1、第第四四节节有有机机合合成成课前预习巧设计名师课堂一点通创新演练大冲关考点一考点二设计1设计2设计3第三章烃的含氧衍生物课堂10分钟练习 课下30分钟演练 课堂5分钟归纳 返回返回返回返回(1)填空：填空：名称名称官能团官能团发生反应的主要类型发生反应的主要类型烯烃烯烃苯苯卤代卤代烃烃加成反应，氧化反应加成反应，氧化反应取代反应，加成反应，氧化反应取代反应，加成反应，氧化反应取代取代(水解水解)反应，消去反应反应，消去反应X返回名称名称官能团官能团发生反应的主要类型发生反应的主要类型醇醇 ，取代反应，取代反应(与与HX取代，酯化反应取代，酯化反应)羧酸羧酸酯酯OH氧化反应，消去反应氧化反应，消
2、去反应COOH酸的通性，酯化反应酸的通性，酯化反应水解反应水解反应返回(2)写出写出的化学方程式的化学方程式(注明反应条件注明反应条件)CH2=CH2NaBrH2O。返回 返回 一、有机合成一、有机合成 1有机合成的概念有机合成的概念 有机合成指利用简单易得的原料，通过有机合成指利用简单易得的原料，通过 ，生，生成具有成具有 和和 的有机化合物。的有机化合物。2有机合成的任务有机合成的任务 有机合成的任务包括目标化合物有机合成的任务包括目标化合物 的构建和的构建和 的转化。的转化。有机反应有机反应特定结构特定结构功能功能分子骨架分子骨架官能团官能团返回3有机合成的过程有机合成的过程 4官能团的
3、引入或转化的方法官能团的引入或转化的方法 (1)在碳链上引入碳碳双键的三种方法：在碳链上引入碳碳双键的三种方法：，。醇的消去醇的消去卤代烃的消去卤代烃的消去炔烃的加成炔烃的加成返回 (2)在碳链上引入卤素原子的三种方法：在碳链上引入卤素原子的三种方法：，。(3)在碳链上引入羟基的四种方法：在碳链上引入羟基的四种方法：，。不饱和键与不饱和键与X2的加成的加成醇与醇与HX的取代的取代烷烃与烷烃与X2的取代的取代烯烃与水加成烯烃与水加成卤代烃的水解卤代烃的水解酯的水解酯的水解醛醛(羰羰)基的还原基的还原返回二、逆合成分析法二、逆合成分析法1逆合成分析法的构建逆合成分析法的构建 2以草酸二乙酯为例，说
4、明逆推法在有机合成中的以草酸二乙酯为例，说明逆推法在有机合成中的应用应用 (1)草酸二乙酯分子中含有两个酯基，按酯化反应规草酸二乙酯分子中含有两个酯基，按酯化反应规律将酯基断开，得到律将酯基断开，得到 和和 ，说明目标化，说明目标化合物可由合物可由 通过酯化反应得到：通过酯化反应得到：草酸草酸两分子乙醇两分子乙醇两分子的乙醇和草酸两分子的乙醇和草酸返回 (2)羧酸可由醇氧化得到，草酸前一步的中间体应该是羧酸可由醇氧化得到，草酸前一步的中间体应该是乙二醇：乙二醇：返回 (3)乙二醇的前一步中间体是乙二醇的前一步中间体是1,2二氯乙烷，二氯乙烷，1,2二氯二氯乙烷可通过乙烯的加成反应而得到：乙烷可
5、通过乙烯的加成反应而得到：CH2=CH2Cl2CH2ClCH2Cl；返回CH2OHCH2OH2NaClC2H5OOCCOOC2H52H2O；。返回解析：解析：制取制取CHClBrCH2Br，即在分子中引入一个氯，即在分子中引入一个氯原子和两个溴原子，所以加成时需先与原子和两个溴原子，所以加成时需先与HCl加成引入一加成引入一个个Cl原子，再与原子，再与Br2加成引入两个溴原子。加成引入两个溴原子。1下图中四位同学对由乙炔为原料制取下图中四位同学对由乙炔为原料制取CHClBrCH2Br的认识中最可行的是的认识中最可行的是 ()答案：答案：C返回2判断正误。判断正误。(1)加成反应的原子利用率为加
