高中化学选修5：有机化学基础 归纳与整理-“黄冈杯”一等奖

归纳与整理

宇航员的服装能使太空的人处于加压状态，供给宇航员生命所需的氧气，控制温度和湿度，防止辐射，还要经得起微流星的冲击。宇航服中已经应用了一百三十多种新型材料。其中多数是有机合成材料。密闭头盔由透明聚碳酸酯组成，密闭服由耐高温的防火聚酰胺纤维织物等特殊材料组成。宇航服面罩是由碳材料制成的金刚石膜。

化学是一门创造性的学科，利用一百多种化学元素，以空气、水、煤、石油、矿物和生物等原料通过化学过程制取社会需要的各种物质。现在,化合物的种类几乎每几年翻上一番，目前已达3700多万种。我们世界上每年合成的近百万个新化合物70%以上是有机化合物。第四节有机合成

一.有机合成可以制备天然有机物,以弥补自然资源的不足;可以对天然有机物进行局部的结构改造和修饰,使其性能更加完美可以合成具有特定性质的、自然界并不存在的有机物,以满足人类的特殊需要1.定义: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.意义回味从前各类主要有机物的特征反应有机物类别特征反应烷烃烯烃、炔烃苯和苯的同系物醇酚醛羧酸酯单糖二糖多糖取代反应、热裂解加成反应、氧化反应、加聚反应取代反应、加成反应、苯的同系物的氧化反应脱水反应、消去反应、取代反应、酯化反应、氧化反应、置换反应取代反应、氧化反应、缩聚反应、显色反应、弱酸的酸通性氧化反应、还原反应、加成反应、缩聚反应酯化反应、弱酸的酸通性水解反应还原反应（葡萄糖具有醛的性质，发生氧化反应）水解反应水解反应

2、主要有机物之间转化关系图

Cl[CHCH2]nHCCHCH2=CH2CH3CH3CH3COOHCH3CHOCH3CH2OHCH3CH2ClCH3COOC2H5二、有机合成的过程1、有机合成的任务

（1）目标化合物分子碳链骨架的构建（2）官能团的转化或引入。烷烃炔烃烯烃卤代烃醇醛羧酸酯(1).官能团种类变化：CH3CH2-Br水解CH3CH2-OH氧化CH3-CHO(2).官能团数目变化：CH3CH2-Br消去CH2=CH2加Br2CH2Br－CH2Br(3).官能团位置变化：CH3CH2CH2-Br消去CH3CH=CH2加HBrCH3CH-CH3Br3.官能团的转化：包括官能团种类变化、数目变化、位置变化等。氧化CH3-COOH酯化CH3-COOCH34.官能团的引入方法①引入C=C双键1）某些醇的消去引入C=CCH3CH2OH浓硫酸170℃

CH2==CH2↑+H2O醇△CH2=CH2↑+NaBr+H2O

CH3CH2Br

+NaOH2）卤代烃的消去引入C=C3）炔烃加成引入C=CCH≡CH+HBr

CH2=CHBr催化剂△②引入卤原子（—X）1）烃与X2取代CH4+Cl2

CH3Cl+HCl光照2）不饱和烃与HX或X2加成CH2==CH2+Br2CH2BrCH2Br3）醇与HX取代C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O△催化剂③引入羟基（—OH）1）烯烃与水的加成CH2==CH2+H2O

CH3CH2OH催化剂加热加压2）醛（酮）与氢气加成CH3CHO

+H2CH3CH2OH催化剂Δ3）卤代烃的水解（碱性）C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr水△4）酯的水解稀H2SO4CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O△(4).引入-CHO或羰基的方法有：醇的氧化(5).引入-COOH的方法有：

醛的氧化酯的水解苯的同系物的氧化(6).有机物成环的方法有：加成法、酯化法和“消去”法基础原料辅助原料副产物副产物中间体中间体辅助原料辅助原料目标化合物三、有机合成的方法1、正向合成分析法（又称顺推法）此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出可直接合成的所需要的中间产物，并同样找出它的下一步产物，依次类推，逐步推向合成目标有机物。如何以乙烯为基础原料，无机原料可以任选，合成下列物质：

