第三章有机合成及其应用合成高分子化合物
第三章有机合成及其应用合成高分子化合物
（2013年山东高考有机题）聚酰胺一66常用于生产帐篷、渔网、降落伞及弹力丝袜等织物, 可利用下列路线合成：
CH 2CH^CH2CH 2 HC1 2NaCN *C1 OH D ① C
己知反应；R-CN 話J R-COOH R-CN-孟*氓YH 押2
（1） ________________________________________________________________________________ 能与银氨溶液反应的 B 的同分异构体的结构简式为 ______________________________________________________ （2） D 的结构简式为 ________________ ，①的反应类型为 ______________________
（3） _________________________________________________________________________ 为检验D 中的官能团，所用试齐炮括 NaOHK 溶液及 ___________________________________________________
（4 ）由F 和G 生成H 的反应方程式为 ______________________________________________________________ 【本章教材整体说明】
有机合成是有机化学最令人瞩目的领域，在工业、农业和科学研究等方面，都有广泛
的应用。目前人类已知的有机化合物大多数是通过合成得到的。 在一个旧的自然界旁边建立
了一个新的“自然界”。
【第1节“有机化合物的合成”】
不仅可以让学生学习合成的路线设计的方法，
体会有机合成对人类的影响，
还可以起到全面
整合有机化合物、官能团、结构、反应、性质、转化和合成之间的关系，更深刻地体会有机 化学的内在联系和创造价值 。
【学习目标】
1. 初步了解有机合成路线设计的基本思路；
2. 知道有机合成设计的一般程序，能对给出的合成路线进行简单的分析和评价；
3. 能够运用逆推法设计简单有机分子的合成路线；
4. 了解使碳链增长、缩短的反应类型；
5. 综合各类有机物间的相互转化关系，知道在碳链上引入特定的官能团的反应途径；
6. 认识卤代烃的组成和结构特点，掌握卤代烃的重要化学性质。
CH 2CH2CH2CH 2 ----- CN
CN
E
HC 聚St 胺一66）
G 」
【教学重点】有机合成的关键
【教学难点】利用有机物的结构、性质寻找合成路线的最佳方式。
§ 3 ? 1有机化合物的合成（第1课时）
【课堂互动区】
【自主、交流与探究】：
[探讨学习1完成下列有机合成过程:
Cl
HCl
引发剂
CH CH
CH 2=CH Cl
[ — CH 2 — CH — ]n
Cl
此过程中涉及到的反应类型有 ___________ 加成反应、加聚反应 ____________ ②
CH 3C CCH 3为原料制取CH 3CHCH 3
CH 3 C H 3 OH
(H 2
)
? [CH 3CHCH 3
OH
此过程涉及到的反应类型有 _____________ 氧化反应—、加成反应 ____________________________ ③
CH 2=CH 2为原料合成 CH 2=CHCOOH
+
H 2O , H 片 CH 3CHCOOH
- CH 2
=CHCOOH
OH
此过程涉及到的反应类型有 _加成反应、氧化反应、水解反应、消去反应
_
④
由乙烯和其它无机原料合成环状化合物 E,请在下列方框
内填入合适的化合物的结构
简式。
A:CH 2BrCH 2Br B:CH 2OHCH 2OH C:OHC-CHO D:HOOC-COOH
[探讨学习2]:通过对以上有机合成路线的分析，回答以下问题
1 、有机合成过程中，原料和目标产物在结构上发生了哪些变化？有机合
①CH -CH 为原料合成 [—CH 2 —CH —]
CH 3C =
CCH 3
KMnO
- _CH 3
C0 CH
3
CH 3CH 3
CH 2=CH 2 H2°
?CH 3CH 2OH (
°2
■ CH 3CHO
(H
C N C H 3CHOH
CN
CH 3=CH 2
M
A
水解 ---- >
E
成的关键是什么？
2 、碳链增长的途径有哪些?
3、碳链缩短的途径有哪些?
_碳骨架的构建
二官能团的引入
碳链的增长
【例题】阅读课本P98的碳骨架的构建
OH
设计乙烯CH 2=CH 2制取乳酸1■【门
（1）方法1：卤代烃的取代反应
①卤原子的氰基取代
如：溴乙烷T 丙酸：增长一个碳原子
CH 3CH 2Br + NaCN 宀 ______ CH 3CH 2CN+ NaBr _____________________________
归纳小结：
一、有机合成的关键是 （一）、碳骨架的构
建
碳链的缩短 成环和开环 □LN "I 的转化方程式?
1、碳链增长的途径:
+
CH3CH2CN + 2H2O+ H T—CH 3CH 2COOH ________________________________
②卤原子的炔基取代
如：溴乙烷 T 2 —戊炔：增长两个碳原子
（其中 Na_C CCH 3 的制备：2CH 3C 三CH + 2Na T 2CH 3C 三CNa + H 2）
(2) 方法2:加成反应
① 醛、酮的加成反应
女口： CH 3CHO + HCN T _______ CH 3CHQH) CN _____________________
CH 3COCH 3 + HCN T _______ CH 3C (OH) CN CH 3 _____________________________________
② 羟醛缩合
女口： CH 3CH 2CHO + CH 3CH 2CHO T CH 3CH(OH) CH 2CHO
③ 烯烃、炔烃的加聚、加成反应 2、碳链缩短的途径：
(1方法1烯烃、炔烃及苯的同系物的氧化反应 如：① CHCH=CH 2 KM nO 4(H +) 片
②CHC* — CH 3
+
I
KMnO 4(H )
*
CH 3
(2)方法2:碱石灰脱羧反应
如：由醋酸钠制备甲烷：
△
CH 3COONa+NaOH CH 4+Na 2CO 3
3、成环与开环的途径：
(1)成环：如羟基酸分子内酯化
HOCH 2CHCOOFT _____________________________
(2)开环：如环酯的水解反应
COOCH 2 + 2H 2O T
COO C H 1 2
思考：你还能找出增长碳链、缩短碳链、成环、开环的反应例子吗？( 请参考教
材 P98)
【课后巩固区】：
1、下列反应可以使碳链增长的是(
A )
A 、 CH 3CH 2CH 2CH 2Br 与 NaCN 共热
B 、 CH 3CH 2CH 2CH 2Br 与NaOH 的乙醇溶液共热
CH 3CH 2Br + Na￡ 三 CCH 3 宀
CH 3CH 2C 三 CCH 3 + Na Br HOOC-COOH+HOCH 2-CH 2OH ____________
C、CH3CH2CH2CH2Br与NaOH的水溶液共热
D 、CH 3CH 2CH 2CH 3(g)与 Br 2 (g )光照
4、在一定条件下，炔烃可以进行自身化合反应。如乙炔的自身化合反应为:
2CH= CH ------- CH = C —CH=CH 2下列关于该反应的说法不正确的是（ D ） A 、该反应使碳链增长了 2个碳原子 C 、该反应是加成反应
F 列有机物可合成环丙烷的是 （C ） A. CH 3CH 2CH 2CI
BQH 3CHBQH ?Br C. CH 2BQH z CH z Br DQH 3CHBQH z CH z Br
§3 ? 1有机化合物的合成 （第2课时）
【学习目标】
1、 能列举引入碳碳双键或三键、卤原子、羟基、醛基和羧基的化学反应。并能写出相应的 化学方程式。
2、 培养学生自学能力、逻辑思维能力以及信息的迁移能力。
【教学难点】官能团的转化
【交流研讨】
常见官能团的转化反应，写出相应的化学方程式
2、下列反应可以使碳链增长 1个C 原子的是（
A 、碘丙烷与乙炔钠的取代反应 C 、乙醛与乙醛的羟醛缩和反应 3、下列反应可以使碳链减短的是（
