化學選修人教新課標有機合成課件

1、化學選修化學選修5人教新課標課件人教新課標課件1.1.結合你現有的知識交流討論：從起始原料、合成路結合你現有的知識交流討論：從起始原料、合成路線、操作步驟、環(huán)境保護等角度考慮有機合成應遵循線、操作步驟、環(huán)境保護等角度考慮有機合成應遵循的原則。的原則。提示：提示：（1 1）起始原料要廉價、易得、低毒性、低污染。）起始原料要廉價、易得、低毒性、低污染。通常采用四個碳以下的單官能團化合物和單取代苯。通常采用四個碳以下的單官能團化合物和單取代苯。（2 2）應盡量選擇步驟最少的合成路線。為減少合成步）應盡量選擇步驟最少的合成路線。為減少合成步驟，應盡量選擇與目標化合物結構相似的原料。步驟驟，應盡量選擇與

2、目標化合物結構相似的原料。步驟越少，最后產率越高。越少，最后產率越高。（3 3）合成路線要符合）合成路線要符合“綠色、環(huán)保綠色、環(huán)保”的要求。高效的的要求。高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子，有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子，使之結合到目標化合物中，達到零排放。使之結合到目標化合物中，達到零排放。（4 4）有機合成反應要操作簡單、條件溫和、能耗低、）有機合成反應要操作簡單、條件溫和、能耗低、易于實現。易于實現。2.2.結合學過的有機化學反應，思考討論在有機物中引結合學過的有機化學反應，思考討論在有機物中引入羧基的方法有哪些？（舉例說明）入羧基的方法有哪些？（舉例說明

3、）提示：提示：（1 1）醛被弱氧化劑氧化成酸。例如）醛被弱氧化劑氧化成酸。例如：CHCH3 3CHO+2Cu(OH)CHO+2Cu(OH)2 2+NaOH+NaOH CH CH3 3COONa+CuCOONa+Cu2 2O+3HO+3H2 2O O（2 2）醛被氧氣氧化成酸。例如：）醛被氧氣氧化成酸。例如：2CH2CH3 3CHO+OCHO+O2 22CH2CH3 3COOHCOOH催化劑催化劑（3 3）酯在酸性條件下水解。例如：）酯在酸性條件下水解。例如：CHCH3 3COOCHCOOCH2 2CHCH3 3+H+H2 2O O CH CH3 3COOH+CHCOOH+CH3 3CHCH2

4、2OHOH（4 4）含側鏈的芳香烴被強氧化劑氧化。例如：）含側鏈的芳香烴被強氧化劑氧化。例如：H H+ +3.3.探究：制取一氯乙烷，采取以下兩種方法，哪種較探究：制取一氯乙烷，采取以下兩種方法，哪種較好？好？乙烷和乙烷和ClCl2 2在光照下發(fā)生取代反應在光照下發(fā)生取代反應 乙烯和乙烯和HClHCl發(fā)發(fā)生加成反應生加成反應提示：提示：較好。的缺點是：較好。的缺點是：a.a.副產物較多，原子利副產物較多，原子利用率低；用率低；b.Clb.Cl2 2有毒，對大氣污染較有毒，對大氣污染較HClHCl嚴重。嚴重。4.4.思考：結合官能團的引入或轉化方法，分析由乙醇思考：結合官能團的引入或轉化方法，分

5、析由乙醇合成乙二醇的路線，并指明每步反應的類型。合成乙二醇的路線，并指明每步反應的類型。提示：提示：【典例【典例1 1】已知溴乙烷跟氰化鈉反應后再水解可以得到已知溴乙烷跟氰化鈉反應后再水解可以得到丙酸：丙酸：CHCH3 3CHCH2 2BrBr CH CH3 3CHCH2 2CNCNCHCH3 3CHCH2 2COOHCOOH產物分子比原化合物分子多了一個碳原子，增長了碳產物分子比原化合物分子多了一個碳原子，增長了碳鏈。請根據下圖回答問題。鏈。請根據下圖回答問題。NaCNNaCNH H2 2O OF F分子中含有分子中含有8 8個原子組成的環(huán)狀結構。個原子組成的環(huán)狀結構。（1 1）反應中屬于取

