高考化学一轮复习 第2章 烃的含氧衍生物 第三节 有机合成课件 新人教选修5.ppt

1.烃烃和和烃烃的衍生物的的衍生物的综综合合应应用。用。2了解有机合成的一般方法。了解有机合成的一般方法。第三节第三节 有机合成有机合成2021/8/11 星期三11有机合成的过程有机合成的过程(1)有机合成是指利用有机合成是指利用 、的原料，通过有机反应，生成具有的原料，通过有机反应，生成具有 和和 的有机物的过程。的有机物的过程。(2)有机合成遵循的原则有：有机合成遵循的原则有：起始原料要价廉、易得、低毒性、低污染；起始原料要价廉、易得、低毒性、低污染；合成路线简捷，易于分离，产率合成路线简捷，易于分离，产率 ；条件适宜，操作条件适宜，操作 ，能耗低，易于实现。，能耗低，易于实现。简单简单易得易得特定结构特定结构功能功能较高较高简便简便2021/8/11 星期三2(3)有机合成的任有机合成的任务务包括目包括目标标化合物化合物 的构建和的构建和 的的转转化。化。(4)有有机机合合成成的的过过程程是是利利用用简简单单的的试试剂剂作作为为基基础础原原料料，通通过过有有机机反反应应连连上上官官能能团团或或一一段段碳碳链链，得得到到一一个个中中间间体体；在在此此基基础础上上利利用用中中间间体体上上的的官官能能团团，加加上上辅辅助助原原料料，进进行行第第二二步步反反应应，合合成成第第二二个个中中间间体体经经过过多多步步反反应应，按按照照目目标标化化合合物物的的要要求求，合成具有一定碳原子数目、一定合成具有一定碳原子数目、一定结结构的目构的目标标化合物。其合成化合物。其合成过过程示意程示意图图如下：如下：分子骨架分子骨架官能团官能团2021/8/11 星期三32有机合成的方法有机合成的方法正逆合成分析法正逆合成分析法(1)有机合成的方法包括有机合成的方法包括 分析法和分析法和 分析法等。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：，逐步推向合成的目标有机物，其合成示意图是：(3)逆逆向向合合成成分分析析法法是是在在设设计计复复杂杂化化合合物物的的合合成成路路线线时时常常用用的的方方法法。它它是是将将目目标标化化合合物物倒倒退退一一步步寻寻找找上上一一步步反反应应的的 ，该该中中间间体体同同辅辅助助原原料料反反应应可可以以得得到到目目标标化化合合物物，而而这这个个中中间间体体，又又可可以以由由上上一一步步的的中中间间体体得得到到，依依次次类类推推，最最后后确确定最适宜的基础原料和最终的合成路线定最适宜的基础原料和最终的合成路线(如下图所示如下图所示)：正向合成正向合成逆向合成逆向合成 中间体中间体中间体中间体2021/8/11 星期三4有机合成有机合成题题的解的解题题思路是什么？思路是什么？提示：提示：有机合成题的解题思路是：有机合成题的解题思路是：(1)(1)首首先先要要正正确确判判断断要要合合成成的的有有机机物物的的类类别别，它它含含有有哪哪几几种种官官能能团团，与与哪哪些些知知识和信息有关；识和信息有关；(2)(2)其其次次是是根根据据现现有有的的原原料料、信信息息和和有有关关反反应应规规律律，尽尽可可能能合合理理地地把把目目标标化化合合物物分分成成若若干干片片断断，或或寻寻找找官官能能团团的的引引入入、转转换换、保保护护方方法法，或或设设法法将将各各片片断拼接衍变，尽快找出合成目标化合物的关键；断拼接衍变，尽快找出合成目标化合物的关键；2021/8/11 星期三5(3)最最后后将将正正向向推推导导和和逆逆向向推推导导得得出出的的若若干干个个合合成成路路线线加加以以综综合合比比较较，选选择择出出最最佳佳的合成方案。的合成方案。其解其解题题思路可思路可简简要列如下表：要列如下表：2021/8/11 星期三61取代反应取代反应(1)取取代代反反应应指指的的是是有有机机物物分分子子中中的的某某些些原原子子或或原原子子团团被被其其他他原原子子或或原原子子团团所所代替的反应。代替的反应。