高中化学有机合成知识点及总结 PPT
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高二化学有机合成PPT优秀课件
酯化反应---- 酸、醇(酚)
加成反应: 含有碳碳双键、碳碳三键、苯环、醛基、羰基的物质 消去反应: 醇、卤代烃 聚合反应: 加聚、缩聚 有机氧化反应:得氧或去氢 有机还原反应:失氧或加氢
有机合成过程
1、有机合成遵循的原则
1)原料价廉,易得、低毒性、低污染 2)原理正确,不可臆造不存在的反应 3)合成路线要符合“绿色、环保”的要求。 4)合成反应要操作简单,条件温和,能耗低,易于实现 5)合成路线简捷——步骤越少,最后产率越高 书P65 学与问——多步递进反应的总体利用率等于各步反应 利用率的乘积 。 总产率=93.0%*81.7%*90.0%*85.6%=58.5%
2、引入卤原子的三种方法 醇(酚)的取代 烯(炔)烃的加成 烷烃(苯或苯的同系物)的取代
3、引入羟基的四种方法 烯烃与水加成 卤代烃的水解
酯的水解 醛与氢气的加成
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演讲人: XXX
PPT文档·教学课件
烃的衍生物的重要类别和主要化学性质
类别 通式 官能团 代表物 分子结构特点
主要化学性质
卤代烃 R-X -X CH3CH2Br C-X键易断裂 1.取代 2.消去
醇
R-OH
-OH
CH3CH2OH
-OH 与链烃基相连 1.+Na取代/置换
2.氧化:燃烧、
催化氧化、被KMnO4、 K2Cr2O4氧 化
3.消去反应4.分子间脱水5.酯化反应
主要化学性质
羧酸 R-COOH -COOH CH3COOH 受C=O影响,O-H键易电离出H+ 1、有酸的通性 2、酯化反应
酯 RCOOR`
O
CH3COOC2H5
‖ -C-O-易断裂
有机化学有机合成ppt课件
16
合成路线:
浓 HNO3
浓H2SO4
Br
H2 Fe NO2
NH2 Br
Br2
NaNO2 H3PO2
Br
Br H2SO4 H2O
Br
Br
NH2
17
例四:用苯和二个或二个碳以下的有机原料和无机试剂合成:
OH + N Cl-
逆合成分析:
OH + N Cl-
O
N
OH N
O + HCHO + HN(CH3)2
H+
CH2OH
32
例十一 用苯,苯甲酸和五个碳以下的简单有机原料合成:
Ph O
O Ph
33
逆合成分析:
Ph O
O
Ph CHO
+ PhCH2CH2MgBr
OH Ph
CH2OH
PhCH2CH2Br
Br + CH2O
PhCH2CH2OH
O PhMgBr +
34
合成路线:
Br2
Mg Br anhydrous
7
(3) 碳架的重组;
碳架重组的反应是各种重排反应,包括: *1 Wegner-Meerwein 重排; *2 频哪醇 (Pinacol) 重排; *3 异丙苯氧化重排; *4 Bechmann 重排; *5 Favosky 重排; *6 Baeyer-Villiger 氧化重排; *7 Hofmann 重排; *8 联苯胺重排; *9 Benzilic acid重排;
H2O OH
Br Mg/I2
无水醚
H+
O CH3I O
O
OH
23
例七 用不超过二个碳的简单有机原料或苯合成下列化合物: O
合成路线:
浓 HNO3
浓H2SO4
Br
H2 Fe NO2
NH2 Br
Br2
NaNO2 H3PO2
Br
Br H2SO4 H2O
Br
Br
NH2
17
例四:用苯和二个或二个碳以下的有机原料和无机试剂合成:
OH + N Cl-
逆合成分析:
OH + N Cl-
O
N
OH N
O + HCHO + HN(CH3)2
H+
CH2OH
32
例十一 用苯,苯甲酸和五个碳以下的简单有机原料合成:
Ph O
O Ph
33
逆合成分析:
Ph O
O
Ph CHO
+ PhCH2CH2MgBr
OH Ph
CH2OH
PhCH2CH2Br
Br + CH2O
PhCH2CH2OH
O PhMgBr +
34
合成路线:
Br2
Mg Br anhydrous
7
(3) 碳架的重组;
