1、第四節有機合成第1課時有機合成的過程學習目標定位1.知道尋找原料與合成目標分子之間的關系與差異。2.掌握構建目標分子骨架，官能團引入、轉化或消除的方法。3.體會有機合成在發展經濟、提高生活質量方面的貢獻。一、有機合成1有機合成的概念有機合成指利用簡單、易得的原料，通過有機反應，生成具有特定結構和功能的有機化合物的過程方法。2有機合成的任務對照下列有機合成的原料分子和目標分子，仿照示例給出下列有機合成的主要任務。原料分子目標分子主要任務示例CH2=CH2CH3COOH改變官能團種類(1)CH3CH2OH改變官能團數目(2)CHCH碳鏈轉變為碳環(3)CH3CH2CH2Br改變官能團的位置(4)C

2、H3CH=CH2CH3CH2CH2COOH改變官能團的種類和碳原子數目3.有機合成的過程有機合成的起始原料通常采用四個碳原子以下的單官能團化合物和單取代苯，如乙烯、丙烯、甲苯等。有機合成(1)有機合成的任務通過有機反應構建目標化合物的分子骨架，并引入或轉化所需的官能團。(2)有機合成的原則起始原料要廉價、易得、低毒、低污染。盡量選擇步驟最少的合成路線，使得反應過程中副反應少、產率高。符合“綠色化學”的要求，操作簡單、條件溫和、能耗低、易實現、原料利用率高、污染少，盡量實現零排放。按照一定的反應順序和規律引入官能團，不能臆造不存在的反應事實。在引入官能團的過程中，要注意先后順序，以及對先引入的官

3、能團的保護。例1由石油裂解產物乙烯制取HOCH2COOH，需要經歷的反應類型有()A氧化氧化取代水解B加成水解氧化氧化C氧化取代氧化水解D水解氧化氧化取代答案A解析由乙烯CH2=CH2合成HOCH2COOH的步驟：2CH2=CH2O22CH3CHO,2CH3CHOO22CH3COOH，CH3COOHCl2ClCH2COOHHCl，ClCH2COOHH2OHOCH2COOHHCl，故反應類型：氧化氧化取代水解。【考點】有機合成思想【題點】有機合成任務和過程選擇例2從丙烯合成“硝化甘油”(三硝酸甘油酯)可采用下列四步反應：丙烯1,2,3-三氯丙烷() 硝化甘油。已知：CH2=CHCH3Cl2CH2

4、ClCHClCH3CH2=CHCH3Cl2CH2=CHCH2ClHCl(1)寫出、各步反應的化學方程式，并分別注明其反應類型。(2)寫出以丙醇作原料制丙烯的化學方程式，并注明反應類型。(3)如果所用丙醇中混有異丙醇(CH3CHOHCH3)對所制丙烯的純度是否有影響？簡要說明理由。答案(1)CH2=CHCH3Cl2CH2=CHCH2ClHCl(取代反應)，CH2=CHCH2ClCl2CH2ClCHClCH2Cl(加成反應)，CH2ClCHClCH2Cl3NaOHCH2OHCHOHCH2OH3NaCl水解(或取代)反應，CH2OHCHOHCH2OH3HNO33H2O酯化(或取代)反應。(2)CH3

5、CH2CH2OHCH3CH=CH2H2O(消去反應)。(3)無影響。異丙醇在此反應條件下脫水也得到丙烯，因此不會影響產物的純度。解析將題給信息用結構簡式表示：CH3CH=CH2 可以清楚地看到、兩步中必定有一步是取代(Cl原子取代H原子)反應，有一步是加成(碳碳雙鍵上加氯原子)反應，關鍵是哪一步在先。由題中所給信息知道，雖然丙烯有很多碳氫鍵，但是丙烯的甲基中的碳氫鍵卻是可被選擇取代的，氯的位置是一定的，因此認定是取代反應，是加成反應。再看反應和，總結果是將Cl換成ONO2，鹵代烴要成為硝酸酯，在中學沒有學過，只學過由醇生成酯，而且還學過鹵代烴水解成為醇，于是認為是水解(也是取代反應)，是酯化(

6、也是取代反應)。丙醇(CH3CH2CH2OH)和異丙醇(CH3CHOHCH3)分子內脫水，都生成丙烯。二、有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變1有機合成中常見的碳鏈變化(1)使碳鏈增長的反應不飽和有機物之間的加成或相互加成，鹵代烴與氰化鈉或炔鈉的反應，醛、酮與HCN的加成等。(2)使碳鏈縮短的反應烯、炔的氧化，烷的裂解，脫羧反應，芳香烴側鏈的氧化等。2常見官能團引入或轉化的方法(1)引入或轉化為碳碳雙鍵的三種方法鹵代烴的消去反應，醇的消去反應，炔烴與H2、HX、X2的不完全加成反應。(2)引入鹵素原子的三種方法不飽和烴與鹵素單質(或鹵化氫)的加成反應，烷烴、苯及其同系物與鹵素單質發生取代反應，醇與

