有机化学基础.ppt
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1、烃和烃的衍生物间的转化:烃和烃的衍生物间的转化:烷烃烯烃炔烃卤代烃醛羧酸酯醇+H2O+H2O-H2O+H2+H2+X2(HX)+X2(HX)-HX+X2+HX+H2O氧化还原氧化酯化水解水解酯化 有机合成有机合成的必备知识有机合成的必备知识 有机合成题的解题方法有机合成题的解题方法 有机合成的解题思路有机合成的解题思路 有机合成遵循的原则有机合成遵循的原则一一.有机合成的必备知识有机合成的必备知识1 1、各类有机物的相互转化:、各类有机物的相互转化:2 2、官能团的引入、官能团的引入羟基羟基的引入的引入卤原子卤原子的引入的引入双键双键的引入的引入烯烃与水加成烯烃与水加成醛或酮与醛或酮与H2加成
2、加成卤代烃碱性水解卤代烃碱性水解酯的水解酯的水解某些醇或卤代烃的消去引入某些醇或卤代烃的消去引入C=C醇的氧化引入醇的氧化引入C=O烃与烃与X2取代取代不饱和烃与不饱和烃与HX或或X2加成加成醇与醇与HX取代取代加成消加成消不饱和键不饱和键消去、氧化、酯化消去、氧化、酯化除羟基除羟基加成、氧化加成、氧化除醛基除醛基3 3、官能团的消除、官能团的消除不同官能团间的转换不同官能团间的转换RXRC=CRROHRCHORCOOHRCOOR通过某种途径使一个官能团变为两个,如通过某种途径使一个官能团变为两个,如CH3CH2OHHOCH2CH2OH通过某种途径使官能团的位置改变通过某种途径使官能团的位置改
3、变4、官能团的衍变官能团的衍变二二.有机合成题的解题方法有机合成题的解题方法1.1.直推法:直推法:从反应物正推至生成物,例如:从反应物正推至生成物,例如:CH2=CH2HOCH2CH2OH2.2.反推法反推法 先确定合成物的类别及题中给定的条件,然后先确定合成物的类别及题中给定的条件,然后从产物起一步一步反推至原料从产物起一步一步反推至原料 反推法的思维途径:反推法的思维途径:(1)首先确定所要合成的有机物属于何种类别,以及题)首先确定所要合成的有机物属于何种类别,以及题中所给定的条件与所要合成的有机物之间的关系。中所给定的条件与所要合成的有机物之间的关系。(2)以题中要求最终产物为起点,考
4、虑这一有机物由甲)以题中要求最终产物为起点,考虑这一有机物由甲经过一步反应而制得,如果甲不是所给的已知原料,再进经过一步反应而制得,如果甲不是所给的已知原料,再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应而制得,一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应而制得,一直推导到题目中给定的原料为终点。一直推导到题目中给定的原料为终点。1、将原料与产物的结构进行对比,一比碳干的变、将原料与产物的结构进行对比,一比碳干的变化,二比官能团的差异。化,二比官能团的差异。三、有机合成的解题思路三、有机合成的解题思路2、在合成某一种产物时,可能会产生多种不同的、在合成某一种产物时,可能会产生多种不同的方法和途径
5、,应当在兼顾原料省、产率高的前提下,方法和途径,应当在兼顾原料省、产率高的前提下,选择最合理、最简单的方法和途径。选择最合理、最简单的方法和途径。四、有机合成遵循的原则四、有机合成遵循的原则1所选择的每个反应的副产物尽可能少,所要得所选择的每个反应的副产物尽可能少,所要得到的主产物的产率尽可能高且易于分离,避免采用到的主产物的产率尽可能高且易于分离,避免采用副产物多的反应。副产物多的反应。2发生反应的条件要适宜,反应的安全系数要高,发生反应的条件要适宜,反应的安全系数要高,反应步骤尽可能少而简单。反应步骤尽可能少而简单。3要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能要按一定的反应顺序和规律引入官能
