1、1第 十 六 章 合 成 材 料第一课时 有机反应规律【考纲要求】掌握各种类型的有机反应的反应方式、反应条件、反应产物的结构和反应方程式的书写方法。2能熟练应用有关反应类型的知识推测有机物的结构、性质,并能进行有机合成。教与学方案 笔记与反思 【自学反馈】1. 有机化学基本反应类型类型反应物质类别 反应条件 举 例烷烃 光照苯环卤代:催化剂 硝化:浓硫酸加热磺化:加热苯及其同系物侧链卤代:光照醇 加热、浓硫酸卤代烃 氢氧化钠水溶 液取代反应羟基酸 加热、浓硫酸烯炔苯及其同系物醛和酮加成反应不饱和酸除与卤素单质可直接反应外,其它反应条件均需催化剂、加热。醇 加热、浓硫酸消去反应卤代烃 氢氧化钠醇
2、溶 液卤代烃 氢氧化钠水溶 液酯 酸或碱、加热糖 加热、硫酸水解反应蛋白质 酶 略酚、醛 催化剂、加热 缩聚反氨基酸 催化剂2应 羟基酸 催化剂烯 催化剂加聚反应不饱和酸 催化剂大多数有机物燃烧点燃醇 催化剂、加热烯 催化剂、加热催化氧化 烷 催化剂、加热强氧化剂氧化烯、炔无条件乙烯、乙炔均能使酸性高锰酸钾溶液褪色氧化反应弱氧化剂氧化醛 加热还原反应烯、炔、醛加氢 催化剂、加热酯化反应 醇与酸 加热、浓硫酸显色反应酚与氯化铁 无条件苯酚与氯化铁溶液反应显紫色醇分子内 加热、浓硫酸脱水反应 醇分子间 加热、浓硫酸2.三大有机反应类型比较类 型取 代 反 应 加 成 反 应 消 去 反 应反应物种
3、类有机反应种类或结构特征生 成 物碳 碳 键 变化 情 况不 饱 和 度结 构 变化 形 式3.通常发生取代反应的物质有机物 无机物/有机物 反应名称3烷,芳烃,酚 X2苯的同系物 HNO3苯的同系物 H2SO4醇 醇酸 醇酯/卤代烃 酸溶液或碱溶液羧 酸 盐 碱 石 灰醇 HX4. 发生水解反应的基或官能团官能团-X -COO- RCOO- C6H5O- 二 糖 多 糖代表物溴乙烷 乙酸乙酯醋酸钠 苯酚钠 蔗糖 淀粉 纤维素反应条件5.发生加成反应的基/官能团基/官能团 C=C C C C6H5- C=O -CHO代 表 物 乙烯 乙炔 甲苯 丙酮 乙醛无 机 物 卤素、氢气、水等 氢气等
4、氢气等 氢气等6.发生氧化反应的官能团(不含燃烧)C=C C C C-OH -CHO C6H5-R CH3CH2-CH2CH3代表物 乙烯 乙炔 乙醇 乙醛 甲苯 丁烷KMnO4 褪色 褪色 褪色 褪色 褪色 不褪色催化氧化与 O2生成乙醛-与 O2生成乙醛与 O2生成乙酸- 与 O2生成乙酸7.各类反应条件反 应 条 件 常 见 反 应催化剂.加热.加压水浴加热只用催化剂只需加热不需外加条件8.有机物间的相互关系4【例题解析】【例 1】香豆素是一种香料,常用于皂用香精和其它日用化工行业中。香豆素的分子式是 269OHC,分子中除有一个苯环外,还有一个六元环。已知有机物 )(267OHCA和乙
5、酸酐经下面一系列反应可制得香豆素:(1)试确定下列有机物的结构简式:A _,C _,D _,香豆素_。(2)判断反应、的反应类型: _, _。解题思路: 。易错点: 。【巩固练习】课堂反馈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。心舒宁注:()()心舒宁结构式中间的圆点表示形成盐。 心舒宁的分子式为_。 中间体(1)的结构简式是_。5 反应中属于加成反应的是_(填反应代号) 。 如果将、两步颠倒,则最后得到的是:(写结构简式) 。课外作业烷烃 A 只可能有三种一氯取代产物 B、C 和 D。C 的结构简式B 和 D 分别与强碱的醇溶液共热,都只能得到有机化合物 E。以上
6、反应及B 的进一步反应如下图所示。请回答:(1)A 的结构简式是 。(2)H 的结构简式是 。(3)B 转变为 F 的反应属于 反应(填反应类型名称) 。(4)B 转变为 E 的反应属于 反应(填反应类型名称) 。(5)1.16gH 与足量 NaHCO3作用,标装饰品下可得 CO2的体积是 mL。6第 十 六 章 合 成 材 料第二课时 有机合成方法【考纲要求】1.掌握高分子化合物的结构、合成方法和单体的推断。2.掌握有机官能团间的衍变关系,并能熟练进行有机合成。教与学方案 【自学反馈】1. 有机推断题解题思路:有机推断题解题方法(1)顺推法: 。(2)逆推法: 。(3)猜测论证法: 。3.题
