有机合成教师学案

1、 知识点回I顾一、有机合成的过程1、有机合成的概念利用简单、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。二、有机合成的方法1、有机合成的常规方法（1）官能团的引入引入双键（C=C或C=O）1）某些醇的消去引入C=C浓硫酸CH3CH2OH170cCH2=CH21+H2O2）卤代烃的消去引入C=CCH3CH2醇CH2=CH21+NaBr+H2O3）炔烃加成引入C=CCHHBr4）醇的氧化引入C=O2CH3CH2OH+O2催化剂2CH3CHO+2H2O引入卤原子（一X）1）烃与X2取代CH4+C12光CH3C

2、I+HCl2）不饱和烃与HX或X2加成CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br3）醇与HX取代C2H5OH+HBrC2H5Br引入羟基(一0H)烯烃与水的加成CH2=CH2+H2O催化剂加热加压CH3CH2OH醛(酮)与氢气加成CH3CHO+H2催化剂CH3CH2OH卤代烃的水解(碱性)CzHsBr+NaOHC2H5OH+NaBr酯的水解CH3COOC2H5+H2O稀H2SO4CH3COOC2H5+H2O4、在碳链上引入醛基和羧基的方法有醛基：RCH2OH氧化乙炔和水加成RCH=CHR适度氧化RCHX2水解等羧基：RCHO氧化酯水解RCH=CHR适度氧化RCX3水解等官能团的消除通过加成消除

3、不饱和键通过消去或氧化或酯化或取代等消除羟基通过加成或氧化消除醛基通过消去反应或水解反应可消除卤原子官能团的衍变主要有机物之间转化关系图卤代烃烷炔氧化还原2、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可间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物。3、逆向合成分析法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。三、中学常用的合成路线烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系贬卤代4小说水解“上耘化庆*氧化煙宗二卤代妊7?醇类醛类RH消去RX啓彳弋R一OM加氨RCHO元合成路线RCH=CH2定条件卤代烃一兀醇一兀醛一兀羧酸酯二元合成

4、路线CHZXCH2=CH2-JI丄-:二二元醇二元醛二元羧酸酯（链酯、环酯、聚酯）芳香族化合物合成路线:CHOCOOH特别提醒和C12的反应，应特别注意条件的变化；光照只取代甲基上的氢，Fe做催化剂取代苯环邻、对位上的氢考点一：正向合成例1已知：京i冲RCH2-CH+R-CH-CHOR-CHj-CfPC-CHOt；R亠RHHC-CHO*i请运用已学过的知识和上述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)。答案CH2=CH2+H2OCH3CH2OH2CH3CH2OH+022CH3CHO+2H2OCHsCHCHCHOII2CH3CHO:1IOHH丨_获一丄一上一._CH3

5、CH=CHCHO+H2OCH3CH=CHCHO+2H2CH3CH2CH2CH2OH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。乙烯匚乙醛自加成丁烯醛一一正丁醇。本题中乙烯合成乙醛的方法有两种：其一：乙烯上乙乙醇一乙醛其二：乙烯O2化剂乙醛例2以CH2CICH2CH2CH2OI原料制CH2C

6、H2CH2C=OO的各步反应方程式(必要的无机试剂自选)CH2CICH2CH2CH2OHCH2CICH2CH2CHOCH2CICH2CH2COOHHOCH2CH2CH2COOHCH2-CH2-CH2-C=OO考点二：逆向合成例1碱存在下，卤代烃与醇反应生成醚(ROR):RX+ROHROR+HX化合物A经下列四步反应可得到常用溶剂四氢呋喃，反应框图如下:回件HCCHH.CCH0四鱼灰响请回答下列问题：1molA和1molH2在一定条件下恰好反应，生成饱和一元醇丫，丫中碳元素的质量分数约为65%，则丫的分子式为，A分子中所含官能团TOC o 1-5 h z的名称是，A的结构简式。_第步反应类型分别

7、为化合物B具有的化学性质(填写字母代号)是oa.可发生氧化反应b强酸或强碱条件下均可发生消去反应c可发生酯化反应d.催化条件下可发生加聚反应写出C、D和E的结构简式：C、D、Eo写出化合物C与NaOH水溶液反应的化学方程式：写出四氢呋喃链状醚类的所有同分异构体的结构简式：答案C4H10O羟基、碳碳双键CHCHCHzCHsOH取代反应CHjOCH3CHjCHCHOCH；CHfCHCCHEebbCHeCOC+HzG皿(2)加成反应abc+NaBt+HBr解析本题为有机信息推断题，综合考查了有机物分子式、结构简式、方程式、同分异构体的书写等知识，着重考查学生利用所学知识结合所给信息分析问题、解决问题

