高中化學(xué) 第三章 第四節(jié) 有機(jī)合成課件 新人教版選修5.ppt

第四節(jié)有機(jī)合成 課前預(yù)習(xí) 巧設(shè)計(jì) 名師課堂 一點(diǎn)通 創(chuàng)新演練 大沖關(guān) 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)2 設(shè)計(jì)3 第三章烴的含氧衍生物 課堂10分鐘練習(xí) 課下30分鐘演練 課堂5分鐘歸納 1 填空 加成反應(yīng) 氧化反應(yīng) 取代反應(yīng) 加成反應(yīng) 氧化反應(yīng) 取代 水解 反應(yīng) 消去反應(yīng) x oh 氧化反應(yīng) 消去反應(yīng) cooh 酸的通性 酯化反應(yīng) 水解反應(yīng) 2 寫出 的化學(xué)方程式 注明反應(yīng)條件 ch2 ch2 nabr h2o 一 有機(jī)合成1 有機(jī)合成的概念有機(jī)合成指利用簡(jiǎn)單易得的原料 通過 生成具有和的有機(jī)化合物 2 有機(jī)合成的任務(wù)有機(jī)合成的任務(wù)包括目標(biāo)化合物的構(gòu)建和的轉(zhuǎn)化 有機(jī)反應(yīng) 特定結(jié)構(gòu) 功能 分子骨架 官能團(tuán) 3 有機(jī)合成的過程 4 官能團(tuán)的引入或轉(zhuǎn)化的方法 1 在碳鏈上引入碳碳雙鍵的三種方法 醇的消去 鹵代烴的消去 炔烴的加成 2 在碳鏈上引入鹵素原子的三種方法 3 在碳鏈上引入羥基的四種方法 不飽和鍵與 x2的加成 醇與hx的取代 烷烴與x2的取代 烯烴與水加成 鹵代烴的水解 酯的水解 醛 羰 基的還原 二 逆合成分析法1 逆合成分析法的構(gòu)建 2 以草酸二乙酯為例 說明逆推法在有機(jī)合成中的應(yīng)用 1 草酸二乙酯分子中含有兩個(gè)酯基 按酯化反應(yīng)規(guī)律將酯基斷開 得到和 說明目標(biāo)化合物可由通過酯化反應(yīng)得到 草酸 兩分子乙醇 兩分子的乙醇和草酸 2 羧酸可由醇氧化得到 草酸前一步的中間體應(yīng)該是乙二醇 3 乙二醇的前一步中間體是1 2 二氯乙烷 1 2 二氯乙烷可通過乙烯的加成反應(yīng)而得到 ch2 ch2 cl2 ch2cl ch2cl ch2oh ch2oh 2nacl c2h5ooc cooc2h5 2h2o 解析 制取chclbr ch2br 即在分子中引入一個(gè)氯原子和兩個(gè)溴原子 所以加成時(shí)需先與hcl加成引入一個(gè)cl原子 再與br2加成引入兩個(gè)溴原子 1 下圖中四位同學(xué)對(duì)由乙炔為原料制取chclbr ch2br的認(rèn)識(shí)中最可行的是 答案 c 2 判斷正誤 1 加成反應(yīng)的原子利用率為100 2 消去反應(yīng)可以引入雙鍵 加成反應(yīng)也可以引入雙鍵 3 只有不飽和鍵與hx 或x2 通過加成反應(yīng)才能引入x x為鹵素原子 4 加聚反應(yīng)可以使有機(jī)物碳鏈延長(zhǎng) 取代反應(yīng)不能 答案 1 2 3 4 3 由轉(zhuǎn)變成 需經(jīng)過 反應(yīng) 反應(yīng) 反應(yīng)等較合理的反應(yīng)過程 答案 消去加成消去 4 思考題 1 有機(jī)物中能夠被連續(xù)氧化的物質(zhì)主要有哪些 2 有機(jī)合成中的總產(chǎn)率與各分步反應(yīng)的產(chǎn)率有什么關(guān)系 答案 1 有機(jī)物中能夠連續(xù)被氧化的物質(zhì)主要有醇類物質(zhì)和乙烯 2 合成路線的總產(chǎn)率等于各分步產(chǎn)率之積 因此應(yīng)選擇步驟盡量少 副反應(yīng)產(chǎn)物最少的合成路線 1 碳鏈的增減 1 碳鏈增長(zhǎng)的反應(yīng) 不飽和鍵與hcn的加成反應(yīng) 由于hcn分子中的 cn含有一個(gè)碳原子 因此它和不飽和鍵加成時(shí) 可增加一個(gè)碳原子 各類縮合反應(yīng) 如醛與醛的加成反應(yīng)等 加聚反應(yīng) 含有不飽和鍵的化合物之間可以進(jìn)行自聚或互聚 使碳鏈增長(zhǎng) 如乙烯的加聚 乙醛的加聚等 酯化反應(yīng) 酸和醇的酯化反應(yīng)也可使碳鏈增長(zhǎng) 2 減少碳鏈的反應(yīng) 脫羧反應(yīng) 羧酸失去羧基的反應(yīng)稱為脫羧反應(yīng) 氧化反應(yīng) 包括燃燒 烯 炔的部分氧化 丁烷直接氧化成乙酸 苯的同系物氧化成苯甲酸等 水解反應(yīng) 主要包括酯的水解 蛋白質(zhì)的水解和多糖的水解等 裂化反應(yīng) 長(zhǎng)碳鏈的烷烴在高溫或者有催化劑存在的條件下可以裂解成短鏈的氣態(tài)烴 2 官能團(tuán)的引入 3 官能團(tuán)的消除 1 通過加成消除不飽和鍵 2 通過消去或氧化或酯化或取代等消除羥基 3 通過加成或氧化消除醛基 4 通過消去或水解可消除鹵原子 例1 茚是一種碳?xì)浠衔?