高中化学第三章烃的含氧衍生物4有机合成学案新人教版选修5.docVIP

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第四节有机合成

一、有机合成的过程

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,生成具有特定结构和功能的有机化合物。

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

①卤代烃的消去,②醇的消去,③炔烃的不完全加成。

(2)引入卤素原子的方法

①醇(酚)的取代,②烯烃(炔烃)的加成,③烷烃(苯及苯的同系物)的取代。

(3)引入羟基的方法

①烯烃与水的加成,②卤代烃的水解,③酯的水解,④醛的还原。

二、逆合成分析法

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,并具有较高的产率。

(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。

3．用逆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,得到草酸和两分子乙醇,说明目标化合物可由两分子的乙醇和草酸通过酯化反应得到：

(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)：

①CH2===CH2＋H2Oeq\o(――→,\s\up15(浓H2SO4))CH3CH2OH；

探究点一有机合成过程中官能团的引入、消除与转化

(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应。例如：

CH2===CHCH3＋Br2―→CH2Br—CHBrCH3

CH2===CHCH3＋HBr―→CH3—CHBrCH3

CH≡CH＋HCleq\o(――→,\s\up15(催化剂))CH2===CHCl

(3)醇与氢卤酸的取代反应。例如：

R—OH＋HXeq\o(――→,\s\up15(△),\s\do15())R—X＋H2O

2．羟基的引入方法

(1)醇羟基的引入方法

①烯烃水化生成醇。例如：

CH2===CH2＋H2Oeq\o(――→,\s\up15(H2SO4或H3PO4),\s\do15(加热、加压))CH3CH2—OH

②卤代烃在强碱性水溶液中水解生成醇。例如：

CH3CH2—Br＋H2ONaOH,CH3CH2—OH＋HBr

③醛或酮与氢气加成生成醇。例如：

CH3CHO＋H2eq\o(――→,\s\up15(Ni),\s\do15(△))CH3CH2—OH

④酯水解生成醇。例如：

CH3COOCH2CH3＋H2Oeq\o(,\s\up15(H＋),\s\do15(△))CH3COOH＋CH3CH2—OH

(2)酚羟基的引入方法

3．双键的引入方法

(1)的引入

(2)的引入

醇的催化氧化。例如：2RCH2OH＋O2eq\o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2RCHO＋2H2O

2R2CHOH＋O2eq\o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2R2C===O＋2H2O

4．羧基的引入方法

(1)醛被弱氧化剂氧化成酸。例如：

CH3CHO＋2Cu(OH)2eq\o(――→,\s\up15(△))CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O

(2)醛被氧气氧化成酸。例如：

2CH3CHO＋O2eq\o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2CH3COOH

(3)酯在酸性条件下水解。例如：

CH3COOCH2CH3＋H2Oeq\o(,\s\up15(H＋),\s\do15(△))CH3COOH＋CH3CH2OH

(4)含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化。例如：

在解答有机合成的题目时,除了分析各物质组成和结构的差异外还要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。

二、官能团的消除

1．通过有机物加成可消除不饱和键,如：

(1)CH2===CH2＋H2eq\o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))CH3CH3

2．通过消去、氧化或酯化可消除羟基,如：

(1)CH3CH2OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up15(浓H2SO4),\s\do15(△))

CH3COOCH2CH3＋H2O

(2)2CH3CH2OH＋O2eq\o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2CH3CHO＋2H2O

3．通过加成或氧化可消除醛基,如：

(1)CH3CH2CHO＋H2eq\o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))CH3CH2CH2OH

(2)2CH3CH2CHO＋O2eq\o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do