选修5 第三章 第四节有机合成(刘凯钊) - 图文(2)

2020-04-17 07:46

归纳整理 反应条件 发生反应的有机物类别(官能团) 生成物的类别(官能团) 浓硫酸/△ ①醇的消去(醇羟基)②酯化反应(含有羟基、羧基) 稀硫酸/△ ①酯的水解(含有酯基) ②二糖、多糖的水解 NaOH水溶液/△ ①卤代烃的水解 ②酯的水解 ③糖类(二糖、多糖)水解 NaOH醇溶液/△ 卤代烃消去(-X) H2、催化剂 加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、酮羰基、苯环) O2/Cu、加热 醇羟基 (-CH2OH、-CHOH)发生氧化反应生成醛 Cl2(Br2)/Fe 苯环 Cl2(Br2)/光照 烷烃或苯环上烷烃基发生取代反应

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第二课时(参考广雅_庾志成老师的PPT) 环节1: 有机合成概念的形成 【引入】投影一些医药有机分子的结构 【投影】近十年来诺贝尔奖中的有机合成

1.2001年不对称合成—— 为合成具有新特性的分子和物质开创全新领域 2.2005年烯烃复分解—— 烯烃合成的最有效方法

3.2010年钯催化交叉偶联反应—— 今天的化学家所拥有的最为先进的工具

让学生了解有机合成的重大意义,得出有机合成的概念: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化合物。

【板书】一、有机合成的概念

有机合成 原料 易得的有机物、 必要的无机试剂 一般过程

目标产物 具有特定结构和功能的有机物

(1)提出合成的可能方案 (2)评估各种方案、择优录用 (3)解决每一步实施的试剂、条件等 (4)确认产物的结构、纯度、产率等 二、有机合成的任务

1、目标化合物分子骨架的构建(包括碳链构建和碳环构建) 2、官能团的引入和转化(包括种类、数目改变、位置改变)

(一)官能团的引入

1、官能团种类的变化 【练习】

(1)2-丁烯 → 2-氯丁烷 对比结构:双键→单键,发生加成反应; 对比组成:原料是HCl (2)2-丁烯 → 2-丁醇 对比结构:双键→单键,发生加成反应; 对比组成:原料是H20 (3)2-丁烯 → 2,3-二氯丁烷 对比结构:双键→单键,发生加成反应; 对比组成:原料是Cl2 [归纳]分析转化的思维顺序:(1)对比反应物和生成物键的变化决定发生什么类型的反应;(2)对比反应物和生成物组成的变化决定选用什么原料

【过渡】练习3除了实现官能团种类变化还实现了个数变化,若官能团个数变化应该怎样合成呢?

2、官能团个数变化

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投影展示课堂练习(3) 2-丁烯 → 2,3-二氯丁烷

【练习】2-丁烯 → 1,3-丁二烯

【总结】对比三个例子,总结实现官能团个数变化的方法

2-丁烯 → 2,3-二氯丁烷 对比结构:双键→单键 发生加成反应

对比组成:原料是Cl2

→ 2,3-丁二醇 对比结构:发生取代反应(卤代烃的水解);

对比组成:与H2O反应

→ 1,3-丁二烯 对比结构和组成:单键→双键 发生消去反应 【归纳】通过加成反应和消去反应交替进行可以实现官能团个数的变化

【练习】写出以乙烯为原料制备乙酸乙酯的化学方程式

【投影】

【点评】评价学生完成情况,指出一些细节易错的地方。 【思路分析】1、观察目标产物的结构:含有酯基

2、画出断键位置,找到合成酯的中间产物:乙酸和乙醇

3、找到中间产物与原料的关系:乙烯→乙醇 对比结构:双键→单键,发生加成反应

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对比组成:找到辅助原料:H2O

乙烯→乙酸 对比结构和组成不能一步转化,则向左按 乙烯←乙醇←乙醛←乙酸 方向逐步找出引入相应官能团的途径:

目标化合物 中间体 中间体 中间体 基础原料 乙酸乙酯 乙酸\\乙醇 乙醛 乙醇 乙烯

【归纳】这种经目标产物倒推一步寻找上一步反应的中间体,依次倒推,最后确定相关的辅助原料和基础原料,形成最终的合成路线,这种方法叫逆合成分析法

【板书】逆合成分析法

逆合成分析法通常用于设计合成较复杂的有机物(即需多步合成),但分析每一步时应该同样从比较结构和组成的变化来寻找转化途径

【引言】以上合成过程也体现了有机物类别之间的相互转化关系

【学生活动】构建卤代烃、烯烃、醇、醛、羧酸、酯的转化关系图,若同学们对物质类别的性质非常熟悉的话,同样也可以按烯烃→醇→醛→羧酸→酯的顺序思考

【问题】1.为什么选择乙烯为原料制备乙酸乙酯,而不直接用乙醇?

2.由乙烯制备乙醇还有没有别的转化方式?哪一种方式更好? 结合P66学与问:

(1)每种有机物有不同的合成方法,选取哪种合成路线应遵循一定的原则

(2)说明有机物反应有许多副反应,转化率不能达到100%,因此所得物质通常为混合物(原料、中间产物、副产物、目标产物等) 【由学生讨论得出】合成原则: 1)科学性(原理正确 、原料易得); 2)简约性(流程简、步骤少); 3)经济性(成本低、提高产率)

4)绿色性(环保、循环、原子经济性即副产物少)

5)可行性(条件温和、操作安全、易分离)。

【练习】1、以下是乙烯为原料用合成草酸二已酯的线路图,在箭头上补充反应物和反应条件,填好中间产物,写出各步化学方程式并判断反应类型

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【练习】2、P67课后习题2 【练习】3、P67课后习题3

【归纳】分析流程图的思维顺序:1、分析反应条件和试剂推断反应物或生成物的种类(官能团)以及反应类型(例如步骤(2)、(6)、(7))

2、对比反应物和生成物结构的变化(键的变化)和组成的变化,找到断成键位置和特点,推断该反应的反应类型和加入的辅助原料(例如步骤(4)、(5)) 课后习题2

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