人教版高中化學(xué)選修5-3.4《有機(jī)合成》參考課件1

1、第四節(jié) 有機(jī)合成1.1.掌握有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的主要類型（取代、加成、消去反掌握有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的主要類型（取代、加成、消去反應(yīng)）、原理及應(yīng)用，初步學(xué)會(huì)引入各種官能團(tuán)的方法。應(yīng)）、原理及應(yīng)用，初步學(xué)會(huì)引入各種官能團(tuán)的方法。2.2.在掌握各類有機(jī)物的性質(zhì)、反應(yīng)類型、相互轉(zhuǎn)化的基在掌握各類有機(jī)物的性質(zhì)、反應(yīng)類型、相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上，初步學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)合理的有機(jī)合成路線。礎(chǔ)上，初步學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)合理的有機(jī)合成路線。3.3.理解有機(jī)合成遵循的基本規(guī)律，初步學(xué)會(huì)使用逆向合理解有機(jī)合成遵循的基本規(guī)律，初步學(xué)會(huì)使用逆向合成法合理地設(shè)計(jì)有機(jī)合成的路線。成法合理地設(shè)計(jì)有機(jī)合成的路線。4.4.了解有機(jī)合成對(duì)人類生產(chǎn)、生活的影響。了解有機(jī)

2、合成對(duì)人類生產(chǎn)、生活的影響。世界上每年合成的近百萬(wàn)個(gè)新化合物中約世界上每年合成的近百萬(wàn)個(gè)新化合物中約70%70%以上是有以上是有機(jī)化合物。機(jī)化合物。引入：引入：科技創(chuàng)造生活，合成造福人類！科技創(chuàng)造生活，合成造福人類！一、一、什么是有機(jī)合成？什么是有機(jī)合成？1.1.定義：有機(jī)合成是利用簡(jiǎn)單、易得的原料，通過(guò)有機(jī)定義：有機(jī)合成是利用簡(jiǎn)單、易得的原料，通過(guò)有機(jī)反應(yīng)，生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)化合物。反應(yīng)，生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)化合物。2 2. .意義：意義：(1)(1)可以制備天然有機(jī)物可以制備天然有機(jī)物, ,以彌補(bǔ)自然資源的不足以彌補(bǔ)自然資源的不足; ;(2)(2)可以對(duì)天然有機(jī)物進(jìn)行局部

3、的結(jié)構(gòu)改造和修飾可以對(duì)天然有機(jī)物進(jìn)行局部的結(jié)構(gòu)改造和修飾, ,使其使其性能更加完美性能更加完美; ;(3)(3)可以合成具有特定性質(zhì)的、自然界并不存在的有機(jī)物可以合成具有特定性質(zhì)的、自然界并不存在的有機(jī)物, ,以滿足人類的特殊需要。以滿足人類的特殊需要。二、有機(jī)合成的預(yù)備知識(shí)二、有機(jī)合成的預(yù)備知識(shí)1.1.常見官能團(tuán)的性質(zhì)常見官能團(tuán)的性質(zhì)官能團(tuán)官能團(tuán)結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)性性 質(zhì)質(zhì)碳碳雙鍵碳碳雙鍵碳碳三鍵碳碳三鍵苯苯 環(huán)環(huán)羥羥 基基醛醛 基基羧羧 基基酯酯 基基C CC CCCCCC OHC OHC ORC OROHOHC HC HO OO OO O加成、氧化加成、氧化加成、氧化加成、氧化加成、取代加成、取

4、代消去、氧化、取代、酯化消去、氧化、取代、酯化氧化、還原氧化、還原中和、酯化中和、酯化水解水解2.2.常見官能團(tuán)的引入常見官能團(tuán)的引入 引入的官能團(tuán)引入的官能團(tuán)常見的反應(yīng)常見的反應(yīng)XXOHOHCHOCHOCOOHCOOHCOORCOORCCCC烴與烴與X X2 2取代取代, ,不飽和烴與不飽和烴與HXHX或或X X2 2加成加成, ,醇與醇與HXHX取代取代烯烴與水加成烯烴與水加成, ,醛醛/ /酮加氫酮加氫, ,鹵代烴水解鹵代烴水解, ,酯的水解酯的水解某些醇和鹵代烴的消去某些醇和鹵代烴的消去, ,炔烴加氫炔烴加氫某些醇氧化某些醇氧化, ,烯氧化烯氧化, ,炔水化炔水化, ,糖類水解糖類水解

