第 三 章 有 机 合 成 学 案.doc

第三章有机合成学案一、有机合成的原则、方法、关键1、有机合成遵循的原则(1)起始原料要价廉、易得、简单,通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。(2)尽量选择步骤最少的合成路线。(3)“绿色、环保”。(4)操作简单、条件温和、能耗低,易于实现。(5)不能臆造不存在的反应事实。2、有机合成的解题方法首先要看目标产物属于哪一类、带有何种官能团。然后结合所学过的知识或题给信息,寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法。3、解答有机合成题的关键在于:(1)选择合理简单的合成路线。(2)熟练各类物质的组成、结构、性质、相互衍生关系以及官能团的引进和消去等基础知识。▲二、有机物的种类、官能团之间的转换1、官能团的引入(1)引入羟基(—OH):烯烃与水加成,卤代烃水解,酯的水解,醛、***与H2加成还原等。(2)引入卤原子(—X):烃的取代,不饱和烃与X2、HX的加成,醇或酚与HX的取代等。(3)引入C=C:卤代烃消去醇消去炔烃不完全加成。引入:醇的催化氧化2、官能团的消除(1)通过加成消除不饱和键。(2)通过加成(加H)或氧化(加O)消除醛基。(3)通过消去或氧化或酯化等消去羟基。3、官能团的衍变(1)利用衍生关系引入官能团,如醇醛羧酸(2)通过化学反应增加官能团如C2H5OHCH2==CH2(3)通过某种手段,改变官能团位置如:CH3CH2CH2OHCH3CH==CH24、各类官能团之间的互换和变化,一般来说有以下几种情况(1)相互取代关系:如卤代烃与醇的关系,R—XR—OH(—X与—OH之间的取代)。(2)氧化还原关系:如醇与醛、酸之间的转化,—CH2—OH—CHO—COOH(3)消去加成关系:如①R—OH与浓硫酸共热170℃消去反应生成C=C和水,而C=C在催化剂、加热、加压条件下与水发生加成反应生成R—OH。又如②:R—X在NaOH的醇溶液中消去成C=C、和HX,而C=C在催化加热下与HX加成为R—X(4)结合重组关系:如醇与羧酸的酯化与酯的水解RCOOH+R′—OHR—COOR′+H2O。5、碳骨架的增减①增长:有机合成题中碳链的增长,一般会以信息形式给出。②变短:如烃的裂化、裂解,某些烃的氧化。三、有机合成题的解题方法(1)顺合成法:其思维程序是:原料→中间产物→产品。▲(2)逆合成法:此法是采用逆向思维方法,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的中间产物,逐步推向已知原料,其思维程序是:(3)综合比较法:此法是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,从而得到最佳的合成路线。四、(1)取代反应:烷烃(卤代),苯及其同系物(卤代、硝化、磺化),醇(卤代),苯酚(溴代)。(2)加成反应:烯烃(X2、H2、HX、H2O),炔烃(X2、H2、HX),苯(H2),醛(H2),油脂(C=C氢化)。(3)消去反应:卤代烃脱HX,醇分子内脱H2O。(4)酯化反应:醇和羧酸,纤维素和酸,甘油和酸,醇和无机含氧酸。(5)水解反应:卤代烃,酯、油脂,二糖和多糖,蛋白质。(6)氧化反应:烯、炔、烷基苯、醇、醛等。(7)还原反应:醛、葡萄糖与H2加成。(8)加聚反应:乙烯、异戊二烯、***乙烯等。(9)缩聚反应:苯酚和甲醛等。(1)双键的加成和加聚:双键之一断裂,加上其他原子或原子团或断开键相互连成链。(2)醇的消去反应:消去和羟基所在C相邻的C上的H,若相邻的C上无H则不能发生消去。(3)醇的催化氧化反应:和羟基相连的C上若有H则可被氧化为醛或***,若无H则不能被氧化。(4)有机物成环反应:,,,,。五、拓展迁移1、碳链的增长或缩短(1)方法1:卤代烃的取代反应①卤原子的***基取代如:溴乙烷→丙酸:增长一个碳原子CH3CH2Br+→+2H2O+H+→②卤原子的炔基取代如:溴乙烷→2-戊炔:增长两个碳原子CH3CH2Br+Na-H3→(其中Na-H3的制备:2CH3CºCH+2Na→a+H2)③苯与R-X的取代如:由苯制取乙苯(2)方法2:加成反应①醛、***的加成反应如:CH3CHO+HCN→CH3COCH3+HCN→②羟醛缩合如:CH3CH2CHO+CH3CH2CHO→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KMnO4(H+)如:①CH3CHCH2KMnO4(H+)②H3CH3(2)方法2:碱石灰脱羧反应如:由醋酸钠制备甲烷:由***钠制备苯:3、成环与开环的途径:(1)成环:如羟基酸分子内酯化HOCH2CH2COOH→(2)开环:如环酯的水解反应COOCH2+2H2O→COOCH22、原子经济性最大限