碳架重组的反应是各种重排反应,包括: *1 Wegner-Meerwein 重排; *2 频哪醇 (Pinacol) 重排; *3 异丙苯氧化重排; *4 Bechmann 重排; *5 Favosky 重排; *6 Baeyer-Villiger 氧化重排; *7 Hofmann 重排; *8 联苯胺重排; *9 Benzilic acid重排;
H2O OH
Br Mg/I2
无水醚
H+
O CH3I O
O
OH
23
例七 用不超过二个碳的简单有机原料或苯合成下列化合物: O
高中化学选修5有机合成新人教版PPT(44页)
C H
CH3
+Cl2
4) 2,3-丁二醇
H3C
C H
C H
CH3
+Cl2
HH H3C C C CH3
Cl Cl
HH H3C C C CH3
HH
NaOH
H3C C C CH3 +2H2O 加 热
Cl Cl
Cl Cl HH
H3C C C CH3 +2HCl
OH OH
2、 1)
光照 + Cl2
Cl
+ HCl
OH
C—CH
反应类型:
酯化反应 O CH3
33
【学以致用——解决问题 】
习题1 、以2-丁烯为原料合成:
1) 2-氯丁烷
H3C
C H
C H
CH3
+HCl
H H2 H3C C C CH3
2)
2-丁醇H3C
C HH H2
H3C C C CH3
OH
3) 2,3-二氯丁烷
H3C
C H
在浓硫酸存在下,A可发生如下图所示的反应:
试写出:
(1) 化合物A、B、C的结构简式: 、 、 。
(2) 化学方程式:A→D
,A→E
。
(3) 反应类型:A→D
,A→E
。
27
问题三 分析:
题中说“A的钙盐”,可知A含—COOH; 结合A的分子式,由A→C知,A还含有—OH, 由A在催化剂作用下被氧化的产物不能发生银 镜反应可知:A的—OH不在碳链的末端;3个 碳的碳链只有一种:C—C—C,—OH只能在中 间碳上。综上:A的结构简式C为H3:—CH—COOH
Cl
高中化学第3章第1节有机化合物的合成第2课时有机合成路线的设计有机合成的应用课件鲁科版选择性必修3
误区警示 有机合成综合题中容易出错的地方
1.物质转化缺乏依据。在所给合成路线中,有时存在一步或两步的 变化是中学有机化学中未曾学习过的,此时推断过程往往难以进行下 去。遇到这种情况,应该结合变化前后两种有机物在碳骨架、官能团 等方面的差异去寻找突破口,切勿主观臆造化学反应使物质转化缺乏 依据。
2.容易混淆反应条件。有机化学反应大多需要在一定条件下才能进 行,如酯化反应一般用浓硫酸,而酯的水解反应用稀硫酸即可;卤代 烃的取代反应需在NaOH的水溶液中进行,而卤代烃的消去反应则需 在NaOH的醇溶液中进行等。有些催化剂可能是与反应物发生反应的 生成物,如苯的卤代反应,一般加入铁粉,而实际起催化作用的是卤
知识点二 有机合成的应用
1.有机合成是化学学科中最活跃、最具创造性的领域之一,人工合 成的有机物广泛应用于农业(如高效低毒杀虫剂)、轻工业(如表面活性 剂)、重工业(如工程塑料)、国防工业(如高能燃料)等众多领域。
2.有机合成是化学基础研究的一个重要工具。
学思用 以2010年诺贝尔化学奖获得者的名字命名的赫克反应、根岸反应和 铃木反应已成为化学家们制造复杂化学分子的“精致工具”,在科研、 医药和电子等领域已经广泛应用。下面反应的生成物就是由铃木反应 合成出来的一种联苯的衍生物:
2.交流与讨论法。在有机合成路线设计过程中,与同学交流、讨论, 确定最佳的合成路线。
3.案例法。通过对典型有机合成案例(苯甲酸苯甲酯的合成)的分析, 体会有机合成路线的设计思路、方法。
必备知识·自主学习
知识点一 有机合成路线的设计 1.正推法
(1)路线:某种原料分子
目标分子。
(2)过程:首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同,包
4.利用逆合成分析法设计苯甲酸苯甲酯的合成路线 (1)观察目标分子的结构
高中化学3.4有机合成课件新人教选修51.ppt
()
①取代 ②加成 ③消去 ④酯化 ⑤氧化 ⑥还
原
A.①②⑥
B.①②⑤⑥
C.①④⑤⑥
D.①②③⑥
解析:卤代烃发生取代反应可引入羟基,烯烃发生加成 反应能引入羟基,醛基氧化为羧基引入羟基,醛基与氢 气加成(还原反应)引入了羟基. 答案:B
要点二 有机物的合成—————————————————
