2018版高中化學 第3章 烴的含氧衍生物 第4節(jié) 有機合成學案 新人教版選修5

1、第四節(jié)有機合成1掌握構(gòu)建碳鏈骨架的方法和引入官能團的方法及有機物官能團之間的相互轉(zhuǎn)化。(重難點)2掌握有機合成的途徑和條件的合理選擇，以及逆合成分析法。(重難點)3了解有機合成對人類生產(chǎn)、生活的影響。有機合成的過程基礎(chǔ)初探1有機合成的概念有機合成指利用簡單、易得的原料，通過有機反應(yīng)，生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機化合物的過程。2有機合成的任務(wù)有機合成的任務(wù)包括目標化合物分子骨架的構(gòu)建和官能團的轉(zhuǎn)化。3有機合成的過程4官能團的引入(1)引入碳碳雙鍵的方法鹵代烴的消去反應(yīng)，醇的消去反應(yīng)，炔烴的不完全加成反應(yīng)。(2)引入鹵素原子的方法醇(或酚)的取代，烯烴(或炔烴)的加成，烷烴(或苯及苯的同系物)的取

2、代。(3)引入羥基的方法烯烴與水的加成，鹵代烴的水解，酯的水解，醛的還原。探究升華思考探究1由怎樣轉(zhuǎn)變?yōu)?【提示】由轉(zhuǎn)化成的流程為。2如何由乙烯合成乙酸乙酯？【提示】由乙烯合成乙酸乙酯的轉(zhuǎn)化流程為CH2=CH2CH3CH2Cl。認知升華1常見的取代反應(yīng)中，官能團的引入或轉(zhuǎn)化(1)烷烴的取代，如CH4Cl2CH3ClHCl。(2)芳香烴的取代，如Br2HBr。(3)鹵代烴的水解，如CH3CH2XNaOHCH3CH2OHNaX。(4)酯的水解，如CH3COOC2H5H2OCH3COOHC2H5OH。2常見的加成反應(yīng)中，官能團的引入或轉(zhuǎn)化(1)烯烴的加成反應(yīng)，如CH2=CH2HXCH3CH2X。其他

3、如H2O、X2等均可以引入或轉(zhuǎn)化為新的官能團。(2)炔與X2、HX、H2O等的加成如HCCHHClH2C=CHCl。(3)醛、酮的加成，如CH3CHOH2CH3CH2OH。3氧化反應(yīng)中，官能團的引入或轉(zhuǎn)化(1)烯烴的氧化，如2CH2=CH2O22CH3CHO。(2)含側(cè)鏈的芳香烴被強氧化劑氧化，如被KMnO4酸性溶液氧化為。(3)醇的氧化，如2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O。(4)醛的氧化，如2CH3CHOO22CH3COOH、CH3CHO2Cu(OH)2NaOHCH3COONaCu2O3H2O。4消去反應(yīng)中，官能團的引入或轉(zhuǎn)化(1)鹵代烴消去：NaOHCH2=CHCH3NaClH

4、2O。CH2ClCH2Cl2NaOHCHCH2NaCl2H2O。(2)醇消去：CH3CH2OHCH2=CH2H2O。題組沖關(guān)1下列反應(yīng)中，引入羥基官能團的是()ACH2=CH2Br2CH2BrCH2BrBCH3CH2BrNaOHCH3CH2OHNaBrCnCH2=CH2CH2CH2DCH3CH2CH2BrNaOHCH3CH=CH2NaBrH2O【解析】引入羥基的方法：烯烴與水的加成；鹵代烴的水解；酯的水解；醛的還原，故選B?！敬鸢浮緽2由1,3丁二烯合成2氯1,3丁二烯的路線如下：本合成中各步的反應(yīng)類型為()A加成、水解、加成、消去B取代、水解、取代、消去C加成、取代、取代、消去D取代、取代、

5、加成、氧化【解析】根據(jù)合成路線中各中間產(chǎn)物中官能團的異同，可確定每步轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型?！敬鸢浮緼3工業(yè)上用甲苯生產(chǎn)對羥基苯甲酸乙酯，其生產(chǎn)過程如下：AB回答：(1)有機物A的結(jié)構(gòu)簡式為_。(2)反應(yīng)的化學方程式(要注明反應(yīng)條件)：_。(3)反應(yīng)的反應(yīng)類型是_(填字母，下同)，反應(yīng)的反應(yīng)類型屬于_。A取代反應(yīng)B加成反應(yīng)C氧化反應(yīng) D酯化反應(yīng)(4)反應(yīng)的化學方程式(不用寫反應(yīng)條件，但要配平)：_。(5)在合成線路中，設(shè)計第和這兩步反應(yīng)的目的是_?！窘馕觥緼為甲苯在催化劑條件下與Cl2發(fā)生反應(yīng)得到的產(chǎn)物，并且該物質(zhì)在一定條件下可以得到對甲基苯酚，所以A為；反應(yīng)為羥基取代氯原子，應(yīng)為取代反應(yīng)；反應(yīng)為苯環(huán)