6、代反應的是）反應中屬于取代反應的是_ _ （填反應代號）。（填反應代號）。（2 2）寫出結構簡式）寫出結構簡式E:_,F:_E:_,F:_。【思路點撥思路點撥】（1 1）根據題意選準）根據題意選準A A為突破口。為突破口。（2 2）由框圖轉化結合信息確定）由框圖轉化結合信息確定A A及其他各物質。及其他各物質。（3 3）依據題目要求分析解答。）依據題目要求分析解答?！咀灾鹘獯鹱灾鹘獯稹坑捎葾 A的分子組成及的分子組成及A A能與溴發(fā)生加成反應能與溴發(fā)生加成反應可知可知A A為為CHCH3 3CHCHCHCH2 2，與溴反應生成的加成產物，與溴反應生成的加成產物B B為為CHCH3 3CHBrC

7、HCHBrCH2 2BrBr，結合所給信息，結合所給信息，B B與與NaCNNaCN發(fā)生取代反應發(fā)生取代反應生成生成CHCH3 3CHCH（CNCN）CHCH2 2CNCN，該物質水解生成，該物質水解生成E E為為CHCH3 3CH(COOH)CHCH(COOH)CH2 2COOH,COOH,又知又知B B堿性條件下水解生成堿性條件下水解生成CHCH3 3CHCH（OHOH）CHCH2 2OHOH。E E和和D D發(fā)生酯化反應生成發(fā)生酯化反應生成F F。答案答案: :（1 1）、）、 (2)(2)1.1.以煤的干餾產品為原料合成苯甲酸苯甲酯，逆合成以煤的干餾產品為原料合成苯甲酸苯甲酯，逆合成法

8、合成路線如下：法合成路線如下：依據該合成路線，你能設計出幾種不同的合成方法，依據該合成路線，你能設計出幾種不同的合成方法，請交流討論，并比較評價哪種方法最好。請交流討論，并比較評價哪種方法最好。提示：提示：分析比較最佳方案分析比較最佳方案（1 1）路線由甲苯制取苯甲醇和苯甲酸，較合理。）路線由甲苯制取苯甲醇和苯甲酸，較合理。（2 2）、（）、（4 4）路線中制備苯甲酸步驟多、成本高，且）路線中制備苯甲酸步驟多、成本高，且ClCl2 2的使用不利于環(huán)境保護。的使用不利于環(huán)境保護。（3 3）的步驟雖然少，但使用了價格昂貴的催化劑）的步驟雖然少，但使用了價格昂貴的催化劑LiAlHLiAlH4 4和要

9、求無水操作，成本高。和要求無水操作，成本高。2.2.合成路線要符合合成路線要符合“綠色、環(huán)保綠色、環(huán)?！钡囊螅渲饕嫉囊?，其主要考慮的因素有哪些？慮的因素有哪些？提示：提示：（1 1）有機合成反應中原子經濟性；）有機合成反應中原子經濟性；（2 2）原料是否綠色化；）原料是否綠色化；（3 3）試劑與催化劑的無公害性。）試劑與催化劑的無公害性。3.3.合成路線的總產率與各分步產率有何關系？合成路線的總產率與各分步產率有何關系？提示：提示：合成路線的總產率等于各分步產率乘積，因此合成路線的總產率等于各分步產率乘積，因此應選擇步驟盡量少、副反應產物最少的合成路線。應選擇步驟盡量少、副反應產物最少

10、的合成路線。【典例典例2 2】(2010(2010天津高考天津高考)已知烴基烯基醚：已知烴基烯基醚：RCHRCHCHORCHORRCHRCH2 2CHO+ROHCHO+ROH烴基烯基醚烴基烯基醚A A的相對分子質量的相對分子質量(M(Mr r) )為為176176，分子中碳氫，分子中碳氫原子數目比為原子數目比為3434。與。與A A相關的反應如下：相關的反應如下：H H2 2O/HO/H+ +請回答下列問題：請回答下列問題：（1 1）A A的分子式為的分子式為_。（2 2）B B的名稱是的名稱是_；A A的結構簡式為的結構簡式為_。（3 3）寫出）寫出CDCD反應的化學方程式：反應的化學方程式

