高二 人教版 化學(xué) 選擇性必修三 第三章《第五節(jié) 有機(jī)合成（第二課時）》課件

高二—人教版—化學(xué)—選擇性必修三-第三章

第五節(jié)

有機(jī)合成

（第二課時）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過設(shè)計與評價水楊酸合成路線，提煉出設(shè)計合成路線的注意事項，并明確正逆合成分析的方法模型，了解合成路線的評價原則。2.通過分析與模仿羥醛縮合進(jìn)行不同類型的物質(zhì)構(gòu)建，掌握標(biāo)碳法分析陌生信息中碳骨架構(gòu)建和官能團(tuán)轉(zhuǎn)化。圖片源自網(wǎng)絡(luò)《神農(nóng)本草經(jīng)》曰柳之根、皮、枝、葉均可入藥，有祛痰明目，清熱解毒，利尿防風(fēng)之效，外敷可治牙痛?！侗静菥V目》曰柳葉煎之，可療心腹內(nèi)血、止痛，治疥瘡；柳枝和根皮，煮酒，漱齒痛，煎服制黃疸白濁；柳絮止血、治濕脾，四肢攣急。人工合成水楊酸1838年提煉乙酰水楊酸（阿司匹林）如何設(shè)計合成路線制備水楊酸呢？一般角度：官能團(tuán)碳骨架(標(biāo)注碳原子)1.對比組成和結(jié)構(gòu)變化2.關(guān)注反應(yīng)試劑和條件——斷鍵成鍵位置(反應(yīng)類型)原料中間體目標(biāo)分子反應(yīng)試劑反應(yīng)條件反應(yīng)試劑反應(yīng)條件苯環(huán)酚羥基、羧基從常見的有機(jī)化工原料（乙烯、丙烯、1.3-丁二烯，乙炔、苯、甲苯、鄰二甲苯、苯酚、丙酮）選兩種有機(jī)原料合成水楊酸。任務(wù)一：合成水楊酸選擇原料官能團(tuán)碳骨架(標(biāo)注碳原子)斷鍵成鍵位置(反應(yīng)類型)原料目標(biāo)分子苯環(huán)酚羥基，羧基苯環(huán)酚羥基任務(wù)一：合成水楊酸設(shè)計路線根據(jù)以下信息，分別用甲苯和苯酚作為原料設(shè)計合成水楊酸（）的路線。②含-CH3、-OH的苯環(huán)鹵代時多為鄰對位鹵代產(chǎn)物,含-COOH的苯環(huán)鹵代多為間位鹵代產(chǎn)物。醚類性質(zhì)穩(wěn)定，不易被氧化。①④③任務(wù)一：合成水楊酸設(shè)計路線官能團(tuán)碳骨架(標(biāo)注碳原子)斷鍵成鍵位置(反應(yīng)類型)原料目標(biāo)分子苯環(huán)酚羥基，羧基苯環(huán)引入官能團(tuán)引入方法(舉例)碳鹵鍵碳碳雙鍵羥基羧基酯基①醇的取代

②烷烴、苯及苯的同系物的取代

③烯烴、炔烴的加成①鹵代烴的消去

②醇的消去

③炔烴的不完全加成①烯烴與水的加成

②鹵代烴的水解

③醛(酮)的還原

④酯的水解①醛的氧化

②烯烴、

醇、苯的同系物被酸性高錳酸鉀氧化③酯的水解

酯化反應(yīng)任務(wù)一：合成水楊酸設(shè)計路線原料目標(biāo)分子-CH3轉(zhuǎn)變-COOH鄰位引入-OH鄰位引入-X

方法提煉：1.對比結(jié)構(gòu)差異明確具體轉(zhuǎn)化目標(biāo)2.選擇合適轉(zhuǎn)化路線正合成分析法任務(wù)一：合成水楊酸設(shè)計路線官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵位置原料目標(biāo)分子中間體中間體原料目標(biāo)分子-CH3轉(zhuǎn)變-COOH鄰位引入-OH鄰位引入-X任務(wù)一：合成水楊酸設(shè)計路線

注意事項：考慮同一條件下，多官能團(tuán)同時反應(yīng)A同學(xué)

路線1羧基,酚羥基都與NaOH反應(yīng)官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵位置原料目標(biāo)分子-CH3轉(zhuǎn)變-COOH鄰位引入-OH鄰位引入-X任務(wù)一：合成水楊酸設(shè)計路線B同學(xué)