6、上的甲基被氧化為羧基，為氧化反應(yīng)；與乙醇發(fā)生反應(yīng)得到B物質(zhì)，該反應(yīng)為酯化反應(yīng)，所以B的結(jié)構(gòu)簡式為。在合成路線中，第步將OH轉(zhuǎn)化為OCH3、第步將OCH3轉(zhuǎn)化為OH，是為了避免在氧化苯環(huán)上的甲基時，酚羥基也被氧化了，起到了保護酚羥基的作用?！敬鸢浮?1) (2) C2H5OHH2O(3)AC(4) CH3IHI(5)第步將OH轉(zhuǎn)化為OCH3、第步將OCH3轉(zhuǎn)化為OH，防止酚羥基被氧化(或答“防止酚羥基被氧化”、“保護酚羥基”均對)4由環(huán)己烷可制備1,4環(huán)己二醇二醋酸酯，下列是有關(guān)的八步反應(yīng)(其中所有無機反應(yīng)物都已略去)。其中有3步屬于取代反應(yīng)，2步屬于消去反應(yīng)，3步屬于加成反應(yīng)。(1)反應(yīng)、_、

7、_屬于取代反應(yīng)。(2)化合物的結(jié)構(gòu)簡式是B_，C_。(3)反應(yīng)所需的試劑和條件是_?！窘馕觥勘绢}考查有機物官能團的引入與轉(zhuǎn)化。根據(jù)題中所給各物質(zhì)結(jié)構(gòu)及反應(yīng)條件，可推知各步反應(yīng)類型及各物質(zhì)轉(zhuǎn)化如下：【答案】(1)(2) (3)NaOH醇溶液，加熱逆合成分析法基礎(chǔ)初探1逆合成分析法示意圖目標化合物中間體中間體基礎(chǔ)原料2草酸二乙酯的合成(1)逆合成分析 (2)合成步驟(用化學方程式表示)CH2=CH2H2OCH3CH2OH，反應(yīng)類型：加成反應(yīng)；CH2=CH2Cl2，反應(yīng)類型：加成反應(yīng)；2NaOH2NaCl，反應(yīng)類型：水解(或取代)反應(yīng)；HOCH2CH2OHHOOCCOOH，反應(yīng)類型：氧化反應(yīng)；HOO

8、CCOOH2C2H5OH2H2O，反應(yīng)類型：酯化(或取代)反應(yīng)。探究升華思考探究1由有機物A合成有機物B的流程如下：其中D能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，試判斷A、B、C、D各為什么物質(zhì)？【提示】由A、B、C、D的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知A為醇，B為醛，C為羧酸，D為酯，且A、B、C碳原子數(shù)相同，D能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則D為甲酸甲酯，進而推知A為甲醇，B為甲醛，C為甲酸。2利用逆合成法分析由CH2ClCH2CH2CH2OH為原料制備的中間過程?！咎崾尽縃OCH2CH2CH2COOHCH2ClCH2CH2COOHCH2ClCH2CH2CHOCH2ClCH2CH2CH2OH。認知升華1烴、鹵代烴、烴的含氧衍生物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 2

9、一元合成路線RCH=CH2鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸酯3二元合成路線CH2=CH2CH2XCH2X二元醇二元醛二元羧酸鏈酯、環(huán)酯、聚酯4芳香族化合物合成路線【特別提醒】有機合成原則：經(jīng)濟、環(huán)保、原料利用率高。 題組沖關(guān)1乙醇在與濃硫酸混合共熱的反應(yīng)過程中，受反應(yīng)條件的影響，可發(fā)生兩類不同類型的反應(yīng)：1,4二氧六環(huán)是一種常見的溶劑。它可以通過下圖所示的合成路線制得：其中A可能是()A乙烯B乙醇C乙二醇 D乙酸【解析】由A的類別“烴類A”可得答案為A?！敬鸢浮緼2下列有機物可能經(jīng)過氧化、酯化、加聚三種反應(yīng)制得高聚物的是()ACH3CH2CH2OHBCD【解析】利用逆合成分析法可推知：【答案】C3.

10、乙酰水楊酸，又名鄰乙酰氧基苯甲酸，是阿司匹林的主要成分。白色晶體或粉末，略有酸味，易溶于乙醇等有機溶劑，微溶于水，是常用的解熱鎮(zhèn)痛藥。下面是某化學小組利用逆推法設(shè)計乙酰水楊酸合成路線的過程：(1)查閱資料通過查閱資料得知：以水楊酸為原料合成乙酰水楊酸的反應(yīng)為由苯酚制備水楊酸的途徑：(2)實際合成路線的設(shè)計觀察目標分子乙酰水楊酸的結(jié)構(gòu)。乙酰水楊酸分子中有2個典型的官能團，即_、_。由目標分子逆推原料分子并設(shè)計合成路線。首先，考慮酯基的引入，由水楊酸與乙酸酐反應(yīng)制得；然后分頭考慮水楊酸和乙酸酐的合成路線。其中，乙酸酐的合成路線為_。(3)根據(jù)信息和以前所學知識，水楊酸可以有以下幾種不同的合成路線途徑1：途徑2：以上兩種合成路線中較合理的為_；理由是_?！窘馕觥客ㄟ^觀察，乙酰水楊酸分子中有2個典型的官能團即羧基、酯基。根據(jù)所學知識逆推，乙酸酐可由乙酸合成，乙酸可由乙醛氧化得到，乙醛可由乙烯氧化得到，而乙烯是一種基本的原料。因此乙酸酐的合成路線為CH2=CH2CH3CHOCH3COOH。水楊酸的2種合成路線中，鄰甲基苯酚上的甲基氧化為羧基時，所用的氧化劑(如酸性高錳酸鉀溶液)還會將酚羥基氧化。需要在氧化甲基前將酚羥基轉(zhuǎn)化為不能被氧化劑氧化的基團，在氧化甲基后再把酚羥基還原出來。由于此過程較為復(fù)雜，因此一般不采用此合成