(2)烃烃的的卤卤代代、芳芳香香烃烃的的硝硝化化或或磺磺化化、卤卤代代烃烃的的水水解解、醇醇分分子子间间的的脱脱水水反反应应、醇醇与与氢氢卤卤酸酸的的反反应应、酚酚的的卤卤代代、酯酯化化反反应应、酯酯的的水水解解和和醇醇解解以以及及蛋蛋白白质质的的水水解等都属于取代反应。解等都属于取代反应。(3)在在有有机机合合成成中中，利利用用卤卤代代烷烷的的取取代代反反应应，将将卤卤原原子子转转化化为为羟羟基基、氨氨基基等等官官能团，从而制得用途广泛的醇、胺等有机物。能团，从而制得用途广泛的醇、胺等有机物。2021/8/11 星期三7 2加成反应加成反应(1)加加成成反反应应指指的的是是有有机机物物分分子子中中的的不不饱饱和和碳碳原原子子与与其其他他原原子子或或原原子子团团相相互互结结合合生成新化合物的反应。生成新化合物的反应。(2)能能与与分分子子中中含含碳碳碳碳双双键键、碳碳碳碳叁叁键键等等有有机机物物发发生生加加成成反反应应的的试试剂剂有有氢氢气气、卤卤素单质、氢卤酸、水等。素单质、氢卤酸、水等。此此外外，苯苯环环的的加加氢氢，醛醛、酮酮与与H2、X2、HX、HCN、NH3等等的的加加成成，也也是是必必须须掌握的重要的加成反应。掌握的重要的加成反应。2021/8/11 星期三8(3)加加成成反反应应过过程程中中原原来来有有机机物物的的碳碳骨骨架架结结构构并并未未改改变变，这这一一点点对对推推测测有有机机物物的的结结构构很重要。很重要。(4)利用加成反利用加成反应应可以增可以增长长碳碳链链，也可以，也可以转换转换官能官能团团，在有机合成中有广泛的，在有机合成中有广泛的应应用。用。3消去反应消去反应(1)消消去去反反应应指指的的是是在在一一定定条条件件下下，有有机机物物脱脱去去小小分分子子物物质质(如如H2O、HX等等)生生成成分分子子中含双中含双键键或或叁键叁键的不的不饱饱和有机物的反和有机物的反应应。(2)醇分子内脱水、醇分子内脱水、卤卤代代烃烃分子内脱分子内脱卤卤化化氢氢是中学是中学阶阶段必段必须须掌握的消去反掌握的消去反应应。2021/8/11 星期三9醇分子内脱水：醇分子内脱水：卤代烃脱卤化氢：卤代烃脱卤化氢：(主主)(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。如去反应。如 发生消去反应时主要生成发生消去反应时主要生成 2021/8/11 星期三10也也有有少少量量的的(CH3)2CHCH=CH2生生成成，而而CH3X和和(CH3)3CCH2X却却不不能能发发生生消去反消去反应应。(4)醇醇类类发发生生消消去去反反应应的的规规律律与与卤卤代代烃烃的的消消去去规规律律相相似似，但但反反应应条条件件不不同同，醇醇类类发发生生消消去去反反应应的的条条件件是是浓浓硫硫酸酸、加加热热，而而卤卤代代烃烃发发生生消消去去反反应应的的条条件件是是浓浓NaOH、醇醇、加加热热(或或NaOH的醇溶液，的醇溶液，)，要注意区分。，要注意区分。(5)在在有有机机合合成成中中，利利用用醇醇或或卤卤代代烷烷的的消消去去反反应应可可以以在在碳碳链链上上引引入入双双键键、叁叁键键等等不不饱饱和和键键。2021/8/11 星期三114.有机化学中的氧化反应和还原反应有机化学中的氧化反应和还原反应(1)有有机机化化学学中中，通通常常将将有有机机物物分分子子中中加加入入氧氧原原子子或或脱脱去去氢氢原原子子的的反反应应称称为为氧氧化化反反应应，而将有机物分子中加入，而将有机物分子中加入氢氢原子或脱去氧原子的反原子或脱去氧原子的反应应称称为还为还原反原反应应。(2)在在氧氧化化反反应应中中，常常用用的的氧氧化化剂剂有有O2、酸酸性性KMnO4溶溶液液、O3、银银氨氨溶溶液液和和新新制制的的Cu(OH)2悬浊悬浊液等；在液等；在还还原反原反应应中，常用的中，常用的还还原原剂剂有有H2、LiAlH4和和NaBH4等。等。