内容正文:
《2021-2022学年高二化学同步精品学案(新人教版选择性必修3)》
第三章 烃的衍生物
第五节 有机合成
第1课时 有机合成的主要任务
有机合成:
利用 原料构建的目标分子。
一、有机合成的主要任务
(一)构建碳骨架:包括碳链的增长、缩短与成环等
1.增长碳链
(1)引入氰基
①烯烃(炔烃)与HCN的加成反应
CH≡CH CH2==CHCN (名称: )
②醛、酮中的不饱和键与HCN的加成反应
==O
(2)羟醛缩合反应:含有αH的醛在一定条件下可发生加成反应,生成β羟基醛,进而发生消去反应。
CH3CHO+H3CHO
β—羟基醛 α,β—不饱和醛
2.缩短碳链
(1)氧化反应:苯的同系物氧化、烯烃与炔烃的氧化
①=CH—R
(2)水解反应:酯的水解、蛋白质水解、多糖水解
(3)裂化裂解:烃的裂化、裂解
3.碳链成环
(1)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的烯烃,如1,3丁二烯)与含碳碳双键的
化合物在一定条件下发生第尔斯阿尔德反应(DielsAlder reaction),得到环加成产物,构建了环状碳骨架,例如:
(3)形成环醚:HOCH2CH2OH
二、官能团的引入
引入官能团
引入方法
引入卤素原子
①烷烃、芳香烃和酚的与卤素单质取代;
②醇与氢卤酸(HX)取代;③不饱和烃与HX、X2的加成;
引入羟基
①烯烃与水加成;②醛、酮与氢气加成;
③卤代烃水解;④酯的水解;⑤葡萄糖发酵产生乙醇
引入碳碳双键
①某些醇或卤代烃的消去;②炔烃不完全加成;
③烷烃裂化
引入碳氧双键
①醇的催化氧化;
②连在同一个碳上的两个卤素原子水解;
③含碳碳三键的物质与水加成
引入羧基
①醛基氧化;②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解
【课堂练习】在通常情况下,多个羟基连在同一个碳原子上的分子结构是不稳定的,容易自动失水,生成碳氧双键的结构: + H2O,已知下列转化关系:
(1)写出物质的结构简式:A 、B 、C 、D 。
(2)由B生成C的化学反应方程式为 __________________________________________。
【资料卡片】官能团的保护
含有多个官能团的有机物在进行反应时,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。如—OH保护过程:
〔理解应用〕对乙酰氨基酚俗称扑热息痛,具有很强的解热镇痛作用,工业上通过下列方法合成(B1和B2、C1和C2分别互为同分异构体,无机产物已略去)。请按要求填空:
(1)上述反应①~⑤中,属于取代反应的有________(填序号)。
(2)工业上设计反应①的目的是______________________________________________。
【预习检验】
1.有机化合物分子中能引入卤素原子的反应是( )
A.消去反应 B.酯化反应 C.水解反应 D.取代反应
2.下列反应能使碳链缩短的是( )
A.醛与氢氰酸(HCN)加成 B.羟醛缩合反应
C.卤代烃的消去 D.乙苯被高锰酸钾溶液氧化
3. 烯烃在一定条件下发生氧化反应时C==C发生断裂,RCH==CHR'可以氧化成RCHO和R'CHO,在该条件下烯烃分别被氧化后产物可能有CH3CHO的是 ( )
A.(CH3)2C==CH(CH2)2CH3 B.CH2==CH(CH2)2CH3
C.CH3CH==CH—CH==CH2 D.CH3CH2CH==CHCH2CH3
4.已知 + H2O。现有A、B、C、D、E、F六种有机物有如下转化关系,其中A的分子式为C4H8O3。下列判断正确的是 ( )
A.有机物A结构可能有四种
B.反应①属于氧化反应
C.有机物B、D的最简式相同
D.有机物E是交