1.有机物合成的基本要求 (1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染. (2)应尽量选择步骤最少的合成路线.步骤越少,产率越高. (3)合成路线要符合“绿色环保”的要求. (4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现. (5)要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在
A.①⑤②③④
B.①②③④⑤
C.②③⑤①④
D.②③⑤①⑥
解析:逆向分析法:
再从乙醇开始正向分析反应过程,反应类型依次为: 消去反应→加成反应→水解反应→氧化反应→酯化反 应. 答案:C
对不同的有机合成路线作出评价和选择时,要从以 下几个方面进行比较和判断: (1)原料廉价、易得. (2)路线简捷,便于操作. (3)反应条件适宜,产品易于分离. (4)合成过程中尽量减少有毒物质的使用. 5+H2O CH3COOH+C2H5OH
官能团 的引入
引入方法及相应的化学方程式
醇发生消去反应:
CH3CH2OH浓―17―硫0℃→酸CH2===CH2↑+H2O
卤代烃消去反应:
引入双
醇
键 CH3CH2Br+NaOH―△―→CH2===CH2↑+NaBr+H2O
炔烃加成反应:
要点一 有机合成过程中官能团的引入、转化和消除
1.官能团的引入
官能团 的引入
引入方法及相应的化学方程式
《有机合成》课件 (共48张PPT)
整个过程的反应
光照 取代
NaOH醇 加热 消去
催化剂
加聚
? 分 析 合成2
?
光照 取代
NaOH醇 加热
消去
加成
NaOH水 加热
水解
加成
水解
氧化
氧化
酯化
整个过程的反应
光照 取代
NaOH醇 加热
消去
加成
NaOH水
加热
水解
酯化
有机合成遵循的原则
• 1、原料: • 要廉价、易得、低毒、低污染。 • 2、步骤: • 最少,产率最高 • 3、路线: • 要符合“环保、绿色”—提高原子利用
2
CH2Br
1
CH2==CH2
CH3CH2OH
以乙醇为主要原料如何制备乙二醇?
目标化 合物
中间体
中间体
基础 原料
原料
顺
顺
中间产物
逆
逆
产品
设计合成路线的关键:
• 1、目标化合物分子的碳骨架的构 建
• 2、官能团的引入和转化
例3。用乙烯和乙苯为原料(其它无机物 自选), 合成下列有机物
?
分 析
合成1
CH≡CH+2Br2 3.醇与HX的取代、
CHBr2CHBr2
△
C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O
-C=C-或-C=O的引入 官能团
引入
1.醇与卤代烃的消去反应
1)某些醇的消去引入C=C
CH3CH2OH
浓硫酸 170℃
CH2=CH2+H2O
2)卤代烃的消去引入NCa=OCH醇△
CH3CH2Br
催化剂
CH3CH=O+H2 Δ
高中化学 3.4 有机合成课件 新人教版选修5
②与醇羟基相连的碳原子上含有1个氢原子时,醇被氧化成酮;
③与醇羟基相连的碳原子上没有氢原子时,醇不能被氧化。
(3)如图。(反应条件略)
一二
【例1】 以
自主预习 合作探究 触类旁通
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
为原料,并辅以Br2等其他试剂制取
,
设计一种方案,写出有关反应的化学方程式,并注明反应条件(注:已知碳链末端 的羟基能转化为羧基)。
重点:有机合成中引入各官能团的方法。 初步学习设计合理的有机合成路线。 难点:逆合成分析法在有机合成中的应用。
目标导航 预习导引 1 2
自主预习 合作探究 触类旁通
1.有机合成的过程 (1)有机合成的定义:有机合成指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。 (3)有机合成过程示意图
⇒
⇒
目标导航 预习导引 1 2
自主预习 合作探究 触类旁通
④乙醇通过乙烯与水的加成得到。 根据以上分析,可得出合成草酸二乙酯的合理步骤如下:
a.H2C CH2+H2O
CH3CHቤተ መጻሕፍቲ ባይዱOH
b.H2C CH2+Cl2
c.