6、成反应的原子利用率为100%。()(2)消去反应可以引入双键，加成反应也可以引入双键。消去反应可以引入双键，加成反应也可以引入双键。()(3)只有不饱和键与只有不饱和键与HX(或或X2)通过加成反应才能引入通过加成反应才能引入X(X为卤为卤素原子素原子)。()(4)加聚反应可以使有机物碳链延长，取代反应不能。加聚反应可以使有机物碳链延长，取代反应不能。()答案：答案：(1)(2)(3)(4)返回3由由 转变成转变成 ，需经过，需经过_反应、反应、_反应、反应、_反应反应等等较合理的反应过程。较合理的反应过程。答案：答案：消去加成消去消去加成消去返回4思考题。思考题。(1)有机物中能够被连续氧化
7、的物质主要有哪些？有机物中能够被连续氧化的物质主要有哪些？(2)有机合成中的总产率与各分步反应的产率有什么关系？有机合成中的总产率与各分步反应的产率有什么关系？答案：答案：(1)有机物中能够连续被氧化的物质主要有醇类物质有机物中能够连续被氧化的物质主要有醇类物质和乙烯。和乙烯。(2)合成路线的总产率等于各分步产率之积，因此应选择步合成路线的总产率等于各分步产率之积，因此应选择步骤尽量少、副反应产物最少的合成路线。骤尽量少、副反应产物最少的合成路线。返回返回 1碳链的增减碳链的增减 (1)碳链增长的反应：碳链增长的反应：不饱和键与不饱和键与HCN的加成反应。由于的加成反应。由于HCN分子中的分子
8、中的CN含有一个碳原子，因此它和不饱和键加成时，可增加一含有一个碳原子，因此它和不饱和键加成时，可增加一个碳原子。个碳原子。各类缩合反应。如醛与醛的加成反应等。各类缩合反应。如醛与醛的加成反应等。加聚反应。含有不饱和键的化合物之间可以进行自加聚反应。含有不饱和键的化合物之间可以进行自聚或互聚，使碳链增长。如乙烯的加聚、乙醛的加聚等。聚或互聚，使碳链增长。如乙烯的加聚、乙醛的加聚等。酯化反应。酸和醇的酯化反应也可使碳链增长。酯化反应。酸和醇的酯化反应也可使碳链增长。返回 (2)减少碳链的反应：减少碳链的反应：脱羧反应。羧酸失去羧基的反应称为脱羧反应。脱羧反应。羧酸失去羧基的反应称为脱羧反应。氧化
9、反应。包括燃烧、烯、炔的部分氧化，丁烷氧化反应。包括燃烧、烯、炔的部分氧化，丁烷直接氧化成乙酸，苯的同系物氧化成苯甲酸等。直接氧化成乙酸，苯的同系物氧化成苯甲酸等。水解反应。主要包括酯的水解、蛋白质的水解和水解反应。主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解等。多糖的水解等。裂化反应。长碳链的烷烃在高温或者有催化剂存裂化反应。长碳链的烷烃在高温或者有催化剂存在的条件下可以裂解成短链的气态烃。在的条件下可以裂解成短链的气态烃。返回2官能团的引入官能团的引入返回返回返回返回3官能团的消除官能团的消除(1)通过加成消除不饱和键。通过加成消除不饱和键。(2)通过消去或氧化或酯化或取代等消除羟基。通过消
10、去或氧化或酯化或取代等消除羟基。(3)通过加成或氧化消除醛基。通过加成或氧化消除醛基。(4)通过消去或水解可消除卤原子。通过消去或水解可消除卤原子。返回 例例1茚是一种碳氢化合物，其结构为茚是一种碳氢化合物，其结构为 。茚有一种同分异构体茚有一种同分异构体A，A分子中的碳原子不可能完全在同分子中的碳原子不可能完全在同一平面上，且一平面上，且A分子中含有一个苯环。分子中含有一个苯环。A有如下转化关系：有如下转化关系：，返回 一个碳原子上同时连有两个羟基不稳定，会失水形一个碳原子上同时连有两个羟基不稳定，会失水形成羰基。成羰基。B、C、D、E、F的分子结构中均有一个苯环。的分子结构中均有一个苯环。
11、根据变化关系和已知条件，试回答下列问题：根据变化关系和已知条件，试回答下列问题：(1)A为为_，B为为_。(填结构简式填结构简式)(2)C生成生成D、D生成生成E的反应类型分别是的反应类型分别是_、_。返回 解析解析F能发生加聚反应，可推知能发生加聚反应，可推知F的分子结构中有碳碳的分子结构中有碳碳不饱和键：逆向推断并且结合反应条件可推知不饱和键：逆向推断并且结合反应条件可推知E中有中有“OH”、“COOH”官能团，官能团，E通过酯化反应实现了碳链的增长；通过酯化反应实现了碳链的增长；A的的分子式为分子式为C9H8，含有苯环且分子中碳原子不可能完全在同一平，含有苯环且分子中碳原子不可能完全在同
