2024屆高三化學(xué)高考備考一輪復(fù)習(xí)專題：有機合成 課件(共47張PPT)

第第頁2024屆高三化學(xué)高考備考一輪復(fù)習(xí)專題：有機合成課件(共47張PPT)(共47張PPT)

有機合成

1.能基于官能團、價鍵類型、特點及反應(yīng)規(guī)律分析和推斷含有典型官能團的有機化合物的化學(xué)性質(zhì)，能根據(jù)有關(guān)信息書寫相應(yīng)的化學(xué)方程式。

2.能綜合應(yīng)用有關(guān)知識完成有機化合物推斷、官能團檢驗、有機合成路線設(shè)計等任務(wù)。

3.能參與環(huán)境保護等與有機化合物性質(zhì)應(yīng)用相關(guān)的社會性議題的討論，并做出有科學(xué)依據(jù)的判斷、評價和決策。

考點有機合成的主要任務(wù)

1.有機合成中碳骨架的構(gòu)建

（1）碳鏈增長的反應(yīng)：加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)、酯化反應(yīng)等。

（2）碳鏈減短的反應(yīng)：烷烴的裂化反應(yīng)；酯類、糖類、蛋白質(zhì)等的水解反應(yīng)等。

（3）常見由鏈成環(huán)的方法

①二元醇成環(huán)，如HOCH2CH2OH＋H2O。

③氨基酸成環(huán)，如H2NCH2CH2COOH＋H2O。

④二元羧酸成環(huán)，如HOOCCH2CH2COOH＋H2O。

⑤利用題目所給信息成環(huán)，如常給信息二烯烴與單烯烴的聚合成環(huán)：＋

。

②羥基酸酯化成環(huán)，如

2.有機合成中官能團的轉(zhuǎn)化

（1）官能團的引入

官能團引入方法

碳鹵鍵①烴、酚的取代；②不飽和烴與HX、X2的加成；

③醇與氫鹵酸（HX）的取代

羥基①烯烴與水加成；②醛、酮與氫氣加成；

③鹵代烴在堿性條件下的水解；④酯的水解；

⑤葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生乙醇

碳碳雙鍵①某些醇或鹵代烴的消去；②炔烴的不完全加成；

③烷烴的裂化

官能團引入方法

碳氧雙鍵①醇的催化氧化；

②連在同一個碳上的兩個羥基脫水；

③低聚糖和多糖水解可引入醛基；④含碳碳三鍵的物質(zhì)與水加成

羧基①醛基氧化；②酯、多肽、蛋白質(zhì)、羧酸鹽的水解

苯環(huán)上引入不同的官能團①鹵代：X2和Fe（或X2和FeX3）；

②硝化：濃硝酸和濃硫酸共熱；

③烴基氧化；

④先鹵代后水解

（2）官能團的消除

①通過加成反應(yīng)消除不飽和鍵（雙鍵、三鍵、苯環(huán)）。

②通過消去、氧化、酯化反應(yīng)消除羥基。

③通過加成或氧化反應(yīng)消除醛基。

④通過水解反應(yīng)消除酯基、酰胺基、碳鹵鍵。

（3）官能團的改變

①利用官能團的衍生關(guān)系進行衍變，如

R—CH2OHR—CHOR—COOH。

②通過某種化學(xué)途徑使一個官能團變?yōu)閮蓚€，如

CH3CH2OHCH2CH2

ClCH2—CH2ClHO—CH2—CH2—OH。

③通過某種手段改變官能團的位置，如

。

（4）官能團的保護

如：

①酚羥基的保護：因酚羥基易被氧化，所以在氧化其他基團前可以先使其與NaOH反應(yīng)，把—OH變?yōu)椤狾Na將其保護起來，待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾H。

②碳碳雙鍵的保護：碳碳雙鍵容易被氧化，在氧化其他基團前，可以利用其與HCl的加成反應(yīng)將其保護起來，待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。