11、：_。（4 4）寫出兩種同時符合下列條件的）寫出兩種同時符合下列條件的E E的同分異構體的的同分異構體的結構簡式：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。屬于芳香醛；苯環(huán)上有兩種不同環(huán)境的氫原子。由由E E轉化為對甲基苯乙炔（轉化為對甲基苯乙炔（ ) )的一條路線如下：的一條路線如下：(5)(5)寫出寫出G G的結構簡式：的結構簡式：_。(6)(6)寫出寫出步反應所加試劑、反應條件和步反應所加試劑、反應條件和步反步反應類型：應類型：【思路點撥思路點撥】解答本題應注意以下三點：解答本題應注意以下三點：(1)(1)應用逆合成分析法。應用逆合成分析法。(2)(2)充分利用信息。充

12、分利用信息。(3)(3)各種有機物、官能團之間的相互轉化。各種有機物、官能團之間的相互轉化。【自主解答自主解答】(2)(2)由由B B可催化氧化成醛和相對分子質量為可催化氧化成醛和相對分子質量為6060可知，可知，B B為正丙醇；由為正丙醇；由B B、E E結合題給信息，逆推可知結合題給信息，逆推可知A A的結構簡式為：的結構簡式為：(3)CD(3)CD發(fā)生的是銀鏡反應，反應方程式為：發(fā)生的是銀鏡反應，反應方程式為：CHCH3 3CHCH2 2CHO+2Ag(NHCHO+2Ag(NH3 3) )2 2OH OH H H3 3CHCH2 2COONHCOONH4 4+2Ag+3NH+2Ag+3N

13、H3 3+H+H2 2O O。(4)(4)符合苯環(huán)上有兩種不同環(huán)境符合苯環(huán)上有兩種不同環(huán)境H H原子的結構對稱程度應原子的結構對稱程度應較高，有：較高，有：(5)(6)(5)(6)生成含有碳碳三鍵的物質，一般應采取鹵代烴的生成含有碳碳三鍵的物質，一般應采取鹵代烴的消去反應，故第步是醛加成為醇，第步是醇消去成消去反應，故第步是醛加成為醇，第步是醇消去成烯烴，第步是與烯烴，第步是與BrBr2 2加成，第步是鹵代烴的消去。加成，第步是鹵代烴的消去。答案答案: :(1)C(1)C1212H H1616O (2)O (2)正丙醇或正丙醇或1-1-丙醇丙醇 知識點一：有機合成過程知識點一：有機合成過程1.

14、1.從原料和環(huán)境方面的要求看，綠色化學對生產中的從原料和環(huán)境方面的要求看，綠色化學對生產中的化學反應提出了一個提高原子利用率的要求，即盡可化學反應提出了一個提高原子利用率的要求，即盡可能不采用那些對產品的化學組成來說沒有必要的原料。能不采用那些對產品的化學組成來說沒有必要的原料?，F有下列現有下列3 3種合成苯酚的反應路線：種合成苯酚的反應路線：其中符合原子節(jié)約要求的生產過程是其中符合原子節(jié)約要求的生產過程是( )( )A.A.只有只有B.B.只有只有C.C.只有只有D.D.【解析解析】選選C C。直接氧化，一步反應產率高，而生成。直接氧化，一步反應產率高，而生成的副產物的副產物也是重要的化工原

15、料。也是重要的化工原料。2.2.在有機合成中，制得的有機物較純凈并且容易分離，在有機合成中，制得的有機物較純凈并且容易分離，則在工業(yè)中往往有實用價值，試判斷下列有機反應在工則在工業(yè)中往往有實用價值，試判斷下列有機反應在工業(yè)上有生產價值的是業(yè)上有生產價值的是( )( )【解析解析】選選C C。A A項可能得到項可能得到CHCH3 3CHCHCHCHCHCH3 3這種副產物；這種副產物；B B項所得的鹵代產物有多種，且難于分離；項所得的鹵代產物有多種，且難于分離；D D項所得產項所得產物乙酸和乙醇互溶，也難于分離，且反應為可逆反應，物乙酸和乙醇互溶，也難于分離，且反應為可逆反應，產量不高。產量不高

