【大綱創(chuàng)新設計】高考化學一輪復習 第三節(jié) 有機合成課件 新人教

1.烴和烴的衍生物的綜合應用。2．了解有機合成的一般方法。

第三節(jié)有機合成1．有機合成的過程 (1)有機合成是指利用

、

的原料，通過有機反應，生成具有

和

的有機物的過程。 (2)有機合成遵循的原則有： ①起始原料要價廉、易得、低毒性、低污染； ②合成路線簡捷，易于分離，產(chǎn)率

； ③條件適宜，操作

，能耗低，易于實現(xiàn)。簡單易得特定結構功能較高簡便(3)有機合成的任務包括目標化合物

的構建和

的轉化。(4)有機合成的過程是利用簡單的試劑作為基礎原料，通過有機反應連上官能團或一段碳鏈，得到一個中間體；在此基礎上利用中間體上的官能團，加上輔助原料，進行第二步反應，合成第二個中間體……經(jīng)過多步反應，按照目標化合物的要求，合成具有一定碳原子數(shù)目、一定結構的目標化合物。其合成過程示意圖如下：分子骨架官能團2．有機合成的方法——正逆合成分析法 (1)有機合成的方法包括

分析法和

分析法等。 (2)正向合成分析法是從已知的原料入手，找出合成所需要的直接或間接的

，逐步推向合成的目標有機物，其合成示意圖是： (3)逆向合成分析法是在設計復雜化合物的合成路線時常用的方法。它是將目標化合物倒退一步尋找上一步反應的

，該中間體同輔助原料反應可以得到目標化合物，而這個中間體，又可以由上一步的中間體得到，依次類推，最后確定最適宜的基礎原料和最終的合成路線(如下圖所示)：正向合成逆向合成中間體中間體有機合成題的解題思路是什么？提示：有機合成題的解題思路是：(1)首先要正確判斷要合成的有機物的類別，它含有哪幾種官能團，與哪些知識和信息有關；(2)其次是根據(jù)現(xiàn)有的原料、信息和有關反應規(guī)律，盡可能合理地把目標化合物分成若干片斷，或尋找官能團的引入、轉換、保護方法，或設法將各片斷拼接衍變，盡快找出合成目標化合物的關鍵；(3)最后將正向推導和逆向推導得出的若干個合成路線加以綜合比較，選擇出最佳的合成方案。其解題思路可簡要列如下表：1．取代反應 (1)取代反應指的是有機物分子中的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應。 (2)烴的鹵代、芳香烴的硝化或磺化、鹵代烴的水解、醇分子間的脫水反應、醇與氫鹵酸的反應、酚的鹵代、酯化反應、酯的水解和醇解以及蛋白質的水解等都屬于取代反應。 (3)在有機合成中，利用鹵代烷的取代反應，將鹵原子轉化為羥基、氨基等官能團，從而制得用途廣泛的醇、胺等有機物。2．加成反應 (1)加成反應指的是有機物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團相互結合生成新化合物的反應。 (2)能與分子中含碳碳雙鍵、碳碳叁鍵等有機物發(fā)生加成反應的試劑有氫氣、鹵素單質、氫鹵酸、水等。 此外，苯環(huán)的加氫，醛、酮與H2、X2、HX、HCN、NH3等的加成，也是必須掌握的重要的加成反應。 (3)加成反應過程中原來有機物的碳骨架結構并未改變，這一點對推測有機物的結構很重要。 (4)利用加成反應可以增長碳鏈，也可以轉換官能團，在有機合成中有廣泛的應用。3．消去反應 (1)消去反應指的是在一定條件下，有機物脫去小分子物質(如H2O、HX等)生成分子中含雙鍵或叁鍵的不飽和有機物的反應。 (2)醇分子內(nèi)脫水、鹵代烴分子內(nèi)脫鹵化氫是中學階段必須掌握的消去反應。

