第三章 第五节　有机合成-【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修3同步导学案配套教参（人教版，单选）

第五节　有机合成 [核心素养发展目标]　1.掌握有机合成的常用方法。2.能分析有机合成路线——碳骨架的构建和官能团的引入与转化。3.能正确运用正向合成法和逆向合成法设计合成路线。 　有机合成的主要任务 授课提示：对应学生用书第71页 有机合成的主要任务 有机合成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。 1．构建碳骨架 碳骨架的形成，包括碳链的增长和缩短、成环等过程。 (1)碳链增长方式：引入含碳原子的官能团等。 (2)烃分子链缩短方式：氧化反应等。 2．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。 判断下列说法是否正确，正确的画“√”，不正确的画“×”。 1．消去反应可以引入碳碳双键，加成反应不能引入碳碳双键。(　　) 2．一定条件下，可以通过取代反应由溴乙烷制备乙醇。(　　) 3．丙烯中既可以引入碳卤键也可以引入羟基。(　　) 4．乙烷和氯气在光照时反应可以生成氯乙烷，乙烯和氯化氢发生加成反应也可以生成氯乙烷，后者制取氯乙烷效果较好。(　　) 答案：1.×　2.√　3.√　4.√ 授课提示：对应学生用书第72页 问题1　在有机物分子中引入羟基的方法有哪些？ 答案：(1)烯烃与水加成；(2)醛、酮与H2加成；(3)卤代烃碱性水解；(4)酯的水解。 答案：方法(2)先把—NO2还原为—NH2，则在氧化—CH3时，由于—NH2具有还原性，容易被氧化为—NO2，因此不能得到目标产物。 方法(1)的设计可以保护—NH2不被氧化，最终得到目标产物。 一、有机合成过程中碳骨架的构建 构建碳骨架，包括在原料及中间分子的碳骨架上增长或缩短碳链、成环或开环等。 1．增长碳链 (1)炔烃与HCN的反应 CH≡CH＋HCNCH2==CHCN CH2==CHCNCH2==CHCOOH (2)醛与HCN的反应 (3)卤代烃与NaCN的反应 CH3CH2Br＋NaCNCH3CH2CN(丙腈)＋NaBr CH3CH2CNCH3CH2COOH(丙酸) (4)卤代烃与炔钠的反应 2CH3C≡CH＋2Na2CH3C≡CNa(丙炔钠)＋H2↑ CH3CH2Br＋CH3C≡CNa―→CH3C≡CCH2CH3＋NaBr (5)羟醛缩合反应 2．缩短碳链 (1)烷烃的裂化、裂解反应 CH3CH2CH2CH3CH3CH==CH2＋CH4 或CH3CH2CH2CH3CH2==CH2＋CH3CH3 (2)烯烃、炔烃的氧化反应 (4)脱羧反应 CH3COONa＋NaOHCH4↑＋Na2CO3 二、官能团的转化、引入、消除和保护 1．官能团的转化 2．官能团的引入 (1)引入或—C≡C—：卤代烃或醇发生消去反应。 (2)引入—X：①在饱和碳原子上与X2发生取代反应；②在不饱和碳原子上与X2或HX发生加成反应；③醇羟基与HX发生取代反应。 (3)引入—OH：①卤代烃水解；②醛或酮加氢还原；③与H2O加成；④酯的水解。 (4)引入—CHO：①醇的催化氧化；②—C≡C—与H2O加成(乙烯醇不稳定，会自动转化为乙醛)；③烯烃的氧化。 (5)引入—COOH：①醛基氧化；②—CN水解；③羧酸酯水解；④苯的同系物被氧化；⑤烯烃、炔烃被酸性KMnO4溶液氧化。 (6)引入—COOR：由醇与羧酸酯化。 (7)苯环上取代基的引入： 3．官能团的消除 (1)通过加成反应可以消除或—C≡C—。如CH2==CH2＋H2CH3CH3 (2)通过消去反应、氧化反应、取代反应或酯化反应可消除—OH。如 CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O (3)通过氧化反应或还原反应可消除—CHO。如 2CH3CHO＋O22CH3COOH CH3CHO＋H2CH3CH2OH (4)通过消去反应或水解反应可消除卤素原子。如 CH3CH2Br＋NaOHCH2==CH2↑＋NaBr＋H2O CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr (5)通过水解反应可消除酯基。如 CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH 4．常见基团的保护方法 (1)对羟基的保护 在进行氧化或某些在碱性条件下的反应时，往往要对羟基进行保护。 ①防止羟基被氧化可用酯化反应。 ②防止羟基被碱性条件影响可用成醚反应。 ROHR—O—R′ ③对酚羟基的保护 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—OH转变为—ONa保护起来，待氧化其他基团后再酸化将其转变为—OH。 (2)对羧基的保护 羧基在高温或碱性条件下易