第三章 元素有机化合物在有机合成中的应用
高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物第1节第2课时有机合成路线的设计课后鲁科版选择性必修3
第2课时有机合成路线的设计课后篇素养形成必备知识基础练1.乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构简式如图所示。
将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。
若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比为( )A.1∶1B.2∶3C.3∶2D.2∶1,1mol乌洛托品含4molN原子、6molC原子,因此需要甲醛与氨的物质的量之比为6∶4=3∶2,C正确。
2.以乙醇为原料,用下述6种类型的反应来合成乙二酸乙二酯(结构简式为),正确的顺序是( )①氧化②消去③加成④酯化⑤水解⑥加聚A.①⑤②③④B.①②③④⑤C.②③⑤①④D.②③⑤①⑥,由乙醇合成乙二酸乙二酯时,发生反应的类型依次为消去反应→加成反应→水解反应→氧化反应→酯化反应。
故C项符合题意。
3.(2020广东第二师范学院番禺附属中学高二期末)用糖类物质制备乙酸乙酯的合成路线之一如图所示:下列说法正确的是( )A.淀粉和纤维素互为同分异构体B.M是麦芽糖C.反应③:乙醇生成乙酸所需反应条件可为酸性重铬酸钾溶液D.反应④:将产物通入滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液中振荡,无明显现象,聚合度n值不同,所以不能互称同分异构体,A项错误;淀粉和纤维素完全水解生成的产物是葡萄糖,B项错误;乙醇转化为乙酸发生氧化反应,所以可以用酸性重铬酸钾溶液做氧化剂,C项正确;制乙酸乙酯时通常用饱和Na2CO3溶液来除杂,同时与乙酸乙酯分层,酯的密度比水小,下层是饱和碳酸钠溶液,D项错误。
4.(2020广西南宁高二检测)是一种有机烯醚,可由链烃A通过下列合成过程制得,下列说法正确的是(已知三键碳原子不能连接羟基)( )A B CA.A分子中所有原子不可能共面B.B中含有的官能团有溴原子、碳碳双键C.①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应D.该有机烯醚的同分异构体中,属于炔醇类的共有2种解析由合成过程可知,A与溴发生加成反应得B,B在碱性条件下水解得C,C在浓硫酸作用下发生脱水反应生成醚,结合的结构简式可以反推得C为HOCH2CH CHCH2OH,B为BrCH2CH CHCH2Br,A为CH2CHCH CH2。
金属有机化合物
第三章金属有机化合物在有机合成中的应用第一部分金属有机化合物概述一、什么是金属有机化合物？金属有机化合物，简单的说，就是碳原子和金属原子直接相连的化合物。
最经典的金属有机化合物包括格氏试剂、丁基锂等；后来研究范围扩展到过渡金属有机物。
金属与碳直接键合的“有机的”化合物才是金属有机化合物含B—C，Si—C，P—C等键的有机化合物，在制法、性质、结构等方面与金属有机化合物很相似，可称它们为元素有机化合物或类金属有机化合物并把它们放在金属有机化学中讨论。
广义金属有机化合物，将硫、硒、碲、磷、砷、硅、硼等带有金属性质的非金属都算成金属，实际上已经超越了经典金属有机化合物的范畴。
但是由于元素有机化学和金属有机化学有着千丝万缕的联系，将其混在一起也不致引起太大的混乱。
二、金属有机化合物的分类总体上可分为二大类：即非过渡金属有机化合物和过渡金属有机配合物。
(1) 非过渡金属有机化合物：包括主族金属有机化合物和类金属（元素）有机化合物。
主族金属的d层轨道中已填满了电子，用s、p轨道中的电子与有机基团成键。
(2) 过渡金属有机配合物：主要是指由过渡金属与有机基团所形成的化合物。
过渡金属除s、p轨道外，d轨道的电子也参加成键。
配位不饱和的过渡金属有机配合物存在空轨道，为它们作为催化剂和有机合成试剂提供了条件。
非过渡金属有机化合物通常包括三类：第一类：主族金属有机化合物第一族的锂、钠、钾第二族的铍、镁、钙第十三族的铝、镓、铟、铊第十四族的锡、铅第十五族的铋第二类：第十一、十二族金属有机合物第十一族的铜、银、金第十二族的锌、镉、汞CuLiRCu R2第三类：元素有机化合物第十三族的硼第十四族的硅第十五族的磷、砷第十六族的硫、硒、碲等所形成的有机化合物用于形成非过渡金属有机化合物的金属包括：过渡金属有机配合物主要是指由第三~第十族的过渡金属形成的有机物几种有代表性的过渡金属配合物三、金属有机化合物的发展历程下面按时间顺序来说明金属有机化合物产生和发展及其规律以及在实践中的应用，并探讨学科的研究方法。
人教版高中化学选择性必修第3册 第3章 第5节 有机合成
)
A．乙炔
B．1-丁烯
C．1,3-丁二烯
D．乙烯
[答案] D
20
2．(1)以乙烯为原料合成乙炔的路线为 _______________________________________________________ ______________________________________(注明条件和试剂)。 (2)以乙醇为原料合成乙二醇的路线为 _______________________________________________________ ___________________________________(注明条件和试剂)。
17
3．有机合成的发展史 (1)20 世纪初，维尔施泰特通过十余步反应合成颠茄酮，总产率 仅有 0.75%。十几年后，罗宾逊仅用 3 步反应便完成合成，总产率 达 90%。 (2)20 世纪中后期，伍德沃德与多位化学家合作，成功合成了奎 宁、胆固醇、叶绿素、红霉素、维生素 B12 等一系列结构复杂的天然 产物。
39
(4)已知：RCHCH2―过―氧―HB―化r―物→R—CH2—CH2Br，请设计合理
方案由
合成
(其他无机原料自选，用反应流
程图表示，并注明反应条件)。 示例：原料―试 条―剂 件→……―试 条―剂 件→产物
40
41
[答案] (1)碳碳双键、酯基 (2) (3)保护酚羟基，使之不被氧化
42
3
体系构建
4
必备 知识 自 主 预 习
5