A
A 、持续加热乙酸钠和碱石灰的混合物
C 、乙烯的聚合反应 B ）
B 、丁醛与氢氰酸的加成反应 D 、丙酮与氢氰酸的加成反应 ）
B 、丙腈酸性水解
D 、溴乙烷与氢氧化钾的乙醇溶液共热 B 、该反应引入了新官能团 D 、该反应属于取代反应 5、卤代烃能够发生下列反应:
2CH 3CH 2Br + 2Na f CH 3CH 2CH 2CH 3 + 2NaBr 。
在以上反应中：在分子中引入C= C的途径是：_____________
在分子中引入卤原子的途径是：____________
在分子中引入羟基的途径是：____________
在分子中引入醛基的途径是：____________
在分子中引入羧基的途径是：____________
（二）官能团的引入与转化
结合已学知识，小结以下官能团引入的方法。
1、至少列出四种引入卤素原子的方法：
⑴
如
⑵
如⑶如⑷如
7
Br + HBr
〈0〉十班工?/77V
催化剂 +HC1 ------------ CH3CH2CI CII3 + TIRr △. CH3CII2Br+ II2O 1 HU JI ■ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 光照 CH3C1 十HC1 ⑸ ______________ ; △ 如 < ITX Il-< T1. <1.—— (1-( IT < fl-< T1. + IK I 2、至少列出四种引入羟基(一0H)的方法： ⑴ ______________ ；女口 _________________________________ (2) ______________ ；女口 _________________________________ (3) ______________ ；女口 _________________________________ (4) ______________ ；女口 _________________________________ 催化剂 —— CH 2-CH 2 +H 2O ------------- CH 3CH2OH H 2O CH S CH J CI 十 NaOH ------ : 一- CHX ^OH 十 NaCI △ 催化剂 CIECIIO + II, ---------------- CILCIIzOII 稀硫酸 CH 3COOCH 2CH 3 + H 2O _ △ ? CH 3COOH + CH 3CH 2OH 3、在碳链上引入羰基(醛基、酮羰基)的方法： 4、在碳链上引入羧基的方法： ⑴ _______ ；女口 __________________________________________ (2) _____________ ；女口 __________________________________ (3) _____________ ；女口 __________________________________ HLO H+ CH 3CH 2CN ------------------ > CH 3CH 2COOH 【提升练习】由 CH 3CH 2Br 开始合成乙二醇(CH 2OHCH 2OH)。写出有关的化学方程式。 ■ CH^=CCH, ■ I CH 3 CH 3 CHCH 3 OH KMnO^ Oz Cu △ o co 2 + CH 3eeH 3 o CH 3CCH 3 CH 2=CHCH 2 7叫 CII 3COOCH 2CII S + II 2O co 2+ CH 3COOH 稀硫 △= CII 3COOH + CH 3CH 2OII KMnO 4 〈0 hCH. --------------- COOIT CH2=CH2 + Br2 CH2BrCH2Br CH2BrCH 2Br + 2NaOH CH2OHCH2OH + 2NaBr 【规律总结】 引入多个羟基的方法一般采用卤代烃水解的方法。 【课后思考】 1. 至少列出三种引入C=C的方法： ⑴ ______________ ;女口____________________________________ （2）___________ ；女口___________________________________ ⑶ _______ ；如— 2. 卤代烃在官能团的引入和转化中有什么样的意义？ 小结： 官能团的引入与转化在有机合成中极为常见，可以通过取代、消去、加成、氧化、还原 等反应来实现。卤代烃在官能团的转化中占有重要的地位。 【课后巩固】 1、下列反应可以在烃分子中引入卤原子的是（ B ） A.苯和溴水共热 B.甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合 C.溴乙烷与NaOH水溶液共热 D.溴乙烷与NaOH的醇溶液共热 2、下列反应中，不可能在有机化合物分子里引入羧基的是（ B ） A.醛催化氧化 B.醇催化氧化 C.卤代烃水解 D.腈（R—CN）在酸性条件下水解 3、下列物质，可以在一定条件下发生消去反应得到烯烃的是（ C ） A.氯化苄（ B.1 一氯甲烷 C.2 —甲基一2—氯丙烷 D.2，2—二甲基一1 —氯丙烷 4、能在有机物的分子中引入羟基官能团的反应类型有：（a）酯化反应，（b）取代反 应，（c）消去反应，（d）加成反应，（e）水解反应。其中正确的组合有（C ）A、（a）（b）（c）B、（d）（e） C、（b）（d）（e）D、（b）（c）（d）（e） 5、下列反应不能在有机分子中引入羟基的是（ A ） A.乙酸与乙醇的酯化反应 B.乙醛与H2的反应 C.油脂的水解 D.烯烃与水的加成 6氯普鲁卡因盐酸盐是一种局部麻醉剂，麻醉作用较快、较强，毒性较低，其 合成路线如下： 厦应②一、反应③ --------- >-（P ）---------------------- > f T3、 试剂②Kbh6 或KiChO? +H 反应④ J H 0叔書ACWC曲 C1、反应⑥讥n、酸牝或成盐反应， Fe+HCl或催化剂+圧试剂⑦ H*N省i008H￡H#N（CiH小HC1隱晋魯卡因盐醸盐） 01 请把相应反应名称填入下表中，供选择的反应名称如下： 氧化、还原、硝化、磺化、氯代、酸化、碱化、成盐、酯化、酯交换、水解反应编号①②③④⑥ 反应名称硝化氯代氧化酯化还原 § 3 ? 1有机化合物的合成（第3课时） 【学习目标】 1、使学生通过苯甲酸苯甲酯的合成路线的分析提炼出有机合成路线设计的一般程序一一逆推法。 2、了解原子的经济性，了解有机合成的应用 【重点】设计合理的有机合成路线 【难点】逆合成分析法的思维方法的学习 【课前预习区】 1. 乙酸乙酯酸性水解方程式： 2. 生成乙酸乙酯的方程式： 【课堂互动区】 活动1. 以下是从水仙花中提取香料实验后的数据，你能根据实验结果确定该香料的分子 结构吗？ 元素分析只含C、H、0。 性质分析酸性条件下水解生成A、B均含苯基; A有酸性，和FeCb溶液不显色，B无酸性。 色谱分析红外光谱分析 核磁共振氢谱分析 质谱分析苯环、C=0、C —0 有7种环境H 相对分子质量212 你推测该香料分子的结构简式是 O 活动2?你能用原料库中的原料（其他原料和催化剂可自选）合成苯甲酸苯甲酯吗 ？（设计 有机原料库 苯 甲苯 乙烯 丙烯 1， 3—丁二烯 2—丁烯 活动3?你能用原料库中的原料（其他原料和催化剂可自选）合成 文献资料 2, 3—二溴丁 烷能 消去生成 【课后巩固区】 1、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 5CI 7 ◎ —C 2H 5 + HCI B + C 2H 5OH —◎ —C 2H 5 + H 2O C ◎ + CH 2=CH 2 —C 2H 5 D CHBr — CH 3 A —CH=CH 2 + HBr -CH=CH 2 + H 2 ------ > 三—C 2H 5 【练习】 以乙烯为原料合成乙酸乙酯，写出流程图? CH 3COOI CH 3COOCH 2CH 3 完成你的流程图） 1,3—丁二烯 2、用溴乙烷制取1, 2 —二溴乙烷，下列转化方案中最好的是（ 液〉CH 3CH 2OH — CH 2=CH 2 B r S CH 3CH 2Br NaOH 水溶 CH z BrCH z Br 3、在“绿色化学工艺”中，理想状况是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即 原子利用率为100%。