【課件】有機(jī)合成++第一課時(shí)+課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修3

有機(jī)合成（第一課時(shí)）——有機(jī)合成的主要任務(wù)任務(wù)一：認(rèn)識(shí)有機(jī)合成問(wèn)題1：什么是有機(jī)合成？

自然資源

↓

↓（加工和轉(zhuǎn)化）

↓

功能各異、性能卓越的有機(jī)物問(wèn)題2：有機(jī)合成的意義是什么？通過(guò)有機(jī)合成不僅可以制備天然有機(jī)物，還可以對(duì)天然有機(jī)物進(jìn)行局部的結(jié)構(gòu)改造和修飾，使其性能更加完美，以滿足人類的特殊需求。CH2=CH2CH3CH2OHCH2-BrCH2-BrCH2-CNCH2-CNCH2-COOHCH2-COOHCH2CH2COOCH2CH3COOCH2CH3H2O、催化劑Br2NaCNH+、H2O催化劑丁二酸二乙酯（

）在生活中應(yīng)用廣泛，常用作食物加香劑、增塑劑和特種潤(rùn)滑劑，以乙烯為原料可合成丁二酸二乙酸。CH2COOCH2CH3CH2COOCH2CH3原料目標(biāo)產(chǎn)物中間體1中間體2中間體3中間體4官能團(tuán)轉(zhuǎn)化官能團(tuán)轉(zhuǎn)化碳骨架構(gòu)建官能團(tuán)轉(zhuǎn)化官能團(tuán)轉(zhuǎn)化有機(jī)合成的關(guān)鍵是：碳骨架構(gòu)建和引入官能團(tuán)任務(wù)二：構(gòu)建碳骨架問(wèn)題1：根據(jù)你已經(jīng)學(xué)過(guò)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)分析有哪些反應(yīng)可以構(gòu)建碳骨架？（碳鏈增長(zhǎng)、縮短、成環(huán)）碳鏈增長(zhǎng)酯化反應(yīng)加聚反應(yīng)分子間脫水鹵代烴與氰化鈉反應(yīng)……碳鏈縮短酯類水解反應(yīng)裂解反應(yīng)……碳鏈成環(huán)多元醇、羥基酸、氨基酸脫水成環(huán)……問(wèn)題2：閱讀課本83頁(yè)，分析各反應(yīng)機(jī)理總結(jié)歸納碳骨架的構(gòu)建方法？（碳鏈增長(zhǎng)、縮短、成環(huán)）任務(wù)二：構(gòu)建碳骨架1、碳鏈增長(zhǎng)CH≡CHCH2=CHCN催化劑HCNCH2=CHCOOHH2O，H+加成反應(yīng)水解反應(yīng)C=OR(R1)H催化劑HCNCR(R1)HOHCNCR(R1)HOHCH2NH2催化劑H2

加成反應(yīng)還原反應(yīng)①不飽和有機(jī)物與HCN發(fā)生加成反應(yīng)1、碳鏈增長(zhǎng)②羥醛縮合反應(yīng)ααβCH3-C-H+CH3CHOO催化劑CH3-C-CH2CHOOHH催化劑CH3-CH=CHCHO+H2O碳鏈增長(zhǎng)酯化反應(yīng)加聚反應(yīng)分子間脫水鹵代烴與氰化鈉反應(yīng)nCH2=CH2一定條件下—CH2=CH2—[]nCH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O濃硫酸C2H5OH+HOC2H5C2H5OC2H5+H2O濃硫酸140℃C2H5Cl+NaCNC2H5CN+NaCl不飽和有機(jī)物與HCN發(fā)生加成反應(yīng)羥醛縮合反應(yīng)1、碳鏈增長(zhǎng)2、碳鏈縮短C=CH-RR’R’’C=OR’R’’H+KMnO4

+R-COOHRC≡CHH+KMnO4

R-COOH+CO2烯烴雙鍵碳上有兩個(gè)H產(chǎn)物是CO2；雙鍵碳上有一個(gè)H產(chǎn)物是羧酸；雙鍵碳上沒(méi)有H產(chǎn)物是酮。炔烴三鍵碳上有一個(gè)H產(chǎn)物是CO2；三鍵碳上沒(méi)有H產(chǎn)物是羧酸。-CHRR’H+KMnO4

