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組織建設(shè)化學(xué)·選修5《有機化學(xué)基礎(chǔ)》有機合成的過程溫故知新用化學(xué)方法人工合成物質(zhì)“水立方”是我國第一個采用ETFE(乙烯—四氟乙烯共聚物)膜材料作為立面維護體系的建筑。溫故知新每年合成的近百萬個新化合物中約70%以上是有機化合物。溫故知新CH3COOCH2CH3CH≡CHCH3CH2OHCH2=CH2CH3CH2BrCH3CH3典型有機化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系:CH3CHOCH3COOH溫故知新一、有機合成以有機反應(yīng)為基礎(chǔ)的有機合成,是有機化學(xué)的一個重要內(nèi)容。它是利用簡單易得的原料,通過有機化學(xué)反應(yīng),生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機化合物。定義問題導(dǎo)學(xué)①可以制備天然有機物,以彌補自然資源的不足;②可以對天然有機物進行局部的結(jié)構(gòu)改造和修飾,使其性能更加完美;③可以合成具有特定性質(zhì)的、自然界并不存在的有機物,以滿足人類的特殊需要。2.意義問題導(dǎo)學(xué)3、有機合成的方法(1)構(gòu)建目標化合物的分子骨架(2)引入或轉(zhuǎn)化官能團問題導(dǎo)學(xué)4、有機合成反應(yīng)裝置恒壓滴液漏斗溫度計球形冷凝管問題導(dǎo)學(xué)三頸燒瓶二.有機合成的過程1.正合成分析法
基礎(chǔ)原料輔助原料
中間體副產(chǎn)物輔助原料
中間體副產(chǎn)物輔助原料目標化合物采用正向思維方法,從已知原料入手,找出合成所需要的中間體,逐步推向目標產(chǎn)物。問題導(dǎo)學(xué)目標化合物中間體基礎(chǔ)原料中間體典例剖析電石與水→乙炔→氯乙烯→聚氯乙烯例題:以電石和水為原料可以合成聚氯乙烯(PVC),合成路線為:CaC2+2H2OCHCH↑+Ca(OH)2
寫出上述合成路線相關(guān)的方程式:nCH2CHCl[CH2CH]nClCHCH+HClCH2CHCl問題導(dǎo)學(xué)
有機合成的關(guān)鍵是通過有機反應(yīng)構(gòu)建目標化合物的分子骨架,并引入或轉(zhuǎn)化所需要的官能團。你能利用所學(xué)的有機反應(yīng),列出下列官能團的引入或轉(zhuǎn)化方法嗎?思考交流P651.官能團的引入①引入碳碳雙鍵鹵代烴的消去:問題導(dǎo)學(xué)CH3CH2OH濃硫酸170℃
CH2=CH2↑+H2O醇△CH2=CH2↑+NaBr+H2O
CH3CH2Br
+NaOH醇的消去:CC部分加成:CH≡CH+HBr
CH2=CHBr催化劑△CH=CH+H2CH2=CH2Ni△②引入鹵原子:烷烴(或苯及其同系物)的取代CH4+Cl2
CH3Cl+HCl光照催化劑問題導(dǎo)學(xué)烯烴(或炔烴)的加成CH2=CH2+Br2CH2BrCH2BrCH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl
CH=CH+HClCH2=CHCl催化劑醇(或酚)的取代C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O△問題導(dǎo)學(xué)③引入-OHCH3CH2OHCH2=CH2+H2O
催化劑加熱烯烴加水:醛、酮的還原:(CH3)2C=O+H2(CH3)2CHOH催化劑ΔCH3CH=O+H2CH3CH2OH催化劑ΔC2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr水△稀H2SO4CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O△酯的水解:鹵代烴水解:問題導(dǎo)學(xué)④引入-CHO:醇的氧化、C=C的氧化、炔烴和水的加成⑤引入-COOH:醛的氧化和酯的水解問題導(dǎo)學(xué)2CH3CHO+O22CH3COOH催化劑Δ2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCu△①通過加成反應(yīng)消除不飽和鍵2、官能團的消除方法【思考】怎樣消去不飽和鍵?消去醛基?消去羥基?CH2=CH2+H2CH3CH3Ni△CH3CH=O+H2CH3CH2OH催化劑Δ問題導(dǎo)學(xué)②通過加成(加H)或氧化(加O)消除醛基③通過消去或氧化或酯化等消去羥基CH3CHO
+
H2CH3CH2OH催化劑Δ2CH3CHO+O22CH3COOH催化劑ΔCH3OH+HCOOH
HCOOCH3+H2O濃硫酸
△2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCu△CH3CH2OHCH2=CH2+H2O濃硫酸
△①官能團種類變化:CH3CH2-Br水解CH3CH2-OH氧化CH3-CHO2.官能團的轉(zhuǎn)化:包括官能團種類、數(shù)目和位置的變化氧化CH3-COOH酯化CH3-COOCH3問題導(dǎo)學(xué)③
官能團位置變化:CH3CH2CH2-Br消去CH3CH=CH2加HBrCH3CHCH3Br問題導(dǎo)學(xué)②官能團數(shù)目變化:CH3CH2-Br消去CH2=CH2加Br2CH2Br-CH2Br中學(xué)化學(xué)常見的有機信息CH3KMnO4H+COOH1.2.R—CH—OHOH自動失水RCHO+H2O3.RCH=CHOHRCH2CHO4.RCH=CH2①KMnO4OH-
△②酸化RCOOH+CO
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