在用丙炔合成 CH 2=C （CH 3）COOCH 3的过程中，欲使原子的利 用率达到最高，还需要的反应物是下列中的（ B 、CO 2 和 H 2O C 、CO 2 和 H 2 D 、H 2 和 CH 3OH （分子式为 C 2H 3O 2CI ）,而甲经水解可得丙。1mol 丙和2mol 甲基丙烯酸甲酯是世界上年产量超过 100万吨的高分子单体，旧法合成的反应是: (CH 3) 2C==O+HC N f ( CH 3) 2C (OH ) CN ; (CH 3) 2C ( OH ) CN +CH 3OH+H 2SO 4 f CH 2==C (CH 3) COOCH 3+NH 4HSO 4。90 年代新法合成的反应是：CH 3C 三 CH +CO+ CH 3OH f CH 2==C (CH 3) COOCH 3。 A 、原料无爆炸危险 6、下列合成路线经济效益最好的可能是 C 、CH 3CH 2OH f CH 3CH 2CI D 、CH 2CICH 2CI f CH 3CH 2CI A 、CH 2=CH 2 f CH 3CH 2CI CH 3CH 3 f CH 3CH 2CI △ B r 2 ----- > CH 2BrCH 2Br CH 3CH 2Br C 、CH 3CH 2Br NaOH 醇溶液 — CH 2=CH 2 CH 2BQH 3 B r 2 CH 2BrCH 2Br D 、CH 3CH 2Br NaOH 醇溶液、； △ ? CH 2=CH 2 B r 2〉 CH 2BQH 2Br A 、CO 和 CH 3OH 4、某有机物甲经氧化后得乙 乙反应得一种含氯的酯（ C 6H 8O 4CI 2）。由此推断甲的结构简式为（ A 、CICH 2CH 2OH B 、HCOOCH 2CI C 、CH 2CICHO D 、HOCH 2CH 2OH 与旧法比较，新法合成的优点是（ 原料都是无毒物质 C 、没有副产物，原料利用率咼 对设备腐蚀性较小 有机合成及其应用 合成高分子化合物专项训练 一、有机化合物合成 1．中科院首创用CO 2合成可降解塑料聚二氧化碳。下列相关说法合理的是( ) A ．聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的 B ．聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体 C ．聚二氧化碳塑料的使用也会产生白色污染 D ．聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物 2．下列物质中，既能发生加成反应，又能发生加聚和自身缩聚反应的是( ) C ．HCOOH D ．CH 3—CH===CH —CH 3 3．最近科学家研制出一种新材料来代替聚苯乙烯，它是由乳酸(一种有机 羟基羧酸)缩聚而成，能在乳酸菌的作用下降解从而消除对环境的污染。下列关于聚乳酸的说法中正确的是( ) A ．聚乳酸是一种纯净物 B ．聚乳酸是一种羧酸 C ．聚乳酸的单体是CH 3CH(OH)COOH D ．其聚合方式与聚苯乙烯的聚合方式相同 4.以淀粉和必要的无机试剂为原料制取 的过程是 淀粉――→① 葡萄糖――→② 乙醇――→③ 乙烯――→④ 1,2-二溴乙烷――→⑤ 乙二醇――→⑥ 乙二酸――→ ⑦ (1)指出反应类型： ③________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________； ⑤________________________________________________________________________； 有机合成练习 1．下列说法正确的是( ) A．卤代烃的消去反应比水解反应更容易进行 B．在溴乙烷中加入过量NaOH溶液充分振荡，然后加入几滴AgNO3溶液，出现黄色沉淀C．消去反应是引入碳碳双键的唯一途径 D．在溴乙烷与NaCN、CH3C≡CNa 的反应中，都是其中的有机基团取代溴原子的位置 2．以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOC—COOH)的过程中，要依次经过下列步骤中的( ) ①与NaOH的水溶液共热②与NaOH的醇溶液共热 ③与浓硫酸共热到170 ℃④在催化剂存在情况下与氯气反应⑤在Cu或 Ag存在的情况下与氧气共热⑥与新制的Cu(OH)2悬浊液共热 A．①③④②⑥ B．①③④②⑤ C．②④①⑤⑥ D．②④①⑥⑤ 3．已知乙烯醇(CH2===CH—OH)不稳定，可自动转化为乙醛。乙二醇在一定条件下发生脱水反应，也有类似现象发生，所得产物的结构简式有人写出下列几种，其中不可能的是( ) ①CH2===CH2②CH3CHO ③④⑤HOCH2CH2—O—CH2CH2OH A．① B．②③ C．③④ D．④⑤ 4．下列有机物能发生水解反应生成醇的是( ) A．CH3CH2Br B．CH2Cl2 C．CHCl3 D．C6H5Br 5．用苯作原料，不能经一步化学反应制得的是( ) A．硝基苯 B．环己烷 C．苯酚D．苯磺酸 6．下列反应中，不可能在有机物中引入羟基的是( ) A．卤代烃的水解 B．酯的水解反应 C．醛的氧化 D．烯烃与水的加成反应 7．对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用作防腐剂，对酵母和霉菌有很强的抑制作用，工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线： 《有机合成工艺学》课程综 合复习资料 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 《有机合成工艺学》综合复习资料 一、填空题 1、绝热式乙苯脱氢工艺流程中，原料为和，反应器入口温度需要610～660℃，它是一个吸热反应，热量靠过热蒸汽带入，因此，催化剂床层分段，段间补充过热水蒸汽，全部蒸汽与乙苯的摩尔比为。反应产物经冷凝器冷却后，气液分离，不凝气中含有大量的和CO、CO2，可作燃料使用。冷凝液经精馏后分离出、、和，最后产物是。 2、合成气制备甲醇的工艺流程中，原料为新鲜，由于合成甲醇是多个反应同时进行，除主反应外，还有生成和甲烷等副反应。因此，如何提高合成甲醇反应，提高甲醇收率是 问题，它涉及到催化剂的选择以及操作条件的的控制，诸如、、和原料气。由于反应是个可逆的反应，存在一个温度曲线。 3、烃类氧化反应过程中氧化剂在、纯氧、和其它过氧化物上选择，究竟使用什么氧化剂要视分析而定。近年来，作为氧化剂发展迅速，它具有条件，操作简单，反应选择性，不易发生深度反应，对环境友好和可实现生产的特点。 4、当代环境十大问题是：污染、臭氧层、全球变、海洋、淡水资源和污染、生物多样性、环境公害、有毒化学品和废物、土地和沙漠化、锐减。 5、Monsanto低压法甲醇羰化反应合成醋酸的不利条件是催化剂的资源稀缺，价格较。甲醇低压羰基合成醋酸在上的优越性很大，其特点为：原料可以用煤、和重质油，不受供应和价格波动影响；反应的转化率和选择性，过程能量效率高；所采用的催化系统稳定，用量少，寿命；流程中的反应系统和系统合为一体，工程和控制都很巧妙，结构紧凑；已经解决了设备的问题，找到了耐腐蚀的材料；生产过程中副产物很，三废排放少，操作安全可靠。 6、催化加氢通常用于合成和许多化工产品的过程；催化脱氢可以生成高分子材料的重要，产量最大、用途最广的两个最重要的产品是和。 摘要：本文先简单得介绍了有机化学的发展，然后花大篇幅介绍了有机合成方法的新方法及新进展。 