+2NaOH
+2NaCl
d.
e.
+2CH3CH2OH
+2H2O
目标导航 预习导引 1 2
2.逆合成分析法
(1)逆合成分析法: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,而这个中间体,又可由上一步的中间体得到,
依次倒推,最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。
有机合成PPT精品文档
2、逆合成分析法
又称逆推法,其特点是从产物出发, 由后向前推,先找出产物的前一步原料 (中间体),并同样找出它的前一步原料, 如此继续直至到达简单的初始原料为止。
实现途径有两条:①是涉及到碳骨 架的变化②是碳骨架不变,只是官能团 的改变。
3 、顺推、逆推法结合运用
先用“顺推法”缩小范围和得 到一个大致结构,再用“逆推法” 来确定细微结构。
【学以致用——解决问题 一】 只用乙醇一种有机物(无机物可以任选), 合成:
CH2OH CH2OH
请同学们设计合成过程
10
加深练习:
只用乙醇一种有机物(无机物可以任选),
合成: COOCH2 COOCH2
请同学们说出其过程
11
CH3CH2OH
HOOC HOOC
CH2 CH2
O HC HC
O
②
COOCH2 COOCH2
2)尽量选择步骤最少的合成路线——以保证较高的产率。 3)满足“绿色化学”的要求。 4)操作简单、条件温和、能耗低、易实现 5)尊重客观事实,按一定顺序反应。
原料 顺 中间产物 顺 产品
逆
逆
34
二、有机合成的常见题型
1 给定原料、指定目标分子,设计合 成路线。
2 只给定目标分子,选择原料,设计 合成路线。
辅助原料
辅助原料
辅助原料
目标化合物
7
思考:
Cl
如何由 CH3CHCH3
制取
? OH OH
CH2CHCH3
尝试设计合成路线
8
思考与交流: (1).引入碳碳双键的方法:
醇类消去、卤代烃消去、三键加成
(2).引入卤素原子的方法:
烷烃取代、烯烃或炔烃加成、醇的取代
有机合成完整版课件PPT
中202约1/3/1070%以上是有机化合物。
5
第四节 有机合成
2021/3/10
6
用化学方法人工合成物质
复写自然物质
HO
O O
HO
HO
OH
2021/3/10
7
用化学方法人工合成物质
修饰自然物质
解热镇痛药物——阿司匹林 难溶于水。
修饰
COONa
阿司匹林的钠盐,易溶于水,
CH3CH2Br合成CH3COOCH2CH3
4.有机合成的任务 (1)目标化合物分子碳链骨架的构建 (2)官能团的转化和引入
2021/3/10
13
5、有机合成的设计思路:
6、关键:
设计合成路线,即碳骨架的构建、官能团的引
入和转化 。 2021/3/10
14
【知识复习】
1、有机反应的类型
1)取代反应:甲烷、苯、醇的卤代,苯的硝化、 磺化,醇与活泼金属反应,醇的分子间脱水,酯 化反应,酯的水解反应等。
11
3.有机合成的过程
基础原料
副产物 中间体1
副产物
中间体2
目标化合物
辅助原料
辅助原料
辅助原料
有机合成过程示意图
这种按一定顺序进行的一系列反应就构成了合成路线
2021/3/10
12
【合作探究2】
观察探讨1中基础原料和目标产物的结构发生了 哪些变化?思考有机合成的任务是什么?