(3)有有机机物物的的燃燃烧烧、有有机机物物被被空空气气氧氧化化、有有机机物物被被酸酸性性KMnO4溶溶液液氧氧化化、醛醛基基被被银银氨氨溶溶液液和和新新制制的的Cu(OH)2悬悬浊浊液液氧氧化化、烯烯烃烃被被臭臭氧氧氧氧化化等等都都属属于于氧氧化化反反应应；而而不不饱饱和和烃烃的的加加氢氢、硝硝基基还还原原为为氨氨基基、醛醛基基或或酮酮基基的的加加氢氢、苯苯环环的的加加氢氢等等都都属属于于还还原反原反应应。2021/8/11 星期三12(4)利用氧化反利用氧化反应应或或还还原反原反应应，可以，可以转变转变有机物的官能有机物的官能团团，实现实现醇、醇、醛醛、羧羧酸等酸等物物质间质间的相互的相互转转化。如：化。如：5加聚反应加聚反应(1)相相对对分分子子质质量量小小的的化化合合物物(也也叫叫单单体体)通通过过加加成成反反应应互互相相聚聚合合成成为为高高分分子子化化合合物的反物的反应应叫做加聚反叫做加聚反应应。(2)加聚反加聚反应应的特点是：的特点是：链链节节(也也叫叫结结构构单单元元)的的相相对对分分子子质质量量与与单单体体的的相相对对分分子子质质量量(或或相相对对分分子子质质量量和和)相等。相等。2021/8/11 星期三13产产物中物中仅仅有高聚物，无其他小分子生成，但生成的高聚物由于有高聚物，无其他小分子生成，但生成的高聚物由于n值值不同，是混合不同，是混合 物物(注意！注意！)。实质实质上是通上是通过过加成反加成反应应得到高聚物。得到高聚物。(3)加加聚聚反反应应的的单单体体通通常常是是含含有有 键键或或CC键键的的化化合合物物。可可利利用用“单单双双键键互互换换法法”巧断加聚巧断加聚产产物的物的单单体。体。常常见见的的单单体体主主要要有有：乙乙烯烯、丙丙烯烯、氯氯乙乙烯烯、苯苯乙乙烯烯、丙丙烯烯腈腈()、1,3丁二丁二烯烯、异戊二、异戊二烯烯和甲基丙和甲基丙烯烯酸甲酸甲酯酯()等。等。2021/8/11 星期三146缩聚反应缩聚反应(1)单单体体间间的的相相互互反反应应生生成成高高分分子子，同同时时还还生生成成小小分分子子(如如H2O、HX等等)的的反反应应叫做缩聚反应。叫做缩聚反应。(2)缩缩聚聚反反应应与与加加聚聚反反应应相相比比较较，其其主主要要的的不不同同之之处处是是缩缩聚聚反反应应中中除除生生成成高高聚聚物物外外同同时时还还有有小小分分子子生生成成，因因而而缩缩聚聚反反应应所所得得高高聚聚物物的的结结构构单单元元的的相相对对分分子子质质量量比反应的单体的相对分子质量小。比反应的单体的相对分子质量小。7显色反应显色反应(1)某些有机物跟某些试剂作用而产生特征颜色的反应叫显色反应。某些有机物跟某些试剂作用而产生特征颜色的反应叫显色反应。2021/8/11 星期三15(2)苯苯酚酚遇遇FeCl3溶溶液液显显紫紫色色，淀淀粉粉遇遇碘碘单单质质显显蓝蓝色色，某某些些蛋蛋白白质质遇遇浓浓硝硝酸酸显显黄黄色色等等都属于有机物的都属于有机物的显显色反色反应应。苯酚遇苯酚遇FeCl3溶液溶液显显紫色。紫色。淀粉遇碘淀粉遇碘单质显蓝单质显蓝色。色。这这是一个特征反是一个特征反应应，常用于淀粉与碘，常用于淀粉与碘单质单质的相互的相互检验检验。某些蛋白某些蛋白质质遇遇浓浓硝酸硝酸显显黄色。黄色。含含有有苯苯环环的的蛋蛋白白质质遇遇浓浓硝硝酸酸显显黄黄色色。这这是是由由于于蛋蛋白白质质变变性性而而引引起起的的特特征征颜颜色色反反应应，通常用于蛋白通常用于蛋白质质的的检验检验。(常用于苯酚或酚类物质的鉴别常用于苯酚或酚类物质的鉴别)2021/8/11 星期三16【例【例1】以以乙醇乙醇为为原料，用下述原料，用下述6种种类类型的反型的反应应：氧氧化化，消消去去，加加成成，酯酯化化，水水解解，加加聚聚，来来合合成成乙乙二二酸酸乙乙二二酯酯()的正确的正确顺顺序是序是()A B C D解析：解析：其合成路线可表示如下：其合成路线可表示如下：答案：答案：C2021/8/11 