12、一平面上，可知其结构简式为面上，可知其结构简式为 ；依正向思维，；依正向思维，A通过加成反应、取代反应、氧化反应、支链上的还原反应生通过加成反应、取代反应、氧化反应、支链上的还原反应生成了成了E物质。物质。返回 例例2(2011课标全国卷课标全国卷)香豆素是一种天然香料，存香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：在催化剂存在下加热反应制得：返回 以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部部分反应条件及副产物已略去分反应条件及副产物已略去)
13、：已知以下信息：已知以下信息：A中有五种不同化学环境的氢；中有五种不同化学环境的氢；B可与可与FeCl3溶液发生显色反应；溶液发生显色反应；同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基。脱水形成羰基。返回 请回答下列问题：请回答下列问题：(1)香豆素的分子式为香豆素的分子式为_；(2)由甲苯生成由甲苯生成A的反应类型为的反应类型为_，A的化学的化学名称为名称为_；(3)由由B生成生成C的化学反应方程式为的化学反应方程式为_；返回 (4)B的同分异构体中含有苯环的还有的同分异构体中含有苯环的还有_种，其中在种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有核
14、磁共振氢谱中只出现四组峰的有_种；种；(5)D的同分异构体中含有苯环的还有的同分异构体中含有苯环的还有_种，其中：种，其中：既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是_(写写出结构简式出结构简式)；能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是的是_(写写结构简式结构简式)返回 解析解析本题主要考查有机合成知识，涉及分子式、本题主要考查有机合成知识，涉及分子式、有机反应类型、同分异构体等知识，综合性较强，意在考有机反应类型、同分异构体等知识，综合性较强，意在考查考生对有机合成的分析、推断能力以及运用所学知识解查考生对有机合成的分析、推断
15、能力以及运用所学知识解决新问题的能力。决新问题的能力。(1)根据香豆素的结构简式，可知其分子式为根据香豆素的结构简式，可知其分子式为C9H6O2。(2)由甲苯生成由甲苯生成A为取代反应，由香豆素的结构简式知为取代反应，由香豆素的结构简式知A为邻氯甲苯。为邻氯甲苯。返回 (3)由由B、C的分子式及反应条件可知，的分子式及反应条件可知，B生成生成C的化学方程式为：的化学方程式为：返回 (4)B的同分异构体含苯环的还有：的同分异构体含苯环的还有：共共4 种，在核磁共振氢种，在核磁共振氢谱只出现四组峰的有谱只出现四组峰的有2种。种。返回(5)含有碳氧双键和苯环的含有碳氧双键和苯环的D的同分异构体还有的
16、同分异构体还有返回答案答案(1)C9H6O2(2)取代反应取代反应2氯甲苯氯甲苯(邻氯甲苯邻氯甲苯)返回根据有机物的性质推断官能团的结构根据有机物的性质推断官能团的结构 (1)能与能与Na或或K反应放出反应放出H2 的官能团有：醇羟基、酚羟基、的官能团有：醇羟基、酚羟基、羧基、磺酸基羧基、磺酸基(SO3H)等。等。(2)能与能与 Na2CO3 溶液反应的官能团有：酚羟基、羧基、磺溶液反应的官能团有：酚羟基、羧基、磺酸基等。酸基等。(3)能与能与NaHCO3溶液反应的官能团有：羧基、磺酸基等。溶液反应的官能团有：羧基、磺酸基等。(4)能与能与NaOH溶液发生反应的官能团有：酚羟基、羧基、溶液发生
