第三章 烃的含氧衍生物
第四节 有机合成
【学习目标】
1 .掌握常见官能团的引入、消除和衍变及碳骨架增减的方法。
2.掌握有机合成路线的选择和有机合成的常规方法。
3.能根据有机物的化学反应及衍变关系合成指定结构的产物。4.了解有机合成在生活和生产中的作用。
【自主学习】
一、有机合成的过程
1.有机合成是利用 的原料,通过有机反应,生成具有 和功能的有机化合物。
2、有机合成的任务包括 。
3、有机合成的思路:就是通过有机反应构建目标分子的 ,并 。
在碳链上引入C=C的三种方法:
(1) (2) (3) 。
在碳链上引入卤素原子(-X)的三种方法:
(1) (2) (3) 。
在碳链上引入羟基(-OH)的四种方法:
(1) (2) (3) (4) 。
在碳链上引入醛基(-CHO)的方法
(1) (2) (3)
在碳链上引入羧基(-COOH)的方法
(1) (2) (3) (4) 。
在碳链上引入酯基(-COO-)的方法
官能团的消除与转化是有机合成的重要环节,请完成下列学习任务。
(1)官能团的消除
①通过 反应消除不饱和键。
②通过_________反应或_________反应消除卤原子
③通过________反应、_______反应或_____反应消除羟基
④通过_________反应或_________反应消除醛基(—CHO)。
(2)官能团的衍变
①通过 ,将一元醇(RCH2CH2—OH)变为二元醇
R-eq \o(\s\up 19(OH ),\s\do0())eq \o(\s\up 19(OH ),\s\do0())。
②通过 ,将卤代烃的卤原子在碳链上位置移动。
CH3CH2CH2Cl CH3CH=CH2 CH3eq \o(\s\up 0(-CH),\s\do 12())-CH3
(3)官能团的保护
工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯
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问题:题中设计③和⑥的目的是什么?
【合作探究】
1、合成设计思路:
2、有机合成路线的设计
逆合成分析示意图:
[逆推法合成有机物思路
[探究]用绿色化学的角度出发,有机合成的设计有哪些注意事项?
不使用有毒原料;不产生有毒副产物;产率尽可能高等
3、解题思路:
①剖析要合成的物质(目标分子),选择原料,路线(正向,逆向思维.结合题给信息)
②合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架
③目标分子中官能团引入
[例析]阅读课本,以(草酸二乙酯)为例,说明逆推法在有机合成中的应用。
(1)分析草酸二乙酯,官能团有
(2)反推,酯是由酸和醇合成的,则反应物为 和
(3)反推,酸是由醇氧化成醛再氧化酸来的,则可推出醇为
(4)反推,此醇A与乙醇的不同之处在于 。
此醇羟基的引入可用B
(5)反推,乙醇的引入可用 ,或
(6)由乙烯可用 制得B。
分析思路:
书写上述6步的化学反应方程式:
【课堂检测】
1.肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
+CH3CHO+H2O
(1)请推测B侧链上可能发生反应的类型:__________________________________。(任填两种)
(2)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式:_______________________________________________。
(3)请写出同时满足括号内条件下B的所有同分异构体的结构简式:
(①分子中不含羰基和羟基;②是苯的对二取代物;③除苯环外,不含其他环状结构。)______________________。
2.乙酸苯甲酯可用作茉莉、白兰、月下香等香精的调合香料,它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成,合成路线如下:
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(1)C的结构简式为__________________________。
(2)反应②、③的反应类型为_______________,_______________。
(3)甲苯的一氯代物有 种。
(4)写出反应①的化学方程式_______________________________。
(5)为了提高乙酸苯甲酯的产率应采取的措施是(写一项) 。
3.是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成:
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(1)A 与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是
(2)B→C的反应类型是
(3)E的结构简式是
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式
(5)下列关于G的说法正确的是
A. 能于溴单质反应 B. 能与金属钠反应C. 1mol G最多能和3mol 氢气反应 D. 分子式是C9H6O3
4.下图中X是一种具有水果香味的合成香料,A是有直链有机物,E与FeCl3溶液作用显紫色。
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请根据上述信息回答:
(1)A中官能团的名称是 ,B→I的反应类型为
(2)只用一种试剂鉴别D、E、H,该试剂是 。(3)H与J互为同分异构体,J在酸性条件下水解有乙酸生成,J的结构简式为 。
(4)D和F反应生成X的化学方程式为 ,