【课件】有机合成++第一课时+课件高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

有机合成（第一课时）——有机合成的主要任务任务一：认识有机合成问题1：什么是有机合成？

自然资源

↓

↓（加工和转化）

↓

功能各异、性能卓越的有机物问题2：有机合成的意义是什么？通过有机合成不仅可以制备天然有机物，还可以对天然有机物进行局部的结构改造和修饰，使其性能更加完美，以满足人类的特殊需求。CH2=CH2CH3CH2OHCH2-BrCH2-BrCH2-CNCH2-CNCH2-COOHCH2-COOHCH2CH2COOCH2CH3COOCH2CH3H2O、催化剂Br2NaCNH+、H2O催化剂丁二酸二乙酯（

）在生活中应用广泛，常用作食物加香剂、增塑剂和特种润滑剂，以乙烯为原料可合成丁二酸二乙酸。CH2COOCH2CH3CH2COOCH2CH3原料目标产物中间体1中间体2中间体3中间体4官能团转化官能团转化碳骨架构建官能团转化官能团转化有机合成的关键是：碳骨架构建和引入官能团任务二：构建碳骨架问题1：根据你已经学过的有机化学知识分析有哪些反应可以构建碳骨架？（碳链增长、缩短、成环）碳链增长酯化反应加聚反应分子间脱水卤代烃与氰化钠反应……碳链缩短酯类水解反应裂解反应……碳链成环多元醇、羟基酸、氨基酸脱水成环……问题2：阅读课本83页，分析各反应机理总结归纳碳骨架的构建方法？（碳链增长、缩短、成环）任务二：构建碳骨架1、碳链增长CH≡CHCH2=CHCN催化剂HCNCH2=CHCOOHH2O，H+加成反应水解反应C=OR(R1)H催化剂HCNCR(R1)HOHCNCR(R1)HOHCH2NH2催化剂H2

加成反应还原反应①不饱和有机物与HCN发生加成反应1、碳链增长②羟醛缩合反应ααβCH3-C-H+CH3CHOO催化剂CH3-C-CH2CHOOHH催化剂CH3-CH=CHCHO+H2O碳链增长酯化反应加聚反应分子间脱水卤代烃与氰化钠反应nCH2=CH2一定条件下—CH2=CH2—[]nCH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O浓硫酸C2H5OH+HOC2H5C2H5OC2H5+H2O浓硫酸140℃C2H5Cl+NaCNC2H5CN+NaCl不饱和有机物与HCN发生加成反应羟醛缩合反应1、碳链增长2、碳链缩短C=CH-RR’R’’C=OR’R’’H+KMnO4

+R-COOHRC≡CHH+KMnO4

R-COOH+CO2烯烃双键碳上有两个H产物是CO2；双键碳上有一个H产物是羧酸；双键碳上没有H产物是酮。炔烃三键碳上有一个H产物是CO2；三键碳上没有H产物是羧酸。-CHRR’H+KMnO4

-COOH与酸性KMnO4发生氧化反应2、碳链缩短碳链缩短酯类水解反应裂解反应C4H10CH4+C3H6高温高压CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O浓硫酸与酸性KMnO4发生氧化反应3、碳链成环COOH+COOH第尔斯-阿尔德反应3、碳链成环碳链成环多元醇、羟基酸、氨基酸脱水成环COOHCOOHHOCH2HOCH2+浓硫酸+2H2OO=CO=COOCH2CH2HOCH2CH2OH浓硫酸O+H2O第尔斯-阿尔德反应任务三：引入官能团问题1：结合如下有机物之间的转化，根据你已经学过的有机化学反应，思考常见引入官能团的方法？（碳碳双键、碳卤键、羟基、醛基、羧基、酯基）1、引入碳碳双键引入碳碳双键(1)醇的消去CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O醇(2)卤代烃的消去CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O浓硫酸170℃(3)炔烃的不完全加成CHCH+HClCH2=CHCl催化剂2、引入碳卤键引入碳卤键(1)烷烃、苯及同系物的卤代(2)不饱和烃与HX、X2加成(3)醇与HX的卤代CH3CH3+Cl2CH2=CH2↑+H2O光FeBr3

+Br2

-Br+HBr↑

光

-CH2Cl+HCl+Cl2

-CH3

CH2=CH2+HBrCH3CH2Br

CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O3、引入羟基引入羟基CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBrH2O(1)烯烃与水的加成反应(2)卤代烃的水解反应(3)醛或酮的还原反应CH2=CH2+H2OCH3CH2OH

催化剂CH3CHO+H2CH3CH2OH催化剂CH3-C-CH3+H2O催化剂CH3-CH-CH3OH4、引入醛基引入醛基(1)醇（伯醇）的氧化反应(2)炔烃的加成反应2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCu/AgCHCH+H2OCH3CHO催化剂5、引入羧基引入羧基(1)醛的氧化(2)酯的水解(3)烯烃的氧化(4)苯的同系物氧化2CH3CHO+O22CH3COOH催化剂CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+C2H5OHH+R-CH=CH2RCOOH+CO2↑KMnO4H+-CH-RR’KMnO4H+-COOH思考1：对羟基苯甲酸乙酯是一种常见的防腐剂，也常用于制药、皮革等行业，请以甲苯为原料，设计合成路线合成对羟基苯甲酸乙酯。思路：原料目标产物CH3COOC2H5OH已知：-CH3为邻、对位取代定位基；而-COOH为间位取代定位基CH3OHCOOHOHCH3ClCH3FeCl3Cl2CH3Cl一定条件CH3OH酸性KMnO4COOHOH浓硫酸C2H5OHCOOC2H5OH合成路线:问题2：上述合成路线是否存在缺陷？应该如何改进？任务四：官能团的保护CH3FeCl3Cl2CH3Cl一定条件CH3OH酸性KMnO4COOHOH浓硫酸C2H5OHCOOC2H5OH合成路线:问题2：上述合成路线是否存在缺陷？应该如何改进？CH3FeCl3Cl2CH3Cl一定条件CH3OH酸性KMnO4浓硫酸C2H5OHCOOC2H5OH改进路线:CH3ICH3OCH3HICOOHOCH3COOHOH任务四：官能团的保护1、羟基（酚羟基）的保护R-OHCH3IR-OCH3合成反应R’-OCH3HIR’-OH合成反应NaOHOHONaONaH+OH2、碳碳双键的保护R-CH=CH2

R-CH2CH2ClHClNaOH/乙醇合成反应3、氨基的保护R’-CH2CH2ClR’-CH=CH2

R-NH2HClR-NH3Cl合成反应R’-NH3ClNaOHR’-NH2R-NH2CH3-C-ClOR-NH-C-CH3O合成反应R’-NH-C-CH3OH2OR’-NH2任务五：学以致用思路：原料目标产物CH3CH2ClClCH2OHONaCHOONaCH3ClCH3CHO巩固练习：以甲苯和乙醛为原料合成高分子物质

，请设计合理的合成路线。OH—CH-CH—CHO[]nOH—CH-CH—CHO[]nOHCH=CHCHOCHCH2CHOONaOHCH=CHCHOONaCH3Cl2FeCl3CH3