①醇分子內(nèi)脫水：②鹵代烴脫鹵化氫：(主)(3)鹵代烴發(fā)生消去反應時，主要是鹵素原子與相鄰碳原子上含氫較少的碳原子上的氫一起結合生成鹵化氫脫去。如果相鄰碳原子上無氫原子，則不能發(fā)生消去反應。如發(fā)生消去反應時主要生成[也有少量量的(CH3)2CH—CH===CH2生成]，而而CH3X和(CH3)3C—CH2X卻不能發(fā)發(fā)生消去反反應。(4)醇類類發(fā)生消去去反應的規(guī)規(guī)律與鹵代代烴的消去去規(guī)律相似似，但反應應條件不同同，醇類發(fā)發(fā)生消去反反應的條件件是濃硫酸酸、加熱，，而鹵代烴烴發(fā)生消去去反應的條條件是濃NaOH、、醇、加熱熱(或NaOH的醇醇溶液，△)，要注意意區(qū)分。(5)在有有機合成中中，利用醇醇或鹵代烷烷的消去反反應可以在在碳鏈上引引入雙鍵、、叁鍵等不不飽和鍵。。4.有機化化學中的氧氧化反應和和還原反應應(1)有機化學中，，通常將有有機物分子子中加入氧氧原子或脫脫去氫原子子的反應稱稱為氧化反反應，而將將有機物分分子中加入入氫原子或或脫去氧原原子的反應應稱為還原原反應。(2)在氧氧化反應中中，常用的的氧化劑有有O2、酸性KMnO4溶液、O3、銀氨溶液液和新制的的Cu(OH)2懸濁液等；；在還原反反應中，常常用的還原原劑有H2、LiAlH4和NaBH4等。(3)有機機物的燃燒燒、有機物物被空氣氧氧化、有機機物被酸性性KMnO4溶液氧化、、醛基被銀銀氨溶液和和新制的Cu(OH)2懸濁液氧化化、烯烴被被臭氧氧化化等都屬于于氧化反應應；而不飽飽和烴的加加氫、硝基基還原為氨氨基、醛基基或酮基的的加氫、苯苯環(huán)的加氫氫等都屬于于還原反應應。(4)利用用氧化反應應或還原反反應，可以以轉變有機機物的官能能團，實現(xiàn)現(xiàn)醇、醛、、羧酸等物物質間的相相互轉化。。如：5．加聚反應(1)相對分子質量量小的化合合物(也叫叫單體)通通過加成反反應互相聚聚合成為高高分子化合合物的反應應叫做加聚聚反應。(2)加聚聚反應的特特點是：①鏈節(jié)(也叫叫結構單元元)的相對對分子質量量與單體的的相對分子子質量(或或相對分子子質量和)相等。②產(chǎn)物中僅有有高聚物，，無其他小小分子生成成，但生成成的高聚物物由于n值不同，是是混合物(注意?。?。③實質上是通通過加成反反應得到高高聚物。(3)加聚聚反應的單單體通常是是含有鍵鍵或—C≡C—鍵的化化合物?？煽衫谩皢坞p鍵互換換法”巧斷加聚產(chǎn)產(chǎn)物的單體體。常見的單體體主要有：：乙烯、丙丙烯、氯乙乙烯、苯乙乙烯、丙烯烯腈()、1,3丁二烯烯、異戊二二烯和甲基基丙烯酸甲甲酯()等。。6．縮聚反反應(1)單體間的相相互反應生生成高分子子，同時還還生成小分分子(如H2O、HX等等)的反應應叫做縮聚聚反應。(2)縮聚聚反應與加加聚反應相相比較，其其主要的不不同之處是是縮聚反應應中除生成成高聚物外外同時還有有小分子生生成，因而而縮聚反應應所得高聚聚物的結構構單元的相相對分子質質量比反應應的單體的的相對分子子質量小。。7．顯色反反應(1)某些有機物物跟某些試試劑作用而而產(chǎn)生特征征顏色的反反應叫顯色色反應。(2)苯酚酚遇FeCl3溶液顯紫色色，淀粉遇遇碘單質顯顯藍色，某某些蛋白質質遇濃硝酸酸顯黃色等等都屬于有有機物的顯顯色反應。。①苯酚遇FeCl3溶液顯紫色色。②淀粉遇碘碘單質顯藍藍色。這是一個特特征反應，，常用于淀淀粉與碘單單質的相互互檢驗。③某些蛋白白質遇濃硝硝酸顯黃色色。含有苯環(huán)的的蛋白質遇遇濃硝酸顯顯黃色。