一、有机合成的主要任务 1．构建碳骨架：包括碳链的增长、缩短与成环等 (1)碳链的增长
6
③羟醛缩合反应：含有 αH 的醛在一定条件下可发生加成反应， 生成 β羟基醛，进而发生消去反应。
《合成化学》第三章
第三章
卤化反应（5学时）
第一节 不饱和烃的卤加成反应（1学时）
-X 等），则不利于该反应的进行。因此，烯烃的反应活性
顺序是:R2C=CR2 > R2C=CHR > R2C=CH2 〉RCH=CH2 > CH2=CH2>
CH2=CHCl 。若烯键碳原子上连接有叔烷基或三芳甲基，则 卤加成反应中常会有重排、消除等副反应伴随发生。
第三章
卤化反应（5学时）
第一节 不饱和烃的卤加成反应（1学时）
多卤乙烯进行自由基加成时，加成方向也取决于取
代基稳定自由基的能力，其次序位：Cl > F > H
F2C
CFCl +
HBr
hν
CF2BrCHFCl 88%
+ : CH2FCF2Br 40
第三章
例如：
H2C CHCN + Cl2
卤化反应（5学时）
第一节 不饱和烃的卤加成反应（1学时）
CCl4 hv , 10oC
ClCH2CHClCN
Br Br2 / CCl4 hv , 0oC , 1小时
H
H Br
第三章
卤化反应（5学时）
第一节 不饱和烃的卤加成反应（1学时）
烯烃与卤素的自由基加成反应历程如下：
a.烯键邻近基团的影响
卤化反应（5学时）
第一节 不饱和烃的卤加成反应（1学时）
与烯键碳原子相连的取代基性质不仅影响着烯键极化方 向，而且直接影响着亲电加成反应的难易程度。烯键碳原子 上接有推电子基团（如HO-、RO-、 C6H5-、 CH3CONH-、R等），则有利于烯烃卤加成反应的进行；反之，若烯键碳原 子上接有拉电子基团（如-NO2、-CN、-CO2H、-CO2R、-SO3H
有机化学
H3O+
R' R C OH R''
3、与羧酸反应
烷基锂与羧酸作用，生成羧酸盐，其溶解度相当大，足以与 另一摩尔RLi反应生成偕二醇的二锂盐，并继而水解生成酮。 例如：
H Ph COOH H
+ CH3Li
乙醚
H Ph
COOLi H
CH3Li
O H Ph C H CH3
H3O
+
H3C H Ph C H
OLi OLi
1、讨论锂、硼、硅及过渡元素的有机化合物。 2、结合前面已学过的有关镁、磷、硫等元素有机化合物的知 识，使我们对元素有机化学有一个初步的认识。
一、分类
1、离子型化合物 2、δ键化合物 有机基团以δ键与金属或非金属元素相键合的化合物。 3、非经典键化合物 碱金属和碱土金属（ⅠA、ⅡA元素）电负性很小，它们所形成的烃基化 合物，大多为离子化合物，其通史为RM，R2M，它们具有离子化合物的典型特 征，可以把它们看作为烃R-H的盐类。
例如：
C4H9 + 2Li
无水乙醚 N2,低 温
n-C4H9 Li +
LiCl
二、金属盐与有机金属化合物反应
利用碱金属或碱土金属的有机化合物与其他金属盐类反应，来合 成其他金属的有机化合物。此反应可看作是复分解反应。
RM +M'X
2C2H5Li + Zn 2C2H5MgCl +CdCl2
RM' + MX
四、有机硅化合物的重要反应
1、Si-X键的水解 CCl4为非极性溶剂，对水解稳定，但是SiCl4却极为 活泼，遇水发生剧烈水解，在潮湿空气中冒白烟。
SiCl4 = 2H2O
高中化学选择性必修三 第3章 第5节 第1课时 有机合成的主要任务 讲义
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 。
金属有机化合物在有机合成中的应用
金属有机化合物在有机合成中的应用有机合成是化学领域中非常重要的一部分，它涉及到我们日常生活和工业生产过程中使用的大量化学品的合成和制备。
其中，一种非常重要的合成方法就是利用金属有机化合物进行有机合成。
这种方法的优点在于它能够高效地进行反应，并且能够合成出一些其他方法无法制备的化合物。
一、金属有机化合物介绍金属有机化合物是由金属离子和有机分子中的碳、氢、氧、氮、硫等元素形成的化合物。
它们一般具有以下特点：1. 金属离子与有机分子分别提供电子，组成化合物的化学成键既有离子键，也有共价键。
2. 金属离子常常做为 Lewis 酸参与反应，即接受电子对。
3. 有机分子对金属离子带有配合作用，即在形成化合物的过程中，有机分子与金属离子形成复合物，作为链和环的骨架，而金属离子在这些骨架中扮演者支撑和催化的作用。
4. 金属有机化合物具有活性，很容易参与反应。
二、1. Grignard 试剂Grignard 试剂最初是由法国化学家法尔科·格里尼亚于1900年发现并开发的。
这种试剂通常是由卤代烃和金属镁反应得到的，可以用于将许多化合物转化为醇、酸、醛、酮、醚等各种家族的化合物。
这种试剂在有机合成中应用广泛，可以用于制备某些生物碱、激素、药品等有机化合物。
2. 有机铜试剂有机铜试剂常见的有有机铜叔丁酸盐、有机铜溴化物等，它们可以在有机合成中起到非常重要的作用。
有机铜试剂是一类非常好的求电子试剂，可以使许多化合物发生加成反应、亲核取代反应、氧化插入反应等。
一些简单的甲基、乙基、苯基和烷基铜试剂通过和活性化合物发生反应，可以合成出多样的复杂有机分子，这些化合物在天然物质、化学品制造业中应用广泛。
3. 金属催化反应金属有机化合物可用作有机合成反应中的催化剂，能够大大提高反应的速率和选择性。
目前，金属有机催化反应被广泛应用于有机合成领域中的许多反应，如不对称合成、羟化、加氢、酰基化反应等。
这些催化反应具有反应温和、高效、选择性好的特点，为制备新化合物提供了有效的手段。
第三章_金属有机反应
一、有机锂试剂的制备
1.卤代烷和金属锂反应
卤代烷与金属锂在非极性溶剂（无水乙醚、
石油醚、苯）中作用生成有机锂化合物：
RX + 2Li → RLi + LiX
C4H9X + 2 Li
石油醚
C4H9Li + LiX
卤代烷与锂反应的活性次序为：R1＞RBr ＞RCl＞RF。氟代烷的反应活性很小．而 碘代烷又很容易与生成的RLi发生反应生成 高碳的烷烃，所以常用RBr或RCl来制取 RLi。 由于烯丙基氯和苄氯易发生Wurtz类偶联反 应，不易用此法制备相应的烯丙基锂和苄 基氯。
O2N
MgBr
+
O2N
CHO
1.
乙 醚
?
CH3COCH3 Cl2
(CH3)2CHMgBr
?
KOH
?
2. O O NH MgBr
?
?
