【大纲创新设计】高考化学一轮复习 第三节 有机合成课件 新人教

1.烃和烃的衍生物的综合应用。2．了解有机合成的一般方法。

第三节有机合成1．有机合成的过程 (1)有机合成是指利用

、

的原料，通过有机反应，生成具有

和

的有机物的过程。 (2)有机合成遵循的原则有： ①起始原料要价廉、易得、低毒性、低污染； ②合成路线简捷，易于分离，产率

； ③条件适宜，操作

，能耗低，易于实现。简单易得特定结构功能较高简便(3)有机合成的任务包括目标化合物

的构建和

的转化。(4)有机合成的过程是利用简单的试剂作为基础原料，通过有机反应连上官能团或一段碳链，得到一个中间体；在此基础上利用中间体上的官能团，加上辅助原料，进行第二步反应，合成第二个中间体……经过多步反应，按照目标化合物的要求，合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。其合成过程示意图如下：分子骨架官能团2．有机合成的方法——正逆合成分析法 (1)有机合成的方法包括

分析法和

分析法等。 (2)正向合成分析法是从已知的原料入手，找出合成所需要的直接或间接的

，逐步推向合成的目标有机物，其合成示意图是： (3)逆向合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法。它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的

，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物，而这个中间体，又可以由上一步的中间体得到，依次类推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线(如下图所示)：正向合成逆向合成中间体中间体有机合成题的解题思路是什么？提示：有机合成题的解题思路是：(1)首先要正确判断要合成的有机物的类别，它含有哪几种官能团，与哪些知识和信息有关；(2)其次是根据现有的原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地把目标化合物分成若干片断，或寻找官能团的引入、转换、保护方法，或设法将各片断拼接衍变，尽快找出合成目标化合物的关键；(3)最后将正向推导和逆向推导得出的若干个合成路线加以综合比较，选择出最佳的合成方案。其解题思路可简要列如下表：1．取代反应 (1)取代反应指的是有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。 (2)烃的卤代、芳香烃的硝化或磺化、卤代烃的水解、醇分子间的脱水反应、醇与氢卤酸的反应、酚的卤代、酯化反应、酯的水解和醇解以及蛋白质的水解等都属于取代反应。 (3)在有机合成中，利用卤代烷的取代反应，将卤原子转化为羟基、氨基等官能团，从而制得用途广泛的醇、胺等有机物。2．加成反应 (1)加成反应指的是有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团相互结合生成新化合物的反应。 (2)能与分子中含碳碳双键、碳碳叁键等有机物发生加成反应的试剂有氢气、卤素单质、氢卤酸、水等。 此外，苯环的加氢，醛、酮与H2、X2、HX、HCN、NH3等的加成，也是必须掌握的重要的加成反应。 (3)加成反应过程中原来有机物的碳骨架结构并未改变，这一点对推测有机物的结构很重要。 (4)利用加成反应可以增长碳链，也可以转换官能团，在有机合成中有广泛的应用。3．消去反应 (1)消去反应指的是在一定条件下，有机物脱去小分子物质(如H2O、HX等)生成分子中含双键或叁键的不饱和有机物的反应。 (2)醇分子内脱水、卤代烃分子内脱卤化氢是中学阶段必须掌握的消去反应。

