 目标化合物C逆合成分析法可以简单表示为目标化合物 中间体 中间

21、体 基础原料D为减少污染，有机合成不能使用辅助原料，不能有副产物 2下面是有机合成的三个步骤：对不同的合成路线进行优选；由目标分子逆推原料分 子并设计合成路线；观察目标分子的结构。逆合成分析法正确的顺序为 ( )A BCD 3有机物可经过多步反应转变为 ，其各步反应的反应类型是 ( )A 加成 消去 脱水B 消去 加成 消去C加成 消去加成D取代 消去加成4食品香精菠萝酯的生产路线 ( 反应条件略去 )如下：(1) 写出上述反应的化学方程式并注明反应类型。(2) 苯氧乙酸的某种同分异构体 X，已知 1 mol X 能与 2 mol NaOH 溶液反应，且 X 中含有 1 个 醛 基 ( CHO

22、) ， 写 出 符 合 上 述 条 件 的 X 的 一 种 结 构 简 式 ： A 合成抗结肠炎药物 Y 及其他化学品，合成路线如下：5利用从冬青中提取的有机物提示： 根据上述信息回答：，BC 的反应类型是(1) D 不与 NaHCO 3溶液反应， D 中官能团的名称是(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，和 ，鉴别 I 和 J 的试剂为 。I和 J分别生成(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 。1以乙醇为原料，正确的顺序是 (用下述 6 种类型的反应来合成乙二酸乙二酯 )(结构简式为)，氧化 消去 加成 酯化 水解 加聚ABCD 基础过关 一、逆合成分析法的应用2以氯乙烷为原料制取乙二酸 (HOOC COOH) 的过程中，要依次经过下列步骤中的( )与 NaOH 的水溶液共热 与 NaOH 的醇溶液共热 与浓硫酸共热到 170 在催化剂存在情况下与氯气反应 在 Cu 或 Ag 存在的情况 下与氧气共热 与新制的 Cu(OH) 2 悬浊液共热A B CD 3根据以下合成路线判断烃 A 为 ( )A 1-丁烯B1,3-丁二烯C乙炔D乙烯、有机合成路线的选择6以乙醇为起始原料可经过不同的途径得到1,2-