7、眼小汇(1)烃和烃的含氧衍生物中,氢原子个数一定为偶数,相对分子质量也一定是偶数。(2)烷烃与比它少一个碳原子的的饱和一元醛相对分子质量,饱和一元醇与比它少一个碳原子的饱和一元羧酸相对分子质量相等。(3)常见的有机物中,最简式是 CH 的是乙炔、苯、苯乙烯;最简式为 CH2的是单烯烃和环烷烃。最简式为 CH2O 的是甲醛、乙酸、甲酸甲基酯、葡萄糖、果糖等。(4)通常情况下是气体的烃是少于等于四个碳原子的烃,含氧衍生物是甲醛等。(5)若混合烃的平均相对分子质量小于 26,或平均碳原子数小于 2,则有定含有甲烷。(6)与新制氢氧化铜反应的有:羧酸(溶解) ,含有醛基的化合物(加热时,有红色沉淀产生
8、) ,多羟基物质(绛蓝色) 。4确定有机高分子化合物单体的方法【例题解析】【例 1】请认真阅读下列 3 个反应:H2SO4、 (发 烟 硫 酸 )SO3H NFe、 Cl、 2N 3a 1,2-二 苯 乙 烯利用这些反应,按以下步骤可从某烃 A 合成一种染料中间体 DSD 酸。笔记与反思 7试剂和条件已略去,请写出(A) (B) (C) (D)的结构简式。解题思路: 。易错点: 。【例 2】化合物 A(C4H10O)是一种有机溶剂。A 可以发生以下变化:A 分子中的官能团名称是 ;A 只有一种一氯取代物 B。写出由 A 转化为 B 的化学方程式;A 的同分异构体 F 也可以有框图内 A 的各种
9、变化,且 F 的一氯取代物有三种。F 的结构简式是 。(2)化合物“HQ”(C 6H6O2)可用作显影剂, “HQ”可以与氯化铁溶液发生显色反应。 “HQ”还能发生的反应是(选填序号) 。加成反应 氧化反应 加聚反应 水解反应“HQ”的一硝基取代物只有一种。 “HQ”的结构简式是 。(3)A 与“HQ”在一定条件下相互作用形成水与一种食品抗氧化剂“TBHQ” 。 “TBHQ”与氢氧钠溶液作用到化学式为 C10H12O2Na2的化合物。 “TBHQ”的结构简式是 。【巩固练习】课堂反馈1.工程塑料 ABS 树脂(结构简式如下),合成时用了三种单体.式中 C6H5为苯基。这三种单体的结构简式分别是
10、:_ 、_ 、_ .2.下面是一种线型高分子链的一部分:分析此结构,可推知此高聚物的单体最少有 种,写出这些单体的结构简式: 。83.()烯烃通过臭氧化并经锌和水处理得到醛或酮。例如: CH23CH3 O3 Zn/H2C23OCH3I. 已知丙醛的燃烧热为 molkJ/185,丙酮的燃烧热为 molkJ/1789,试写出丙醛燃烧的热化学方程式 。II. 上述反应可用来推断烯烃的结构。一种链状单烯烃 A 通过臭氧化并经锌和水处理得到 B 和 C。化合物 B 含碳 69.8%,含氢 11.6%,B 无银镜反应,催化加氢生成 D。D 在浓硫酸存在下加热,可得到能使溴水褪色且只有一种结构的物质 E。反
11、应图示如下:回答下列问题:(A)B 的相对分子质量是 ;C F 的反应类型为 ;D 中含有官能团的名称 。(B) GFD的化学方程式是: 。(C)A 的结构简式为 。(D)化合物 A 的某种同分异构体通过臭氧化并经锌和水处理只得到一种产物,符合该条件的异构体的结构简式有 种。课外作业已知 CH3CH2OH CH3C OO CH2 CH3(相对分子质量 46) (相对分子质量 88) R CH OH RCH=O+H2OOH现在只含 C、H、O 的化合物 AF,有关它们的某些信息,已注明在下面的方框内。(1)在 AF 化合物中,含有酯的结构的化合物是 (2)写出化合物 A 和 F 结构简式 910
12、OC第 十 六 章 合 成 材 料第一课时 有机反应规律【例题解析】 1. 【解析】充分熟悉题目之后,仔细观察,发现只有物质 B 给出了结构简式,故必须从研究 B 入手。B 是 A 与乙酐反应的产物,其中 部分仅由乙酸酐的一个 碳上去掉一个氢原子,其余 部分必来源于 A,此部分化学式为 27OHC,比 A 多一个 H。 两者相比较,必有乙酸酐中的一个 H 原子转移到 A 上,根据 B 的结构判断,此 H 原子只能是醇 OH上的 H 原子,据此可推测在反应()中,乙酸酐分为两个部分,即一个 H 原子和乙酸酐基与 A 发生加成反应,说明 A 中存在,故 A 的结构式应为 , 分子组成为 267C,
