内容正文:
2020年北京 高二化学选修5人教版 第三章第四节 有机合成(知识精讲及训练)
学业要求
1.认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化,了解设计有机合成路线的一般方法。
2.体会有机合成在创造新物质、提高人类生活质量及促进社会发展方面的重要贡献。
知识梳理
一、有机合成的过程
1.有机合成的概念
有机合成指利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。
2.有机合成的任务
目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。
3.有机合成的过程
4.官能团的引入或转化方法
(1)引入碳碳双键的方法
①卤代烃的消去;②醇的消去;③炔烃的不完全加成。
(2)引入卤素原子的方法
①醇(酚)的取代;②烯烃(炔烃)的加成;③烷烃、苯及苯的同系物的取代。
(3)引入羟基的方法
①烯(炔)烃与水的加成;②卤代烃的水解;③酯的水解;
④醛的还原。
【自主思考】
1.由乙醇为主要原料制取乙二醇时,需要利用哪些反应实现?
提示 CH3CH2OHCH2OH—CH2OH。CH2X—CH2XCH2===CH2
二、逆合成分析法
1.基本思路
⇒⇒
2.基本原则
(1)合成路线的各步反应的条件必须比较温和,并具有较高的产率。
(2)所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。
3.用逆合成分析法分析草酸二乙酯的合成
(1)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,得到草酸和两分子乙醇,说明目标化合物可由两分子的乙醇和草酸通过酯化反应得到:
+2C2H5OH;
(2)羧酸可由醇氧化得到,草酸前一步的中间体应该是乙二醇:
;
(3)乙二醇的前一步中间体是1,2-二氯乙烷,1,2-二氯乙烷可通过乙烯的加成反应而得到:
;
(4)乙醇可以通过乙烯与水的加成得到:
根据以上分析,合成步骤如下(用化学方程式表示):
①CH2==CH2+H2OCH3CH2OH;
②;
③;
④
⑤。
【自主思考】
2.由乙烯合成草酸二乙酯的过程中,涉及的反应类型有哪些?
提示 加成反应,水解(取代)反应,氧化反应,酯化(取代)反应。
课堂检测
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)有机合成的步骤越少越好。(×)
解析 有机合成遵循五条原则:原料要廉价、易得、低毒、低污染;选择步骤最少的合成路线;满足“绿色化学”的要求;操作简单、条件温和、能耗低、易实现;