高二化学选修5第三章第四节有机合成课件.ppt

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1、高二化学选修5第三章烃的含氧衍生物,第四节有机合成,海葵是广泛分布于海洋中的一种动物，因外形似葵花而得名。海葵能分泌海葵毒素，据说海葵毒素的毒性大约可以排名前十。,海葵多肽毒素具有显著的强心作用，并有降血脂、抗血凝、抑制血栓形成等作用。海葵毒素有64个手性碳和7个骨架内双键，是目前已发现的最复杂的化合物，由哈佛大学的Kishi领导24名博士和博士后历经8年之久完成了对其的合成。对于这些复杂的有机化合物，我们怎样才能实现对它们的合成呢？,1掌握有机化学反应的主要类型(取代、加成，消去反应)、原理及应用，初步学会引入各种官能团的方法。2在掌握各类有机物的性质、反应类型、相互转化的基础上，初步学习设

2、计合理的有机合成路线。3理解有机合成遵循的基本规律，初步学会使用逆向合成法合理地设计有机合成的路线。4了解有机合成对人类生产、生活的影响。,1有机合成的概念有机合成指利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定 和的有机化合物。2有机合成的任务通过有机反应构建目标化合物的分子骨架，并引入或转化所需的。,结构,功能,官能团,3有机合成的过程,4官能团的引入或转化方法(1)引入碳碳双键的方法，。(2)引入卤素原子的方法，。(3)引入羟基的方法，。,卤代烃的消去,醇的消去,炔烃的不完全加成,醇(酚)的取代,烯烃(炔烃)的加成,烷烃(苯及苯的同系物)的取代,烯烃与水的加成,卤代烃的水解,酯的水解,

3、醛的还原,有机合成过程中常见官能团的引入1卤原子的引入方法(1)烃与卤素单质的取代反应。例如：,(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应。例如,(3)醇与氢卤酸的取代反应。例如：,酯水解生成醇。例如：,(2)酚羟基的引入方法酚钠盐溶液中通入CO2生成苯酚。例如：,3双键的引入方法,1有下述有机反应类型：消去反应；水解反应；加聚反应；加成反应；还原反应；氧化反应。已知,解析：由丙醛合成目标产物的主要反应有,答案：B,1基本思路可用示意图表示为：,2基本原则(1)合成路线的各步反应的条件必须比较温和，并具有较高的。(2)所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。,产率,3用逆

4、合成分析法分析草酸二乙酯的合成(1)草酸二乙酯分子中含有两个酯基，按酯化反应规律将酯基断开，得到 和，说明目标化合物可由通过酯化反应得到：,草酸,两分子乙醇,两分子的乙醇和草酸,(2)羧酸可由醇氧化得到，草酸前一步的中间体应该是乙二醇：,(3)乙二醇的前一步中间体是1,2二氯乙烷，1,2二氯乙烷可通过乙烯的加成反应而得到：,(4)乙醇通过乙烯与水的加成得到：根据以上分析，合成步骤如下(用化学方程式表示)：,有机合成遵循的原则及合成路线的选择1有机合成遵循的原则(1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。(2)应尽量选择步骤最少的合成路线。为减少合成

5、步骤，应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。步骤越少，最后产率越高。,(3)合成路线要符合“绿色、环保”的要求。高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标化合物中，达到零排放。(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。(5)要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的提示信息，掌握正确的思维方法。有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。,(3)芳香化合物合成路线：,2以苯为主要原料，可以通过下图所示途径制取阿司匹林和冬青油：,请按要求回答：(1)请写出有机物的结构简式：A_；B_；C

6、_。(2)写出变化过程中、的化学方程式：反应_；反应_。,(3)变化过程中的属于_反应，属于_ _反应。(4)物质的量相等的冬青油和阿司匹林完全燃烧时消耗氧气的量，冬青油比阿司匹林_。,由环己烷可制备1,4环己醇的二醋酸酯。下面是有关的8步反应(其中所有无机产物都已略去)：,其中有3步属于取代反应、2步属于消去反应、3步属于加成反应。反应、_和_属于取代反应。反应_是羟基的引入，反应_和_是消去反应。化合物的结构简式是：B_、C_。反应所用试剂和条件是_。,本题是一道通过官能团的引入、转化、消除等合成有机物。该题的目标是合成1,4环己醇的二醋酸酯，通过正向合成，可以逐步推出各步未知的中间产物及

7、反应类型。,解该类题，需准确掌握取代、加成、消去反应的含义，认真审题，注意从结构、组成上对比上、下步物质的差别，从而确立反应物，反应条件、反应类型及产物。尤其要熟练掌握反应的特征条件，如碱、醇、加热为卤代烃的消去反应的特征条件，碱溶液、加热为卤代烃水解反应的特征条件，X2、光照为烷烃取代反应的特征条件等。这些特征条件可作为推断有机物过程的突破口。,1(2011高考海南化学)乙烯是一种重要的化工原料，以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去)：,请回答下列问题：(1)A的化学名称是_；(2)B和A反应生成C的化学方程式为_ _，该反应的类型为_；(3)D的结构简式为_；(4)

