高中化學 第三章 第四節(jié) 有機合成課件 新人教版選修5.ppt

第四節(jié)有機合成 課前預習 巧設計 名師課堂 一點通 創(chuàng)新演練 大沖關 考點一 考點二 設計1 設計2 設計3 第三章烴的含氧衍生物 課堂10分鐘練習 課下30分鐘演練 課堂5分鐘歸納 1 填空 加成反應 氧化反應 取代反應 加成反應 氧化反應 取代 水解 反應 消去反應 x oh 氧化反應 消去反應 cooh 酸的通性 酯化反應 水解反應 2 寫出 的化學方程式 注明反應條件 ch2 ch2 nabr h2o 一 有機合成1 有機合成的概念有機合成指利用簡單易得的原料 通過 生成具有和的有機化合物 2 有機合成的任務有機合成的任務包括目標化合物的構建和的轉化 有機反應 特定結構 功能 分子骨架 官能團 3 有機合成的過程 4 官能團的引入或轉化的方法 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 逆合成分析法的構建 2 以草酸二乙酯為例 說明逆推法在有機合成中的應用 1 草酸二乙酯分子中含有兩個酯基 按酯化反應規(guī)律將酯基斷開 得到和 說明目標化合物可由通過酯化反應得到 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氯原子和兩個溴原子 所以加成時需先與hcl加成引入一個cl原子 再與br2加成引入兩個溴原子 1 下圖中四位同學對由乙炔為原料制取chclbr ch2br的認識中最可行的是 答案 c 2 判斷正誤 1 加成反應的原子利用率為100 2 消去反應可以引入雙鍵 加成反應也可以引入雙鍵 3 只有不飽和鍵與hx 或x2 通過加成反應才能引入x x為鹵素原子 4 加聚反應可以使有機物碳鏈延長 取代反應不能 答案 1 2 3 4 3 由轉變成 需經過 反應 反應 反應等較合理的反應過程 答案 消去加成消去 4 思考題 1 有機物中能夠被連續(xù)氧化的物質主要有哪些 2 有機合成中的總產率與各分步反應的產率有什么關系 答案 1 有機物中能夠連續(xù)被氧化的物質主要有醇類物質和乙烯 2 合成路線的總產率等于各分步產率之積 因此應選擇步驟盡量少 副反應產物最少的合成路線 1 碳鏈的增減 1 碳鏈增長的反應 不飽和鍵與hcn的加成反應 由于hcn分子中的 cn含有一個碳原子 因此它和不飽和鍵加成時 可增加一個碳原子 各類縮合反應 如醛與醛的加成反應等 加聚反應 含有不飽和鍵的化合物之間可以進行自聚或互聚 使碳鏈增長 如乙烯的加聚 乙醛的加聚等 酯化反應 酸和醇的酯化反應也可使碳鏈增長 2 減少碳鏈的反應 脫羧反應 羧酸失去羧基的反應稱為脫羧反應 氧化反應 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 主要包括酯的水解 蛋白質的水解和多糖的水解等 裂化反應 長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 官能團的引入 3 官能團的消除 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 茚是一種碳氫化合物 其結構為 茚有一種同分異構體a a分子中的碳原子不可能完全在同一平面上 且a分子中含有一個苯環(huán) a有如下轉化關系 一個碳原子上同時連有兩個羥基不穩(wěn)定 會失水形成羰基 b c d e f的分子結構中均有一個苯環(huán) 根據變化關系和已知條件 試回答下列問題 1 a為 b為 填結構簡式 2 c生成d d生成e的反應類型分別是 解析 f能發(fā)生加聚反應 可推知f的分子結構中有碳碳不飽和鍵 逆向推斷并且結合反應條件可推知e中有 oh cooh 官能團 e通過酯化反應實現了碳鏈的增長 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 可知其結構簡式為 依正向思維 a通過加成反應 取代反應 氧化反應 支鏈上的還原反應生成了e物質 例2 2011 課標全國卷 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制得 以下是由甲苯為原料生產香豆素的一種合成路線 部分反應條件及副產物已略去 已知以下信息 a中有五種不同化學環(huán)境的氫 