這這是由于蛋蛋白質變性性而引起的的特征顏色色反應，通通常用于蛋蛋白質的檢檢驗。(常用于苯苯酚或酚類類物質的鑒鑒別)【例1】以乙醇為原料料，用下述述6種類型型的反應：：①氧化，②消去，③加成，④酯化，⑤水解，⑥加聚，來合合成乙二酸酸乙二酯()的正正確順序是是()A．①⑤②③④④B．①②③④⑤⑤C．②③⑤①④④D．②③⑤①⑥⑥解析：其合成路線線可表示如如下：答案：C對有機反應應的學習應應注意以下下幾點：(1)理解解并掌握各各類有機化化學反應的的反應機理理(2)正確確標示有機機反應發(fā)生生的條件①有機反應應必須在在一定條條件下才才能發(fā)生生②反應條件件不同，，反應類類型和反反應產(chǎn)物物也有可可能不同同(3)準準確書寫寫有機反反應的化化學方程程式①有機物可可用結構構簡式表表示②標明反應應必須的的條件③不漏寫其其他生成成物④將方程式式進行配配平1．氯普普魯卡因因鹽酸鹽鹽是一種種局部麻麻醉劑，，麻醉作作用較快快、較強強，毒性性較低，，其合成成路線如如下：請把相應應反應名名稱填入入下表中中，供選選擇的反反應名稱稱如下：：氧化、還還原、硝硝化、磺磺化、氯氯化、酸酸化、堿堿化、成成鹽、酯酯化、酯酯交換、、水解(氯普魯魯卡因鹽鹽酸鹽)反應編號①②③④⑥反應名稱解析：此題以甲甲苯為原原料，經(jīng)經(jīng)八步反反應最終終合成容容易看出，，反應①為硝化，，但接下下來的兩兩步反應應的生成成物沒有有給出，，只寫出出(A)、(B)，經(jīng)反應④的產(chǎn)物不不難看出出②、③兩步反應應在苯環(huán)環(huán)上引進進了氯原原子，且且變成了了酯，而而反應④為酯化反反應，則則反應②、③分別進行行了氯代代和氧化化。進行酯交交換反應應，生成成物C是是，，反應應⑥則是還原原—NO2為—NH2的反應，反應應⑦是成鹽的反應應。答案：硝化氯代氧氧化酯化化還原有機合成的思思路是通過有有機反應構建建目標化合物物的分子骨架架，并引入或或轉化所需的的官能團。根根據(jù)所學過的的有機反應，，應掌握有機機物官能團的的引入、消除除和轉化的各各種方法。1．官能團的引入入(1)引入碳碳雙鍵()①鹵代烴的消去去②醇的消去③炔烴的不完全全加成(2)引入鹵鹵原子(—X)①烷烴或苯及其其同系物的鹵鹵代②不飽和烴與HX、X2的加成③醇與氫鹵酸酸的取代(3)引入羥羥基(—OH)①烯烴與水的加加成②醛(酮)的加加成③鹵代烴的水解解④酯的水解2．官能團的的消除(1)通過有機物加加成可消除不不飽和鍵(2)通過消消去、氧化或或酯化可消除除羥基(3)通過加加成或氧化可可消除醛基(4)通過消消去或取代可可消除鹵原子子3．官能團的的轉變(1)利用官能團的衍衍生關系進行行轉變，如：醇醛醛→羧酸(2)通過不不同的反應途途徑增加官能能團的個數(shù)，，如：(3)通過不不同的反應，，改變官能團團的位置此外，我們還還可以利用不不同的有機反反應增長或減減短有機物的的碳鏈?！纠?】(2010·廣廣東珠海模擬擬)有機物A是不飽飽和鏈烴，且且不含甲基。。A到G的合合成路線如下下面框圖所示示，圖中括號號內(nèi)數(shù)據(jù)表示示相對分子質質量，D不存存在同分異構構體，G是有有香味的物質質且可以使溴溴水褪色。已知：回答下列問題題：(1)指出反反應類型：B→C________，E→F________。(2)寫出下下列物質的結結構簡式A________，E________，F(xiàn)________。