CH3COCl
CH22H27NO2
O O
NH
O N
MgBr O O N OH N
CH3COCl
3.3
有机锂试剂
有机锂试剂与Grinard试剂有许多相似之处，并比 Grinard试剂活泼，且具备一些特殊的反应性能： 与位阻大的酮反应 与羧酸盐负离子反应生成酮 与α，β-不饱和羰基化合物反应 与酰胺和-C=NR官能团化合物反应 与CO2反应 与烯烃双键反应 偶联反应 与电正性较低的金属卤化物反应
提示：锂的反应活性高于镁，烷基锂的化学活
性也高于烷基卤化镁，在有机合成中有机锂显
得特殊重要。由于有机锂中的碳锂键的离子性
很强，碳负离子非常容易被氧化或与活泼氢结 合，所以在制备有机锂时应在情性气体保护下 进行，所用溶剂如乙醚、苯、环己烷等必须是 特别干燥。
有机金属化合物的的合成及其在有机合成中的应用
有机金属化合物的的合成及其在有机合成中的应用有机金属化合物（organometallic compound）是由碳-金属键构成的化合物，通常是金属和有机官能团之间的反应得到的。
它在有机合成中有着广泛的应用，其制备方法也很多样化。
一、有机金属化合物的制备方法1. 直接金属化法使用活泼金属（如锂、钠、钾、镁、铝等）和卤代烃或烯烃等发生取代反应制备有机金属化合物。
例如：2 R-X + 2 Li → R2Li + 2 LiXAlkyl halide(卤化烃) 和有机锂（lithium organic）反应得到亚烷基锂（alkenyllithium）。
不同官能团的卤化物与活泼金属反应可直接合成不同的有机金属化合物，如亚胺基、氨基甲氧基、羟基、羰基等。
2. 金属-卤代烃交换反应把金属org链接到卤代烃的碳上，也就是利用一种含有金属的试剂和卤代烃反应，得到金属和碳的键，可产生不同的金属R基，例如：Alkyl halide（卤化烃）和有机锌试剂（organozinc reagents）反应制得亚烷基锌（alkenylzinc），用于卡宾与碳碳双键缩合等反应。
3. 索尔克-瓦特逊反应此方法常用于制备金属热分解的金属氢化物需要的配体。
4. 钴、铂催化反应像氢化钯碳酸催化和利用乙烯配合物铍和铁催化等方法可以用于制备有机金属化合物。
二、有机金属化合物在有机合成中的应用有机金属化合物是一些重要的化学合成中间体和试剂。
其化学性质活泼，可以与大量官能团发生取代、缩合、氧化、还原等反应而形成新的化合物。
以下是有机金属化合物在有机合成中的应用：1. 卡宾反应卡宾是由过渡金属如铜、银或镍催化产生的富电子中间体，在使用范围内，该反应被广泛应用于产生新的碳-碳键。
卡宾交换反应（carbene exchange reaction）是一个强大的工具，可以在有机金属化合物中利用卡宾产生新的键。
2. 金属卡宾烷基反应金属卡宾烷基反应（metal carbene alkyl reaction）是另一种有机金属化合物的重要应用。
高中化 专题3 有机化合物的获得与应用 第三单元 人工合成有机化合物课时作业 苏教2
第三单元人工合成有机化合物一、简单有机物的合成1．有机合成的一般思路（1）依据被合成物质的组成和结构特点，选择合适的________________和________________.（2)精心设计并选择合理的________和________。
2．以乙烯为原料合成乙酸乙酯（1)乙酸乙酯可能的合成路线（2)选择路线，写出化学方程式如果选择路线Ⅲ，请写出在此过程中发生反应的化学方程式及反应类型:①CH2===CH2＋H2O错误!CH3CH2OH，________反应。
②________________________________，________反应。
③2CH3CHO＋O2错误!2CH3COOH，________反应。
④________________________________________________，________反应或________反应。
二、有机高分子的合成1．合成有机高分子合成有机高分子是用____________合成的、相对分子质量高达几万乃至几百万的有机化合物。
____________、____________、____________(统称为____________________)等都是合成有机高分子。
2．有机高分子的组成对于反应：n CH2===CH2错误!(1）单体:________________________。
(2）链节:________________________。
（3）聚合度：________________。
3．合成方法——聚合反应（1）加聚反应①概念含有________________(或________________）的相对分子质量小的化合物分子,在一定条件下,互相结合成相对分子质量大的高分子的反应.②举例写出下列物质发生加聚反应的化学方程式：氯乙烯：_______________________________________________________________。
金属有机化合物的合成与应用
近半个世纪来，金属有机化合物已从高选择有机 合成反应中广泛用作的金属有机试剂，发展到工业生 产中普遍用作的均相金属有机催化剂或多相催化剂， 近来，正以惊人的速度向材料科学及生命科学发展。 4.1 新型化合物的合成 4.2 在有机合成中的应用 4.3 在工业催化中的应用 4.4 在材料科学中的应用 4.5 在生命科学中的应用
4.4.3、金属有机液晶
近年来，液晶这门学科得到了许多重要发展。最引人 注目的是1991年诺贝尔物理学奖授予了法国著名的液 晶物理家Gennes教授。随后，其研究和应用遍及物理 学、化学、电子学、生物学和材料科学，形成了各自 的专门学科，如液晶物理、液晶化学、液晶光学、生 物液晶和液晶显示技术。 金属有机液晶的分子结构多为棒状(—维结构)和盘 状(二维结构)，最近正在向三维空间结构发展。
4.1 新型化合物的合成
4.2 在有机合成中的应用
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4
Grignard 试剂的应用 有机锌试剂 不对成合成 金属有机导向合成
4.3 在工业催化中的应用
Ziegler-Natta 催化剂
MAO (Methyl Aluminum Oxide ，Karminsky)
3. 金属有机化学发展简介
1827
发现Zeise 盐(W. C. Zeise)
(1828) Woehler 合成尿素
1849 发现烷基锌(E. Frankland)
1863 合成有机硅(C. Friedel, J. M. Crafts) (1869) 门捷列夫周期表发表 1900合成出Grignard 试剂(Grignard, Harbier)
2019 2020高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物第1节第2课时有机合成路线的设计和应用学案鲁