星期三17对有机反应的学习应注意以下几点：对有机反应的学习应注意以下几点：(1)理解并掌握各类有机化学反应的反应机理理解并掌握各类有机化学反应的反应机理(2)正确标示有机反应发生的条件正确标示有机反应发生的条件有机反应必须在一定条件下才能发生有机反应必须在一定条件下才能发生反应条件不同，反应类型和反应产物也有可能不同反应条件不同，反应类型和反应产物也有可能不同(3)准确书写有机反应的化学方程式准确书写有机反应的化学方程式有机物可用结构简式表示有机物可用结构简式表示标明反应必须的条件标明反应必须的条件不漏写其他生成物不漏写其他生成物将方程式进行配平将方程式进行配平2021/8/11 星期三181氯氯普普鲁鲁卡因卡因盐盐酸酸盐盐是一种局部麻醉是一种局部麻醉剂剂，麻醉作用，麻醉作用较较快、快、较较强强，毒性，毒性较较低，其合成低，其合成路路线线如下：如下：2021/8/11 星期三19请请把相把相应应反反应应名称填入下表中，供名称填入下表中，供选择选择的反的反应应名称如下：名称如下：氧化、氧化、还还原、硝化、磺化、原、硝化、磺化、氯氯化、酸化、碱化、成化、酸化、碱化、成盐盐、酯酯化、化、酯酯交交换换、水解、水解(氯普鲁卡因盐酸盐氯普鲁卡因盐酸盐)反反应编应编号号反反应应名称名称2021/8/11 星期三20解析：解析：此题以甲苯为原料，经八步反应最终合成此题以甲苯为原料，经八步反应最终合成 容容易看出，反应易看出，反应为硝化，但接下来的两步反应的生成物没有给出，只写出为硝化，但接下来的两步反应的生成物没有给出，只写出(A)、(B)，经反应经反应的产物不难看出的产物不难看出、两步反应在苯环上引进了氯原子，且变成了酯，而反两步反应在苯环上引进了氯原子，且变成了酯，而反应应为酯化反应，则反应为酯化反应，则反应、分别进行了氯代和氧化。分别进行了氯代和氧化。进行酯交换反应，生成物进行酯交换反应，生成物C是是 ，反应，反应则是还原则是还原NO2为为NH2的反应，反应的反应，反应是成盐的反应。是成盐的反应。答案：答案：硝化硝化氯氯代氧化代氧化酯酯化化还还原原2021/8/11 星期三21有有机机合合成成的的思思路路是是通通过过有有机机反反应应构构建建目目标标化化合合物物的的分分子子骨骨架架，并并引引入入或或转转化化所所需需的的官官能能团团。根根据据所所学学过过的的有有机机反反应应，应应掌掌握握有有机机物物官官能能团团的的引引入入、消消除除和和转转化的各种方法。化的各种方法。1官能团的引入官能团的引入(1)引引入碳碳双入碳碳双键键()卤卤代代烃烃的消去的消去2021/8/11 星期三22醇的消去醇的消去炔烃的不完全加成炔烃的不完全加成(2)引入卤原子引入卤原子(X)烷烃或苯及其同系物的卤代烷烃或苯及其同系物的卤代2021/8/11 星期三23不饱和烃与不饱和烃与HX、X2的加成的加成醇与氢卤酸的取代醇与氢卤酸的取代(3)引入羟基引入羟基(OH)烯烃与水的加成烯烃与水的加成2021/8/11 星期三24 醛醛(酮酮)的加成的加成 卤代烃的水解卤代烃的水解 酯的水解酯的水解2021/8/11 星期三252官能团的消除官能团的消除(1)通过有机物加成可消除不饱和键通过有机物加成可消除不饱和键(2)通过消去、氧化或酯化可消除羟基通过消去、氧化或酯化可消除羟基(3)通过加成或氧化可消除醛基通过加成或氧化可消除醛基(4)通过消去或取代可消除卤原子通过消去或取代可消除卤原子2021/8/11 星期三26 3官能团的转变官能团的转变(1)利利用官能用官能团团的衍生关系的衍生关系进进行行转变转变，如如：醇醇 醛醛 羧酸羧酸(2)通过不同的反应途径增加官能团的个数，如：通过不同的反应途径增加官能团的个数，如：(3)通过不同的反应，改变官能团的位置通过不同的反应，改变官能团的位置此外，我们还可以利用不同的有机反应增长或减短有机物的碳链。此外，我们还可以利用不同的有机反应增长或减短有机物的碳链。2021/8/11 星期三27【例【例2】(2010广东珠海模拟广东珠海模拟)有有机物机物A是不是不饱饱和和链烃链烃，且不含甲基。，且不含甲基。A到到G的合成路的合成路线线如下面框如下面框图图所示，所示，图图中括号内数据表示相中括号内数据表示相对对分子分子质质量，量，D不存在同分异构体，不存在同分异构体，G是有香味的物是有香味的物质质且可以使溴水褪色。