第三章 第四節(jié) 有機(jī)合成
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)“有機(jī)合成” 的基礎(chǔ)知識。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.在烴和烴的衍生物中:
能發(fā)生取代反應(yīng)有
能發(fā)生加成反應(yīng)有
能發(fā)生消去反應(yīng)有
能發(fā)生聚合反應(yīng)有
2.有機(jī)合成的思路:就是通過有機(jī)反應(yīng)構(gòu)建目標(biāo)分子的骨架,并引入或轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)。
思考:
在碳鏈上引入C=C的三種方法:
(1)___________(2) __________(3) __________。
在碳鏈上引入鹵素原子的三種方法:
(1)___________(2) __________(3) __________。
在碳鏈上引入羥基的四種方法:
(1)___________(2) __________(3) __________
(4) __________。
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、掌握烴及烴的衍生物性質(zhì)及官能團(tuán)相互轉(zhuǎn)化的一些方法。
2、了解有機(jī)合成的過程和基本原則。
3、掌握逆向合成法在有機(jī)合成中的應(yīng)用。
學(xué)習(xí)重難點:①官能團(tuán)相互轉(zhuǎn)化的概括和總結(jié)。
②逆合成分析法在有機(jī)合成過程中的應(yīng)用二、學(xué)習(xí)過程
活動探究
閱讀課本,以 (草酸二乙酯)為例,說明逆推法在有機(jī)合成中的應(yīng)用。
(1)分析草酸二乙酯,官能團(tuán)有 ;
(2)反推,酯是由酸和醇合成的,則反應(yīng)物為 和 ;
(3)反推,酸是由醇氧化成醛再氧化酸來的,則可推出醇為
(4)反推,此醇A與乙醇的不同之處在于 。此醇羥基的引入可用B ;
(5)反推,乙醇的引入可用 ,或 ;
(6)由乙烯可用 制得B。
總結(jié)解題思路:
①
②
③
[思考]用綠色化學(xué)的角度出發(fā),有機(jī)合成的設(shè)計有哪些注意事項?
[總結(jié)]
[知識拓展] 科里(Elias James Corey)
1990年10月17日,瑞典皇家科學(xué)院授予美國哈佛大學(xué)的有機(jī)化學(xué)家Elias James Corey以1990年的諾貝爾化學(xué)獎,表彰他在有機(jī)合成的理論和方法學(xué)方面的貢獻(xiàn)。
科里從50年代后期開始進(jìn)行有機(jī)合成的研究工作,三十多年來他和他的同事們合成了幾百個重要的天然產(chǎn)物。這些化合物的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜,而且越往后,他合成的目標(biāo)化合物越復(fù)雜,合成的難度也越大。
他的合成工作主要涉及(1)大環(huán)結(jié)構(gòu)(2)雜環(huán)結(jié)構(gòu)(3)倍半萜類化合物(4)多環(huán)異戊二烯類化合物(5)前列腺類化合物(6)白三烯類化合物。
此外,科里還開創(chuàng)了運用計算機(jī)技術(shù)于有機(jī)合成的設(shè)計。1969年他和他的學(xué)生衛(wèi)普克(Wipke)編制了第一個計算機(jī)輔助有機(jī)合成路線設(shè)計的程序OCSS(Organic Chemical Synthesis Simulation,有機(jī)化學(xué)合成模擬),這也是建立在他的逆合成分析原理上的。
[課堂練習(xí)]
1.反應(yīng)2CH3I+2Na→CH3CH3+2NaI在有機(jī)合成上叫伍爾茲反應(yīng),現(xiàn)將CH3Br、CH3CH2I的混合物跟金屬鈉反應(yīng),則反應(yīng)式為:__________________。
2.一鹵代烷[RX]與金屬鎂在室溫下于干燥乙醚中作用,生成有機(jī)鎂化物??鹵化烷基鎂
這種產(chǎn)物叫做“Gnignand Reagenl”(格林試劑)。格林試劑很活潑,能與多種具有活潑氫的化合物(HY)作用,生成相應(yīng)的烴。
Y=-OH,-OR,-X(鹵原子), 等。格林試劑是有機(jī)合成中用途甚廣的一種試劑,可以用來合成烷、烯烴、醇、醛、酮、羧酸等一系列化合物。寫出以苯、丙烯為主要原料合成C6H5CHOHCH2CH3化學(xué)方程式。
3.由 轉(zhuǎn)變成 。需經(jīng)過_____、_____、_____等較合理的反應(yīng)過程。
5.已知與醛相連的碳原子上的氫原子稱為α氫原子(α-H),α-H具有一定的化學(xué)活潑性,如 (R,R′可為烴基或H原子),又如 (前后二者皆無α-H),甲醛是還原性最強(qiáng)的醛,請完成
(1)以CH3CHO為必需試劑制備C[CH2OH]4時,另一種有機(jī)試劑M是__________(填化學(xué)式),有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式為①___________________________②_____________________。
(2)為了更好地合成C[CH2OH]4,所加試劑M常常要適當(dāng)過量,請解釋其原因______________________________________。
5.以苯為主要原料可以通過下列途徑制取冬青油和阿斯匹林:
請按要求回答:
(1)填出流程中方框內(nèi)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式:________________________________;
(2)寫出變化中①和⑥的方程式(注明反應(yīng)條件);
(3)變化過程中的②屬于_______反應(yīng),⑦屬于_________反應(yīng);
(4)物質(zhì)的量相等的冬青油和阿斯匹林完全燃燒時消耗O2的量,冬青油比阿斯匹林_____________,其中冬青油燃燒的化學(xué)方程式是______________________________;
(5)這樣制得的冬青油層中往往含有原料B,致使產(chǎn)品不純。從冬青油中提取冬青油選用的試劑是___________。其反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。
參考答案:
1.
2.
③
④
3.消去,加成,消去。
4.(1)HCHO
A:
B:
5.(1)A: B:
(2)
(3)②:水解反應(yīng) ⑦:酯化反應(yīng)
(4)少,
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