内容正文:
第三章《烃的衍生物》导学案2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修三
第五节有机合成(第1课时
【核心素养发展目标】
1.通过碳骨架的构建、官能团的转化,掌握有机合成的概念,体会有机合成的任务及原则
2,掌握有机化合物分子碳骨架的构建,官能团引入、转化或消除的方法
【主干知识梳理】
一、有机合成
1.有机合成的概念
有机合成指利用相对简单、易得的原料,通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团,由此合成出具有特定
结构和性质的目标分子的过程方法
2.有机合成的任务和过程
任务通过有机反应构建日标化合物碳的骨架和官能团的转化
机
副产物
副产物
成
过基础原料
中间体
中间体
目标化合物
辅助原料
辅助原料
辅助原料
3.有机合成的原则
(1)尽量选择步骤最少的合成路线,使得反应过程中刷反应少、产率高
(2)起始原料、溶剂和催化剂尽可能廉价易得、低毒、低污染
(3)符合“绿色化学”的要求,操作简单、条件温和、能耗低、易实现、原料利用率高、污染少,尽量实现零排放
(4)按照一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应事实。在引入官能团的过程中,要注意先后
顺序,以及对先引入的官能团的保护
【对点训练1】
1.用乙醇作原料,下列物质不能一步制得的是()
A.CHCH2CI
B.CH2-CH2
C.CH2BrCH2Br
D.CH;COOCH2CH
2.以溴乙烷为原料制备乙二醇,下列方案最合理的是()
A.CH,CH,Br NaoHi溶液→CH,CH,OH浓酸→CH,=CH,所→CH.BrCH,Br水解→乙二醇
170PC
B.CH,CH,Brm,→CH.BrCH,Br水解→乙二醇
C.CH,CH,BrOH的Z溶液→CH,CH2→CH,CH,Br,→CH.BrCH,Br水解→乙二醇
D.CH,CH,BrMO的L卷液→CH,=CH2,→CH.BrCH,Br木解→乙二醇
3.在有机合成中,若制得的有机化合物较纯净且易分离,在工业生产上才有实用价值。据此判断下列有机合成
一般不适用于工业生产的是(
A,酚钠与卤代烃作用合成酚醚:
〉-ONa+Br
+NaBr
B.乙烷与氧气在光照下制备氯乙烷:CH,CH十Ch光→CH,CH,C1+HC
$0H
C.萘与浓疏酸制备萘磺酸:
+H0-S03H-60eC→〔
十H0
D.乙烯水化制乙醇:CH,=CH2+H,0一雀化制→CH,CH,OH
加热,加压
4.以下反应最符合绿色化学的“原子经济性”要求的是()
A.甲烷与氯气反应制取四氯化碳
B.以铜和浓硫酸为原料制取硫酸铜
C.乙烯与水反应制取乙醇
D.苯和浓硝酸、浓硫酸的混合物在一定条件下反应制取硝基苯
1
二、有机合成中的碳骨架的构建和官能团的引入
1,构建碳骨架:包括碳链的增长、缩短与成环等
()碳链的增长
①炔烃与HCN加成反应
CHCHTHC CH:-CHCN HO H CH:=CHCOOH
催化剂
△
丙烯睛
丙烯酸
②醛、丽与HCN加成反应
R
R
OH
R、
OH
C=0-
HCN
H2
催化剂
催化剂
H CN
H
CH2NH2
羟基腈
氨基醇
OH
OH
OH
CHSC-H+H-CN--CHS CH-CN.CHS-CH-CN HO/H-CHS-CH-COOH
③羟醛缩合反应:醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(α一H)受羰基吸电子作用的影响,具有一定的活性。
分子内含有α一H的醛在一定条件下可发生加成反应,生成邻一羟基醛,该产物易失水,得到,阝一不饱和醛
OH
CH,-CH+&H,CHo催化剂,CH,民-8H,CHo雀化剂,CH,一88HCH0+H,0
△
H
④醛、丽与格氏试剂反应R1、R2为烃基或氢原子)
OMgX
OH
R1CH+RMgX=R,一CH
HOR,下H
⑤卤代烃与NaCN的反应
CHCH2CI+NaCN→CHCH2CN(丙腈)+NaCI
CH.CH.CN-O.>CHCH,COOH
⑥卤代烃与炔钠的反应
2CHC=CH+2Na->2CH,C=CNa+H2
CH:C=CNa+CH:CH2CI-CH3C=CCHCH+NaCl
⑦苯环与卤代烃反应—傅克反应
CH;+HX
⑧苯环与酰卤反应
⑨肉代烃和钠反应
2R-CI+2Na-R-R+2NaCl
©乙炔自身加成
2CHCH→CH2CH-CCH
(2)碳链的缩短
①烯烃与酸性高锰酸御溶液反应
R3
R1
KMnO4
H
C-0+R3-COOH
R2
R2
②炔烃与酸性高锰酸钾溶液反应
RC=CH KMIBO4-R-COOH
H
③芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化
一H-KMnOL
H
COOH
R
④脱羧反应
RCOONNOHOR-H+Na CO,
带”””中”
⑤烃的裂化或裂解反应
C6H4高温→CHs十CH6;CHg商温→C,H0十C,H
⑥