且可以使溴水褪色。已知：已知：2021/8/11 星期三28回答下列回答下列问题问题：(1)指出反指出反应类应类型：型：BC_，EF_。(2)写出下列物写出下列物质质的的结结构构简简式式A_，E_，F_。(3)写出下列反写出下列反应应的化学方程式：的化学方程式：BC_；FG_。(4)写出写出G使溴水褪色反使溴水褪色反应应的化学方程式：的化学方程式：_。2021/8/11 星期三29解析：解析：设设A的分子式为的分子式为CnH2n或或CnH2n2，根据其相对分子质量进行讨论，可得，根据其相对分子质量进行讨论，可得A的分的分子式为子式为C4H6，由于，由于A分子中不含甲基，所以不能为炔，只能为分子中不含甲基，所以不能为炔，只能为CH2CHCHCH2。B的相对分子质量比的相对分子质量比A大大160，所以，所以B中含两个中含两个Br原子，结构简式为原子，结构简式为CH2BrCHCHCH2Br或或CH2BrCHBrCHCH2，则，则C的结构简式为的结构简式为CH2OHCHCHCH2OH或或CH2OH CHOHCHCH2，由于，由于D不存在同分异构体，可推知不存在同分异构体，可推知C的结的结构简式只能为构简式只能为CH2OHCHCHCH2OH，则，则B的结构简式只能为的结构简式只能为CH2BrCHCHCH2Br，所以所以D的结构简式为的结构简式为CH2OHCH2CHClCH2OH,D完全氧化得到完全氧化得到E，E的结构简式为的结构简式为HOOCCH2CHClCOOH，E发生消去反应发生消去反应得到得到F，F的结构简式为的结构简式为HOOCCHCHCOOH，F发生酯化反应得发生酯化反应得G，G的结构的结构简式为简式为C2H5OOCCHCHCOOC2H5。2021/8/11 星期三30答案：答案：(1)取代反应取代反应(或水解反应或水解反应)消去反应消去反应(2)CH2CHCHCH2HOOCCH2CHClCOOHHOOCCHCHCOOH(3)CH2BrCHCHCH2Br2H2O HOCH2CHCHCH2OH2HBrHOOCCHCHCOOH2C2H5OH C2H5OOCCHCHCOOC2H52H2O(4)C2H5OOCCHCHCOOC2H5Br2C2H5OOCCHBrCHBrCOOC2H52021/8/11 星期三31有机合成的分析方法有机合成的分析方法1正正合合成成分分析析法法：是是采采用用正正向向思思维维方方法法，从从已已知知原原料料入入手手，找找出出合合成成所所需需要要的的直直接或间接的中间体，逐步推向待合成有机物，其思维程序是：原料接或间接的中间体，逐步推向待合成有机物，其思维程序是：原料中间体中间体产品。产品。2逆逆合合成成分分析析法法：是是采采用用逆逆向向思思维维方方法法，从从产产品品的的组组成成、结结构构、性性质质入入手手，找找出出合合成成所所需需要要的的直直接接或或间间接接的的中中间间体体，逐逐步步推推向向已已知知原原料料，其其思思维维程程序序是是：产产品品中间体中间体原料。原料。2021/8/11 星期三323综综合合比比较较法法：是是采采用用综综合合思思维维的的方方法法，将将正正向向或或逆逆向向推推导导出出的的几几种种合合成成途途径径进进行比较，从而得到最佳的合成路线。行比较，从而得到最佳的合成路线。例如：由乙烯合成草酸二乙酯，其思维过程概括如下：例如：由乙烯合成草酸二乙酯，其思维过程概括如下：2021/8/11 星期三332有有机化学反机化学反应应因反因反应应条件不同，可生成不同的有机条件不同，可生成不同的有机产产品。例如品。例如：(1)(2)苯苯的的同同系系物物与与卤卤素素单单质质混混合合，若若在在光光照照条条件件下下，侧侧链链上上的的氢氢原原子子被被卤卤素素原原子子取取代；若在催化代；若在催化剂剂作用下，苯作用下，苯环环上的上的氢氢原子被原子被卤卤素原子取代。素原子取代。