【課件】有機(jī)合成的主要任務(wù)++課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修3

第三章烴的衍生物第五節(jié)

有機(jī)合成

課時(shí)1甲基丙烯酸羥乙酯水仙花香料

苯甲酸苯甲酯最早源自水仙花，在自然界存在，但含量太低，不能滿足人們的需要。

隱形眼鏡材料是自然界中原本不存在的有機(jī)化合物。

阿司匹林是對(duì)自然界中存在的水楊酸進(jìn)行人工改造而合成的。有機(jī)合成1.熟悉烴及烴的衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化、主要的有機(jī)反應(yīng)類型及其特點(diǎn)，能依據(jù)相關(guān)信息正確書寫化學(xué)方程式；2.認(rèn)識(shí)有機(jī)合成的關(guān)鍵是碳骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化。

有機(jī)合成使用相對(duì)簡(jiǎn)單易得的原料，通過有機(jī)化學(xué)反應(yīng)來構(gòu)建碳骨架和引入官能團(tuán)，由此合成具有特定結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的目標(biāo)分子。有機(jī)合成主要任務(wù)構(gòu)建碳骨架引入官能團(tuán)包括碳鏈的增長(zhǎng)、縮短與成環(huán)等官能團(tuán)的引入官能團(tuán)的消除有機(jī)化合物分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)一、構(gòu)建碳骨架1.碳鏈的增長(zhǎng)(2)炔烴與氫氰酸的加成反應(yīng)CH

CH催化劑HCNCH2CHCN丙烯腈?H2O，H+CH2CHCOOH丙烯酸(1)醛與氫氰酸的加成反應(yīng)CORH催化劑HCNCRHOHCNCRHOHCH2NH2催化劑H2羥基腈氨基醇(3)酮與氫氰酸的加成反應(yīng)：(4)羥醛縮合反應(yīng)：醛分子中在醛基鄰位碳原子上的氫原子（α-H）受羰基吸電子作用的影響，具有一定的活潑性。分子內(nèi)含有α-H的醛在一定條件下可發(fā)生加成反應(yīng)，生成β-羥基醛，該產(chǎn)物易失水，得到α，β-不飽和醛。這類反應(yīng)被稱為羥醛縮合反應(yīng)。CH3—C—CH3O催化劑HCNCH3—C—CNOHCH3?H2O，H+CH3—C—COOHOHCH3CH3—C—H

+OαCH3CHO催化劑CH3—C—CH2CHOOHHαβ催化劑?CH3—CHCHCHO+H2Oαβ2.碳鏈的縮短(1)烯烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化，生成碳鏈縮短的羧酸或酮(2)炔烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化，生成碳鏈縮短的羧酸或酮舉例：氧化反應(yīng)等可以使烴分子鏈縮短烷烴的裂解CCH—RR1R2CO+R—COOHR1R2RC

CHRCOOHCH3CH2C

CCH3CH3CH2COOH+CH3COOHKMnO4H+KMnO4H+KMnO4H+(3)芳香烴的側(cè)鏈被酸性高錳酸鉀溶液氧化，生成碳鏈縮短的羧酸舉例：—CHRR1KMnO4H+—COOH—CH2CH3KMnO4H+—COOH3.成環(huán)反應(yīng)(1)第爾斯-阿爾德反應(yīng)：

共軛二烯烴(含有兩個(gè)碳碳雙鍵，且兩個(gè)雙鍵被一個(gè)單鍵隔開的烯烴，如1,3-丁二烯)與含碳碳雙鍵的化合物在一定條件下發(fā)生第爾斯-阿爾德反應(yīng)(Diels-Alder-reaction),得到環(huán)加成產(chǎn)物，構(gòu)建了環(huán)狀碳骨架。+COOHCOOH?(2)形成環(huán)酯：二、引入官能團(tuán)引入官能團(tuán)(包括引入、消除)的反應(yīng)類型常見的有取代、加成、消去、氧化還原等。1.引入碳碳雙鍵：(1)醇或鹵代烴的消去反應(yīng)：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2OCH3CH2Br＋NaOHCH2=CH2↑＋NaBr＋H2O(2)炔烴與氫氣、鹵化氫、鹵素單質(zhì)的不完全加成反應(yīng)：CH≡CH+HClCH2=CHCl