关键词：有机化学新方法有机合成 浅谈有机合成新技术 https://www.360docs.net/doc/6913406983.html,/link?url=5v-uy0ZQY5MIx6WlCUPbBrcCMRYFBHW24brQzXYL2T3sna g5iZpfLourdWVmQ5bGJVJo9f1keDWJ2mE0GAq5BCrFd2_dGMZgquMJJfMBnhS 现代有机合成的新概念和新方法 https://www.360docs.net/doc/6913406983.html,/view/629c946daf1ffc4ffe47acae.html 现代有机合成的新方法 https://www.360docs.net/doc/6913406983.html,/view/263af7e4524de518964b7de2.html?re=view 有机合成新技术（2011-1）ppt https://www.360docs.net/doc/6913406983.html,/link?url=GYIFEUfZw5BmHQ6MThL7k9KnQRNrZXRoSZqAqMX_adW zdGOCbDdvxsmofJTfPbSqRgeEqXVyJ1l6t1QJVtyV0M9HJy0us-UJv28o2dhxykW 前言： (3) 1有机化学的发展 (3) 2有机合成方法的一些新方法新进展 (3) 2.1组合合成 (4) 2.2不对称合成 (4) 2.3绿色合成 (5) 2.4金属参与的有机合成反应 (5) 2.5金参与的有机合成反应 (5) 2.6微波技术在液相有机合成中的应用 (5) 结语 (6) 参考文献 (7) 前言： 随着人类社会进入二十一世纪，科学技术高速发展，与此同时，化工合成行业已经形成一个比较完善，有一定系统的行业，特别是有机合成的发展很大程度上促进了人类社会的发展。随着人们对生活质量要求的越来越高，有机合成行业一直在不断根新，新的合成方法不断出现。 1有机化学的发展 虽然纪年历法仅是一个人为约定的相对时间标记,但人们还是对纪年中的十、百、千年不惜以大量的笔墨去回顾和展望。8年前,我们经历了公元纪年的新世纪,正好又是千年的转换,所以很热闹了一阵。自然科学也正好经历了发展中最快速的100 年,化学及其最丰富多彩的有机化学也同样经历了一个日新月异的世纪。因此我们不难在报章杂志上看到众多名家借此机会总结化学的辉煌百年,并预言更辉煌的新世纪。现在,进入新世纪已8年了,8年在历史长河中只是一个极短暂的瞬间,即使就近代自然科学的发展来讲也不是一段很长的时间,但人们还是会问这8年中有些什么过去曾预料到的或者不曾料到的发展动向和迹象。下面是自己从很小的角度观察的有机化学的进展以及记录下来的一些看法。 一段时期以来,有机化学界都注意到了生命科学、材料科学以及环境科学等是今后有机化学大有发展的领域,而这些领域中对有机化学提出的要求又正是有机合成、有机分析和物理有机化学最具挑战性的课题。 生命科学在这8年中的大事件是完成了人类基因组的测定,从而也开始了后基因组、蛋白质组研究的新时期。有机化学家以有机分析,有机小分子的调控等研究工作正在积极介入到这一领域中。 从材料科学来讲,2000 年聚乙炔有机导体工作获得Nobel 奖标志着有机新材料研究正受到特别青睐,同时也激发起更多的有机化学家投入到这一领域。事实上,这几年来在这方面确实涌现了很多很好的工作,例如C60衍生物的合成及其在光、电子器件方面的应用探索。近年来已发展了不少高产率合成C60有机衍生物的方法,吗啉在空气存在下可与C60反应定量生成五吗啉基的C60单环氧化合物,而芳(烯) 基铜试剂也可以高产率地生成五芳(烯) 基η52C60金属络合物。诸如此类的C60衍生物的出现开辟了材料学的新天地,也由于C60制备方法的进步,有人预计3～4 年内C60的生产将会达到数千吨的规模。由此也给有机化学家展示了一片大可用武之地。 有机化学发展的另一个重要领域是环境科学,上世纪90 年代,有机化学家已经对环境科学给予了相当的关注,但现在看来还应该更深更广地去参与环境中的有机化学问题,尤其是当今生态环境已成为人类社会可持续发展的关键问题，所以有机合成的未来已经有了很明确的目标，那就是向更优化更环保的方向发展。 2有机合成方法的一些新方法新进展 可以说二十一世纪的有机合成水平已经很高，有机合成体系已经很完善了，但是社会的进步还在继续，一些新的合成方法仍然不断出现，他们真在给世界的发展注入新鲜的血液，无论如何，一种合成方法要想长久存在下去，它必要达到发展的要求。 酶在有机合成中的应用进展 许广帅 （化工学院化工一班） 摘要：由于有机溶剂易使酶蛋白变性、失活或抑制其反应，因此，长期以来，形成了一个概念：酶反应需在水溶液中进行。尽量避免使用有机溶剂。随着酶学研究的进展。经过近十年的大量研究，人们发现。只要条件合适，酶在有机溶剂中是完全能够起催化反应的。1985年欧洲生物技术联合会召开了“生物催化剂在有机合成中的应用，随后又组织了“有机相中的酶催化讨论会，引起了与会科学工作者扳太的兴趣。近年来。有机合成化学领域的一个重大进展就是应用微生物或酶进行催化反应。由于酶催化反应具有高度的专一性，使得这种合成与转化在合成化学领域中具有很大的理论价值和应用潜力。 关键词：酶、有机溶剂、生物催化剂、催化反应 Abstract: Because the organic solvent is easy to make enzyme protein denaturation and inactivation or inhibit the reaction, therefore, for a long time, form a concept: enzyme reaction should be carried out in aqueous solution. Try to avoid using organic solvent. With the progress of the enzymology. After nearly 10 years of research, people found. As long as conditions are right, enzymes in organic solvents is fully capable of catalytic reaction. In 1985 European biotechnology federation held a \"the application of biological catalyst in organic synthesis, and then organized\" seminar on enzyme catalysis in the organic phase, aroused the interest of the scientific workers pull too. In recent years. A significant progress in the field of organic synthesis chemistry is the application of microorganism or enzyme catalytic reaction. Because the enzyme catalytic reaction are highly specific, makes the synthesis and transformation in the field of synthetic chemistry has great theory value and application potential. Key words:Enzyme, organic solvents, catalysts, catalytic reaction 1 前言 酶除作用于天然底物外，还可作用于与其底物结构相似的物质发生非自然催化，从而构戚了一个特殊的化学合成新锈域。通过酶催化可以完成各种各样的化学反应，如：氧化、脱氢、还原、脱氨、羟基化、甲基化、环氧化、脂化、酰胺化、磷酸化、开环反应、异构化、侧链切除、缩合以及卤代等反应。由于酶催化较化学法催化具有区域选择性、立体选择性、条件温和、反应速度快等优点， 全国卷有机高考题 第1天 （2015全国2卷38）（15分）聚戊二酸丙二醇酯（PPG ）是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材枓的生物相容性方面有很好的应用前景． PPG 的一种合成路线如下： 已知：①烃A 的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢 ②化合物B 为单氯代烃：化合物C 的分子式为C 5H 8 ③E 、F 为相对分子质量差14的同系物，F 是福尔马林的溶质 ④ 冋答下列问题： （1）A 的结构简式为 ． （2）由B 生成C 的化学方程式为 ． （3）由E 和F 生成G 的反应类型为 ，G 的化学名称为 ． （4）①由D 和H 生成PPG 的化学方程式为： ②若PPG 平均相对分子质量为10000，则其平均聚合度约为 （填标号）． a ． 