6、团,不能臆造不存在的反应事实,必要时应采取一定的措施臆造不存在的反应事实,必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。保护已引入的官能团。4所选用的合成原料要易得,经济。所选用的合成原料要易得,经济。例例1:已知:已知 试写出下图中试写出下图中AF各物质的结构简式各物质的结构简式解:解:例例2:解:解:例例3、已知:、已知:以丙烯、异戊二烯为原料合成以丙烯、异戊二烯为原料合成解:解:1、已知丙二酸(、已知丙二酸(HOOCCH2COOH)用)用P2O5脱脱水得到的主要产物分子式是水得到的主要产物分子式是C3O2;后者跟水加成,;后者跟水加成,仍得丙二酸。仍得丙二酸。C3O2是一种非常是一种非常“活
7、泼活泼”的化合物,除的化合物,除能跟水加成生成丙二酸外,还能跟能跟水加成生成丙二酸外,还能跟NH3、HCl、ROH(R为链烃基)等发生加成反应:为链烃基)等发生加成反应:(1)写出)写出C3O2的结构简式的结构简式 。(2)写出)写出C3O2分别跟分别跟HCl、CH3CH2OH发生加成反发生加成反应的化学方程式应的化学方程式 ;。练习:练习:2、由、由2-甲基丙烯、甲醇等合成聚甲基丙烯甲基丙烯、甲醇等合成聚甲基丙烯 酸甲酯(有机玻璃)酸甲酯(有机玻璃)解:解:3、感光高分子实施制作大规模集成电路不可缺少的、感光高分子实施制作大规模集成电路不可缺少的材料,感光高分子在曝光是会发生二聚反应,生成不
8、材料,感光高分子在曝光是会发生二聚反应,生成不溶性的交联高分子硬化模。将未感光部分用溶剂或其溶性的交联高分子硬化模。将未感光部分用溶剂或其他药品洗去,便可以制造集成电路等。常用的感光高他药品洗去,便可以制造集成电路等。常用的感光高分子有聚乙烯醇肉桂酸酯,它感光后的二聚交联高分分子有聚乙烯醇肉桂酸酯,它感光后的二聚交联高分子结构简式为(见下图):子结构简式为(见下图):(1)在感光前这种感光高分子(单分子)的结构简)在感光前这种感光高分子(单分子)的结构简式为式为 。(2)单分子的这种感光高分子材料可用肉桂酸)单分子的这种感光高分子材料可用肉桂酸(C6H5CH=CHCOOH)与一种烃反应而得其)
9、与一种烃反应而得其单体。试推断这种烃与肉桂酸生成肉桂酸乙烯酯单单体。试推断这种烃与肉桂酸生成肉桂酸乙烯酯单体的化学方程式体的化学方程式 。一种解法:一种解法:主要是结构推导主要是结构推导(1)计算不饱和程度,考虑相应的可能结构(2)确定起推点及起推物的结构简式(3)做到前后照应,左右关联,统筹全局的审题要求。(4)操作方法:逆推法逆推法 加减法加减法 对照法对照法 A A、B B、C C、D D、E E、F F和和G G都是有机化合物,它们都是有机化合物,它们的关系如图所示:的关系如图所示:(1)(1)化合物化合物C C的分子式是的分子式是C C7 7H H8 8O O,C C遇遇FeClFe
10、Cl3 3溶液显紫色,溶液显紫色,C C与溴水反应与溴水反应生成的一溴代物只有两种,生成的一溴代物只有两种,C C的结构简为的结构简为;(2)D(2)D为一直链化合物,其相对分子质量比化合物为一直链化合物,其相对分子质量比化合物C C小小2020,它能跟,它能跟NaHCONaHCO3 3反应放出反应放出COCO2 2,则,则D D分子式为分子式为,D D具有的官能团是具有的官能团是;(3)(3)反应反应的化学方程式是的化学方程式是;(4)(4)芳香化合物芳香化合物B B是与是与A A具有相同官能团的具有相同官能团的A A的同分异构体,通过反应的同分异构体,通过反应化合物化合物B B能生成能生成
11、E E和和F F,F F可能的结构简式是可能的结构简式是 ;(5)E(5)E可能的结构简式是可能的结构简式是 .(1)(1)化合物化合物C C的分子式是的分子式是C C7 7H H8 8O O,C C遇遇FeClFeCl3 3溶液显紫色,溶液显紫色,C C与与溴水反应生成的一溴代物只有两种,溴水反应生成的一溴代物只有两种,C C的结构简为的结构简为;(2)D(2)D为一直链化合物,其相对分子质量比化合物为一直链化合物,其相对分子质量比化合物C C小小2020,它能跟它能跟NaHCONaHCO3 3反应放出反应放出COCO2 2,则,则D D分子式为分子式为,D D具有具有的官能团是的官能团是;