②卤代烃水解 水
C2H5Br +NaOH △ C2H5OH + NaBr
③醛/酮加氢
催化剂
CH3CHO +H2 Δ CH3CH2OH
④酯的水解
稀H2SO4
有机合成ppt课件
COOH 【O】CH2OH CH2Cl
CH2
酯化反应
2 CH3CH2OH
+ H2O CH2 催化剂,▲ CH2
石油裂解气
练习
1.写出合成
有机物原料库 苯、甲苯、乙烯、丙烯、乙炔、2—丁烯
的逆合成分析思路并写出各步反应方程式:
CH3—CH=CH—CH3 + Br2
CH3—CH—CH—CH3
Br Br
KMnO4氧化反应
RCH=CH2 KMnO4/H+ RCOOH + CO2
二氢成气 CO2 一氢成酸 无氢成酮
R1 C=CHR3
R2
KMnO4/H+
R1
C=O + R3COOH
R2
烯烃 KMnO4/H+
CH3
CH3CH2C=O +
OH O=CCH2CH2CH3
02 碳链减短
(5)炔烃及芳香烃的侧链被KMnO4(H+)溶液氧化。
O C— OC2H5 C— OC2H5 O
COOH COOH
CH2OH CH2OH
CH2Cl CH2Cl
CH2 CH2
+
Cl2
2 CH3CH2OH
CH2 CH2
+ H2O
石油裂解气
01 有机合成
2、逆合成法
利用逆向合成分析法分析如何合成乙二酸二乙酯。
O C— OC2H5 C— OC2H5 O
COOH 氧化 CH2OH 水解 CH2Cl + Cl2 CH2
种类
通式
官能团
分子结构特点
主要化学性质
烷烃
CnH2n+2
无
饱和键 取代反应:在光照时与气态卤素单质
3-5-1有机合成 (教学课件)-高中化学人教版(2019)选择性必修3
CH3CH2Cl+NaCN→CH3CH2CN+NaCl
H2O , H+ CH3CH2COOH
卤代烃与炔钠的反应
CH3C≡CNa+CH3CH2Cl→CH3C≡CCH2CH3+NaCl 2CH3C≡CH+Na 液氨 2CH3C≡CNa+H2↑
③由格氏试剂与卤代烃、醛、酮反应增长碳链:
RCl + Mg
无水乙醚 RMgCl
d.酚与Br2的取代反应:
CH3 —OH 与过量溴水
③引入羟基:
a.烯烃与水的加成反应:
CH2=CH2 + H2O
CH2=CH2CH3+ H2O
b.卤代烃的水解反应:
BrCH2CH2CH3 CH3CHBrCH3
c.醛、酮与H2的加成反应:
O=
CH3CH2CHO + H2
CH3CCH3 + H2
d.酯的水解:
⑵缩短碳链 ①通过氧化反应等使烃分子链缩短。如烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被
高锰酸钾溶液氧化。
CH≡C—R
CO2+RCOOH
⑵缩短碳链: ②脱羧反应 羧酸钠与碱石灰共热,可发生脱羧反应生成烃。
R-COONa + NaOH
CaO △
R-H + Na2CO3
思考:对甲基苯甲酸钠的脱羧反应?
③烷烃的分解反应 C4H10 △ CH4+C3H6
④形成环醚:
HO
浓硫酸
OH △
(4)碳链开环 ①环酯水解开环 ②环烯烃氧化开环
KMnO4 HOOC
H+
HOOC
2. 引入官能团 有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应,
可以实现有机化合物类别的转化,并引入目标官能团。 ①引入碳碳双键: 卤代烃的消去反应 (NaOH醇溶液,加热) 醇的消去反应 (浓硫酸,加热) 炔烃的不完全加成反应 (催化剂,加热)
H2O , H+ CH3CH2COOH
卤代烃与炔钠的反应
CH3C≡CNa+CH3CH2Cl→CH3C≡CCH2CH3+NaCl 2CH3C≡CH+Na 液氨 2CH3C≡CNa+H2↑
③由格氏试剂与卤代烃、醛、酮反应增长碳链:
RCl + Mg
无水乙醚 RMgCl
d.酚与Br2的取代反应:
CH3 —OH 与过量溴水
③引入羟基:
a.烯烃与水的加成反应:
CH2=CH2 + H2O
CH2=CH2CH3+ H2O
b.卤代烃的水解反应:
BrCH2CH2CH3 CH3CHBrCH3
c.醛、酮与H2的加成反应:
O=
CH3CH2CHO + H2
CH3CCH3 + H2
d.酯的水解:
⑵缩短碳链 ①通过氧化反应等使烃分子链缩短。如烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被
高锰酸钾溶液氧化。
CH≡C—R
CO2+RCOOH
⑵缩短碳链: ②脱羧反应 羧酸钠与碱石灰共热,可发生脱羧反应生成烃。
R-COONa + NaOH
CaO △
R-H + Na2CO3
思考:对甲基苯甲酸钠的脱羧反应?
