有机化合物的合成学案(高二有机)

1有机化合物的合成编写:二中新校赵逢东课标解读知识再现1.有机合成路线的设计1有机合成路线设计的一般程序2．碳骨架的构建1碳链增长的途径a.卤代烃与NaCN、炔钠、苯的取代R—X+NaCN△R—CN+H2O+H+△CH3CCH+Na液氨CH3CH2X+CH3CCNa+CH—CH3b.醛酮与HCN、格氏试剂加成OHR+HCNR—CH—CN+H2O+H+R+R1MgIH+/H2O课标要求学习目标1.了解设计合成路线的一般程序.2.掌握有机合成的关键—碳骨架构建和官能团的引入及转化3.了解有机合成的意义及应用.4.初步形成可持续发展的思想，增强绿色合成的意识.1.碳骨架和官能团的引入及转化.2.有机合成路线的设计.CH3—Cl—CHO—CHO观察目标分子的结构目标分子的碳骨架特征，以及官能团的种类和位置由目标分子逆推原料分子并设计合成路线目标分子的碳骨架的构建，以及官能团的引入或转化以绿色合成思想为指导对不同的合成路线进行优选2△c.羟醛缩合CH3CHO+CH3CHOOH-CH3—CH—CH2CHO△OH2减短碳链a.烯烃、炔烃的氧化RR-CH=CH2KMnO4/H+KMnO4/H+R1b.羧酸或其盐脱羧CH3COONa+NaOH3.官能团的引入与转化1引入碳碳双键，通过加成、消去、羟醛缩合等aCH3CH2CH2OH浓H2SO4170℃bCHCH+HCl催化剂OHcCH3CH2BrNaOH/C2H5OHdHCHO+CH3CHOOH-CH2-CH2CHO△2引入卤原子，通过取代、加成反应等aCH4+Cl2光+Br2FebCH3—CH=CH2+Cl2催化剂cCH3CH2OH+HBrH+△dCH3CH2CH=CH2+Cl2500-600℃3引入羟基，通过加成、取代反应等aCH2=CH2+H2O催化剂△bCH3CH2Cl+H2ONaOHcCH3CHO+H2Ni4引入羰基或醛基，通过醇或烯烃的氧化等aCH3CH2OH+O2Cu△bCH3CHCH3+O2Cu△CH3OHcCH3—C=CH—CH3KMnO4/H+5引入羧基，通过氧化、取代反应等aCH3CHO+O2催化剂bCH3CHO+Cu(OH)2△cKMnO4/H+dCH3COOCH2—+H2OH+eCH3CH2Br+NaCN△CH3CH2CN+H2O+H+典题解悟：CH=CH-R—CH3△3知识点一碳骨架的构建例1.以丙酮.甲醇为原料，以氢氰酸。硫酸为主要试剂合成a—甲基丙烯酸甲酯。O解析：目标分子的结构简式为CH2=C—C—OCH3，它是由a—甲基丙烯酸CH3（CH2=C—COOH）和甲醇（CH3OH）经酯化反应而得，因此，要得到目标分子，CH3O主要是考虑将原料分子丙酮（CH3—C—CH3）转化为a—甲基丙烯酸，比较丙酮与a—甲基丙烯酸的结构可以看出：丙酮比a—甲基丙烯酸少一个碳原子，且碳氧双键转化为碳碳双键，能满足这个要求的反应是丙酮与氢氰酸加成反应，CH3CH3产物CH3—C—CN经水解得到CH3—C—COOH，然后在浓硫酸作用下，脱去一OHOH分子水，从而得到目标产物。答案：用化学方程式表示如下：OOH（1）CH3—C—CH3+HCNNaOHCH3—C—CNCH3CH3CH3（2）CH3—C—CN+2H2O+H+水解CH3—C—COOH+NH4+OHOHCH3（3）CH3—C—COOH浓硫酸△CH2=C—COOH+H2OOHCH3O（4）CH2=C—COOH+CH3OH浓硫酸△CH2=C—C—OCH3+H2OCH3CH3例2.乙烯是有机化工生产中最重要的基础原料，请以乙烯和天然气为有机原料，任选无机材料，合成1，3—丙二醇，（1，3—丙二醇的结构简式为HO—CH2—CH2—CH2—OH）写出有关反应的化学方程式。解析：目标产物分子中有一个三碳原子链，而原料乙烯分子中只有2个碳原子，自己要增加一个碳原子，方法很多：乙醛与HCN加成。氯乙烷与NaCN反应、乙醛与甲醛发生羟醛缩合等。由于前二者涉及到后续反应中氰基转化的问题，比较麻烦，而目标产物多元醇跟羟醛缩合产物比较接近，可以尝试羟醛缩合。