48 b ． 58 c ． 76 d ．122 （5）D 的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种（不含立体异构）： ①能与饱和NaHCO 3溶液反应产生气体②既能发生银镜反应，又能发生水解反应 其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为6：1：1的是 （写结构简式） D 的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号（或数据）完全相同，该仪器是 （填标号）． a ．质谱仪 b ．红外光谱仪 c ．元素分析仪 d ．核磁共振仪． 稀NaOH R 1CHO+ R 2CH 2CHO CH －CH R 1R 2HO CHO （2013全国2卷38）化合物Ⅰ（C 11H 12O 3）是制备液晶材料的中间体之一，其分子中含有醛基和酯基。Ⅰ可以用E 和H 在一定条件下合成： 已知以下信息： ① A 的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢； RCH=CH 2 RCH 2CH 2OH ② 化合物F 苯环上的一氯代物只有两种； ③ 通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。 回答下列问题： (1)A 的化学名称为 。(2)D 的结构简式为 。 (3)E 的分子式为 。 (4)F 生成G 的化学方程式为 ，该反应类型为__ ___。 (5)I 的结构简式为 。 (6)I 的同系物J 比I 相对分子质量小14，J 的同分异构体中能同时满足如下条件：①苯环上只有两个取代基，②既能发生银镜反应，又能与饱和NaHCO 3溶液反应放出CO 2，共有________种(不考虑立体异构)。J 的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积比为2∶2∶1，写出J 的这种同分异构体的结构简式 。 ①B 2H 6 ②H 2O 2/OH － 现代有机合成的新方法 摘要: 方法是有机合成化学发展的基础,新方法的产生和发展可为有机合成开拓新的研究领域和 发展方向. 介绍现代有机合成中一些新方法, 结合具体的有机合成反应实例阐述有机合成在这些 新方法方面取得的新成果和进展, 现代有机合成发展方向和应重视的研究领域. 关键词: 现代有机合成; 新方法; 进展 The new method of the modern organic synthesis Abstract: the method of synthetic organic chemistry the development foundation, the new method for generating and development for organic synthesis, open up new areas of research and development direction of modern organic synthesis. This paper introduces some new methods, combined with specific examples of organic synthesis organic synthesis in these new methods to achieve new results and progress, the modern organic synthesis development direction and importance should be attached to the research area. Key words: modern organic synthesis; new method; progress 有机合成化学作为有机化学的一个分支, 已经有一百多年的历史. 现代的有机合成不但能合成大量的结构复杂而多样的次生生物代谢物和基因、蛋白质等复杂的生命物质, 而且能合成大量的自然界中没有的具有独特功能性分子的物质. 现代有机合成不只是合成什么的问题, 更重要的是如何合成和怎样合成的问题. 有机合成与21 世纪的三大发展学科: 材料科学、生命科学和信息科学有着密切的联系, 为三大学科的发展提供理论、技术和材料的支持. 新世纪有机合成将进一步在这三大学科领域中发挥作用并开辟新的领域. 随着生命科学和材料科学的发展, 尤其进入后基因组时代后, 需要有机合成快速提供各种具有特定生理和材料功能的有机分子, 而要获得有新结构的功能类型分子往往取决于新的合成方法, 新的方法往往又取决于新的理论. 因此, 21 世纪有机合成的发展, 需要从方法、结构与功能方面入手. 1 现代有机合成的新方法 有机合成的发展一方面得益于有机金属试剂的开发与应用, 另一方面得益于新的反应方式, 如自由基反应、卡宾反应、环加成反应与高效合成反应等. 这里就一些新方法给出若干实例. 1．1 自由基反应 自由基化学已为有机合成提供了许多新方法.主要表现在以下 4 个方面: 新型自由基原子转移供体, 如(MeSi)、SiH; 成环模型, 跨环环化反应; 在分子内自由基加成反应中自由基加成的模式, 即endo/exo 型; 自由基加成反应立体选择性的控制[ 1] .在多烯烃的体系内串联式自由基加成反应为多环化合物的合成提供了高效方法[ 2] . 中学化学竞赛试题资源库——有机合成 A 组 1．6－羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸。 请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件） 提示：①合成过程中无机试剂任选，②如有需要，可以利用试卷中出现过的信息，③合成反应流程图表示方法示例如下： 2．已知①卤代烃（或 －Br ）可以和金属反应生成烃基金属有机化合物。后者又 能与含羰基化合物反应生成醇： RBr ＋Mg ()?? ?→?O H C 252RMgBr ??→?O CH 2RCH 2OMgBr ???→?+ H O H /2RCH 2OH ②有机酸和PCl 3反应可以得到羧酸的衍生物酰卤： ③苯在AlCl 3催化下能与卤代烃作用生成烃基苯： 有机物A 、B 分子式均为C 10H 14O ，与钠反应放出氢气并均可经上述反应合成，但却 又不能从羰基化合物直接加氢还原得到。A与硫酸并热可得到C和C’，而B得到D和D’。 C、D分子中所有碳原子均可共处于同一平面上，而C’和D’却不可。请以最基础的石油产品（乙烯、丙烯、丙烷、苯等）并任选无机试剂为原料依下列路线合成B，并给出A、C’、D的结构简式及下述指定结构简式。 合成B的路线： 3．由指定原料及其他必要的无机及有机试剂会成下列化合物： （1）由丙烯合成甘油。 （2）由丙酮合成叔丁醇。 （3）由1－戊醇合成2－戊炔。 （4）由乙炔合成CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3。 （5）由CH3CH2CH2CHO合成 4．已知苯磺酸在稀硫酸中可以水解而除去磺酸基： 又知苯酚与浓硫酸易发生磺化反应： 请用化学方程式表示苯、水、溴、铁、浓硫酸及烧碱等为原料，合成的过程。 5．以CH2＝CH2和H218O为原料，自选必要的其他无机试剂合成CH3－－18O－C2H5，用化学方程式表示实现上述合成最理想的反应步骤。 高中化学学习材料 （灿若寒星**整理制作） 第三章第四节有机合成 一、选择题 1. 在下列物质中可以通过消去反应制得2－甲基－2－丁烯的是() 2. 某石油化工产品X的转化关系如图所示，下列判断错误的是() A. X→Y是加成反应 B. 