第2课时有机合成路线的设计和应用[学习目标定位]1.初步学习领会逆推法设计合成路线的思想。2.熟知有机合成遵循的基本规律,学会评价、优选合理的有机合成路线。3.了解原子经济和绿色化学的思想。1.烃和烃的衍生物转化关系如图所示:(1)将相应的烃或烃的衍生物类别填入上图空格内。(2)若以CH3CH2OH为原料合成乙二酸HOOC—COOH依次发生的反应类型是消去、加成、水解、氧化、氧化。2.某有机物A由C、H、O三种元素组成,在一定条件下,A、B、C、D、E之间的转化关系如下:已知C的蒸气密度是相同条件下氢气的22倍,并可发生银镜反应。(1)写出下列物质的结构简式:A________;B________;C________。(2)写出下列转化的化学方程式:A→B:___________________________________;C与银氨溶液反应:_____________________;A+D→E:______________________________________。答案(1)C2H5OHCH2===CH2CH3CHO(2)C2H5OH――→CH2===CH2↑+H2OCH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2OCH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O解析分析题目所给五种物质之间的转化关系:由ACD,且C可发生银镜反应,可知C为醛,则A为醇,D为羧酸,E应是酯。再根据题意C的蒸气密度是相同条件下氢气的22倍,可得Mr(C)=44,所以C为乙醛。故A为乙醇,B为乙烯,D为乙酸,E为乙酸乙酯。探究点一有机合成路线的设计1.有机合成路线设计思路(1)设计有机合成路线时,首先要正确判断需合成的有机物的类别,它含有哪些官能团,与哪些知识信息有关;(2)其次是根据现有的原料、信息和有关反应规律,尽可能合理地把目标化合物分成若干片段,或寻找官能团的引入、转换、保护方法,或设法将各片段拼凑衍变,尽快找出合成目标化合物的关键;(3)最后将正向推导和逆向推导得出的若干个合成路线加以综合比较,选择最佳的合成方案。2.乙醛有三种工业制法:①最早是用粮食发酵制取乙醇,再用乙醇氧化法制乙醛。2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O②后来采用乙炔水化法,产率和产品纯度高。CH≡CH+H2O――――――→CH3CHO③现在采用乙烯直接氧化法,产率和产品纯度高。2CH2===CH2+O2――————→2CH3CHO请你说说①、②两种方法被淘汰的原因是什么?答案第①种方法成本高;第②种生产过程中用到重金属盐(Hg2+盐),毒性强,故被淘汰。3.请设计合理方案:以CH2===CH2为原料,合成。答案CH2===CH2――――→CH3CH2OH――――――→CH3CHO――――→CH3COOH―――――――→。[归纳总结]常见的有机合成路线(1)一元合成路线:R—CH===CH2卤代烃――→一元醇一元醛一元羧酸酯(2)二元合成路线:CH2===CH2CH2X—CH2X――→CH2OH—CH2OHCHOCHOHOOC—COOH―→链酯、环酯、聚酯(3)芳香化合物合成路线:[活学活用]1.以2氯丁烷为原料合成2,3二氯丁烷,某同学设计了下列两种途径:①在光照条件下,将2氯丁烷直接与氯气发生取代反应。②先将2氯丁烷在NaOH的醇溶液中发生消去反应,再与氯气发生加成反应。你认为哪一种途径更合理?为什么另一种途径不合理?答案第②种途径更为合理。其原因是在第①种途径中,副反应多,所得产物中除2,3二氯丁烷外还有其他多种副产品。2.丁烯二酸(HOOCCH===CHCOOH)可用于制造不饱和聚酯树脂,也可作食品的酸性调味剂。某同学以ClCH2CH===CHCH2Cl为原料,设计了下列合成路线:。你认为上述设计存在什么缺陷?请你提出具体改进措施?答案在第二步的氧化过程中,键也会被氧化,使产率降低,对上述设计可做如下改进:探究点二有机合成的分析方法1.正向合成分析法从已知的原料入手,找出合成所需的直接或间接的中间体,逐步推出合成的目标有机物,其合成示意图为2.逆推法将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体,该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物,而这个中间体,又可由更上一步的中间体得到,依次类推,最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。3.利用“逆推法”分析由乙烯合成草酸二乙酯的过程:逆合成分析思路,思维过程概括如下:(1)分析草酸二乙酯,分子中有2个酯基。(2)逆推,酯是由酸和醇合成的,则反应物为乙二酸和2倍比例的乙醇CH3CH2OH。(3)逆推1,乙二酸是由乙二醇氧化得...