有机合成路线的设计和应用[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：结合碳骨架的构建及官能团衍变过程中的反应规律，能利用反应规律进行有机物的推断与合成。
2.证据推理与模型认知：落实有机物分子结构分析的思路和方法，建立对有机反应多角度认识模型、并利用模型进一步掌握有机合成的思路和方法。
一、有机合成路线的设计(正向合成分析法)1．正向合成分析法(1)方法：从确定的某种原料分子开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装来完成。
(2)步骤：首先要比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同，包括官能团和碳骨架两个方面的异同；然后，设计由原料分子转向产物的合成路线。
2．优选合成路线依据(1)合成路线是否符合化学原理。
(2)合成操作是否安全可靠。
(3)绿色合成：主要考虑有机合成中的原子经济性；原料的绿色化；试剂与催化剂的无公害性。
3．有机合成中常用的“四条路线”(1)一元合成路线HXNaOH水溶液[O][O]醇、浓硫酸，△R—CH===CH――→卤代烃――→一元醇――→一元醛――→一元羧酸――→酯。
2△(2)二元合成路线XNaOH水溶液[O][O]2CH===CH――→CHX—CHX――→CH―→OHCCHO――→ OH—CHOH―222222△HOOC —COOH―→链酯、环酯、聚酯。
(3)芳香化合物合成路线水溶液ClNaOH2――――①―――→―→△FeCl3NaOHCl水溶液2――――②――→―→△光照．醇、浓HSO[O][O]42――→―――→芳香酯――→――△h[O]Cl/NaOH/ν水2――→③―――→―→△hνNaOH/水/Cl2―――④――→→△[O] ―→―(4)改变官能团位置加成消去―→CH===CH―Br―→CH―CHCHCH23322HBr—＋HBr 相关链接 1．常见有机物的转化关系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。
_新教材高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物第1节有机化合物的合成第1课时有机合成的关键
第1课时有机合成的关键——碳骨架的构建和官能团的引入A级必备知识基础练1.(2022北京清华附中高二期中)由有机化合物合成的合成路线中,不涉及的反应类型是( )A.取代反应B.加成反应C.消去反应D.氧化反应2.现有转化过程:有机化合物X A B Ag。
若有机化合物X与析出的银的物质的量之比为1∶4,则该有机化合物X可能是( )A.CH3ClB.CH3CH2BrC.CH3CHBrCH3D.CH3CH2CH2Cl3.在有机合成中,有时需要通过缩短碳链的方式来实现由原料到目标产物的转化,某同学设计的下列反应中,可缩短碳链的是( )A.乙烯的聚合反应B.烯烃与酸性KMnO4溶液的反应C.酯化反应D.卤代烃与NaCN的取代反应4.已知卤代烃可以和钠发生反应,例如溴乙烷与钠发生的反应为2CH3CH2Br+2NaCH3CH2CH2CH3+2NaBr,应用这一反应类型,下列所给化合物中可以与钠反应合成环丁烷的是( )A.CH3BrB.CH2BrCH2CH2CH2BrC.CH2BrCH2CH2BrD.CH3CH2CH2CH2Br5.(2022全国高二同步训练)有机合成的主要任务之一是引入目标官能团。
下列反应中,能够在有机化合物碳链上引入羟基官能团的是( )A.烷烃在光照条件下与氯气反应B.卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热反应C.醛在有催化剂并加热的条件下与氢气反应D.羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下反应6.以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如下:玉米麦芽糖葡萄糖乙醇下列说法不正确的是( )A.麦芽糖属于二糖B.乙醇在一定条件下可生成卤代烃C.1 mol葡萄糖分解成3 mol乙醇D.可用碘水检验淀粉是否完全水解7.按以下步骤可由合成(部分试剂和反应条件已略去):请回答下列问题:(1)写出E的结构简式:,B中所有碳原子(填“可能”或“不可能”)共面。
(2)反应①~⑦中属于消去反应的是,属于取代反应的是。
(3)A→B反应的化学方程式为,C→D反应的化学方程式为。
第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 单元测试卷 高二化学下学期鲁科版(2019)选择性必修3
第3章有机合成及其应用合成高分子化合物单元测试卷一、单选题1．2022年10月，美国和丹麦三位科学家在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献获得诺贝尔化学奖。
二苯基环辛炔羧酸(如图)是点击化学的产品之一，可用于治疗癌症。
下列说法正确的是A．分子中含有4种官能团B．分子式为C19H16NO3C．该化合物既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应D．该化合物分别与酸性高锰酸钾溶液和溴水反应，其反应机理相同2．基于糠醛的可再生型生物基树脂有望替代传统石油基丙烯酸酯，有利于保护环境。
下图中的A与B反R均为甲基，下列说法正确的是应得到C的过程是该树脂聚合的核心反应，已知1R、2A．A物质易溶于水B．A、B转化为C是加聚反应C．A的核磁共振氢谱有5组峰D．C能与氢气发生还原反应3．对苯二甲酸双羟基酯可用作香料，其结构简式如图所示。
下列关于对苯二甲酸双羟基酯的说法中错误的是C H OA．分子式为12146B．可由和发生取代反应进行制备C．能发生氧化反应和缩聚反应试卷第2页，共14页D ．苯环上的二氯代物有2种(不考虑立体异构)4．研究有机物一般经过以下几个基本步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式，以下用于研究有机物的方法不正确．．．的是 A ．蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物B ．核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量C ．燃烧法通常是研究和确定有机物成分的有效方法之一D ．对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团 5．人造海绵的主要成分是聚氨酯，合成方法如下：下列说法不正确的是 A ．M 的分子式为151022C H N OB ．人造海绵是一种合成纤维C ．聚氨酯在一定条件下可发生水解反应D ．合成聚氨酯的反应属于缩聚反应6．2022年2月4日在北京举办的第24届冬季奥运会倡导“公平公正，纯洁体育”的价值观，希望举办一届“像冰雪一样纯洁、干净的冬奥会”。
