第三章

烴的衍生物第五節(jié)

有機合成第1課時

有機合成的主要任務(wù)從遠古時代起，人類長期依靠自然界的資源生存。在實踐中，人類逐漸學(xué)會了對自然資源進行加工和轉(zhuǎn)化，從生物體中獲得有機化合物。然而，自然資源是有限的，天然有機化合物的性能并不能滿足人們的全部需要。19世紀20年代，德國化學(xué)家維勒合成了尿素，開創(chuàng)了人工合成有機化合物的新時代。世界上每年合成的近百萬個新化合物中約70%以上是有機化合物。氰酸銨尿素什么是有機合成？使用相對簡單易得的原料，通過有機化學(xué)反應(yīng)來構(gòu)建碳骨架和引入官能團，由此合成出具有特定結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的目標分子。有機合成有什么意義？①制備天然有機物，彌補自然資源的不足；②對天然有機物進行局部的結(jié)構(gòu)改造和修飾，使其性能更加完美；③合成自然界中不存在的有機物，滿足人們生活需要。1.聚合反應(yīng)一、碳鏈的增長2.酯化反應(yīng)3.醇的分子間脫水一、碳鏈的增長4.與HCN的加成反應(yīng)烯烴、炔烴、醛、酮中的不飽和鍵與HCN發(fā)生加成反應(yīng)，生成含有氰基(－CN)的物質(zhì)，再經(jīng)水解生成羧酸，或經(jīng)催化加氫生成胺。①烯烴、炔烴②醛、酮一、碳鏈的增長5.羥醛縮合醛分子中在醛基鄰位碳原子上的氫原子（α-H）受羰基吸電子作用的影響，具有一定的活潑性。分子內(nèi)含有α-H的醛在一定條件下可發(fā)生加成反應(yīng)，生成β-羥基醛，該產(chǎn)物易失水，得到α,β-不飽和醛。這類反應(yīng)被稱為羥醛縮合反應(yīng)，是一種常用的增長碳鏈的方法。一、碳鏈的增長原料分子中的碳原子少于目標分子中的碳原子引入含碳原子的官能團（1）與HCN發(fā)生加成反應(yīng)（5）聚合反應(yīng)（2）羥醛縮合反應(yīng)（3）酯化反應(yīng)（4）分子間脫水反應(yīng)（6）其他(題給信息）二、碳鏈的縮短1.氧化反應(yīng)烯烴、炔烴及芳香烴的側(cè)鏈被酸性高錳酸鉀溶液氧化，生成碳鏈縮短的羧酸或酮。無氫成酮一氫成酸二氫成氣（CO2）2.脫羧反應(yīng)如實驗室制取甲烷的反應(yīng)：3.烷烴的裂化4.酯的水解二、碳鏈的縮短原料分子中的碳原子多于目標分子中的碳原子斷開碳鏈（1）烯烴、炔烴的氧化（5）酯的水解（2）苯的同系物的氧化（3）脫羧反應(yīng)（4）烷烴的裂化（6）其他三、碳鏈的成環(huán)1.形成環(huán)酯2.形成環(huán)醚3.形成環(huán)酸酐4.第爾斯-阿爾德反應(yīng)（DA反應(yīng)、雙烯加成）四、開環(huán)五、官能團的引入有選擇地通過取代、加成、消去、氧化、還原等有機化學(xué)反應(yīng)，可以實現(xiàn)有機化合物類別的轉(zhuǎn)化，并引入目標官能團。1.碳碳雙鍵的引入①鹵代烴的消去反應(yīng)CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr乙醇△②醇的消去反應(yīng)③炔烴的不完全加成2.碳鹵鍵的引入①烴與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)②醇與HX的取代反應(yīng)③烯烴、炔烴與X2或HX的加成反應(yīng)CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br④苯酚與X2的取代反應(yīng)3.羥基的引入①烯烴與水的加成反應(yīng)②鹵代烴的水解CH3CH2Br+NaOHH2O△CH3CH2OH+NaBr③酯的水解④醛、酮的還原4.醛基、酮羰基的引入①醇的催化氧化2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCu△②炔烴與水的加成CH≡CH+H2OCH3CHO催化劑△③烯烴的氧化①烯烴、炔烴、苯的某些同系物被酸性高錳酸鉀氧化5.羧基的引入③酯、酰胺的水解②伯醇、醛被酸性高錳酸鉀氧化六、官能團的保護含有多個官能團的有機化合物在進行反應(yīng)時，非目標官能團也可能受到影響。此時需要將該官能團保護起來，先將其轉(zhuǎn)化為不受該反應(yīng)影響的其他官能團，反應(yīng)后再轉(zhuǎn)化復(fù)原。1.羥基的保護有機合成中的某些反應(yīng)可能會使羥基受到影響，需要對羥基進行保護。此時，可以先將羥基轉(zhuǎn)化為醚鍵，使醇或酚轉(zhuǎn)化為在一般反應(yīng)條件下比較穩(wěn)定的醚。2.醛基的保護醛基易被氧化，通常形成縮醛保護，然后在稀酸中微熱恢復(fù)。本節(jié)總結(jié)：一、正合成分析法二、逆合成分析法課時對點練內(nèi)容索引正合成分析法

