3.5 有机合成-【超级课堂】2022-2023学年高二化学同步精品课件（人教版2019选择性必修3)

人教版选择性必修三 3.5有机合成 xu 远古时代 19世纪20年代 物质丰富的今天 人类依靠自然资源，加工转化自然资源，从生物体中获得有机化合物 德国化学家维勒合成尿素,开创人工合成有机物新时代 世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。 CO(NH2)2 随着新的有机反应、新试剂的不断发现和有机合成理论的发展，有机合成的技术和效率不断提高。 1.从远古... text has been truncated due to evaluation version limitation. 2 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。 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如图所示的成酯修饰。 有机合成 合成的任务 合成路线的设计 构建碳骨架 官能团的引入、转化、消除及保护 原则 成本低、产率高 环境友好、路线短 方法 逆向设计合成路线 增长和缩短、成环等过程 有机合成简介： 一、构建碳骨架 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，包括碳链的增长和缩短、成环等过程。 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 1.碳链增长 (1)与HCN发生加成反应 ①炔烃与HCN的加成反应 ②醛（或酮）与HCN的加成反应： C=O R H C R H OH C≡N HCN 催化剂 羟基腈 醛 a.-CN通过水解反应可以转化为-COOH b.-CN通过加氢还原可以引入-CH2NH2 （2）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与醛基发生加成反应，生成β-羟基醛，该产物易失水，得到α,β-不饱和醛。这类反应被称为羟醛缩合反应，是一种常用的增长碳链的方法。 催化剂 α CH3— C—CH2CHO OH H 催化剂 △ CH3—CH＝CHCHO＋H2O α α β β CH3—C—H＋CH3CHO O 实质：先发生加成反应，再发生消去反应。 羟醛缩合反应:至少一种醛含有α-H！可用来成倍增长碳链。 （3）加聚反应 （4）酯化反应 （5）分子间脱水 nCH2＝CH2 [ CH2—CH2 ]n 一定条件 C2H5−OH + HO−C2H5 C2H5−O−C2H5 + H2O 浓H2SO4 140 ℃ O O CH3—C—OH+H—O—C2H5 CH3—C—O—C2H5 + H2O 浓H2SO4 2.碳链缩短 (1)烷烃的热裂化或裂解：C8H18 C4H10 + C4H8  RCOONa+NaOH RCOOR'+H2O (3)脱羧反应： (2)酯的水解： 稀H2SO4 Δ CaO RCOOH+R'OH RH+Na2CO3 CH3-COONa＋NaOH CaO ∆ CH4＋Na2CO3 原料分子中的碳原子 目标分子中的碳原子 多于 断开碳链 (4)烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化 ①烯烃: 二氢成CO2 一氢成酸 无氢成酮 CH≡C—R KMnO4 H＋ CO2＋RCOOH ②炔烃: C＝CH—R R' R'' KMnO4 H＋ C＝O＋R—COOH R' R'' 一氢成CO2 无氢成酸 ③芳香化合物的侧链: 与苯环相连的碳原子上至少连有一个氢原子才能被酸性KMnO4氧化。 CH—R R' KMnO4 H+ COOH (5)烯烃的臭氧化 3.碳链成环 COOH COOH CH2OH CH2OH + + 2H2O COOCH2 COOCH2 浓硫酸 △ (1)形成环酯 CH3CHCH2CH2C—OH O ═ OH CH—CH2 O CH2 C O ═ H3C ＋H2O 2CH3—CH—C—OH O ═ OH ＋2H2O CH3 O C ═ O O C ═ O CH3 一.构建碳骨架 3.碳链成环 (2)形成环醚 + H2O 浓硫酸 ∆ CH2OH CH2OH HOCH2 HOCH2 + H2C H2C CH2 CH2 O O CH2═CH2 OH OH 浓H2SO4 CH2—CH2 O ＋H2O 3CH2═O O O O (3)形成环酸酐 HOOC—CH2CH2—COOH 丁二酸 O O