有機(jī)合成教師學(xué)案

1、 知識(shí)點(diǎn)回I顧一、有機(jī)合成的過(guò)程1、有機(jī)合成的概念利用簡(jiǎn)單、易得的原料，通過(guò)有機(jī)反應(yīng)，生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)化合物2、有機(jī)合成的任務(wù)有機(jī)合成的任務(wù)包括目標(biāo)化合物分子骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化。二、有機(jī)合成的方法1、有機(jī)合成的常規(guī)方法（1）官能團(tuán)的引入引入雙鍵（C=C或C=O）1）某些醇的消去引入C=C濃硫酸CH3CH2OH170cCH2=CH21+H2O2）鹵代烴的消去引入C=CCH3CH2醇CH2=CH21+NaBr+H2O3）炔烴加成引入C=CCHHBr4）醇的氧化引入C=O2CH3CH2OH+O2催化劑2CH3CHO+2H2O引入鹵原子（一X）1）烴與X2取代CH4+C12光CH3C

2、I+HCl2）不飽和烴與HX或X2加成CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br3）醇與HX取代C2H5OH+HBrC2H5Br引入羥基(一0H)烯烴與水的加成CH2=CH2+H2O催化劑加熱加壓CH3CH2OH醛(酮)與氫氣加成CH3CHO+H2催化劑CH3CH2OH鹵代烴的水解(堿性)CzHsBr+NaOHC2H5OH+NaBr酯的水解CH3COOC2H5+H2O稀H2SO4CH3COOC2H5+H2O4、在碳鏈上引入醛基和羧基的方法有醛基：RCH2OH氧化乙炔和水加成RCH=CHR適度氧化RCHX2水解等羧基：RCHO氧化酯水解RCH=CHR適度氧化RCX3水解等官能團(tuán)的消除通過(guò)加成消除

3、不飽和鍵通過(guò)消去或氧化或酯化或取代等消除羥基通過(guò)加成或氧化消除醛基通過(guò)消去反應(yīng)或水解反應(yīng)可消除鹵原子官能團(tuán)的衍變主要有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系圖鹵代烴烷炔氧化還原2、正向合成分析法此法采用正向思維方法，從已知原料入手，找出合成所需要的直接可間接的中間產(chǎn)物，逐步推向目標(biāo)合成有機(jī)物。3、逆向合成分析法是將目標(biāo)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)可以得到目標(biāo)化合物。三、中學(xué)常用的合成路線烴、鹵代烴、烴的含氧衍生物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系貶鹵代4小說(shuō)水解“上耘化慶*氧化煙宗二鹵代妊7?醇類(lèi)醛類(lèi)RH消去RX啓彳弋R一OM加氨RCHO元合成路線RCH=CH2定條件鹵代烴一兀醇一兀醛一兀羧酸酯二元合成

4、路線CHZXCH2=CH2-JI丄-:二二元醇二元醛二元羧酸酯（鏈酯、環(huán)酯、聚酯）芳香族化合物合成路線:CHOCOOH特別提醒和C12的反應(yīng)，應(yīng)特別注意條件的變化；光照只取代甲基上的氫，F(xiàn)e做催化劑取代苯環(huán)鄰、對(duì)位上的氫考點(diǎn)一：正向合成例1已知：京i沖RCH2-CH+R-CH-CHOR-CHj-CfPC-CHOt；R亠RHHC-CHO*i請(qǐng)運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)和上述給出的信息寫(xiě)出由乙烯制正丁醇各步反應(yīng)的化學(xué)方程式(不必寫(xiě)出反應(yīng)條件)。答案CH2=CH2+H2OCH3CH2OH2CH3CH2OH+022CH3CHO+2H2OCHsCHCHCHOII2CH3CHO:1IOHH丨_獲一丄一上一._CH3

