2023年高中化学第三章烃的含氧衍生物第四节有机合成教案新人教版选修5.pdf

2020 高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 第四节 有机合成教案 新人教版选修 5 -1-第四节 有机合成 明确学习目标 1。掌握有机化学反应的主要类型(取代、加成、消去反应）、原理及应用，初步学会引入某些官能团的方法。2。在掌握各类有机物的性质、反应类型、相互转化的基础上,掌握设计合理的有机合成路线.3。能根据逆向合成法合理地设计有机合成路线。一、有机合成 1有机合成的概念 有机合成指利用简单、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。2有机合成的任务和过程 3有机合成遵循的基本原则(1）合成路线的各步反应的条件必须比较温和，并具有较高的产率。（2)所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染和廉价易得的。二、逆合成分析法 例如：由乙烯合成乙二酸二乙酯,其思维过程可概括如下：具体路线：2020 高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 第四节 有机合成教案 新人教版选修 5 -2-1结合我们前边学过的知识，你能想到的在有机物中引入卤素原子的方法有哪些？提示：醇(酚）的取代，烯烃（炔烃）的加成，烷烃、苯及苯的同系物的取代.2结合官能团的引入和转化方法，分析如何由乙烯合成乙酸乙酯？写出合成路线,并指明每步反应的类型.提示：一、有机合成的过程 1碳骨架的构建(1）碳链的增长 有机合成题中碳链的增长，最常见的是酯化反应,其他形式一般会以已知信息给出。（2）碳链的减短 （3）有机物碳链的成环和开环 转化的基础上掌握设计合理的有机合成路线能根据逆向合成法合理地设计有机合成路线一有机合成有机合成的概念有成遵循的基本原则合成路线的各步反应的条件必须比较温和并具有较高的产率所使用的基础原料和辅助原料应该低毒三章烃的含氧衍生物第四节有机合成教案新人教版选修结合我们前边学过的知识你能想到的在有机物中引入卤素原子2020 高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 第四节 有机合成教案 新人教版选修 5 -3-2官能团的引入(1）碳碳双键的引入方法 醇的消去反应引入。例如：CH3CH2OH错误!CH2=CH2H2O。卤代烃的消去反应引入。例如：CH3CH2BrNaOH错误!CH2=CH2NaBrH2O.炔烃与氢气、卤化氢、卤素单质加成(限制物质的量)可得到。例如：CHCH H2错误!CH2=CH2.(2)卤原子的引入方法 烃与卤素单质的取代反应。例如：CH3CH3Cl2错误!HClCH3CH2Cl（还有其他的卤代烃)。不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应。例如:CH2=CHCH3Br2CH2Br-CHBrCH3 CH2=CHCH3HBr错误!CH3CHBrCH3 转化的基础上掌握设计合理的有机合成路线能根据逆向合成法合理地设计有机合成路线一有机合成有机合成的概念有成遵循的基本原则合成路线的各步反应的条件必须比较温和并具有较高的产率所使用的基础原料和辅助原料应该低毒三章烃的含氧衍生物第四节有机合成教案新人教版选修结合我们前边学过的知识你能想到的在有机物中引入卤素原子2020 高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 第四节 有机合成教案 新人教版选修 5 -4-CHCH HCl错误!CH2=CHCl.醇与氢卤酸的取代反应。例如：ROH HX错误!RXH2O。(3）羟基的引入方法 烯烃与水加成生成醇。例如:CH2=CH2H2O错误!CH3CH2-OH.卤代烃在强碱性溶液中水解生成醇。例如：CH3CH2-BrNaOH错误!CH3CH2OH NaBr。醛或酮与氢气加成生成醇。