高中化學(xué) 第三章 烴的含氧衍生物 3.4 有機(jī)合成課件 新人教版選修5.ppt

第四節(jié) 有機(jī)合成,1.能記住有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的主要類型:取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、消去反應(yīng)的原理及應(yīng)用,初步學(xué)會(huì)引入各官能團(tuán)的方法。 2.在掌握各類有機(jī)物的性質(zhì)、反應(yīng)類型、相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上,初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)合理的有機(jī)合成路線。 3.會(huì)運(yùn)用逆合成分析法分析有機(jī)合成中的相關(guān)問題。,一,二,一、有機(jī)合成的過程 1.有機(jī)合成的定義 有機(jī)合成是指利用簡(jiǎn)單易得的原料,通過有機(jī)反應(yīng),生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)化合物。 2.有機(jī)合成的思路 通過有機(jī)反應(yīng)構(gòu)建目標(biāo)化合物的分子骨架,并引入或轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)。,一,二,3.官能團(tuán)的引入或轉(zhuǎn)化方法 (1)引入碳碳雙鍵的方法。 鹵代烴的消去,醇的消去,炔的不完全加成。 (2)引入鹵素原子的方法。 醇(或酚)的取代,烯烴(或炔烴)的加成,烷烴(或苯及苯的同系物)的取代。 (3)引入羥基的方法。 烯烴與水的加成,鹵代烴的水解,酯的水解,醛的還原。 4.有機(jī)合成過程示意圖,一,二,二、有機(jī)合成的分析方法 1.有機(jī)合成分析方法 正合成分析法、逆合成分析法、綜合分析法。 2.逆合成分析法 (1)逆合成分析法示意圖。 目標(biāo)化合物中間體中間體 基礎(chǔ)原料 (2)用逆合成分析法分析草酸二乙酯的合成。 每個(gè)草酸二乙酯分子中含有兩個(gè)酯基,按酯化反應(yīng)規(guī)律將酯基斷開,得到草酸和兩分子乙醇,說明目標(biāo)化合物可由乙醇和草酸通 過酯化反應(yīng)得到:,一,二,羧酸可由醇氧化得到,草酸前一步的中間體應(yīng)該是乙二醇: 乙二醇的前一步中間體是1,2-二氯乙烷,1,2-二氯乙烷可通過乙烯的加成反應(yīng)而得到:,一,二,乙醇通過乙烯與水的加成得到。 根據(jù)以上分析,合成步驟如下(用化學(xué)方程式表示):,一,二,一、有機(jī)合成過程中官能團(tuán)的引入、轉(zhuǎn)化和消除 1.官能團(tuán)的引入 (1)鹵素原子的引入方法。 烴與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)。例如:,一,二,不飽和烴與鹵素單質(zhì)、鹵化氫的加成反應(yīng)。例如:,醇與氫鹵酸的取代反應(yīng)。例如: ROH+HX RX+H2O,一,二,(2)羥基的引入方法。 醇羥基的引入方法。 .烯烴水化生成醇。例如: .鹵代烴在強(qiáng)堿性水溶液中水解生成醇。例如: .醛或酮與氫氣加成生成醇。例如:,一,二,.酯水解生成醇。例如: 酚羥基的引入方法。 .酚鈉鹽溶液中通入CO2生成酚。例如: .苯的鹵代物水解生成苯酚,例如:,一,二,(3)碳碳雙鍵和碳氧雙鍵的引入方法。 碳碳雙鍵的引入。 .醇的消去反應(yīng)引入碳碳雙鍵。例如: .鹵代烴的消去反應(yīng)引入碳碳雙鍵。例如: .炔烴與氫氣、鹵化氫、鹵素單質(zhì)加成(限制物質(zhì)的量)可得到碳碳雙鍵。例如:,一,二,一,二,一,二,一,二,3.從分子中消除官能團(tuán)的方法 (1)經(jīng)加成反應(yīng)消除不飽和鍵。 (2)經(jīng)取代、消去、酯化、氧化等反應(yīng)消除OH。 (3)經(jīng)加成或氧化反應(yīng)消除CHO。 (4)經(jīng)水解反應(yīng)消除酯基。 (5)通過消去或水解反應(yīng)可消除鹵原子。,一,二,二、有機(jī)合成遵循的原則及合成路線的選擇 1.有機(jī)合成遵循的原則 (1)起始原料要價(jià)廉、易得、低毒性、低污染。通常選用分子中四個(gè)碳以下的單官能團(tuán)化合物和單取代苯。 (2)應(yīng)盡量選擇步驟最少的合成路線。為減少合成步驟,應(yīng)盡量選擇與目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu)相似的原料。步驟越少,產(chǎn)率越高。 (3)合成路線要符合“綠色、環(huán)?！钡囊?。高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子中的每一個(gè)原子,使之結(jié)合到目標(biāo)化合物中,力求達(dá)到零排放。 (4)有機(jī)合成反應(yīng)要操作簡(jiǎn)單、條件溫和、能耗低、易于實(shí)現(xiàn)。,一,二,(5)要按一定的反應(yīng)順序和規(guī)律引入官能團(tuán),不能臆造不存在的反應(yīng)。綜合運(yùn)用有機(jī)反應(yīng)中官能團(tuán)的衍變規(guī)律及有關(guān)的提示信息,掌握正確的思維方法。有時(shí)則要綜合運(yùn)用正推或逆推的方法導(dǎo)出最佳的合成路線。,一,二,一,二,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)1 官能團(tuán)的引入和消去 【例題1】 由環(huán)己烷可制備1,4-環(huán)己醇的二醋酸酯。下面是有關(guān)的8步反應(yīng)(其中所有無機(jī)產(chǎn)物都已略去):,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,其中有3步屬于取代反應(yīng)、2步屬于消去反應(yīng)、3步屬于加成反應(yīng)。反應(yīng)、 和 屬于取代反應(yīng)。反應(yīng) 是羥基的引入,反應(yīng) 和 是消去反應(yīng)?；衔锏慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是:B 、C 。反應(yīng)所用試劑和條件是 。 解析:合成目標(biāo)產(chǎn)物是1,4-環(huán)己醇的二醋酸酯,通過正向合成,可以逐步推出各步未知的中間產(chǎn)物及反應(yīng)類型。,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,答案: NaOH醇溶液,加熱,點(diǎn)撥解該類題,需準(zhǔn)確掌握取代、加成、消去反應(yīng)的含義,認(rèn)真審題,注意從結(jié)構(gòu)、組成上對(duì)比上、下步物質(zhì)的差別,從而確定反應(yīng)物、反應(yīng)條件、反應(yīng)類型及產(chǎn)物。尤其要熟練掌握反應(yīng)的特征條件,如堿的醇溶液、加熱為鹵代烴消去反應(yīng)的特征條件,堿的水溶液、加熱為鹵代烴水解反應(yīng)的特征條件,X2、光照為烷烴取代反應(yīng)的特征條件等。這些特征條件可作為有機(jī)物合成題的突破口。,知識(shí)點(diǎn)2 有機(jī)合成路線的選擇,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,【例題2】 (2016全國丙)端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),稱為Glaser反應(yīng)。 該反應(yīng)在研究新型發(fā)光材料、超分子化學(xué)等方面具有重要價(jià)值。下面是利用Glaser反應(yīng)制備化合物E的一種合成路線:,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,回答下列問題: (1)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,D的化學(xué)名稱為 。 (2)和的反應(yīng)類型分別為 、 。 (3)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。 用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,理論上需要消耗氫氣 mol。 (4)化合物( ),也可發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應(yīng)生成聚合物,該聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (5)芳香化合物F是C的同分異構(gòu)體,其分子中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,數(shù)目比為31,寫出其中3種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。 (6)寫出用2-苯基乙醇為原料(其他無機(jī)試劑任選)制備化合物D的合成路線。,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,(5)C的側(cè)鏈中的C均飽和,若分子中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,則分子對(duì)稱性較強(qiáng),滿足條件的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,點(diǎn)撥有機(jī)合成和推斷是選修部分有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)的常規(guī)題型,此類試題主要考查的是有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系、有機(jī)合成路線的分析與推斷。,