工工业业上利用上述信息，按下列路上利用上述信息，按下列路线线合成合成结结构构简简式式为为 的物的物质质，该该物物质质是一种香料。是一种香料。2021/8/11 星期三34请根据上述路线，回答下列问题：请根据上述路线，回答下列问题：(1)A的结构简式可能为的结构简式可能为_。(2)反应反应、的反应类型分别为的反应类型分别为_、_、_。2021/8/11 星期三35(3)反反应应的化学方程式的化学方程式为为(有机物写有机物写结结构构简简式，并注明反式，并注明反应应条件条件)：_。(4)工工业业生生产产中，中中，中间产间产物物A需需经经反反应应得得D，而不采取直接，而不采取直接转转化化为为D的方法，的方法，其原因是其原因是_。(5)这这种香料具有多种同分异构体，其中某些物种香料具有多种同分异构体，其中某些物质质有下列特征：有下列特征：其水溶液遇其水溶液遇FeCl3溶液呈紫色；溶液呈紫色；分子中有苯分子中有苯环环且苯且苯环环上的一溴代物有两种。写出符合上述条件的上的一溴代物有两种。写出符合上述条件的物物质质可能的可能的结结构构简简式式(只写两种只写两种)：_。2021/8/11 星期三36解析：解析：据题目信息据题目信息(2)，苯的同系物在光照条件下与，苯的同系物在光照条件下与Cl2反应，氯原子取代侧链上的反应，氯原子取代侧链上的氢，故氢，故A可能的结构为：可能的结构为：。结合目标产物及反应。结合目标产物及反应的条件，的条件，可知反应可知反应为消去反应生成为消去反应生成B为为 。据题目信息。据题目信息(1)及目标产物结构，及目标产物结构，B与与HCl应在应在H2O2存在下发生加成反应生成存在下发生加成反应生成C为为 ，在碱性条件下水解生成，在碱性条件下水解生成D为为 ，氧化后得目标产物。，氧化后得目标产物。2021/8/11 星期三37 答案：答案：(1)(2)加加成反成反应应消去反消去反应应水解或取代反水解或取代反应应(3)(4)的的水解产物的水解产物的 不能不能经经氧化反氧化反应应而得到而得到产产品品 (或或A中中 的水解的水解产产物物 不在不在链链端，不能氧化成端，不能氧化成 CHO)(其他合理答案也可其他合理答案也可)2021/8/11 星期三38(5)2021/8/11 星期三39【例【例1】乙乙烯烯在硫酸催化作用下与水化合成乙醇在硫酸催化作用下与水化合成乙醇经过经过下列步下列步骤骤：首先在：首先在较较低温度下乙低温度下乙烯烯被被浓浓硫酸吸收：硫酸吸收：CH2=CH2H2SO4(浓浓)CH3CH2OSO3H()然后生成物然后生成物()再再进进一步吸收乙一步吸收乙烯烯，产产生生成物生生成物()：CH3CH2OSO3HCH2=CH2(CH3CH2O)2SO2()加水加水时时，生成物，生成物()和和()都与水反都与水反应应生成乙醇：生成乙醇：CH3CH2OSO3HH2OCH3CH2OHH2SO4(CH3CH2O)2SO22H2O2CH3CH2OHH2SO42021/8/11 星期三40下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()化合物化合物、都属于都属于酯类酯类上述生成上述生成、化合物的反化合物的反应应都属于都属于酯酯化反化反应应(酸酸和醇起作用生成和醇起作用生成酯酯和水的反和水的反应应叫做叫做酯酯化反化反应应)上述生成上述生成、化合物的反化合物的反应应都属都属于加成反于加成反应应上述生成醇的反上述生成醇的反应应都属于取代反都属于取代反应应A只有只有 B只有只有C只有只有 D2021/8/11 星期三41解析：解析：化合物化合物、中烃基中烃基(CH3CH2)通过氧原子与酸的中心原子相连，故化合物通过氧原子与酸的中心原子相连，故化合物、都属于酯类，但题述生成都属于酯类，但题述生成、化合物的反应不是酯化反应，而是加成反应，化合物的反应不是酯化反应，而是加成反应，因为因为CH2=CH2分子中的双键反应后变成饱和的，双键中的其中一个键断裂，不饱分子中的双键反应后变成饱和的，双键中的其中一个键断裂，不饱和碳原子上结合其它原子或原子团，符合加成反应的特征。