2012高二化学课件：3.4 有机合成(人教版选修5).ppt

1、,1.结合你现有的知识交流讨论：从起始原料、合成路线、操作步骤、环境保护等角度考虑有机合成应遵循的原则。 提示：（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。,2.结合学过的有机化学反应，思考讨论在有机物中引入羧基的方法有哪些？（举例说明） 提示：

2、（1）醛被弱氧化剂氧化成酸。例如： CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O+3H2O （2）醛被氧气氧化成酸。例如： 2CH3CHO+O22CH3COOH,（3）酯在酸性条件下水解。例如： CH3COOCH2CH3+H2O CH3COOH+CH3CH2OH （4）含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化。例如：,3.探究：制取一氯乙烷，采取以下两种方法，哪种较好？ 乙烷和Cl2在光照下发生取代反应 乙烯和HCl发生加成反应 提示：较好。的缺点是：a.副产物较多，原子利用率低；b.Cl2有毒，对大气污染较HCl严重。,4.思考：结合官能团的引入或转化方法，分析由乙醇合成乙二醇的

3、路线，并指明每步反应的类型。 提示：,【典例1】已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸： CH3CH2Br CH3CH2CNCH3CH2COOH 产物分子比原化合物分子多了一个碳原子，增长了碳链。请根据下图回答问题。,F分子中含有8个原子组成的环状结构。 （1）反应中属于取代反应的是_ （填反应代号）。 （2）写出结构简式E:_,F:_。 【思路点拨】（1）根据题意选准A为突破口。 （2）由框图转化结合信息确定A及其他各物质。 （3）依据题目要求分析解答。,【自主解答】由A的分子组成及A能与溴发生加成反应可知A为CH3CHCH2，与溴反应生成的加成产物B为CH3CHBrCH2Br，结合所给

4、信息，B与NaCN发生取代反应生成CH3CH（CN）CH2CN，该物质水解生成E为 CH3CH(COOH)CH2COOH,又知B碱性条件下水解生成 CH3CH（OH）CH2OH。E和D发生酯化反应生成F。,答案:（1）、 (2),1.以煤的干馏产品为原料合成苯甲酸苯甲酯，逆合成法合成路线如下： 依据该合成路线，你能设计出几种不同的合成方法，请交流讨论，并比较评价哪种方法最好。,提示：,分析比较最佳方案 （1）路线由甲苯制取苯甲醇和苯甲酸，较合理。 （2）、（4）路线中制备苯甲酸步骤多、成本高，且Cl2的使用不利于环境保护。 （3）的步骤虽然少，但使用了价格昂贵的催化剂LiAlH4和要求无水操作

5、，成本高。,2.合成路线要符合“绿色、环保”的要求，其主要考虑的因素有哪些？ 提示：（1）有机合成反应中原子经济性； （2）原料是否绿色化； （3）试剂与催化剂的无公害性。,3.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分步产率乘积，因此应选择步骤尽量少、副反应产物最少的合成路线。,【典例2】(2010天津高考)已知烃基烯基醚：RCHCHORRCH2CHO+ROH 烃基烯基醚A的相对分子质量(Mr)为176，分子中碳氢原子数目比为34。与A相关的反应如下：,请回答下列问题： （1）A的分子式为_。 （2）B的名称是_；A的结构简式为_。 （3）写出CD反应的化学方程式

6、：_。 （4）写出两种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式：_、_。 属于芳香醛；苯环上有两种不同环境的氢原子。,由E转化为对甲基苯乙炔（ ) 的一条路线如下： (5)写出G的结构简式：_。,(6)写出步反应所加试剂、反应条件和步反应类型：,【思路点拨】解答本题应注意以下三点： (1)应用逆合成分析法。 (2)充分利用信息。 (3)各种有机物、官能团之间的相互转化。,【自主解答】(2)由B可催化氧化成醛和相对分子质量为60可知，B为正丙醇；由B、E结合题给信息，逆推可知A的结构简式为： (3)CD发生的是银镜反应，反应方程式为：CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH H3CH2COO

7、NH4+2Ag+3NH3+H2O。,(4)符合苯环上有两种不同环境H原子的结构对称程度应较高，有： (5)(6)生成含有碳碳三键的物质，一般应采取卤代烃的消去反应，故第步是醛加成为醇，第步是醇消去成烯烃，第步是与Br2加成，第步是卤代烃的消去。,答案:(1)C12H16O (2)正丙醇或1-丙醇,知识点一：有机合成过程 1.从原料和环境方面的要求看，绿色化学对生产中的化学反应提出了一个提高原子利用率的要求，即尽可能不采用那些对产品的化学组成来说没有必要的原料。现有下列3种合成苯酚的反应路线：,其中符合原子节约要求的生产过程是( ) A.只有B.只有 C.只有D.,【解析】选C。直接氧化，一步反

8、应产率高，而生成 的副产物也是重要的化工原料。,2.在有机合成中，制得的有机物较纯净并且容易分离，则在工业中往往有实用价值，试判断下列有机反应在工业上有生产价值的是( ),【解析】选C。A项可能得到CH3CHCHCH3这种副产物；B项所得的卤代产物有多种，且难于分离；D项所得产物乙酸和乙醇互溶，也难于分离，且反应为可逆反应，产量不高。,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,【解析】选B。由 转变为 的合成路线是：,知识点二：合成分析法 4.已知CH3CH2OH+HOCH2CH3 CH3CH2OCH2C