一有機合成路線的確定，需要在掌握

構(gòu)建和

轉(zhuǎn)化基本方法的基礎(chǔ)上，進行合理的設(shè)計與選擇，以較低的

和較高的

，通過簡便而對

的操作得到目標產(chǎn)物。碳骨架官能團成本產(chǎn)率環(huán)境友好1.常見有機物的轉(zhuǎn)化2.正合成分析法(1)單官能團合成R—CH=CH2鹵代烴

___酯(2)雙官能團合成CH2=CH2CH2X—CH2X__________________________

→鏈酯、環(huán)酯等(3)芳香族化合物合成①______②醇醛酸HOCH2—CH2OHOHC—CHOHOOC—COOH芳香酯3.合成路線的表示方法有機合成路線用反應(yīng)流程圖表示。示例：原料

中間體(Ⅱ)……―→目標化合物食醋的主要成分是乙酸，主要通過發(fā)酵法由糧食制備。工業(yè)乙酸是通過石油化學(xué)工業(yè)人工合成的。(1)請以乙烯為原料，設(shè)計合理的路線合成乙酸，寫出反應(yīng)流程圖。(2)目前已經(jīng)出現(xiàn)了將乙烯直接氧化生成乙酸的工藝。假定該工藝涉及的反應(yīng)和(1)中合成路線的每一步反應(yīng)的產(chǎn)率均為70%，請計算并比較這兩種合成路線的總產(chǎn)率。深度思考提示若每一步反應(yīng)的產(chǎn)率均為70%，第一種合成路線的總產(chǎn)率為70%×70%×70%＝34.3%，遠小于第二種工藝反應(yīng)的產(chǎn)率70%。應(yīng)用體驗1.(2023·沈陽高二調(diào)研)在一次有機化學(xué)課堂小組討論中，某同學(xué)設(shè)計了下列合成路線，你認為最不可行的是A.用氯苯合成環(huán)己烯：B.用甲苯合成苯甲醇：C.用乙炔合成聚氯乙烯：CH≡CHCH2=CHCl√應(yīng)用體驗2.分析下列合成路線，可推知B應(yīng)為A. B.C. D.√A為Br—CH2—CH=CH—CH2—Br；B為HO—CH2—CH=CH—CH2—OH；C為

。應(yīng)用體驗3.請用流程圖表示出最合理的合成路線。(1)將乙醇轉(zhuǎn)化成乙二醇(改變官能團的數(shù)目)。(2)將1-丙醇轉(zhuǎn)化成2-丙醇(改變官能團的位置)。答案CH3CH2OHCH2=CH2答案CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2逆合成分析法

二1.逆合成分析法在目標化合物的適當位置斷開相應(yīng)的化學(xué)鍵，目的是使得到的較小片段所對應(yīng)的中間體經(jīng)過反應(yīng)可以得到目標化合物；繼續(xù)斷開中間體適當位置的化學(xué)鍵，使其可以從更上一步的中間體反應(yīng)得來，依次倒推，最后確定最適宜的基礎(chǔ)原料和合成路線。2.逆合成分析法的應(yīng)用由“逆合成分析法”分析由乙烯合成乙二酸二乙酯。(1)分析如下：根據(jù)以上逆合成分析，可以確定合成乙二酸二乙酯的有機基礎(chǔ)原料為乙烯(CH2==CH2)，通過5步反應(yīng)進行合成，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：①_______________________________；②____________________________________；③_______________________________；④___________________________________；⑤________________________________________________。＋2NaCl＋2H2O＋2CH3CH2OH(2)合成路線如下：注意①上述合成路線中

也可以先氧化為OHC—CHO，再氧化為HOOC—COOH。②表示合成步驟時，用箭頭“→”表示每一步反應(yīng)；而表示逆合成時，用“”表示逆推過程。思考

在實際工業(yè)生產(chǎn)中，乙二醇還可以通過環(huán)氧乙烷與水直接化合的方法合成，而環(huán)氧乙烷則可由乙烯直接氧化得到。請比較該方法與以上合成乙二酸二乙酯中的①、②兩步反應(yīng)，分析生產(chǎn)中選擇該路線的可能原因。提示該方法的原料H2O、O2廉價易得、無毒，原料利用率高，產(chǎn)物易于分離，符合“綠色化學(xué)”理念等。3.合成路線設(shè)計應(yīng)遵循的原則(1)合成步驟

，副反應(yīng)

