高中化学第3章　第5节　第1课时　有机合成的主要任务

第五节有机合成第1课时有机合成的主要任务［核心素养发展目标］通过碳骨架的构建、官能团的转化，体会有机合成的基本任务，掌握有机化合物分子碳骨架的构建，官能团引入、转化或消除的方法。一、构建碳骨架有机合成使用相对的原料，通过有机化学反应来构建和引入，由此合成出具有特定和的目标分子。

碳骨架是有机化合物分子的结构基础，进行有机合成时需要考虑碳骨架的形成，包括碳链的和、等过程。

1.碳链的增长(1)炔烃与HCN加成CH≡CH丙烯腈丙烯酸(2)醛或酮与HCN加成羟基腈氨基醇(物质的量之比为1∶2加成)带正电荷的原子或原子团连接在上，带负电荷的原子或原子团连接在上。

(3)羟醛缩合反应醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(α⁃H)受羰基吸电子作用的影响，具有一定的活泼性。分子内含有α⁃H的醛在一定条件下可发生加成反应，生成β⁃羟基醛，该产物易失水，得到α，β⁃不饱和醛。+CαH3CHO

。

2.碳链的缩短反应可以使烃分子链缩短。

(1)烯烃。

(2)炔烃RC≡CH。

(3)芳香烃。

与苯环相连的碳原子上才能被酸性高锰酸钾溶液氧化。

3.碳链的成环(1)共轭二烯烃共轭二烯烃含有两个碳碳双键，且两个双键被一个单键隔开。(第尔斯⁃阿尔德反应的加成原理)。(2)环酯+。

(3)环醚HOCH2CH2OH。

阅读教材“资料卡片”，了解羟醛缩合的原理，思考下列问题：(1)如何由苯甲醛和乙醛制取？(2)如何由甲醛和乙醛制取？1.碳链增长在有机合成中具有重要意义，它是实现由小分子有机物向较大分子有机物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应，其中可以实现碳链增长的是()A.CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热B.CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热C.CH3CH2Br和NaOH的水溶液共热D.乙烯和H2O的加成反应2.已知卤代烃可与金属钠反应，生成碳链较长的烃：R—X+2Na+R'—XR—R'+2NaX。现有CH3CH2Br和CH3CHBrCH3的混合物，使其与金属钠反应，不可能生成的烃是()A.己烷 B.正丁烷C.2，3⁃二甲基丁烷 D.2⁃甲基丁烷二、引入官能团有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应，可以实现有机化合物类别的转化，并引入目标官能团。1.引入碳碳双键(1)醇的消去反应CH3CH2OH。

(2)卤代烃的消去反应CH3—CH2—Br+NaOH。

(3)炔烃与H2、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应CH≡CH+HCl。

2.引入碳卤键(1)烷烃、芳香烃的取代反应CH4+Cl2CH3Cl+HCl；+Br2；

+Cl2。

(2)醇与氢卤酸(HX)的取代反应CH3—CH2—OH+HBr。

(3)炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应CH3CHCH2+Br2；

CH3CHCH2+HCl(主要产物)；

CH≡CH+HCl。

3.引入羟基(1)烯烃与水的加成反应CH2CH2+H2O。

(2)醛或酮的还原反应CH3CHO+H2；

+H2。

(3)卤代烃、酯的水解反应CH3CH2Br+NaOH；

CH3COOC2H5+H2O；

CH3COOC2H5+NaOH。

4.引入醛基(1)醇的催化氧化反应2CH3CH2OH+O2。

(2)炔烃与水的加成反应CH≡CH+H2O。

5.引入羧基(1)醛的氧化反应2CH3CHO+O2。

(2)某些烯烃、苯的同系物被KMnO4(H+)溶液氧化CH3CHCHCH3；

。

(3)酯、酰胺的水解+H2O；

RCONH2+H2O+HCl。

1.由溴乙烷制取乙二醇，并标注反应类型。2.由溴乙烷转化成乙酸乙酯并标注反应类型。3.由怎样转变为？1.下列说法不正确的是()A.可发生消去反应引入碳碳双键B.可发生催化氧化反应引入羧基C.CH3CH2Br可发生取代反应引入羟基D.与CH2CH2可发生加成反应形成碳环2.在有机合成中，常会引入官能团或将官能团消除，下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是()A.乙烯乙二醇：CH2CH2B.溴乙烷乙醇：CH3CH2BrCH2CH2CH3CH2OHC.1⁃溴丁烷1⁃丁炔：CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHCH2D.乙烯乙炔：CH2CH2三、官能团的保护含有多个官能团的有机化合物在进行反应时，非目标官能团也可能受到影响，此时需要将该官能团保护起来，先将其转化为不受该反应影响的其他官能团，反应后再转化复原。1.羟基的保护(1)醇羟基①将醇羟基转化为醚键，反应结束后再脱除R—OHR—O—R'→…→合成反应R″—O—R'②将醇羟基转化为酯基，再水解复原(2)酚羟基①用NaOH溶液保护②用CH3I保护2.氨基的保护(1)用酸转化为盐保护(2)用醋酸酐转化为酰胺保护3.碳碳双键的保护利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。CH2CH2

CH2CH24.醛基(或酮羰基)的保护用乙醇(或乙二醇)加成保护①。②。1.将直接氧化能得到吗？若不能，如何得到？2.某种药物中间体的合成路线如下，其中②的目的是什么？设计方案以CH2CHCH2OH为原料制备CH2CHCOOH。

答案精析一、简单易得碳骨架官能团结构性质增长缩短成环1.(1)CH2CHCNCH2CHCOOH(2)氧原子碳原子(3)CH3—CβHCαHCHO+H2O2.氧化(1)+HOOC—R(2)RCOOH(3)至少连有一个氢原子3.(2)+2H2O(3)+H2O深度思考(1)+CH3CHO+H2O。(2)3HCHO+CH3CHO。应用体验1.A2.A［CH3CH2Br与金属钠以物质的量之比为1∶1发生反应能够生成正丁烷和溴化钠；CH3CHBrCH3与金属钠以物质的量之比为1∶1发生反应能够生成2，3⁃二甲基丁烷和溴化钠；CH3CH2Br、CH3CHBrCH3与金属钠以物质的量之比为1∶1∶2发生反应能够生成2⁃甲基丁烷和溴化钠。］二、1.(1)CH2CH2↑+H2O(2)CH2CH2↑+NaBr+H2O(3)CH2CHCl2.(1)+HBr↑+HCl(2)CH3—CH2—Br+H2O(3)CH3CHBrCH2BrCH3CHClCH3CH2CHCl3.(1)CH3CH2OH(2)CH3CH2OH(3)CH3CH2—OH+NaBrCH3COOH+C2H5OHCH3COONa+C2H5OH4.(1)2CH3CHO+2H2O(2)CH3—CHO5.(1)2CH3COOH(2)2CH3COOH(3)+CH3OHRCOOH+NH4Cl深度思考1.CH3CH2BrCH2CH2CH2Br—CH2BrHOCH2CH2OH。2.CH3CH2—BrCH3CH2—OHCH3—CHOCH3—COOHCH3—COOCH2CH3。3.。应用体验1.B2.B三、1.(2)①②2.(1)(2)3.CH3CH2Cl深度思考1.不能。因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把