5、CH=CHCHO+H2OCH3CH=CHCHO+2H2CH3CH2CH2CH2OH解析由題給信息知：兩個(gè)醛分子在一定條件下通過(guò)自身加成反應(yīng)，得到的不飽和醛分子中的碳原子數(shù)是原參加反應(yīng)的兩個(gè)醛分子的碳原子數(shù)之和。根據(jù)最終產(chǎn)物正丁醇中有4個(gè)碳原子，原料乙烯分子中只有2個(gè)碳原子，運(yùn)用題給信息，將乙烯氧化為乙醛，兩個(gè)乙醛分子再進(jìn)行自身加成變成丁烯醛，最后用H2與丁烯醛中的碳碳雙鍵和醛基進(jìn)行加成反應(yīng)，便可得到正丁醇。本題基本采用正向思維方法。乙烯匚乙醛自加成丁烯醛一一正丁醇。本題中乙烯合成乙醛的方法有兩種：其一：乙烯上乙乙醇一乙醛其二：乙烯O2化劑乙醛例2以CH2CICH2CH2CH2OI原料制CH2C

6、H2CH2C=OO的各步反應(yīng)方程式(必要的無(wú)機(jī)試劑自選)CH2CICH2CH2CH2OHCH2CICH2CH2CHOCH2CICH2CH2COOHHOCH2CH2CH2COOHCH2-CH2-CH2-C=OO考點(diǎn)二：逆向合成例1堿存在下，鹵代烴與醇反應(yīng)生成醚(ROR):RX+ROHROR+HX化合物A經(jīng)下列四步反應(yīng)可得到常用溶劑四氫呋喃，反應(yīng)框圖如下:回件HCCHH.CCH0四魚(yú)灰響請(qǐng)回答下列問(wèn)題：1molA和1molH2在一定條件下恰好反應(yīng)，生成飽和一元醇丫，丫中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為65%，則丫的分子式為，A分子中所含官能團(tuán)TOC o 1-5 h z的名稱(chēng)是，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。_第步反應(yīng)類(lèi)型分別

7、為化合物B具有的化學(xué)性質(zhì)(填寫(xiě)字母代號(hào))是oa.可發(fā)生氧化反應(yīng)b強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下均可發(fā)生消去反應(yīng)c可發(fā)生酯化反應(yīng)d.催化條件下可發(fā)生加聚反應(yīng)寫(xiě)出C、D和E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：C、D、Eo寫(xiě)出化合物C與NaOH水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：寫(xiě)出四氫呋喃鏈狀醚類(lèi)的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：答案C4H10O羥基、碳碳雙鍵CHCHCHzCHsOH取代反應(yīng)CHjOCH3CHjCHCHOCH；CHfCHCCHEebbCHeCOC+HzG皿(2)加成反應(yīng)abc+NaBt+HBr解析本題為有機(jī)信息推斷題，綜合考查了有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、方程式、同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)，著重考查學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)結(jié)合所給信息分析問(wèn)題、解決問(wèn)題

8、的能力和自學(xué)能力。由1molA和1molH2恰好反應(yīng)生成飽和一元醇Y知，A中含有一個(gè)碳碳雙鍵，且Y的通式可寫(xiě)為CnH2n+2O，又因Y中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為65%,12n則有X100%=65%，解得n=4，即丫的分子式為C4H10O;再由反應(yīng)14n+2+16框圖從而推出A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CHCH2CH2OHB應(yīng)發(fā)生A與溴的加成反應(yīng)，B-B應(yīng)發(fā)生A與溴的加成反應(yīng)，B-C應(yīng)發(fā)生生成醚的取代反應(yīng)。CHeCHCCHEOHII(3)因B為，含有一Br和一OH，故應(yīng)具有a、b、c所述的化學(xué)性質(zhì)。(6)因四氫呋喃為環(huán)狀醚，要寫(xiě)成鏈狀醚時(shí)，其碳碳鏈上一定含有一個(gè)碳碳雙鍵，從而寫(xiě)出可能的同分異構(gòu)體已知:CH

9、2=CHCHCl23CCl4CH2=CHCHCl23500CCH2CHCH3IIClClCH2=CHCH2Cl試以丙烯為主要原料合成硝化甘油，寫(xiě)岀各步化學(xué)方程式，并注明反應(yīng)類(lèi)型。3 CH2ONO2CH2ONO21CHONO2HNO3CH2OHCHOHNaOH,H2OCH2CI-CHCI-CH2CICH2OHCI2,500CCH2CI-CHCI-CHCH2=CH-CH2CICH2=CH-CHci2CH2CI-CHCI-CH3CH2=CH-CHH2CH3-CH2-CH3CH2=CH-CH3催化劑考點(diǎn)三：綜合合成例1下圖中A、B、C、D、E、F、G、H均為有機(jī)化合物BprcrbjgIHCfT回答下列