12、符合符合C Cn nH H2n2nO O2 2,而而D D为羧为羧酸酸,预计可能是酯预计可能是酯根据信息根据信息C C为为:CHCH3 3-OHM(C)=108,M(D)=108-20=88M(C)=108,M(D)=108-20=88又又M(-COOH)=45 M(-COOH)=45 则则M(CM(Cn nH H2n+12n+1)=88-45=43 n=3)=88-45=43 n=3C C3 3H H7 7COOHCOOH(3)(3)反应反应的化学方程式是的化学方程式是;(4)(4)芳香化合物芳香化合物B B是与是与A A具有相同官能团的具有相同官能团的A A的同分异构体,的同分异构体,通过
13、反应通过反应化合物化合物B B能生成能生成E E和和F F,F F可能的结构简式是可能的结构简式是 ;(5)E(5)E可能的结构简式是可能的结构简式是 .A:CA:C7 7H H8 8O+CO+C4 4H H8 8O O2 2-H-H2 2O=CO=C1111H H1414O O2 2F:CF:C7 7H H1414O O2 2+H+H2 2O CO C4 4H H8 8O O2 2=C=C3 3H H8 8O OE:CE:C1111H H1414O O2 2+H+H2 2O CO C3 3H H8 8O=CO=C8 8H H8 8O OCHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2OH or O
14、H or CHCH3 3CH(OH)CHCH(OH)CH3 3CH2COOHCOOHCH3第五节 有机化学的计算有机物分子式和结构式的确定有机物分子式和结构式的确定有机物组分讨论型计算有机物组分讨论型计算有机物条件和范围讨论型计算有机物条件和范围讨论型计算有机物通式归纳法计算有机物通式归纳法计算有机物计算中曲线关系有机物计算中曲线关系有机物分子式和结构式的确定有机物分子式和结构式的确定1.1.测定有机化合物结构的流程:测定有机化合物结构的流程:碳氢元素的测定方法碳氢元素的测定方法 卤素元素的测定方法卤素元素的测定方法氧元素的测定方法氧元素的测定方法 (1)(1)有机物中元素的定性分析有机物中元
15、素的定性分析问题问题1:如何确定某烃的衍生物为卤代烃如何确定某烃的衍生物为卤代烃1.1.反应物:反应物:2.2.反应条件:反应条件:3.3.产物检验步骤产物检验步骤溴乙烷+氢氧化钠溶液;共热取水解后上层清液少许加入稀硝酸至酸性取水解后上层清液少许加入稀硝酸至酸性再加入硝酸银溶液再加入硝酸银溶液因为因为AgAg+OH+OH=AgOH=AgOH(白色)(白色)2AgOH=Ag 2AgOH=Ag2 2OO(褐色褐色)+H+H2 2OO;褐色掩蔽褐色掩蔽AgBr的浅黄色,使产物检验实验失败。的浅黄色,使产物检验实验失败。所以必须用硝酸酸化!所以必须用硝酸酸化!问题问题2:2:一定量某有机物一定量某有机
16、物X X在在0 02 2中完全燃烧,生成了中完全燃烧,生成了n mol n mol C0C02 2和和n mol Hn mol H2 2O O。下列关于。下列关于X X的说法中,正确的是的说法中,正确的是A AX X分子中一定有分子中一定有n n个碳原子、个碳原子、n n个氢原子个氢原子 B BX X分子中一定含有碳、氢、氧三种元素分子中一定含有碳、氢、氧三种元素C CX X分子中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素分子中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素 D DX X分子中碳、氢元素质量比一定为分子中碳、氢元素质量比一定为1 1:2 2红外光谱分析红外光谱分析 1 1H HNMRNMR波谱分析
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- 有机化学 基础
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