3.5 有机合成(原卷版)-2022-2023学年高二化学同步素养目标精品讲义(人教版2019选择性必修3)

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第三章 第五节 有机合成
榆次一中 李金虎
【学习目标】
1.掌握烃及烃的衍生物性质及官能团相互转化的一些方法。
2.了解有机合成的基本过程和基本原则,根据合成路线图学会推断有机物的结构,根据信息能设计有机
化合物的合成路线。
【素养目标】
1.通过有机物的结构推测有机物的转化路径,培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。
2、通过建立有机物合成推断的思维模型,培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。
必备知识与关键能力
知识点一:有机合成的主要任务
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的过程。
2.有机合成的任务
有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。
3.有机合成遵循的原则
(1)起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。
(2)尽量选择步骤最少的合成路线,使得反应过程中副反应少、产率高。
(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。
4.有机合成中碳骨架的构建
(1)碳链增长的反应
加聚反应;缩聚反应;酯化反应;利用题目所给信息反应,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 加成:
②醛酮的羟醛缩合(其中至少一种含有 αH)
③卤代烃与 NaCNCH3CH2ONaCH3CCNa 等的取代反应:RClNaCN RCNNaCl
④聚合反应
a.加聚反应(烯烃、二烯烃、乙炔等)
b.缩聚反应: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酯化反应:CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O
(2)碳链减短的反应
①氧化反应,包括烯烃、炔烃的部分氧化,苯的同系物氧化成苯甲酸等。
②水解反应,主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。如 RCOOR′H2O RCOOHR′
—OH
③烷烃发生裂化或裂解反应:C16H34――→C8H18C8H16C8H18――→C4H10C4H8
④脱羧反应:R—COONaNaOH――→R—HNa2CO3
①烷烃的裂化反应;
②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)常见链成的方法
①二醇成 如:HOCH2CH2OH H2O
②羟基酸酯化成 如:
③氨基酸成 如:H2NCH2CH2COOH
④二羧酸成 如:HOOCCH2CH2COOH
烯合成 如:
5.有机合成中官能团的转化
(1)官能团的引入
方法 举例
引入碳碳
[
:Z#xx#k.C
om]
醇、卤代烃的消去反应[来源:
学科ZXXK]
CH3CH2CH2OH CH3CH=CH2↑+H2O
CH3CH2CH2Cl+NaOH CH3CH=CH2↑+NaCl+H2O[
炔烃与 H2、卤化、卤素的
完全加成反应
+HCl CH2=CHCl
引入卤素
原子
炔烃、烯烃与卤素单质或卤
的加成反应
CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl
+HCl CH2CHCl
烷烃、芳香烃的取代反应
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
+3Cl2+3HCl
+Cl2+HCl
醇与卤酸(HX)的取代反应 R—OH+HX R—X+H2O
引入羟基
烯烃与水的加成反应 CH2CH2+H2O CH3CH2OH
醛、酮的原反应 RCHO+H2RCH2OH
卤代烃、酯的水解
C2H5Br+NaOH C2H5OH+NaBr
+H—OH
羧酸在一定条件下被还RCOOH RCH2OH
引入基 醇的化氧化 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
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