绿色冬奥、科技冬奥是北京冬奥会的重要理念，餐具由生物材料聚乳酸制作而成，可降解；顶流“冰墩墩”“雪容融”，由PVC 、PC 、ABS 和亚克力等环保材料制作而成。
高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物微项目改进手机电池中的离子导体材料__有机合成在新型材
微项目改进手机电池中的离子导体材料——有机合成在新型材料研发中的应用必备知识·素养奠基一、锂离子电池的工作原理1.电极材料2。
原理(1）放电（2）充电二、手机新型电池中离子导体的结构1。
离子导体中有机溶剂的结构特点（1)作为溶剂应具备溶解并传导锂离子的性能。
(2）酯基的存在能很好地提高有机溶剂对锂盐的溶解性，醚键的存在对锂离子的传导具有很好的效果。
(3）有机溶剂应该性能稳定且为固态,具有交联结构的高分子满足这一要求。
2。
离子导体材料我国科学家提出以二缩三乙二醇二丙烯酸酯与丙烯酸丁酯的共聚物做有机溶剂基体，通过与锂盐复合形成聚合物离子导体材料。
三、合成离子导体材料中有机溶剂的单体1.合成反应中一些反应原理R—C≡N+H2O RCOOH（R为H或烃基）CH2CH—CH3CH2CH—CHO+R—OH RO—CH2—CH2—OH(R为H或烃基）CH3—CH CH2+CO+H2CH3—CH2—CH2—（或）R—CHO+CH3—CHO R—CH CH-CHO(R为H或烃基）2。
合成二缩三乙二醇的方法+H2O锂-铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。
该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O2Cu+2Li++2OH-。
(1）放电时，正极的电极反应式是什么?提示：Cu2O+H2O+2e-2OH—+2Cu。
（2)放电时,锂离子透过固体电解质向哪极移动？提示：阳离子向正极移动，则Li+透过固体电解质向Cu极移动。
(3）整个反应过程中,空气的作用是什么？提示:通空气时，铜电极被腐蚀，表面产生Cu2O,所以空气中的O2起到氧化剂的作用。
关键能力·素养形成项目活动1：设计手机新型电池中离子导体材料的结构2020年5月31日下午4时53分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将高分九号02星、和德四号卫星送入预定轨道，发射取得圆满成功。
此次长二丁火箭遥测系统上采用的一组锂离子蓄电池,替换了原先的一组锌银电池,在满足总体对电池的体积和重量的要求下，同时满足了电性能要求的方案。
高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物第1节有机化合物的合成(第2课时)有机合成路线的设计及
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回答下列问题： (1)A的名称是________，B含有的官能团是________。 (2)① 的反应类型是________，⑦的反应类型是________。 (3)C和D的结构简式分别为________、________。 (4)异戊二烯分子中最多有________个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简 式为________。 (5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体________(填结构简 式)。 (6)参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3丁二烯的合成路线________。
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合成五元环有机化合物J的路线如下：
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已知：
(1)A属于炔烃，其结构简式是________。 (2)B由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量为30。B的结构简式是 ________。
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(3)C、D含有与B相同的官能团，C是芳香族化合物。E中含有的官能团是 ________。
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【解析】 (1)由A的分子式为C2H2知，A为乙炔。由B的加聚反应产物的结构 简式可逆推B的结构简式为CH2===CHOOCCH3，分子中含有碳碳双键和酯基。
(2)由HC≡CH＋CH3COOH―→ CH2===CHOOCCH3可知，反应①为加成反应；由
元素有机化合物的合成及应用研究
元素有机化合物的合成及应用研究元素有机化合物是指含有碳与元素键结构的有机化合物，如含有金属、硫、磷、硅等元素的有机化合物。
这些化合物的研究与应用具有广泛的意义，为推动现代化学领域的发展和创新提供了新的思路和方法。
一、元素有机化合物的合成方法元素有机化合物的合成方法常见的有以下几种：1. 直接合成法这种方法是将纯元素与有机化合物在一定条件下反应，得到含有元素键的有机化合物。
例如，金属烷基化剂与烯烃反应，可以合成含有金属键的烷基烯烃。
2. 氧化还原法在该方法中，有机物与金属或非金属元素之间的氧化还原反应是产生含元素键有机物的一种常用方法。
例如，烷基汞醇可以与亚硝酸钠反应，生成含氧化汞键的烷基硝基化合物。
3. 插入法这种方法包括金属或非金属元素的插入到碳合成新的碳-元素键中。
例如，四氟锆酸酯可以被用作合成碳-硅化合物的试剂。
二、元素有机化合物在化学领域的应用元素有机化合物的应用非常广泛。
这些化合物常用作有机催化剂、光催化剂、液晶、有机光电子材料、材料表面处理剂等。
1. 金属有机催化剂在有机合成领域，金属有机催化剂被广泛应用于不对称催化、双键加成、氧化还原反应和金属催化的碳-碳键形成反应等。
例如，钯催化的Suzuki偶联反应可将芳基卤化物和芳基烯丙酮酸酯催化生成芳基-芳基键。
2. 光催化光催化是利用光与化学反应剂相互作用，促进化学反应的一种方法。
光催化剂通常是含有特殊结构元素有机化合物的高分子聚合物。
例如，氢氧化钛是一种常见的光催化剂，可用于水的净化和有机物质的降解等。
3. 液晶液晶是一种特殊的有机化合物，具有良好的结晶性和物理性质。
