有机合成第三章
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一、有机合成 1.有机合成的概念有机合成指利用相对简单、易得的原料,通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团,由此合成出具有特定结构和性质的目标分子的过程方法。
2.有机合成的任务和过程3.有机合成的原则(1)起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。
(2)尽量选择步骤最少的合成路线,使得反应过程中副反应少、产率高。
(3)符合“绿色化学”的要求,操作简单、条件温和、能耗低、易实现、原料利用率高、污染少,尽量实现零排放。
(4)按照一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应事实。
二、有机合成中的碳骨架的构建和官能团的引入 1.构建碳骨架 (1)增长碳链①卤代烃与NaCN 的反应CH 3CH 2Cl +NaCN―→CH 3CH 2CN(丙腈)+NaCl ; CH 3CH 2CN ―――→H 2O 、H+CH 3CH 2COOH 。
①醛、酮与氢氰酸的加成反应CH 3CHO +HCN―→;―――→H 2O 、H +。
①卤代烃与炔钠的反应2CH 3C≡CH +2Na――→液氨2CH 3C≡CNa +H 2;CH 3C≡CNa +CH 3CH 2Cl―→CH 3C≡CCH 2CH 3+NaCl 。
①羟醛缩合反应CH 3CHO +――→OH -。
(2)缩短碳链 ①脱羧反应R—COONa +NaOH――→CaO①R—H +Na 2CO 3。
①氧化反应―――――――→KMnO 4H +,aq;R—CH==CH 2―――――――→KMnO 4H +,aqRCOOH +CO 2↑。
①水解反应:主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
①烃的裂化或裂解反应C 16H 34――→高温C 8H 18+C 8H 16;C 8H 18――→高温C 4H 10+C 4H 8。
(3)成环①二烯烃成环反应(第尔斯-阿尔德反应)①形成环酯+浓硫酸①+2H 2O 。
①形成环醚①环酯水解开环①环烯烃氧化开环2.常见官能团引入或转化的方法 (1)碳碳双键 ①醇的消去反应CH 3CH 2OH―――→浓H 2SO 4170 ①CH 2==CH 2↑+H 2O 。
第2课时 逆合成分析法[学习目标定位] 熟知有机合成遵循的基本规律,学会设计合理的有机合成路线和逆合成分析方法,学会有机合成推断题的解答方法。
一 有机合成路线的设计1.烃和烃的衍生物转化关系如图所示:(1)将有机反应类型填在横线上。
(2)若以乙醇为原料合成乙二酸(HOOC —COOH),则依次发生反应的类型是消去反应、加成反应、水解(或取代)反应、氧化反应、氧化反应。
2.某有机物A 由C 、H 、O 三种元素组成,在一定条件下,A 、B 、C 、D 、E 之间的转化关系如下:已知C 的蒸气密度是相同条件下氢气的22倍,并可发生银镜反应。
(1)写出下列物质的结构简式:A________;B________;C________。
(2)写出下列变化的化学方程式:A →B :________________________________________________________________________;C 与银氨溶液反应: ________________________________________; A +D →E :______________________________________________。
答案 (1)C 2H 5OH CH 2===CH 2 CH 3CHO (2)C 2H 5OH ――→浓硫酸170℃CH 2===CH 2↑+H 2OCH 3CHO +2Ag(NH 3)2OH ――→△CH 3COONH 4+2Ag ↓+3NH 3+H 2O CH 3CH 2OH +CH 3COOH 浓硫酸△CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 解析 分析题目所给五种物质之间的转化关系:由A ――→氧化C ――→氧化D ,且C 可发生银镜反应,可知C 为醛,则A 为醇,D 为羧酸,E 应是酯。
再根据题意,C 的蒸气密度是相同条件下氢气的22倍,可得M r (C)=44g·mol -1,所以C 为乙醛。
第四节 有机合成人教版选修5化学第三章第四节有机合成学问点练习含答案学问点一 有机合成的过程1.有机合成的概念有机合成是指利用简洁、易得的原料,通过有机反响,生成具有特定构造和功能的有机化合物。
2.有机合成的任务目的化合物分子骨架的构建和官能团的转化。
3.有机合成的过程4.官能团的引入或转化方法 (1)引入碳碳双键的方法①卤代烃的消去,②醇的消去,③炔烃的不完全加成。
(2)引入卤素原子的方法①醇(酚)的取代,②烯烃(炔烃)的加成,③烷烃、苯及苯的同系物的取代。
(3)引入羟基的方法①烯烃、炔烃及水的加成,②卤代烃的水解,③酯的水解,④醛的复原。
1.推断正误(1)乙醇和溴乙烷发生消去反响都生成乙烯,且反响条件也一样。
( )(2)制取氯乙烷时,可以用乙烷和氯气在光照时反响,也可以利用乙烯和氯化氢发生加成反响。
( )(3)乙烯及氯化氢、水能发生加成反响,说明可以利用烯烃引入卤素原子和羟基。
( ) (4)加聚反响可以使有机物碳链增长,取代反响不能。
( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×2.化合物丙可由如下反响得到:C 4H 10O ――→浓硫酸,△C 4H 8――→Br 2溶剂CCl4丙(C 4H 8Br 2),丙的构造简式不行能是( )A .CH 3CH(CH 2Br)2B .(CH 3)2CBrCH 2BrC .CH 3CH 2CHBrCH 2BrD .CH 3(CHBr)2CH 3答案:A3.以H 2O 、H 218O 、空气、乙烯为原料制取,写出相关反响的化学反响方程式。
有机合成中常见官能团的引入或转化1.卤素原子的引入方法(1)烃及卤素单质的取代反响。
例如: CH 3CH 3+Cl 2――→光照HCl +CH 3CH 2Cl(还有其他的氯代苯甲烷)CH 2===CH —CH 3+Cl 2――→△CH 2===CH —CH 2Cl +HCl (2)不饱和烃及卤素单质、卤化氢的加成反响。
第三章 有机化合物的合成实验一、合成实验实验6 苯基正丁基醚的合成反应:CH 3CH 2ONa + 1/2H 2C 6H 5ONa + CH 3CH 2OH CH 3CH 2OH + Na CH 3CH 2ONa + C 6H 5OH C 6H 5ONa + CH 3CH 2CH 2CH 2BrC 6H 5OCH 2CH 2CH 2CH 3 + NaBr药品:苯酚4.7g (0.05mol )金属钠1.2g(0.05mol)正溴丁烷无水乙醇,10%氢氧化钠,3%硫酸,无水硫酸镁实验所需时间:6h 实验步骤:本实验在通风柜中进行,所用仪器必须是干燥的。
在100mL 三口烧瓶的中口装配一恒压滴液漏斗,一侧口装配球形冷凝管,另一侧口用磨 塞塞紧。
在烧瓶中,从一侧口投入1.2g 钠丝或钠片,从冷凝管上口加入25mL 无水乙醇,钠与乙醇反应放热并释放出大量氢气。
若反应过于激烈,烧瓶温度过高,可用冷水浴冷却,但不宜过分冷却,否则少量剩余的钠不易反应掉。
配制4.7g 苯酚溶于5mL 无水乙醇的溶液, 倒入烧瓶中。
从滴液漏斗滴加由7.7mL 正溴丁烷和5mL 无水乙醇配制的溶液,于15min 内 加完,间歇摇动烧瓶。
加入几粒沸石,在石棉网上加热回流3h 。
把回流装置改为蒸馏装置, 在沸水浴上蒸出尽可能多的乙醇。
往烧瓶中的残留物加水。
用分液漏斗分出油层。
油层用 10%氢氧化钠溶液洗涤两次,每次用3mL ,再依次用水、3%硫酸和水洗涤。
然后用无水硫 酸镁干燥。
用30mL 烧瓶及空气冷凝管组装蒸馏装置,蒸馏,收集207~211℃馏分。
产量:约6g 。
纯苯基正丁基醚为无色透明液体,沸点为210℃, d 420为0.94,n D 20为1.4969。
注释:[1]钠丝用压钠机压制,钠片可用手术刀在盛有环己烷等惰性烃的研钵中切割。
[2]无水乙醇用市售商品或自制。
无水乙醇的制备:在1L 圆底烧瓶中加入600mL 95%乙醇和160g 块状坚硬的生石灰。
《有机合成》教案第一章:有机合成的基本概念1.1 有机合成的定义1.2 有机合成的目的和意义1.3 有机合成的方法和分类1.4 有机合成的基本步骤第二章:有机合成的策略与设计2.1 有机合成的策略2.2 有机合成的设计原则2.3 有机合成的路线设计2.4 有机合成的优化与评价第三章:有机合成的反应类型3.1 加成反应3.2 消除反应3.3 取代反应3.4 缩合反应第四章:有机合成的常用试剂与催化剂4.1 有机合成的常用试剂4.2 有机合成的常用催化剂4.3 试剂和催化剂的选择原则4.4 试剂和催化剂的安全使用第五章:有机合成的实验操作技术5.1 有机合成的实验操作步骤5.2 有机合成的实验操作技巧5.3 有机合成的实验操作注意事项5.4 有机合成的实验操作案例分析第六章:有机合成的实例分析6.1 常见有机化合物的合成实例6.2 有机合成实例的解析与评价6.3 有机合成实例的改进与优化6.4 有机合成实例的综合应用第七章:有机合成的绿色化学7.1 绿色化学的基本概念7.2 绿色化学在有机合成中的应用7.3 绿色化学在有机合成设计的原则和方法7.4 绿色化学在有机合成中的挑战与发展第八章:有机合成的现代技术8.1 有机合成的现代技术概述8.2 有机合成的现代技术方法和原理8.3 有机合成的现代技术应用实例8.4 有机合成的现代技术发展趋势第九章:有机合成的安全与环保9.1 有机合成中的安全问题9.2 有机合成中的环保问题9.3 有机合成安全与环保的法规和标准9.4 有机合成安全与环保的实践措施10.1 实验报告的基本要求10.2 实验报告的内容与结构10.4 实验报告的案例分析与评价第十一章:有机合成的案例研究11.1 重要有机化合物的合成案例11.2 有机合成案例的策略分析11.3 有机合成案例的实验操作步骤11.4 有机合成案例的研究意义与影响第十二章:有机合成的工业应用12.1 有机合成在制药工业中的应用12.2 有机合成在材料科学中的应用12.3 有机合成在食品工业中的应用12.4 有机合成在其他领域中的应用第十三章:有机合成的科研前沿13.1 有机合成领域的最新研究动态13.2 有机合成新技术和新方法的发展13.3 有机合成在解决实际问题中的应用13.4 有机合成研究的未来趋势第十四章:有机合成的教学与实践14.1 有机合成教学的内容与方法14.2 有机合成实验的教学设计14.3 有机合成教学的案例分析14.4 有机合成教学的实践与反思第十五章:有机合成的未来发展15.1 有机合成在科学研究中的作用15.2 有机合成在国民经济中的地位15.3 有机合成面临的问题与挑战15.4 有机合成的可持续发展与展望重点和难点解析重点解析:1. 有机合成的基本概念、目的和意义,以及方法和分类。