16、。3.3.有機物有機物 可經過多步反應轉變?yōu)榭山涍^多步反應轉變?yōu)槠涓鞑椒磻姆磻愋褪瞧涓鞑椒磻姆磻愋褪? )( )A.A.加成加成消去消去脫水脫水B.B.消去消去加成加成消去消去C.C.加成加成消去消去加成加成D.D.取代取代消去消去加成加成【解析解析】選選B B。由。由 轉變?yōu)檗D變?yōu)榈暮铣陕肪€是：的合成路線是： 知識點二：合成分析法知識點二：合成分析法4.4.已知已知CHCH3 3CHCH2 2OH+HOCHOH+HOCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2OCHOCH2 2CHCH3 3+H+H2 2O,O,以乙醇、濃硫酸、溴水、水、以乙醇、濃硫酸、溴水、水、氫氧化鈉為主

17、要原料合成氫氧化鈉為主要原料合成 最簡便的最簡便的合成路線需要下列反應的順序是合成路線需要下列反應的順序是( )( )氧化氧化 還原還原 取代取代 加成加成 消去消去 中和中和水解水解 酯化酯化 加聚加聚A.A. B. B. C. C. D. D.濃硫酸濃硫酸140 140 【解析解析】選選B B。合成。合成的最簡便流程為：的最簡便流程為： 即反應的順序即反應的順序為。為。5.5.由環(huán)己烷可制備由環(huán)己烷可制備1 1，4-4-環(huán)己醇的二醋酸酯。下面是有環(huán)己醇的二醋酸酯。下面是有關的關的8 8步反應（其中所有無機產物都已略去）；步反應（其中所有無機產物都已略去）；其中有其中有3 3步屬于取代反應、

18、步屬于取代反應、2 2步屬于消去反應、步屬于消去反應、3 3步屬于步屬于加成反應。反應加成反應。反應_、_和屬于取代反應。反和屬于取代反應。反應應_是羥基的引入，反應是羥基的引入，反應_和和_是消去反是消去反應?；衔锏慕Y構簡式是：應?；衔锏慕Y構簡式是：B._B._、C._C._。反應。反應所用試劑和條件是所用試劑和條件是_?！窘馕鼋馕觥勘绢}是通過官能團的引入、轉化、消除等合成有本題是通過官能團的引入、轉化、消除等合成有機物。該題的目標是合成機物。該題的目標是合成1 1，4-4-環(huán)己醇的二醋酸酯，通過正環(huán)己醇的二醋酸酯，通過正向合成，可以逐步推出各步未知的中間產物及反應類型。向合成，可以逐步

19、推出各步未知的中間產物及反應類型。答案：答案： NaOHNaOH醇溶液、加熱醇溶液、加熱一、選擇題一、選擇題( (本題包括本題包括4 4小題，每小題小題，每小題3 3分，共分，共1212分分) )1.1.用乙炔為原料制取用乙炔為原料制取CHClBrCHCHClBrCH2 2Br,Br,下列方法中最可下列方法中最可行的是行的是( )( )A.A.先與先與HBrHBr加成后再與加成后再與HClHCl加成加成B.B.先與先與H H2 2完全加成后再與完全加成后再與ClCl2 2、BrBr2 2取代取代C.C.先與先與HClHCl加成后再與加成后再與BrBr2 2加成加成D.D.先與先與ClCl2 2

20、加成后再與加成后再與HBrHBr加成加成【解析解析】選選C C。分子中要引入兩個溴原子、一個氯原子，。分子中要引入兩個溴原子、一個氯原子，最好采用加成的方法而不宜采用取代的方法。因為利最好采用加成的方法而不宜采用取代的方法。因為利用加成反應產生的副產物少。用加成反應產生的副產物少。2.(20102.(2010十堰高二檢測十堰高二檢測) )下列有機反應類型：酯化下列有機反應類型：酯化反應反應 取代反應取代反應 消去反應消去反應 水解反應水解反應 加加成反應，能夠在有機物分子中引入羥基官能團的有：成反應，能夠在有機物分子中引入羥基官能團的有：( )( )A AB.B.C.C.D.D.【解析解析】選