它们广泛应用于显示器件和信息技术等领域。
例如，以含硅或氟化硅有机化合物为基础的液晶材料具有高度的对称性和分子排列性能优良等特点。
4. 有机光电子材料含元素键的高分子可以用于制备有机光电池、发光二极管（LED）、薄膜晶体管等。
这些材料具有成本低、重量轻、利用率高、生态环保等特点，对于推动现代光电技术的发展有着重要的作用。
高一化学必修二第三章有机化合物知识点
高一化学必修二第三章有机化合物知识点【导语】对高一有机化合物的知识点学习，主要集中在化学必修二的第三章中。
下面是作者为您带来的高一化学必修二第三章有机化合物知识点，仔细地记忆能给你的考试建立更多的得分基础。
高一化学必修二第三章有机化合物知识点(一)1. 烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯的加成: H2、卤化氢、水、卤素单质2. 苯及苯的同系物的加成: H2、Cl23. 不饱和烃的衍生物的加成:(包括卤代烯烃、卤代炔烃、烯醇、烯醛、烯酸、烯酸酯、烯酸盐等)4. 含醛基的化合物(包括葡萄糖)的加成: HCN、H2等5. 酮类、油酸、油酸盐、油酸某酯、油(不饱和高级脂肪酸甘油酯)的加成物质的加成: H2注意：凡是有机物与H2的加成反应条件均为：催化剂(Ni)、加热6. 烷烃与卤素单质: 卤素单质蒸汽(如不能为溴水)。
条件：光照.7. 苯及苯的同系物与(1)卤素单质(不能为水溶液):条件-- Fe作催化剂(2)浓硝酸: 50℃-- 60℃水浴 (3)浓硫酸: 70℃--80℃水浴8. 卤代烃的水解: NaOH的水溶液 4. 醇与氢卤酸的反应: 新制氢卤酸9. 乙醇与浓硫酸在140℃时的脱水反应. 6.酸与醇的酯化反应：浓硫酸、加热10.酯类的水解: 无机酸或碱催化 6. 酚与 1)浓溴水 2)浓硝酸四、能产生加成反应的物质高一化学必修二第三章有机化合物知识点(二)1.常见20种气体：H2、N2、O2、Cl2、O3、HCl、HF、CO、NO、CO2、SO2、NO2、N2O4、H2S、NH3、CH4、C2H4、C2H2、CH3Cl、HCHO、记住常见气体的制备反应：H2、O2、Cl2、NO、CO2、SO2、NO2、NH3、C2H4、C2H22.容易写错的20个字：酯化、氨基、羰基、醛基、羧基、苯酚、铵离子、三角锥、萃取、过滤、蘸取、砷、锑、硒、碲、坩埚、研钵3.常见的20个非极性分子气体：H2、N2、O2、Cl2、F2、CO2、CH4、C2H4、C2H2、BF3液体：Br2、CCl4、C6H6、CS2、B3N3H6固体：I2、BeCl2、PCl5、P4、C604.20个重要的数据(1)合成氨的适宜温度：500℃左右(2)指导剂的变色范畴甲基橙：3.1～4.4(红橙黄) 酚酞：8.2～10(无粉红红)(3)浓硫酸浓度：通常为98.3% 发烟硝酸浓度：98%以上(4)胶体粒子直径：10-9～10-7m(5)王水：浓盐酸与浓硝酸体积比3：1(6)制乙烯：酒精与浓硫酸体积比1：3,温度170℃(7)重金属：密度大于4.5g•cm-3(8)生铁含碳2～4.3%,钢含碳0.03～2%(9)同一周期ⅡA与ⅢA元素原子序数之差为1、11、25(10)每一周期元素种类第一周期：2 第二周期：8 第三周期：8 第四周期：18第五周期：18 第六周期：32 第七周期(未排满)(最后一种元素养子数118)(11)非金属元素种类：共23种(已发觉22种,未发觉元素在第七周期0族)每一周期(m)非金属：8-m(m≠1)每一主族(n)非金属：n-2(n≠1)(12)共价键数：C-4 N-3 O-2 H或X-1(13)正四面体键角109°28′ P4键角60°(14)离子或原子个数比Na2O2中阴阳离子个数比为1：2 CaC2中阴阳离子个数比为1：1NaCl中Na+周围的Cl-为6,Cl-周围的Na+也为6;CsCl中相应离子则为8(15)通式：烷烃CnH2n+2 烯烃CnH2n 炔烃CnH2n-2 苯的同系物CnH2n-6饱和一元醇CnH2n+2O 饱和一元醛CnH2nO 饱和一元酸CnH2nO2有机物CaHbOcNdCle(其他的卤原子折算为Cl)的不饱和度Ω=(2a+d+2-b-e)/2(16)各种烃基种类甲基—1 乙基-1 丙基-2 丁基-4 戊基-8(17)单烯烃中碳的质量分数为85.7%,有机化合物中H的质量分数为25%(18)C60结构：分子中含12个五边形,25个六边形(19)重要公公式c=(1000×w%×ρ)/MM=m总/n总M=22.4×ρ标(20)重要的相对分子质量100 Mg3N2 CaCO3 KHCO3 C7H1698 H2SO4 H3PO478 Na2O2 Al(OH)3 C6H616 O～CH45.20种有色物质黑色：C、CuO、MnO2、FeO、Fe3O4黄色：Na2O2、S、AgI、AgBr(浅黄)红色：红磷、Cu2O、Cu、NO2、Br2(g)、Fe(SCN)3 蓝色：Cu(OH)2、CuSO4•5H2O绿色：Cu2(OH)2CO3、CuCl2溶液、Fe2+6.常见的20种电子式H2 N2 O2 Cl2 H2OH2O2 CO2 HCl HClONH3 PCl3 CH4 CCl4NaOH Na+ - Na2O2 Na+ 2-Na+ MgCl2 -Mg2+ - NH4Cl + - CaC2 Ca2+ 2--CH3 —OH7.20种重要物质的用处(1)O3：①漂白剂②消毒剂(2)Cl2：①杀菌消毒②制盐酸、漂白剂③制氯仿等有机溶剂和多种农药(3)N2：①焊接金属的保护气②填充灯泡③储存食粮作物④冷冻剂(4)白磷：①制高纯度磷酸②制烟幕弹和燃烧弹(5)Na：①制Na2O2等②冶炼Ti等金属③电光源④NaK合金作原子反应堆导热剂(6)Al：①制导线电缆②食品饮料的包装③制多种合金④做机械零件、门窗等(7)NaCl：①化工原料②调味品③腌渍食品(8)CO2：①灭火剂②人工降雨③温室肥料(9)NaHCO3：①医治胃酸过量②发酵粉(10)AgI：①感光材料②人工降雨(11)SO2：①漂白剂②杀菌消毒(12)H2O2：①漂白剂、消毒剂、脱氯剂②火箭燃料(13)CaSO4：①制作各种模型②石膏绷带③调解水泥硬化速度(14)SiO2：①制石英玻璃、石英钟表②光导纤维(15)NH3：①制硝酸铵盐纯碱的主要原料②用于有机合成③制冷剂(16)Al2O3：①冶炼铝②制作耐火材料(17)乙烯：①制塑料、合成纤维、有机溶剂等②植物生长调解剂(果实催熟)(18)甘油：①重要化工原料②护肤(19)苯酚：①制酚醛树脂②制合成纤维、医药、合成香料、染料、农药③防腐消毒(20)乙酸乙酯：①有机溶剂②制备饮料和糖果的香料8.20种常见物质的俗名重晶石-BaSO4 明矾-KAl(SO4) 2•12H2O 蓝矾、胆矾-CuSO4•5H20熟石膏-2CaSO4•H2O 石膏-CaSO4•2H2O 小苏打-NaHCO3纯碱-Na2CO3 碳铵—NH4HCO3 干冰-CO2 