第十七讲有机化学反应的重要类型和有机合成学案.docx

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第十七讲有机化学反应的重要类型和有机合成学案

第十七讲有机化学反应的重要类型和有机合成

车琳

甘肃省清水县第六中学

高考考点

1、初步了解重要合成材料的主要品种及主要性质和用途

2、理解由单体进行加聚和缩聚合成树脂的重要原理

3、组合多个化合物的化学反应，合成具有指定结构简式的产物。

4、熟练掌握烃及其衍生物的相互转化关系，并能利用给定的信息，选择合

适的原理设计合成路线，合成指定结构的产物。

本讲序列

【知识点拨】

思考：

学习有机反应你认为要着重注意哪几方面的问题？

一、有机化学反应的重要类型及其反应机理

⒈请研读以下取代反应，并思考有什么特征？

⑶酯化反应和酯的水解：

【问题讨论】

例⒈某气态烃1mol与2molHCl发生加成反应，所得的加成产物每摩

又能与8mol氯气反应，最后得到一种只含碳、氯元素的化合物，则气

态烃为（）

（A）丙炔（B）1-丁炔（C）丁烯（D）1，3-丁二烯

例⒉有机化学中取代反应范畴很广，下列反应属于取代反应的是（）

例⒊将CH3COOC2H5放入H218O中，用酸作为催化剂，最终含有18O

原子的物质及其结构表示方法正确的是（）

例⒋将10克具有一个羟基的化合物A跟乙酸在一定条件下反应，生成

某酯17.6克，并回收了未反应的A0.8克，则化合物A的式量为（）

（A）146（B）114（C）92（D）46

【知识点拨】

⒉请研读以下加成反应，并思考有什么特征？

⑶苯环、醛（酮）、油脂的催化加氢（又属于还原反应）

（油）（脂肪）

【问题讨论】

例⒌下列物质能使溴水褪色且无沉淀生成的是（）

（A）己烯（B）苯酚（C）油酸（D）植物油

例⒍与1，3-丁二烯结构相似的二烯烃能与具有双键的化合物进行

1，4-加成反应生成环状化合物，这类反应称为双烯合成，例如：

在下列横线上写出适当的反应物或生成物的结构简式，完成反应式

⑶反应⑵中还可能生成另一种产物，其结构简式为

【知识点拨】

⒊怎样理解消去反应？

：

从一个有机物分子中脱去一个小分子（如水、

卤化氢等）而生成不饱和化合物（双键或叁键）的反应。

在中学阶段，考试大纲要求掌握的有机物中，能发生消去反应的只有

醇和卤代烃，但并非所有的醇和卤代烃都能发生消去反应，只有与官能团

碳原子相邻的碳原子上有氢原子的醇或卤代烃才能发生消去反应。

【问题讨论】

例⒎今有组成为CH4O和C2H6O的混合物，在浓硫酸的作用下进

行脱水反应，最多可产生有机物（）

（A）4种（B）5种（C）6种（D）7种

例⒏下列反应属于消去反应的是（）

【知识点拨】

⒋请比较加聚反应和缩聚反应有什么区别？

并列举事例写出反应式？

二者区别：

加聚反应只生成高分子化合物，且其组成与单体相同。

如聚乙烯与乙烯的C、H比相同；缩聚反应有小分子生成，所以高分

子化合物的组成与单体的组成不同。

⒌什么是氧化反应？

有机物去或加的反应

⑴燃烧：

除CCl4等少数物质外，绝大多数有机物都能燃烧，燃烧产物取决于O2的量是否

充足，若O2足量，产物为CO2和H2O，若O2不足量，产物中除H2O外，可能含C、CO，

从现象上看，有机物含碳量越高，火焰越明亮，黑烟越多。

醇催化氧化的产物有如下规律：

RCH2OH→RCHO→RCOOH羟基在链端，氧化生成醛

R′

RCHOH→RCOR′→不能生成羧酸羟基在链中，氧化生成酮

R′

RC—OH→不能生成醛和酮羟基碳无氢，什么也不成

R″

【问题讨论】

例⒐化学式为C8H16O2的有机物A在酸性条件下能水解生成C和D，且

C在一定条件下能转化为D，则有机物A的结构可能有（）