③烷烃的分解反应 C4H10 △ CH4+C3H6
④形成环醚:
HO
浓硫酸
OH △
(4)碳链开环 ①环酯水解开环 ②环烯烃氧化开环
KMnO4 HOOC
H+
HOOC
2. 引入官能团 有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应,
可以实现有机化合物类别的转化,并引入目标官能团。 ①引入碳碳双键: 卤代烃的消去反应 (NaOH醇溶液,加热) 醇的消去反应 (浓硫酸,加热) 炔烃的不完全加成反应 (催化剂,加热)
高考有机合成总结(共34张PPT)
COOH
总产率= 93.0%×81.7%×90.0%×85.6%
=58.54%
案例1:
苯甲酸甲酯(C6H5COOCH2C6H5)存在于多 种植物香精中,可用做香料、食品添加剂, 还可用作塑料、涂料的增塑剂。对于这样 一种有机化合物,你准备通过怎样的合成 路线来制备呢?(要求:原料来源丰富)
提示:石油化工的基础原料主要有4类:炔烃 (乙炔)、烯烃 (乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯)、 芳烃(苯、甲苯、二甲苯)
最合理的方案(不超过4步),请在答题纸的方
框中表示。反应物反应条件反应物反应条
件……
例:
C H2 Cl
反应物
…… 反应物
反应条件
反应条件
烃的含氧衍生物复习
烃的含氧衍生物定义 ? 烃分子里的氢原子被含有氧原子的原子团取代 而衍生成的有机物。 包括:醇、酚、醛、酮、羧酸和酯等
物理性质总结:
分子中存在氢键的物质: 醇、酚、羧酸:熔沸点较高,小分子在水中
2)尽量选择步骤最少的合成路线——以保证 较高的产率。
3)满足“绿色化学”的要求。
4)操作简单、条件温和、能耗低、易实现
5)尊重客观事实,按一定顺序反应。
产率计算——多步反应一次计算 :学与问
A B CH3
93.0%
H2C= C—COOH
81.7%
CH3 HSCH2CHCO—N
90.0%
C 85.6%
问题:1、写出图中的A、B、C的结构式 2、图中哪些步骤是保护官能团的?为何要保护?
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。
所确定的合成路线的各步反应,其反应条件必
总产率= 93.0%×81.7%×90.0%×85.6%
=58.54%
案例1:
苯甲酸甲酯(C6H5COOCH2C6H5)存在于多 种植物香精中,可用做香料、食品添加剂, 还可用作塑料、涂料的增塑剂。对于这样 一种有机化合物,你准备通过怎样的合成 路线来制备呢?(要求:原料来源丰富)
提示:石油化工的基础原料主要有4类:炔烃 (乙炔)、烯烃 (乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯)、 芳烃(苯、甲苯、二甲苯)
最合理的方案(不超过4步),请在答题纸的方
框中表示。反应物反应条件反应物反应条
件……
例:
C H2 Cl
反应物
…… 反应物
反应条件
反应条件
烃的含氧衍生物复习
烃的含氧衍生物定义 ? 烃分子里的氢原子被含有氧原子的原子团取代 而衍生成的有机物。 包括:醇、酚、醛、酮、羧酸和酯等
物理性质总结:
分子中存在氢键的物质: 醇、酚、羧酸:熔沸点较高,小分子在水中
2)尽量选择步骤最少的合成路线——以保证 较高的产率。
3)满足“绿色化学”的要求。
4)操作简单、条件温和、能耗低、易实现
5)尊重客观事实,按一定顺序反应。
产率计算——多步反应一次计算 :学与问
A B CH3
93.0%
H2C= C—COOH
81.7%
CH3 HSCH2CHCO—N
90.0%
C 85.6%
问题:1、写出图中的A、B、C的结构式 2、图中哪些步骤是保护官能团的?为何要保护?
