复习题教学设计(第二课时)

《有机合成题解题建模》教学设计

唐山市第二十三中学

李颖

一、教学目标

1、知识与技能

（1）学会分析有机合成路线。

（2）应用合成分析法设计合理的有机合成路线。

2、过程与方法

通过有机框图形式展示物质之间的转化和合成路线，结合新信息全面考查学生的自学能力、思维能力使学生掌握有机合成体的解题方法。

3、情感、态度、价值观

培养学生理论联系实际的能力，抽象概括能力和知识迁移能力，会结合生产实际选择适当的合成路线。

二、教学重难点

重点：有机合成题的基本分析方法

难点：有机合成题的解题模式

三、教学过程

教师活动及教学步骤、内容

［复习导入］教师分析引入：

有机合成题历来是高考的重点和难点，《考试大纲》中关于有机化学也明确要求考生能够“组合多个化合物的化学反应，合成具有指定结构简式的产物”。要做好有机合成题，必须全面掌握各类有机物的结构、性质以及相互转化等知识。有机合成的实质是利用有机基本反应规律，进行必要的官能团反应，合成目标产物。只有在熟练掌握各类有机物及相互衍变关系的基础上，结合具体的实验现象和数据，再综合分析，才能作出正确、合理的推断。

那么大家分组讨论我们学过的烃和烃的衍生物转变主线。

【学生分析书写】

学生活动

【学生分组讨论得出结论】

【自主学习】投影题目，请写出下列转化过程的化学方程式

【合作探究】教师通过投影提出问题，学生自主合作探究，教师总结。【师生共同分析】

并引导学生一步一步进行分析。

[典型例题]通过例题分析解题模式

（2009高考上海卷，29）尼龙-66广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件，亦可制成薄膜用作包装材料，其合成路线如下图所示（中间产物E给出两条合成路线）。

结合题目信息再采用逆推法，由尼龙－66的结构简式可推知C为：HOOC－(CH2)4－COOH，E为H2N－(CH2)6－NH2。反应①是发生了1，4－加成反应，故反应①的化学方程式为: CH2=CH－CH=CH2＋Cl2→CH2－CH=CH－CH2.由C到D为已二酸与氨气生成铵盐，

Cl故D为Cl H4NOOC(CH2)4－COONH4。C为已二酸，与C互为同分异构体且能发生银镜反应的物质中必含有醛基，一个羟基可用一个醛基和一个羟基代替，故可写为：OHC－CH－CH2－OHCH2

完成下列填空：

（1）写出反应类型：反应②__________________反应③___________________________ （2）写出化合物D的结构简式：_______________________________________________ （3）写出一种与C互为同分异构体，且能发生银镜反应的化合物的结构简式：