（A）1种（B）2种（C）3种（D）4种

例⒑化学式为C4H8O2的有机物和硫酸溶液共热可得有机物A和B，将

A氧化最终可得C，且B和C为同系物，若C能发生银镜反应，则原有

机物的结构简式为（）

（A）HCOOCH2CH2CH3（B）HCOOCH（CH3）2

（C）CH3COOCH2CH3（D）CH3CH2COOCH3

⑶能被酸性KMnO4溶液氧化，使其紫色褪去的物质有：

含C=C、C≡C的

物质、苯的同系物、苯酚、含—CHO的物质等。

⑷能被弱氧化剂银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液氧化的有机物为含—CHO的物质，包括

醛类RCHO、甲酸及其盐、甲酸酯HCOOR、还原性糖（如葡萄糖等）。

【注意】甲醛在发生银镜反应或与新制Cu（OH）2悬浊液反应时，每摩甲醛消耗银氨溶液

或氢氧化铜的量是其它一元醛的两倍。

【知识点拨】

⒍如何理解脱羧反应？

以实验室制甲烷的反应原理为例：

（此内容不做要求，请大家把其作为信

息题，理解在反应中旧键的断裂和新键的生成情况）

例⒒⑴无水苯甲酸钠与碱石灰共热的反应方程式为。

⑵在1mol阿斯匹林（结构如下图）中加入足量NaOH溶液，逐渐加热蒸干

并灼烧，反应过程中可能断键的位置是，共消耗NaOH

mol。

总结：

学习有机化学一定要注意以下两点：

（1）官能团与性质的关系

（2）断键的位置与性质的关系

二、有机合成题

在解答有机合成题时，要充分利用题设信息，结合所学知识，分别从原料和最终产物

往中间推导。

即使不能解答全题，也应推断出一部分。

例⒓如何以淀粉为原料合成CH3COOCH3？

【针对检测】

⒈满足通式CnH2nO的有机物甲，既可被氧化为一元羧酸乙，又可被还原为一元醇丙，乙和丙在一定条件下反应生成酯丁，下列推断错误的是（）

（A）甲和丁最简式相同（B）甲既可以是饱和一元醛又可以是饱和一元酮

（C）丁的式量是甲的两倍（D）甲的分子中一定具有甲基

2.

和ymolCH2=CH—CN加聚形成高分子化合物A，A在适量

O2中恰好完全燃烧生成CO2、H2O（气）、N2，其中CO2占总体

积的57.14%，则x∶y约为（）

（A）1∶1（B）1∶2（C）2∶3（D）3∶2

试以丙烯为唯一有机原料（无机原料和催化剂可任选）合成三丙酸甘油酯。

【知识点拨】

三、有机合成的推断方法与思路分析

要完成有机合成和推断，必须全面掌握各类有机物的结构、性质以及相互转化等知识；同时还要具有较高的思维能力、抽象概括能力和知识迁移能力。

在进行有机合成设计过程中及推断题目中

的未知物结构简式，应该结合给予的信息和指定的产物，采用正向思维和逆向思维有效结合的思维方式，分析信息，找出规律，找出与题目的联系，去完成设计。

（一）、有机合成、推断的实质

有机合成的实质是利用有机基本反应规律，进行必要的官能团反应，合成目标产物。

有机推断的实质是具体物质的合成流程中的某个环节、物质、反应条件缺省，或通过己知的信息推断出未知物的各种信息。

在推断和合成过程中常涉及到下列情况：

官能团的引入、官能团的消除、官能团的衍变、碳骨架即碳链的增减等。

1．官能团的引入

（1）引入羟基（—OH）

①烯烃与水的加成　　②醛或酮与氢气的加成　　③醛的氧化④卤代烃碱性水解　　⑤酯的水解

（2）引入卤素原子（－X）

①烃与X2取代　　②不饱和烃与HX或X2的加成　　③醇与HX的取

代反应等

（3）引入双键

①某些醇或卤代烃的消去引入C＝C　　②醇氧化引入C＝O等

2．官能团的消除：

①通过加成消除不饱和键　　②通过加成或氧化等消除醛基（－CHO）；③通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基（－OH）