其結(jié)構(gòu)為 茚有一種同分異構(gòu)體a a分子中的碳原子不可能完全在同一平面上 且a分子中含有一個(gè)苯環(huán) a有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系 一個(gè)碳原子上同時(shí)連有兩個(gè)羥基不穩(wěn)定 會(huì)失水形成羰基 b c d e f的分子結(jié)構(gòu)中均有一個(gè)苯環(huán) 根據(jù)變化關(guān)系和已知條件 試回答下列問題 1 a為 b為 填結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 2 c生成d d生成e的反應(yīng)類型分別是 解析 f能發(fā)生加聚反應(yīng) 可推知f的分子結(jié)構(gòu)中有碳碳不飽和鍵 逆向推斷并且結(jié)合反應(yīng)條件可推知e中有 oh cooh 官能團(tuán) e通過酯化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了碳鏈的增長(zhǎng) a的分子式為c9h8 含有苯環(huán)且分子中碳原子不可能完全在同一平面上 可知其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 依正向思維 a通過加成反應(yīng) 取代反應(yīng) 氧化反應(yīng) 支鏈上的還原反應(yīng)生成了e物質(zhì) 例2 2011 課標(biāo)全國(guó)卷 香豆素是一種天然香料 存在于黑香豆 蘭花等植物中 工業(yè)上常用水楊醛與乙酸酐在催化劑存在下加熱反應(yīng)制得 以下是由甲苯為原料生產(chǎn)香豆素的一種合成路線 部分反應(yīng)條件及副產(chǎn)物已略去 已知以下信息 a中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫 b可與fecl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) 同一個(gè)碳原子上連有兩個(gè)羥基通常不穩(wěn)定 易脫水形成羰基 請(qǐng)回答下列問題 1 香豆素的分子式為 2 由甲苯生成a的反應(yīng)類型為 a的化學(xué)名稱為 3 由b生成c的化學(xué)反應(yīng)方程式為 4 b的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有 種 其中在核磁共振氫譜中只出現(xiàn)四組峰的有 種 5 d的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有 種 其中 既能發(fā)生銀鏡反應(yīng) 又能發(fā)生水解反應(yīng)的是 寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出co2的是 寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 解析 本題主要考查有機(jī)合成知識(shí) 涉及分子式 有機(jī)反應(yīng)類型 同分異構(gòu)體等知識(shí) 綜合性較強(qiáng) 意在考查考生對(duì)有機(jī)合成的分析 推斷能力以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決新問題的能力 1 根據(jù)香豆素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 可知其分子式為c9h6o2 2 由甲苯生成a為取代反應(yīng) 由香豆素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知a為鄰氯甲苯 3 由b c的分子式及反應(yīng)條件可知 b生成c的化學(xué)方程式為 4 b的同分異構(gòu)體含苯環(huán)的還有 共4種 在核磁共振氫譜只出現(xiàn)四組峰的有2種 5 含有碳氧雙鍵和苯環(huán)的d的同分異構(gòu)體還有 答案 1 c9h6o2 2 取代反應(yīng)2 氯甲苯 鄰氯甲苯 根據(jù)有機(jī)物的性質(zhì)推斷官能團(tuán)的結(jié)構(gòu) 