（1）CH3CH2OH（2）CH3COOH（3）CH3COOCH2CH3基础原料中间体目标化合物中间体练一练2、逆向合成分析法

基础原料中间体中间体目标化合物逆向合成分析法示意图又称逆推法，其特点是从产物出发，由后向前推，先找出产物的前一步原料（中间体），并同样找出它的前一步原料，如此继续直至到达简单的初始原料为止。1.由甲苯为原料来制取苯甲酸苯甲酯，写出所发生的化学反应方程式，注明条件。课堂演练2.乙二酸二乙酯的合成C—OHC—OHOOH2C—OHH2C—OHH2C—ClH2C—ClCH2CH2C—OC2H5C—OC2H5OO石油裂解气+CH3CH2OH1+H2O2+Cl234[O]5浓H2SO4水解这样，比单一的“顺推法”或“逆推法”快速而准确。3、顺推、逆推法结合运用先用“顺推法”缩小范围和得到一个大致结构，再用“逆推法”来确定细微结构。产率计算——多步反应一次计算P.66：学与问H2C=C—COOHCH3ABC93.0%81.7%85.6%90.0%COOHHSCH2CHCO—NCH3总产率=93.0%×81.7%×90.0%×85.6%=58.54%四、有机合成遵循的原则1）尽量选择步骤最少的合成路线——以保证较高的产率。2）起始原料要廉价、易得、低毒、低污染——通常采用4个C以下的单官能团化合物和单取代苯。3）满足“绿色化学”的要求。4）操作简单、条件温和、能耗低、易实现5）尊重客观事实，按一定顺序反应。3.给定原料、目标分子和合成路线，完成中间体和补充反应条件。五、有机合成的常见题型1.给定原料、指定目标分子，设计合成路线。2.只给定目标分子，选择原料，设计合成路线。巩固应用1.已知下列两个有机反应RCl+NaCN→RCN+NaClRCN+2H2O+HCl→RCOOH+NH4Cl现以乙烯为惟一有机原料（无机试剂及催化剂可任选），经过6步化学反应，合成二丙酸乙二醇酯（CH3CH2COOCH2CH2OOCCH2CH3），设计正确的合成路线，写出相应的化学方程式。2.已知试写出下图中A→F各物质的结构简式解：,R-C=OR'+HCNR'R-C-CNOHRCNH+RCOOH3、已知：CH2=CH-CH=CH2+CH2=CH2以异戊二烯(CH2=C

CH=CH2)、丙烯为原料合成CH34、以下图中的A物质来制取B物质，其他试剂自选，写出有关反应的化学方程式：

5、从丙烯合成"硝化甘油"(三硝酸甘油酯)可采用下列四步反应,写出①、②、③、④各步反应的化学方程式,并分别注明其反应类型:①

;②

;③

;④

。链状“变”环状由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E，请在方框内填入合适的化合物的结构简式。CH2=CH2Br2水解氧化+B氧化OH2CH2COCCOOABCDE（07上海）反应②③的目的是__________________。基团的保护（2004上海29）从石油裂解中得到的1，3—丁二烯可进行以下多步反应，得到重要的合成橡胶和杀菌剂富马酸二甲酯。问题：1、写出图中的A、B、C的结构式2、图中哪些步骤是保护官能团的？为何要保护？6：苯甲酸甲酯（C6H5COOCH2C6H5）存在于多种植物香精中，可用做香料、食品添加剂，还可用作塑料、涂料的增塑剂。对于这样一种有机化合物，你准备通过怎样的合成路线来制备呢？(要求：原料来源丰富)案例2：课本P：67：3提示：石油化工的基础原料主要有4类：炔烃(乙炔)、烯烃(乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯)、芳烃(苯、甲苯、二甲苯)7：（惠州09调研）已知：请设计乙烯→…→CH3CH2COOH的合成路线。要求：合成路线流程图表示示例8：（09汕头）请用合成反应流程图表示出由和其他无机物合成最合理的方案（不超过4步），请在答题纸的方框中表示。反应物反应条件反应物反应条件……例：反应条件反应物反应条件……反应物9．对有机物

的叙述不正确的是A.常温下能与Na2CO3反应放出CO2B.在碱性条件下水解，0.5mol该有机物完全反应消耗4molNaOHC.与稀H2SO4共热生成两种有机物D.该物质的化学式为C14H10O910、一环酯化合物，结构简式如下：试推断：１.该环酯化合物在酸性条件下水解的产物是什么？写出其结构简式；２.写出此水解产物与金属钠反应的化学方程式；3.此水解产物是否可能与FeCl3溶液