2018版高中化学第3章烃的含氧衍生物第4节有机合成学案

1、1第四节有机合成丨学习目标导航-1.掌握构建碳链骨架的方法和引入官能团的方法及有机物官能团之间的相互转化。（重 难点）2.掌握有机合成的途径和条件的合理选择，以及逆合成分析法。（重难点）3了解有机合成对人类生产、生活的影响。有机合成的过程基础初探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 合物的过程。2有机合成的任务有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。3有机合成的过程4官能团的引入（1）引入碳碳双键的方法卤代烃的消去反应，醇的消去反应，炔烃的不完全加成反应。引入卤素原子的方法醇（或酚）的取代，烯烃（或炔烃）的加成，烷烃（或

2、苯及苯的同系物）的取代。（3）引入羟基的方法烯烃与水的加成，卤代烃的水解，酯的水解，醛的还 _探究升华思考探究/知识点2H2O 卤代烃的水解，如CHCHX+NaOHCHCHO出NaX酯的水解，如CHCOOC5+H2OCHCOOK C2HsOH2常见的加成反应中，官能团的引入或转化烯烃的加成反应，如CH=C卅HXCHCH%其他如H2O X2 等均可以引入或转化为新的官能团。炔与、HX H2O等的加成催化剂1由I裁弭怎样转变为【提示】NaCHCOONaONL2如何由乙烯合成乙酸乙酯?通入COCHCHCI -加成水解Q/CuQ/儒化和CH.CH.OII ,：CHCI+HCI。流程为由NaOH- -.

3、 J -的OH转化成3如HO C出HCI-H2C=CHGINi醛、酮的加成，女口CHCHOF H2-CHCHOH43氧化反应中，官能团的引入或转化一定条件烯烃的氧化，如2CH=C卅Q -2CH3CHO(2)含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化，如 被KMnQ酸性溶液氧化为厂二。Cu/Ag 醇的氧化，如2CHCH0出Q-2CH3CHOF 2HO。催化剂醛的氧化，如2CH3CHQ- 0-2CH3COOH CH3CHQF 2Cu(OH)2+NaOHCHCQQNa+CU2OJ+3H2Q4消去反应中，官能团的引入或转化CHCICHCI+2NaOHCH= CHT+2NaCl+213。浓硫酸醇消去：CHCHO -C

4、H=CHf+H2O0170C题组冲关1下列反应中，弓I入羟基官能团的是()A. CH=CH+ Br2CHBrCHBrH2OB. CHCHBr+NaOHCHCHO出NaBr一定条件C.-nCH=CHCHCH醇D. CHCHCHBr+NaOHCHCH=CH+NaBr+H2O【解析】引入羟基的方法：烯烃与水的加成；卤代烃的水解；酯的水解；醛的还原，故选Bo(1)卤代烃消去:CH3CHCII3Cl醇+NaOHCH=CCHf +NaCl+H2O。5【答案】B2.由1,3-丁二烯合成2-氯-1,3-丁二烯的路线如下:6本合成中各步的反应类型为(COOC H回答:(1)有机物A的结构简式为(2)反应的化学方

5、程式(要注明反应条件):(3)_反应的反应类型是 _(填字母，下同)，反应的反应类型属于 _A.取代反应B.加成反应C.氧化反应D.酯化反应反应的化学方程式(不用写反应条件，但要配平)在合成线路中，设计第和这两步反应的目的是【解析】A为甲苯在催化剂条件下与Cl2发生反应得到的产物，并且该物质在一定条件下可以得到对甲基苯酚，所以A为(：丨I;反应为羟基取代氯原子，应 -为取代反应；反应为苯环上的甲基被氧化为羧基，为氧化反应；HoOTTClA.加成、水解、加成、消去B.取代、水解、取代、消去C.加成、取代、取代、消去D.取代、取代、加成、氧化【解析】根据合成路线中各中间产物中官能团的异同，可确定每

6、步转化的反应类型。【答案】3工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯如下:CH-W定条件下- CHI-H.COt 1COOHCHOH- HI-Cl2- 催化剂7-丨与乙醇发生反应得到B物质，该反应为酯化反应， 所以B8的结构简式为：| | |-1*。在合成路线中，第步将一0H转化为/OCH、第步将一OCH转化为一0H是为了避免在氧化苯环上的甲基时，酚羟基也被氧化了，起到了保护酚羟基的作用。【答案】(1) 一一/(2): 丨 +C2H5OH、=/A/r- ! -.1-K； - +HO(3) A C(4)J+CHI一. -|+HIZ(5)第步将一0H转化为一OCH、第步将一OCH转化为一0H防止酚羟基被氧

7、化(或答“防止酚羟基被氧化”、“保护酚羟基”均对)4由环己烷可制备1,4-环己二醇二醋酸酯，下列是有关的八步反应(其中所有无机反应物都已略去)。一z厂卿厶 CH3COOOOCCH3其中有3步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。(1)反应、_、_ 属于取代反应。(2)化合物的结构简式是B_,C_。(3)反应所需的试剂和条件是 _ 。【解析】 本题考查有机物官能团的引入与转化。根据题中所给各物质结构及反应条件,可推知各步反应类型及各物质转化如下：c910(2)合成步骤(用化学方程式表示)浓硫酸CH=CH+吐0-CHCHOH反应类型：加成反应;Cl2CH=C卅CI2 :、-1,反应类型