，反應(yīng)產(chǎn)率

。(2)原料、溶劑和催化劑盡可能

、

。(3)反應(yīng)條件

，操作

，產(chǎn)物易于

。(4)污染排放

，要貫徹“

”理念，選擇最佳合成路線，以______的經(jīng)濟成本和環(huán)境代價得到目標產(chǎn)物。較少少高價廉易得低毒溫和簡便分離提純少綠色化學(xué)較低4.有機合成的發(fā)展及價值發(fā)展從生物體內(nèi)提取有機物→人工設(shè)計并合成有機物→計算機輔助設(shè)計合成有機物價值為化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、材料等領(lǐng)域的研究和相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)提供了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)，有力地促進了人類健康水平提高和社會發(fā)展進步應(yīng)用體驗1.由CH3CH=CH2和乙酸合成

時，需要依次經(jīng)過的反應(yīng)類型是A.加成→取代→加成→取代B.取代→加成→取代→取代C.取代→取代→加成→取代D.取代→取代→取代→加成√此題適宜采用逆推法。根據(jù)合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式可知，該化合物可由丙三醇和乙酸通過酯化反應(yīng)生成；可利用1,2,3-三氯丙烷通過水解反應(yīng)生成丙三醇；1,2,3-三氯丙烷可利用CH2(Cl)CH==CH2和氯氣通過加成反應(yīng)生成；丙烯通過取代反應(yīng)可生成CH2(Cl)CH==CH2，所以答案選B。應(yīng)用體驗2.(2022·山東煙臺檢測)，下列有關(guān)該合成路線的說法正確的是A.反應(yīng)①的反應(yīng)條件為NaOH的水溶液、加熱B.A分子中所有碳原子不可能共平面C.B和C分子中均含有1個手性碳原子D.反應(yīng)③為加成反應(yīng)√由原料到目標產(chǎn)物，去掉溴原子、引入羥基和醛基，由逆合成分析法可知，C為

，羥基可通過鹵代烴的水解引入，則B為

，

與溴水發(fā)生加成反應(yīng)可得到B，則A為

。由上述分析可知，反應(yīng)①為鹵代烴的消去反應(yīng)，反應(yīng)條件為NaOH的乙醇溶液、加熱，A項錯誤；苯分子和碳碳雙鍵均是平面形結(jié)構(gòu)，則通過碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn)，A()分子中所有碳原子可能共平面，B項錯誤；手性碳原子為連有4個不同原子或原子團的碳原子，B和C分子中均含有1個手性碳原子，C項正確；反應(yīng)③為鹵代烴的水解反應(yīng)，D項錯誤。應(yīng)用體驗3.以CH2==CHCH2OH為主要原料(其他無機試劑任選)設(shè)計合成CH2==CHCOOH的路線流程圖(已知CH2==CH2可被氧氣催化氧化為)，通過此題的解答，總結(jié)設(shè)計有機合成路線需注意的情況(至少寫2條)：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。路線時要選擇合適的反應(yīng)條件、并注意官能團的保護以CH2==CHCH2OH為主要原料合成CH2==CHCOOH，CH2==CHCH2OH可先和HCl發(fā)生加成反應(yīng)，保護碳碳雙鍵，再利用強氧化劑將醇羥基氧化為羧基，最后結(jié)合鹵代烴的消去引入碳碳雙鍵。隨著新的有機反應(yīng)、新試劑的不斷發(fā)現(xiàn)和有機合成理論的發(fā)展，有機合成技術(shù)和效率不斷提高，利用計算機輔助設(shè)計合成路線，讓合成路線的設(shè)計逐步成為嚴密思維邏輯的科學(xué)過程。實驗室有機合成常用的裝置：拓展視野返回課時對點練

1234567891.(2023·昆明高二檢測)由1-氯環(huán)己烷()制備1,2-環(huán)己二醇()時，需要經(jīng)過下列哪幾步反應(yīng)A.加成→消去→取代 B.消去→加成→取代C.取代→消去→加成 D.取代→加成→消去√1011121314對點訓(xùn)練1615題組一有機合成路線的設(shè)計由1-氯環(huán)己烷制取1,2-環(huán)己二醇，正確的過程為

，即依次發(fā)生消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、取代反應(yīng)。2.根據(jù)下面合成路線判斷烴A為A.1-丁烯 B.1,3-丁二烯C.乙炔 D.乙烯123456789101112131415對點訓(xùn)練16√由最后的產(chǎn)物是醚，結(jié)合最后一步的反應(yīng)條件可知，最后一步反應(yīng)是醇發(fā)生分子間脫水，所以C為HOCH2CH2OH，再結(jié)合B中有Br，B轉(zhuǎn)化為C的條件是氫氧化鈉的水溶液、加熱，可知B為BrCH2CH2Br，則A是乙烯。3.以1-丙醇制取

，最簡便的流程需要下列反應(yīng)的順序是a.氧化b.還原c.取代d.加成e.消去f.中和g.加聚h.酯化A.b、d、f、g、h B.e、d、c、a、hC.a、e、d、c、h D.b、a、e、c、f√123456789101112131415對點訓(xùn)練16題組二有機合成路線的選擇4.綠色化學(xué)提倡化工生產(chǎn)應(yīng)提高原子利用率。原子利用率表示目標產(chǎn)物的質(zhì)量與生成物總質(zhì)量之比。在下列制備環(huán)氧乙烷()的反應(yīng)中，原子利用率最高的是A.CH2=CH2＋(過氧乙酸)→＋CH3COOHB.CH2==CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→＋CaCl2＋H2OD.

