江西省鹰潭市第一中学人教版高中化学选修5-有机化学基础-第三章-第四节-有机合成(第2课时)

2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣1江西省教育信息技术研究“十二五”规划2012年度课题《基于网络的高中化学课件库的建设与应用研究》（课题编号：GDK-2012-G-72883）主持人：桂耀荣2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣2第三章烃的含氧衍生物第四节有机合成第2课时新课标人教版高中化学课件系列选修5有机化学基础2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣3②①⑤③④Ｈ―Ｃ―Ｃ―Ｏ―ＨＨＨＨＨ反应断键位置与金属钠反应Cu或Ag催化氧化浓硫酸加热到170℃浓硫酸加热到140℃浓硫酸条件下与乙酸加热与HX加热反应②、④②①、③①、②①①回顾逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣4反应断键位置与金属钠反应与氢氧化钠反应与碳酸钠反应与溴水反应被氧气氧化成粉红色②O—H②①②②①：弱酸性较强的还原性回顾逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣5反应断键位置与银氨溶液反应与新制氢氧化铜反应与氧气在催化剂作用下反应与氢气反应②：氧化性②①①：还原性CH3—C—HO回顾逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣6反应断键位置与氢气反应①：氧化性①CH3—C—CH3O回顾逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣7反应断键位置与活泼金属反应与碱中和与弱酸盐反应：Na2CO3与碱性氧化物反应与指示剂显色与醇在浓硫酸加热条件下②②①①：弱酸性CH3—C—O—HO回顾逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣8反应断键位置在酸性、碱性、中性溶液中水解①①CH3—C—O—C2H5O注意：C=O双键在醛、酮中可以与氢气加成，但在羧基、酯基中由于受到氧原子的影响一般不与氢气加成！回顾逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣9二、有机合成的常见题型1给定原料、指定目标分子，设计合成路线。2只给定目标分子，选择原料，设计合成路线。3给定原料、目标分子和合成路线，完成中间体和补充反应条件。逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣10三、有机合成常用解题方法1.正合成分析法此法是一种正向思维方法，又称顺推法，其特点是从已知原料入手，先找出合成最终产物所需的下一步产物（中间产物），并同样找出它的下一步产物，如此继续，直至到达最终产品为止。逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣11基础原料辅助原料中间体副产物辅助原料中间体副产物辅助原料目标化合物其思维程序可概括为：原料→中间产物→产品。逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣122、逆合成分析法又称逆推法，其特点是从产物出发，由后向前推，先找出产物的前一步原料（中间体），并同样找出它的前一步原料，如此继续直至到达简单的初始原料为止。实现途径有两条：①是涉及到碳骨架的变化②是碳骨架不变，只是官能团的改变。逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣13其思维程序可概括为：例如：乙二酸(草酸)二乙酯的合成基础原料中间体目标化合物中间体C—OHC—OHOOH2C—OHH2C—OHH2C—ClH2C—ClCH2CH2C—OC2H5C—OC2H5OO石油裂解气+CH3CH2OH1+H2O2+Cl234[O]水解逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣14你能利用1-戊烯为原料合成戊酸戊酯这种香料吗？戊酸戊酯CH3(CH2)3C-O-CH2(CH2)3CH3O1-戊烯CH2=CH-CH2CH2CH3试一试：逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣15CH3(CH2)3C-O-CH2(CH2)3CH3O逆合成分析法CH3CH2CH2CH2COOHHO-CH2CH2CH2CH2CH3+CH3CH2CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH=CH2CH3CH2CH2CH2CHOHO-H逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣163、顺推、逆推法结合运用先用“顺推法”缩小范围和得到一个大致结构，再用“逆推法”来确定细微结构。这样，比单一的“顺推法”或“逆推法”快速而准确。逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣17四、有机合成遵循的原则1）起始原料要廉价、易得、低毒、低污染——通常采用4个C以下的单官能团化合物和单取代苯。2）尽量选择步骤最少的合成路线——以保证较高的产率。3）满足“绿色化学”的要求。4）操作简单、条件温和、能耗低、易实现5）尊重客观事实，按一定顺序反应。