路線2

注意事項：考慮同一條件下，多位點反應(yīng)含-CH3、-OH的苯環(huán)鹵代時多為鄰對位鹵代產(chǎn)物,含-COOH的苯環(huán)鹵代多為間位鹵代產(chǎn)物。醚類性質(zhì)穩(wěn)定，不易被氧化。官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵位置原料目標(biāo)分子-CH3轉(zhuǎn)變-COOH鄰位引入-OH鄰位引入-X任務(wù)一：合成水楊酸設(shè)計路線C同學(xué)

路線3醚類性質(zhì)穩(wěn)定，不易被氧化。官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵位置小結(jié)：官能團(tuán)保護(hù)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化順序使之不受影響官能團(tuán)保護(hù)路線3路線1引入保護(hù)基團(tuán)脫保護(hù)基團(tuán)甲苯制備苯甲酸合成路線任務(wù)一：合成水楊酸設(shè)計路線原料目標(biāo)分子酚羥基，羧基鄰位引入-COOH官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵位置羧基引入——苯的同系物被酸性高錳酸鉀氧化鄰位引入-CH3任務(wù)一：合成水楊酸設(shè)計路線②①④③原料目標(biāo)分子任務(wù)一：合成水楊酸設(shè)計路線酚羥基，羧基鄰位引入-COOHD同學(xué)

路線4官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵位置原料目標(biāo)分子任務(wù)一：合成水楊酸設(shè)計路線酚羥基，羧基E同學(xué)

路線5官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵位置官能團(tuán)保護(hù)鄰位引入-COOH鄰位引入-CH3小結(jié)：設(shè)計合成路線方法正合成分析

方法提煉：1.對比結(jié)構(gòu)差異（官能團(tuán)、碳骨架）明確具體轉(zhuǎn)化目標(biāo)。2.選擇合適轉(zhuǎn)化路線（條件準(zhǔn)確，順序合適）。多官能團(tuán)同時反應(yīng)（應(yīng)注意官能團(tuán)保護(hù)）反應(yīng)多個位點（應(yīng)注意合適順序）原料目標(biāo)分子請從下列合成路線選擇最佳路線①③④√評價路線任務(wù)一：合成水楊酸工業(yè)生產(chǎn)的方法⑤小結(jié)：評價合成路線原則綠色化學(xué)

——以最低的經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境代價得到目標(biāo)產(chǎn)物.

步驟簡單，副反應(yīng)少，反應(yīng)產(chǎn)率高；

原料、溶劑和催化劑盡可能廉價易得、低毒；

反應(yīng)條件溫和，操作簡便，產(chǎn)物易于分離提純；任務(wù)二：合成苯甲酸苯甲酯苯甲酸苯甲酯(

)存在于多種植物香精中,它可用做香料、食品添加劑及一些香料的溶劑,還可用做塑料、涂料的增塑劑。如何由甲苯合成苯甲酸苯甲酯？任務(wù)二：合成苯甲酸苯甲酯切割后有與原料碳骨架相同的片段原料目標(biāo)分子官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵的位置設(shè)計路線官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵的位置引入官能團(tuán)引入方法(舉例)碳鹵鍵碳碳雙鍵羥基羧基酯基①醇的取代

②烷烴、苯及苯的同系物的取代

③烯烴、炔烴的加成①鹵代烴的消去

②醇的消去

③炔烴的不完全加成①烯烴與水的加成

②鹵代烴的水解

③醛(酮)的還原

④酯的水解①醛的氧化

②烯烴、醇、苯的同系物被酸性高錳酸鉀氧化③酯的水解

酯化反應(yīng)任務(wù)二：合成苯甲酸苯甲酯設(shè)計路線任務(wù)二：合成苯甲酸苯甲酯原料目標(biāo)分子中間體逆合成分析法設(shè)計路線任務(wù)二：合成苯甲酸苯甲酯評價路線2.優(yōu)選下列甲苯制備苯甲酸苯甲酯合成路線，并說出你的依據(jù)。（已知：LiAlH4需要嚴(yán)格無水環(huán)境）制備使用較多的氯氣、成本較高。任務(wù)二：合成苯甲酸苯甲酯評價路線2.優(yōu)選下列甲苯制備苯甲酸苯甲酯合成路線，并說出你的依據(jù)。（已知：LiAlH4需要嚴(yán)格無水環(huán)境）LiAlH4