1 能與na或k反應(yīng)放出h2的官能團(tuán)有 醇羥基 酚羥基 羧基 磺酸基 so3h 等 2 能與na2co3溶液反應(yīng)的官能團(tuán)有 酚羥基 羧基 磺酸基等 3 能與nahco3溶液反應(yīng)的官能團(tuán)有 羧基 磺酸基等 4 能與naoh溶液發(fā)生反應(yīng)的官能團(tuán)有 酚羥基 羧基 磺酸基 酯基 c x鍵等 5 能與h2發(fā)生加成反應(yīng) 即能被還原 的官能團(tuán)有 碳碳雙鍵 碳碳三鍵 醛基 羰基 苯環(huán)等 6 能被氧化 具有還原性 可燃性除外 的官能團(tuán)有 醛基 醇羥基 酚羥基 碳碳雙鍵等 7 既能發(fā)生氧化反應(yīng) 又能發(fā)生還原反應(yīng)的官能團(tuán)有 碳碳雙鍵 碳碳三鍵 醛基等 8 能與h2o hx x2發(fā)生加成反應(yīng)的官能團(tuán)有 碳碳雙鍵 碳碳三鍵等 9 既能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng) 又能與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)生成紅色沉淀的官能團(tuán)有醛基 10 既能使酸性kmno4溶液褪色 又能使溴水因反應(yīng)而褪色的官能團(tuán)有 碳碳雙鍵 碳碳三鍵 酚羥基 醛基等 11 能發(fā)生水解反應(yīng)的官能團(tuán)有 酯基 c x鍵等 12 能發(fā)生加聚反應(yīng)的官能團(tuán)有碳碳雙鍵 13 能通過縮合掉h2o hx而發(fā)生縮聚反應(yīng)的官能團(tuán)有 羧基與醇羥基 酚羥基與醛基等 1 有機(jī)合成的分析方法 2 有機(jī)合成遵循的原則 3 有機(jī)合成的解題思路 烴基烯基醚 烴基烯基醚a(bǔ)的相對(duì)分子質(zhì)量 mr 為176 分子中碳?xì)湓訑?shù)目比為3 4 與a相關(guān)的反應(yīng)如下 請(qǐng)回答下列問題 1 a的分子式為 2 b的名稱是 a的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 3 寫出c d反應(yīng)的化學(xué)方程式 4 寫出兩種同時(shí)符合下列條件的e的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 屬于芳香醛 苯環(huán)上有兩種不同環(huán)境的氫原子 由e轉(zhuǎn)化為對(duì)甲基苯乙炔 的一條路線如下 6 寫出 步反應(yīng)所加試劑 反應(yīng)條件和 步反應(yīng)類型 解析 本題考查考生對(duì)有機(jī)信息的提取能力和框圖分析能力 利用信息可知a的分子式可寫為 c3h4 no 則 40n 16 176 n 4 所以a的分子式為c12h16o 由轉(zhuǎn)化圖可知b的碳原子數(shù)為3 該醇氧化生成的c能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng) 故b的羥基在端點(diǎn) 故b是1 丙醇 從苯環(huán)上有兩種不同環(huán)境的氫原子來看 e的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)對(duì)稱性應(yīng)較強(qiáng) e的相對(duì)分子質(zhì)量為134 g的相對(duì)分子質(zhì)量為118 二者差值為16 可見e發(fā)生加氫反應(yīng)生成醇f f發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴g 從最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)來看 對(duì)甲基苯乙炔應(yīng)是h發(fā)生消去反應(yīng)所得 答案 1 c12h16o 2 1 丙醇 或正丙醇 6 1 解答有機(jī)合成 有機(jī)推斷題時(shí) 首先要認(rèn)真審題 分析題意 從中分離出已知條件和推斷內(nèi)容 弄清被推斷物和其他有機(jī)物的關(guān)系 以特征點(diǎn)作為解題突破口 結(jié)合信息和相關(guān)知識(shí)進(jìn)行推理 排除干擾 作出正確推斷 2 一般可采取的方法有 順推法 以有機(jī)物結(jié)構(gòu) 性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為主線 采用正向思維 得出正確結(jié)論 逆推法 以有