高考化學(xué)復(fù)習-課件-有機合成課件(人教版選修5)(第三課時)

1、第四節(jié)第四節(jié) 有機合成有機合成一、有機合成的過程一、有機合成的過程 利用利用簡單簡單、易得易得的原料，通過有機反應(yīng)，生的原料，通過有機反應(yīng)，生成具有特定成具有特定結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)和功能的有機化合物。的有機化合物。1 1、有機合成的、有機合成的概念概念2 2、有機合成的、有機合成的任務(wù)任務(wù) 有機合成的任務(wù)包括目標化合物有機合成的任務(wù)包括目標化合物分子骨架的分子骨架的構(gòu)建構(gòu)建和和官能團的轉(zhuǎn)化官能團的轉(zhuǎn)化。3 3、正向合成分析法、正向合成分析法 此法采用正向思維方法，從此法采用正向思維方法，從已知原料已知原料入手，找出合成所需要的直接可間接的入手，找出合成所需要的直接可間接的中中間產(chǎn)物間產(chǎn)物，逐步推向

2、，逐步推向目標合成有機物。目標合成有機物?；A(chǔ)原料基礎(chǔ)原料中間體中間體中間體中間體目標化合物目標化合物正向合成分析法示意圖正向合成分析法示意圖化工生產(chǎn)中常用的基礎(chǔ)原料：化工生產(chǎn)中常用的基礎(chǔ)原料：石油化工：炔烴石油化工：炔烴 (乙炔乙炔)、烯烴、烯烴 (乙烯、丙烯、乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯丁烯和丁二烯)、芳烴、芳烴(苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯) 煤：苯、甲苯煤：苯、甲苯 植物發(fā)酵：乙醇植物發(fā)酵：乙醇有機合成過程示意圖有機合成過程示意圖基礎(chǔ)原料基礎(chǔ)原料輔助原料輔助原料副產(chǎn)物副產(chǎn)物副產(chǎn)物副產(chǎn)物中間體中間體中間體中間體輔助原料輔助原料輔助原料輔助原料目標化合物目標化合物4 4、有機合成的、有機合

3、成的過程過程烯烴烯烴鹵代烴鹵代烴醇醇 醛醛 羧酸羧酸 酯酯烷烴烷烴芳香烴芳香烴炔烴炔烴烴、鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯烴、鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯 -相互轉(zhuǎn)化關(guān)系相互轉(zhuǎn)化關(guān)系二、官能團之間的轉(zhuǎn)化二、官能團之間的轉(zhuǎn)化案例：案例：原料：乙烯 目標產(chǎn)物：乙酸乙酯思考與交流思考與交流1 1、引入碳碳雙鍵的三種方法：、引入碳碳雙鍵的三種方法：鹵代烴的消去；醇的消去；炔烴的不完全加成。鹵代烴的消去；醇的消去；炔烴的不完全加成。2 2、引入鹵原子的三種方法：、引入鹵原子的三種方法：醇（或酚）的取代；烯烴（或炔烴）的加醇（或酚）的取代；烯烴（或炔烴）的加成；烷烴（或苯及苯的同系物）的取代。成；烷烴（或苯及

4、苯的同系物）的取代。3 3、引入羥基的四種方法：、引入羥基的四種方法：烯烴與水的加成；鹵代烴的水解；酯的烯烴與水的加成；鹵代烴的水解；酯的水解；醛的還原。水解；醛的還原。二、有機合成的方法二、有機合成的方法1 1、有機合成的常規(guī)方法、有機合成的常規(guī)方法（1）官能團的引入）官能團的引入引入：引入：C=C1 1）某些醇的消去）某些醇的消去CH3CH2 OH濃硫酸濃硫酸170 CH2=CH2+H2O醇醇CH2=CH2+ NaBr+ H2O CH3CH2Br +NaOH2 2）鹵代烴的消去）鹵代烴的消去3 3）炔烴加成）炔烴加成CHCH + HBr CH2=CHBr催化劑催化劑引入鹵原子引入鹵原子（X

