有机合成 教师学案

一、有机合成的过程

1、有机合成的概念

利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物

2、有机合成的任务

有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。

二、有机合成的方法

1、有机合成的常规方法

（1）官能团的引入

①引入双键（C=C或C=O）

1）某些醇的消去引入C=C

2）卤代烃的消去引入C=C

3）炔烃加成引入C=C

4）醇的氧化引入C=O

2CH3CH2OH+O2催化剂△2CH3CHO+2H2O

②引入卤原子（—X）

1）烃与X2取代

2）不饱和烃与HX或X2加成

CH2= CH2+Br2 CH2BrCH2Br

3）醇与HX取代

CH3CH2 OH

浓硫酸

170℃CH2= CH2↑+H2O

醇

△

CH2=CH2↑+ NaBr+ H2O CH3CH2Br

CH≡CH + HBr

催化剂

△

CH4 +Cl2CH3Cl+ HCl

光

C2H5OH + HBr C2H5Br

△

③引入羟基（—OH ） 1）烯烃与水的加成

CH2= CH2 +H2O 催化剂加热加压CH3CH2OH 2）醛（酮）与氢气加成

CH3CHO +H2 催化剂Δ CH3CH2OH 3）卤代烃的水解（碱性）

4）酯的水解

CH3COOC2H5 + H2O 稀H2SO4 △ CH3COOC2H5 + H2O 4、在碳链上引入醛基和羧基的方法有 醛基：

(1) R —CH2OH 氧化 (2) 乙炔和水加成

(3) RCH=CHR‘ 适度氧化 (4) RCHX2水解等 羧基：

(1) R —CHO 氧化 (2) 酯水解

(3) RCH=CHR' 适度氧化 (4) RCX3水解等 （2）官能团的消除

①通过加成消除不饱和键

②通过消去或氧化或酯化或取代等消除羟基 ③通过加成或氧化消除醛基

④通过消去反应或水解反应可消除卤原子 （3）官能团的衍变

2、正向合成分析法

此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接可间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物。

C 2H 5Br +NaOH C 2H 5OH + NaBr

水

△

3、逆向合成分析法

是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。

三、中学常用的合成路线

1．烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系

2．一元合成路线

R —CH ＝CH 2――→HX

一定条件卤代烃―→一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯 3．二元合成路线

CH 2＝CH 2――→

X 2

―→二元醇―→二元醛―→二元羧酸―→酯(链

酯、环酯、聚酯)

4．芳香族化合物合成路线：

特别提醒

和Cl 2的反应，应特别注意条件的变化；光照只取代

甲基上的氢，Fe 做催化剂取代苯环邻、对位上的氢。

例1 已知：

请运用已学过的知识和上述给出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反应的化学方程式(不必写出反应条件)。

答案 (1)CH 2===CH 2＋H 2O ―→CH 3CH 2OH (2)2CH 3CH 2OH ＋O 2―→2CH 3CHO ＋2H 2O

(3)2CH 3CHO ―→

(4) ―→CH 3CH===CHCHO ＋H 2O (5)CH 3CH===CHCHO ＋2H 2―→CH 3CH 2CH 2CH 2OH

解析 由题给信息知：两个醛分子在一定条件下通过自身加成反应，得到的不饱和醛分子中的碳原子数是原参加反应的两个醛分子的碳原子数之和。根据最终产物正丁醇中有4个碳原子，原料乙烯分子中只有2个碳原子，运用题给信息，将乙烯氧化为乙醛，两个乙醛分子再进行自身加成变成丁烯醛，最后用H 2与丁烯醛中的碳碳双键和醛基进行加成反应，便可得到正丁醇。本题基本采用正向思维方法。

乙烯――→[O]乙醛――→自身加成丁烯醛――→H 2正丁醇。 本题中乙烯合成乙醛的方法有两种： 其一：乙烯――→H 2O 乙醇――→[O]乙醛 其二：乙烯

――→O 2(催化剂)

乙醛

例2以CH2ClCH2CH2CH2OH 为原料制CH2–CH2–CH2–C ＝O

O 的各步反应方程式（必要的无机试剂自选）

CH2ClCH2CH2CH2OH → CH2ClCH2CH2CHO →CH2ClCH2CH2COOH →HOCH2CH2CH2COOH →CH2–CH2–CH2–C ＝O O

考点二：逆向合成

例1 碱存在下，卤代烃与醇反应生成醚(ROR ′)：

R —X ＋R ′OH ――→KOH

室温

ROR ′＋HX 化合物A 经下列四步反应可得到常用溶剂四氢呋喃，反应框图如下：

请回答下列问题：

(1)1 mol A 和1 mol H 2在一定条件下恰好反应，生成饱和一元醇Y ，Y 中碳元素的质量分数约为65%，则Y 的分子式为__________，A 分子中所含官能团的名称是________________________________________________________________________，A 的结构简式____________________________________________________。

(2)第①②步反应类型分别为①________②________ (3)化合物B 具有的化学性质(填写字母代号)是______。 a ．可发生氧化反应

b ．强酸或强碱条件下均可发生消去反应

c ．可发生酯化反应

d ．催化条件下可发生加聚反应 (4)写出C 、D 和E 的结构简式：

C________、D__________、E________________。

(5)写出化合物C 与NaOH 水溶液反应的化学方程式： _____________________________________________________________________

(6)写出四氢呋喃链状醚类的所有同分异构体的结构简式：

_________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 答案 (1)C 4H 10O 羟基、碳碳双键

(2)加成反应 取代反应 (3)abc