8、F的结构简式为_；(5)D的同分异构体的结构简式为_。,解析：CH2=CH2与H2O在催化剂作用下发生加成反应，生成CH3CH2OH(A)，CH3CH2OH经氧化生成B(C2H4O2)，则B为CH3COOH。CH3COOH与CH3CH2OH在浓H2SO4、加热条件下发生酯化反应，生成C(C4H8O2)，则C为CH3COOCH2CH3。E与B在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应，生成F(C6H10O4)，从而推知E分子中含有2个OH，则E为HOCH2CH2OH，F为。,D与H2O发生反应生成E(HOCH2CH2CH2OH)，可推知D为，不可能为CH3CHO。D(C2H4O)的同分异构体为CH3CHO

9、和CH2=CHOH。,请回答下列问题：(1)A的分子式为_。(2)B的名称是_；A的结构简式为_ _。(3)写出CD反应的化学方程式：_ _。(4)写出两种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式：_、_。,属于芳香醛；苯环上有两种不同环境的氢原子。.由E转化为对甲基苯乙炔()的一条路线如下：,(5)写出G的结构简式：_。(6)写出步反应所加试剂、反应条件和步反应类型：,思路指引：解答本题要注意以下三点：(1)根据学过有机代表物的性质迁移应用。(2)依据特征反应判断物质含有的官能团。(3)依据所给信息推断物质。,(1)(2)由B可催化氧化成醛和相对分子质量为60可知，B为正丙醇；由B、E结合

10、题给信息，逆推可知A的结构简式为：,(5)(6)生成含有碳碳三键的物质，一般应采取卤代烃的消去反应，故第步是醛加成为醇，第步是醇消去成为烯烃，第步是与Br2加成，第步是卤代烃的消去。答案：(1)C12H16O(2)正丙醇或1丙醇,(6),有机合成的解题方法解题思路：审题找明、暗条件找突破口(题眼)综合分析结论检验解题关键是找“题眼”，主要从以下四个方面寻找：(1)从有机物的结构特征找“题眼”；(2)从有机物的特征性质、反应条件、转化关系找“题眼”；(3)从有机反应中分子式、相对分子质量及其他的数量关系找“题眼”；(4)从试题提供的信息找“题眼”。,2有以下一系列反应，最终产物为草酸。,已知B的

11、相对分子质量比A的大79，请推测用字母代表的化合物的结构简式。A_，B_，C_，D_，E_，F_。,1“绿色、高效”概括了2005年诺贝尔化学奖的特点。换位合成法在化学工业中每天都在应用，主要用于研制新型药物和合成先进的塑料材料。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。置换反应，化合反应，分解反应，取代反应，加成反应，消去反应，加聚反应，缩聚反应等反应类型中能体现这一原子最经济原则的是()ABC D,解析：原子利用率为100%，即理想地把原料全部转化成目标产物，满足这一条件的有化合反应、加成反应、加聚反应，这些反应中所有的反应物都转化成了目

12、标产物。答案：B,2下列化学反应的产物，只有一种的是(),解析：A项中醇可以发生分子内和分子间两种脱水反应；B项中甲苯苯环上可以引入两种位置的Cl原子；C项中COOH才能与HCO3反应；D项可以产生CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl两种产物。答案：C,3由乙醇制乙二酸乙酯，最简单的流程途径顺序正确的是()取代反应加成反应氧化反应还原反应消去反应酯化反应中和反应缩聚反应A BC D解析：消去生成乙烯，乙烯与卤素加成生成1,2二卤代乙烷，因此水解生成乙二醇，乙二醇氧化生成乙二酸，最后酯化。答案：A,4在有机合成中，制得的有机物较纯净并且容易分离则在工业生产中往往有实用价值，试判断下列有机

13、反应在工业上有生产价值的是(双选)(),解析：B项所得卤代产物有多种，且难分离；D项所得产物CH3COOH、C2H5OH互溶，也难分离，且反应为可逆反应，产率不高。答案：AC,5由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E，请写出方框内合适的化合物的结构简式，并写出A和E在NaOH溶液中的水解方程式。,6乙酸苯甲酯对花香和果香的香韵具有提升作用，故常用于化妆品工业和食品工业。乙酸苯甲酯可以用下面的设计方案合成。,(1)写出A、C的结构简式：A_，C_。(2)D有很多同分异构体，含有酯基和一元取代苯基结构的同分异构体除D外还有五种，其中三种结构简式为：,请写出另外两个同分异构体的结构简式：_和_。(3)E是含有一个甲基、一个羧基和一元取代苯基结构的D的同分异构体，E与NaOH溶液反应的产物的结构简式为_ _。(4)F为E的一氯代物，F中含有甲基和羧基，F能在NaOH醇溶液条件下发生消去反应，写出F发生消去反应的化学方程式_。,