③氨基（—NH2）的保護：如在對硝基甲苯→對氨基苯甲酸的過程中應(yīng)先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2還原為—NH2，防止當(dāng)KMnO4氧化—CH3時，—NH2（具有還原性）也被氧化。

1.正誤判斷（正確的打“√”，錯誤的打“×”）。

（1）消去反應(yīng)可以引入雙鍵，加成反應(yīng)也可以引入雙鍵。（）

答案：√

（2）一定條件下，可以通過取代反應(yīng)由溴乙烷制備乙醇。（）

答案：√

（3）丙烯中既可以引入碳鹵鍵也可以引入羥基。（）

答案：√

（4）加聚反應(yīng)可以使有機物碳鏈增長，取代反應(yīng)不能。（）

答案：×

（5）制取氯乙烷時，可以用乙烷和氯氣在光照時反應(yīng)，也可以利用乙烯和氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)。（）

答案：×

2.在有機合成中，常會將官能團消除或增加，下列相關(guān)過程中反應(yīng)類型及相關(guān)產(chǎn)物不合理的是（）

A.乙烯→乙二醇：CH2CH2

B.溴乙烷→乙醇：CH3CH2BrCH2CH2CH3CH2OH

C.1－溴丁烷→1－丁炔：CH3（CH2）2CH2Br

CH3CH2CHCH2CH3CH2C≡CH

D.乙烯→乙炔：CH2CH2CH≡CH

B

3.以環(huán)戊烷為原料制備環(huán)戊二烯的合成路線如圖，則下列說法正確的是（）

A.A的結(jié)構(gòu)簡式是

B.①②的反應(yīng)類型分別是取代反應(yīng)、消去反應(yīng)

D.酸性KMnO4溶液褪色可證明已完全轉(zhuǎn)化為

C.反應(yīng)②③的條件分別是濃硫酸加熱、光照

B

4.4－溴甲基－1－環(huán)己烯的一種合成路線如下：

WX

YZ

下列說法正確的是（）

A.化合物W、X、Y、Z中均有一個手性碳原子

B.①、②、③的反應(yīng)類型依次為加成反應(yīng)、還原反應(yīng)和取代反應(yīng)

C.由化合物Z一步制備化合物Y的轉(zhuǎn)化條件是NaOH醇溶液，加熱

D.化合物Y先經(jīng)酸性高錳酸鉀溶液氧化，再與乙醇在濃硫酸催化下酯化可制得化合物X

B

考點有機合成路線的設(shè)計與實施

1.逆合成分析法分析合成路線

（1）基本思路

逆推法示意圖：

在逆推過程中，需要逆向?qū)ふ夷茼樌铣赡繕?biāo)分子的中間有機化合物，直至選出合適的起始原料。當(dāng)?shù)玫綆讞l不同的合成路線時，就需要通過優(yōu)選確定最佳合成路線。

（2）一般程序

2.有機合成路線的設(shè)計與選擇

（1）合成步驟較少，副反應(yīng)少，反應(yīng)產(chǎn)率高。

（2）原料、溶劑和催化劑盡可能價廉易得、低毒。

（3）反應(yīng)條件溫和，操作簡便，產(chǎn)物易于分離提純。

（4）污染排放少等。

1.乙酸是醋的主要成分，而醋幾乎貫穿了整個人類文明史。

（1）工業(yè)上大量使用的乙酸是通過石油化學(xué)工業(yè)人工合成的。請以乙烯為原料設(shè)計路線合成乙酸。

答案：合成路線如下：

CH2CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH。

（2）目前出現(xiàn)了乙烯直接氧化得到乙酸的方法：由乙烯在催化劑（如氯化鈀PdCl）存在的條件下，與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成。假定有機合成路線中每一步反應(yīng)的產(chǎn)率為70%，試比較上述兩種合成路線的總產(chǎn)率。哪種合成路線最優(yōu)？

