掌握構(gòu)建目標(biāo)分子骨架、官能團(tuán)引入、轉(zhuǎn)化或消除的方法。
結(jié)合有機(jī)反應(yīng)類型,認(rèn)識(shí)有機(jī)合成的關(guān)鍵是碳骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化,了解設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線的一般方法。
教學(xué)重點(diǎn):碳骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化(重點(diǎn))
教學(xué)難點(diǎn):碳骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化(重點(diǎn))
任務(wù)一:認(rèn)識(shí)有機(jī)合成
1.有機(jī)合成的概念
有機(jī)合成指利用__________的原料,通過(guò)有機(jī)反應(yīng)生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)化合物的過(guò)程。
2.有機(jī)合成的任務(wù)
有機(jī)合成的任務(wù)包括目標(biāo)化合物分子骨架的構(gòu)建和__________的轉(zhuǎn)化。
任務(wù)二:認(rèn)識(shí)構(gòu)建碳骨架
[小組討論]
閱讀課本,討論哪些方法可以改變碳骨架,總結(jié)方法,并舉例說(shuō)明。
任務(wù)三:官能團(tuán)的引入
[小組討論]
在碳鏈上引入碳碳雙鍵、鹵素原子、羥基、醛基、羧基、酯基的方法,并舉例。
總結(jié)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化
任務(wù)四:官能團(tuán)的保護(hù)
[案例分析]
對(duì)甲基苯酚合成對(duì)羧基苯酚
合成路線設(shè)計(jì):
原理:

措施:

[小組討論]
總結(jié)常見(jiàn)官能團(tuán)保護(hù)的措施

任務(wù)五:知識(shí)建構(gòu)
【答案】
任務(wù)一:認(rèn)識(shí)有機(jī)合成
簡(jiǎn)單易得 官能團(tuán)
任務(wù)二:認(rèn)識(shí)構(gòu)建碳骨架
1.構(gòu)建碳骨架:包括碳鏈的增長(zhǎng)、縮短與成環(huán)等
2.碳鏈的增長(zhǎng)
(1)引入氰基
①烯烴(炔烴)與HCN的加成反應(yīng)
②醛、酮中的不飽和鍵與HCN的加成反應(yīng)
(2)羥醛縮合反應(yīng)
含有α-H的醛在一定條件下可發(fā)生加成反應(yīng),生成β-羥基醛,進(jìn)而發(fā)生消去反應(yīng)。
3.碳鏈的縮短
(1)氧化反應(yīng):苯的同系物氧化、烯烴與炔烴的氧化
(2)水解反應(yīng):酯的水解、蛋白質(zhì)水解、多糖水解
(3)裂化裂解:烴的裂化、裂解
C16H34 SKIPIF 1 < 0 C8H18+C8H16;C8H18 SKIPIF 1 < 0 C4H10+C4H8
4.碳鏈成環(huán)
(1)
(2)形成環(huán)酯
(3)形成環(huán)醚
任務(wù)三:官能團(tuán)的引入
引入官能團(tuán)
引入官能團(tuán)的反應(yīng)類型常見(jiàn)的有取代、加成、消去、氧化還原
引入—OH生成醇的反應(yīng)有烯與H2O加成,鹵代烴水解,酯水解,酮、醛與H2加成
引入:醇的消去反應(yīng)、鹵代烴的消去反應(yīng)、炔烴的不完全加成
引入鹵素原子:醇/酚的取代反應(yīng)、烯烴/炔烴的加成反應(yīng)、烷烴的取代反應(yīng)、苯的取代反應(yīng)
引入—OH:烯與H2O加成、鹵代烴水解、酯水解、酮與H2加成反應(yīng)、醛與H2加成反應(yīng)
引入醛基:醇的氧化、烯烴氧化、炔烴水化
引入羧基:醛的氧化、苯的同系物的氧化、烯烴被酸性高錳酸鉀氧化、酯水解
引入酯基:酯化反應(yīng)
官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化
任務(wù)四:官能團(tuán)的保護(hù)
[案例分析]
原理:甲苯可以被酸性高錳酸鉀氧化成苯甲酸,但是酚羥基也會(huì)被酸性高錳酸鉀氧化。
措施:加入一種試劑保護(hù)酚羥基不被氧化,我們選用的是碘甲烷。
[小組討論]
(1)酚羥基的保護(hù)
因酚羥基易被氧化,所以在氧化其他基團(tuán)前可以先使其與NaOH反應(yīng),把—OH轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾Na保護(hù)起來(lái),待氧化其他基團(tuán)后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾H。
(2)碳碳雙鍵的保護(hù)
碳碳雙鍵也容易被氧化,在氧化其他基團(tuán)前可以利用其與鹵素單質(zhì)、鹵化氫等的加成反應(yīng)將其保護(hù)起來(lái),待氧化其他基團(tuán)后再利用消去反應(yīng)將其轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。
例如,已知烯烴中在某些強(qiáng)氧化劑的作用下易發(fā)生斷裂,因而在有機(jī)合成中有時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行保護(hù),過(guò)程可簡(jiǎn)單表示如下:
(3)醛基的保護(hù)
醛基可被弱氧化劑氧化,為避免在反應(yīng)過(guò)程中受到影響,對(duì)其保護(hù)和恢復(fù)過(guò)程為
(4)-OH(醇)的保護(hù)
(5)通過(guò)某種化學(xué)途徑增加官能團(tuán)的個(gè)數(shù)
CH3CH2OHeq \(――→,\s\up8(消去))CH2===CH2eq \(――→,\s\up8(加成))Cl—CH2—CH2—Cleq \(――→,\s\up8(水解))HOCH2—CH2OH。
(6)通過(guò)不同的反應(yīng),改變官能團(tuán)的位置
任務(wù)五:知識(shí)建構(gòu)
由乙醇制乙二酸乙二酯最簡(jiǎn)便的流程途徑順序正確的是
取代反應(yīng) 加成反應(yīng) 氧化反應(yīng) 還原反應(yīng) 消去反應(yīng) 酯化反應(yīng) 水解反應(yīng)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
欲合成乙二酸乙二酯則需要合成乙二酸,合成乙二酸則需要合成乙二醛,合成乙二醛則需要合成乙二醇,合成乙二醇則需要合成1,二鹵乙烷,所以對(duì)應(yīng)的合成路線為:乙醇乙烯,二溴乙烷乙二醇乙二醛乙二酸乙二酸乙二酯,所以對(duì)應(yīng)的反應(yīng)類型為消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng)或取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)、酯化反應(yīng)或取代反應(yīng),故B正確。
故選B。
有機(jī)物甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,它可以通過(guò)下列路線合成分離方法和其他產(chǎn)物已經(jīng)略去:
下列說(shuō)法不正確的是
A. 甲可以發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)和縮聚反應(yīng)
B. 步驟I的反應(yīng)方程式是:
C. 步驟IV的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)
D. 步驟I和IV在合成甲過(guò)程中的目的是保護(hù)氨基不被氧化
【答案】B
【解析】
A.甲分子中含有氨基、羧基和苯環(huán),可以發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)和縮聚反應(yīng),故A正確;
B.步驟I是取代反應(yīng),反應(yīng)方程式是: ,故B錯(cuò)誤;
C.步驟IV的反應(yīng)是肽鍵水解,所以反應(yīng)類型是取代反應(yīng),故C正確;
D.氨基易被氧化,所以步驟I和IV在合成甲過(guò)程中的目的是保護(hù)氨基不被氧化,故D正確;
故選B。
已知酸性:,綜合考慮反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和原料成本等因素,將轉(zhuǎn)變?yōu)榈淖罴逊椒ㄊ?br>A. 與稀共熱后,加入足量NaOH溶液
B. 與稀共熱后,加入足量溶液
C. 與足量的NaOH溶液共熱后,再加入適量
D. 與足量的NaOH溶液共熱后,再通入足量
【答案】D
【解析】
先在氫氧化鈉溶液中水解,轉(zhuǎn)化為,因?yàn)樗嵝?,故再通入足量轉(zhuǎn)變?yōu)椤?br>故選D。
銠的配合物離子可催化甲醇羰基化,反應(yīng)過(guò)程如圖所示。
下列敘述錯(cuò)誤的是
A. 是反應(yīng)中間體
B. 甲醇羰基化反應(yīng)為
C. 反應(yīng)過(guò)程中Rh的成鍵數(shù)目保持不變
D. 存在反應(yīng)
【答案】C
【解析】
A.由物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程可知,是反應(yīng)的中間產(chǎn)物,是反應(yīng)的中間體,故A正確;
B.根據(jù)物質(zhì)的進(jìn)出轉(zhuǎn)化,反應(yīng)物是甲醇和一氧化碳,產(chǎn)物是,故B正確;
C.反應(yīng)開始時(shí),配合物離子中Rh的成鍵數(shù)目是4,反應(yīng)過(guò)程中成鍵數(shù)有6和5,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)反應(yīng)開始時(shí),甲醇先與HI反應(yīng)轉(zhuǎn)化為;即存在反應(yīng):,故D正確;
故選C。
檸檬醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,主要用作檸檬和什錦水果型香精,也是合成紫羅蘭酮的主要原料。
檸檬醛中官能團(tuán)的名稱是_______________
檸檬醛不能發(fā)生的反應(yīng)類型為_____________填字母
A.酯化反應(yīng) 加成反應(yīng) 氧化反應(yīng) 消去反應(yīng)
香葉醇經(jīng)催化氧化可制得檸檬醛,則香葉醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____________
雙羥基香茅酸也是一種重要的香料,可由檸檬醛合成,合成路線如下:
雙羥基香茅酸的分子式為________,
寫出的化學(xué)方程式______________________
【答案】 碳碳雙鍵;醛基



【解析】
檸檬醛中官能團(tuán)的名稱是:碳碳雙鍵;醛基,
故答案為;碳碳雙鍵;醛基;
檸檬醛分子中含有1個(gè)醛基、2個(gè)碳碳雙鍵,可以發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng),不能發(fā)生酯化反應(yīng)和消去反應(yīng),
故答案為:AD;
香葉醇經(jīng)催化氧化可制得檸檬醛,則檸檬醛與氫氣發(fā)生還原反應(yīng)即可得到香葉醇,所以香葉醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,
故答案為:;
根據(jù)雙羥基香茅酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,可知其分子式為:,檸檬醛與HBr發(fā)生加成反應(yīng)生成A,發(fā)生鹵代烴的水解反應(yīng)引入羥基,B中醛基氧化生成羧基得到雙羥基香茅酸,的化學(xué)方程式為:。
故答案為:;。

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第五節(jié) 有機(jī)合成

版本: 人教版 (2019)

年級(jí): 選擇性必修3

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