由和碳原子上结合其它原子或原子团，符合加成反应的特征。由、化合物生成醇化合物生成醇的反应是酯的水解反应属于取代反应。的反应是酯的水解反应属于取代反应。答案：答案：C 2021/8/11 星期三42高分策略高分策略 有机反应类型的判断有机反应类型的判断 有机化学反应间的关系，不像无机化学的四种基本反应类型那样完全并列，在有机化学反应间的关系，不像无机化学的四种基本反应类型那样完全并列，在它们之间，有包含与被包含，有交叉，也有并列。在诸多有机反应中，取代与它们之间，有包含与被包含，有交叉，也有并列。在诸多有机反应中，取代与加成是最重要的两类。加成是最重要的两类。(1)取代反应：概念的主线是取代反应：概念的主线是“某些某些被其他被其他代替代替”，其中，其中“某些某些”不仅仅是不仅仅是“某一个某一个”。它包括以下几种情况：一个原子被另一个原子或原子团所代替的反。它包括以下几种情况：一个原子被另一个原子或原子团所代替的反应；一个原子团被另一个原子或原子团所代替的反应；几个原子或原子团被一应；一个原子团被另一个原子或原子团所代替的反应；几个原子或原子团被一个原子或原子团所代替的反应。个原子或原子团所代替的反应。2021/8/11 星期三43硝化、磺化、酯化、卤代烃的水解，糖类、蛋白质的水解，酯类水解，缩聚反应都硝化、磺化、酯化、卤代烃的水解，糖类、蛋白质的水解，酯类水解，缩聚反应都属于取代反应。属于取代反应。(2)加成反应：加成反应的特征是不饱和碳原子直接结合其他原子或原子团。加成加成反应：加成反应的特征是不饱和碳原子直接结合其他原子或原子团。加成反应的结果是有机物分子的不饱和度有所降低。加成反应包含以下几种情况，不同反应的结果是有机物分子的不饱和度有所降低。加成反应包含以下几种情况，不同分子间的加成反应，相同分子间的加成反应、加聚反应等都属于加成反应。分子间的加成反应，相同分子间的加成反应、加聚反应等都属于加成反应。2021/8/11 星期三44【例【例2】(16分分)肉肉桂酸甲桂酸甲酯酯M，常用于，常用于调调制具有草莓、葡萄、制具有草莓、葡萄、樱樱桃、香子桃、香子兰兰等香味的等香味的食用香精。食用香精。M属于芳香族化合物，苯属于芳香族化合物，苯环环上只含一个直支上只含一个直支链链，能，能发发生加聚反生加聚反应应和水和水解反解反应应。测测得得M的摩的摩尔尔质质量量为为162 gmol1，只含碳、，只含碳、氢氢、氧，且原子个数之比、氧，且原子个数之比为为551。(1)肉桂酸甲肉桂酸甲酯酯的的结结构构简简式是式是_。2021/8/11 星期三45(2)G为为肉桂酸甲肉桂酸甲酯酯的一种同分异构体，其分子的一种同分异构体，其分子结结构模型如构模型如图图所示所示(图图中球与球之中球与球之间连间连线线表示表示单键单键或双或双键键)。G的的结结构构简简式式为为_。(3)用芳香用芳香烃烃A为为原料合成原料合成G的路的路线线如下：如下：化合物化合物E中的官能团有中的官能团有_(填名称填名称)。2021/8/11 星期三46EF的反的反应类应类型是型是_，FG的化学方程式的化学方程式为为_。写出符合下列条件的写出符合下列条件的F的同分异构体的的同分异构体的结结构构简简式式(只写一种只写一种)_。i.分子内含苯分子内含苯环环，且苯，且苯环环上只有一个支上只有一个支链链；ii.在催化在催化剂剂作用下，作用下，1 mol该该物物质质与足量与足量氢氢气充分反气充分反应应，最多消耗，最多消耗5 mol H2；iii.它不能它不能发发生水解反生水解反应应。框框图图中中D到到F的的转转化，先化，先发发生催化氧化、后生催化氧化、后发发生消去反生消去反应应，能不能先能不能先发发生消去反生消去反应应，后，后发发生催化氧化？生催化氧化？_(填填“能能”或或“不能不能”)；理由是理由是_。2021/8/11 星期三472021/8/11 星期三48(1)分子式求算不准，得出分子式求算不准，得出错误结错误结构构简简式。式。(2)限制条件下，限制条件下，结结构的判断能力差。