①醇分子内脱水：②卤代烃脱卤化氢：(主)(3)卤代烃发生消去反应时，主要是卤素原子与相邻碳原子上含氢较少的碳原子上的氢一起结合生成卤化氢脱去。如果相邻碳原子上无氢原子，则不能发生消去反应。如发生消去反应时主要生成[也有少量量的(CH3)2CH—CH===CH2生成]，而而CH3X和(CH3)3C—CH2X却不能发发生消去反反应。(4)醇类类发生消去去反应的规规律与卤代代烃的消去去规律相似似，但反应应条件不同同，醇类发发生消去反反应的条件件是浓硫酸酸、加热，，而卤代烃烃发生消去去反应的条条件是浓NaOH、、醇、加热热(或NaOH的醇醇溶液，△)，要注意意区分。(5)在有有机合成中中，利用醇醇或卤代烷烷的消去反反应可以在在碳链上引引入双键、、叁键等不不饱和键。。4.有机化化学中的氧氧化反应和和还原反应应(1)有机化学中，，通常将有有机物分子子中加入氧氧原子或脱脱去氢原子子的反应称称为氧化反反应，而将将有机物分分子中加入入氢原子或或脱去氧原原子的反应应称为还原原反应。(2)在氧氧化反应中中，常用的的氧化剂有有O2、酸性KMnO4溶液、O3、银氨溶液液和新制的的Cu(OH)2悬浊液等；；在还原反反应中，常常用的还原原剂有H2、LiAlH4和NaBH4等。(3)有机机物的燃烧烧、有机物物被空气氧氧化、有机机物被酸性性KMnO4溶液氧化、、醛基被银银氨溶液和和新制的Cu(OH)2悬浊液氧化化、烯烃被被臭氧氧化化等都属于于氧化反应应；而不饱饱和烃的加加氢、硝基基还原为氨氨基、醛基基或酮基的的加氢、苯苯环的加氢氢等都属于于还原反应应。(4)利用用氧化反应应或还原反反应，可以以转变有机机物的官能能团，实现现醇、醛、、羧酸等物物质间的相相互转化。。如：5．加聚反应(1)相对分子质量量小的化合合物(也叫叫单体)通通过加成反反应互相聚聚合成为高高分子化合合物的反应应叫做加聚聚反应。(2)加聚聚反应的特特点是：①链节(也叫叫结构单元元)的相对对分子质量量与单体的的相对分子子质量(或或相对分子子质量和)相等。②产物中仅有有高聚物，，无其他小小分子生成成，但生成成的高聚物物由于n值不同，是是混合物(注意！！)。③实质上是通通过加成反反应得到高高聚物。(3)加聚聚反应的单单体通常是是含有键键或—C≡C—键的化化合物。可可利用“单双键互换换法”巧断加聚产产物的单体体。常见的单体体主要有：：乙烯、丙丙烯、氯乙乙烯、苯乙乙烯、丙烯烯腈()、1,3丁二烯烯、异戊二二烯和甲基基丙烯酸甲甲酯()等。。6．缩聚反反应(1)单体间的相相互反应生生成高分子子，同时还还生成小分分子(如H2O、HX等等)的反应应叫做缩聚聚反应。(2)缩聚聚反应与加加聚反应相相比较，其其主要的不不同之处是是缩聚反应应中除生成成高聚物外外同时还有有小分子生生成，因而而缩聚反应应所得高聚聚物的结构构单元的相相对分子质质量比反应应的单体的的相对分子子质量小。。7．显色反反应(1)某些有机物物跟某些试试剂作用而而产生特征征颜色的反反应叫显色色反应。(2)苯酚酚遇FeCl3溶液显紫色色，淀粉遇遇碘单质显显蓝色，某某些蛋白质质遇浓硝酸酸显黄色等等都属于有有机物的显显色反应。。①苯酚遇FeCl3溶液显紫色色。②淀粉遇碘碘单质显蓝蓝色。这是一个特特征反应，，常用于淀淀粉与碘单单质的相互互检验。③某些蛋白白质遇浓硝硝酸显黄色色。含有苯环的的蛋白质遇遇浓硝酸显显黄色。这这是由于蛋蛋白质变性性而引起的的特征颜色色反应，通通常用于蛋蛋白质的检检验。(常用于苯苯酚或酚类类物质的鉴鉴别)【例1】以乙醇为原料料，用下述述6种类型型的反应：：①氧化，②消去，③加成，④酯化，⑤水解，⑥加聚，来合合成乙二酸酸乙二酯()的正正确顺序是是()A．①⑤②③④④B．①②③④⑤⑤C．②③⑤①④④D．②③⑤①⑥⑥解析：其合成路线线可表示如如下：答案：C对有机反应应的学习应应注意以下下几点：(1)理解解并掌握各各类有机化化学反应的的反应机理理(2)正确确标示有机机反应发生生的条件①有机反应应必须在在一定条条件下才才能发生生②反应条件件不同，，反应类类型和反反应产物物也有可可能不同同(3)准准确书写写有机反反应的化化学方程程式①有机物可可用结构构简式表表示②标明反应应必须的的条件③不漏写其其他生成成物④将方程式式进行配配平1．