高三化學一輪復習 【高效課堂+備課精研】有機合成和有機推斷 課件

9.5

有機合成和有機推斷

第九章

有機化學基礎(chǔ)

1.有機合成的主要任務(wù)。2.有機合成遵循的原則。①起始原料要廉價、易得、低毒性、低污染。②應(yīng)盡量選擇步驟較少的合成路線。③原子經(jīng)濟性高,具有較高的產(chǎn)率。④有機合成反應(yīng)要操作簡單、條件溫和、能耗低、易于實現(xiàn)。考點一：有機合成3.有機合成的分析方法。①正向合成分析法的過程:②逆向合成分析法的過程:4.有機合成的常用方法(1)有機合成中分子骨架的構(gòu)建①鏈增長的反應(yīng)原料分子中的碳原子目標分子中的碳原子少于引入含碳原子的官能團（1）與HCN發(fā)生加成反應(yīng)（2）羥醛縮合反應(yīng)（3）加聚反應(yīng)（4）酯化反應(yīng)（5）分子間脫水反應(yīng)a.與HCN發(fā)生加成反應(yīng)炔烴與HCN的加成反應(yīng)

HCN催化劑H2O,H＋催化劑CH≡CHCH2＝CHCNCH2＝CHCOOH丙烯腈丙烯酸醛（或酮）與HCN的加成反應(yīng)C＝OR（R1）HHCN催化劑CR（R1）HOHCNH2催化劑CR（R1）HOHCH2NH2羥基腈氨基醇nCH2＝CH2[CH2—CH2]n一定條件下b.羥醛縮合反應(yīng)催化劑CH3—C—HOαCH3—CH—CH2CHOOH催化劑△CH3—CH＝CHCHO＋H2Oααββ＋HCCHOHHβ-羥基醛加成反應(yīng)消去反應(yīng)α,β-不飽和醛c.加聚反應(yīng)d.酯化反應(yīng)e.分子間脫水OOCH3—C—OH+H—O—C2H5CH3—C—O—C2H5+H2O1818濃H2SO4C2H5?OH+HO?C2H5C2H5?O?C2H5+H2O濃H2SO4140

℃拓展a.由鹵代烴增長碳鏈：2R—X+2NaR—R+2NaX鹵代烴與NaCN的反應(yīng)CH3CH2Cl+NaCN→CH3CH2CN+NaClH2O,H＋CH3CH2COOH鹵代烴與Na的反應(yīng)鹵代烴與炔鈉的反應(yīng)CH3C≡CNa+CH3CH2Cl→CH3C≡CCH2CH3+NaCl（

）2CH3C≡CH+Na

2CH3C≡CNa+H2↑液氨b、由格氏試劑與鹵代烴、醛、酮反應(yīng)增長碳鏈：R’—Cl+RMgClR’—R+MgCl2RMgClRCl+Mg無水乙醚+RMgCl

—OMgClRH2O—OHR②鏈縮短的反應(yīng)a.烷烴的分解（裂化裂解）反應(yīng)C4H10CH4+C3H6△b.酯的水解反應(yīng)CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH稀硫酸△稀硫酸△CH2OCOC17H35CHOCOC17H35CH2OCOC17H35C17H35COOH＋

CH2OHCHOHCH2OH3＋3H2Oc.與高錳酸鉀發(fā)生氧化反應(yīng)①烯烴C＝CH—RR'R''KMnO4H＋C＝O＋R—COOHR'R''CH≡C—RKMnO4H＋CO2＋RCOOH②炔烴CH—RR'KMnO4H＋HOOC—③芳香化合物的側(cè)鏈③碳鏈的成環(huán)a.共軛二烯烴（含有兩個碳碳雙鍵，且兩個雙鍵被一個單鍵隔開的烯烴，如1,3-丁二烯）與含碳碳雙鍵的化合物在一定條件下發(fā)生雙烯合成反應(yīng)，得到環(huán)加成產(chǎn)物，構(gòu)建了環(huán)狀碳骨架。COOH＋△COOH234652346512123456123456＋b.合成環(huán)酯(2)官能團的引入①引入碳碳雙鍵a.醇或鹵代烴的消去反應(yīng)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2OCH3CH2Br＋NaOHCH2=CH2↑＋NaBr＋H2O乙醇△b.炔烴的不完全加成反應(yīng)CH≡CH+HClCH2=CHCl②引入碳鹵鍵的方法a.烷烴(或苯及苯的同系物)的取代CH4+Cl2CH3Cl+HCl光+3Cl2光照+3HCl②引入碳鹵鍵的方法b.烯烴(或炔烴)的與X2、HX加成CH3CH＝CH2＋Br2CH3CHBrCH2BrCH3CH＝CH2＋HClCH3CHClCH3△催化劑△CH≡CH＋HClCH2＝CHCl②引入碳鹵鍵的方法C2H5?OH+H?BrC2H5?Br