濃硫酸?乙醇?催化劑?2.引入碳鹵鍵(2)烷烴或苯及其同系物的取代反應(yīng)：(3)醇或酚與氫鹵酸的取代反應(yīng)：(1)烯烴或炔烴與鹵素單質(zhì)或鹵化氫的加成反應(yīng)：CH2=CH2+Br2

CH2BrCH2BrCH≡CH+HClCH2=CHCl催化劑?CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl

光照+Br2FeBr3+HBrBrC2H5OH+HBr

C2H5Br＋H2O

?+3Br2

3HBr

+

↓OHOHBrBrBr3.引入羥基：(1)烯烴與水加成：(2)醛或酮與H2加成：(3)鹵代烴的水解反應(yīng)：CH2=CH2+H2OCH3CH2OH催化劑?CH3CHO＋H2CH3CH2OH催化劑?+H2—C—OCH3CH3催化劑?—CH—OHCH3CH3CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr水?(4)酯的水解反應(yīng)：CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH(5)酚鹽溶液與CO2、HCl等反應(yīng)：催化劑△ONa+HClOH+NaClONa+H2O+CO2OH+NaHCO34.引入醛基（或酮羰基）(1)醇的催化氧化：2CH3CH2OH+O2

2CH3CHO+2H2O

(2)某些烯烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化的反應(yīng)：?Cu或Ag(CH3)2CC(CH3)2KMnO4H+2(CH3)2CO5.引入羧基：(1)醛的氧化反應(yīng)：(2)酯的水解反應(yīng)：(3)某些烯烴、苯的同系物被酸性高錳酸鉀溶液氧化的反應(yīng)：(4)伯醇被酸性高錳酸鉀溶液氧化的反應(yīng)：2CH3CHO+O22CH3COOH催化劑?CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH催化劑?CH3COOHKMnO4H+KMnO4H+CH3CHCHCH32CH3COOHKMnO4H+R—COOHR—CH2OH6.引入酯基：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O濃硫酸△7.官能團(tuán)的消除加成①不飽和鍵取代、消去、酯化、氧化②羥基加成、氧化③醛基消去、水解④鹵原子水解⑤酯基8.官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化(1)利用衍變關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化：(2)官能團(tuán)數(shù)目增加或減少：R—CH2—CH2OHR—CH=CH2(3)改變官能團(tuán)位置：CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2RCH2OHRCHORCOOHO2、Cu、△H2、催化劑、△Ag(NH3)2OH、Cu(OH)2、△或O2、催化劑、△消去水解與X2加成R—CH—CH2XXR—CH—CH2OHOH消去加成H3C—CH—CH3OH9.官能團(tuán)的保護(hù)

含有多個(gè)官能團(tuán)的有機(jī)物在進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，非目標(biāo)官能團(tuán)也可能受到影響。此時(shí)需要將該官能團(tuán)保護(hù)起來，先將其轉(zhuǎn)化為不受該反應(yīng)影響的其他官能團(tuán)，反應(yīng)后再轉(zhuǎn)化復(fù)原。(1)酚羥基的保護(hù)

醛基可被弱氧化劑氧化，為避免在反應(yīng)過程中受到影響，對(duì)其保護(hù)和恢復(fù)過程為(2)醛基的保護(hù)思考與討論舉例說明在合成有機(jī)化合物時(shí),如何保護(hù)碳碳雙鍵?

如需氧化含碳碳雙鍵的分子中的羥基時(shí),先讓碳碳雙鍵與HX發(fā)生加成反應(yīng),氧化后再發(fā)生消去反應(yīng)生成碳碳雙鍵,如:[練一練]1.判斷正誤(1)消去反應(yīng)可以引入碳碳雙鍵,加成反應(yīng)也可以引入碳碳雙鍵。(

)(2)一定條件下,可以通過取代反應(yīng)由溴乙烷制備乙醇。(

)(3)丙烯中既可以引入碳鹵鍵也可以引入羥基。(

)(4)加聚反應(yīng)可以使有機(jī)化合物碳鏈增長(zhǎng)。(

)(5)消去反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、酯化反應(yīng)等都可以消除羥基。(

)2.將

直接氧化能得到

嗎？若不能，如何得到？不能