高中化学《有机化学基础》有机化合物的合成学案

安徽省怀远县包集中学高中化学《有机化学基础》学案：有机化合物的合

成

课标解读

知识再现

1. 有机合成路线的设计

<1> 有机合成路线设计的一般程序

2．碳骨架的构建

<1> 碳链增长的途径

a. 卤代烃与NaCN 、炔钠、苯的取代

R —X + NaCN △ R —CN + H 2O + H +

△ CH 3C CH + Na 液氨 CH 3CH 2X + CH 3C CNa

+ CH —CH 3

b. 醛酮与HCN 、格氏试剂加成 OH

R + HCN R —CH —CN + H 2O + H +

CH 3— Cl

—CHO

△ R + R 1

MgI H +/H 2O

c. 羟醛缩合

CH 3CHO + CH 3CHO OH -

CH 3—CH —CH 2CHO △ OH

<2> 减短碳链

a. 烯烃、炔烃的氧化

R

R-CH=CH 2 KMnO4/H+ KMnO4/H+

R 1

b. 羧酸或其盐脱羧

CH 3COONa + NaOH

3. 官能团的引入与转化

<1> 引入碳碳双键，通过加成、消去、羟醛缩合等

a CH 3CH 2CH 2OH 浓H 2SO 4 170℃

b CH CH + HCl 催化剂

OH

c CH 3CH 2Br NaOH/C

2H 5OH d HCHO + CH 3CHO OH -

CH 2-CH 2CHO △

<2> 引入卤原子，通过取代、加成反应等

a CH 4 + Cl 2 光 + Br 2 Fe

b CH 3—CH=CH 2 + Cl 2 催化剂

c CH 3CH 2OH + HBr H +

△

d CH 3CH 2CH=CH 2 + Cl 2 500-600℃

<3> 引入羟基，通过加成、取代反应等

a CH 2=CH 2 + H 2O 催化剂△

b CH 3CH 2Cl + H 2O NaOH

c CH 3CHO + H 2 Ni

<4> 引入羰基或醛基，通过醇或烯烃的氧化等

a CH 3CH 2OH + O 2 Cu △

b CH 3CHCH 3 + O 2 Cu△

—CHO CH=CH-R △

CH 3 OH

c CH 3—C=CH —CH 3 KMnO 4/H +

<5> 引入羧基，通过氧化、取代反应等

a CH 3CHO + O 2 催化剂

b CH 3CHO + C u

(O H )2 △

c KMnO 4/H +

d CH 3COOCH 2—2O H +

e CH 3CH 2Br + NaCN △ CH 3CH 2CN + H 2O + H +

典题解悟：

知识点一 碳骨架的构建

例1. 以丙酮.甲醇为原料，以氢氰酸。硫酸为主要试剂合成a —甲基丙烯酸甲酯。 O

解析：目标分子的结构简式为 CH 2=C —C —OCH 3，它是由a —甲基丙烯酸

CH 3

（CH 2=C —COOH ）和甲醇（CH 3OH ）经酯化反应而得，因此，要得到目标分子， CH 3 O 主要是考虑将原料分子丙酮（CH 3—C —CH 3）转化为a —甲基丙烯酸，比较丙酮与 a

—甲基丙烯酸的结构可以看出：丙酮比a —甲基丙烯酸少一个碳原子，且碳氧双键转化为碳碳双键，能满足这个要求的反应是丙酮与氢氰酸加成反应，

CH 3 CH 3

产物CH 3—C —CN 经水解得到 CH 3—C —COOH ，然后在浓硫酸作用下，脱去一 OH OH

分子水，从而得到目标产物。

答案：用化学方程式表示如下：

O OH

（1）CH 3—C —CH 3 + HCN NaOH CH 3—C —CN

CH 3

CH 3 CH 3

（2）CH 3—C —CN + 2H 2O + H +

水解 CH 3—C —COOH + NH 4+

OH OH CH 3

—CH 3

（3）CH3—C—COOH 浓硫酸△ CH2=C—COOH + H2O

OH CH3

O

（4）CH2=C—COOH + CH3OH 浓硫酸△ CH2=C—C—OCH3 + H2O

CH3 CH3

例 2. 乙烯是有机化工生产中最重要的基础原料，请以乙烯和天然气为有机原料，任选无机材料，合成1，3—丙二醇，（1，3—丙二醇的结构简式为 HO—CH2—CH2—CH2—OH）

写出有关反应的化学方程式。

解析：目标产物分子中有一个三碳原子链，而原料乙烯分子中只有2个碳原子，自己要增加一个碳原子，方法很多：乙醛与HCN加成。氯乙烷与NaCN反应、乙醛与甲醛发生

羟醛缩合等。由于前二者涉及到后续反应中氰基转化的问题，比较麻烦，而目标产物

多元醇跟羟醛缩合产物比较接近，可以尝试羟醛缩合。

答案：① 2CH2=CH2 + O2催化剂 2CH3CHO

② CH4 + Cl2光照CH3Cl + HCl

③ CH3Cl + H2O NaOH △ CH3—OH + HCl

④ 2CH3OH + O2催化剂，△ 2 HCHO + 2 H2O

⑤ H2C=O + H—CH2CHO HO—CH2—CH2CHO

⑥ HO—CH2CH2CHO + H2Ni，△ HO—CH2CH2CH2—OH

知识点二：官能团的引入与转化

例3。乙酸苯甲酯对花香和果香的香韵具有提升作用，故常用于化妆品工业和食品工业。乙酸苯甲酯可以用下面的设计方案合成。

A Cl2，光照 B（C7H7Cl）稀碱溶液 C CH3COOH，稀H2SO4△

①②③

D CH2OOCCH4

（1）写出A ，C的结构简式；

A：，C：。