7、氫鹵酸的取代反應。(3)在有機物中引入羥基的三種方法鹵代烴的水解反應，醛、酮與H2的加成反應，酯的水解反應。(4)在有機物中引入醛基的兩種方法醇的氧化反應、烯烴的氧化反應。3有機物分子中官能團的消除(1)消除不飽和雙鍵或三鍵，可通過加成反應。(2)經過酯化、氧化、與氫鹵酸取代、消去等反應，都可以消除OH。(3)通過加成、氧化反應可消除CHO。(4)通過水解反應可消除酯基。例3可在有機物中引入羥基的反應類型是()取代加成消去酯化還原A BC D【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變【題點】常見官能團引入或轉化的方法答案B解析鹵代烴或酯的水解(取代)，烯烴與H2O(加成)，醛或酮和H2(加成或還

8、原)，均能引入羥基。消去是從分子中消去X或OH形成不飽和鍵，酯化是酸與醇形成酯(減少OH)，這些都不能引入OH。例4已知溴乙烷與氰化鈉反應后再水解可以得到丙酸：CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH產物分子比原化合物分子多了一個碳原子，增長了碳鏈。請根據以下框圖回答問題。圖中F分子中含有8個碳原子組成的環狀結構。(1)反應 中屬于取代反應的是_(填反應序號)。(2)寫出結構簡式：E_，F_?！究键c】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變【題點】有機合成中常見的碳鏈變化答案(1)(2)或解析本題主要考查了有機物轉化過程中碳鏈的延長和碳環的生成，延長碳鏈的方法是先引入CN，再進行水解；碳環

9、的生成是利用酯化反應。A是丙烯，從參加反應的物質來看，反應是一個加成反應，生成的B是1,2-二溴丙烷；反應是鹵代烴的水解反應，生成的D是1,2-丙二醇；結合題給信息可以確定反應是用CN 代替B中的Br，B中有兩個Br，都應該被取代了，生成的C再經過水解，生成的E是2-甲基丁二酸。有機合成的任務是目標化合物分子骨架的構建和官能團的轉化。官能團的轉化體現在烴及其衍生物相互轉化關系之中：1綠色化學提倡化工生產應提高原子利用率。原子利用率表示目標產物的質量與生成物總質量之比。在下列制備環氧乙烷()的反應中，原子利用率最高的是()ACH2=CH2 (過氧乙酸)BCH2=CH2Cl2Ca(OH)2CaCl

10、2H2OC2CH2=CH2O2 D HOCH2CH2OCH2CH2OH2H2O【考點】有機合成思想【題點】有機合成的原則答案C解析A中存在副產品CH3COOH，反應物沒有全部轉化為目標產物，原子利用率較低；B中存在副產品CaCl2和H2O，反應物沒有全部轉化為目標產物，原子利用率較低；C中反應物全部轉化為目標產物，原子的利用率為100%，原子利用率最高；D中存在副產品HOCH2CH2OCH2CH2OH和H2O，反應物沒有全部轉化為目標產物，原子利用率較低。2有4種有機物：CH3CH=CHCN其中可用于合成結構簡式為的高分子材料的正確組合為()A BC D【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變

11、【題點】有機合成中常見碳鏈的轉化答案D解析根據所給高聚物的結構簡式和加聚反應原理可知主鏈上碳原子為不飽和碳原子，根據碳的4個價鍵規則可作如下的斷鍵處理 ( 斷鍵處用虛線表示 )，斷鍵后兩半鍵閉合可得高聚物的單體為CH3CH=CHCN、和，故選D。3已知：含C=C的物質(烯烴)一定條件下能與水發生加成反應，生成醇(含羥基的烴的衍生物)；有機物AD間存在圖示的轉化關系：下列說法不正確的是()AD的結構簡式為CH3COOCH2CH3BA能使酸性高錳酸鉀溶液褪色CB與乙酸發生了取代反應D可用B萃取碘水中的碘單質【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變【題點】常見官能團引入或轉化的方法答案D解析C被氧化