例如：CH3CHO H2错误!CH3CH2OH，CH3COCH3H2错误!。酯水解生成醇。例如:CH3COOCH2CH3H2O错误!CH3COOH CH3CH2OH。(4）醛基(或羰基)的引入 醇的催化氧化。例如:2RCH2OH O2错误!2RCHO 2H2O，。（5)羧基的引入方法 醛被氧化成酸.例如：2CH3CHO O2错误!2CH3COOH。酯在酸性条件下水解。例如：CH3COOCH2CH3H2O错误!CH3COOH CH3CH2OH。含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化。例如:醇被强氧化剂氧化。例如:CH3CH2OH错误!CH3COOH H2O 即时练 1制取一氯乙烷，采用的最佳方法是（)A乙烷和氯气取代反应 B 乙烯和氯气加成反应 C乙烯和 HCl加成反应 D 乙烷和 HCl作用 转化的基础上掌握设计合理的有机合成路线能根据逆向合成法合理地设计有机合成路线一有机合成有机合成的概念有成遵循的基本原则合成路线的各步反应的条件必须比较温和并具有较高的产率所使用的基础原料和辅助原料应该低毒三章烃的含氧衍生物第四节有机合成教案新人教版选修结合我们前边学过的知识你能想到的在有机物中引入卤素原子2020 高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 第四节 有机合成教案 新人教版选修 5 -5-答案 C 解析 乙烷和氯气发生取代反应,会得到多种取代产物,从一氯乙烷到六氯乙烷都有，不会得到纯净的一氯乙烷,A 错误；乙烯和氯气反应：CH2=CH2Cl2CH2ClCH2Cl，产物是二氯乙烷不是氯乙烷，B错误;乙烯和氯化氢反应:CH2=CH2HClCH3CH2Cl，生成物只有氯乙烷,符合原子经济理念，C正确;乙烷和氯化氢不反应，D错误。2工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯 回答下题:（1）有机物 A的结构简式为_。(2）反应的化学方程式（要注明反应条件）:_。(3)反应的反应类型是_，反应的反应类型属于_。A取代反应 B 加成反应 C氧化反应 D 酯化反应（4)反应的化学方程式（不用写反应条件，但要配平)：_。（5）在合成线路中，设计第和这两步反应的目的是_.答案(1）(5）第步将OH转化为-OCH3、第步将-OCH3转化为OH，防止酚羟基被氧化(或答“防转化的基础上掌握设计合理的有机合成路线能根据逆向合成法合理地设计有机合成路线一有机合成有机合成的概念有成遵循的基本原则合成路线的各步反应的条件必须比较温和并具有较高的产率所使用的基础原料和辅助原料应该低毒三章烃的含氧衍生物第四节有机合成教案新人教版选修结合我们前边学过的知识你能想到的在有机物中引入卤素原子2020 高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 第四节 有机合成教案 新人教版选修 5 -6-止酚羟基被氧化”“保护酚羟基”均对）解析 本题中既给出了合成原料，又给出了目标产物的结构简式，所以可用正推法和逆推法相结合的方法得出 A和 B的结构简式。A为甲苯在催化剂条件下与 Cl2发生反应得到的产物，并且该物质在一定条件下可以得到对甲基苯酚，所以 A为;反应为羟基取代氯原子,为取代反应;反应为苯环上的甲基被氧化为羧基,为氧化反应；与乙醇发生反应得到 B物质，该反应应为酯化反应,所以 B的结构简式为。方法规律 有机合成中官能团的保护方法(1)酚羟基的保护 因酚羟基易被氧化，故在加入氧化剂之前将OH先转化为ONa(或OCH3)，待其他基团氧化后,再酸化使其转化为OH，其过程表示为 (2)碳碳双键的保护 碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前，可以利用其与 HCl等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应将其转变为碳碳双键。