5、醛氧化醛氧化, ,苯的同系物被強(qiáng)氧化劑氧化苯的同系物被強(qiáng)氧化劑氧化, ,羧酸鹽酸羧酸鹽酸化化, ,酯酸性水解酯酸性水解酯化反應(yīng)酯化反應(yīng)基礎(chǔ)原料基礎(chǔ)原料輔助原料輔助原料副產(chǎn)物副產(chǎn)物副產(chǎn)物副產(chǎn)物中間體中間體中間體中間體輔助原料輔助原料輔助原料輔助原料目標(biāo)化合物目標(biāo)化合物三、有機(jī)合成的過(guò)程三、有機(jī)合成的過(guò)程這種按一定順序進(jìn)行的一系列反應(yīng)就構(gòu)成了合成路線。這種按一定順序進(jìn)行的一系列反應(yīng)就構(gòu)成了合成路線。1.1.有機(jī)物正向合成過(guò)程示意圖有機(jī)物正向合成過(guò)程示意圖【參考答案參考答案】1.1.三種引入三種引入C CC C的方法：的方法：(1)(1)鹵代烴消去鹵代烴消去 (2)(2)醇消去醇消去 (3)(3)C

6、CCC不完全加成等不完全加成等2.2.至少列出三種引入鹵素原子的方法：至少列出三種引入鹵素原子的方法：(1)(1)醇醇( (或酚或酚) )和和HXHX取代取代(2)(2)烯烴烯烴( (或炔烴或炔烴) )和和HXHX、X X2 2加成加成(3)(3)烷烴烷烴( (苯及其同系物苯及其同系物) )和和X X2 2的取代等的取代等（教材（教材P65P65思考與交流）思考與交流）3.3.至少列出四種引入羥基至少列出四種引入羥基(OH)(OH)的方法：的方法：(1)(1)烯烴和水加成烯烴和水加成(2)(2)鹵代烴和鹵代烴和NaOHNaOH水溶液共熱水溶液共熱( (水解水解) )(3)(3)醛醛( (或酮或

7、酮) )還原還原( (和和H H2 2加成加成) )(4)(4)酯水解酯水解(5)(5)醛氧化醛氧化( (引入引入COOHCOOH中的中的OH)OH)等等2.2.有機(jī)物逆向合成有機(jī)物逆向合成 （1 1）方法與步驟）方法與步驟基礎(chǔ)原料基礎(chǔ)原料目標(biāo)化合物目標(biāo)化合物中間體中間體中間體中間體（2 2）實(shí)例：用乙烯合成草酸二乙酯）實(shí)例：用乙烯合成草酸二乙酯CHCH2 2CHCH2 2 CHCH3 3CHCH2 2OHOH（中間體）（中間體）HOCHHOCH2 2CHCH2 2OHOH（中間體）（中間體）CHCH3 3CHCH2 2BrBrBrCHBrCH2 2CHCH2 2BrBr（中間體）（中間體）基

8、礎(chǔ)原料基礎(chǔ)原料（目標(biāo)化合物）（目標(biāo)化合物）O OCOCHCOCH2 2CHCH3 3O OCOCHCOCH2 2CHCH3 3O OO OHO C COH HO C COH 四、常見的官能團(tuán)轉(zhuǎn)化四、常見的官能團(tuán)轉(zhuǎn)化 1.1.官能團(tuán)種類變化：官能團(tuán)種類變化：CHCH3 3-COOCH-COOCH3 3CHCH3 3CHCH2 2-OH-OH氧化氧化CHCH3 3-CHO-CHO氧化氧化CHCH3 3CHCH2 2-Br-Br水解水解CHCH3 3-COOH-COOH酯化酯化2.2.官能團(tuán)數(shù)目變化：官能團(tuán)數(shù)目變化：CHCH3 3CHCH2 2-Br-Br消去消去CHCH2 2BrBrCHCH2 2