8、：加成反应;处一CH3cooOOCCIL3先/取战x/CH3 CCXI)/_OOC-【答案】(1)C1CLHO、A0H(3)NaOH醇溶液，加热逆合成分析法基础初探1.逆合成分析法示意图目标化合物？中间体？中间体= = = =基础原料2草酸二乙酯的合成(1)逆合成分析o=c I _(OQHsCOOH CH2OHI亠ICOOH CHJHCH. ClCH-=CHCH4111CH, 011HO 、CII2Cl3；+2NaOII+2NaCI,反应类型：水解(或取代)反应;12O4H0C2CH0HOOCOOH反应类型：氧化反应;COOCH,I5HOOCOOH2GH5OH|+2fO,反应类型：酯化（或取代

9、）反应。探究升华思考探究1由有机物A合成有机物B的流程如下：A凹 ：II酯化其中D能发生银镜反应，试判断A、B C、D各为什么物质？【提示】由A、B、C D的转化关系可知A为醇，B为醛，C为羧酸，D为酯，且ABC碳原子数相同，D能发生银镜反应，则D为甲酸甲酯，进而推知A为甲醇，B为甲醛，C为甲酸。CILz X2.利用逆合成法分析由CHCICH2CHCHOH为原料制备CHCH?的中间过程。0KDCILJ L tG【提示】匸? HOCHCHCHCOOH0C0? CHCICH2CHCOOH CHCICH2CHCHO CHCICH2CHCHOH认知升华1.烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系竣酸

10、詣化醋类R-COC-)HWRC 一元醇-一元醛-一元羧酸一T酯卤代烂RX水觀醇类ROH醛类RCHO13水溶液、3.二元合成路线14X2NaOHK溶液氧化氧化CH=C -CHXCH2X - 二元醇-二元醛-二元羧酸一宀链酯、环酯、聚酯CHZOII0【特别提醒】有机合成原则：经济、环保、原料利用率高。题组冲关1乙醇在与浓硫酸混合共热的反应过程中，受反应条件的影响，可发生两类不同类型 的反应:gw巴CH3CH，OH揪獄酸 J4U C济蘇比1,4-二氧六环是一种常见的溶剂。它可以通过下图所示的合成路线制得:CH2CH2C.乙二醇CHr（O7CH.C1匚t其中A可能是（）B.乙醇D.乙酸4芳香族化合物合

11、成路线:15【解析】由A的类别“烃类A”可得答案为Ao16【答案】A2.下列有机物可能经过氧化、酯化、加聚三种反应制得高聚物COOCILCH=CIL.I的是（）七CH*CI I6nCII2cnCHA. CHCHCHOHB.Cl Cl OHCILCIICIIC.CTLCH- CII2OHD.|OH on【解析】 利用逆合成分析法可推知：COOCHCHCH-EH2CHi一CH2=CHCOOCH2CH=CH2r-CH.=CHCWHLCTCH二一CHCHQH【答案】C3.乙酰水杨酸， 又名邻乙酰氧基苯甲酸，是阿司匹林的主要成分。白色晶体或粉末，略 有酸味，易溶于乙醇等有机溶剂，微溶于水，是常用的解热镇

12、痛药。下面是某化学小组利用逆推法设计乙酰水杨酸合成路线的过程：1查阅资料通过查阅资料得知：以水杨酸为原料合成乙酰水杨酸的反应为oII o-cCH3oH+或OHCOH十CH3_rf_rfOC-O17由苯酚制备水杨酸的途径:18(2)实际合成路线的设计观察目标分子乙酰水杨酸的结构。乙酰水杨酸分子中有2个典型的官能团，即 _ 、_。由目标分子逆推原料分子并设计合成路线。首先，考虑酯基的引入，由水杨酸与乙酸酐反应制得； 然后分头考虑水杨酸和乙酸酐的合成路线。其中，乙酸酐的合成路线为 _(3)根据信息和以前所学知识，水杨酸可以有以下几种不同的合成路线【解析】 通过观察，乙酰水杨酸分子中有2个典型的官能团即羧基、酯基。根据所学知识逆推，乙酸酐可由乙酸合成，乙酸可由乙醛氧化得到，乙醛可由乙烯氧化得到，而乙烯 是一种基本的原料。因此乙酸酐的合成路线为O OCH=CCHCHOCHCOO-|。水杨酸的2种合成路线中，CII3C0CCII,邻甲基苯酚上的甲基氧化为羧基时，所用的氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液)还会将酚羟基氧化。需要在氧化甲基前将酚羟基转化为不能被氧化剂氧化的基团，在氧化甲基后再把酚羟基还原出来。由于此过程较为复杂，因此一般不采用此合成路线合成水杨酸。在工业上常由苯酚出发，采用由干燥苯