二、逆合成分析法的解题思路 三、常见的有机合成路线 (1）一元合成路线 转化的基础上掌握设计合理的有机合成路线能根据逆向合成法合理地设计有机合成路线一有机合成有机合成的概念有成遵循的基本原则合成路线的各步反应的条件必须比较温和并具有较高的产率所使用的基础原料和辅助原料应该低毒三章烃的含氧衍生物第四节有机合成教案新人教版选修结合我们前边学过的知识你能想到的在有机物中引入卤素原子2020 高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 第四节 有机合成教案 新人教版选修 5 -7-RCH=CH2错误!RCH2-CH2X错误!R-CH2CH2OH错误!RCH2-CHO错误!RCH2COOH 酯(2）二元合成路线 CH2=CH2错误!CH2XCH2X错误!HOH2CCH2OH错误!OHC-CHO错误!HOOC-COOH链酯、环酯、聚酯(3）芳香化合物合成路线 即时练 3以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOC-COOH)的过程中，要依次经过下列步骤中的（)与 NaOH 的水溶液共热 与 NaOH 的醇溶液共热 与浓硫酸共热到 170 在催化剂存在情况下与氯气反应 在 Cu或 Ag存在的情况下与氧气共热 与新制的 Cu(OH)2悬浊液共热后酸化 A B C D 答案 C 解析 采取逆向分析可知，乙二酸乙二醛乙二醇1，2二氯乙烷乙烯氯乙烷。然后再逐一分析反应发生的条件，可知 C项设计合理。4 由 1.丙醇制取,最简便的流程需要下列反应的顺序应是(）氧化 还原 取代 加成 消去 中和 缩聚 酯化 A B C D 转化的基础上掌握设计合理的有机合成路线能根据逆向合成法合理地设计有机合成路线一有机合成有机合成的概念有成遵循的基本原则合成路线的各步反应的条件必须比较温和并具有较高的产率所使用的基础原料和辅助原料应该低毒三章烃的含氧衍生物第四节有机合成教案新人教版选修结合我们前边学过的知识你能想到的在有机物中引入卤素原子2020 高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 第四节 有机合成教案 新人教版选修 5 -8-答案 B 解析 可采用逆推法：制取应该用 与 1.丙醇发生酯化反应生成；从哪里来？1。丙醇先发生消去反应生成丙烯，丙烯与溴发生加成反应生成 1，2.二溴丙烷，1,2。二溴丙烷水解生成 1，2。丙二醇，1,2。丙二醇最终氧化生成，最后与 1.丙醇发生酯化反应生成，发生反应依次为:消去反应、加成反应、取代反应、氧化反应、酯化反应，即。方法规律 有机合成的分析方法(1）正合成分析 此法是采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向待合成有机物，其思维程序是：原料中间产物 产品。(2)逆合成分析 此法是采用逆向思维方法,从产品的组成、结构、性质入手,找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向已知原料，其思维程序是:产品中间产物原料。（3)正、逆合成分析 此法是采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，从而得到最佳的合成路线。本课归纳总结 1。引入碳碳双键的三种方法:卤代烃、醇的消去，炔烃的不完全加成。2引入卤素原子的三种方法：醇的取代,烯烃（或炔烃）的加成，烷烃、苯及苯的同系物的取代。3引入羟基的四种方法：烯烃与水的加成,卤代烃的水解，酯的水解,醛、酮与 H2的加成。4官能团之间的转化：RCHCH2错误!RCH2CH2Cl错误!RCH2CH2OH错误!RCH2CHO错误!RCH2COOH错误!RCH2。