乙酸→W是酯化反应，也是取代反应 C. Y能与钠反应产生氢气 D. W能与NaOH溶液反应，但不能与硫酸溶液反应 3. 根据下面合成路线判断烃A为() A．1-丁烯B．1,3-丁二烯 C．乙炔D．乙烯 4. 有下列有机反应类型：①消去反应，②水解反应，③加聚反应，④加成反应，⑤还原反应，⑥氧化反应。以丙醛为原料制取1,2-丙二醇，所需进行的反应类型依次是() A. ⑥④②① B. ⑤①④② C. ①③②⑤ D. ⑤②④① 5. 已知：，其中甲、乙、丁均能发生银镜反应，则乙为( ) A. 甲醇 B. 甲醛 C. 甲酸 D. 乙醛 6. A 、B 、C 都是有机化合物，且有如下转化关系：A 去氢加氢B ――――→催化氧化 C ，A 的相对分子质量比B 大2，C 的相对分子质量比B 大16，C 能与A 反应生成酯(C 4H 8O 2)，以下说法正确的是( ) A. A 是乙炔，B 是乙烯 B. A 是乙烯，B 是乙烷 C. A 是乙醇，B 是乙醛 D. A 是环己烷，B 是苯 7. 对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成，已知苯环上的硝基可被还原为氨基， ――――――――→ Fe ，HCl ，H 2 ，产物苯胺还原性强，易被氧化，则由甲苯合 成对氨基苯甲酸的步骤合理的是( ) A ．甲苯――→硝化X ――→氧化甲基Y ――→还原硝基 对氨基苯甲酸 B ．甲苯――→氧化甲基X ――→硝化Y ――→还原硝基对氨基苯甲酸 C ．甲苯――→还原X ――→氧化甲基Y ――→硝化对氨基苯甲酸 D ．甲苯――→硝化X ――→还原硝基Y ――→氧化甲基对氨基苯甲酸 8. 化合物丙可由如下反应得到：C 4H 10O ――→浓H 2SO 4△C 4H 8――→Br 2CCl 4 C 4H 8Br 2(丙)，丙的结构简式不可能是( ) A. CH 3CH(CH 2Br)2 B. (CH 3)2CBrCH 2Br C. C 2H 5CHBrCH 2Br D. CH 3(CHBr)2CH 3 9. 有机物可经过多步反应转变为，其各步反应的反应 类型是( ) A. 加成→消去→脱水 B. 消去→加成→消去 C. 加成→消去→加成 D. 取代→消去→加成 10. 伞形酮可用作荧光指示剂和酸碱指示剂。其合成方法为 2021届高中化学高三化学二轮复习——有机合成的综合应用专题测试一、单选题 1．标准状况下2.24LCO气体在足量氧气中燃烧后，加足量的过氧化钠充分吸收气体后，过氧化钠质量增加了 A．2.8g B．4.4g C．10.6g D．1.4g 2．等质量 ．．．的下列有机物完全燃烧,消耗O2最多的是（） A．CH4B．CH3CH3C．C3H8D．C5H12 3．有机物烃A、B和C的结构如下图，下列有关说法正确的是 A．A的二氯代物结构有两种 B．B的分子式为C6H12 C．与C互为同分异构体且属于芳香烃的有机物可能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．A、B、C中只有C的最简式为CH 4．由一氧化碳、甲烷和乙烷组成的混合气体8.96L(标准状况)，在足量氧气中充分燃烧后，生成气体先通过足量浓硫酸．再通过足量氢氧化钠溶液，测知氢氧化钠溶液增重26.4g，则原混合气体中乙烷的物质的量为：A．0.1mol B．等于0.2 mol C．大于或等于0.2mo1，小于0.3mol D．大于0.1mol小于0.3mol 5．下列反应类型不能 ．．引入醇羟基的是 A．加聚反应B．取代反应C．加成反应D．水解反应 6．下列各组混合物总物质的量均为a mol，当每组物质以任意物质的量之比混合完全燃烧时，消耗O2的量 不变的是、 、 A．甲烷、甲醇B．乙醇、乙烯C．乙烯、环丙烷D．乙炔、苯 7．下列有机反应类型中，可能增长碳链的反应类型有 A．取代反应B．消去反应C．水解反应D．还原反应 8．某有机物的氧化产物是甲，还原产物是乙，甲和乙都能与钠反应放出H2，甲和乙反应生成丙，甲和丙都能发生银镜反应。该有机物是 A．甲醛B．乙醛C．甲酸D．甲醇 9．由a g乙酸、b g葡萄糖和c g尿素〔CO、NH2 、2 〕组成的混合物150 g，在一定条件下完全燃烧生成90 g水，则a、b、c的比值为( ) A．1、1、1 B．1、3、1 C．任意比D．无法计算 10．常温常压下，将10ml某气态烃与35m1O2混合点燃。充分反应后恢复到原来状态，剩余气体25ml、反应中O2足量，该烃可能为 A．C3H6B．CH4C．C3H8D．C2H6 11．0.1 mol纯净物R完全燃烧消耗0.75 mol O2，只生成0.5 mol CO2、0.5 mol H2O和0.1 mol HCl，则R可能的结构有(不考虑立体异构) () A．6种B．8种C．10种D．12种 12．试计算相同质量的下列物质，燃烧消耗氧气的质量最多的是（） A．氢气B．丙烷C．乙醇D．甲烷 13．下列制取乙醇的反应中，原子经济性最差的是（） A．CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH B．CH3CHO+H2→CH3CH2OH C．CH3CH2Br+H2O→CH3CH2OH+HBr D．C6H l2O6→2C2H5OH+2CO2↑ 14．只含C、H、O三种元素的化合物完全燃烧后生成CO2和H2O。某物质的分子组成C x H y O z，取该物质 有机合成的文化的构成与训练 有机合成题，近几年的江苏高考题中，重现率几乎百分之百，从04年的“由丁二烯通过双烯合成，制备甲基环己烷”到05年的“以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸”，每年的命题方式、形式略有变化：04年重点在推断物质结构，书写结构简式和化学方程式；05年着重在设计合成流程图，具有新意，但难度太大；06年有所改进。 一、要讲技巧，更要讲思想。 ㈠有机合成的重要意义 有机合成是有机化学的核心。学习和研究有机化学的目的，最终是为了合成自然界已存在的和自然界并不存在而人为设计的具有特定结构，因而具有特定性能和用途的有机化合物以造福人类。现在已经发现的三千多万种物质中，绝大部分是科学家合成的有机物。 在1828年武勒开始有机合成直至本世纪60年代之前，人们一直是从原料开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装最后完成的。但由于没有通用的思维规范，其设计过程往往需要相当丰富的理论和实践经验，十分困难。1964年E.J.Corey首创用逆推的方式设计合成路线，由于他独特的操作方式，高度规范合成设计的程序，并使其具备了相对固定的逻辑思维推理模式，因而易学易用，大大推动了这一学科的发展。E.J.Corey也因此获得了1990年诺贝尔化学奖。 人们对有机产品的研究，已经达到一个较高的水准了。如果预测某种结构的有机物具有某项特殊用途，或特殊性质，接下来的问题就是如何寻找合适的原料，采用合理的合成路线，来合成该物质了，所以有机合成具有广阔前景。 ㈡有机合成路线的设计原则 ①原理正确、步骤简单（产率高） ②原料丰富、价格低廉 ③条件合适、操作方便 ④产物纯净、污染物少（易分离） 二、有机合成题的训练方法 首先要掌握“学情”，对症下药，进行针对性的讲解和训练；其次要用经典的例题，特别是近三年的高考题进行典型引导，以建构有机合成的“模型”；再次要充分利用各类有机框图题，进行逆向思维，即以这类题为“素材”，灵活地进行合成路线的训练。 ㈠学生中存在的问题 ①官能团的引入、消除“硬装斧头柄”。究其原因是学生有机基本反应类型掌握不扎实。 ②步骤先后随心所欲。究其原因是没有很好理解有关官能团的相互影响等知识。 ③合成“绕圈子”看不出是为了保护官能团。究其原因是思路狭窄，没有理解条件对反应进行的影响。 ④题给信息不能很好的吸收应用。究其原因是对题给信息解读不够，审题也不严密。当然，也和教师给学生相关的训练太少有关。不妨把经常出现的信息归纳整理给学生。 ㈡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，要求书写化学方程式。 