4答案：①2CH2=CH2+O2催化剂2CH3CHO②CH4+Cl2光照CH3Cl+HCl③CH3Cl+H2ONaOH△CH3—OH+HCl④2CH3OH+O2催化剂，△2HCHO+2H2O⑤H2C=O+H—CH2CHOHO—CH2—CH2CHO⑥HO—CH2CH2CHO+H2Ni，△HO—CH2CH2CH2—OH知识点二：官能团的引入与转化例3。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。ACl2，光照B（C7H7Cl）稀碱溶液CCH3COOH，稀H2SO4△①②③D（乙酸苯甲酯）—CH2OOCCH4（1）写出A，C的结构简式；A：，C：。（2）D有很多同分异构体，含有酯基和一取代苯结构的同分异构体有五个。其中三个结构简式是：—COOCH2CH3—CH2COOCH3—CH2CH2OCHO请写出另外两个同分异构体结构简式：①②解析：本题可采用逆推的方法确定A、C的结构。由D（乙酸苯甲酯）可推得C为苯甲醇，—CH2OH可由B分解得到，故B应为—CH2Cl，不难确定A为甲苯。（2）由酯的结构特点和书写规则，适当移动酯基的位置可得到：答案：（1）A：—CH3C：—CH2OH（2）—OCOCH2CH3和—CH2OCOCH3知识点三。有机合成5例4502瞬间强力胶是日常生活中常用的黏合剂，它是由a—氰基丙烯酸乙酯（CH2=C—COOC2H5）聚合后的产物中加入适当的填料加工制成的，请设计a—氰基丙CN烯酸乙酯的合成路线。解析：利用逆推法，由a—氰基丙烯酸乙酯的结构分析，其中含有明显的三个官能团“碳碳双键”，“—CN”，“—COO—”。从如何形成官能团的角度考虑，a—氰基丙烯酸乙酯可以由乙醇和a—氰基丙烯酸（CH2=C—COOH）经酯化而成，然后，在推断CN合成a—氰基丙烯酸的原料，合成它的方法有多种，其一可由丙烯酸经卤代后，再与氢氰酸取代。答案：用化学方程式表示如下：（1）CH2=CH—COOH+Br2催化剂CH2=C—COOH+HBrBr（2）CH2=C—COOH+HCNCH2=C—COOH+HBrBrCN（3）CH2=C—COOH+C2H5OHCH2=C—COOC2H5+H2OCNCN夯实基础：1.以苯为原料不能通过一步反应制得的有机物是（）A溴苯B苯磺酸CTNTD环己烷E苯酚2.将A与NaOH溶液共热后通足量CO2B溶解,加热通足量SO2C与稀硫酸共热后加入足量NaOHD与稀硫酸共热后加入足量NaHCO3OO3.链状高分子化合物[C—C—O—CH2—CH2—O]n可由有机化工原料R和其他有机试剂通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到则R是()A1—丁烯B2—丁烯C1,3—丁二烯D乙烯ONO2ONO2ONO2４．由CH3CH=CH2合成CH2—CH—CH2时，需要经过下列那几步反应（）A加成→取代→取代→取代B取代→加成→取代→取代C取代→取代→加成→取代D取代→取代→取代→加成５．化合物丙由如下反应制得C4H10O(甲)浓硫酸△C4H8(乙)Br2，溶剂CCl4C4H8Br2(丙),丙的结构简式不可能是()ACH3CH2CHBrCH2BrBCH3CH（CH2Br）2CCH3CHBrCHBrCH3D（CH3）2CBrCH2Br6某有机物甲经氧化后得乙（C2H3O2Cl），而甲经水解可得丙，1mol丙和2mol乙反应可得一种烃—COONa转变成—OOCCH3—COONa的正确方法是()—OH△6氯酯（C6H8O4Cl2），由此推断甲的结构简式为：（）ACH2Cl—CH2OHBHCOOCH2ClCCH2ClCHODCH2—CH2OHOHBHClC7有机物A可发生如下变化：A（C6H12O2）NaOH溶液△DCu△E已知C、E都不发生银镜反应，则A可能的结构有（）A1种B2种C3种D4种8下列反应中，不可能在有机化合物分子里引入—COOH的是（）A醛催化氧化B卤代烃水解C腈酸性条件下水解D酮催化氧化9在一定条件下，下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是（）A+C2H5Cl—C2H5+HClB+C2H5OH—C2H5+H2OC+CH2=CH2—C2H5D—CHBr—CH3—CH=CH2+HBr—CH=CH2+H2—C2H510已知苯磺酸在稀酸中可以水解而除去磺酸根—SO3H+H2O稀酸150℃+H2SO4又知苯酚与浓硫酸已发生取代反应—OH+2H2SO4△OH——SO3H+H2OBrSO3H现以苯、水、溴、浓硫酸及碱为原料，合成—OH，写出有关各步反应的方程式。