原料中间体产品顺顺逆逆逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣18产率计算——多步反应一次计算P.66学与问H2C=C—COOHCH3ABC93.0%81.7%85.6%90.0%COOHHSCH2CHCO—NCH3总产率=93.0%×81.7%×90.0%×85.6%=58.54%逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣19合成目标审题新旧知识分析突破设计合成路线确定方法推断过程和方向思维求异，解法求优结构简式准确表达反应类型化学方程式五、有机合成的思维结构逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣20例题化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如下图所示的反应：试写出：(1)化合物A、B、C的结构简式：、、。(2)化学方程式：A→D，A→E。(3)反应类型：A→D，A→E。逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣21分析：题中说“A的钙盐”，可知A含—COOH；结合A的分子式，由A→C知，A还含有—OH，由A在催化剂作用下被氧化的产物不能发生银镜反应可知：A的—OH不在碳链的末端；3个碳的碳链只有一种：C—C—C，—OH只能在中间碳上。综上：A的结构简式为：CH3—CH—COOHOH逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣22分析：A的结构简式为：CH3—CH—COOHOH则B的结构简式为：CH3—CH—COOC2H5OH则C的结构简式为：CH3—CH—O—C—CH3COOHO逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣23分析：A的结构简式为：CH3—CH—COOHOH则A→D的化学方程式为：CH3—CH—COOHOH浓硫酸H2O+CH2=CHCOOH反应类型：消去反应逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣24分析：A的结构简式为：CH3—CH—COOHOH对比A和E的分子式，我们发现E的C原子个数是A的2倍，推断可能是2分子的A反应生成E，再对比H和O原子发现：2A—E=2H2O，结合A的结构简式，很明显是它们的羧基和醇羟基相互反应生成酯基。所以：逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣25分析：将A的结构简式改写为：则A生成E可表示为：OCH3—CH—C—OHOHOCH3—CH—C—OHOHHO—C—CH—CH3OOHH2OH2O即：CH—CCH3OOC—CHCH3OOCCCCOO逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣26分析：则A→E的化学方程式为：2CH3—CH—COOHOH浓硫酸2H2O+CH—CCH3OOC—CHCH3OO反应类型：酯化反应逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣27练习：用2-丁烯、乙烯为原料设计的合成路线认目标巧切断再切断……得原料得路线OOOOOOOO1、逆合成分析：COHCOHOO+CHCHOOCH2CH2OHOHCH2CH2BrBrCH2CH2OHOHBrBrBrBr逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣28NaOHC2H5OHNaOH水2、合成路线：CH2CH2Br2CH2CH2BrBrCH2CH2OHOHO2CuCHCHOOO2COHCOHOO浓H2SO4Br2BrBrBr2BrBrNaOH水OHOHOOOO逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣29已知试写出下图中A→F各物质的结构简式HBrANaOHH2OB[O]CHCNDH2OH+E浓H2SO4FC14H20O4解：,R-C=OR'+HCNR'R-C-CNOHRCNH+RCOOH逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣30已知：ClCH2CH=CH2℃500Cl2CH3CH=CH2COOHCH3COOHCH3CH3CH=CH2Cl2500℃CH2CH=CH2ClCH2=C-CH=CH2CH3CH3CH2ClCH2OHCH3NaOHH2OH2CH3CH2OH[O]CH2=CH-CH=CH2+CH2=CH2以异戊二烯(CH2=CCH=CH2)、丙烯为原料合成CH3逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣31【学以致用——解决问题】习题1、以2-丁烯为原料合成：1)2-氯丁烷H3CCHCHCH3+HClH3CHCH2CCH3Cl2)2-丁醇H3CCHCHCH3+H2OH3CHCH2CCH3OH3)2,3-二氯丁烷H3CCHCHCH3+Cl2H3CHCHCCH3ClCl逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣325)1,3-丁二烯H3CCHCHCH3+Cl2H3CHCHCCH3ClClH3CHCHCCH3ClCl+2NaOHC2H5OH加热H2CCHCHCH2+2NaCl+2H2O4)2,3-丁二醇H3CCHCHCH3+Cl2H3CHCHCCH3ClClH3CHCHCCH3ClCl+2H2OH3CHCHCCH3OHNaOH加热OH+2HCl逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣331)+Cl2光照Cl+HCl2)Cl+NaOHC2H5OH加热+NaCl+H2O3)+Cl2ClCl4)ClClC2H5OH加热+2NaCl+2H2O+2NaOH习题2：二乙酸-1,4环己二醇酯的合成逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣346)BrBr+H2BrBr催化剂7)BrBr加热+2NaBr+2NaOHH2OHOOH8)+2CH3COOHHOOH浓硫酸加热H3CCOOOOCCH3+2H2O5)+Br2BrBr逆向合成分析法2020/4/7江西省鹰潭市第一中学桂耀荣35Thanks谢谢您的观看！