内容正文:
第19课 有机合成
1.认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化,掌握官能团的引入和转化的一些技巧,结合已学的有机反应类型来总结归纳,认识有机合成中改变碳骨架的常用方法。
2.能建立有机物合成推断的思维模型,明确有机物的结构推测有机物的转化路径,从不同角度对有机化合物的转化关系进行分析和推断,能根据有机化合物的官能团的转化等分析有机合成的合理性。
一、有机合成的主要任务
1.有机合成的概念及意义
(1)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的过程。
(2)意义:
①制备 ,弥补自然资源的不足;
②对天然有机物进行局部的结构 ,使其性能更加完美;
③合成具有 的有机物,以满足人类的特殊需要。
2.有机合成的任务
有机合成的任务包括目标化合物分子 和 。
3.有机合成遵循的原则
(1)起始原料要 、易得、 、低污染。
(2)尽量选择步骤 的合成路线,使得反应过程中 、产率高。
(3)符合“ ”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 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 顺序,以及对先引入的官能团的 。
4.认识有机合成的一种装置
(1)仪器a的名称是 ,作反应容器;
(2)仪器b的名称是 ,平衡气压,利于漏斗中的液体顺利流下;
(3)仪器c的名称是 ,作用是冷凝回流,利于提高原料的利用率。
5.有机合成中碳骨架的构建
(1)碳链增长的反应
反应; 反应; 反应;利用题目所给 ,如卤代烃的取代反应,醛、酮的加成反应……
①炔烃、烯烃、醛、酮与HCN :
②醛酮的 (其中至少一种含有αH):
③卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、CH3CCNa等的 反应:RCl+NaCNRCN+NaCl。
④聚合反应
a. 反应(烯烃、二烯烃、乙炔等):
b. 反应:酯化反应类型(如乙二醇与乙二酸反应)、氨基酸缩合类型(如甘氨酸缩合)、甲醛与苯酚(酚醛树脂)。
⑤ 反应:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。
(2)碳链减短的反应
① 反应,包括烯烃、炔烃的部分氧化,苯的同系物氧化成苯甲酸等。
② 反应,主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。如RCOOR′+H2ORCOOH+R′—OH。
③烷烃发生 或 反应:C16H34C8H18+C8H16;C8H18C4H10+C4H8。
④ 反应:R—COONa+NaOHR—H+Na2CO3。
⑤利用题目所给信息反应,如烯烃、炔烃的氧化反应,羧酸及其盐的脱羧反应……
(3)常见由链成环的方法
① 成环 如:HOCH2CH2OH +H2O
② 成环 如:
③ 成环 如:H2NCH2CH2COOH
④ 成环 如:HOOCCH2CH2COOH
⑤ 合成 如:
【易错提醒】(1)通过羟醛缩合增长碳链时,至少一种分子中含有α-H才能完成该反应。
(2)脱羧反应是制取烃类物质的一种重要的方法,这个过程同时是一个碳链减短的反应过程。
(4)常见的开环反应
(1) 开环
(2) 开环,如。
6.有机合成中官能团的转化
(1)官能团的引入
【思考与讨论p86】参考答案:
(2)官能团的消除
①通过 反应可以消除或。如:CH2=CH2+H2CH3CH3
②通过 反应、 反应、 反应或 反应可消除—OH。如:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O
③通过 反应或 反应可消除—CHO。如:2CH3CHO+O22CH3COOH
④通过 反应消除酯基、肽键、卤素原子。
⑤通过 或 反应可消除卤原子。
(3)官能团的改变
①官能团种类变化:利用官能团的衍生关系进行衍变,如卤代烃醇醛羧酸
CH3