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第五节 有机合成
第三章 烃的衍生物
3.5.2 有机合成的主要任务
引入官能团及官能团的保护
学习目标
教材内容:P84
1.掌握常见有机官能团的性质和特征反应
2.掌握官能团的引入、消除和转化的方法和技巧。
3.能掌理解有机合成中的官能团保护的原理,能设计方案对羟基、碳碳双键、醛(羰)基、氨基等官能团进行保护。
名称 官能团(名称) 代表物 主要化学性质
烃 烷烃 ----------- 甲烷 燃烧氧化 、取代、裂化
烯烃 碳碳双键 乙烯 氧化、加成、加聚
炔烃 碳碳叁键 乙炔 氧化、加成、加聚
芳香烃 ----------- 苯、甲苯 氧化、取代、加成
烃的衍生物 卤代烃 —X 碳卤键 溴乙烷 水解、消去
醇 —OH 羟基 乙醇 取代、消去、氧化、缩聚
醚 醚键 二甲醚 -----------
酚 —OH 羟基 苯酚 弱酸性、取代、显色、氧化、缩聚
醛 —CHO 醛基 乙醛 加成、氧化、缩聚
酮 羰基 丙酮 加成
羧酸 —COOH 羧基 乙酸 酸性、酯化、缩聚
酯 —COOR 酯基 乙酸乙酯 水解
胺 —NH2 胺基 甲胺、苯胺 与盐酸反应
酰胺 酰胺基 乙酰胺、苯甲酰胺 水解
各种官能团及性质
回顾提升
(1)卤代反应:饱和烃、苯、苯的同系物,醇的卤代等;
(2)酯化反应: 醇、羧酸、糖类等;(成肽反应:待补充);
(3)水解反应: 卤代烃、酯、低聚糖、多糖、蛋白质等;
(4)硝化反应:苯和苯的同系物等;
(5)磺化反应:苯和苯的同系物等;
(6)醇的分子间脱水。
1.取代反应
2.加成反应(生成饱和键)
烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛、酮(可与H2加成)等
有机反应的基本类型
3.消去反应(生成不饱和键)
卤代烃、醇等
4.氧化反应(加氧或去氢)
(1)燃烧:绝大多数有机物;
(2)酸性高锰酸钾溶液:烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛等;
(3)直接(或催化)氧化反:酚、醇、醛、葡萄糖等。
5.还原反应(加氢或去氧)
烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、葡萄糖等。
6.聚合反应
7.与浓硝酸的颜色反应
8.与FeCl3溶液的显色反应
(1)加聚反应(只有高分子产物):烯烃、炔烃等;
(2)缩聚反应(产物有高分子又有小分子):苯酚与甲醛、羧基与羟基或氨基
酚类物质
(含苯环的)蛋白质
回顾提升
不饱和烃
饱和烃
卤代烃
醇
醛
羧酸
酯
卤代
脱卤
水解
取代
氧化
还原
酯化
水解
氧化
加成
消去
加成
消去
水解
酯化
有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应,可以实现有机物类别的转化,并引人目标官能团。
1.引入碳碳双键的方法;
2.引入卤素原子的方法;
3.引入羟基的方法;
4.引入醛基的方法;
5.引入碳氧双键的方法;
6.引入羧基的方法;
7.引入酯基的方法。
一、官能团的引入
炔
烯
烷
卤代烃
醇
醛
羧酸
H2加成
H2加成
X2取代
水解
氧化
氧化
还原
(+H2)
HX取代
1. 引入碳碳双键的方法
CH3CH2 OH
浓硫酸
170℃
CH2=CH2↑
+H2O
醇
△
CH2=CH2↑+ NaBr + H2O
CH3CH2Br +NaOH
CH≡CH + HBr CH2=CHBr
催化剂
△
酯
(1)醇的消去反应
(3)炔烃的不完全(限制物质的量)加成反应
(NaOH醇溶液,加热)
(2)卤代烃的消去反应
(浓硫酸,加热)
(催化剂,加热)
基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学
基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学
高 中 化 学 选 择 性 必 修 三 ( 2019 人 教 版 )
炔
烯
烷
卤代烃
醇
醛
羧酸
H2加成
H2加成
X2取代
水解
氧化
氧化
还原
(+H2)
HX取代
(1)醇(或酚)的取代反应
①醇与浓HX:
②酚与浓溴水:
C2H5OH + HBr(浓) C2H5Br + H2O
△
2. 引入卤原子的方法
酯
+3Br2
+3HBr
(过量)
OH
OH
Br
Br
Br
炔
烯
烷
卤代烃
醇
醛
羧酸
H2加成
H2加成
X2取代
水解
氧化
氧化
还原
(+H2)
HX取代
(2)烯烃(或炔烃)与卤素单质X2、卤化氢H