＋2H2O＋HOCH2CH2—O—CH2CH2OH123456789101112131415對點訓(xùn)練16√A、B、D中均存在副產(chǎn)品，反應(yīng)物沒有全部轉(zhuǎn)化為目標產(chǎn)物，原子利用率較低；C中反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化為目標產(chǎn)物，原子利用率為100%，原子利用率最高。123456789101112131415對點訓(xùn)練5.以溴乙烷為原料制備乙二醇，下列方案最合理的是16√A項與D項相比，步驟多一步，且在乙醇發(fā)生消去反應(yīng)時，容易發(fā)生分子間脫水、氧化反應(yīng)等副反應(yīng)；B項步驟最少，但取代反應(yīng)不會停留在“CH2BrCH2Br”階段，副產(chǎn)物多，分離困難，原料浪費；C項比D項多一步取代反應(yīng)，顯然不合理；D項相對步驟少，操作簡單，副產(chǎn)物少，較合理。6.(2022·安徽蕪湖高二檢測)以

為基本原料合成

，下列合成路線最合理的是123456789101112131415對點訓(xùn)練16A.B.C.D.√以

為基本原料合成

，因碳碳雙鍵、羥基均能被氧化，則應(yīng)先使碳碳雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)引入一個鹵素原子，然后將羥基氧化為羧基，最后再發(fā)生消去反應(yīng)(脫HCl)生成碳碳雙鍵，D項合理。7.在有機合成中，若制得的有機化合物較純凈且易分離，在工業(yè)生產(chǎn)上才有實用價值。據(jù)此判斷下列有機合成一般不適用于工業(yè)生產(chǎn)的是A.酚鈉與鹵代烴作用合成酚醚：

＋＋NaBrC.萘與濃硫酸制備萘磺酸：

＋HO—SO3H＋H2O123456789101112131415對點訓(xùn)練16√乙烷與氯氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)生成的有機物是多種氯代乙烷的混合物。8.(2022·長沙高二期末)甲基丙烯酸甲酯是合成有機玻璃的單體，早在幾十年前就成功合成，現(xiàn)在又有新的合成方法。舊的合成方法：(CH3)2C=O＋HCN→(CH3)2C(OH)CN(CH3)2C(OH)CN＋CH3OH＋H2SO4→NH4HSO4＋CH2=C(CH3)COOCH3新的合成方法：CH3C≡CH＋CO＋CH3OH→CH2=C(CH3)COOCH3兩種方法相比，新方法的優(yōu)點是A.原料無爆炸危險 B.沒有副產(chǎn)物，原料利用率高C.原料都是無毒物質(zhì)

D.生產(chǎn)過程中對設(shè)備沒有任何腐蝕性√12345678910111213141516綜合強化有氣體原料，會有爆炸危險，A不符合題意；反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物，沒有副產(chǎn)物，原料利用率高，B符合題意；CO和CH3OH是我們熟知的有毒物質(zhì)，在生產(chǎn)過程中要注意防護，C不符合題意；生產(chǎn)過程中原料對設(shè)備的腐蝕性，只有大小之分，不可能沒有任何腐蝕性，D不符合題意。9.根據(jù)下列流程圖提供的信息，判斷下列說法錯誤的是A.屬于取代反應(yīng)的有①④B.反應(yīng)②③均是加成反應(yīng)C.B的結(jié)構(gòu)簡式為CH2BrCHClCH2BrD.A還有三種同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu))1234567891011121314√1516綜合強化①④屬于取代反應(yīng)，故A正確；②③屬于加成反應(yīng)，故B正確；丙烯(C3H6)經(jīng)反應(yīng)①②得到產(chǎn)物CH2BrCHBrCH2Cl，故C錯誤；A是CH2=CHCH2Cl，它的鏈狀同分異構(gòu)體還有兩種CH3CH=CHCl、

，環(huán)狀同分異構(gòu)體有一種

，故D正確。10.(2022·北京平谷區(qū)檢測)合成某醫(yī)藥的中間路線如圖，下列說法不正確的是A.R的官能團是—OHB.R的沸點高于P的沸點C.由P生成M發(fā)生消去反應(yīng)D.P的核磁共振氫譜圖只有一組峰√12345678910111213141516綜合強化通過以上合成路線圖知，R的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)CH3，則R的官能團是—OH，故A正確；P的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COCH3，R的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)CH3，R能形成分子間氫鍵但P不能形成分子間氫鍵，含有分子間氫鍵的物質(zhì)熔、沸點較高，所以R的沸點高于P的沸點，故B正確；P中碳氧雙鍵被取代生成M，屬于取代反應(yīng)，故C錯誤；P的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COCH3，P含有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子，所以其核磁共振氫譜圖只有一組峰，故D正確。11.α-呋喃丙烯醛(丙)為常用的優(yōu)良溶劑，也是有機合成的重要原料，其合成路線如下(部分反應(yīng)試劑與條件已略去)。下列說法正確的是A.甲中只含有兩種官能團B.乙的分子式為C7H10O3C.丙的同分異構(gòu)體中分子中含苯環(huán)且只含一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有5種D.①、②兩步的反應(yīng)類型分別為取代反應(yīng)和消去反應(yīng)√123456789101112131415綜合強化16甲中含有碳碳雙鍵、醚鍵、醛基三種官能團，A項錯誤；根據(jù)乙的結(jié)構(gòu)可知，乙的分子式為C7H8O3，B項錯誤；丙的同分異構(gòu)體中分子中含苯環(huán)且只含一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有