氯普普鲁卡因因盐酸盐盐是一种种局部麻麻醉剂，，麻醉作作用较快快、较强强，毒性性较低，，其合成成路线如如下：请把相应应反应名名称填入入下表中中，供选选择的反反应名称称如下：：氧化、还还原、硝硝化、磺磺化、氯氯化、酸酸化、碱碱化、成成盐、酯酯化、酯酯交换、、水解(氯普鲁鲁卡因盐盐酸盐)反应编号①②③④⑥反应名称解析：此题以甲甲苯为原原料，经经八步反反应最终终合成容容易看出，，反应①为硝化，，但接下下来的两两步反应应的生成成物没有有给出，，只写出出(A)、(B)，经反应④的产物不不难看出出②、③两步反应应在苯环环上引进进了氯原原子，且且变成了了酯，而而反应④为酯化反反应，则则反应②、③分别进行行了氯代代和氧化化。进行酯交交换反应应，生成成物C是是，，反应应⑥则是还原原—NO2为—NH2的反应，反应应⑦是成盐的反应应。答案：硝化氯代氧氧化酯化化还原有机合成的思思路是通过有有机反应构建建目标化合物物的分子骨架架，并引入或或转化所需的的官能团。根根据所学过的的有机反应，，应掌握有机机物官能团的的引入、消除除和转化的各各种方法。1．官能团的引入入(1)引入碳碳双键()①卤代烃的消去去②醇的消去③炔烃的不完全全加成(2)引入卤卤原子(—X)①烷烃或苯及其其同系物的卤卤代②不饱和烃与HX、X2的加成③醇与氢卤酸酸的取代(3)引入羟羟基(—OH)①烯烃与水的加加成②醛(酮)的加加成③卤代烃的水解解④酯的水解2．官能团的的消除(1)通过有机物加加成可消除不不饱和键(2)通过消消去、氧化或或酯化可消除除羟基(3)通过加加成或氧化可可消除醛基(4)通过消消去或取代可可消除卤原子子3．官能团的的转变(1)利用官能团的衍衍生关系进行行转变，如：醇醛醛→羧酸(2)通过不不同的反应途途径增加官能能团的个数，，如：(3)通过不不同的反应，，改变官能团团的位置此外，我们还还可以利用不不同的有机反反应增长或减减短有机物的的碳链。【例2】(2010·广广东珠海模拟拟)有机物A是不饱饱和链烃，且且不含甲基。。A到G的合合成路线如下下面框图所示示，图中括号号内数据表示示相对分子质质量，D不存存在同分异构构体，G是有有香味的物质质且可以使溴溴水褪色。已知：回答下列问题题：(1)指出反反应类型：B→C________，E→F________。(2)写出下下列物质的结结构简式A________，E________，F________。(3)写出下下列反应的化化学方程式：：B→C________________________________________________________________；F→G_________________________________________________________________。(4)写出G使溴水褪色色反应的化学学方程式：_____________________________。解析：设A的分子式式为CnH2n或CnH2n－2，根据其相对对分子质量进进行讨论，可可得A的分子子式为C4H6，由于A分子子中不含甲基基，所以不能能为炔，只能能为CH2＝CH—CH＝CH2。B的相对分分子质量比A大160，，所以B中含含两个Br原原子，结构简简式为CH2Br—CH＝＝CH—CH2Br或CH2Br—CHBr—CH＝＝CH2，则C的结构构简式为CH2OH—CH＝＝CH—CH2OH或CH2OH—CHOH—CH＝CH2，由于D不存存在同分异构构体，可推知知C的结构简简式只能为CH2OH—CH＝＝CH—CH2OH，则B的的结构简式只只能为CH2Br—CH＝＝CH—CH2Br，所以D的结构构简式为CH2OH—CH2—CHCl——CH2OH,D完全氧化得得到E，E的的结构简式为为HOOC——CH2—CHCl——COOH，，E发生消去去反应得到F，F的结构构简式为HOOC—CH＝CH—COOH，F发生酯化反反应得G，G的结构简式式为C2H5OOC—CH＝CH—COOC2H5。答案：(1)取代反反应(或水水解反应)消去反反应(2)CH2＝CH—CH＝CH2HOOC——CH2—CHCl—COOHHOOC——CH＝CH—COOH(3)CH2Br—CH＝CH——CH2Br＋2H2OHOCH2—CH＝CH—CH2OH＋2HBrHOOC——CH＝CH—COOH＋2C2H5OHC2H5OOC—CH＝CH—COOC2H5＋2H2O(4)C2H5OOC—CH＝CH—COOC2H5＋Br2→C2H5OOC—CHBr——CHBr—COOC2H5有机合成的的分析方法法1．正合成分析析法：是采采用正向思思维方法，，从已知原原料入手，，找出合成成所需要的的直接或间间接的中间间体，逐步步推向待合合成有机物物，其思维维程序是：：原料→中间体→产品。2．