1由乙醇制取乙二酸乙二酯的流程途径需经下列反应:水解反应 加成反应 氧化转化的基础上掌握设计合理的有机合成路线能根据逆向合成法合理地设计有机合成路线一有机合成有机合成的概念有成遵循的基本原则合成路线的各步反应的条件必须比较温和并具有较高的产率所使用的基础原料和辅助原料应该低毒三章烃的含氧衍生物第四节有机合成教案新人教版选修结合我们前边学过的知识你能想到的在有机物中引入卤素原子2020 高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 第四节 有机合成教案 新人教版选修 5 -9-反应 消去反应 酯化反应,其顺序正确的是（）A B C D 答案 B 解析 乙醇与浓硫酸共热 170 发生消去反应产生乙烯；然后乙烯与溴水发生加成反应产生 1，2。二溴乙烷，该物质再在 NaOH 的水溶液中加热发生水解反应产生乙二醇，乙二醇发生氧化反应产生乙二酸，乙二酸与乙二醇在浓硫酸存在时加热发生酯化反应产生乙二酸乙二酯，故制取顺序是.2乙烯酮（CH2=C=O)在一定条件下能跟含活泼氢原子的化合物发生加成反应，反应的通式可表示为 CH2=C=O HA （极不稳定),试指出下列反应不合理的是()ACH2=C=O HCl错误!CH3COCl BCH2=C=O H2O错误!CH3COOH CCH2=C=O CH3CH2OH错误!CH3COCH2CH2OH DCH2=C=O CH3COOH错误!（CH3CO)2O 答案 C 解析 根据所给信息中的产物与反应物的关系，可得出含活泼氢原子的化合物中的 H原子加在羰基所连的 C 原子上，其余部分加在羰基的 C 原子上.C 项应该得到 CH3COOCH2CH3(乙酸乙酯）。3（双选）已知：如果要合成，所用的原料可以是(）A2。甲基。1，3。丁二烯和 2。丁炔 B1，3.戊二烯和 2。丁炔 C2,3。二甲基。1，3。戊二烯和乙炔 D2,3。二甲基。1,3 丁二烯和丙炔 答案 AD 解析 转化的基础上掌握设计合理的有机合成路线能根据逆向合成法合理地设计有机合成路线一有机合成有机合成的概念有成遵循的基本原则合成路线的各步反应的条件必须比较温和并具有较高的产率所使用的基础原料和辅助原料应该低毒三章烃的含氧衍生物第四节有机合成教案新人教版选修结合我们前边学过的知识你能想到的在有机物中引入卤素原子2020 高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 第四节 有机合成教案 新人教版选修 5 -10-4乙烯是重要的有机原料,根据以下合成路线,回答问题。(1）写出乙烯的电子式_.（2)B 分子中的官能团名称是_.（3）写出指定反应的反应类型：_，_。(4)写出指定反应的化学方程式：_；_。答案(1)（2）羟基(3）取代反应 加成反应（4）CH2=CH2Br2CH2BrCH2Br2CH3COOH HOCH2CH2OH 错误!CH3COOCH2CH2OOCCH32H2O 解析(1）乙烯的结构简式为 CH2=CH2，其电子式为。(2)反应发生加成反应，CH2=CH2H2OCH3CH2OH，此官能团是羟基。(3）反应发生水解反应或取代反应，反应发生加成反应。(4)CH3CH2OH在铜催化作用下，和氧气发生氧化反应，生成 CH3CHO，乙醛被氧化成乙酸，反应发生酯化反应或取代反应，CH2=CH2Br2CH2Br CH2Br；2CH3COOH HOCH2CH2OH错误!CH3COOCH2CH2OOCCH32H2O.转化的基础上掌握设计合理的有机合成路线能根据逆向合成法合理地设计有机合成路线一有机合成有机合成的概念有成遵循的基本原则合成路线的各步反应的条件必须比较温和并具有较高的产率所使用的基础原料和辅助原料应该低毒三章烃的含氧衍生物第四节有机合成教案新人教版选修结合我们前边学过的知识你能想到的在有机物中引入卤素原子2020 高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 第四节 有机合成教案 新人教版选修 5 -11-转化的基础上掌握设计合理的有机合成路线能根据逆向合成法合理地设计有机合成路线一有机合成有机合成的概念有成遵循的基本原则合成路线的各步反应的条件必须比较温和并具有较高的产率所使用的基础原料和辅助原料应该低毒三章烃的含氧衍生物第四节有机合成教案新人教版选修结合我们前边学过的知识你能想到的在有机物中引入卤素原子