、

、

、

、

，共5種，C項正確；反應(yīng)①是加成反應(yīng)，D項錯誤。12.我國自主研發(fā)“對二甲苯的綠色合成路線”取得新進展，其合成示意圖如下：下列說法不正確的是A.過程i發(fā)生了加成反應(yīng)B.對二甲苯的一溴代物只有一種C.M既可與H2反應(yīng)，也可與溴水反應(yīng)D.該合成路線理論上碳原子利用率為100%，且產(chǎn)物易分離1234567891011121314√15綜合強化16過程i是異戊二烯和丙烯醛發(fā)生加成反應(yīng)，生成具有對位取代基的六元中間體，選項A正確；對二甲苯()高度對稱，分子中有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，其一溴代物有2種，選項B不正確；該合成路線理論上碳原子利用率為100%，且產(chǎn)物對二甲苯與水互不相溶易分離，選項D正確。13.丁烯二酸(HOOCCH==CHCOOH)可用于制造不飽和聚酯樹脂，也可用作食品的酸性調(diào)味劑。某同學(xué)以ClCH2CH==CHCH2Cl為原料，設(shè)計了下列合成路線：上述設(shè)計存在的缺陷是什么？請寫出改進后的合成路線。123456789101112131415綜合強化16HOOCCH=CHCOOH答案缺陷：在第二步的氧化過程中，碳碳雙鍵也會被氧化，使產(chǎn)率降低。改進后的合成路線：14.已知：①

＋RX＋HX；②

(R為烴基，X為鹵素原子)。2-氨基苯乙醚()可用作燃料、香料、醫(yī)藥中間體。請設(shè)計以苯酚和乙醇為起始原料制備2-氨基苯乙醚的合成路線(無機試劑任選)。123456789101112131415綜合強化16答案123456789101112131415綜合強化15.化合物A是合成雌酮激素的中間體，科學(xué)家們采用下列合成路線來制備：設(shè)計由1,2-二溴乙烷合成CH3COCOCH3的路線(其他試劑任選)。16答案123456789101112131415綜合強化16.有機物I是一種藥物合成的中間體，其合成路線如右：(1)B→C的反應(yīng)類型為_________。(2)流程中設(shè)計E→F的目的是_________________________________________。(3)A→B得到的產(chǎn)物若不經(jīng)提純，依據(jù)B到E的合成路線會生成一種與E互為同分異構(gòu)體的副產(chǎn)物X，X的結(jié)構(gòu)簡式為______。(4)B的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件，寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：___________________。①有手性碳原子，與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)且能使Br2的CCl4溶液褪色；②堿性條件下水解后酸化生成兩種有機產(chǎn)物，一種產(chǎn)物分子中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。(5)寫出以苯、甲苯、

為原料制備

的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用)。16還原反應(yīng)保護酮羰基，防止F→G轉(zhuǎn)化時被還原(加成)第五節(jié)

有

機

合

成第3課時

有機合成路線的設(shè)計與實施學(xué)習(xí)目標1、了解設(shè)計有機合成路線的一般方法。2、理解逆合成分析法在有機合成中的應(yīng)用，尤其在制藥行業(yè)中的重要作用，知道“綠色合成”原則。3、體會有機合成在創(chuàng)造新物質(zhì)、提高人類生活質(zhì)量及促進社會發(fā)展方面的重要貢獻。1.設(shè)計：進行合理的設(shè)計與選擇?！舅伎肌吭谡莆仗脊羌軜?gòu)建和官能團轉(zhuǎn)化基本方法后，如何進一步確定有機合成路線呢？