逆合成成分析法：：是采用逆逆向思维方方法，从产产品的组成成、结构、、性质入手手，找出合合成所需要要的直接或或间接的中中间体，逐逐步推向已已知原料，，其思维程程序是：产产品→中间体→原料。3．综合比比较法：是是采用综合合思维的方方法，将正正向或逆向向推导出的的几种合成成途径进行行比较，从从而得到最最佳的合成成路线。例如：由乙乙烯合成草草酸二乙酯酯，其思维维过程概括括如下：2．有机化学反应应因反应条条件不同，，可生成不不同的有机机产品。例例如：(1)(2)苯的同系物物与卤素单单质混合，，若在光照照条件下，，侧链上的的氢原子被被卤素原子子取代；若若在催化剂剂作用下，，苯环上的的氢原子被被卤素原子子取代。工业上利用用上述信息息，按下列列路线合成成结构简式式为的物质，该该物质是一一种香料。。请根据上述述路线，回回答下列问问题：(1)A的的结构简式式可能为___________________________________________。(2)反应应①、③、⑤的反应类型型分别为________、、________、________。(3)反应应④的化学方程程式为(有有机物写结结构简式，，并注明反反应条件)：____________________________________________________________________。(4)工业业生产中，，中间产物物A需经反反应③④⑤⑤得D，而而不采取直直接转化为为D的方法法，其原因因是____________________________________________________________。(5)这种种香料具有有多种同分分异构体，，其中某些些物质有下下列特征：：①其水溶溶液遇FeCl3溶液呈紫色色；②分子子中有苯环环且苯环上上的一溴代代物有两种种。写出符符合上述条条件的物质质可能的结结构简式(只写两种种)：___________________________________________________________。解析：据题目信息息(2)，，苯的同系系物在光照照条件下与与Cl2反应，氯原原子取代侧侧链上的氢氢，故A可可能的结构构为：。。结合目标标产物及反反应④的条条件件，，可可知知反反应应③为消消去去反反应应生生成成B为为。。据据题题目目信信息息(1)及及目目标标产产物物结结构构，，B与与HCl应应在在H2O2存在在下下发发生生加加成成反反应应生生成成C为为，，在在碱碱性性条条件件下下水水解解生生成成D为为，，氧氧化化后后得得目目标标产产物物。。答案案：：(1)(2)加成反反应应消去去反反应应水水解解或或取取代代反反应应(3)(4)的水解解产产物物的的不能能经经⑥氧化化反反应应而而得得到到产产品品(或A中的水水解解产产物物不在在链链端端，，不不能能氧氧化化成成—CHO)(其他他合合理理答答案案也也可可)(5)【例例1】】乙烯在在硫硫酸酸催催化化作作用用下下与与水水化化合合成成乙乙醇醇经经过过下下列列步步骤骤：：首首先先在在较较低低温温度度下下乙乙烯烯被被浓浓硫硫酸酸吸吸收收：：CH2===CH2＋H2SO4(浓浓)→CH3CH2OSO3H(Ⅰ)然然后后生生成成物物(Ⅰ)再再进进一一步步吸吸收收乙乙烯烯，，产产生生生生成成物物(Ⅱ)：：CH3CH2OSO3H＋＋CH2===CH2→(CH3CH2O)2SO2(Ⅱ)加水水时时，，生生成成物物(Ⅰ)和和(Ⅱ)都都与与水水反反应应生生成成乙乙醇醇：：CH3CH2OSO3H＋＋H2O→→CH3CH2OH＋＋H2SO4(CH3CH2O)2SO2＋2H2O→→2CH3CH2OH＋＋H2SO4下列列叙叙述述中中正正确确的的是是()①化化合合物物ⅠⅠ、、ⅡⅡ都都属属于于酯酯类类②②上上述述生生成成ⅠⅠ、、Ⅱ化合合物物的的反反应应都都属属于于酯酯化化反反应应(酸酸和和醇醇起起作作用用生生成成酯酯和和水水的的反反应应叫叫做做酯酯化化反反应应)③上述述生生成成Ⅰ、Ⅱ化合合物物的的反反应应都都属属于于加加成成反反应应④上述述生生成成醇醇的的反反应应都都属属于于取取代代反反应应A．．只只有有①B．．只只有有①③③C．．只只有有①③④D．①②③④④解析：化合物Ⅰ、Ⅱ中烃基(CH3CH2—)通过过氧原子子与酸的的中心原原子相连连，故化化合物Ⅰ、Ⅱ都属于酯酯类，但但题述生生成Ⅰ、Ⅱ化合物的的反应不不是酯化化反应，，而是加加成反应应，因为为CH2===CH2分子中的的双键反反应后变变成饱和和的，双双键中的的其中一一个键断断裂，不不饱和答案：C