b可與fecl3溶液發(fā)生顯色反應 同一個碳原子上連有兩個羥基通常不穩(wěn)定 易脫水形成羰基 請回答下列問題 1 香豆素的分子式為 2 由甲苯生成a的反應類型為 a的化學名稱為 3 由b生成c的化學反應方程式為 4 b的同分異構體中含有苯環(huán)的還有 種 其中在核磁共振氫譜中只出現四組峰的有 種 5 d的同分異構體中含有苯環(huán)的還有 種 其中 既能發(fā)生銀鏡反應 又能發(fā)生水解反應的是 寫出結構簡式 能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出co2的是 寫結構簡式 解析 本題主要考查有機合成知識 涉及分子式 有機反應類型 同分異構體等知識 綜合性較強 意在考查考生對有機合成的分析 推斷能力以及運用所學知識解決新問題的能力 1 根據香豆素的結構簡式 可知其分子式為c9h6o2 2 由甲苯生成a為取代反應 由香豆素的結構簡式知a為鄰氯甲苯 3 由b c的分子式及反應條件可知 b生成c的化學方程式為 4 b的同分異構體含苯環(huán)的還有 共4種 在核磁共振氫譜只出現四組峰的有2種 5 含有碳氧雙鍵和苯環(huán)的d的同分異構體還有 答案 1 c9h6o2 2 取代反應2 氯甲苯 鄰氯甲苯 根據有機物的性質推斷官能團的結構 1 能與na或k反應放出h2的官能團有 醇羥基 酚羥基 羧基 磺酸基 so3h 等 2 能與na2co3溶液反應的官能團有 酚羥基 羧基 磺酸基等 3 能與nahco3溶液反應的官能團有 羧基 磺酸基等 4 能與naoh溶液發(fā)生反應的官能團有 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 即能被還原 的官能團有 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 的官能團有 醛基 醇羥基 酚羥基 碳碳雙鍵等 7 既能發(fā)生氧化反應 又能發(fā)生還原反應的官能團有 碳碳雙鍵 碳碳三鍵 醛基等 8 能與h2o hx x2發(fā)生加成反應的官能團有 碳碳雙鍵 碳碳三鍵等 9 既能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應 又能與新制氫氧化銅懸濁液反應生成紅色沉淀的官能團有醛基 10 既能使酸性kmno4溶液褪色 又能使溴水因反應而褪色的官能團有 碳碳雙鍵 碳碳三鍵 酚羥基 醛基等 11 能發(fā)生水解反應的官能團有 酯基 c x鍵等 12 能發(fā)生加聚反應的官能團有碳碳雙鍵 13 能通過縮合掉h2o hx而發(fā)生縮聚反應的官能團有 羧基與醇羥基 酚羥基與醛基等 1 有機合成的分析方法 2 有機合成遵循的原則 3 有機合成的解題思路 烴基烯基醚 烴基烯基醚a的相對分子質量 mr 為176 分子中碳氫原子數目比為3 4 與a相關的反應如下 請回答下列問題 1 a的分子式為 2 b的名稱是 a的結構簡式為 3 寫出c d反應的化學方程式 4 寫出兩種同時符合下列條件的e的同分異構體的結構簡式 屬于芳香醛 苯環(huán)上有兩種不同環(huán)境的氫原子 由e轉化為對甲基苯乙炔 的一條路線如下 6 寫出 步反應所加試劑 反應條件和 步反應類型 解析 本題考查考生對有機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 由轉化圖可知b的碳原子數為3 該醇氧化生成的c能夠發(fā)生銀鏡反應 故b的羥基在端點 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的同分異構體結構對稱性應較強 e的相對分子質量為134 g的相對分子質量為118 二者差值為16 可見e發(fā)生加氫反應生成醇f f發(fā)生消去反應生成烯烴g 從最終產物的結構來看 對甲基苯乙炔應是h發(fā)生消去反應所得 答案 1 c12h16o 2 1 丙醇 或正丙醇 6 1 解答有機合成 有機推斷題時 首先要認真審題 分析題意 從中分離出已知條件和推斷內容 弄清被推斷物和其他有機物的關系 以特征點作為解題突破口 結合信息和相關知識進行推理 排除干擾 作出正確推斷 2 一般可采取的方法有 順推法 以有機物結構 性質和實驗現象為主線 采用正向思維 得出正確結論 逆推法 以有