水玻璃(泡花碱) -Na2SiO3氯仿-CHCl3 甘油-CH2OH-CHOH- CH2OH 石炭酸-C6H5OH福马林林(蚁醛)-HCHO 冰醋酸、醋酸-CH3COOH 草酸-HOOC—COOH硬脂酸-C17H35COOH 软脂酸-C15H31COOH 油酸-C17H33COOH甘氨酸-H2N—CH2COOH9.20个重要的化学方程式(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O(3)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(4)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(5)C+H2O(g) CO+H2 (6)3Fe+4H2O(g) Fe3O4 +4H2(7)8Al+3Fe3O4 9Fe+4Al2O3 (8)2Mg+CO2 2MgO+C(9)C+SiO2 Si+2CO↑ (10)2H2O2 2H2O+O2↑(11)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (12)4NH3+5O2 4NO+6H2O(13)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (14)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(15)N2+3H2 2NH3 (16)2SO2+O2 2SO3(17)2C2H5OH CH2=CH2↑+H2O (18)CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O(19)CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O+2H2O(20)C2H5Br+H2O C2H5OH+HBr10.实验5题I. 化学实验中的先与后20例(1)称量时,先两盘放大小质量相等的纸(腐蚀药品放在烧杯等),再放药品.加热后的药品,先冷却,后称量.(2)加热试管时,应先平均加热后局部加热.(3)在试管中加药品时先加固体后加液体.(4)做固体药品之间的反应实验时,先单独研碎后再混合.(5)用排水法收集气体时,先拿出导管后撤酒精灯.(6)制取气体时,先检验气密性后装药品.(7)做可燃性气体燃烧实验时先检验气体纯度后点燃.(8)收集气体时,先排净装置中的空气后再收集.(9)除去气体中杂质时必须先净化后干燥,而物质分解产物验证时常常先检验水后检验其他气体.(10)焰色反应实验时,每做一次,铂丝应先沾上稀盐酸放在火焰上灼烧到无色时,后做下一次实验.(11)用H2还原CuO时,先通H2,后加热CuO,反应完毕后先撤酒精灯,冷却后再停止通H2.(12)稀释浓硫酸时,烧杯中先装一定量蒸馏水后再沿器壁缓慢注入浓硫酸.(13)做氯气的制备等实验时,先滴加液体后点燃酒精灯.(14)检验SO42-时先用盐酸酸化,后加BaCl2.(15)检验NH3(用红色石蕊试纸)、Cl2(用淀粉KI试纸)等气体时,先用蒸馏水润湿试纸后再与气体接触.(16)中和滴定实验时,用蒸馏水洗过的滴定管先用标准液润洗后再装标准液;先用待测液润洗后再移取液体;滴定管读数时先等1~2分钟后读数;视察锥形瓶中溶液色彩的改变时,先等半分钟色彩不变后即为滴定终点.(17)做气体的体积测定实验时先冷却至室温后测量体积,测量时先保证左右装置液面高度一致后测定.(18)配制Fe2+,Sn2+等易水解、易被氧化的盐溶液,先把蒸馏水煮沸,再溶解,并加少量相应金属粉末和相应酸.(19)检验卤代烃中的卤元素时,在水解后的溶液中先加稀HNO3再加AgNO3溶液.(20)检验蔗糖、淀粉等是否水解时,先在水解后溶液中加NaOH溶液中和,后加银氨溶液或Cu(OH)2悬浊液.高一化学必修二第三章有机化合物知识点(三)1.常见的10e-粒子和18e-粒子10e-粒子：O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+、OH-、HF、H2O、NH2-、NH3、H3O+、CH4、NH4+18e-粒子：S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+、HCl、HS-、O22-、F2、H2S、PH3、H2O2、CH3F、N2H4、CH3OH、CH3NH2、C2H62.常见物质密度对照密度比水轻的：苯、甲苯、乙醇、氨水、乙酸乙酯、油脂、Na、K密度比水重的：CCl4、硝基苯、溴苯、苯酚、浓硫酸、浓硝酸3.极易溶于水的物质气体：NH3、HF、HCl、SO2、HCHO液体：CH3OH、CH3CH2OH、CH3COOH、H2SO4、HNO3、乙二醇、丙三醇4.重要的电极反应式阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2Cl--2e-=Cl2↑ M-xe-=Mx+阴极：Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑负极：M-xe-=Mx+ H2-2e-=2H+ H2-2e-+2OH-=2H2O正极：2H++2e-=H2↑ O2+4e-+2H2O=4OH- O2+4e-+4H+=4H2O5.化学仪器上的“0”刻度(1)滴定管：“0”刻度在上.(2)量筒：无“0”刻度. (3)托盘天平：“0”刻度在刻度尺最左边;标尺中央是一道竖线非零刻度.Ⅳ棉花团在化学实验中的用处(1)作反应物① 纤维素硝化反应时所用脱脂棉是反应物.② 用棉花团包裹Na2O2粉末,然后通太长玻璃管用嘴向Na2O2粉末中吹气,棉花团能燃烧.(2)作载体①用浸用NaOH溶液的棉花吸取HCl、HBr、HI、H2S、Cl2、Br2、SO2、NO2等气体.②焰色反应时可用脱脂棉作盐或盐溶液的载体,沾取盐的固体粉末或溶液放在无色火焰上灼烧,视察焰色.(3)作阻挡物①阻挡气体：制NH3或HCl时,由于NH3或HCl极易与空气中的水蒸气结合,气压减小,会导致外部空气冲入,里面气体排出,形成对流,难收集纯洁气体,在试管口堵一团棉花,管内气体形成一定气压后排出,能避免对流.② 阻挡液体：制C2H2时,若用大试管作反应器,应在管口放一团棉花,以避免泡沫和液体从导管口喷出.③ 阻挡固体：A.用KMnO4制取O2时,为避免生成的K2MnO4细小颗粒随O2进入导管或集所瓶,梗塞导管.B.碱石灰等块状固体干燥剂吸水后变为粉末.在干燥管出口内放一团棉花,以保证粉末不进入后续导管或仪器Ⅴ检查气密性①微热法：如图甲.A.把导管b的下端浸入水中,用手紧握捂热试管a,B.导管口会有气泡冒出;C.松开手后,水又会回升到导管b中 ,这样说明全部装置气密性好.②液差法A.启普产生器：如图乙.向球形漏斗中加水,使漏斗中的液面高于容器的液面,静置片刻,液面不变,证明装置气密性好B.简易产生器：如图丙.连接好仪器,向乙管中注入适量水,使乙管液面高于甲管液面.静置片刻,若液面保持不变,证明装置不漏气.③液封法：如图丁.关闭活塞K从长颈漏斗加水至淹没下端管口,若漏斗颈显现稳固的高度水柱,证明装置不漏气.6. 分子组成符合CnH2n(n≥3)的类别异构体: 烯烃和环烷烃;7. 分子组成符合CnH2n-2(n≥4)的类别异构体: 炔烃和二烯烃;8. 分子组成符合CnH2n+2O(n≥3)的类别异构体: 饱和一元醇和饱和醚;9. 分子组成符合CnH2nO(n≥3)的类别异构体: 饱和一元醛和饱和一元酮;10. 分子组成符合CnH2nO2(n≥2)的类别异构体: 饱和一元羧酸和饱和一元酯;如n=7,有以下五种: 邻甲苯酚,间甲苯酚,对甲苯酚;苯甲醇;苯甲醚.。
