《有機化合物的合成》第三課時學案

8/9第1節(jié)《有機化合物的合成》學案第3課時【學習目標】使學生通過苯甲酸苯甲酯的合成路線的分析提煉出有機合成路線設計的一般程序——逆推法。了解原子的經(jīng)濟性，了解有機合成的應用【課前思考】：你知道退燒藥中的有效成分是什么嗎？大量應用的退燒藥來源于自然界還是有機合成？有機物是天然存在的多，還是有機合成的多？你知道被譽為有機合成大師的科學家是誰嗎？【交流與研討1】見教材P101二、有機合成路線的設計1、順推法：從確定的某種原料分子開始，逐步經(jīng)過碳鏈的連接和官能團的安裝來完成。在這樣的有機合成路線設計中,首先要比較原料分子和目標分子在結(jié)構(gòu)上的異同,包括和兩個方面的異同;然后,設計由原料分子轉(zhuǎn)向目標分子的合成路線。即：原料→中間產(chǎn)物→產(chǎn)品。2、逆推法（柯里）：采用逆向思維方法，從產(chǎn)品組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)入手，逆推出合成該物質(zhì)的前一步有機物X，若X不是原料，再進一步逆推出X又是如何從另一種有機物Y經(jīng)一步反應而制得的，如此類推，直至推出合適的原料。即從目標分子開始，采取從產(chǎn)物逆推出原料來設計合理合成路線的方法。（1）優(yōu)選合成路線原則：合成路線是否符合化學原理；合成操作是否安全可靠；是否符合綠色合成思想（原子經(jīng)濟性、原料綠色化、試劑與催化劑的無公害化）（2）逆推法設計有機合成路線的一般程序【交流研討2】以草酸二乙酯的合成為例,說明“逆合成分析法”在有機合成中的應用，寫出相應的分析過程：(1)觀察目標分子的結(jié)構(gòu):分析草酸二乙酯，官能團有；(2)逆推，設計合成路線:逆推，酯是由酸和醇合成的，則反應物為和；再逆推，酸是由醇氧化成醛再氧化為酸來的，則可推出醇為；再逆推，此醇A與乙醇的不同之處在于；醇羥基的引入可用和法；再逆推，在2個相鄰碳上引入鹵素原子的方法為；所以合成乙二酸二乙酯的基礎原料為，乙烯和水加成生成乙醇。（3）優(yōu)選合成路線請寫出上述各步的化學反應方程式：[交流研討3]利用逆推法設計苯甲酸苯甲酯的合成路線(盡可能的找出多條合成路線)路線一：路線二：路線三：路線四：…………[交流研討4]閱讀P105－－P106，了解有機合成有哪些應用【課堂達標】：1、在一定條件下，下列幾種生產(chǎn)乙苯的方法中，原子經(jīng)濟性最好的是A+C2H5Cl—C2H5+HClB+C2H5OH—C2H5+H2OC+CH2=CH2—C2H5D—CHBr—CH3—CH=CH2+HBr—CH=CH2+H2—C2H52、用溴乙烷制取1，2―二溴乙烷，下列轉(zhuǎn)化方案中最好的是Br2NaOH水溶液△A、CH3CH2BrCH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCHBr2NaOH水溶液△Br2B、CH3CH2BrCH2BrCH2Br2Br2HBrBr2HBrNaOH醇溶液△C、CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH3CH2BrCH2BrBr2Br2NaOH醇溶液△D、CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br3、在“綠色化學工藝”中，理想狀況是反應物中的原子全部轉(zhuǎn)化為欲制得的產(chǎn)物，即原子利用率為100%。在用丙炔合成CH2=C（CH3）COOCH3的過程中，欲使原子的利用率達到最高，還需要的反應物是下列中的A、CO和CH3OHB、CO2和H2OC、CO2和H2D、H2和CH3OH4、某有機物甲經(jīng)氧化后得乙（分子式為C2H3O2Cl），而甲經(jīng)水解可得丙。1mol丙和2mol乙反應得一種含氯的酯（C6H8O4Cl2）。由此推斷甲的結(jié)構(gòu)簡式為A、ClCH2CH2OHB、HCOOCH2ClC、CH2ClCHOD、HOCH2CH2OH5、甲基丙烯酸甲酯是世界上年產(chǎn)量超過100萬噸的高分子單體，舊法合成的反應是：（CH3）2C==O+HCN→（CH3）2C（OH）CN；（CH3）2C（OH）CN+CH3OH+H2SO4→CH2==C（CH3）COOCH3+NH4HSO4。90年代新法合成的反應是：CH3C≡CH+CO+CH3OH→CH2==C（CH3）COOCH3。與舊法比較，新法合成的優(yōu)點是A、原料無爆炸危險B、原料都是無毒物質(zhì)C、沒有副產(chǎn)物，原料利用率高D、對設備腐蝕性較小6、下列合成路線經(jīng)濟效益最好的可能是A、CH2=CH2→CH3CH2ClB、CH3CH3→CH3CH2ClC、CH3CH2OH→CH3CH2ClD、CH2ClCH2Cl→CH3CH2Cl7、鹵代烴在氫氧化鈉的存在下水解，這是一個典型的取代反應，其實質(zhì)是帶負電荷的原子團取代了鹵代烴中的鹵原子。寫出下列反應的化學反應方程式：（1）CH3CH2Br+NaCCCH3→（2）CH3CH2I+CH3COONa→（3）CH3CH2I+CH3CH2ONa→（4）CH3CH2CH2Br+NaCN→8、一鹵代烴RX與金屬鈉作用，可以增長碳鏈，反應如下：2RX+2Na→R-R+2NaX。