-COOH與酸性KMnO4發(fā)生氧化反應(yīng)2、碳鏈縮短碳鏈縮短酯類水解反應(yīng)裂解反應(yīng)C4H10CH4+C3H6高溫高壓CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O濃硫酸與酸性KMnO4發(fā)生氧化反應(yīng)3、碳鏈成環(huán)COOH+COOH第爾斯-阿爾德反應(yīng)3、碳鏈成環(huán)碳鏈成環(huán)多元醇、羥基酸、氨基酸脫水成環(huán)COOHCOOHHOCH2HOCH2+濃硫酸+2H2OO=CO=COOCH2CH2HOCH2CH2OH濃硫酸O+H2O第爾斯-阿爾德反應(yīng)任務(wù)三：引入官能團(tuán)問(wèn)題1：結(jié)合如下有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化，根據(jù)你已經(jīng)學(xué)過(guò)的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，思考常見(jiàn)引入官能團(tuán)的方法？（碳碳雙鍵、碳鹵鍵、羥基、醛基、羧基、酯基）1、引入碳碳雙鍵引入碳碳雙鍵(1)醇的消去CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O醇(2)鹵代烴的消去CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O濃硫酸170℃(3)炔烴的不完全加成CHCH+HClCH2=CHCl催化劑2、引入碳鹵鍵引入碳鹵鍵(1)烷烴、苯及同系物的鹵代(2)不飽和烴與HX、X2加成(3)醇與HX的鹵代CH3CH3+Cl2CH2=CH2↑+H2O光FeBr3

+Br2

-Br+HBr↑

光

-CH2Cl+HCl+Cl2

-CH3

CH2=CH2+HBrCH3CH2Br

CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O3、引入羥基引入羥基CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBrH2O(1)烯烴與水的加成反應(yīng)(2)鹵代烴的水解反應(yīng)(3)醛或酮的還原反應(yīng)CH2=CH2+H2OCH3CH2OH

催化劑CH3CHO+H2CH3CH2OH催化劑CH3-C-CH3+H2O催化劑CH3-CH-CH3OH4、引入醛基引入醛基(1)醇（伯醇）的氧化反應(yīng)(2)炔烴的加成反應(yīng)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCu/AgCHCH+H2OCH3CHO催化劑5、引入羧基引入羧基(1)醛的氧化(2)酯的水解(3)烯烴的氧化(4)苯的同系物氧化2CH3CHO+O22CH3COOH催化劑CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+C2H5OHH+R-CH=CH2RCOOH+CO2↑KMnO4H+-CH-RR’KMnO4H+-COOH思考1：對(duì)羥基苯甲酸乙酯是一種常見(jiàn)的防腐劑，也常用于制藥、皮革等行業(yè)，請(qǐng)以甲苯為原料，設(shè)計(jì)合成路線合成對(duì)羥基苯甲酸乙酯。思路：原料目標(biāo)產(chǎn)物CH3COOC2H5OH已知：-CH3為鄰、對(duì)位取代定位基；而-COOH為間位取代定位基CH3OHCOOHOHCH3ClCH3FeCl3Cl2CH3Cl一定條件CH3OH酸性KMnO4COOHOH濃硫酸C2H5OHCOOC2H5OH合成路線:問(wèn)題2：上述合成路線是否存在缺陷？應(yīng)該如何改進(jìn)？任務(wù)四：官能團(tuán)的保護(hù)CH3FeCl3Cl2CH3Cl一定條件CH3OH酸性KMnO4COOHOH濃硫酸C2H5OHCOOC2H5OH合成路線:問(wèn)題2：上述合成路線是否存在缺陷？應(yīng)該如何改進(jìn)？CH3FeCl3Cl2CH3Cl一定條件CH3OH酸性KMnO4濃硫酸C2H5OHCOOC2H5OH改進(jìn)路線:CH3ICH3OCH3HICOOHOCH3COOHOH任務(wù)四：官能團(tuán)的保護(hù)1、羥基（酚羥基）的保護(hù)R-OHCH3IR-OCH3合成反應(yīng)R’-OCH3HIR’-OH合成反應(yīng)NaOHOHONaONaH+OH2、碳碳雙鍵的保護(hù)R-CH=CH2

R-CH2CH2ClHClNaOH/乙醇合成反應(yīng)3、氨基的保護(hù)R’-CH2CH2ClR’-CH=CH2

R-NH2HClR-NH3Cl合成反應(yīng)R’-NH3ClNaOHR’-NH2R-NH2CH3-C-ClOR-NH-C-CH3O合成反應(yīng)R’-NH-C-CH3OH2OR’-NH2任務(wù)五：學(xué)以致用思路：原料目標(biāo)產(chǎn)物CH3CH2ClClCH2OHONaCHOONaCH3ClCH3CHO鞏固練習(xí)：以甲苯和乙醛為原料合成高分子物質(zhì)

，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的合成路線。OH—CH-CH—CHO[]nOH—CH-CH—CHO[]nOHCH=CHCHOCHCH2CHOONaOHCH=CHCHOONaCH3Cl2FeCl3CH3