第三单元 有机合成设计 学习目标 1.比较常见官能团的结构和特征反应,能举例说明有机物中基团之间的相互影响。2.能基于官能团入手认识一定条件下有机物之间的相互转化关系。3.结合有机反应类型认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化。4.了解设计有机合成路线的一般方法(逆合成分析法)。体会有机合成在创造新物质、提高人类生活质量及促进社会发展方面的重要贡献。 一、有机物基团间的相互影响 1.苯环与烃基之间的相互影响 (1)取代基对苯环的影响 ①苯、甲苯的一取代产物(硝化反应) 项目 苯 甲苯 结构简式 反应 条件 温度 60 ℃ 30 ℃ 分析 甲苯发生硝化反应时生成一取代物所需温度低于苯发生硝化反应时所需温度,说明甲苯比苯 发生苯环上的取代反应 ②苯、甲苯的多取代产物(硝化反应) 项目 苯 甲苯 反应条件 温度 100 ℃ 反应产物 物质 间二硝基苯 2,4,6-三硝基甲苯 分析 苯和甲苯分别发生多取代的硝化反应时,相同温度下苯的苯环上有两个氢原子被取代,甲苯的苯环上有三个氢原子被取代,说明甲苯比苯 发生苯环上的取代反应 ③原因解析:甲基对苯环的活性有影响,使苯环上与甲基处于 、 位的氢原子活化而 。 (2)苯环对取代基的影响 项目 甲烷 甲苯 结构简式 CH4 性质 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 原因解析 苯环侧链烃基能被酸性高锰酸钾溶液氧化,说明甲基受到苯环的影响,容易被氧化剂氧化 (3)结论 因为甲基的影响,甲苯的化学性质不同于苯;因为苯环的影响,甲苯的化学性质不同于甲烷,由此可说明有机化合物基团之间可以 。 2.苯环与羟基之间的相互影响 (1)苯环对羟基的影响 实验 操作 实验 现象 开始时两试管中NaOH溶液的pH相同;加入乙醇的试管中pH不变,而加入苯酚的试管中pH减小 实验 结论 乙醇分子中的羟基不能电离,乙醇呈中性,而苯酚分子中的羟基能电离,苯酚显酸性 原因 解释 苯酚分子中的苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子,促使它比乙醇分子中羟基上的氢原子更易电离 (2)羟基对苯环的影响 项目 苯的溴代反应 苯酚的溴代反应 反应物 、苯 、苯酚 反应条件 催化剂(FeBr3) 不需催化剂 被取代的 氢原子数 个 个 原因解释 ①相同点:两者都含有苯环; ②不同点:苯酚中与羟基处于邻、对位上的氢原子更容易被取代; ③结论:羟基对苯基有影响,使苯基上位于羟基 、 位的氢原子更活泼,更容易被其他原子或原子团取代 3.有机分子内原子或原子团的相互影响 (1)链烃基对其他基团的影响 甲苯的硝化反应产物是三硝基甲苯,而同样的条件下的苯的硝化只能生成一硝基苯。 (2)苯基对其他基团的影响 ①水、醇、苯酚羟基中氢原子的活泼性: R—OH
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