_____________________________________________________________ （4）写出反应①的化学方程式：（4）（5） d

__________________________________________ （5）下列化合物中能与E发生化学反应的是_________。

（3）

－CH－CHO。E中含有碱性基团—NH2，故可与HCl发生反应。

【答案】

（1）氧化反应缩聚反应

（2）H4NOOC(CH2)4COONH4

NaOH

b．NaCl

d．HCl

a．Na2CO3

c．（6）用化学方程式表示化合物B的另一种制备方法（原料任选）：

（6）

_____________________________________________________________

【归纳总结】建构解题模式

①剖析要合成的物质(目标分子，选择原料，路线(正向、逆向思维，结合题给信息) ②合理的合成路线由什么基本反应完成，目标分子骨架

③目标分子中官能团引入

（1）合成原则：原料价廉，原理正确，途径简便，便于操作，条件适宜，易于分离。

（2）思路：将原料与产物的结构进行对比，一比碳干的变化，二比官能团的差异。

①根据合成过程的反应类型，所带官能团性质及题干中所给的有关知识和信息，审题分析，理顺基本途径。

②根据所给原料，反应规律，官能团引入、转换等特点找出突破点。

③综合分析，寻找并设计最佳方案。

(3)方法指导：找解题的“突破口”的一般方法是：

a.找已知条件最多的地方，信息量最大的；

b.寻找最特殊的——特殊物质、特殊的反应条件、特殊颜色等等；

c.特殊的分子式，这种分子式只能有一种结构；

d.如果不能直接推断某物质，可以假设几种可能，认真小心去论证，看是否完全符合题意。

[总结突破口] 1、有机合成中官能团的引入方法

引入官能团

羟基-OH

卤素原子（－碳碳双

键C=C

醛基-CHO

羧基-COOH

酯基-COO-

有关反应

烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解,葡萄糖分解

烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成，(醇与HX取代)

某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢

某些醇(－CH2OH)氧化,烯氧化,糖类水解，（炔水化）

醛氧化,

酯酸性水解,

羧酸盐酸化，(苯的同系物被强氧化剂氧化)

