2018年高中化学 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 第1节 有机化合物的合成学案 鲁科版选修5.docVIP

第1节　有机化合物的合成 设计合成路线　对样品进行结构测定并试验其性质和功能碳骨架　官能团　增长　缩短　成环　开环　消去　加成　取代　羟基　羧基　取代　消去　加成　氧化　还原　原料分子碳链的连接　官能团的安装　结构　官能团　碳骨架　原料分子　目标化合物　产物　原料　中间产物　起始原料 1．碳骨架的构建 (1)碳链的增长 (2)碳链的减短 脱羧反应 羧酸盐与碱的脱羧反应 氧化反应 烯、炔的部分氧化 苯的同系物氧化成苯甲酸 水解反应 酯的水解 CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH 蛋白质的水解 — 多糖的水解 裂化(裂解) 反应 烷烃的裂化 C16H34C8H18＋C8H16 (3)常见的有机成环反应 烯、炔烃的成环 烯烃的氧化 双烯的聚合 炔烃的聚合 烃的衍生物缩合成环 羟基羟基缩合成环 ①分子内脱水：＋H2O②分子间脱水2HOCH2CH2OH 羟基羧基酯化成环 ①羟基酸分子内酯化HO—CH2CH2CH2COOH ②羟基酸分子间的酯化 ③多元羧酸与多元醇脱水成环HO—CH2—CH2—OH＋2H2O 羧基—羧基脱水成环(酸酐) 羧基氨基缩合成环(肽键) (4)常见的开环反应 环烯的氧化反应 环酯、环肽的水解反应 【例1】 试由溴乙烷合成1丁炔，写出化学方程式。 解析：由溴乙烷合成1丁炔，需要将碳链由两个碳原子增长到4个，结合溴乙烷的性质，只要与乙炔钠发生取代反应即可。 答案：CH3CH2Br＋HC≡CNa―→CH3CH2C≡CH＋NaBr 2．官能团的引入 (1)碳链上引入卤原子 加成反应 ①与HX的加成CH2===CH2＋HBr―→CH3—CH2BrCH≡CH＋HBr―→CH2===CHBr②与X2的加成 取代反应 烷烃、芳香烃的取代反应 烯、羧酸的αH取代 醇与卤化氢的取代 CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O (2)碳链上引入羟基 加成反应 烯烃与水加成 醛、酮与H2加成 醛、酮与HCN加成 羟醛缩合 水解反应 卤代烃的水解 酯的水解 酚钠水溶液与酸 (3)碳链上引入醛基 氧化反应 烯烃氧化 醇氧化 乙炔水化 (4)碳链上引入羧基 水解反应 酯的水解 有机酸酐的水解 蛋白质或肽的水解 氰的水解 氧化反应 醛的氧化 烯烃被KMnO4(H＋)氧化 苯的同系物被KMnO4(H＋)氧化 (5)碳碳双键的引入 消去反应 醇的消去 CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O 卤代烃的 消去 CH3CH2Cl＋NaOHCH2===CH2↑＋NaCl＋H2O 邻二卤代烃的消去 ===CH2＋ZnCl2 炔烃与H2的加成 CH≡CH＋H2CH2===CH2 【例2】 叠氮化合物应用广泛，如NaN3，可用于汽车安全气囊，PhCH2N3可用于合成化合物Ⅴ(见下图，仅列出部分反应条件，Ph—代表苯基) (1)下列说法不正确的是______(填字母)。 A．反应①④属于取代反应 B．化合物Ⅰ可生成酯，但不能发生氧化反应 C．一定条件下化合物Ⅱ能生成化合物Ⅰ D．一定条件下化合物Ⅱ能与氢气反应，类型与反应②相同 (2)化合物Ⅱ发生聚合反应的化学方程式为__________________________。(不要求写出反应条件) (3)反应③的化学方程式为______________________。(要求写出反应条件) (4)化合物Ⅲ与PhCH2N3发生环加成反应生成化合物Ⅴ，不同条件下环加成反应还可生成化合物Ⅴ的同分异构体。该同分异构体的分子式为______，结构简式为__________________。 解析：本题是通过官能团的引入、转化、消除等的有机合成题。 (1)反应①：PhCH2CH3→是—H被—Cl所取代，为取代反应；反应④：PhCH2ClPhCH2N3，可以看作是—Cl被—N3所取代，为取代反应，A正确；化合物Ⅰ含有羟基，为醇类物质，与羟基相连的碳原子上存在一个氢原子，故可以发生氧化反应，B错；化合物Ⅱ为烯烃，在一定条件下与水发生加成反应，可能会生成化合物Ⅰ，C正确；化合物Ⅱ为烯烃，能与氢气发生加成反应，与反应②(反应②是烯烃与溴加成)的反应类型相同，D正确。 (3)反应③是在光照条件下进行的，发生的是取代反应： PhCH3＋Cl2PhCH2Cl＋HCl (4)书写分子式应该没有问题，因为同分异构体的分子式是相同的，但要注意苯基原子的个数不要计算错误，分子式为：C15H13N3。书写同分异构体要从结构简式出发，注意碳碳双键上苯基位置的变化，即。 答案：(1)B (2)nPhCH===CH2―→ (3)PhC