例如：以乙烯为初始反应物可制得正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)，已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成。下式中反应的中间产物（Ⅲ）可看成是由（Ⅰ）中的碳氧双键打开，分别跟（Ⅱ）中的2-位碳原子和2-位氢原子相连而得。（Ⅲ）是一种3-羟基醛，此醛不稳定， 有机合成新策略 经典有机合成已经发展到了相对比较成熟的阶段。进入21世纪以来，社会的可持续发展及其所涉及的生态、环境、资源、经济等方面的问题愈来愈成为国际社会关注的焦点，并被提到发展战略的高度。这对科学技术发展必然提出新的要求，也对合成化学提出了新的挑战。现代有机合成对化学家的要求不再只是拿到目标分子，还需要更加注重反应的效率。随着一个个分子被征服，合成化学家的目标就是用最简便易操作的步骤实现复杂产物的高效合成，如何从简单易得的原料高效地构建结构复杂的分子是当前有机化学研究中的一个新方向。 有机化学单元反应是有机合成的基础。通过在单元反应中实现一些新的成键方式可以高效定向合成特定的目标分子，研究新的成键方式和新的合成策略成为近年来有机合成的热点。通过近年来的不懈努力，我国化学工作者在实现高效有机合成研究方面取得了一系列创新性的成绩。具体成果主要体现在以下两个方面：1）通过发现新的催化体系实现新的化学键的高效定向生成；2）通过多组分串联反应策略实现多官能团化合物的高效构建。 1通过发现新的催化体系实现新的化学键的高效定向生成 传统的二组分单元反应长期以来得到了广泛深入的研究，目前在这一领域的研究集中在如何将已知的反应做得更加绿色和高效,比如通过发现新的催化剂提高反应的选择性。1近年来催化剂的设计和应用呈现新的趋势，就是将新的催化体系用于新反应的发现，生成按照传统方法难以形成的新的化学键，从而达到目标化合物的高效合成。 通过研究一些新的催化体系，包括设计新的配体、新的多功能催化剂、新的有机小分子催化剂等，可以实现新的化学键的高效定向生成。 冯小明组基于双功能和双活化的策略，设计了一系列新型高效的手性氮氧配体。2该氮-氧配体具有较强的偶极，能与多种金属配位形成金属络合物催化剂，其中发现钪络合物可以成功地应用于重氮化合物与醛的新型的不对称Roskamp反应。3 卤代烃的化学性质及在有机合成中的应用 卤代烃是一类重要的烃的衍生物，它是联系烃和烃的衍生物的桥梁，新的教学大纲规定，要求学生掌握卤代烃的性质，同时卤代烃这一内容又是新教材中新增内容之一，也是高考中的热点内容之一，应加以重视。本文仅对卤代烃的化学性质及其在有机合成中的应用，结合近年来的高考试题加以分析和归纳。 一、卤代烃的化学性质 1．取代反应 由于卤素原子吸引电子能力大，使卤代烃分子中的C—X键具有较强的极性，当C —X键遇到其它极性试剂时，卤素原子就易被其它原子或原子团所取代。 （1）被羟基取代 R—X +H2O R—OH +NaX （2）被烷氧基取代 卤代烃与醇钠作用，卤原子被烷氧基（RO—）取代生成醚。如： CH3Br + CH3CH2ONa→CH3—O—CH2CH3+NaBr （3）被氰基取代 卤代烃与氰化物的醇溶液共热，卤原子被氰基所取代生成腈，如： R—X +NaCN RCN+ NaX 生成的腈分子比原来的卤代烃分子增加了一个碳原子，这是有机合成中增长碳链的一种方法。 2．消去反应 卤代烃在碱的醇溶液中加热，可消去一个卤化氢分子，生成不饱和烃。如： RCH2CH2—X+KOH RCH = CH2 +KX +H2O 3．与金属反应 卤代烃能与多种金属作用，生成金属有机化合物，其中格氏试剂是金属有机化合物中最重要的一类化合物，是有机合成中非常重要的试剂之一，它是卤代烷在乙醚中与金属镁作用，生成的有机镁化合物，再与活泼的卤代烃反应，生成更长碳链的烃。 RX +Mg RMgX CH2=CHCH2Cl+RMgCl →CH2=CHCH2R +MgCl2 卤代烷与金属钠反应可生成烷烃，利用此反应可制备高级烷烃。 2RBr +2Na →R—R +2NaBr 二、卤代烃在有机合成中的应用 1．烃与卤代之间的转化 例1．（2002·广东卷）卤代烃在碱性醇溶液中能发生消去反应。例如 该反应式也可表示为 下面是八个有机化合物的转换关系 第四节有机合成 选题表 考查点基础过关能力提升有机官能团的引入和转化2,3 9 有机反应类型的判定4,5 有机合成路线的设计与选择1,7 10 综合应用6,8 11 基础过关(20分钟) 1.下面是有机合成的三个步骤:①对不同的合成路线进行优选;②由目标分子逆推原料分子并设计合成路线;③观察目标分子的结构。逆合成分析法正确的顺序为( B ) A.①②③ B.③②① C.②③① D.②①③ 解析:逆合成分析时应先观察目标分子结构,再由目标分子逆推原料分子并设计合成路线,同时对不同的合成路线进行优选。 2.下列反应过程中能引入卤素原子的是( C ) ①消去反应②取代反应③加成反应④水解反应 A.①② B.①②③ C.②③ D.①②③④ 解析:烷烃与卤素单质、醇类和卤化氢发生取代反应均可引入卤素原子,烯烃、炔烃与卤素单质或卤化氢加成也能引入卤素原子。 3.在有机合成中,常会将官能团消除或增加,下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是( B ) A.乙烯→乙二醇: B.溴乙烷→乙醇:CH3CH2Br CH2CH2CH3CH2OH C.1溴丁烷→1丁炔:CH3CH2CH2CH2Br CH3CH2CH CH2 CH3CH2C≡CH D.乙烯→乙炔:CH≡CH 解析:B项,由溴乙烷→乙醇,只需溴乙烷在碱性条件下水解即可,路线不合理,且由溴乙烷→乙烯为消去反应。 4.(2018·山东济南一中高二期末)制备异戊二烯流程如图所示。下列说法不正确的是( D ) A.甲只有1种化学环境的氢原子 B.乙能发生加成反应、取代反应、消去反应 C.丙官能团有碳碳双键和羟基 D.上述三步反应分别为取代反应、加成反应和消去反应 解析:甲中结构对称,含有1种H,只有1种化学环境的氢原子,A正确;乙含有碳碳三键,可发生加成反应,含有羟基,可发生取代、消去反应,B正确;由转化关系可知,乙发生加成反应生成丙,丙含有碳碳双键和羟基,C正确;反应①②属于加成反应,③属于消去反应,D错误。 5.(2018·辽宁实验中学高二期末)下列有机合成设计中,所涉及的反应类型有错误的是( B ) A.由丙醛制1,2丙二醇:第一步还原,第二步消去,第三步加成,第四步取代 B.由1溴丁烷制1,3丁二烯:第一步消去,第二步加成,第三步消去 C.由乙炔合成苯酚:第一步加聚,第二步取代,第三步水解,第四步复分解 D.由制:第一步加成,第二步消去,第三步加成,第四步取代 解析:丙醛先与氢气发生加成反应生成CH3CH2CH2OH,加成反应属于还原反应,再发生消去反应得到C H3C H C H2,然后与溴单质发生加成反应生成C H3C H B r C H2B r,最后发生卤代烃的水解(取代)反应得到CH3CH(OH)CH2OH,A正确;CH3CH2CH2CH2Br在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成CH3CH2CH CH2,再与HBr发生加成反应生成CH3CH2CHBrCH3,再在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成CH3CH CHCH3,再与溴发生加成反应生成CH3CHBrCHBrCH3,最后发生消去反应得到CH2CHCH CH2,B错误;3分子乙炔发生三聚得到苯,然后苯与溴/Fe反应生成溴苯,溴苯在碱性条件下水解得到苯酚钠,最后苯酚钠与酸发生复分解反应得到苯酚,C正 确;与氢气发生加成反应得到,再发生消去反应生成,然后与溴单质发生加成反应生成,最后在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解 (取代)反应得到,D正确。 6.(2018·北京101中学高二期末)有机物甲的结构简式为 ,它可以通过下列路线合成(分离方法和其他产物已经略去)。下列说法不正确的是( B ) 有机合成综合应用 【学习目标】 1、了解有机合成的过程，掌握有机合成的基本原则； 2、了解逆合成分析法，通过简单化合物的逆合成分析，巩固烃、卤代烃、烃的含氧衍生物的性质及相互转化关系，并认识有机合成在人类生活和社会进步中的重大意义。