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。
所确定的合成路线的各步反应,其反应条件必
人教版高中化学选修五有机合成课件
中间体
中间体
目标化合物
正向合成分析法示意图
三、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。
基础原料
中间体
中间体
目标化合物
逆向合成分析法示意图
所确定的合成路线的各步反应,其反应条件必须比较温和,并具有较高的产率,所使用基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。
CH4 +Cl2
CH3Cl+ HCl
光照
2)不饱和烃与HX或X2加成(包括烯烃和炔烃)
CH2==CH2+Br2 CH2BrCH2Br
3)醇与HX取代
C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O
△
催化剂
CH3
Cl
COOC2H5
H3CO
CH3
CH3
OCH3
A
Cl2
催化剂 ①
一定条件下
CH3I
C2H5OH
B
HO
COOC2H5(产品)
HI
②
③
④
⑤
⑥
官能团的保护
OCH3
COOH
CH3
OH
CH3
OCH3
课后作业:
P67 1、2
C2H5OH + NaBr
水
△
4)酯的水解
稀H2SO4
CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5 + H2O
△
④引入-CHO或羰基的方法有:
1.醇的催化氧化; 22OH+O2 2CH3CHO+2H2O
催化剂
△
1.醇的催化氧化; 2.偕二卤代烃的水解(L
中间体
目标化合物
正向合成分析法示意图
三、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。
基础原料
中间体
中间体
目标化合物
逆向合成分析法示意图
所确定的合成路线的各步反应,其反应条件必须比较温和,并具有较高的产率,所使用基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。
CH4 +Cl2
CH3Cl+ HCl
光照
2)不饱和烃与HX或X2加成(包括烯烃和炔烃)
CH2==CH2+Br2 CH2BrCH2Br
3)醇与HX取代
C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O
△
催化剂
CH3
Cl
COOC2H5
H3CO
CH3
CH3
OCH3
A
Cl2
催化剂 ①
一定条件下
CH3I
C2H5OH
B
HO
COOC2H5(产品)
HI
②
③
④
⑤
⑥
官能团的保护
OCH3
COOH
CH3
OH
CH3
OCH3
课后作业:
P67 1、2
C2H5OH + NaBr
水
△
4)酯的水解
稀H2SO4
CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5 + H2O
△
④引入-CHO或羰基的方法有:
1.醇的催化氧化; 22OH+O2 2CH3CHO+2H2O
催化剂
△
1.醇的催化氧化; 2.偕二卤代烃的水解(L
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(2)根据特征现象进行推断
①使溴水褪色,则表示物质中可能含有碳碳双键、碳碳叁键 或醛基。
②使KMnO4酸性溶液褪色,则该物质中可能含有碳碳双键、 碳碳叁键、醛基或苯的同系物。
③遇FeCl3溶液显紫色,该物质中含有酚羟基。 ④加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,有红色沉淀生成,或加入 银氨溶液有银镜出现,说明该物质中含有—CHO(不仅是醛的有机物A为酯,当酸作催化剂时,产
物是醇和羧酸,当碱作催化剂时,产物是醇和羧酸盐。
③有机三角:
,由此转化关系可推知A、B、
C分别为烯烃、卤代烃和醇三类物质。
液态有机物的水溶性及密度
(1)不溶于水比水轻的:液态烃;一氯代烃;苯及其同系物; 酯类物质(包括油脂)。 (2)不溶于水比水重的:硝基苯、溴苯、CCl4、氯仿、溴代烃、 碘代烃。 (3)水溶性的有机物:低级醇(甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇); 低级醛(甲醛、乙醛等);低级酸(甲酸、乙酸、乙二酸等);单 糖和二糖类;苯酚高于65℃时。