答案：（1）中合成路線的產(chǎn)率為70%×70%×70%＝34.3%，小于（2）中合成路線的70%，故（2）中合成路線最優(yōu)。

2.請設(shè)計以CH2CHCH3為主要原料（無機試劑任選）制備CH3CH（OH）COOH的合成路線流程圖（須注明反應(yīng)條件）。

答案：CH2CHCH3

。

3.苯乙酸乙酯是一種常見的合成香料。請設(shè)計合理方案，以苯甲醛和乙醇為主要原料（無機試劑任選），合成苯乙酸乙酯（）。

已知：①R—Br＋NaCNR—CN＋NaBr；

②R—CNR—COOH。

答案：

4.請設(shè)計合理方案用合成（無機試劑任選，用反應(yīng)流程圖表示，并注明反應(yīng)條件）。

已知：R—CHCH2R—CH2—CH2—Br。

答案：

。

有機合成與推斷

1.用N－雜環(huán)卡賓堿（NHCbase）作為催化劑，可合成多環(huán)化合物。右面是一種多環(huán)化合物H的合成路線（無需考慮部分中間體的立體化學(xué)）。

回答下列問題：

（1）A的化學(xué)名稱為。

（2）反應(yīng)②涉及兩步反應(yīng)，已知第一步反應(yīng)類型為加成反應(yīng)，第二步的反應(yīng)類型為。

答案：苯甲醇

答案：消去反應(yīng)

（3）寫出C與Br2/CCl4反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式。

（4）E的結(jié)構(gòu)簡式為。

答案：

答案：

（6）化合物X是C的同分異構(gòu)體，可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，與酸性高錳酸鉀反應(yīng)后可以得到對苯二甲酸，寫出X的結(jié)構(gòu)簡式。

（5）H中含氧官能團的名稱是。

答案：硝基、酯基、（酮）羰基

答案：

（7）如果要合成H的類似物H’（），參照上述合成路線，寫出相應(yīng)的D'和G'的結(jié)構(gòu)簡式、

。H'分子中有個手性碳（碳原子上連有4個不同的原子或基團時，該碳稱為手性碳）。

答案：

5

2.支氣管擴張藥物特布他林（H）的一種合成路線如下：

AB（C9H10O4）

E（C22H20O3）F（C22H19BrO3）

G（C33H35NO3）

Ⅰ.PhOH＋PhCH2ClPhOCH2PhPhOH（Ph—＝苯基）

Ⅱ.PhCOOC2H5＋

已知：

Ⅲ.R1Br＋R2NHCH2Ph

R1，R2＝烷基

回答下列問題：

（1）A→B反應(yīng)條件為；B中含氧官能團有種。

（2）B→C反應(yīng)類型為，該反應(yīng)的目的是。

（3）D的結(jié)構(gòu)簡式為；E→F的化學(xué)方程式為。

（4）H的同分異構(gòu)體中，僅含有—OCH2CH3、—NH2和苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有種。

（5）根據(jù)上述信息，寫出以4－羥基鄰苯二甲酸二乙酯為主要原料制備合成

的路線。

答案：（1）濃硫酸，加熱2（2）取代反應(yīng)保護酚羥基

（3）CH3COOC2H5＋Br2

＋HBr

（4）6

（5）

1.根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷有機物的類別

有機綜合推斷題常以框圖或變相框圖的形式呈現(xiàn)一系列物質(zhì)的衍變關(guān)系，經(jīng)常是在一系列衍變關(guān)系中有部分產(chǎn)物已知或衍變條件已知，因而解答此類問題的關(guān)鍵是熟悉烴及各種衍生物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及轉(zhuǎn)化條件。

如圖中，A能連續(xù)氧化生成C，且A、C在濃硫酸存在下加熱生成D，則：

①A為醇，B為醛，C為羧酸，D為酯。

②A、B、C三種物質(zhì)中碳原子數(shù)相同，碳骨架結(jié)構(gòu)相同。

③A分子中含—CH2OH結(jié)構(gòu)。

醇、醛、羧酸、酯之間的相互衍變關(guān)系是有機結(jié)構(gòu)推斷的重要突破口，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：

