3.1.1有机合成的关键碳骨架的构建和官能团的引入课件高二化学选择性必修3

第1节

有机化合物的合成

课时11.掌握增长碳链和减短碳链的化学反应；2.熟悉烃及烃的衍生物之间的相互转化，能依据相关信息正确书写化学方程式。联想·质疑联想·质疑

1828年德国化学家维勒人工合成尿素以来，人类运用有机化学手段合成出许多自然界中存在的物质，也创造性地合成出许许多多自然界中并不存在的物质。请举例说明有机合成对人类生产、生活的影响。有机合成的产物被广泛地应用于工业、农业、国防、医药卫生等各个领域。你思考过合成有机化合物需要解决哪些问题吗？合成新的有机化合物改造天然有机化合物一、有机合成的流程明确目标化合物的结构设计合成路线合成目标化合物对样品进行结构测定试验其性质或功能大量合成思考：对比原料和产物的分子结构，体会每一步在合成中的目的。CH2CH2CH2—BrCH2—BrBr2NaCNCH2—CNCH2—CNH+,H2OCH2—COOHCH2—COOHH2O△,催化剂CH3CH2OH催化剂△CH2CH2COOCH2CH3COOCH2CH3官能团转化碳骨架构建官能团转化有机合成的关键构建碳骨架引入官能团包括碳链的增长、缩短与成环或开环等官能团的引入官能团的转化思考：对比原料和产物的分子结构，体会每一步在合成中的目的。二、碳骨架的构建1.增长碳链CH3CH2Br+NaCNCH3CH2CN

+NaBrH+,H2O(1)卤代烃的取代反应CH3CH2CNCH3CH2COOH丙腈(2)醛或酮与氢氰酸加成反应CH3—C—HO+H—CN催化剂CH3—C—CNOHH(3)羟醛缩合反应受羰基吸电子作用的影响，醛分子中的α-H活泼性增强。在一定条件下，分子中有α-H的醛会发生分子间加成反应。例如：2.减短碳链(1)烯烃、炔烃的氧化反应CCH—RR1R2CO+R—COOHR1R2KMnO4H+RC

CHRCOOHKMnO4H+(2)羧酸或羧酸盐脱羧反应CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3交流·研讨交流·研讨请以乙烯为起始物列出实现下列转化的途径。在碳链上引入卤素原子的途径：______________________________________________________________在碳链上引入羟基的途径：______________________________________________________________在碳链上引入羰基的途径：______________________________________________________________在碳链上引入羧基的途径：______________________________________________________________三、官能团的引入与转化1.引入碳碳双键：(1)醇或卤代烃的消去反应：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2OCH3CH2Br＋NaOHCH2=CH2↑＋NaBr＋H2O(2)炔烃与氢气、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应：CH≡CH+HClCH2=CHCl

浓硫酸∆乙醇∆催化剂∆三、官能团的引入与转化2.引入卤素原子

(1)烯烃或炔烃与卤素单质或卤化氢的加成反应：CH2=CH2+Br2

CH2BrCH2BrCH≡CH+HClCH2=CHCl催化剂∆(2)醇或酚与氢卤酸的取代反应：C2H5OH+HBr

C2H5Br＋H2O

∆+3Br2

3HBr

+

↓OHOHBrBrBr(3)烷烃或苯及其同系物的取代反应：CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl

光照+Br2FeBr3+HBrBr三、官能团的引入与转化3.引入羟基：(1)烯烃与水加成：(2)醛或酮催化氢化：(3)卤代烃的水解反应：CH2=CH2+H2OCH3CH2OH催化剂CH3CHO＋H2CH3CH2OH催化剂+H2—C—OCH3CH3催化剂∆—CH—OHCH3CH3CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr水∆(4)羧酸的还原反应：CH3COOHCH3CH2OHLiAlH4(5)酯的水解反应：CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH(6)酚盐溶液与CO2、HCl等反应：催化剂△ONa+HClOH+NaClONa+H2O+CO2OH+NaHCO3三、官能团的引入与转化4.引入醛基（或酮羰基）(1)醇的催化氧化：2CH3CH2OH+O2

2CH3CHO+2H2O

(2)某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应：∆Cu或Ag(CH3)2CC(CH3)2KMnO4H+2(CH3)2CO三、官能团的引入与转化5.引入羧基：(1)醛的氧化反应：2CH3CHO+O22CH3COOH催化剂∆(2)伯醇被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应：KMnO4H+R—COOHR—CH2OH(3)酯的水解反应：(4)某些烯烃、苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应：CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH催化剂∆CH3COOHKMnO4H+KMnO4H+CH3CHCHCH32CH3COOH1.判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)有机合成的关键是目标化合物分子碳骨架的构建和官能团的引入。(

)(2)绿色合成思想只要求所有原料都转化为目标化合物。(

)(3)用乙炔为原料制取CHClBr—CH2Br,可先与HBr加成,再与HCl加成。(

)(4)若以溴乙烷为主要原料制备乙二酸,则经过的最佳途径反应顺序为:消去—加成—取代—氧化。(

)(5)在有机合成中,利用卤代烃的消去反应可以形成不饱和键,能得到烯烃、炔烃等。(

)【练一练】2.下列反应中一定能使碳链增长的是(

)A.乙醇与卤化氢反应B.丙醛与HCN的加成反应C.1-丙醇与浓硫酸共热到170℃D.1-丁烯与H2加成B3.由乙醇制取乙二酸乙二酯的途径包含下列反应类型,其顺序正确的是(

)①取代反应②加成反应③氧化反应④消去反应

⑤酯化反应A.①②③④⑤ B.④②①③⑤C.②①③④⑤ D.④②③①⑤B4.能在有机化合物的分子中引入羟基官能团的反应类型有:(a)酯化反应,(b)取代反应,(c)消去反应,(d)加成反应,(e)水解反应。其中正确的组合有(

)A.(a)(b)(c) B.只有(d)(e)C.(b)(d)(e) D.(b)(c)(d)(e)C5.将