酯化反应

学生合作分析填表，从而推断出官能团引入方法，

2、有机合成中的成环反应

类型

酯成环（—COO—）

醚键成环（— O —）

方式

二元酸和二元醇分子间的酯化成环

分子内酸醇的酯化成环

二元醇分子内脱水成环

二元醇分子间脱水成环

二元酸和二氨基化合物成环

肽键成环

不饱和烃

一元醛分子间

学生合作分析填表，从而推断出成环反应的方法。

学生合作分析官能团的消除

（1）通过加成消除不饱和键；

氨基酸分子内或分子间脱水成环

单烯和二烯加成；乙炔低度聚合

如乙醛聚合为六元环

3、官能团的消除

通过学生分析总结

如CH2＝CH2＋

H2CH3CH3

（2）通过消去或氧化或酯化消除羟基（—OH）；

通过消去、氧化可消除－OH。如

4.官能团的衍变

根据合成需要（有时题目信息中会明示某些衍变途径），可进行有机物的官能团衍变，以使中间产物向产物递进。常见的有三种方式：

（1）利用官能团的衍变关系进行衍变，如RCH2OH→醛→羧酸。

（2）通过某种化学途径使一个官能团变为两个。

CH3CH2OH

浓硫酸

170℃

CH2＝CH2↑＋

H2O

2CH3CH2OH ＋

O22CH3CHO ＋

2H2O （3）通过加成或氧化等消除醛基（—CHO）。

如

2CH3CHO ＋

O22CH3COOH 、

CH3CHO ＋

H2CH3CH2OH

(4)通过水解反应消除—COO—。

如CH3COOC2H5＋

H2O →

CH3COOH ＋

C2H5OH。

如CH3CH2OH→CH2=CH2→CH2BrCH2Br→HOCH2CH2OH。

（3）通过某种手段，改变官能团的位置。

溶液HBrCH3CHCH3稀NaOHCH3CHCH2CH3CH2CH2|过氧化物Br5.官能团的保护

如双键（先与HX加成，再消去保护），酚羟基（可与Na、NaOH、与醇酯化保护）等在转化中的保护。

6.碳骨架的增减,一般会以信息形式给出

（1）增长：有机合成中碳链的增长

如信息：

2CH3CH2Br +2Na

CH3CH2CH2CH3

+2NaBr

另：常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。

（2）变短：如烃的裂化，某些烃（如苯的同系物、烯烃）的氧化，羧

酸盐脱羧反应等。

O 如R1CH=CR2

Zn / H2O

R1CHO

+ R2

C

R3

R3

O3

【典例精析】

【例2】（2009高考安徽卷，26）体，常用来制备抗凝血

药，可通过下列路线合成：

是一种医药中间【解析】（1）A与银氨溶液反应有银镜生成，则A中存在醛基，由流程可知，A与氧气反应可以生成乙酸，则A为CH3CHO；

（2）由B和C的结构简式可以看出，乙酸分子中的羟基被氯原子取代，发生了取代反应；（3）D与甲醇在浓硫酸条件下发生酯化反应生成E，E的结构为

（1）A与银氨溶液反应有银镜生成，则A的结构简式是。

（2）B→C的反应类型是。

（3）E的结构简式是

（4）写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式：

（5）下列关于G的说法正确的是（）

a．能与溴单质反应

b. 能与金属钠反应

c. 1molG最多能和3mol氢气反应

d. 分子式是C9H6O3

；

（4）由F的结构简式可知，C和E 在催化剂条件下脱去一个HCl分子得到F，F中存在酯基，在碱液中可以发生水解反应，方程式为：

+3NaOH→+CH3COONa＋CH3OH＋H2O；

（5）G分子的结构中存在苯环、酯基、羟基、碳碳双键，所以能够与溴单质发生加成反应或者取代反应，能够与金属钠反应产生氢气，A和B选项正确；1molG中含有1mol碳碳双键和1mol苯环，所以需要4mol氢气，C选项错误；G的分子式为C9H6O3，D选项正确。

【总结分析】有机合成题常见题型有两类：

〔1〕自行设计合成路线：〔2〕框图（指定合成路线）：

【练习一】

Eg(2009·江苏·19·14分)多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多唑嗪的合成路线如下：

学生独立思考完成练习一及练习二，并作为本节课的作业。通过本节课的学习，归纳整理了有机合成题的解题思考方向与关键步骤的反应类型。有利于学生在做有机合成题时不再迷茫，而是很快找到切入点。

⑴写出D中两种含氧官能团的名称：和。

⑵写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式。

①

苯的衍生物，且苯环上的一取代产物只有两种；

②

②与Na2CO3溶液反应放出CO2气体；

③水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应。

⑶E

F的反应中还可能生成一种有机副产物，该副产物的结构简式为。

⑷由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl)，X的结构简式为。

⑸苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料。请设计合理方案以苯甲醛和乙醇为原料合成苯乙酸乙酯（用合成路线流程图表示，并注明反应条件）。

提示：①R—Br+NaCN

R—CN+NaBr；

②合成过程中无机试剂任选；

③合成路线流程图示例如下：

苯乙酸乙酯CH2COOCH2CH3C2H5OH【练习二】

浓硫酸CH2=CH2170℃Br2CH2CH2BrBr

Eg(2009·北京·25·16分) 25．（16分）

丙烯可用于合成是杀除根瘤线虫的农药（分子式为C3H5Br2Cl）和应用广泛的DAP树脂；

已知脂与酯克发生如下酯交换反应：

催化剂RCOOR'+R''OH代表羟基）

RCOOR''+R'OH（R，R’ R’’（1）农药C3H5Br2Cl分子中每个碳原子上均连有卤原子。

①A的结构简式是

A 含有的官能团名称是；

②由丙烯生成A的反应类型是

（2）A水解可得到D，该水解反应的化学方程式是。

（3）C蒸汽密度是相同状态下甲烷密度的6.25倍，C中各元素的质量分数分别为

碳60%，氢8%，氧32% ，C的结构简式是。

（4）下列说法正确的是（选填序号字母）

a. 能发生聚合反应，还原反映和氧化反映

b．C含有两个甲基的羟酸类同分异构体有4个

c.

D催化加氢的产物与B具有相同的相对分子质量

d.

E有芳香气味，易溶于乙醇

（5）E的水解产物经分离子最终的到甲醇和B，二者均可循环利用DAP树脂的制备。其中将甲醇与H分离的操作方法是

（6）F的分子式为C10H10O4.，DAP单体为苯的二元取代物，且两个取代基不处于对位，

该单体苯环上的一溴取代物只有两种。D和F反应生成DAP单体的化学方程式

。

总结：本节课主要以教师引导，学生独立思考总结，将陌生的有机合成题联系到已有的反应类型。学生感觉不再无从下手。但还有一些学生基础还需巩固，但在合作探究的过程中，每个学生将自己的不足之处得以弥补。下节课将通过两个练习进一步加深有机合成题的解题分析。