8、的能力和自学能力。由1molA和1molH2恰好反应生成饱和一元醇Y知，A中含有一个碳碳双键，且Y的通式可写为CnH2n+2O，又因Y中碳元素的质量分数约为65%,12n则有X100%=65%，解得n=4，即丫的分子式为C4H10O;再由反应14n+2+16框图从而推出A的结构简式为CH2=CHCH2CH2OHB应发生A与溴的加成反应，B-B应发生A与溴的加成反应，B-C应发生生成醚的取代反应。CHeCHCCHEOHII(3)因B为，含有一Br和一OH，故应具有a、b、c所述的化学性质。(6)因四氢呋喃为环状醚，要写成链状醚时，其碳碳链上一定含有一个碳碳双键，从而写出可能的同分异构体已知:CH

9、2=CHCHCl23CCl4CH2=CHCHCl23500CCH2CHCH3IIClClCH2=CHCH2Cl试以丙烯为主要原料合成硝化甘油，写岀各步化学方程式，并注明反应类型。3 CH2ONO2CH2ONO21CHONO2HNO3CH2OHCHOHNaOH,H2OCH2CI-CHCI-CH2CICH2OHCI2,500CCH2CI-CHCI-CHCH2=CH-CH2CICH2=CH-CHci2CH2CI-CHCI-CH3CH2=CH-CHH2CH3-CH2-CH3CH2=CH-CH3催化剂考点三：综合合成例1下图中A、B、C、D、E、F、G、H均为有机化合物BprcrbjgIHCfT回答下列

10、问题：有机化合物A的相对分子质量小于60,A能发生银镜反应，1molA在催化剂作用下能与3molH2反应生成B，则A的结构简式是，由A生成B的反应类型是；B在浓硫酸中加热可生成C，C在催化剂作用下可聚合生成高分子化合物D,由C生成D的化学方程式是芳香族化合物E的分子式是C8H8CI2。E的苯环上的一溴取代物只有一种，则E的所有可能的结构简式是；E在NaOH溶液中可转变为F,F用高锰酸钾酸性溶液氧化生成G(C8H6O4)。1molG与足量的NaHCO3溶液反应可放出44.8LCO2(标准状况)，由此确定E的结构简式是(4)G和足量的B在浓硫酸催化下加热反应可生成H，则由G和B生成H化方程式是该反

11、应的反应类型是。答案CHO力戒反应(或还原反宣)(2)CHCHe理心耳-E-CHCHrCHsClHjCch3ch3ClClCHi迪嫩翩)0I解析(1)A的相对分子质量小于60,A能发生银镜反应，则A中有1molA能与3molH2发生反应生成B，则A分子中有两个双键或一个三键，若有两个双键，则其相对分子质量一定超过60，因此A的结构简式为=，B的结构简式为CH3CH2CH2OH，由A到B发生的反应为加成反应(或还原反应)。CH3CH2CH2OH在浓H2SO4作用下，发生消去反应，生成烯烃C(CH3CH=CH2)，丙烯发生加聚反应生成聚丙烯，化学方程式为CHCHr*-CHCH3芳香族化合物C8H8

12、CI2，其苯环上的一溴取代物只有一种，则E的结构应该非常对称，因此E的结构简式为CIHzC1、ClClClCHjCl1molG与足量的NaHCO3反应生成44.8LCO2,即2molCO2,则G分子定有两个一COOH,因此E的结构简式为学方程式为製H?sa云i2HaO+y-COOCHeCHzCHjB为CH3CH2CH2OH，G和B发生酯化反应的化yCOOH.+2CH3CHeCH；OH邇拓展延怫找解题的“突破口”的一般方法是：（1）找已知条件最多的地方，信息量最大的。（2）寻找最特殊的一一特殊物质、特殊的反应、特殊颜色等等。（3）特殊分子式，这种分子式只能有一种结构。（4）如果不能直接推断某物质