+H2O△＋3Br2

＋3HBr（過量）OHOHBrBrBrc.醇(或酚)的取代③引入羥基的方法a.烯烴與水的加成CH3CH＝CH2＋H2OCH3CH(OH)CH3催化劑加熱、加壓c.鹵代烴的水解CH3CH2CH2Cl+H2OCH3CH2CH2OH+HClNaOH△催化劑CH3CH2OHCH3CHO+H2b.醛酮和氫氣加成d.酯的水解CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH稀硫酸△CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH△e.酚鹽溶液與CO2、HCl等反應(yīng)＋NaClOH+HClONa＋NaHCO3OH+CO2+H2O

ONa④引入醛基的方法a.烯烴的氧化2CH2＝CH2＋O22CH3CHO催化劑加熱、加壓b.醇的催化氧化2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCu/Ag△c.炔烴水化催化劑△CH≡CH＋H2OCH2＝CHOHCH3CHO⑤引入羧基的方法a.醛的氧化反應(yīng)b.酯、酰胺的水解反應(yīng)2CH3CHO+O22CH3COOHCH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH稀硫酸△c.某些烯烴、炔烴、芳香烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化的反應(yīng)C＝CH—RR'R''KMnO4H＋C＝O＋R—COOHR'R''CH≡C—RKMnO4H＋CO2＋RCOOHCH—RR'KMnO4H＋HOOC—d.伯醇被酸性高錳酸鉀溶液氧化的反應(yīng)(3)官能團的消除加成反應(yīng)①消除不飽和鍵②消除羥基取代、消去、酯化、氧化③消除醛基、酮羰基加成、氧化④消除碳鹵鍵消去、水解⑤消除酯基、酰胺基水解(3)官能團的保護①醇羥基的保護(3)官能團的保護

因酚羥基易被氧化，故在加入氧化劑之前將-OH先轉(zhuǎn)化為-ONa(或-OCH3)，待其他基氧化后，再酸化使其轉(zhuǎn)化為-OH，其過程表示為②酚羥基的保護OCH3COOHOHCOOHCH3IKMnO4/H＋H＋OCH3CH3OHCH3

碳碳雙鍵也容易被氧化，在氧化其他基團前，可以利用其與HCl等的加成反應(yīng)將其保護起來，待氧化后再利用消去反應(yīng)將其轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。③碳碳雙鍵的保護C＝C＋HX—C—C—XHC＝CNaOH/醇△C＝C＋H2O—C—C—OHHH＋C＝C濃硫酸△(4)官能團的衍變（轉(zhuǎn)化）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(5)脂肪烴到酯的常見合成方法②二元合成路線：二元醇二元醛二元羧酸X2CH＝CH2XCH2CH2XNaOH水溶液ΔHOCH2CH2OH[O]OHCCHO[O]HOOCCOOH濃硫酸Δ鏈酯、環(huán)酯、聚酯CH3CH2ClCH2OHCHOCOOH芳香酯光照Cl2NaOH水溶液Δ[O][O]濃硫酸Δ①(5)芳香烴有機合成ClOHCl2FeCl3②NaOH水溶液Δ考點二：有機推斷1．反應(yīng)條件與官能團反應(yīng)條件官能團濃硫酸①醇的

(醇羥基)；②

(含有羥基、羧基)稀硫酸①酯的

(含有酯基)；②二糖、多糖的

。

NaOH水溶液①鹵代烴的

；②酯的

。

NaOH醇溶液鹵代烴

(—X)H2、催化劑加成(碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基、酮羰基、苯環(huán))O2/Cu、加熱醇羥基

(—CH2OH、—CHOH)Cl2(Br2)/Fe苯環(huán)

。Cl2(Br2)/光照烷烴或苯環(huán)上烷烴基

.消去反應(yīng)酯化反應(yīng)水解反應(yīng)水解反應(yīng)水解反應(yīng)水解反應(yīng)消去反應(yīng)氧化反應(yīng)鹵代反應(yīng)鹵代反應(yīng)2.有機物性質(zhì)與官能團。3.反應(yīng)類型與官能團。反應(yīng)類型可能官能團加成反應(yīng)碳碳雙鍵、碳碳三鍵、—CHO、酮羰基、苯環(huán)加聚反應(yīng)碳碳雙鍵、碳碳三鍵酯化反應(yīng)羥基或羧基水解反應(yīng)—X、酯基、肽鍵、多糖等單一物質(zhì)能發(fā)生縮聚反應(yīng)分子中同時含有羥基和羧基或羧基和氨基(2021·佛山南海中學月考)新康泰克能夠緩解感冒時帶來的鼻塞、流鼻涕和打噴嚏等癥狀，其有效成分為偽麻黃堿。偽麻黃堿(D)的一種合成路線如下：回答下列問題：(1)苯的質(zhì)譜圖中最大的質(zhì)荷比為__________，偽麻黃堿D的分子式為____________。(2)寫出由苯生成A的化學方程式：_______________________________，其反應(yīng)類型為_____________________________________________________。(3)B的結(jié)構(gòu)簡式為____________。(4)滿足下列要求的C的同分異構(gòu)體有__________種。①屬于苯的一元取代物；②含有—CONH—，且無—NH2；③不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。其中苯環(huán)側(cè)鏈的核磁共振氫譜有3組峰，且峰面積之比為6∶1∶1的一種有機物的結(jié)構(gòu)簡式