有机物的状态
(1)固态:碳原子数特别多的烃类物质,如石蜡、沥青、;稠环 芳香烃,如萘、蒽;酚类物质,如苯酚;饱和高级脂肪酸;脂 肪;糖类物质;TNT;高分子化合物等。 (2)液态:碳原子数大于4的烃类,如己烷、环己烷、苯等;绝 大多数卤代烃;醇类;醛类;低级羧酸类;油酸酯类;硝基苯; 乙二醇;丙三醇。
⑤加入金属钠,有H2产生,表示物质可能有—OH或—COOH。 ⑥加入NaHCO3溶液有气体放出,表示物质中含有—COOH。 ⑦加入溴水出现白色沉淀,表示该物质为酚类。
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
(3)以一些特殊的转化关系为突破口来推断
①A
B
为羧酸。
C,此转化关系说明A为醇,B为醛,C
酯化反应(浓硫酸、加 热)
有机推断题的突破口
反应条件 浓硫酸/△ 稀硫酸/△ NaOH水溶液/△
反应物类别(官能团)、反应类型
NaOH醇溶液/△
H2、催化剂 O2/Cu、加热 Cl2(Br2)/Fe Cl2(Br2)/光照
有机推断题的突破口
(1)根据反应中的特殊条件进行推断 ①NaOH水溶液,加热——发生卤代烃、酯类的水解反应。 ②NaOH醇溶液,加热——发生卤代烃的消去反应,生成烯烃。 ③浓H2SO4,加热——发生醇消去、酯化、成醚、苯环的硝化反 应等。 ④溴水或溴的CCl4溶液——发生烯、炔的加成反应,酚的取代 反应。液溴才是苯的取代 ⑤O2/Cu(或Ag)——醇的氧化反应。 ⑥新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液——醛氧化成羧酸。 ⑦稀H2SO4,加热——发生酯的水解,淀粉、蔗糖的水解。 ⑧H2、催化剂——发生烯烃(或炔烃)的加成,芳香烃的加成,醛 还原成醇的反应。
(1)消去反应(浓硫酸、 加热) (2)氧化反应(Cu或 Ag催化、加热) (3)酯化反应(浓硫酸 、加热)
(1)烃与卤素取代(光照条件)
卤素原 子(—X)
(2)不饱和烃与HX或X2加成(催 化剂)
(3)醇与HX取代
(1)水解反应(NaOH、
H2O) (2)消去反应(NaOH 、醇)
官能团
引入方法
酚、醇、醛、葡萄糖等
还原反应
醛、酮等
聚
加聚反应
烯烃等
合
反 应
缩聚反应
苯酚与甲醛;多元醇与多元羧酸; 氨基酸等
与浓硝酸的颜色反应
蛋白质
与FeCl3溶液显色反应
苯酚等
常见重要官能团的检验方法
官能团 碳碳双键
或 碳碳三键
卤素原子
试剂
溴的CCl4溶液 酸性KMnO4溶液 NaOH溶液,AgNO3和稀硝
酸的混合液
有机化学反应类型
基本类型
有机物类别
卤代反应
饱和烃、苯和苯的同系物、醇等
取代 反应
酯化反应
醇、羧酸、糖类等 卤代烃、酯、二糖、多糖、蛋白质
硝化反应
苯和苯的同系物等
加成反应
烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等
消去反应
卤代烃、醇等
燃烧 氧 化 酸性KMnO4溶液 反 应 直接(或催化)氧
化
绝大多数有机物 烯烃、炔烃、苯的同系物等
消除方法
碳碳双键
(1)某些醇的消去(浓硫 酸、加热)
(1)加成反应
(醇2))卤代烃的消去(NaOH、(2)氧化反应
醛基(—CHO)
醇的氧化
羧基(— COOH)
(1)醛的氧化[新制 Cu(OH)2悬浊液或银氨 溶液] (2)酯的水解
(1)加成反应成醇 (2)氧化反应成羧酸[新 制Cu(OH)2悬浊液或 银氨溶液]
(3)气态:碳原子数小于或等于4的烃类(如甲烷)、一氯甲烷、 新戊烷、甲醛。
有机物的气味
(1)无味:甲烷、乙炔(常因混有PH3、H2S和AsH3等杂 质而带有臭味); (2)稍有气味:乙烯; (3)特殊气味:苯及其同系物、萘、石油、苯酚; (4)刺激性:甲醛、甲酸、乙酸、乙醛; (5)甜味:乙二醇、丙三醇、蔗糖、葡萄糖; (6)香味:乙醇、低级酯; (7)苦杏仁味:硝基苯。
判断依据 橙红色(或红棕色)
褪去 紫色褪去
有沉淀产生
醇羟基 酚羟基
钠
FeCl3溶液 浓溴水
有氢气放出 显紫色
有白色沉淀产生
醛基
银氨溶液 新制Cu(OH)2悬浊液
有银镜生成 有砖红色沉淀产生
羧基
NaHCO 溶液
有CO 气体放出
官能团的引入与消去
官能团
引入方法
消除方法
羟基 (—OH)
(1)烯烃与水加成(催化剂) (2)卤代烃的水解(NaOH、H2O) (3)醛(酮)与氢气的加成(催化剂) (4)酯的水解(稀硫酸或NaOH、 水浴加热) (5)酚钠盐中通入CO2(引入酚羟 基)