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 3b. 醛酮与HCN 、格氏试剂加成 OHR + HCN R —CH —CN + H 2O + H +CH 3— Cl—CHO△ R + R 1MgI H +/H 2Oc. 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RR-CH=CH 2 KMnO4/H+ KMnO4/H+R 1b. 羧酸或其盐脱羧CH 3COONa + NaOH3. 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OHc CH 3CH 2Br NaOH/C2H 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 Feb 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 NaOHc 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 OHc 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 —CNCH 3CH 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 + H2OOH CH3O（4）CH2=C—COOH + CH3OH 浓硫酸△ CH2=C—C—OCH3 + H2OCH3 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 2CH3CHO② CH4 + Cl2光照CH3Cl + HCl③ CH3Cl + H2O NaOH △ CH3—OH + HCl④ 2CH3OH + O2催化剂，△ 2 HCHO + 2 H2O⑤ H2C=O + H—CH2CHO HO—CH2—CH2CHO⑥ 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△①②③D CH2OOCCH4（1）写出A ，C的结构简式；A：，C：。

（2）D 有很多同分异构体，含有酯基和一取代苯结构的同分异构体有五个。

其中三个结构简式是：2CH 3CH 2COOCH 3CH2CH 2OCHO请写出另外两个同分异构体结构简式：① ②解析：本题可采用逆推的方法确定A 、C 的结构。

由D （乙酸苯甲酯）可推得C 为苯甲醇，—B 分解得到，故B 应为 —CH 2A 为甲苯。

（2）由酯的结构特点和书写规则，适当移动酯基的位置可得到：答案：（1）A CH 3 C ：2OH（2）OCOCH 2CH 3 和3知识点三。

有机合成例 4 502瞬间强力胶是日常生活中常用的黏合剂，它是由a —氰基丙烯酸乙酯（CH 2=C —COOC 2H 5）聚合后的产物中加入适当的填料加工制成的，请设计a —氰基丙CN 烯酸乙酯的合成路线。

解析：利用逆推法，由a —氰基丙烯酸乙酯的结构分析，其中含有明显的三个官能团“碳碳双键”，“—CN ”，“—COO —”。

从如何形成官能团的角度考虑，a —氰基丙烯酸乙酯可以由乙醇和a —氰基丙烯酸（CH 2=C —COOH ）经酯化而成，然后，在推断CN合成a —氰基丙烯酸的原料，合成它的方法有多种，其一可由丙烯酸经卤代后，再与氢氰酸取代。

答案：用化学方程式表示如下：（1）CH 2=CH —COOH + Br 2 催化剂CH 2=C —COOH + HBr Br（2）CH 2=C —COOH + HCN CH 2=C —COOH + HBr Br CN（3）CH 2=C —COOH + C 2H 5OH CH 2=C —COOC 2H 5 + H 2OCN CN△夯实基础：1. 以苯为原料不能通过一步反应制得的有机物是（ ）A 溴苯B 苯磺酸C TNTD 环己烷E 苯酚 2. 将A 与Na OH 溶液共热后通足量CO 2B 溶解,加热通足量SO 2C 与稀硫酸共热后加入足量Na OHD 与稀硫酸共热后加入足量NaHC O 3 O O3. 链状高分子化合物 [ C —C —O —CH 2—CH 2—O ]n 可由有机化工原料R 和其他有机试剂通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到则R 是( )A 1—丁烯B 2—丁烯C 1,3—丁二烯D 乙烯ONO 2 ONO 2ONO 2４．由CH 3CH= CH 2合成CH 2—CH —CH 2时，需要经过下列那几步反应（ ）A 加成→取代→取代→取代B 取代→加成→取代→取代C 取代→取代→加成→取代D 取代→取代→取代→加成５．化合物丙由如下反应制得C 4H 10O(甲) 浓硫酸△ C 4H 8(乙) Br 2，溶剂CCl 4 C 4H 8Br 2(丙),丙的结构简式不可能是 ( )A CH 3CH 2CHBrCH 2BrB CH 3CH （CH 2Br ）2C CH 3CHBrCHBrCH 3D （CH 3）2CBrCH 2Br 6 某有机物甲经氧化后得乙（C 2H 3O 2Cl ），而甲经水解可得丙，1mol 丙和2mol 乙反应可得一种烃氯酯（C 6H 8O 4Cl 2），由此推断甲的结构简式为：（ ）A CH 2Cl —CH 2OHB HCOOCH 2ClC CH 2ClCHOD CH 2—CH 2OH OHB HClC 7 有机物A 可发生如下变化：A （C 6H 12O 2） NaOH 溶液 △D Cu △E 已知C 、E 都不发生银镜反应，则A 可能的结构有（ ）A 1种B 2种C 3种D 4种 8 下列反应中，不可能在有机化合物分子里引入—COOH 的是（ ）A 醛催化氧化B 卤代烃水解C 腈酸性条件下水解D 酮催化氧化9 在一定条件下，下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是（ ）A + C 2H 5Cl —C 2H 5 + HClCOONa 转变成—OOCCH 3 COONa 的正确方法是( )— OHB +C 2H 5OH —C 25 + H 2OC + CH 2=CH 2 —C 25D —CHBr —CH 3 —CH=CH 2 + HBr—CH=CH 2 + H 2 —C H 510 已知苯磺酸在稀酸中可以水解而除去磺酸根 —SO 3H + H 2O 稀酸 150℃ + H 2SO 4又知苯酚与浓硫酸已发生取代反应 —OH + 2H 2SO 4 △ OH — —SO 3H + H 2O BrSO 3H现以苯、水、溴、浓硫酸及碱为原料，合成 —OH ，写出有关各步反应的方程式。

11 香豆素分子式为 C 9H 6O 2 ，分子中除有一个苯环外，还有一个六元环，已知有机物A O O（C 7H 6O 2）可以发生银镜反应，由A 和乙酸酐 CH 3—C —O —C —3在一定条件下经下图一系 O O OH O O列反应制得C 7H 6O 2（A ）+CH 3—C —O —C —CH 3 一定条件 —CH —CH 2—C —O —C —CH 3 反应（1） OH+H 2O(H +) CH 3COOH + C 9H 10O 4(B) △ C 9H 8O 3(C) -H 2O C 9H 6O 2 ( D )反应（2） 消去反应 △(1)写出A ，B ，C ，D 的结构简式A B C D （2）1属于 反应，2属于 反应。

12 从环己烷可制备1，4—环己二醇的二醋酸酯，下面是有关的8步反应（其中所有无机产物均已略去）： Cl CL 2光照 NaOH A CL 2 不见光 B ④ ⑤ Br ① 醇 △② ③⑥ C ⑦ D ⑧ CH 3COO — —OOCCH 3 其中有3步属于取代醋酸，醋酸酐反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。