初步学会设计合理的有机合成路线； 3、掌握碳链的增长与缩短、官能团的引入和转化的方法，加深对有机合成的关键步骤的认识。 【要点梳理】 要点一、有机合成的过程 1．有机合成的定义。 有机合成是指利用简单、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物的过程。 2．有机合成遵循的原则。 （1）起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。 （2）应尽量选择步骤最少的合成路线。为减少合成步骤，应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。步骤越少，最后产率越高。 （3）合成路线要符合“绿色环保”的要求。高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标化合物中，达到零排放。 （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，不能臆造不存在的反应事实。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的提示信息，掌握正确的思维方法。有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。 原料垐垐?噲垐?顺推逆推 中间产物垐垐?噲垐?顺推 逆推 产品 3．有机合成的任务。 有机合成的任务包括目标化合物分子碳骨架的构建和官能团的引入与转化。 4．有机合成的过程。 有机合成的过程是利用简单的试剂作为基础原料，通过有机反应连上一个官能团或一段碳链，得到一个中间体；在此基础上利用中间体上的官能团，加上辅助原料，进行第二步反应，合成第二个中间体……经过多步反应，按照目标化合物的要求，合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。其合成过程示意图如下： 要点二、有机合成的关键 有机合成的关键是目标化合物分子的碳骨架的构建和官能团的引入与转化。 1．碳骨架的构建。 构建碳骨架是合成有机物的重要途径。构建碳骨架包括在原料分子及中间化合物分子中增长或缩短碳链、成环或开环等。 （1）碳骨架增长。 条件：有机合成所用的有机原料分子中所含碳原子数若小于目标物质的分子中的碳原子数，就需要增长碳链。 碳骨架增长举例： ①卤代烃的取代反应。 a ．溴乙烷与氰化钠的醇溶液共热： 《有机合成工艺学》课程综合复习资料 一、填空题 1、绝热式乙苯脱氢工艺流程中，原料为和，反应器入口温度需要610～660℃，它是一个吸热反应，热量靠过热蒸汽带入，因此，催化剂床层分段，段间补充过热水蒸汽，全部蒸汽与乙苯的摩尔比为。反应产物经冷凝器冷却后，气液分离，不凝气中含有大量的和CO、CO2，可作燃料使用。冷凝液经精馏后分离出、、和，最后产物是。 2、催化加氢通常用于合成和许多化工产品的过程；催化脱氢可以生成高分子材料的重要，产量最大、用途最广的两个最重要的产品是和。 3、烃类氧化反应过程中氧化剂在、纯氧、和其它过氧化物上选择，究竟使用什么氧化剂要视分析而定。近年来，作为氧化剂发展迅速，它具有条件，操作简单，反应选择性，不易发生深度反应，对环境友好和可实现生产的特点。 4、当代环境十大问题是：污染、臭氧层、全球变、海洋、淡水资源和污染、生物多样性、环境公害、有毒化学品和废物、土地和沙漠化、锐减。 5、合成气制备甲醇的工艺流程中，原料为新鲜，由于合成甲醇是多个反应同时进行，除主反应外，还有生成和甲烷等副反应。因此，如何提高合成甲醇反应，提高甲醇收率是问题，它涉及到催化剂的选择以及操作条件的的控制，诸如、、和原料气。由于反应是个可逆的反应，存在一个温度曲线。 6、绿色化学的原则有条，它们是：⑴防止产生；⑵合理地设计化学反应和过程，尽可能提高反应的；⑶尽可能少使用、不生成对人类健康和环境有毒有害的物质； ⑷设计高功效低毒害的；⑸尽可能不使用溶剂和助剂，必须使用时则采用安全的溶剂和助剂；⑹采用低的合成路线；⑺采用可的物质为原料；⑻尽可能避免不必要的衍生反应；⑼采用性质优良的；⑽设计可降解为 物质的化学品；⑾开发分析检测和控制有毒有害物质的方法；⑿采用性能安全的化学物质以尽可能减少的发生。 二、选择题 第四节有机合成 基础巩固 一、选择题 1．用丙醛(CH3—CH2—CHO)制聚丙烯过程中发生的反应类型为( C ) ①取代②消去 ③加聚④缩聚 ⑤氧化⑥还原 A．①④⑥B．⑤②③ C．⑥②③D．②④⑤ 解析：可逆推反应流程：―→CH2===CH—CH3―→ HO—CH2—CH2—CH3―→CH3—CH2—CHO，则从后往前推断可发生加成(还原)、消去、加聚反应，C正确。 2．如图是一些常见有机物的转化关系，关于反应①～⑩的说法正确的是( D ) A．反应①是加成反应，产物的结构简式为CH3CHBr2 B．反应②④⑥是氧化反应，其中④是去氢氧化 C．反应⑦⑧⑨⑩是取代反应，其中⑧是酯化反应 D．反应③是消去反应，反应的副产物中有SO2气体 解析：反应①是乙烯与单质溴发生加成反应，产物的结构简式为CH2BrCH2Br，故A错误；反应②是乙烯与水的加成反应，故B错误；反应⑦是乙酸的还原反应，故C错误；反应③是乙醇的消去反应，反应条件是浓硫酸、加热，浓硫酸具有强氧化性，加热时能够与乙醇发生氧化还原反应，生成SO2气体，故D正确。 3．由1,3－丁二烯合成2－氯－1,3－丁二烯的路线如下： 各步反应类型为( A ) A ．加成、水解、加成、消去 B ．取代、水解、取代、消去 C ．加成、取代、取代、消去 D ．取代、取代、加成、氧化 4．某同学设计了由乙醇合成乙二醇的路线如下所示。下列说法正确的是( A ) 乙醇――→①X ――→Br 2CCl 4Y ――→②乙二醇 A ．X 可以发生加成反应 B ．等物质的量的乙醇、X 完全燃烧，消耗氧气的量不相同 C ．步骤②需要在氢氧化钠的醇溶液中反应 D ．步骤①的反应类型是水解反应 解析：乙醇在步骤①发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴单质发生加成反应生成1,2－二溴乙烷，1,2－二溴乙烷在步骤②发生水解反应生成乙二醇。X 为乙烯，含有碳碳双键，能够发生加成反应，故A 正确；乙醇燃烧耗氧部分为C 2H 4，因此等物质的量的乙醇、乙烯完全燃烧，消耗氧气的量相同，故B 错误；步骤②为1,2－二溴乙烷水解生成乙二醇，反应条件为氢氧化钠水溶液，故C 错误；步骤①为乙醇发生消去反应生成乙烯，故D 错误。 5．以溴乙烷为原料制取1,2－二溴乙烷，下列转化方案中最合理的是( D ) A ．CH 3CH 2Br ――→HBr 溶液△ CH 2BrCH 2Br B ．CH 3CH 2Br ――→Br 2CH 2BrCH 2Br C ．CH 3CH 2Br ――→NaOH 的乙醇溶液△CH 2===CH 2――→HBr CH 2BrCH 3――→Br 2CH 2BrCH 2Br D ．CH 3CH 2Br ――→NaOH 的乙醇溶液 △CH 2===CH 2――→Br 2CH 2BrCH 2Br 解析：溴乙烷在加热条件下，与HBr 溶液不能反应生成1,2－二溴乙烷，原理错误，故A 错误；CH 3CH 2Br 和Br 2发生取代反应，生成物太复杂，不易分离，故B 错误；不能保证CH 3CH 2Br 和Br 2发生取代反应时只生成1,2－二溴乙烷，生成物太复杂，不易分离，故C 错误；溴乙烷在加热条件下与氢氧化钠的乙醇溶液发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴发生加成反应生成1,2－二溴乙烷，原理正确，不存在其他副反应产物，故D 正确。 二、非选择题 6．《茉莉花》是首脍炙人口的江苏民歌。乙酸苯甲酯可以从茉莉花中提取，也可用如下路线合成： (1)乙酸苯甲酯的分子式为_C 9H 10O 2__，C 的结构简式为___，B 中所含官能团的《有机化学基础》课时作业2：有机合成及其应用(三)
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