2.根據(jù)特征現(xiàn)象推知官能團種類

反應(yīng)現(xiàn)象思考方向

溴水褪色可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或酚羥基、醛基等

酸性高錳酸鉀溶液褪色可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基、酚羥基或有機物為苯的同系物等

遇氯化鐵溶液顯紫色含有酚羥基

生成銀鏡或磚紅色沉淀含有醛基或甲酸酯基

與鈉反應(yīng)產(chǎn)生H2可能含有羥基或羧基

加入碳酸氫鈉溶液產(chǎn)生CO2含有羧基

加入濃溴水產(chǎn)生白色沉淀含有酚羥基

3.根據(jù)反應(yīng)條件推斷有機反應(yīng)類型

反應(yīng)條件思考方向

氯氣、光照烷烴取代、苯的同系物側(cè)鏈上的取代

液溴、催化劑苯及其同系物發(fā)生苯環(huán)上的取代

濃溴水碳碳雙鍵和碳碳三鍵的加成、酚的取代、醛的氧化

氫氣、催化劑、加熱苯、醛、酮的加成

氧氣、催化劑、加熱某些醇的氧化、醛的氧化

酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液烯、炔、苯的同系物、醛、醇等的氧化

反應(yīng)條件思考方向

銀氨溶液或新制的氫氧化銅醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等的氧化

氫氧化鈉溶液、加熱鹵代烴水解、酯的水解等

氫氧化鈉的醇溶液、加熱鹵代烴的消去

濃硫酸，加熱醇的消去、醇和羧酸的酯化

濃硝酸、濃硫酸，加熱苯環(huán)上的取代

稀硫酸，加熱酯的水解、二糖和多糖等的水解

氫鹵酸（HX），加熱醇的取代

4.根據(jù)有機反應(yīng)中定量關(guān)系推斷

（1）烴和鹵素單質(zhì)的取代：取代1mol氫原子，消耗1mol鹵素單質(zhì)（X2）。

（2）的加成：與H2、Br2、HCl、H2O等加成時按物質(zhì)的量之比為1∶1反應(yīng)。

（3）含—OH的有機物與Na反應(yīng)時：2mol—OH生成1molH2。

（4）1mol—CHO對應(yīng)2molAg；或1mol—CHO對應(yīng)1molCu2O（注意：HCHO中相當(dāng)于有2個—CHO）。

②RCH2OHCH3COOCH2R

MM＋42

③RCOOHRCOOCH2CH3

MM＋28

（關(guān)系式中M代表第一種有機物的相對分子質(zhì)量）

（5）物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中相對分子質(zhì)量的變化：

①RCH2OHRCHORCOOH

MM－2M＋14

5.根據(jù)官能團的衍變推斷反應(yīng)類型

1.苯酚是一種重要的工業(yè)原料，其合成有機物G的路線如圖：

已知：①

②＋

（2）Ⅰ中K2CO3的作用為。

（3）Ⅲ中反應(yīng)ⅱ的化學(xué)方程式為。

（4）已知Ⅳ中反應(yīng)ⅰ為還原反應(yīng)，則反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)類型為。

（5）F的結(jié)構(gòu)簡式為。

（1）G中官能團的名稱為。

（6）H是C的同分異構(gòu)體，且符合下列條件的同分異構(gòu)體有種（不考慮立體異構(gòu)）。

①苯環(huán)有兩個取代基②1molH可與2molNaHCO3反應(yīng)

答案：（1）醚鍵、酯基（2）消耗生成的HI，提高產(chǎn)率

（3）＋

（4）消去反應(yīng)

（5）（6）33

2.8－羥基喹啉可用作醫(yī)藥中間體，其合成路線如圖?；卮鹣铝袉栴}：

②＋＋H2O

回答下列問題：

（1）A→B的反應(yīng)類型為，B的名稱是，G的結(jié)構(gòu)簡式為。

（2）J→K的化學(xué)方程式為