(3)寫出下下列反應的化化學方程式：：B→C________________________________________________________________；F→G_________________________________________________________________。(4)寫出G使溴水褪色色反應的化學學方程式：_____________________________。解析：設A的分子式式為CnH2n或CnH2n－2，根據(jù)其相對對分子質量進進行討論，可可得A的分子子式為C4H6，由于A分子子中不含甲基基，所以不能能為炔，只能能為CH2＝CH—CH＝CH2。B的相對分分子質量比A大160，，所以B中含含兩個Br原原子，結構簡簡式為CH2Br—CH＝＝CH—CH2Br或CH2Br—CHBr—CH＝＝CH2，則C的結構構簡式為CH2OH—CH＝＝CH—CH2OH或CH2OH—CHOH—CH＝CH2，由于D不存存在同分異構構體，可推知知C的結構簡簡式只能為CH2OH—CH＝＝CH—CH2OH，則B的的結構簡式只只能為CH2Br—CH＝＝CH—CH2Br，所以D的結構構簡式為CH2OH—CH2—CHCl——CH2OH,D完全氧化得得到E，E的的結構簡式為為HOOC——CH2—CHCl——COOH，，E發(fā)生消去去反應得到F，F(xiàn)的結構構簡式為HOOC—CH＝CH—COOH，F(xiàn)發(fā)生酯化反反應得G，G的結構簡式式為C2H5OOC—CH＝CH—COOC2H5。答案：(1)取代反反應(或水水解反應)消去反反應(2)CH2＝CH—CH＝CH2HOOC——CH2—CHCl—COOHHOOC——CH＝CH—COOH(3)CH2Br—CH＝CH——CH2Br＋2H2OHOCH2—CH＝CH—CH2OH＋2HBrHOOC——CH＝CH—COOH＋2C2H5OHC2H5OOC—CH＝CH—COOC2H5＋2H2O(4)C2H5OOC—CH＝CH—COOC2H5＋Br2→C2H5OOC—CHBr——CHBr—COOC2H5有機合成的的分析方法法1．正合成分析析法：是采采用正向思思維方法，，從已知原原料入手，，找出合成成所需要的的直接或間間接的中間間體，逐步步推向待合合成有機物物，其思維維程序是：：原料→中間體→產(chǎn)品。2．逆合成成分析法：：是采用逆逆向思維方方法，從產(chǎn)產(chǎn)品的組成成、結構、、性質入手手，找出合合成所需要要的直接或或間接的中中間體，逐逐步推向已已知原料，，其思維程程序是：產(chǎn)產(chǎn)品→中間體→原料。3．綜合比比較法：是是采用綜合合思維的方方法，將正正向或逆向向推導出的的幾種合成成途徑進行行比較，從從而得到最最佳的合成成路線。例如：由乙乙烯合成草草酸二乙酯酯，其思維維過程概括括如下：2．有機化學反應應因反應條條件不同，，可生成不不同的有機機產(chǎn)品。例例如：(1)(2)苯的同系物物與鹵素單單質混合，，若在光照照條件下，，側鏈上的的氫原子被被鹵素原子子取代；若若在催化劑劑作用下，，苯環(huán)上的的氫原子被被鹵素原子子取代。工業(yè)上利用用上述信息息，按下列列路線合成成結構簡式式為的物質，該該物質是一一種香料。。請根據(jù)上述述路線，回回答下列問問題：(1)A的的結構簡式式可能為___________________________________________。(2)反應應①、③、⑤的反應類型型分別為________、、________、________。(3)反應應④的化學方程程式為(有有機物寫結結構簡式，，并注明反反應條件)：____________________________________________________________________。