2.操作實施：以較低的成本和較高的產(chǎn)率，通過簡便而對環(huán)境友好的操作得到目標產(chǎn)物?；A(chǔ)原料輔助原料1中間體1副產(chǎn)物1輔助原料2中間體2副產(chǎn)物2輔助原料3目標化合物這種按一定順序進行的一系列反應(yīng)就構(gòu)成了合成路線副產(chǎn)物3(1)正合成分析法:采用正向思維方法，從已知原料入手，找出合成所需要的中間體，逐步推向目標產(chǎn)物。(又稱順推法)二、有機合成路線的設(shè)計與實施1.有機合成的設(shè)計方法簡單、易得碳骨架和官能團等方面的異同的比較增加一段碳鏈或連上一個官能團[課本P86]多步遞進反應(yīng)的總產(chǎn)率=各步反應(yīng)產(chǎn)率的乘積(1)中合成路線總產(chǎn)率=70%×70%×70%＝34.3%產(chǎn)率(70%)(1)中合成路線總產(chǎn)率=70%×70%×70%＝34.3%產(chǎn)率(70%)合成步驟應(yīng)盡可能少，以提高產(chǎn)率。練后反思:(1)中每一步產(chǎn)率都較高，總產(chǎn)率卻較低，分析原因?！铣刹襟E多是導(dǎo)致產(chǎn)率較低的重要原因之一。思考:有機合成應(yīng)遵循什么樣的原則？(2)逆合成分析法:逆合成分析法示意圖基礎(chǔ)原料中間體1目標化合物中間體2(又稱逆推法)其特點：從產(chǎn)物出發(fā)，由后向前推，先找出產(chǎn)物的前一步原料(中間體)，并同樣找出它的前一步原料，如此繼續(xù)直至到達簡單的初始原料為止。二、有機合成路線的設(shè)計與實施確定最適宜的基礎(chǔ)原料和合成路線1.有機合成的設(shè)計方法C—OHC—OHOOH2C—OHH2C—OHH2C—ClH2C—ClCH2CH2C—OC2H5C—OC2H5OO(石油裂解氣)CH3CH2OH+H2O+Cl2[O]濃H2SO4探討學(xué)習(xí)如何合成乙二酸二乙酯？245△[課本P86]探討學(xué)習(xí)如何合成乙二酸二乙酯？[課本P86]再整理合成思路和路線，寫出相關(guān)的反應(yīng)方程式123455步反應(yīng)完成合成：CH2=CH2+H2O催化劑Δ，加壓CH3CH2OH1.CH2CH2OHOH+2O2催化劑ΔCCHOOHOO+2H2O4.+2CH3CH2OHCCHOOHOO+2H2O催化劑ΔCCC2H5OOC2H5OO5.CH2=CH2+Cl2CH2-ClCH2-Cl2.CH2CH2-Cl-Cl+2NaOHH2OΔCH2-OHCH2-OH+2NaCl3.方法：先用“順推法”縮小范圍和得到一個大致結(jié)構(gòu)，再用“逆推法”來確定細微結(jié)構(gòu)。這樣，比單一的“順推法”或“逆推法”快速而準確。(3)順推、逆推法結(jié)合運用——綜合分析法逆合成分析法是設(shè)計復(fù)雜化合物合成路線的常用方法。有時正合成分析法和逆合成分析法會結(jié)合使用。二、有機合成路線的設(shè)計與實施1.有機合成的設(shè)計方法途徑一：CH2=CH2+Cl2CH2-ClCH2-Cl2.CH2CH2-Cl-Cl+2NaOHH2OΔCH2-OHCH2-OH+2NaCl3.對比：途徑二：[課本P88](1)途徑二采用Cl2、NaOH，可能腐蝕設(shè)備，污染環(huán)境；途徑一采用氧氣和水，成本低，對環(huán)境污染小。思考:有機合成還應(yīng)遵循什么樣的原則？(2)途徑二原子利用率小于100%；而上述途徑一原子利用率100%原料無毒、無污染；原子利用率高。(5)要貫徹“綠色化學(xué)”理念等。2.設(shè)計合成路線的基本原則(1)步驟較少，副反應(yīng)少，反應(yīng)產(chǎn)率高；(2)原料、溶劑和催化劑盡可能價廉易得、低毒；(3)反應(yīng)條件溫和，操作簡便，產(chǎn)物易于分離提純；(4)污染排放少；二、有機合成路線的設(shè)計與實施——通常采用4個C以下的單官能團化合物和單取代苯。P87有機合成中的原子經(jīng)濟；原料的綠色化；試劑與催化劑的無公害化；分析以上兩種方法，以下說法正確的是()①法2比法1的反應(yīng)步驟少，能源消耗低，成本低②法2比法1的原料豐富，工藝簡單③法2比法1降低了有毒氣體的使用，減少了污染④法2需要的反應(yīng)溫度高，耗能大A.①②③B.①③④C.②③④D.①②③④法1：CaCO3→CaOCaC2→CH≡CHCH2=CHCN法2：CH2=CH-CH3+NH3+3/2O2CH2=CH-CN+3H2O例：合成聚丙烯腈纖維的單體是丙烯腈，它可由以下兩種方法制備.A高溫→CHCN→催化劑425--510℃+H2C—OHH2C—OHCH2=CH2現(xiàn)以乙烯為唯一有機原料（無機試劑及催化劑可任選），已知下列兩個有機反應(yīng)RCl+NaCN→RCN+NaClRCN+2H2O+HCl→RCOOH+NH4Cl設(shè)計正確的合成路線，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。(CH3CH2COOCH2CH2OOCCH2CH3)合成二丙酸乙二酯CH3CH2COOCH2CH2OOCCH2CH3CH3CH2COOHCH3CH2CNCH3CH2ClH2C—ClH2C—Cl【例題1】[例題2]苯甲酸苯甲酯(水仙花香料)：－C－O－CH2－O請設(shè)計以甲苯為原料合成苯甲酸苯甲酯的合成路線。存在于多種植物香精中，它除了可以用作香精、食品添加劑以及一些固體香料的溶劑，還可以用作塑料、涂料的增塑劑。此外具有殺火虱、蚤和疥蟲的作用，并且不刺激皮膚，無異臭和油膩感，可用于治療疥瘡?！鱇MnO4H+Cl2光照H2ONaOH濃H2SO4△KMnO4H+LiAlH4濃H2SO4△濃H2SO4Cl2光照氧化劑H2催化劑H2OCl2光照H2ONaOH氧化劑濃H2SO4△合成線路：④①②③O2