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4、硼烷的羰基化
• 有机硼烷在合成中最有用的反应之一是与CO发生一个、 两个或三个有机基团由硼原子到配位CO碳原子的迁移 反应。在相应条件下能直接生成伯、仲、叔醇及醛、 酮。这相当于在 C—B 键之间插入一个羰基，导致新 C—C键的生成，故称为羰基化反应。
_
R3B + CO
R3B C
+
O O R2B-C-R
第三章 元素有机化合物在有机合 成中的应用
杂原子元素：有机化合物中除C、H、O、 (N)、Cl、Br、I以外的元素；分为金属 元素和非金属元素两类。 金属有机化学：金属有机化合物 元素有机化学：非金属元素有机化学（B、 Si、P、S、F）
3· 1 有机硼烷在精细有机合成中的应用
H.C.Brown从1936年开始从事硼氢化学和有机硼化学 研究，到1979年他与Wittig一同分享诺贝尔化学奖为止， 共 43 年。他的得奖演讲词的标题是“从小橡籽到高大 的橡树 —— 由硼烷到有机硼烷。”这形象地描绘了他 的一生在硼化学研究中的经历。他是硼氢化反应及有 机硼烷化合物的开拓者。由于Brown的锲而不舍的精神， 他和他的同事以及学生们在硼有机化学上取得不断的 进展。二硼烷、硼氢化钠是有机合成中非常重要的还 原剂。硼氢化反应使得有机硼烷成为易得的化合物， 并证实它们在有机合成中是用途最广、并随时可制备 的中间体。它们和碳氢化合物的性质不同，在有机硼 烷的取代反应中，发生取代的碳原子一般保留完整不 变的构型，产物纯净。
O
RB
CR2
O B-CR2
硼烷的羰基化-氧化反应
三、有机硼烷在合成上的应用
• 基于烷基硼烷的质子化、氧化、异构化、羰基化等反 应，通过有机硼烷可以合成烯烃、醇、醛、酮等化合 物，并且反应具有高度的立体选择性。如
例1 C H C 6 13 CH
2
BH
C6H13 CH2CHO
BH 2 H
OH H
H2O26年和1957年相继发现了不饱和有机化合物在醚 类溶剂 (THF, Diglyme) 中用二硼烷或二硼烷体处理可 迅速地转变为有机硼烷。随着研究工作的发展, 尤其是 手性硼烷在硼氢化和羰基还原上的应用, 表现出的显著 的立体选择性和区域选择性, 使其在有机合成中具有重 要的应用。
RCH CH2
BH3﹒THF
(RCH2CH2)3B
H2O2-NaOH
RCH2CH2OH
H
BH3﹒THF
BH H2O2-NaOH 2
OH
炔烃的硼氢化氧化反应
• 炔烃与硼烷发生硼氢化 — 氧化反应可生成醇、醛或酮。
3、异构化反应
• 烃基硼烷在常温下很稳定，当温度升高时会发生异构 化，即硼活性基团移位到碳链的一端，生成新的硼烷， 由新的硼烷进一步反应可得到新的化合物。
1硼氢化反应
乙硼烷与烯、炔反应的特点
（1）A、反应快速且几乎是定量。
（2）顺式加成
（3）反马氏加成
（4）A、立体选择性 硼加到烯平面的立体位阻较小的一侧。
外型
2 通过有机金属化合物制备
Et2O.BF3 + 3 RMgX B(OEt)3 + 1/2Al2 R6 BCl3 + SnR4 R3 B + 3MgXF + Et2O R3B + Al(OEt)3
例2
BH3-T HF
有机硼烷的应用例
EtCO2H H2 O,OHHCrO4(RCH2CH2)3B Ag2O Et2NCl I2,OHRCH2CH3 RCH2 CH2OH RCH2CO2H (RCH2 CH2 )2 RCH2CH2Cl RCH2 CH2 I
化硼反应而得, 硼氢从立体障碍较小的一面加到蒎 烯的双键上成为IPC2BH, (+)--蒎烯([]D, 47.6)生 成 (-)-IPC2BH([]D, -37.1), 而 (-)-- 蒎烯生成 (+)IPC2BH; (-)-IPC2BH具有(1R, 2R,3R,5S)构型, 要合 成高光学纯度的 (-)-IPC2BH, 可以用15%过量的蒎烯与硼烷在0℃下THF中反应3天, 利用非对映异 构体的溶解度不同, 可得到100%ee的IPC2BH;由于 烯烃与硼烷反应很难停留到单硼烷阶段 , IPCBH2 不能用直接的方法而需要通过间接的方法来获得 , 可用IPC2BH与0.5N的TMED生成2IPCBH2.TMED, 光学纯度可达 100%, 2IPCBH2.TMED在 THF中与 BF3.OEt2反应, 不溶解的2BF3.TMED从反应混合物 中析出可得到游离的IPCBH2。
不对称硼氢化产生光学纯的R*—B衍生物，可以顺利地转 化纯的对映体，因此为工业上生产手性药物所需的纯 的和重要的对映体的合成首次提供了一个通用方法。 这是一项少有的持续了70 年的研究取得的经验。这项 工作不仅获得了诺贝尔化学奖，而且获得了工业应用， 还开辟了商业化学的一个领域。这一切证实了Brown自 己的话：“高大的橡树是从小橡籽成长起来 · · · · · · 我已 经知道如何使那粒花粉发育成一粒橡籽，然后变成一 棵橡树，又变成一片森林。现在我正开始看到一块大 陆的轮廓。 · · · · · · 它还需要下一代的化学家在这块大陆 上定居，给人类带来好处。 有机硼化学的基础研究和应用研究，目前仍十分活 跃，且不断深入而广泛的向前发展，我们只了解有机 硼烷在精细有机合成中的几类应用。
2、 氧化反应
三烃基硼烷被过氧化氢氧化几乎定量地生成正硼酸酯， 后者在碱性条件下水解，生成相应的醇和正硼酸。
R3B + 3H2O2
B(OR)3 +3 H2O
OH-
B(OR)3 +3 H2O
3ROH + R(OH)3
通过硼氢化反应后再氧化水解（硼氢化—氧化反应）可 将烯烃转变成为醇（且为反马氏加成型的醇，并且OH 与H在 同侧）。
RBCl2 + R3SnCl ( Or R2BCl + R2 SnCl3) LiAlH4 RBH2 R2 BH
二、有机硼烷的转化反应
硼氢化反应在有机合成上之所以重要，是因为它所 生成的烷基硼烷可以进一步反应，转变成为各种有用 的产物。 • 1、 质子化反应 烯基硼烷在室温下就能被乙酸迅速质子化，而且所涉 及的碳原子构型不变，转变成为特定异构体的烯烃。 如：