21、選D D。鹵代烴的水解反應得到醇。鹵代烴的水解反應得到醇( (取代反應取代反應) )；酯的水解反應得到醇；烯烴與水的加成得到醇。故選酯的水解反應得到醇；烯烴與水的加成得到醇。故選D D。3.3.以溴乙烷為原料制備以溴乙烷為原料制備1 1，2-2-二溴乙烷，下列方案中最二溴乙烷，下列方案中最合理的是合理的是( )( )A.CHA.CH3 3CHCH2 2BrBrCHCH3 3CHCH2 2OHOHCHCH2 2CHCH2 2 CHCH2 2BrCHBrCH2 2BrBrB.CHB.CH3 3CHCH2 2BrBrCHCH2 2BrCHBrCH2 2BrBrC.CHC.CH3 3CHCH2 2Br

22、BrCHCH2 2CHCH2 2 CHCH2 2BrCHBrCH3 3CHCH2 2BrCHBrCH2 2BrBrD.CHD.CH3 3CHCH2 2BrBrCHCH2 2CHCH2 2 CH CH2 2BrCHBrCH2 2BrBrNaOHNaOH水水濃硫酸濃硫酸170 170 BrBr2 2BrBr2 2醇醇NaOHNaOHHBrHBrBrBr2 2醇醇NaOHNaOHBrBr2 2【解析解析】選選D D。B B、C C過程中都應用了取代反應，難以得過程中都應用了取代反應，難以得到單一的取代產物；而到單一的取代產物；而A A設計過程的前兩步可以合并成設計過程的前兩步可以合并成一步，即一步，

23、即CHCH3 3CHCH2 2BrBr在在NaOHNaOH醇溶液中發(fā)生消去反應制乙醇溶液中發(fā)生消去反應制乙烯，所以烯，所以A A過程過于復雜。過程過于復雜。4.4.已知苯甲酸的酸性比碳酸強，苯酚的酸性比碳酸已知苯甲酸的酸性比碳酸強，苯酚的酸性比碳酸弱，將弱，將轉化為轉化為的方法是的方法是( )( )與足量的與足量的NaOHNaOH溶液共熱，再通入溶液共熱，再通入COCO2 2 與稀硫酸共熱與稀硫酸共熱后，加入足量的后，加入足量的NaOHNaOH溶液溶液 加熱溶液，通入足加熱溶液，通入足量的量的SOSO2 2 與稀硫酸共熱后，加入足量的與稀硫酸共熱后，加入足量的NaHCONaHCO3 3溶液溶液

24、A.A.B.B.C.C.D.D.【解析解析】選選B B。與足量的與足量的NaOHNaOH溶液溶液反應可生成反應可生成 和和CHCH3 3COONa,COONa,再通入再通入COCO2 2, ,則則發(fā)生反應：發(fā)生反應： 由于苯甲酸的酸性比碳酸由于苯甲酸的酸性比碳酸強，強，COONaCOONa不能與不能與COCO2 2反應，故的方法可取。反應，故的方法可取。 與稀硫酸共然后，生成與稀硫酸共然后，生成 和和CHCH3 3COOH,COOH,若再加入若再加入NaOHNaOH溶液，則溶液，則 轉化為轉化為 若用若用NaHCONaHCO3 3與與 反應，因酚羥基不與反應，因酚羥基不與NaHCONaHCO3

25、 3反應，反應，此時此時轉化為轉化為 故不故不合題意，符合。中向合題意，符合。中向 中通入中通入SOSO2 2，不可能有鈉鹽產生，故錯誤。，不可能有鈉鹽產生，故錯誤。二、非選擇題二、非選擇題( (本題包括本題包括2 2小題，共小題，共1818分分) )5.(85.(8分分) )由乙烯合成有機物由乙烯合成有機物F F（二乙酸乙二酯），采用（二乙酸乙二酯），采用如圖所示合成路線；如圖所示合成路線；(1)(1)已知有機物已知有機物的名稱為乙二酸二甲酯的名稱為乙二酸二甲酯, ,請寫出請寫出F F的結構簡式的結構簡式:_:_。（2 2）在上述反應中屬于取代反應的有）在上述反應中屬于取代反應的有_(_(填