催化劑Cl2

光NaHCO3

溶液催化劑工業(yè)合成法－C－O－CH2－O(1)脂肪烴為基礎(chǔ)原料到酯的合成路線①一元合成路線：鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸酯HXRCH＝CH2RCH2CH2XNaOH水溶液ΔRCH2CH2OH[O]RCH2CHO[O]RCH2COOH濃硫酸Δ二、有機合成路線的設(shè)計與實施3.常見的有機合成路線②二元合成路線：二元醇二元醛二元羧酸鏈酯、環(huán)酯、聚酯X2CH＝CH2XCH2CH2XNaOH水溶液ΔHOCH2CH2OH[O]OHCCHO[O]HOOCCOOH濃硫酸Δ二、有機合成路線的設(shè)計與實施3.常見的有機合成路線(1)脂肪烴為基礎(chǔ)原料到酯的合成路線(2)芳香族化合物合成路線CH3CH2ClCH2OHCHOCOOH芳香酯濃硫酸Δ光照Cl2NaOH水溶液Δ[O][O]ClOHCl2FeCl3②NaOH水溶液Δ①二、有機合成路線的設(shè)計與實施3.常見的有機合成路線有機合成發(fā)展史→20世紀初，維爾施泰特通過十余步反應(yīng)合成顛茄酮，總產(chǎn)率僅有0.75%。十幾年后，羅賓遜僅用3步反應(yīng)便完成合成，總產(chǎn)率達90%。顛茄酮→20世紀中后期，伍德沃德與多位化學(xué)家合作，成功合成了奎寧、膽固醇、葉綠素、紅霉素、維生素B12等一系列結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然產(chǎn)物。→科里提出了系統(tǒng)化的逆合成概念，開始利用計算機來輔助設(shè)計合成路線。維生素B12有機合成的應(yīng)用工程塑料——聚碳酸酯

迄今為止，人類已知的物質(zhì)中95%以上為有機物，而這些有機物大多數(shù)是由人工合成的。通過有機合成制得的藥物、材料等物質(zhì)廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)、重工業(yè)、國防工業(yè)等眾多領(lǐng)域。上海世博會的石油館“油立方”比TNT爆炸威力大得多的超級炸藥——八硝基立方烷恒壓滴液漏斗

球形冷凝管

三頸燒瓶

有機合成的常用裝置

P891.由異丁烯合成甲基丙烯酸，合成路線如下：回答下列問題：【同步練習(xí)】H2C=C-CH3CH3A溴水①B②C催化劑/△③催化劑/△④D濃硫酸△/⑤H2C=C-COOHCH3⑴反應(yīng)②的條件

.⑵B生成C的反應(yīng)方程式

。NaOH水溶液，加熱2HOC(CH3)2CH2OH+O22HOC(CH3)2CHO+2H2O催化劑△異丁烯甲基丙烯酸BrH2C-C-CH3CH3BrHOH2C-C-CH3CH3OHOHC-C-CH3CH3OHH3C-C-COOHCH3OH水解氧化氧化醇的消去不能被氧化2.苯佐卡因，結(jié)構(gòu)簡式：學(xué)名：氨苯甲酸乙酯。它是一種白色結(jié)晶粉末,無臭、味微苦?？勺鳛榫植柯樽硭?，可使疼痛感減輕。請從乙烯、丙烯、1,3-丁二烯、苯、甲苯、苯酚中挑選合適原料合成苯佐卡因已知：[苯胺，有強還原性，易被氧化]+分析過程:原料乙烯√√目標分子【同步練習(xí)】你認為哪種合成路線合理？為什么？++√？[氨基易被氧化][歸納說明]引入或轉(zhuǎn)化官能團時，注意綜合考慮，必要時需要對有些官能團進行保護。[練3]：推斷：A、B、C、D、E、F的結(jié)構(gòu)簡式?乙烯乙醇乙酸C2H4O2CH2OHCH2COOHCH2OOCCH3CH2COOCH2CH3【同步練習(xí)】[練習(xí)4]已知：分析下圖變化，加成寫出A、B、C、D、E、F的結(jié)構(gòu)簡式?CH3COCH3CH3COCH3CNHCH3COHCH3COOHCH2CCH3COOH=CH2CCH3COOCH3=注意讀懂題干信息加聚反應(yīng)加成消去酯化【同步練習(xí)】酚是重要的化工原料，通過下列流程可合成阿司匹林、香料和一些高分子化合物。COOHOHCOOHOOCCH3OHBrBrOH取代反應(yīng)消去加成消去HOH【同步練習(xí)】[練習(xí)5]已知：突破口1）寫出物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式C

