3.5.有机合成课件 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

有机合成 1 有机合成的意义 ①制备天然有机物，弥补自然资源的不足。 ②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。 ③合成自然界中不存在的有机物，满足人们生活需要。 有机合成的概念 使用相对简单易得的原料，通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团，由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。 2 上课前布置学生先复习第二第三章的有机反应。 一、有机合成的任务 (1)与HCN发生加成反应 ①炔烃与HCN的加成反应 1.增长碳链 （一）构建碳骨架 原料分子中的碳原子 目标分子中的碳原子 少于 引入含碳原子的官能团 ②醛（或酮）与HCN的加成反应 (2)加聚反应 nCH2＝CH2 [ CH2-CH2 ]n 一定条件下 (3)酯化反应 (4)分子间脱水 C2H5−OH + HO−C2H5 C2H5−O−C2H5 + H2O 浓H2SO4 140 ℃ 18 18 O O CH3—C—OH+H—O—C2H5 CH3—C—O—C2H5 + H2O 浓H2SO4 2.碳链缩短 C＝CH—R R' R'' KMnO4 H＋ C＝O＋R—COOH R' R'' R—C≡CH KMnO4 H＋ CO2＋RCOOH CH— R R' KMnO4 H＋ HOOC— （1）烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮 （2）炔烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮 （3）芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸。 （5）水解反应 酯的水解、蛋白质水解、多糖水解。 （4）烷烃的裂化、裂解反应 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。 1,3-丁二烯与丙烯酸反应: COOH ＋ △ COOH 1 2 3 4 6 5 1 2 3 4 6 5 + △ COOCH3 COOCH3 COOCH3 COOCH3 CH3 + △ COOCH3 COOCH3 CH3 （2）酯化成环 （3）醇分子间脱水成环 1.碳碳双键的引入方法 浓硫酸 170℃ CH3CH2 OH CH2=CH2↑+H2O 醇∆ CH3CH2Br+NaOH CH2=CH2↑+NaBr+H2O CH≡CH + H2 CH2=CH2 Ni ∆ CH≡CH+HCl CH2=CHCl （二）有机合成的主要任务二——引入官能团 （1）醇或卤代烃的消去反应 （2）炔烃的不完全加成反应 2.碳卤键的引入方法 CH4 ＋ Cl2 CH3Cl ＋HCl 光 光 —CH3＋Cl2 —CH2Cl＋HCl ↑ 试剂：X2、HX （1）烷烃、苯及苯的同系物、醇或酚的取代反应 2.碳卤键的引入方法 试剂：X2、HX CH3CH2−OH + H−Br CH3CH2−Br + H2O △ （浓溶液） ＋3Br2 ＋3HBr （过量） OH OH Br Br Br （1）烷烃、苯及苯的同系物、醇或酚的取代反应 （2）烯烃或炔烃的加成反应 CH3CH＝CH2＋Br2 CH3CHBrCH2Br CH3CH＝CH2＋HCl CH3CHClCH3 △ (主要产物) CH≡CH+HCl CH2=CHCl CH≡CH+2Br2 CHBr2CHBr2 2.碳卤键的引入方法 3.羟基的引入方法 （1）烯烃与水、醛(酮)与H2、羟醛缩合等的加成反应 CH3CH＝CH2＋H2O CH3CH(OH )CH3 催化剂 加热、加压 催化剂 △ CH3CH2OH CH3CHO ＋H2 O －C－ CH3 CH3 ＋ H2 催化剂 △ OH －CH－ CH3 CH3 ＝ － 催化剂 CH3—C—CH2CHO OH H β α CH3—C—H O + CH3CHO α = CH3CH2CH2Cl+NaOH CH3CH2CH2OH+NaCl 水 △ CH3COOC2H5＋NaOH CH3COONa＋C2H5OH △ CH3COOC2H5＋H2O CH3COOH＋C2H5OH 稀硫酸 △ （2）卤代烃、酯等的水解（取代反应） 另外：酚盐溶液与CO2、HCl等反应 +NaCl