13、，可以假几种可能，认真小心去论证，看是否完全符合题意。1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.溴苯答案C2.在有机物分子中，不能引入羟基的反应是()A.氧化反应B.水解反应C.消去反应D.加成反应答案AC换位合成法在化学工业中“绿色化学工艺”中，理100%。置换反应加聚反应缩聚反“绿色、高效”概括了2005年诺贝尔化学奖成就的特点。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。想状态是反应中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为化合反应分解反应取代反应加成反应消去反应应等反应类型中能体现这一原子最经济原则的是（）D.只有A.B.C.只有答案

14、B由乙炔为原料制取CHClBrCH2Br，下列方法中最可行的是（）A.先与HBr加成后再与HCI加成B.先与H2完全加成后再与Cl2、Br2取代C.先与HCI加成后再与Br2加成D.先与CI2加成后再与HBr加成答案COQIIII由1丙醇制取,最简便的流程需要下列反应的顺序应是（）a.氧化b.还原c.取代d.加成e.消去f.中和g.缩聚h.酯化A.b、d、f、g、hB.e、d、c、a、hC.a、e、d、c、hD.b、a、e、c、f答案B6.化合物丙i（C4H8Br2）由如下反应得到：浓硫酸，BrC4H10OC4H84丙(C4H8B则丙的结构不可能是（）A.CH3CH2CHBQH2BrB.CH3

15、CH（CH2Br）2C.CH3CHBrCHBrCH3D.（CH3）2CBrCHzBr答案B7.下列有机物可能经过氧化、酯化、加聚三种反应制得高聚物cooch2ch=ch七CH,-CH古的是（） A.CH3CHpCHeohinclaI1CICZHHCIOD.CHjCHCHeIIHOH答案C解析利用逆合成分析法可推知：roOCHECH-CHrI-土岂二摂CHmOCHjCHYH?=HlOOHI*CH?CHUHeOH&写出以CH2CICH2CH2CH2OH为原料制备的各步反应方程式（必要的无机试剂自选）。答案2CH2CICH2CH2CH2OH+O22CH2CICH2CH2CHO+2H2O催化剂2CH2

16、CICH2CH2CHO+022CH2CICH2CH2COOHCbkCHz匚HeCOOHCH2CICH2CH2COOH+H20+HCIchfCHzCHCOOHCHE匚企母-)+h2o解析分析比较给出的原料与所要制备的产品的结构特点可知：原料为卤代醇，产品为0H。同碳原子数的环内酯，因此可以用醇羟基氧化成羧基，卤原子再水解成为一0H，最后再酯化。但氧化和水解的先后顺序不能颠倒，因为先水解后无法控制只氧化一个9具有一C-CH结构的炔烃，在加热和催化剂的条件下，可以跟醛或酮分子中的羰c=o基/()发生加成反应，生成具有一c=C结构的炔类化合物，例如：c叭十盘絲L山c=clOU其中Ri和R2可以是烃基，

17、也可以是氢原子。试写出以电石、水、甲醛、氢气为基本原料和适当的催化剂制取聚反应的化学方程式。答案CaC2+2H2OCH三CHf+Ca(OH)21,3丁二烯的各步伽她、柿压CHz-CHg-CHHHHCH-CEGHze=c-CHi：OHOHO=cCHe+3HfQH加热CHcCHzCHeCHeIIOK八八CIHGHOH+2Hs0=CH-CH=CH,Khe-ch=ch-cbJ10.香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物，大多具有光敏性，有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A，其分子式为C9H6O2。该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。|gheAB严COOH乙二酸CHJCioHu

18、QjKMnDfl,OH-HjO匚OOHCODHHIcoohD提示：H水畅酸CH3CH=CHCH2CH3、OHCH3COOH+CH3CH2COOHRCH=CH2过氧化物RCH2CH2Br请回答下列问题：写出化合物C的结构简式O化合物D有多种同分异构体，其中一类同分异构体是苯的二取代物，且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有种。在上述转化过程中，反应步骤B一C的目的是(4)请设计合理方案从件) 并注明反应条例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为浓硫酸高温、高压CH3CH2OH仃ocCH2=CH2催化齐答案沁CHCHCOOH亠9种保护酚羟基，使之不被氧化C1解析本题通过香豆素的核心结构芳香内酯A转化为水杨酸为背景考查了有机化合物的结构简式、同分异构体有机物的合成等知识,侧重考查学生知识迁移能