高中化学 第三章 有机合成及其应用 合成高分子化合物第1节 有机化合物的合成 第1课时学案 鲁科版选修5-鲁科版高二选修5化学学案VIP专享VIP免费

第1课时碳骨架的构建和官能团的引入[学习目标定位]1.知道寻找原料与合成目标分子之间的关系与差异。2.掌握构建目标分子骨架，官能团引入、转化或消除的方法。3.体会有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。一、碳骨架的构建1．合成路线的核心构建目标化合物分子的碳骨架和引入必需的官能团。2．碳骨架的构建构建碳骨架，包括在原料分子及中间化合物分子的碳骨架上增长或减短碳链、成环或开环等。(1)碳链的增长①卤原子的氰基取代反应例如：用溴乙烷制取丙酸的化学方程式为CH3CH2Br＋NaCN―→CH3CH2CN＋NaBr，CH3CH2CN―――――→CH3CH2COOH。②卤代烃与炔钠的取代反应例如：用丙炔钠制2-戊炔的化学方程式为CH3CH2Br＋NaC≡CCH3―→CH3CH2C≡CCH3＋NaBr。③醛、酮的加成反应CH3CH2CHO＋HCN―→④炔烃的加成反应例如：CH≡CH＋HCN――→CH2===CHCN。⑤羟醛缩合反应(至少有1个α氢)例如：两分子乙醛反应的化学方程式为2CH3CHO――→。(2)碳链的减短①烯烃、炔烃的氧化反应例如：CH3CH===CHCH3―――――――→2CH3COOH。②苯的同系物的氧化反应例如：―――――→。③脱羧反应例如：CH3COONa＋NaOH――→Na2CO3＋CH4↑。(3)成环与开环的反应①成环a．羟基酸分子内酯化：如((((＋H2O。二元羧酸和二元醇分子间酯化成环：如(((((环酯)＋2H2O。b．氨基酸缩合如H2NCH2CH2CH2CH2COOH――→＋H2O。c．二元醇脱水如HOCH2CH2OH――→＋H2O。②开环a．环酯的水解反应：如＋2H2O((((b．某些环状烯烃的氧化反应：―――――→HOOC(CH2)4COOH。1．碳链的增长其他还有：(1)卤代烃与活泼金属反应：2CH3Cl＋2Na―→CH3CH3＋2NaCl。(2)醛、酮与RMgX加成：＋CH3MgCl―→2．碳链的减短例1下列反应中：①酯化反应②乙醛与HCN加成③乙醇与浓硫酸共热到140℃④1-溴丙烷与NaCN作用⑤持续加热乙酸与过量碱石灰的混合物⑥重油裂化为汽油⑦乙烯的聚合反应⑧乙苯被酸性KMnO4溶液氧化(1)可使碳链增长的反应是__________。(2)可使碳链减短的反应是__________。答案(1)②④⑦(2)⑤⑥⑧【考点】有机合成中碳骨架的构建【题点】有机合成中碳链的增长和减短易错警示像由CH3CH2OH―→CH3CH2OCH2CH3不属于碳链增长，酯化反应引入“”，也不属于碳链增长。例2下列物质中，不能使有机物成环的是()A．HO—CH2—CH2—CH2—COOHB．Cl—CH2—CH2—CH2—CH2—ClC．D．H2N—CH2—CH2—CH2—COOH答案C解析因为HOCH2CH2CH2COOH有两个官能团，分子之间可以生成环内酯；Cl—CH2—CH2—CH2—CH2—Cl与金属钠反应生成不能直接参与反应形成环状；H2N—CH2CH2CH2—COOH两端反应形成肽键可结合成环状，因而应选C。【考点】有机合成中碳骨架的构建【题点】有机合成中的成环反应例3写出下列构建碳骨架反应的方程式。(1)一溴甲烷制乙酸：_______________________________________________________。(2)CH3CH2CHO和CH3CHO的反应：________________________________________。(3)与NaOH共热的反应：______________________________________________________________________________________________________。(4)由CH2===CH2合成丙酸______________________________________________答案(1)CH3Br＋NaCN―→CH3CN，CH3CN――→CH3COOH(2)CH3CH2CHO＋CH3CHO――→(或CH3CH2CHO＋CH3CHO――→)(3)(4)CH2===CH2＋HBr―→CH3CH2Br，CH3CH2Br＋NaCN―→CH3CH2CN＋NaBr，CH3CH2CN――→CH3CH2COOH。【考点】有机合成中碳骨架的构建【题点】有机合成中碳链的增长和减短方法规律无水羧酸盐与碱石灰共热发生脱羧反应。二、官能团的引入与转化1．官能团的引入(1)引入卤原子取代反应烷烃、芳香烃的取代反应CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl＋Br2――→＋HBr＋Cl2――→＋HCl烯烃、羧酸的α-H取代CH3—CH===CH2＋Cl2―――――→RCH2COOH＋Cl2――→醇与氢卤酸的取代CH3CH2OH＋HBr――→CH3CH2Br＋H2O加成反应①与HX的加成CH2===CH2＋HBr――→CH3—CH2BrCH≡CH＋HBr――→CH2===CHBr②与X2的加成CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2BrCH≡CH＋Br2―→CH≡CH＋2Br2―→CHBr2CHBr2(2)引入羟基加成反应烯烃与水加成CH2===CH2＋H2O――→CH3—CH2OH醛、酮与H2加成CH3CHO...