26、反填反應代號應代號) )。（3 3）A A、D D、E E、F F中能直接引入中能直接引入C C中官能團的物質有中官能團的物質有_（填物質的代號），反應的化學方程（填物質的代號），反應的化學方程式為式為_?！窘馕鼋馕觥勘绢}可根據框圖進行正推法：本題可根據框圖進行正推法：答案：答案：（1 1）CHCH3 3COOCHCOOCH2 2CHCH2 2OOCCHOOCCH3 3 （2 2）、）、（3 3）A A、D D、F 2CHF 2CH3 3COOH+HOCHCOOH+HOCH2 2CHCH2 2OHOH CHCH3 3COOCHCOOCH2 2CHCH2 2OOCCHOOCCH3 3+2H+2H

27、2 2O O濃硫酸濃硫酸6.(106.(10分分)H)H2 2O O、H H2 21818O O、空氣、乙烯為原料制取、空氣、乙烯為原料制取寫出相關反應的化學反應方程式。寫出相關反應的化學反應方程式?！窘馕鼋馕觥坎捎媚婧铣煞治龇ǎ翰捎媚婧铣煞治龇ǎ捍鸢复鸢? :CHCH2 2CHCH2 2+H+H2 2O O CH CH3 3CHCH2 2OHOHCHCH2 2CHCH2 2+H+H2 21818O O CH CH3 3CHCH2 21818OHOH催化劑催化劑加熱、加壓加熱、加壓催化劑催化劑加熱、加壓加熱、加壓1.1.（1010分）多沙唑嗪鹽酸鹽是一種用于治療高血壓的分）多沙唑嗪鹽酸鹽是一種

28、用于治療高血壓的藥物。多沙唑嗪的合成路線如下：藥物。多沙唑嗪的合成路線如下：（1 1）寫出）寫出D D中兩種含氧官能團的名稱：中兩種含氧官能團的名稱：_和和_。（2 2）寫出滿足下列條件的）寫出滿足下列條件的D D的一種同分異構體的結構的一種同分異構體的結構簡式簡式_。苯的衍生物，且苯環(huán)上的一取代產物只有兩種；苯的衍生物，且苯環(huán)上的一取代產物只有兩種；與與NaNa2 2COCO3 3溶液反應放出氣體；溶液反應放出氣體；水解后的產物才能與水解后的產物才能與FeClFeCl3 3溶液發(fā)生顯色反應。溶液發(fā)生顯色反應。（3 3）EFEF的反應中還可能生成一種有機副產物，該副的反應中還可能生成一種有機副

29、產物，該副產物的結構簡式為產物的結構簡式為_。（4 4）由）由F F制備多沙唑嗪的反應中要加入試劑制備多沙唑嗪的反應中要加入試劑X X（C C1010H H1010N N3 3O O2 2Cl),XCl),X的結構簡式為的結構簡式為_。（5 5）苯乙酸乙酯是一種常見的合成香料。請設計合理）苯乙酸乙酯是一種常見的合成香料。請設計合理的方案以苯甲醛和乙醇為原料合成苯乙酸乙酯（用合的方案以苯甲醛和乙醇為原料合成苯乙酸乙酯（用合成路線流程圖表示，并注明反應條件）。成路線流程圖表示，并注明反應條件）。提示：提示：RBr+NaCNRBr+NaCNRCN+NaBr;RCN+NaBr;合成過程中無機試劑任選；

30、合成過程中無機試劑任選；合成路線流程圖示例如下：合成路線流程圖示例如下：【解析解析】（1 1）D D中含氧官能團是醚基和羧基。中含氧官能團是醚基和羧基。（2 2）由題目要求知）由題目要求知D D的同分異構體中含有官能團的同分異構體中含有官能團COOHCOOH和和且水解后生成酚羥基，取代物有且水解后生成酚羥基，取代物有兩種，說明兩取代基處于對位。其結構簡式可能為兩種，說明兩取代基處于對位。其結構簡式可能為(3)EF(3)EF只有只有1 mol E1 mol E與與1 mol 1 mol 反應生成反應生成1 mol F,1 mol F,還可能是還可能是2 mol E2 mol E與與1 mol 1 mol 反反應生成有機副產物應生成有機副產物: :（4 4）采用逆推法）采用逆推法, ,由多沙唑嗪由多沙唑嗪 F F可知試劑可知試劑X X為為(5)(5)采用逆推法采用逆推法: :故由苯甲醛和乙醇為原料合成苯乙酸乙