3．官能团的衍变

（1）利用官能团的衍生关系进行衍变

①各类有机物之间的转变

　②乙炔的转变

（2）改变官能团的数目　

（3）改变官能团的位置

4．碳链的增减

（1）增长：

有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应或者不饱和化合物间的聚合等

（2）变短：

如烃的裂化裂解、某些烃（如苯的同系物、烯烃等）的氧化等

【阅读议点】

（二）、有机合成和推断的求解思路

1．直导法：

以有机物的结构、性质和相互衍变关系为线索，采用正向思维，得到目标产物。

2．反推法

（1）确定要合成的有机物属何类别，根据题目的信息和要求找出题目的突破口。

（2）以题中要求最终产物为起点，根据突破口及已学的知识逆推其他各物质

的可能性，形成两条或更多的线索。

（3）后根据信息、条件、经验判断那条线索不正确，判断各物质分别是什么。

若出现多种不同的方法和途径，应当在兼顾原料易得且节省、产率高等前提下选择最合理、最简单的方法和途径。

【知识点拨】

（三）、有机合成和推断常见类型

1．顺向合成型：

原料－→中间产物－→目标产物

例1.某高校曾以下列路线合成药物心舒宁（又名冠心宁），它是一种有机酸盐。

（1）心舒宁的分子式为__________。

（2）中间体（I）的结构简式是__________。

（3）反应①～⑤中属于加成反应的是_________（填反应的代号）。

（4）如果将⑤、⑥两步颠倒，则最后得到的是________________（填写结

构简式）。

2．逆向合成型：

目标产物→中间产物→原料

（1）下列物质的结构简式：

A________,C________,E________,G________。

（2）书写化学方程式

②___________________________________________

⑤___________________________________________

（3）属于加成反应的有____________,E—→G的反应类型是___________。

3．选择路线（或步骤）

例3．请认真阅读下列3个反应

　请写出（A）、（B）、（C）、（D）的结构简式。

　　A、________B、_________C、_________　D、_____________

　4．保护基团

例4．已知水解聚马来酸酐（HPMA）普遍用于锅炉用水中作阻垢剂。

按下图步骤可以从不饱和烃A合成HPMA。

（1）写出下列物质的结构简式：

A___________C___________

（2）反应①属于_____反应，反应②属于________反应（填反应类型）

（3）写出②⑤⑧的化学方程式：

②_______________________________，

⑤______________________________________，

⑧______________________________________。

（4）在上述的合成路线中，有人提议略去③④⑤⑥，由C直接制H而使实

验简化，请你评论此建议是否合理__________，理由是___________________________________________。

【针对检测】

写出下列有机物的结构简式

A________B________C________D________E_________F__________

2．为扩大现有资源的使用效率，在一些油品中加入降凝剂J，以降低其凝固点，扩大燃料油品的使用范围。

J是一种高分子聚合物，它的合成路线可以设计如下，其中A的氧化产物不发生银镜反应：

试写出：

（1）反应类型：

a_________、b__________、p__________

（2）结构简式：

F_______________、H_______________

（3）化学方程式：

D→E_________________________________

　　　　　　E+K→J__________________________________

3．乙酸苯甲酯对花香和果香的香韵具有提升作用，故常用于化妆品工业和食品工业，乙酸苯甲酯可以用下面的设计方案合成。

（1）写出A、C的结构简式：

A、_____________，C、_______________。

（2）D有很多种同分异构体，含有酯基和一取代苯结构的同分异构体有五个

其中三个的结构简式是：

　请写出另外两个同分异构体的结构简式：

_________________和_________________。

4．

（1）RNH2+R'CH2Cl

RNHCH2R'+HCl（R和R'代表烃基）

（1）写出反应④的主要产物中含有官能团（除苯环外）的结构简式________。

（2）B物质的结构简式是________。

（3）反应①②的化学方程式

①____________________________________

②____________________________________

（4）①－⑤中，属于取代反应的是（填反应序号）______________。