17、反应的官能团有：酚羟基、羧基、磺酸基、酯基、磺酸基、酯基、CX键等。键等。返回 (5)能与能与H2发生加成反应发生加成反应(即能被还原即能被还原)的官能团有：碳的官能团有：碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基、苯环等。碳双键、碳碳三键、醛基、羰基、苯环等。(6)能被氧化能被氧化(具有还原性，可燃性除外具有还原性，可燃性除外)的官能团有：的官能团有：醛基、醇羟基、酚羟基、碳碳双键等。醛基、醇羟基、酚羟基、碳碳双键等。(7)既能发生氧化反应，又能发生还原反应的官能团有：既能发生氧化反应，又能发生还原反应的官能团有：碳碳双键、碳碳三键、醛基等。碳碳双键、碳碳三键、醛基等。(8)能与能与H2O、HX、X2
18、发生加成反应的官能团有：碳发生加成反应的官能团有：碳碳双键、碳碳三键等。碳双键、碳碳三键等。返回 (9)既能与银氨溶液发生银镜反应，又能与新制氢氧化铜既能与银氨溶液发生银镜反应，又能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成红色沉淀的官能团有醛基。悬浊液反应生成红色沉淀的官能团有醛基。(10)既能使酸性既能使酸性KMnO4溶液褪色，又能使溴水因反应而溶液褪色，又能使溴水因反应而褪色的官能团有：碳碳双键、碳碳三键、酚羟基、醛基等。褪色的官能团有：碳碳双键、碳碳三键、酚羟基、醛基等。(11)能发生水解反应的官能团有：酯基、能发生水解反应的官能团有：酯基、CX键等。键等。(12)能发生加聚反应的官能团有碳碳双键。
19、能发生加聚反应的官能团有碳碳双键。(13)能通过缩合掉能通过缩合掉H2O、HX而发生缩聚反应的官能团有：而发生缩聚反应的官能团有：羧基与醇羟基、酚羟基与醛基等。羧基与醇羟基、酚羟基与醛基等。返回1有机合成的分析方法有机合成的分析方法分析方法分析方法内容内容正合成分正合成分析法析法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间体，逐步推向待合成所需要的直接或间接的中间体，逐步推向待合成有机物，其思维程序：原料有机物，其思维程序：原料中间体中间体产品产品返回分析方法分析方法内容内容逆合成分析法逆合成分析法采用逆向思维方法，从产品的组成、
20、结构、采用逆向思维方法，从产品的组成、结构、性质入手，找出合成所需要的直接或间接性质入手，找出合成所需要的直接或间接的中间体，逐步推向已知原料，其思维程的中间体，逐步推向已知原料，其思维程序：产品序：产品中间体中间体原料原料综合比较法综合比较法采用综合思维的方法，将正向或逆向推导采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，从而得到最出的几种合成途径进行比较，从而得到最佳合成路线佳合成路线返回2有机合成遵循的原则有机合成遵循的原则返回3有机合成的解题思路有机合成的解题思路返回 (烃基烯基醚烃基烯基醚)烃基烯基醚烃基烯基醚A的相对分子质量的相对分子质量(Mr)为为176，分子中碳
21、氢原，分子中碳氢原子数目比为子数目比为3 4，与，与A相关的反应如下：相关的反应如下：返回 请回答下列问题：请回答下列问题：(1)A的分子式为的分子式为_。(2)B的名称是的名称是_；A的结构简式为的结构简式为_。(3)写出写出CD反应的化学方程式：反应的化学方程式：_。(4)写出两种同时符合下列条件的写出两种同时符合下列条件的E的同分异构体的结的同分异构体的结构简式：构简式：_、_。返回属于芳香醛；属于芳香醛；苯环上有两种不同环境的氢原子。苯环上有两种不同环境的氢原子。.由由E转化为对甲基苯乙炔转化为对甲基苯乙炔()的一条路线如下：的一条路线如下：返回 (6)写出写出步反应所加试剂、反应条件