9、BrBrCHCH2 2CHCH2 2加加BrBr2 23.3.官能團(tuán)位置變化官能團(tuán)位置變化 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2BrBr消去消去CHCH3 3CH=CHCH=CH2 2加加HBrHBrCHCH3 3CH-CHCH-CH3 3BrBr4.4.官能團(tuán)的保護(hù)官能團(tuán)的保護(hù) 有些易于氧化的官能團(tuán)在一定條件下要保護(hù)起來(lái)使有些易于氧化的官能團(tuán)在一定條件下要保護(hù)起來(lái)使之不能參與反應(yīng)之不能參與反應(yīng) 1. 1.減少碳鏈減少碳鏈 2.2.增加碳鏈增加碳鏈一定條件一定條件CHCH2 2CHCH2 2 + HCN+ HCNCHCH3 3CHCH2 2CNCNRCl + ClRRCl + ClR+

10、2Na+ 2NaRRRR+2NaCl+2NaCl五、碳鏈的變化五、碳鏈的變化R RCOONa + NaOH RH+NaCOONa + NaOH RH+Na2 2COCO3 3RCRCO+OO+OCRCR R RCHCHCHRCHRKMnOKMnO4 4(H(H+ +) )CHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH CH CH3 3CHCH O OHCHHCH2 2CHCHO O+ +OHOHO O一定條件一定條件ClCHClCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2Cl+2Na +2NaClCl+2Na +2NaCl2ClCH2ClCH2 2CHCH2 2Cl+4Na +4NaCl

11、 Cl+4Na +4NaCl 3.3.形成碳環(huán)形成碳環(huán)O O C CO OOHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH2 2COOHCOOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH2 2+H+H2 2O O濃濃H H2 2SOSO4 42CH2CH3 3CHCOOHCHCOOHOHOH CHCH3 3CHCCHCO O +2H+2H2 2O OO O O OC C- -CHCHCHCH3 3 O O濃濃H H2 2SOSO4 4CHCH2 2 CH CHCHCH2 2 CH CHKMnOKMnO4 4(H(H+ +) )HOOCCHHOOCCH2 2CHCH2 2COOHCOOH稀

12、稀H H2 2SOSO4 4CHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH2 2COOHCOOHOHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH2 2O O C CO O+H+H2 2O O4.4.斷開碳環(huán)斷開碳環(huán)C OCC OC2 2H H5 5C OCC OC2 2H H5 5 O OO OCHCH3 3CHCH2 2OHOH六、乙二酸六、乙二酸( (草酸草酸) )二乙酯合成二乙酯合成 +H+H2 2O O1 1+Cl+Cl2 22 2水解水解3 3OO4 4濃濃H H2 2SOSO4 45 5 O OO OCOHCOHCOHCOHH H2 2C OHC OHH H2 2C OHC OH

13、( (石油裂解氣石油裂解氣) )CHCH2 2CHCH2 2H H2 2C ClC ClH H2 2C ClC Cl2.2.有機(jī)合成的方法有機(jī)合成的方法逆向合成分析法逆向合成分析法認(rèn)認(rèn)目目標(biāo)標(biāo)巧巧切切斷斷再再轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換得得原原料料得得路路線線1.1.有機(jī)合成的方法有機(jī)合成的方法正向合成分析法正向合成分析法 此法采用正向思維方法，從已知原料入手，找出合此法采用正向思維方法，從已知原料入手，找出合成所需要的直接或間接的中間產(chǎn)物，逐步推向目標(biāo)合成成所需要的直接或間接的中間產(chǎn)物，逐步推向目標(biāo)合成有機(jī)物。有機(jī)物。基礎(chǔ)原料基礎(chǔ)原料中間體中間體1 1中間體中間體2 2目標(biāo)化合物目標(biāo)化合物1 1下列變化屬于加成