價格昂貴，要求無水操作，成本高。

工業(yè)路線3.已知：（1）CH3CHO與HCHO發(fā)生上述反應(yīng)的產(chǎn)物R1CH2CHO＋R2CH2CHO――→一定條件12341234234任務(wù)三：推理與模仿陌生反應(yīng)R1CH2CHCHCHO

OHR2（2）CH3CH2CHO與CH3CHO發(fā)生上述反應(yīng)的產(chǎn)物3.已知：CH3CHOHCHOR1CH2CHO＋R2CH2CHO――→一定條件原料目標(biāo)分子官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵的位置CH2OHCH2CHO12341234234任務(wù)三：推理與模仿陌生反應(yīng)R1CH2CHCHCHO

OHR212341234342234（1）

3.已知：CH3CH2CHOCH3CHO原料目標(biāo)分子12341234任務(wù)三：推理與模仿陌生反應(yīng)CH3CHCHCHO

OHCH3CH3CH2CHCHCHO

OHCH3CH3CHCH2CHO

OHCH3CH2CHCH2CHO

OHR1CH2CHO＋R2CH2CHO――→一定條件R1CH2CHCHCHO

OHR212341234（2）

官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵的位置1234123412341234①②③④3.已知：R1CH2CHO＋R2CH2CHO――→一定條件12341234234任務(wù)三：推理與模仿陌生反應(yīng)R1CH2CHCHCHO

OHR2（3）書寫由轉(zhuǎn)變?yōu)榈闹虚g產(chǎn)物。（4）判斷乙醛和何種醛類物質(zhì)作為原料合成季戊四醇。3.已知：原料目標(biāo)分子2341――→234234任務(wù)三：推理與模仿陌生反應(yīng)R1CH2CHCCHO

R1234234R1CH2CHO＋R2CH2CHO――→一定條件R1CH2CHCHCHO

OHR212341234（3）

官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵的位置123456123456任務(wù)三：推理與模仿陌生反應(yīng)3.已知：RCH2CHO＋RCH2CHO――→一定條件12341234――→原料目標(biāo)分子CH3CHO34343HCHO22RCH2CHCHCHO

OHRRCH2CHCHCH2OH

OHR123412341234官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵的位置（4）

任務(wù)三：推理與模仿陌生反應(yīng)ABCDEFG①②③④⑤⑥試劑a2.反應(yīng)③的目的是？找節(jié)點先切段1.如何推測D的結(jié)構(gòu)？4.經(jīng)李蘭娟團(tuán)隊初步測試，阿比朵爾能有效抑制冠狀病毒，且顯著抑制病毒對細(xì)胞病變效應(yīng)，是抗擊新型冠狀病毒潛在用藥。阿比朵爾合成路線如圖所示：已知三角度析結(jié)構(gòu)試劑a④原料目標(biāo)分子中間體官能團(tuán)碳骨架斷鍵成鍵的位置212341任務(wù)三：推理與模仿陌生反應(yīng)已知ABCDEFG①②③④⑤⑥試劑a2.反應(yīng)③的目的是？4.經(jīng)李蘭娟團(tuán)隊初步測試，阿比朵爾能有效抑制冠狀病毒，且顯著抑制病毒對細(xì)胞病變效應(yīng)，是抗擊新型冠狀病毒潛在用藥。阿比朵爾合成路線如圖所示：任務(wù)三：推理與模仿陌生反應(yīng)官能團(tuán)保護(hù)課堂小結(jié)正合成分析

方法提煉：1.對比結(jié)構(gòu)差異（官能團(tuán)、碳骨架、成鍵斷鍵）明確具體轉(zhuǎn)化目標(biāo)。2.選擇合適轉(zhuǎn)化路線（條件準(zhǔn)確，順序合適）。多官能團(tuán)同時反應(yīng)（應(yīng)注意官能團(tuán)保護(hù)）反應(yīng)多個位點（應(yīng)注意合適順序）原料目標(biāo)分子二、評價原則：綠色化學(xué)一、設(shè)計方法逆合成分析標(biāo)碳分析陌生變化謝謝觀看

第五節(jié)

有機(jī)合成

（第二課時）答疑高二—人教版—化學(xué)—選擇性必修三-第三章練習(xí).已知

+（1）

和

發(fā)生上述反應(yīng)的產(chǎn)物（2）

和

發(fā)生上述反應(yīng)的產(chǎn)物（3）如果要合成

，所用的起始原料為練習(xí).已知

+（1）