有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)第3章有機(jī)合成及其應(yīng)用合成高分子化合物1.能利用碳骨架的構(gòu)建及官能團(tuán)轉(zhuǎn)化過(guò)程中的反應(yīng)規(guī)律進(jìn)行有機(jī)物的推斷與合成(重點(diǎn))。2.落實(shí)有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)分析的思路和方法，建立對(duì)有機(jī)反應(yīng)多角度認(rèn)識(shí)模型，并利用模型進(jìn)一步掌握有機(jī)合成的思路和方法，能用“綠色化學(xué)”的理念指導(dǎo)合成路線的選擇(難點(diǎn))。一、有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)1.有機(jī)合成的設(shè)計(jì)方法明確目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合成路線對(duì)樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)定試驗(yàn)其性質(zhì)或功能合成目標(biāo)化合物大量合成碳骨架構(gòu)建官能團(tuán)轉(zhuǎn)化進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與選擇較低的成本和較高的產(chǎn)率簡(jiǎn)便而對(duì)環(huán)境友好的操作得到目標(biāo)產(chǎn)物某種醫(yī)用膠的分子結(jié)構(gòu)為

。某同學(xué)以乙烯為起始物，為這種有機(jī)化合物設(shè)計(jì)了如下合成路線。在上述合成過(guò)程中，碳骨架是如何構(gòu)建的？官能團(tuán)是如何轉(zhuǎn)化的？碳碳雙鍵羥基醛基羧基引入氯原子引入酯基碳鏈增長(zhǎng)碳鏈增長(zhǎng)引入碳碳雙鍵正向合成法：此法采用正向思維方法，從已知原料入手，找出合成所需要的直接或間接的中間產(chǎn)物，逐步推向目標(biāo)合成有機(jī)物，其思維程序是：原料→中間產(chǎn)物→產(chǎn)品。利用乙烯合成乙酸乙酯正向合成法：②官能團(tuán)的引入及轉(zhuǎn)化，要注意：官能團(tuán)的種類轉(zhuǎn)化；官能團(tuán)的數(shù)目轉(zhuǎn)化；官能團(tuán)的位置轉(zhuǎn)化。根據(jù)信息和已有知識(shí)選擇相應(yīng)的反應(yīng)和方法。①構(gòu)建碳骨架，一般在原料分子及中間化合物分子的碳骨架上增長(zhǎng)或減短碳鏈，以及成環(huán)或開(kāi)環(huán)等。選擇改變碳鏈反應(yīng)時(shí)，要注意碳鏈變化的位置和結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)有機(jī)合成的路線，還可以從目標(biāo)化合物分子開(kāi)始采用逆合成分析法來(lái)完成。你能以甲苯為主要原料(其它原料及無(wú)機(jī)試劑任選)，利用所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)合成苯甲酸苯甲酯的方案嗎？

苯甲酸苯甲酯存在于多種植物香精中，可用作香料、食品添加劑等，還可用作塑料、涂料的增塑劑。此外，苯甲酸苯甲酯具有殺滅虱、蚤和疥蟲的作用且不刺激皮膚，無(wú)異臭和油膩感，可用于治療疥瘡。合成苯甲酸苯甲酯的方案，請(qǐng)你思考哪個(gè)路線最佳，為什么？路線②和路線④制備苯甲酸的步驟多、成本較高，而且使用較多的氯氣不利于環(huán)境保護(hù)。路線③的步驟較少，但所用還原劑LiAlH4

價(jià)格昂貴，要求無(wú)水操作，成本高。逆向合成分析法簡(jiǎn)稱逆推法，此法采用逆向思維方法，從目標(biāo)合成有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)入手，找出合成目標(biāo)化合物所需的直接或間接的中間產(chǎn)物，逐步推向已知原料，其思維程序是：產(chǎn)品→中間產(chǎn)物→原料。基礎(chǔ)原料中間體目標(biāo)化合物中間體逆向合成分析法①優(yōu)選合成路線原則綠色合成的出發(fā)點(diǎn)是:原子經(jīng)濟(jì)性,原料綠色化,試劑與催化劑的無(wú)公害性。必須考慮合成路線是否符合化學(xué)原理合成操作是否安全可靠逆向合成分析法②逆推法設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線的一般程序:觀察目標(biāo)化合物分子結(jié)構(gòu)目標(biāo)化合物分子中碳骨架的特征，官能團(tuán)的種類和位置由目標(biāo)化合物分子逆推原料分子并設(shè)計(jì)合成路線目標(biāo)化合物分子中碳骨架的構(gòu)建，官能團(tuán)的引入或轉(zhuǎn)化對(duì)不同的合成路線進(jìn)行優(yōu)選以綠色合成思想為指導(dǎo)2.苯甲酸苯甲酯的工業(yè)合成上述實(shí)驗(yàn)室合成路線①中，甲苯氧化制取苯甲酸需要使用大量的高錳酸鉀，酯化反應(yīng)需要使用大量的濃硫酸，成本高且易造成污染，故工業(yè)上一般不采用此路線。工業(yè)上，苯甲酸苯甲酯多采用苯甲酸鈉與氯甲基苯（芐基氯，

）在催化劑作用下直接反應(yīng)來(lái)制備。2.苯甲酸苯甲酯的工業(yè)合成苯甲酸鈉可用苯甲酸與碳酸氫鈉制備，而苯甲酸的制備在工業(yè)上采用空氣氧化法。氯甲基苯可用甲苯與氯氣制備。二、有機(jī)合成的應(yīng)用

有機(jī)合成是化學(xué)學(xué)科中最活躍、最具創(chuàng)造性的領(lǐng)域之一。迄今為止，人類已知的物質(zhì)中95%以上為有機(jī)化合物，而這些有機(jī)化合物大多數(shù)是由人工合成的。1.醫(yī)學(xué)：合成有機(jī)藥物等2.農(nóng)業(yè)：合成農(nóng)藥等3.輕工業(yè)：合成塑料等4.重工業(yè)：合成橡膠等5.國(guó)防工業(yè)：合成爆炸威力大的炸藥等。1.下述轉(zhuǎn)化關(guān)系可用于合成解痙藥奧昔布寧的前體(化合物丙)，下列說(shuō)法不正確的是A.化合物甲中的含氧官能團(tuán)有酮羰基和酯基B.化合物乙分子中含有2個(gè)手性碳原子C.化合物乙能發(fā)生消去反應(yīng)，且生成的有機(jī)物能和溴發(fā)生加成反應(yīng)D.化合物丙能和氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)BD

2.我國(guó)自主研發(fā)對(duì)二甲苯的綠色合成路線示意如圖：D下列說(shuō)法正確的是A.過(guò)程①發(fā)生了取代反應(yīng)B.中間產(chǎn)物M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C.利用相同原料、相同原理也能合成鄰二甲苯D.該合成路線理論上碳原子的利用率為100%3.以環(huán)己醇為原料有如下合成路線：A.反應(yīng)①的反應(yīng)條件是NaOH溶液、加熱B.反應(yīng)②的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)C.環(huán)己醇屬于芳香醇D.反應(yīng)②中需加入溴水則下列說(shuō)法正確的是D4.由E()轉(zhuǎn)化為對(duì)甲基苯乙炔()的一條合成路線如下：下列說(shuō)法不正確的是A.G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：B.第④步的反應(yīng)條件是NaOH的水溶液，加熱C.第①步的反應(yīng)類型是還原