5、）1 1）烴與）烴與X2取代取代CH4 +Cl2 CH3Cl+ HCl光照光照3 3）醇與）醇與HX取代取代CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br2 2）不飽和烴與）不飽和烴與HX或或X2加成加成C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O4 4）苯與）苯與X2取代（包括苯環(huán)和取代基上的取代）取代（包括苯環(huán)和取代基上的取代）5 5）苯酚與）苯酚與Br2取代取代+ Br2Br+ HBrFeBr3引入羥基引入羥基（OH）1 1）烯烴與水的加成）烯烴與水的加成 CH2=CH2 +H2O CH3CH2OH催化劑催化劑加熱加壓加熱加壓2 2）醛（酮）與氫氣加成）醛（酮）與氫氣加成CH3CHO

6、 +H2 CH3CH2OH催化劑催化劑3 3）鹵代烴的水解（堿性）鹵代烴的水解（堿性）C2H5Br +NaOH C2H5OH + NaBr水水4 4）酯的水解）酯的水解稀稀H2SO4CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O引入：引入：C=O1 1）醇的氧化）醇的氧化2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O催化劑催化劑（2）官能團的消除）官能團的消除通過加成消除通過加成消除:C=C、CC、C=O通過消去或氧化或酯化或取代等消除通過消去或氧化或酯化或取代等消除:OH通過加成或氧化消除通過加成或氧化消除：CHO通過消去反應(yīng)或水解反應(yīng)可消除通過消去反應(yīng)或水解反應(yīng)可消除:

7、XCH2=CH2 +H2 CH3CH3催化劑催化劑加熱加壓加熱加壓CH3CH2 OH濃硫酸濃硫酸170 CH2=CH2 +H2O+ H2CH3 CHOCH3 CH2 OH催化劑催化劑醇醇CH2=CH2+ NaBr+ H2O CH3CH2Br +NaOH一個官能一個官能 “變變” 兩個兩個思考如何實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化： （1）CH3CH2ClCH2ClCH2Cl （2）CH3CH2OHCH2(OH)CH2OH“移動移動” 官能團官能團思考如何實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化： （1）CH3CH2CH2ClCH3CH(Cl)CH3 （2）CH3 CH2CH2OHCH3CH2(OH)CH3鏈狀鏈狀“變變”環(huán)狀環(huán)狀由乙烯和其他無

8、機原料合成環(huán)狀化合物E，請在方框內(nèi)填入合適的化合物的結(jié)構(gòu)簡式。CH2=CH2Br2水解水解氧化氧化+B氧化氧化OH2CH2COCCOOABCDE（07上海）反應(yīng)的目的是_?；鶊F的保護基團的保護（2004上海29）從石油裂解中得到的1，3丁二烯可進行以下多步反應(yīng)，得到重要的合成橡膠和殺菌劑富馬酸二甲酯。問題：問題：1、寫出圖中的、寫出圖中的A、B、C的結(jié)構(gòu)式的結(jié)構(gòu)式2、圖中哪些步驟是保護官能團的？為何要保護？、圖中哪些步驟是保護官能團的？為何要保護？3 3、逆向合成分析法、逆向合成分析法 是將目標化合物倒退一步尋找上一步反是將目標化合物倒退一步尋找上一步反應(yīng)的中間體，該中間體同輔助原料反應(yīng)可以應(yīng)

9、的中間體，該中間體同輔助原料反應(yīng)可以得到目標化合物。得到目標化合物?；A(chǔ)原料基礎(chǔ)原料中間體中間體中間體中間體目標化合物目標化合物逆向合成分析法示意圖逆向合成分析法示意圖 所確定的合成路線的各步反應(yīng)，其反應(yīng)條所確定的合成路線的各步反應(yīng)，其反應(yīng)條件必須比較件必須比較溫和溫和，并具有，并具有較高的產(chǎn)率較高的產(chǎn)率，所使用，所使用物基礎(chǔ)原料和輔助原料應(yīng)該是物基礎(chǔ)原料和輔助原料應(yīng)該是低毒性低毒性、低污染低污染、易得易得和和廉價廉價的的通常采用通常采用4個個C以下的單官以下的單官能團化合物和單取代苯。能團化合物和單取代苯。2 C2H5OHCOC2H5COC2H5OOCOHCOHOO+草酸二乙酯的合成草酸二乙