12、生成乙酸，則C為CH3CHO，B在加熱條件下和氧化銅發生氧化反應生成C，則B為CH3CH2OH，A和水發生加成反應生成B，則A為CH2=CH2，乙酸和乙醇發生酯化反應生成D，D為CH3COOCH2CH3。4有機化學反應因反應條件不同，可生成不同的有機產品，例如：.苯的同系物與鹵素單質混合，若在光照條件下，側鏈上的氫原子被鹵素原子取代；若在催化劑作用下，苯環上的氫原子被鹵素原子取代。工業上利用上述信息，按下列路線合成結構簡式為的物質，該物質是一種香料。A(一氯代物)BCD請根據上述路線回答下列問題：(1)A的結構簡式可能為_。(2)反應、的反應類型分別為_、_。(3)反應的化學方程式為_。(4)

13、工業生產中，中間產物A需經反應得D，而不采取直接轉化為D的方法，其原因是_。(5)這種香料具有多種同分異構體，其中某些同分異構體有下列特征：苯環上連接著羥基；分子中有苯環，且苯環上的一溴代物有兩種。請寫出符合上述條件的同分異構體可能的結構簡式(只寫兩種)：_?！究键c】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變【題點】常見官能團引入或轉化的方法答案(1)(2)加成反應消去反應(3)(4)A的結構有2種，若直接轉化為D，得到的D也有2種，其中一種不能轉化為最終產品(香料)，原料利用率低(5) (寫出兩種即可)解析光照條件下反應因苯環的側鏈上有兩類氫原子可取代，故A有兩種：為提高原料的利用率和產物的純度，A發

14、生消去反應，生成B：，B在過氧化氫存在的條件下與HCl加成得到單一產物C：。該香料的同分異構體苯環上的一溴代物有兩種，故可為對位二元取代物，依據相關信息可寫出其結構簡式。對點訓練題組一有機官能團的引入和消除1有機化合物分子中能引進鹵素原子的反應是()A消去反應 B酯化反應C水解反應 D取代反應【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變【題點】常見官能團引入或轉化的方法答案D解析引進鹵素原子只能通過加成反應或取代反應。2在有機合成中，常會將官能團消除或增加，下列相關過程中反應類型及相關產物不合理的是()A乙烯乙二醇：CH2=CH2B溴乙烷乙醇：CH3CH2BrCH2=CH2CH3CH2OHC1-溴

15、丁烷1-丁炔：CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH=CH2CH3CH2CCHD乙烯乙炔：CH2=CH2CHCH【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變【題點】常見官能團引入或轉化的方法答案B解析B項，由溴乙烷乙醇，只需溴乙烷在堿性條件下水解即可，路線不合理，且由溴乙烷乙烯為消去反應。3有機物可經過多步反應轉變為，其各步反應的類型是()A加成消去脫水 B消去加成消去C加成消去加成 D取代消去加成答案B解析【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變【題點】常見官能團引入或轉化的方法題組二有機反應類型的判斷4下列屬于取代反應的是()CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2BrCH3CH2O

16、H3O22CO23H2OCH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2OC6H6HNO3C6H5NO2H2OA BC D【考點】有機反應類型的判斷【題點】有機反應類型的判斷答案B解析為丙烯與溴單質的加成反應，為乙醇的燃燒，為氧化反應，為酯化反應，屬于取代反應，為苯的硝化反應，屬于取代反應，B項正確。5下列各組中兩個變化所發生的反應，屬于同一類型的是()由乙醇制乙醛、由溴乙烷制乙烯乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色、苯酚使溴水褪色由乙烯制聚乙烯、由異戊二烯制聚異戊二烯由油脂制肥皂、由淀粉制葡萄糖A只有 B. 只有C只有 D只有【考點】有機反應類型的判斷【題點】有機反應類型的判斷答案B解析考查

17、有機反應類型的判斷。中分別是氧化反應、消去反應。中分別是加成反應、取代反應。中都是加聚反應。中都是取代反應。6有下述有機反應類型：消去反應，水解反應，加聚反應，加成反應，還原反應，氧化反應。以丙醛為原料制取1,2-丙二醇，所需進行的反應類型依次是()A BC D【考點】有機反應類型的判斷【題點】有機反應類型的判斷答案B解析合成過程為CH3CH2CHOCH3CH2CH2OHCH3CH=CH2題組三簡單有機合成路線的設計與選擇7對氨基苯甲酸可用甲苯為原料合成，已知苯環上的硝基可被還原為氨基，產物苯胺還原性強，易被氧化，則由甲苯合成對氨基苯甲酸的步驟合理的是( )A甲苯XY對氨基苯甲酸B甲苯XY對氨