11香豆素分子式为C9H6O2，分子中除有一个苯环外，还有一个六元环，已知有机物AOO（C7H6O2）可以发生银镜反应，由A和乙酸酐CH3—C—O—C—CH3在一定条件下经下图一系OOOHOO列反应制得C7H6O2（A）+CH3—C—O—C—CH3一定条件—CH—CH2—C—O—C—CH3反应（1）OH+H2O(H+)CH3COOH+C9H10O4(B)△C9H8O3(C)-H2OC9H6O2(D)反应（2）消去反应△(1)写出A，B，C，D的结构简式ABCD（2）1属于反应，2属于反应。712从环己烷可制备1，4—环己二醇的二醋酸酯，下面是有关的8步反应（其中所有无机产物均已略去）：ClCL2光照NaOHACL2不见光B④⑤Br—①醇△②③⑥C⑦D⑧CH3COO——OOCCH3其中有3步属于取代醋酸，醋酸酐反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。反应①、和属于取代反应，其中③、和属于加成反应，化合物结构简式为BC。④所用试剂和条件13已知①O3—C=C——C=O+O=C—②Zn/H2O现有以下转换关系：①O3H2①O3OOC8H16（A）仅一种产物（B）CDCH3—C—CH3+H—C—H②Zn/H2ONi/△②Zn/H2O(1)写出A的结构简式（2）完成下列变化的化学方程式：BCCDD形成高分子化合物：14某酯A的化学式为C6H8O4Cl2，与有机物A，B，C，D的变化关系如下图：C2H3O2Cl（B）Cu（OH）2ECu，O2C6H8O4Cl2（A）水解△DC水解1molA经水解生成2molB和1molC根据上述变化关系填空：①写出物质的结构简式：ABCD②B的水解产物经醇化可得F（C2H4O3），两个F分子发生酯化反应可有两种不同的有机产物，写出这两种产物的结构简式，。③F可以聚合成高分子化合物，写出该反应的化学方程式.15已知—BrCH38CH3[O—C—C]nC3H7BrNaOH溶液△ACu/O2B①与HCN加成H2O/H+CO浓硫酸DC4H6O2引发剂△浓硫酸△①写出B，C，D的结构简式：BCD②写出下列转化的方程式：CD：BC：EF：16（1）现有一化合物A，是由B，C，两种物质通过羟醛缩合反应生成的，是根据A的结构写出B，C的结构简式ABC（2）已知CH3CH2Br+Mg乙醚CH3CH2MgBr，可得格氏试剂，它可与羰基发生加成反应，其中“-MgBr”部分加到羰基氧上，可得产物经水解可得醇，今欲通过上述反应合成CH3—CHOH—CH2—CH3时，选用的试剂和或和。17本节利用所学的羟醛缩合反应以乙烯为初始反应物和必要的无机试剂制备正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH），写出各步反应的化学方程式。18以乙烯为原料合成CH3CH2OOC—CH2CH2COOCH2CH3（无机试剂可自选），试写合成路线19以1-溴丙烷为初始反应物（无机试剂自选）合成4-甲基-2-戊炔，写出各步反应的化学方程式。20写出合成下列物质各步化学方程式并注明反应类型CH3CH3（1）由CH3—C—CH2Cl合成CH3—CH—CH3CH3CH3CH3CH3CH2OHEFCH3-C-CH2-CHOCH3CH3OH9O（2）由CH2=CH2合成[O—CH—C]nCH3能力提高：1已知卤代烃与镁可反应生成格氏试剂，如：R—X+MgR—MgX,利用格氏试剂与羰基化合物