高分策略略有机反应应类型的的判断有机化学学反应间间的关系系，不像像无机化化学的四四种基本本反应类类型那样样完全并并列，在在它们之之间，有有包含与与被包含含，有交交叉，也也有并列列。在诸诸多有机机反应中中，取代代与加成成是最重重要的两两类。(1)取取代反应应：概念念的主线线是“某些……被其他……代替”，其中“某些”不仅仅是是“某一个”。它包括括以下几几种情况况：一个个原子被被另一个个原子或或原子团团所代替替的反应应；一个个原子团团被另一一个原子子或原子子团所代代替的反反应；几几个原子子或原子子团被一一个原子子或原子子团所代代替的反反应。硝化、磺磺化、酯酯化、卤卤代烃的的水解，，糖类、、蛋白质质的水解解，酯类类水解，，缩聚反反应都属属于取代代反应。。(2)加加成反应应：加成成反应的的特征是是不饱和和碳原子子直接结结合其他他原子或或原子团团。加成成反应的的结果是是有机物物分子的的不饱和和度有所所降低。。加成反反应包含含以下几几种情况况，不同同分子间间的加成成反应，，相同分分子间的的加成反反应、加加聚反应应等都属属于加成成反应。。【例2】】(16分)肉桂酸甲酯酯M，常常用于调调制具有有草莓、、葡萄、、樱桃、、香子兰兰等香味味的食用用香精。。M属于于芳香族族化合物物，苯环环上只含含一个直直支链，，能发生生加聚反反应和水水解反应应。测得得M的摩摩尔质量量为162g·mol－1，只含碳碳、氢、、氧，且且原子个个数之比比为5∶5∶1。(1)肉桂桂酸甲甲酯的的结构构简式式是________________________________________。。(2)G为为肉桂桂酸甲甲酯的的一种种同分分异构构体，，其分分子结结构模模型如如图所所示(图中中球与与球之之间连连线表表示单单键或或双键键)。。G的的结构构简式式为________________。。(3)用芳芳香烃烃A为为原料料合成成G的的路线线如下下：①化合合物E中的的官能能团有有________(填填名称称)。。②E→F的反反应类类型是是________，F→G的化化学方方程式式为___________________。③写出符符合下下列条条件的的F的的同分分异构构体的的结构构简式式(只只写一一种)________。i.分分子内内含苯苯环，，且苯苯环上上只有有一个个支链链；ii.在催催化剂剂作用用下，，1mol该该物质质与足足量氢氢气充充分反反应，，最多多消耗耗5molH2；iii.它它不能能发生生水解解反应应。④框图中中D到到F的的转化化，先先发生生催化化氧化化、后后发生生消去去反应应，能能不能能先发发生消消去反反应，，后发发生催催化氧氧化？？________(填填“能”或“不能”)；理由是是___________________________________________________________。。(1)分子子式求算不不准，得出出错误结构构简式。(2)限制制条件下，，结构的判判断能力差差。(3)醇羟基的的氧化是有有结构前提提的，该醇醇不能被氧氧化。(4)在转化化过程中，，要保护某某些官能团团，故反应应的顺序选选择极为重重要。(5)该同学学答案中G的结构简简式漏写碳碳碳双键；；苯环做为为官能团未未写出；F→G的化学方