构的判断能力差。(3)醇醇羟羟基的氧化是有基的氧化是有结结构前提的，构前提的，该该醇不能被氧化。醇不能被氧化。(4)在在转转化化过过程中，要保程中，要保护护某些某些官能官能团团，故反，故反应应的的顺顺序序选择选择极极为为重要。重要。(5)该该同学答案中同学答案中G的的结结构构简简式漏写碳碳双式漏写碳碳双键键；苯苯环环做做为为官能官能团团未写出；未写出；FG的化学方程式未写出；的化学方程式未写出；简简答表达答表达显显然不准确，似是然不准确，似是而非，而非，醛醛基易被氧化基易被氧化为羧为羧基。基。2021/8/11 星期三49(1)肉桂酸甲酯的最简式为肉桂酸甲酯的最简式为C5H5O，设它的分子式为，设它的分子式为(C5H5O)n，M162 gmol1，(60516)n162，n2，故它的分子式为，故它的分子式为C10H10O2。结合题意知，肉桂酸甲酯分。结合题意知，肉桂酸甲酯分子中含有苯环、酯基子中含有苯环、酯基(COO)和碳碳双键，因为苯环上只含一个直支链，故苯环上的和碳碳双键，因为苯环上只含一个直支链，故苯环上的直支链为直支链为 。(2)根据球棍模型知，黑球表示碳原子，白球表示氢原根据球棍模型知，黑球表示碳原子，白球表示氢原子，花球表示氧原子。根据碳原子形成四个共价键子，花球表示氧原子。根据碳原子形成四个共价键(一个双键视为两个共价键一个双键视为两个共价键)，氧，氧原子形成两个共价键，氢原子形成一个共价键推知原子形成两个共价键，氢原子形成一个共价键推知G的结构简式。的结构简式。2021/8/11 星期三50(3)根据框图中的反应条件、化学式和结构简式知，根据框图中的反应条件、化学式和结构简式知，A到到B发生加成反应，发生加成反应，B到到C发生发生水解反应，水解反应，C到到D是醇羟基发生催化氧化反应，是醇羟基发生催化氧化反应，D到到E是醛基发生催化氧化反应，是醛基发生催化氧化反应，E到到F发生消去反应，发生消去反应，F到到G发生酯化反应。发生酯化反应。A、B、C、E、F的结构简式分别为：的结构简式分别为：2021/8/11 星期三51(3)苯环、羧基、羟基苯环、羧基、羟基 消去反应消去反应(任写一种任写一种)2021/8/11 星期三52不能因不能因为为OH直接相直接相连连的碳原子上没有的碳原子上没有氢氢原子，原子，该该醇醇羟羟基不能被催化氧化，基不能被催化氧化，如果先消去，生成碳碳双如果先消去，生成碳碳双键键，在，在醛醛催化氧化催化氧化过过程中，碳碳双程中，碳碳双键键也会被氧化，也会被氧化，导导致副致副产产物增多物增多 有机物推断技巧：推断有机物可以采用顺向思维法，即由反应物推断中间产物，有机物推断技巧：推断有机物可以采用顺向思维法，即由反应物推断中间产物，最后推知最终产物的结构。当已知反应物的结构式或分子式时，可以采用顺向思最后推知最终产物的结构。当已知反应物的结构式或分子式时，可以采用顺向思维法推断。逆向思维法推断有机物结构，即由产物向反应物推断。当反应物未知，维法推断。逆向思维法推断有机物结构，即由产物向反应物推断。当反应物未知，产物或中间产物的结构已知，可以采用逆推法。产物或中间产物的结构已知，可以采用逆推法。2021/8/11 星期三53如本题推断如本题推断F的结构简式时可采用逆推法。在解答综合题时，往往需要顺向思维法、的结构简式时可采用逆推法。在解答综合题时，往往需要顺向思维法、逆向思维法的综合运用，也称为综合法。在有机合成中，保护官能团就是设计路线逆向思维法的综合运用，也称为综合法。在有机合成中，保护官能团就是设计路线使指定官能团发生反应，避免其他官能团发生反应。例如利用烯醇制烯醛，先利用使指定官能团发生反应，避免其他官能团发生反应。例如利用烯醇制烯醛，先利用烯醇与烯醇与HX发生加成反应，后醇被催化氧化制醛，最后发生消去反应得烯醛。与发生加成反应，后醇被催化氧化制醛，最后发生消去反应得烯醛。与HX先加成、后消去的目的是保护碳碳双键。先加成、后消去的目的是保护碳碳双键。2021/8/11 星期三54