13、符合题意,反应()属于加成反应。在酸性条件下 B 与反应生成乙酸和 C,则可推测反应()是酸酐的水解,属于取代反应。根据酯水解规律,易知 C 的结构简式为 ,C 的分子组成是 4109OH。CD 是脱水的消去反应,必定有醇 参与脱水。由此可推知 D 的结构简式为: ,D 的分子组成是 389OH。从原题得知,香豆素中除含有一个苯环外,还有一个六元环,观察 D 的结构中存在一个 C,一个 ,结合反应条件是加热脱水,显然,D 发生的是分子内的酯化反应,生成物香豆素的结构简式为:,其分子组成是 269OHC,符合题意。【答案】(2) ()加成反应()取代反应。【巩固练习】课堂反馈 (1) 4392N
14、OHC ; 11(2);(3)、 ;(4)课外作业 (1)(CH3)3CCH2CH3(2)(CH3)3CCH2COOH(3)取代或水解(4)消去(5)224第二课时 有机合成方法【例题解析】1. 【解析】本题是含有新信息的有机合成题,考查考生运用已学过的知识阅读、理解有机合成反应的能力。求解本题必须透彻理解给出的所有信息,包括文学说明,进行严密的逻辑推理。反应是磺化反应,在苯环上引入 HSO3,反应是还原反应,把硝基还原成2NH,反应 则是脱氢反应(氧化反应) 。C3-2C根据这三个反应均不能引入 3,且 DSD 酸含有两个苯环,所以可认为 A 为 , 再运用正推法,A 经硝化反应变为 (B)
15、 ,再往前推,B 经磺化反应变成 (C) ,至于 HSO3应连在哪个碳原子,可以根据DSD 酸而定。 从(C)推出(D)则需正推逆推相结合,根据是反应两个条件,若(C)(D)的条件与同,则(D)是 ,那么,它所含 2NH最后会被氧化剂 NalO所氧化,而得不到 DSD 酸,故(C)应先在 NaClO作用下脱氢变成 (D) ,它再被( HClFe)还原成 DSD 酸。【答案】12(A)CH3为 (B)为 NO23为 NO2SD为 2S3HC2.【解析】由有机物 A 的分子式 C4H10O 推知分子中只有一个氧原子,又能与 Na 反应,含碳原子数又少于 6,所以可明显推出其属于醇类物质且为饱和一元
16、醇.又 A 只有一种一氯代物 B,可知 A 的结构应为(CH 3)3COH,分子中的官能团名称是羟基,光照时取代反应发生在-CH3上。F 为 A 的同分异构体,也可以有框图内 A 的各种变化,故 F 仍为醇,由于 F 的一氯取代物有三种,故 F 为 CH3CHCH2OH。CH3(2)根据“HQ”可以与氯化铁溶液发生显色反应,分子式为 C6H6O2可推出“HQ”属于酚类物质,故能发生加成反应和氧化反应,不能发生加聚反应和水解反应。由于其一硝基取代物只有一种,故其为对苯二酚。(3)A 与“HQ”在一定条件下相互作用形成水与一种食品抗氧化剂“TBHQ” , “TBHQ”与氢氧钠溶液作用到化学式为 C
17、10H12O2Na2的化合物。可推知 TBHQ 有二个酚羟基,即 A 与“HQ”在一定条件下相互作用时,酚羟基没有发生作用,则反应时 A 上的羟基与 HQ 苯环上的氢原子反应生成水,进后可推出“TBHQ”的结构式。【答案】 (1)羟基 CH 3(CH 3)3COH +Cl2 ClCH2COH+HClCH3CH 3CHCH2OHCH3(2) (3) 【巩固练习】课堂反馈 (1)CH2=CHCN,CH2=CHCH=CH2,CH2=CHC6H5 (2)五种13(3)I. )(4)1223gOCH)1(3)(22OHC; molkJ/815II. (A)86 氧化反应 羟基(B)(CH 3CH2)2CHOH+CH3CH2COOH 浓 硫 酸 CH3CH2COOCH(CH2CH3)2+H2O(C)(CH 3CH2)2C=CHCH2CH3 (D)3课外作业 1.B、C、E、F2.A 的结构简式: CH 2OHCHOHCHO,