10、酯的合成H2COHH2COHH2CClH2CClCH2CH2CHCHOO4 4、有機合成遵循的原則、有機合成遵循的原則1）起始原料要廉價、易得、低毒、低污染通常采用4個C以下的單官能團化合物和單取代苯。2）盡量選擇步驟最少的合成路線以保證較高的產(chǎn)率。3）滿足“綠色化學(xué)”的要求。4）操作簡單、條件溫和、能耗低、易實現(xiàn)5）尊重客觀事實，按一定順序反應(yīng)。產(chǎn)率計算產(chǎn)率計算多步反應(yīng)一次計算多步反應(yīng)一次計算 P.65：學(xué)與問：學(xué)與問H2C= CCOOHCH3ABC93.0%81.7%85.6%90.0%COOHHSCH2CHCONCH3總產(chǎn)率總產(chǎn)率= 93.0%81.7%90.0%85.6% =58.54

11、%案例案例1：苯甲酸甲酯（C6H5COOCH2C6H5）存在于多種植物香精中，可用做香料、食品添加劑，還可用作塑料、涂料的增塑劑。對于這樣一種有機化合物，你準備通過怎樣的合成路線來制備呢？(要求：原料來源豐富)提示：石油化工的基礎(chǔ)原料主要有4類：炔烴 (乙炔)、烯烴 (乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯)、芳烴(苯、甲苯、二甲苯) 案例案例2：課本：課本P：67：3案例案例3：（惠州09調(diào)研）已知：請設(shè)計 乙烯 CH3CH2COOH的合成路線。要求：合成路線流程圖表示示例a b c d反 應(yīng) 物反 應(yīng) 條 件反 應(yīng) 條 件反 應(yīng) 物RX RCN RCOOHNaCNH2O案例案例4：（09汕頭）請用合成反

12、應(yīng)流程圖表示出由 和其他無機物合成最合理的方案（不超過4步），請在答題紙的方框中表示。反應(yīng)物反應(yīng)條件反應(yīng)物反應(yīng)條件例： CH2Cl反應(yīng)物反應(yīng)物反應(yīng)條件反應(yīng)條件反應(yīng)物反應(yīng)物反應(yīng)條件反應(yīng)條件CH2Cl烴的含氧衍生物復(fù)習烴的含氧衍生物復(fù)習烴的含氧衍生物定義烴的含氧衍生物定義 ? ?烴烴分子里的分子里的氫原子氫原子被含有氧被含有氧原子的原子團原子的原子團取代取代而而衍衍生成的生成的有機物有機物。包括：醇、酚、醛、酮、羧酸和酯等包括：醇、酚、醛、酮、羧酸和酯等物理性質(zhì)總結(jié)：分子中存在氫鍵的物質(zhì)：醇、酚、羧酸：熔沸點較高，小分子在水中的溶解度較大。沒有氫鍵的物質(zhì)：醛、酮、酯：熔沸點較低，小分子醛可溶于水；

13、酮、酯一般不溶于水。反應(yīng)斷鍵位置與金屬鈉反應(yīng)Cu或Ag催化氧化濃硫酸加熱到170濃硫酸加熱到140濃硫酸條件下與乙酸加熱與HX加熱反應(yīng)、 、反應(yīng)斷鍵位置與金屬鈉反應(yīng)與氫氧化鈉反應(yīng)與碳酸鈉反應(yīng)與溴水反應(yīng)被氧氣氧化成粉紅色OH：弱酸性：弱酸性較強的還原性較強的還原性反應(yīng)斷鍵位置與銀氨溶液反應(yīng)與新制氫氧化銅反應(yīng)與氧氣在催化劑作用下反應(yīng)與氫氣反應(yīng)：氧化性：氧化性：還原性：還原性CH3CHO反應(yīng)斷鍵位置與氫氣反應(yīng) ：氧化性氧化性CH3CCH3O反應(yīng)斷鍵位置與活潑金屬反應(yīng)與堿中和與弱酸鹽反應(yīng)：Na2CO3與堿性氧化物反應(yīng)與指示劑顯色與醇在濃硫酸加熱條件下：弱酸性：弱酸性CH3COHO反應(yīng)斷鍵位置在酸性、堿性、中性溶液中水解CH3COC2H5O注意：注意：C