(4)工業(yè)業(yè)生產(chǎn)中，，中間產(chǎn)物物A需經(jīng)反反應③④⑤⑤得D，而而不采取直直接轉化為為D的方法法，其原因因是____________________________________________________________。(5)這種種香料具有有多種同分分異構體，，其中某些些物質有下下列特征：：①其水溶溶液遇FeCl3溶液呈紫色色；②分子子中有苯環(huán)環(huán)且苯環(huán)上上的一溴代代物有兩種種。寫出符符合上述條條件的物質質可能的結結構簡式(只寫兩種種)：___________________________________________________________。解析：據(jù)題目信息息(2)，，苯的同系系物在光照照條件下與與Cl2反應，氯原原子取代側側鏈上的氫氫，故A可可能的結構構為：。。結合目標標產(chǎn)物及反反應④的條條件件，，可可知知反反應應③為消消去去反反應應生生成成B為為。。據(jù)據(jù)題題目目信信息息(1)及及目目標標產(chǎn)產(chǎn)物物結結構構，，B與與HCl應應在在H2O2存在在下下發(fā)發(fā)生生加加成成反反應應生生成成C為為，，在在堿堿性性條條件件下下水水解解生生成成D為為，，氧氧化化后后得得目目標標產(chǎn)產(chǎn)物物。。答案案：：(1)(2)加成反反應應消去去反反應應水水解解或或取取代代反反應應(3)(4)的水解解產(chǎn)產(chǎn)物物的的不能能經(jīng)經(jīng)⑥氧化化反反應應而而得得到到產(chǎn)產(chǎn)品品(或A中的水水解解產(chǎn)產(chǎn)物物不在在鏈鏈端端，，不不能能氧氧化化成成—CHO)(其他他合合理理答答案案也也可可)(5)【例例1】】乙烯在在硫硫酸酸催催化化作作用用下下與與水水化化合合成成乙乙醇醇經(jīng)經(jīng)過過下下列列步步驟驟：：首首先先在在較較低低溫溫度度下下乙乙烯烯被被濃濃硫硫酸酸吸吸收收：：CH2===CH2＋H2SO4(濃濃)→CH3CH2OSO3H(Ⅰ)然然后后生生成成物物(Ⅰ)再再進進一一步步吸吸收收乙乙烯烯，，產(chǎn)產(chǎn)生生生生成成物物(Ⅱ)：：CH3CH2OSO3H＋＋CH2===CH2→(CH3CH2O)2SO2(Ⅱ)加水水時時，，生生成成物物(Ⅰ)和和(Ⅱ)都都與與水水反反應應生生成成乙乙醇醇：：CH3CH2OSO3H＋＋H2O→→CH3CH2OH＋＋H2SO4(CH3CH2O)2SO2＋2H2O→→2CH3CH2OH＋＋H2SO4下列列敘敘述述中中正正確確的的是是()①化化合合物物ⅠⅠ、、ⅡⅡ都都屬屬于于酯酯類類②②上上述述生生成成ⅠⅠ、、Ⅱ化合合物物的的反反應應都都屬屬于于酯酯化化反反應應(酸酸和和醇醇起起作作用用生生成成酯酯和和水水的的反反應應叫叫做做酯酯化化反反應應)③上述述生生成成Ⅰ、Ⅱ化合合物物的的反反應應都都屬屬于于加加成成反反應應④上述述生生成成醇醇的的反反應應都都屬屬于于取取代代反反應應A．．只只有有①B．．只只有有①③③C．．只只有有①③④D．①②③④④解析：化合物Ⅰ、Ⅱ中烴基(CH3CH2—)通過過氧原子子與酸的的中心原原子相連連，故化化合物Ⅰ、Ⅱ都屬于酯酯類，但但題述生生成Ⅰ、Ⅱ化合物的的反應不不是酯化化反應，，而是加加成反應應，因為為CH2===CH2分子中的的雙鍵反反應后變變成飽和和的，雙雙鍵中的的其中一一個鍵斷斷裂，不不飽和答案：C