10、問(wèn)題：有機(jī)化合物A的相對(duì)分子質(zhì)量小于60,A能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，1molA在催化劑作用下能與3molH2反應(yīng)生成B，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是，由A生成B的反應(yīng)類(lèi)型是；B在濃硫酸中加熱可生成C，C在催化劑作用下可聚合生成高分子化合物D,由C生成D的化學(xué)方程式是芳香族化合物E的分子式是C8H8CI2。E的苯環(huán)上的一溴取代物只有一種，則E的所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是；E在NaOH溶液中可轉(zhuǎn)變?yōu)镕,F用高錳酸鉀酸性溶液氧化生成G(C8H6O4)。1molG與足量的NaHCO3溶液反應(yīng)可放出44.8LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，由此確定E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是(4)G和足量的B在濃硫酸催化下加熱反應(yīng)可生成H，則由G和B生成H化方程式是該反

11、應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型是。答案CHO力戒反應(yīng)(或還原反宣)(2)CHCHe理心耳-E-CHCHrCHsClHjCch3ch3ClClCHi迪嫩翩)0I解析(1)A的相對(duì)分子質(zhì)量小于60,A能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則A中有1molA能與3molH2發(fā)生反應(yīng)生成B，則A分子中有兩個(gè)雙鍵或一個(gè)三鍵，若有兩個(gè)雙鍵，則其相對(duì)分子質(zhì)量一定超過(guò)60，因此A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為=，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH2OH，由A到B發(fā)生的反應(yīng)為加成反應(yīng)(或還原反應(yīng))。CH3CH2CH2OH在濃H2SO4作用下，發(fā)生消去反應(yīng)，生成烯烴C(CH3CH=CH2)，丙烯發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚丙烯，化學(xué)方程式為CHCHr*-CHCH3芳香族化合物C8H8

12、CI2，其苯環(huán)上的一溴取代物只有一種，則E的結(jié)構(gòu)應(yīng)該非常對(duì)稱(chēng)，因此E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CIHzC1、ClClClCHjCl1molG與足量的NaHCO3反應(yīng)生成44.8LCO2,即2molCO2,則G分子定有兩個(gè)一COOH,因此E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為學(xué)方程式為製H?sa云i2HaO+y-COOCHeCHzCHjB為CH3CH2CH2OH，G和B發(fā)生酯化反應(yīng)的化yCOOH.+2CH3CHeCH；OH邇拓展延怫找解題的“突破口”的一般方法是：（1）找已知條件最多的地方，信息量最大的。（2）尋找最特殊的一一特殊物質(zhì)、特殊的反應(yīng)、特殊顏色等等。（3）特殊分子式，這種分子式只能有一種結(jié)構(gòu)。（4）如果不能直接推斷某物質(zhì)

13、，可以假幾種可能，認(rèn)真小心去論證，看是否完全符合題意。1用苯作原料，不能經(jīng)一步化學(xué)反應(yīng)制得的是（） A.硝基苯B.環(huán)己烷C.苯酚D.溴苯答案C2.在有機(jī)物分子中，不能引入羥基的反應(yīng)是()A.氧化反應(yīng)B.水解反應(yīng)C.消去反應(yīng)D.加成反應(yīng)答案AC換位合成法在化學(xué)工業(yè)中“綠色化學(xué)工藝”中，理100%。置換反應(yīng)加聚反應(yīng)縮聚反“綠色、高效”概括了2005年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)成就的特點(diǎn)。每天都在應(yīng)用，主要用于研制新型藥物和合成先進(jìn)的塑料材料。想狀態(tài)是反應(yīng)中的原子全部轉(zhuǎn)化為欲制得的產(chǎn)物，即原子利用率為化合反應(yīng)分解反應(yīng)取代反應(yīng)加成反應(yīng)消去反應(yīng)應(yīng)等反應(yīng)類(lèi)型中能體現(xiàn)這一原子最經(jīng)濟(jì)原則的是（）D.只有A.B.C.只有答案