G

。2）寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式

。3）寫出反應(yīng)⑧的化學(xué)方程式

。4）寫出反應(yīng)類型：④

⑦

。5）下列可檢驗阿司匹林樣品中混有水楊酸的試劑是

。a)三氯化鐵溶液（b)碳酸氫鈉溶液c)石蕊試液消去反應(yīng)加成反應(yīng)aCOOHOH水楊酸:阿司匹林:COOHOOCCH3回答下列問題：練習(xí)6CH3CH2CN＋NaBr③CH3CH2COOHCH3CHBrCOOH問題：(1)推斷出上述轉(zhuǎn)化中的各有機物(2）F可以有多種結(jié)構(gòu)。寫出下列情況下F的結(jié)構(gòu)簡式：①分子式為C7H12O5

；②分子內(nèi)含有一個七元環(huán)

。②CH3CH2CNCH3CH2COOH有下列有機物之間的相互轉(zhuǎn)化：已知：①CH3CH2Br＋NaCN取代反應(yīng)水解反應(yīng)取代反應(yīng)CH3CHBrCH3-CH3CHCOOHCH3-CH3CCOOHCH3-BrCH3CCOOHCH3-CNCH3CCOOH-CH3-COOH【同步練習(xí)】7.已知：多羥基化合物可以脫水成鏈狀物或環(huán)狀物。化合物C和E都是醫(yī)用功能高分子材料，且有相同的元素百分組成，均可由化合物A(C4H8O3)制得，如下圖所示，B和D互為同分異構(gòu)體。D：C4H6O2五原子環(huán)化合物B：C4H6O2可使溴水褪色E(C4H6O2)nC(C4H6O2)nAC4H8O3具有酸性一定條件下濃H2SO4濃H2SO4一定條件由不飽和度和分子式確定A為羥基羧酸確定羥基的位置消去加聚

縮聚A:HOCH2CH2CH2COOH【同步練習(xí)】D：C4H6O2五原子環(huán)化合物B：C4H6O2可使溴水褪色E(C4H6O2)nC(C4H6O2)nAC4H8O3具有酸性一定條件下濃H2SO4濃H2SO4一定條件消去加聚

縮聚A:HOCH2CH2CH2COOH【同步練習(xí)】試寫出：①化學(xué)方程式A→D

B→C

，②反應(yīng)類型A→B

，B→C

,A→E

。③A的結(jié)構(gòu)簡式的同分異構(gòu)體(同類別且有支鏈)的結(jié)構(gòu)簡式：-CH-COOHHOCH2CH3CH3CH3HO-C-COOH消去反應(yīng)加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)環(huán)狀化合物A發(fā)生一系列反應(yīng)如下,試推斷下列轉(zhuǎn)化中的各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式。8.已知：羧酸伯醇消去HOCH2CH2CH2CH2OHHOOCCH2CH2COOHCHCHHOOCCH=CHCOOHCH2=CH-CH=CH2

116HOOCCH2-CHCOOHOHC4H6O4C4H6O4+X酯化C8H14O4+H2O2個不飽和度,4個O∴X為C2H6O，即乙醇二元酯二烯烴一元醇22【同步練習(xí)】CH2Br-CH=CH-R9.有機物A、B、C互為同分異構(gòu)體，分子式為C5H8O2，有關(guān)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，已知：A的碳鏈無支鏈，且1molA能與4molAg(NH3)2OH完全反應(yīng)；B為五元環(huán)酯。試推斷各物質(zhì)。提示：CH3-CH=CH-RA的碳鏈無支鏈一分子A中含有2個醛基2個不飽和度OHCCH2CH2CH2CHOHOOCCH2CH2CH2COOHB為五元環(huán)酯C:CH3-CH=CH-R且分子式C5H8O2

CH3CH=CHCH2COOHCH3CH(OH)CH2CH2COOHCH2BrCH=CHCH2COOHHOCH2CH=CHCH2COOHHOCH2CH2CH2CH2COOHOHCCH2CH2CH2COOH1、有機推斷題中審題的要點歸納總結(jié)⑴文字、框圖及問題要全面瀏覽。⑵化學(xué)式、結(jié)構(gòu)式要看清。⑶隱含信息要善于發(fā)現(xiàn)。(4)抓住有機物間的衍生關(guān)系，根據(jù)試題的信息，靈活應(yīng)用有機物知識進行推斷。2、找突破口的方法(1)從物