14、反應(yīng)的是下列變化屬于加成反應(yīng)的是( )( )A A乙烯通過(guò)酸性乙烯通過(guò)酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液 B B乙醇和濃硫酸共熱乙醇和濃硫酸共熱C C乙炔使溴水褪色乙炔使溴水褪色 D D苯酚與濃溴水混合苯酚與濃溴水混合C CB BD D2 2由溴乙烷制取乙二醇，依次發(fā)生反應(yīng)的類型由溴乙烷制取乙二醇，依次發(fā)生反應(yīng)的類型( )( )A A取代、加成、水解取代、加成、水解 B B消去、加成、取代消去、加成、取代C C水解、消去、加成水解、消去、加成 D D消去、水解、取代消去、水解、取代3 3有機(jī)化合物分子中能引進(jìn)鹵原子的反應(yīng)是有機(jī)化合物分子中能引進(jìn)鹵原子的反應(yīng)是( )( )A A消去反應(yīng)消去反應(yīng)

15、B B酯化反應(yīng)酯化反應(yīng) C C水解反應(yīng)水解反應(yīng) D D取代反應(yīng)取代反應(yīng)D D4 4武茲反應(yīng)是重要的有機(jī)增碳反應(yīng)，可簡(jiǎn)單地表示為：武茲反應(yīng)是重要的有機(jī)增碳反應(yīng)，可簡(jiǎn)單地表示為：2RX+2NaRR+2NaX2RX+2NaRR+2NaX，現(xiàn)用，現(xiàn)用CHCH3 3CHCH2 2BrBr和和C C3 3H H7 7BrBr和和NaNa一一起反應(yīng)不可能得到的產(chǎn)物是起反應(yīng)不可能得到的產(chǎn)物是( )( )A.CHA.CH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 B.(CHB.(CH3 3) )2 2CHCH(CHCHCH(CH3 3) )2 2C C. .CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHC

16、H2 2CHCH3 3 D D.(.(CHCH3 3CHCH2 2) )2 2CHCHCHCH3 35 5對(duì)烯烴的加成反應(yīng)的機(jī)理基本有了共同的認(rèn)識(shí)，如乙對(duì)烯烴的加成反應(yīng)的機(jī)理基本有了共同的認(rèn)識(shí)，如乙烯和烯和BrBr2 2，是，是BrBr2 2的一個(gè)原子先與乙烯的雙鍵加成，并連接的一個(gè)原子先與乙烯的雙鍵加成，并連接到一個(gè)碳原子上，使另一個(gè)碳原子帶正電荷，易與帶負(fù)電到一個(gè)碳原子上，使另一個(gè)碳原子帶正電荷，易與帶負(fù)電的原子或原子團(tuán)結(jié)合。如果在溴水中加入的原子或原子團(tuán)結(jié)合。如果在溴水中加入ClCl- -和和I I- -，則下，則下列化合物不可能出現(xiàn)的是列化合物不可能出現(xiàn)的是( )( )A ACHCH2

17、 2BrCHBrCH2 2Br BBr BCHCH2 2BrCHBrCH2 2Cl Cl C CCHCH2 2BrCHBrCH2 2I DI DCHCH2 2ClCHClCH2 2I ID D6 6工業(yè)上以工業(yè)上以A A為主要原料來(lái)合成乙酸乙酯，其合成路線如下為主要原料來(lái)合成乙酸乙酯，其合成路線如下圖所示。其中圖所示。其中A A是石油裂解氣的主要成份，是石油裂解氣的主要成份，A A的產(chǎn)量通常用來(lái)的產(chǎn)量通常用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工水平。又知衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工水平。又知2CH2CH3 3CHO+OCHO+O2 2 2CH2CH3 3COOHCOOH。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1 1）寫出）寫出A A的電子式的電子式 。（2 2）B B、D D分子內(nèi)含有的官能團(tuán)分別是分子內(nèi)含有的官能團(tuán)分別是 、 （填名稱）。（填名稱）。（3）寫出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型：）寫出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型： ， 。（4）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式： ； ；