14、B由乙炔為原料制取CHClBrCH2Br，下列方法中最可行的是（）A.先與HBr加成后再與HCI加成B.先與H2完全加成后再與Cl2、Br2取代C.先與HCI加成后再與Br2加成D.先與CI2加成后再與HBr加成答案COQIIII由1丙醇制取,最簡(jiǎn)便的流程需要下列反應(yīng)的順序應(yīng)是（）a.氧化b.還原c.取代d.加成e.消去f.中和g.縮聚h.酯化A.b、d、f、g、hB.e、d、c、a、hC.a、e、d、c、hD.b、a、e、c、f答案B6.化合物丙i（C4H8Br2）由如下反應(yīng)得到：濃硫酸，BrC4H10OC4H84丙(C4H8B則丙的結(jié)構(gòu)不可能是（）A.CH3CH2CHBQH2BrB.CH3

15、CH（CH2Br）2C.CH3CHBrCHBrCH3D.（CH3）2CBrCHzBr答案B7.下列有機(jī)物可能經(jīng)過(guò)氧化、酯化、加聚三種反應(yīng)制得高聚物cooch2ch=ch七CH,-CH古的是（） A.CH3CHpCHeohinclaI1CICZHHCIOD.CHjCHCHeIIHOH答案C解析利用逆合成分析法可推知：roOCHECH-CHrI-土豈二摂CHmOCHjCHYH?=HlOOHI*CH?CHUHeOH&寫(xiě)出以CH2CICH2CH2CH2OH為原料制備的各步反應(yīng)方程式（必要的無(wú)機(jī)試劑自選）。答案2CH2CICH2CH2CH2OH+O22CH2CICH2CH2CHO+2H2O催化劑2CH2

16、CICH2CH2CHO+022CH2CICH2CH2COOHCbkCHz匚HeCOOHCH2CICH2CH2COOH+H20+HCIchfCHzCHCOOHCHE匚企母-)+h2o解析分析比較給出的原料與所要制備的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知：原料為鹵代醇，產(chǎn)品為0H。同碳原子數(shù)的環(huán)內(nèi)酯，因此可以用醇羥基氧化成羧基，鹵原子再水解成為一0H，最后再酯化。但氧化和水解的先后順序不能顛倒，因?yàn)橄人夂鬅o(wú)法控制只氧化一個(gè)9具有一C-CH結(jié)構(gòu)的炔烴，在加熱和催化劑的條件下，可以跟醛或酮分子中的羰c=o基/()發(fā)生加成反應(yīng)，生成具有一c=C結(jié)構(gòu)的炔類(lèi)化合物，例如：c叭十盤(pán)絲L山c=clOU其中Ri和R2可以是烴基，

17、也可以是氫原子。試寫(xiě)出以電石、水、甲醛、氫氣為基本原料和適當(dāng)?shù)拇呋瘎┲迫【鄯磻?yīng)的化學(xué)方程式。答案CaC2+2H2OCH三CHf+Ca(OH)21,3丁二烯的各步伽她、柿壓CHz-CHg-CHHHHCH-CEGHze=c-CHi：OHOHO=cCHe+3HfQH加熱CHcCHzCHeCHeIIOK八八CIHGHOH+2Hs0=CH-CH=CH,Khe-ch=ch-cbJ10.香豆素是廣泛存在于植物中的一類(lèi)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?。|gheAB嚴(yán)COOH乙二酸CHJCioHu

18、QjKMnDfl,OH-HjO匚OOHCODHHIcoohD提示：H水暢酸CH3CH=CHCH2CH3、OHCH3COOH+CH3CH2COOHRCH=CH2過(guò)氧化物RCH2CH2Br請(qǐng)回答下列問(wèn)題：寫(xiě)出化合物C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式O化合物D有多種同分異構(gòu)體，其中一類(lèi)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(yīng)。這類(lèi)同分異構(gòu)體共有種。在上述轉(zhuǎn)化過(guò)程中，反應(yīng)步驟B一C的目的是(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案從件) 并注明反應(yīng)條例：由乙醇合成聚乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為濃硫酸高溫、高壓CH3CH2OH仃ocCH2=CH2催化齊答案沁CHCHCOOH亠9種保護(hù)酚羥基，使之不被氧化C1解析本題通過(guò)香豆素的核心結(jié)構(gòu)芳香內(nèi)酯A轉(zhuǎn)化為水楊酸為背景考查了有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、同分異構(gòu)體有機(jī)物的合成等知識(shí),側(cè)重考查學(xué)生知識(shí)遷移能