18、基苯甲酸C甲苯XY對氨基苯甲酸D甲苯XY對氨基苯甲酸【考點】有機合成思想【題點】有機合成任務和過程選擇答案A解析由甲苯制取產物時，需發生硝化反應引入硝基，再還原得到氨基，將甲基氧化才得到羧基；但氨基易被氧化，故甲基氧化為羧基應在硝基還原前，否則生成的氨基也被氧化，故先將甲基氧化為羧基，再將硝基還原為氨基，故C、D選項錯誤。另外還要注意CH3為鄰、對位取代定位基，而COOH為間位取代定位基，所以B選項也不對。8以1-丙醇制取，最簡便的流程需要下列反應的順序是()a氧化b還原c取代d加成e消去f中和g加聚h酯化Ab、d、f、g、h Be、d、c、a、hCa、e、d、c、h Db、a、e、c、f【考

19、點】有機合成思想【題點】有機合成任務和過程選擇答案B解析CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2CH3CHBrCH2BrCH3CHOHCH2OH9工業生產中有實用價值的反應往往產物較純凈且容易分離，據此判斷下列有機反應在工業上沒有實用價值的是()A3H2BnCH2=CH2CH2CH2CCH3CH2CH3Cl2CH3CH2CH2ClHClD【考點】有機合成思想【題點】有機合成任務和過程選擇答案C解析丙烷在光照條件下與Cl2發生取代反應，產物種類很多，且不易分離。題組四有機物碳鏈的改變10烯烴在一定條件下發生氧化反應時C=C鍵發生斷裂，RCH=CHR可以氧化成RCHO和RCHO，在該條件下烯烴分別

20、被氧化后產物可能有CH3CHO的是()A(CH3)2C=CH(CH2)2CH3BCH2=CH(CH2)2CH3CCH3CH=CHCH=CH2DCH3CH2CH=CHCH2CH3【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變【題點】有機合成中常見碳鏈的轉化答案C解析烯烴在一定條件下發生氧化反應時C=C鍵發生斷裂，RCH=CHR，可以氧化成RCHO和RCHO，可知要氧化生成CH3CHO，則原烯烴的結構應含有CH3CH=，CH3CH=CHCH=CH2結構中含CH3CH=，所以氧化后能得到CH3CHO。11鹵代烴與金屬鎂在無水乙醚中反應，可得格林試劑RMgX，它可與醛、酮等羰基化合物加成：所得產物經水解可以

21、得到醇，這是某些復雜醇的合成方法之一。現欲合成(CH3)3COH，下列所選用的鹵代烴和羰基化合物的組合正確的是()A乙醛和氯乙烷 B甲醛和1-溴丙烷C甲醛和2-溴丙烷 D丙酮和一氯甲烷【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變【題點】有機合成中常見碳鏈的轉化答案D解析由題給信息可知產物中與OH相連的碳原子是羰基碳原子，要合成，需要丙酮和一氯甲烷。A選項中反應得到的是CH3CH(OH)CH2CH3，B選項中反應得到的是CH3CH2CH2CH2OH，C選項中反應得到的是HOCH2CH(CH3)2。12三位科學家因在烯烴復分解反應研究中的杰出貢獻而榮獲2019年度諾貝爾化學獎，烯烴復分解反應的示意圖如

22、下：下列化合物中，經過烯烴復分解反應可以生成的是()【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變【題點】有機合成中常見碳鏈的轉化答案A解析A中兩個碳碳雙鍵斷裂后，生成物中新形成的環為六元環，且新環中所形成的碳碳雙鍵位置符合要求；B中兩個碳碳雙鍵斷裂后，合成的是五元環；C中兩個碳碳雙鍵斷裂后，合成了六元環，但是碳碳雙鍵的位置不正確；D中兩個碳碳雙鍵斷裂后，得到的是五元環。綜合強化13現有、溴、濃硫酸和其他無機試劑，請設計出由的正確合成路線。【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變教學工作情況【題點】常見官能團引入或轉化的方法教師教材學生答案解析本題中需要保護原有官能團碳碳雙鍵，在設計合成路線時，可以

23、暫時使碳碳雙鍵發生加成反應，等引入新的官能團后，再通過消去反應生成碳碳雙鍵。14已知，產物分子比原化合物分子多出一個碳原子，增長了碳鏈。分析下圖變化，并回答有關問題：李笑來 學習這里(1)寫出下列物質的結構簡式：A_；C_。(2)指出下列反應類型：未來兩年大學生活的計劃CD：_；FG：_。整百,整千加減法教學反思(3)寫出下列反應的化學方程式：新課改的教師觀DEF：_；FG：_。【考點】有機合成中的碳鏈變化和官能團衍變【題點】有機合成中常見碳鏈的轉化答案(1) 探究學習法(2)消去反應加聚反應(3)H2O解析有機物A(C3H6O)應屬于醛或酮，因無銀鏡反應，只能是酮，可推知A為丙酮()，其他根據流程圖路線，結合題給信息分析。時間像小馬車教學反思15用甲苯生產一種常用的化妝品防霉