試以苯、乙炔、Br2、HBr、Na等為主要原料合成9、有以下一系列反應，最終產(chǎn)物為草酸。已知A的相對分子質(zhì)量比乙烷的大79，請推測用字母代表的化合物的結(jié)構(gòu)簡式。A_________B___________C____________D____________E______________F________10、乙酸苯甲酯對花香和果香的香味具有提升作用，故常用于化妝品工業(yè)和食品工業(yè)。乙酸苯甲酯可以用下面的設計方案合成。（1）寫出A、C的結(jié)構(gòu)簡式：A，C：（2）①、③發(fā)生的反應類型分別是_____________、_____________（3）寫出②的反應方程式______________________________________________11、已知1，3-丁二烯在極性溶劑中與溴加成，主要生成1，4加成產(chǎn)物。試以1，3-丁二烯為主要原料并自選必要的無機原料，通過適當反應合成氯丁橡膠（單體是2-氯-1，3-丁二烯）12、香豆素是廣泛存在于植物中的一類芳香族化合物，大多具有光敏性，有的還具有抗菌和消炎作用。它的核心結(jié)構(gòu)是芳香內(nèi)酯A，其分子式為C9H6O2。該芳香內(nèi)酯A經(jīng)下列步驟轉(zhuǎn)變?yōu)樗畻钏岷鸵叶?。提示：①CH3CH===CHCH2CH3eq\o(\s\up10(①KMnO4、OH-),\s\up0(),\s\do9(②H3O+))CH3COOH＋CH3CH2COOH②R－CH=CH2eq\o(\s\up10(HBr),\s\up0(),\s\do9(過氧化物))R－CH2－CH2－Br請回答下列問題：⑴寫出化合物C的結(jié)構(gòu)簡式_______________。⑵化合物D有多種同分異構(gòu)體，其中一類同分異構(gòu)體是苯的二取代物，且水解后生成的產(chǎn)物之一能發(fā)生銀鏡反應。這類同分異構(gòu)體共有_______________種。⑶在上述轉(zhuǎn)化過程中，反應步驟B→C的目的是_______________。⑷請設計合理方案從合成（用反應流程圖表示，并注明反應條件）。例：由乙醇合成聚乙烯的反應流程圖可表示為eq\o\ac(eq\o\ac(,\s\up20(|),\s\up30(OH))香料CDEF水楊酸A縮聚物G阿司匹林Beq\o\ac(,\s\up20(|),\s\up30(OH))—COONaC6H10Br2NaOH、CO2一定條件-H2O⑤NaOH/醇⑦Br2⑥H+足量H2/Ni ④濃硫酸△③+D①EQ\O\AC(\S\UP10(CH3C),\S\DO10(CH3C))\O\AC(\S\UP18(),\S\DO18(),\S\DO5(),\S\UP5())\O\AC(O,\S\UP25(O),\S\DO25(O))H+②⑧13、酚是重要的化式原料，通過下列流程可合成阿司匹林、香料和一些高分子化合物。已知： eq\o\ac(,\s\up20(|),\s\up30(OH))+EQ\O\AC(\S\UP10(CH3C),\S\DO10(CH3C))\O\AC(\S\UP18(),\S\DO18(),\S\DO5(),\S\UP5())\O\AC(O,\S\UP25(O),\S\DO25(O))eq\o\ac(→,\s\up5(H+))EQCH3C\O\AC(\S\UP8(),—)\O\AL(\S\UP15(O),O—)+CH3COOH（1）寫出C的結(jié)構(gòu)簡式 。（2）寫出反應②的化學方程式 。（3）寫出G的結(jié)構(gòu)簡式 。（4）寫出反應⑧的化學方程式 。（5）寫出反應類型：④ ⑦ 。（6）下列可檢驗阿司匹林樣品中混有水楊酸的試劑是 。 (a)三氯化鐵溶液 (b)碳酸氫鈉溶液 (c)石蕊試液14、已知下列有機反應：①又知有機物A、B、C、D、E、F、G、H的相互關系如下：試推斷A的結(jié)構(gòu)簡式。15、有機物A的分子式為C8H13O2Br，與有機物B1、C1、B2、C2的相互轉(zhuǎn)化關系如下：推斷有機物的結(jié)構(gòu)簡式，B1：C1：A：16、根據(jù)圖示填空（1）化合物A含有的官能團是。（2）1molA與2moH2反應生成1moE，其反應方程式是。（3）與A具有相同官能團的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是。（4）B在酸性條件下與Br2反應得到D，D的結(jié)構(gòu)簡式是。（5）F的結(jié)構(gòu)簡式是。由E生成F的反應類型是。17：化合物A最早發(fā)現(xiàn)于酸牛奶中，它是人體內(nèi)糖代謝的中間體，A的鈣鹽是人們喜愛的補鈣劑之一。A在某催化劑的存在下進行氧化，其產(chǎn)物不能發(fā)生銀鏡反應。在濃硫酸存在下，A可發(fā)生如下圖所示的反應：CH3COOHC2HCH3COOHC2H5OHCA(C3H6O3)B濃H2SO4濃H2濃H2SO4濃H2SO4D能使溴水褪色E(C6D能使溴水褪色E(C6H8O4)六原子環(huán)狀化合物濃H2SO4濃H2SO4濃H2SO4試寫出：(1)化合