9、H3+H2O,以乙醇、浓硫酸、溴水、水、 氢氧化钠为主要原料合成 最简便的 合成路线需要下列反应的顺序是( ) 氧化 还原 取代 加成 消去 中和 水解 酯化 加聚 A. B. C. D.,【解析】选B。合成的最简便流程为： 即反应的顺序 为。,5.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步属于取代反应、2步属于消去反应、3步属于加成反应。反应_、_和属于取代反应。反应_是羟基的引入，反应_和_是消去反应。化合物的结构简式是：B._、C._。反应所用试剂和条件是_。,【解析】本题是通过官能团的引入、转化、消除等合成有机物。该题的目标是

10、合成1，4-环己醇的二醋酸酯，通过正向合成，可以逐步推出各步未知的中间产物及反应类型。,答案： NaOH醇溶液、加热,一、选择题(本题包括4小题，每小题3分，共12分) 1.用乙炔为原料制取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Br2加成 D.先与Cl2加成后再与HBr加成,【解析】选C。分子中要引入两个溴原子、一个氯原子，最好采用加成的方法而不宜采用取代的方法。因为利用加成反应产生的副产物少。,2.(2010十堰高二检测)下列有机反应类型：酯化反应 取代反应 消去反应 水解

11、反应 加成反应，能够在有机物分子中引入羟基官能团的有： ( ) AB.C.D. 【解析】选D。卤代烃的水解反应得到醇(取代反应)；酯的水解反应得到醇；烯烃与水的加成得到醇。故选D。,3.以溴乙烷为原料制备1，2-二溴乙烷，下列方案中最合理的是( ) A.CH3CH2BrCH3CH2OH CH2CH2 CH2BrCH2Br B.CH3CH2BrCH2BrCH2Br C.CH3CH2BrCH2CH2 CH2BrCH3 CH2BrCH2Br D.CH3CH2BrCH2CH2 CH2BrCH2Br,【解析】选D。B、C过程中都应用了取代反应，难以得到单一的取代产物；而A设计过程的前两步可以合并成一步，

12、即CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应制乙烯，所以A过程过于复杂。,4.已知苯甲酸的酸性比碳酸强，苯酚的酸性比碳酸 弱，将转化为 的方法是( ) 与足量的NaOH溶液共热，再通入CO2 与稀硫酸共热后，加入足量的NaOH溶液 加热溶液，通入足 量的SO2 与稀硫酸共热后，加入足量的NaHCO3溶液 A.B.C.D.,【解析】选B。与足量的NaOH溶液 反应可生成 和CH3COONa,再通入CO2,则 发生反应： 由于苯甲酸的酸性比碳酸,强，COONa不能与CO2反应，故的方法可取。 与稀硫酸共然后，生成 和CH3COOH,若再加入NaOH溶液，则 转化为 若用NaHCO3 与 反应，

13、因酚羟基不与NaHCO3反应，,此时转化为 故不 合题意，符合。中向 中通入 SO2，不可能有钠盐产生，故错误。,二、非选择题(本题包括2小题，共18分) 5.(8分)由乙烯合成有机物F（二乙酸乙二酯），采用如图所示合成路线； (1)已知有机物的名称为乙二酸二甲酯, 请写出F的结构简式:_。,（2）在上述反应中属于取代反应的有_(填反应代号)。 （3）A、D、E、F中能直接引入C中官能团的物质有_（填物质的代号），反应的化学方程式为_。,【解析】本题可根据框图进行正推法： 答案：（1）CH3COOCH2CH2OOCCH3 （2）、 （3）A、D、F 2CH3COOH+HOCH2CH2OH CH

14、3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O,6.(10分)H2O、H218O、空气、乙烯为原料制取 写出相关反应的化学反应方程式。 【解析】采用逆合成分析法：,答案:CH2CH2+H2O CH3CH2OH CH2CH2+H218O CH3CH218OH,1.（10分）多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下：,（1）写出D中两种含氧官能团的名称：_和_。 （2）写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式_。 苯的衍生物，且苯环上的一取代产物只有两种； 与Na2CO3溶液反应放出气体； 水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应。,（3）EF的反应中还可能生成一种有

15、机副产物，该副产物的结构简式为_。 （4）由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂 X（C10H10N3O2Cl),X的结构简式为_。 （5）苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料。请设计合理的方案以苯甲醛和乙醇为原料合成苯乙酸乙酯（用合成路线流程图表示，并注明反应条件）。,提示：RBr+NaCNRCN+NaBr; 合成过程中无机试剂任选； 合成路线流程图示例如下： 【解析】（1）D中含氧官能团是醚基和羧基。 （2）由题目要求知D的同分异构体中含有官能团 COOH和且水解后生成酚羟基，取代物有,两种，说明两取代基处于对位。其结构简式可能为 (3)EF只有1 mol E与1 mol 反应生成 1 mol F,

16、还可能是2 mol E与1 mol 反应生成有机副产物:,（4）采用逆推法,由多沙唑嗪 F可知试剂X为,(5)采用逆推法: 故由苯甲醛和乙醇为原料合成苯乙酸乙酯的路线为,答案：（1）羧基醚基,2.(10分)(2010全国卷)有机化合物AH的转换关系如下所示： 请回答下列问题：,(1)链烃A有支链且只有一个官能团，其相对分子质量在6575之间，1 mol A完全燃烧消耗7 mol氧气，则A的结构简式是_； (2)在特定催化剂作用下，A与等物质的量的H2反应生成E。由E转化为F的化学方程式是_； (3)G与金属钠反应能放出气体，由G转化为H的化学方程式是_； (4)的反应类型是_；的反应类型是_。,【解析】(1)由H判断G中有5