高中化学人教版 (新课标)选修5 有机化学基础第四节 有机合成课文内容课件ppt
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这是一份高中化学人教版 (新课标)选修5 有机化学基础第四节 有机合成课文内容课件ppt,共33页。PPT课件主要包含了有机合成的过程,简单的试剂,官能团,辅助原料,示意图,合成路线,目标化合物,中间体,基础原料,②醇的等内容,欢迎下载使用。
利用__________ 作为基础原料,通过有机反应连上一个_______或一段_______,得到一个中间体;在此基础上利用中间体上的_________,加上________,进行第二步反应,合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。
二、正合成分析法1.概念
从已知原料入手,找出合成所需要的直接或间接的中间体,
逐步推向目标合成有机物。
三、逆合成分析法1.概念
逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方
①它是将__________倒退一步寻找上一步反应的中间体,该______同辅助原料反应可以得到____________。②而这个_______的合成与目标化合物的合成一样,是从更上一步的_______得来的。依次倒推,最后确定最适宜的_______
和最终的________。
③所确定的________ 的各步反应其反应条件必须比较温和,并具有较高的产率,所使用的________和________应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。2.示意图
有机合成的常规方法1.官能团的引入(1)引入羟基(—OH):①烯烃与水加成;②醛(酮)与氢气加成;③卤代烃碱性水解;④酯的水解等。(2)引入卤原子(—X):①烃与 X2取代;②不饱和烃与 HX或 X2 加成;③醇与 HX 取代等。
(3)引入双键:①某些醇或卤代烃的消去引入
(1)利用官能团的衍生关系进行衍变,如:
(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如:
(3)通过某种手段,改变官能团的位置,如:
(1)增长:有机合成题中碳链的增长,一般会以信息形式给出,常见方式为有机物与 CN-的反应以及不饱和化合物间的加
(2)变短:如烃的裂化裂解,某些烃(如苯的同系物、烯烃)
的氧化、羧酸盐脱羧反应等。
4.有机物成环(1)二元醇脱水
1.有机合成路线选择的原则
有机合成往往要经过多步反应才能完成,因此确定有机合成的途径和路线时,就要进行合理选择。选择的基本要求是原料价廉、原理正确、路线简捷、便于操作、条件适宜、易于分离、产率高、成本低。
2.常用的合成路线(1)一元合成路线
(3)芳香化合物合成路线
有机合成题的解题步骤和方法
解答有机合成题时,首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物,带有何种官能团,然后结合所学过的知识或题给信息,寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法,尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。
(1)顺推法(正向合成法)
→ →
此法采用正向思维方法,从已知原料入手,找出合成所需要的直接或间接的中间产物,逐步推向目标合成有机物,其思维程序是:由已知推向结论,即原料 中间产物 产品。
(2)逆推法(逆向合成法)
此法采用逆向思维方法,从目标合成有机物的组成、结构、性质入手,找出合成所需的直接或间接的中间产物,逐步推向已知原料,其思维程序是:由结论推向起始或已知,即产品中间产物 原料。
(3)综合分析法(综合比较法)
此法采用综合思维的方法,将正向或逆向推导出的几种合
成途径进行比较,得出最佳合成路线。
正向合成法与逆合成分析法的应用
【例 1】由乙烯合成草酸二乙酯
【解析】①草酸二乙酯分子中含有两个酯基,按照酯化反应的规律我们将酯基断开,可以得到草酸(乙二酸)和两分子的乙醇。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。
②根据我们学过的知识,羧酸可以由醇氧化得到,草酸的
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-氯乙烷,1,2-二氯乙烷则可
以通过乙烯的加成反应而得到。
④乙醇可以通过乙烯与水的加成得到。
【答案】①H2C CH2+H2OC H3CH2OH
1.环氧氯丙烷是制备树脂的主要原料,工业上有不同的合成路线,如图 3-4-1 是其中的两条(有些反应未注明条件)。完成下列填空:
(1)写出反应类型:反应①_______,反应③________。(2)写出结构简式:X_____________,Y______________。(3)写出反应②的化学方程式:______________________________________________________。(4)与环氧氯丙烷互为同分异构体,且属于醇类的物质(不含
解析:环氧氯丙烷的化学式为 C3H5ClO,因此其同分异构
答案:(1)取代反应(2)
(3)CH3COOCH2CH CH2 + H2OHOCH2CH CH2(4)3
官能团的引入及衍变【例 2】(2009 年广东)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。(如图 3-4
-2,仅列出部分反应条件,Ph—代表苯基图 3-4-2
(1)下列说法不正确的是____(填字母)。A.反应①、④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,反应类型与反应
(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_________,结构式为___________。(5)科学家曾预言可合成 C(N3)4,其可分解成单质,用作炸药。有人通过 NaN3 与 NC-CCl3 反应成功合成了该物质。下列说法正确的是______(填字母)。A.该合成反应可能是取代反应
B.C(N3)4 与甲烷具有类似的空间结构
C.C(N3)4 不可能与化合物Ⅲ发生环加成反应D.C(N3)4 分解爆炸的化学反应方程式可能为:C(N3)4 C+6N2↑
【解析】(1)反应①:
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,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,可能会生产化合物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)的相同,D 正确。
(3)反应③是光照条件下进行的,发生的是取代反应。(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,但要注意苯基原子个数不要计算错误;书写同分异构体要从结构式出发,注意碳碳双键上苯基位置的变化。(5) 合 成 C(N3)4 的 反 应 可 能 为 : 4NaN3 + NC -CCl3 C(N3)4+NaCN+3NaCl,属于取代反应,A 正确;该分子存在与 PhCH2N3 相同的基团—N3,故该化合物可能发生环加成反应,C 错;根据题意 C(N3)4,其可分解成单质,故 D 正确。
PhCH2Cl+HCl
【答案】(1)B(2)
(3)PhCH3+Cl2(4)C15H13N3(5)ABD
2.从樟科植物枝叶提取的精油中含有下
列甲、乙、丙三种成分:
(1)甲中含氧官能团的名称为______。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产
其中反应Ⅰ的反应类型为__________,反应Ⅱ的化学方程式为______________________________________________________________________(注明反应条件)。
由乙制丙的一种合成路线如图 3-4-3 所示(A~F 均为有
机物,图中 Mr 表示相对分子质量):
①下列物质不能与 C 反应的是___(填序号)。
C.Na2CO3 溶液 D.乙酸
②写出 F 的结构简式_________________。③D 有多种同分异构体,任写其中一种能同时满足下列条件的异构体结构简式____________________________。a.苯环上连接着三种不同官能团b.能发生银镜反应c.能与 Br2/CCl4 发生加成反应d.遇 FeCl3 溶液显示特征颜色
________________________________。
解析:(1)很明显甲中含氧官能团的名称为羟基;
(2) 反 应 Ⅰ 是 甲 在 一 定 条 件 下 发 生加成反应;
(3)① 结 合 乙 →D 的 反 应 , C 的 结 构 简 式 为
②F 通过 E 缩聚反应生成
③D 的同分异构 体能发 生 银镜反应,含有醛基,能与Br2/CCl4 发生加成反应,说明含有不饱和双键;遇 FeCl3 溶液显示特征颜色,属于酚。综合一下可以写出 D 的同分异构体的结
④丙是C 和 D 通过酯化反应得到的产物,有上面得出 C 和D 的结构简式,可以得到丙的结构简式:
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