高分策略略有機反應應類型的的判斷有機化學學反應間間的關系系，不像像無機化化學的四四種基本本反應類類型那樣樣完全并并列，在在它們之之間，有有包含與與被包含含，有交交叉，也也有并列列。在諸諸多有機機反應中中，取代代與加成成是最重重要的兩兩類。(1)取取代反應應：概念念的主線線是“某些……被其他……代替”，其中“某些”不僅僅是是“某一個”。它包括括以下幾幾種情況況：一個個原子被被另一個個原子或或原子團團所代替替的反應應；一個個原子團團被另一一個原子子或原子子團所代代替的反反應；幾幾個原子子或原子子團被一一個原子子或原子子團所代代替的反反應。硝化、磺磺化、酯酯化、鹵鹵代烴的的水解，，糖類、、蛋白質質的水解解，酯類類水解，，縮聚反反應都屬屬于取代代反應。。(2)加加成反應應：加成成反應的的特征是是不飽和和碳原子子直接結結合其他他原子或或原子團團。加成成反應的的結果是是有機物物分子的的不飽和和度有所所降低。。加成反反應包含含以下幾幾種情況況，不同同分子間間的加成成反應，，相同分分子間的的加成反反應、加加聚反應應等都屬屬于加成成反應。?！纠?】】(16分)肉桂酸甲酯酯M，常常用于調(diào)調(diào)制具有有草莓、、葡萄、、櫻桃、、香子蘭蘭等香味味的食用用香精。。M屬于于芳香族族化合物物，苯環(huán)環(huán)上只含含一個直直支鏈，，能發(fā)生生加聚反反應和水水解反應應。測得得M的摩摩爾質量量為162g·mol－1，只含碳碳、氫、、氧，且且原子個個數(shù)之比比為5∶5∶1。(1)肉桂桂酸甲甲酯的的結構構簡式式是________________________________________。。(2)G為為肉桂桂酸甲甲酯的的一種種同分分異構構體，，其分分子結結構模模型如如圖所所示(圖中中球與與球之之間連連線表表示單單鍵或或雙鍵鍵)。。G的的結構構簡式式為________________。。(3)用芳芳香烴烴A為為原料料合成成G的的路線線如下下：①化合合物E中的的官能能團有有________(填填名稱稱)。。②E→F的反反應類類型是是________，F(xiàn)→G的化化學方方程式式為___________________。③寫出符符合下下列條條件的的F的的同分分異構構體的的結構構簡式式(只只寫一一種)________。i.分分子內(nèi)內(nèi)含苯苯環(huán)，，且苯苯環(huán)上上只有有一個個支鏈鏈；ii.在催催化劑劑作用用下，，1mol該該物質質與足足量氫氫氣充充分反反應，，最多多消耗耗5molH2；iii.它它不能能發(fā)生生水解解反應應。④框圖中中D到到F的的轉化化，先先發(fā)生生催化化氧化化、后后發(fā)生生消去去反應應，能能不能能先發(fā)發(fā)生消消去反反應，，后發(fā)發(fā)生催催化氧氧化？？________(填填“能”或“不能”)；理由是是___________________________________________________________。。(1)分子子式求算不不準，得出出錯誤結構構簡式。(2)限制制條件下，，結構的判判斷能力差差。(3)醇羥基的的氧化是有有結構前提提的，該醇醇不能被氧氧化。(4)在轉化化過程中，，要保護某某些官能團團，故反應應的順序選選擇極為重重要。(5)該同學學答案中G的結構簡簡式漏寫碳碳碳雙鍵；；苯環(huán)做為為官能團未未寫出；F→G的化學方