22、和步反应所加试剂、反应条件和步步反应类型：反应类型：序号序号所加试剂及反应条件所加试剂及反应条件反应类型反应类型返回 解析解析本题考查考生对有机信息的提取能力和框图本题考查考生对有机信息的提取能力和框图分析能力。利用信息可知分析能力。利用信息可知A的分子式可写为的分子式可写为(C3H4)nO，则：，则：40n16176，n4，所以，所以A的分子式为的分子式为C12H16O。由转化。由转化图可知图可知B的碳原子数为的碳原子数为3，该醇氧化生成的，该醇氧化生成的C能够发生银镜能够发生银镜反应，故反应，故B的羟基在端点，故的羟基在端点，故B是是1丙醇。从苯环上有两种丙醇。从苯环上有两种不同环境的氢原
23、子来看，不同环境的氢原子来看，E的同分异构体结构对称性应较强。的同分异构体结构对称性应较强。E的相对分子质量为的相对分子质量为134，G的相对分子质量为的相对分子质量为118，二者差，二者差值为值为16，可见，可见E发生加氢反应生成醇发生加氢反应生成醇F，F发生消去反应生发生消去反应生成烯烃成烯烃G，从最终产物的结构来看，对甲基苯乙炔应是，从最终产物的结构来看，对甲基苯乙炔应是H发发生消去反应所得。生消去反应所得。返回答案答案(1)C12H16O(2)1丙醇丙醇(或正丙醇或正丙醇)返回(6)序号序号所加试剂及反应条件所加试剂及反应条件反应类型反应类型H2，催化剂，催化剂(或或Ni、Pt、Pd)
24、，还原还原(或加成或加成)反应反应浓浓H2SO4，消去反应消去反应Br2(或或Cl2)加成反应加成反应NaOH，C2H5OH，返回 (1)解答有机合成、有机推断题时，首先要认真审题，解答有机合成、有机推断题时，首先要认真审题，分析题意，从中分离出已知条件和推断内容，弄清被推断分析题意，从中分离出已知条件和推断内容，弄清被推断物和其他有机物的关系，以特征点作为解题突破口，结合物和其他有机物的关系，以特征点作为解题突破口，结合信息和相关知识进行推理，排除干扰，作出正确推断。信息和相关知识进行推理，排除干扰，作出正确推断。(2)一般可采取的方法有：一般可采取的方法有：顺推法顺推法(以有机物结构、性以
25、有机物结构、性质和实验现象为主线，采用正向思维，得出正确结论质和实验现象为主线，采用正向思维，得出正确结论)、逆推法逆推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用逆向以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用逆向思维，得出正确结论思维，得出正确结论)、多法结合推断多法结合推断(综合应用顺推法和综合应用顺推法和逆推法逆推法)等。等。(3)关注官能团种类的改变，搞清反应机理。关注官能团种类的改变，搞清反应机理。返回返回点击此图片进入点击此图片进入课堂课堂1010分钟练习分钟练习返回 (1)有机合成的任务是目标化合物分子碳骨架的构建和有机合成的任务是目标化合物分子碳骨架的构建和官能团的转化。官能团的转化。(2)有机合成中的逆合成分析法是分析有机合成常用的有机合成中的逆合成分析法是分析有机合成常用的方法，有时也要结合使用正合成分析法。方法，有时也要结合使用正合成分析法。(3)有机合成的要求是各步反应条件温和，产率高，基有机合成的要求是各步反应条件温和，产率高，基础原料和辅助原料低毒性，低污染，易得而廉价。础原料和辅助原料低毒性，低污染，易得而廉价。返回点击此图片进入点击此图片进入课下课下3030分钟演练分钟演练
