内容正文:
化学·选择性必修3
第三章
烃的衍生物
第五节 有机合成
预习新知,落实必备知识
高效导学第一步
构建碳骨架
引入官能团
增长
缩短
成环
CH2===CH—CN
CH2===CH—COOH
RCOOH
卤代烃
醇
炔烃
烯烃、炔烃
烯烃
卤代烃
酯
醛、酮
炔烃
烯烃
醇
酸性KMnO4溶液
√
√
√
×
×
课堂探究,培优关键能力
高效导学第二步
C
B
D
D
课后巩固,提升综合素养
高效导学第三步
D
B
A
课后培优巩固练(十四)
【课程标准解读】 1.认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化。2.了解设计有机合成路线的一般方法。3.体会有机合成在创造新物质、提高人类生活质量及促进社会发展方面的重要贡献。
【教材基点梳理】
一、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__________和__________,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____和____、____等过程。
(1)碳链的增长
①炔烃与HCN加成
CH≡CHeq \o(——→,\s\up17(HCN),\s\do15(催化剂))____________________eq \o(———→,\s\up17(H2O,H+),\s\do15(△))________________________。
②醛与HCN加成
RCHOeq \o(——→,\s\up17(HCN),\s\do15(催化剂)) __________ eq \o(——→,\s\up17(H2),\s\do15(催化剂))______________。
③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,该产物易失水,发生消去反应得到α,β不饱和醛。例如:
③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,该产物易失水,发生消去反应得到α,β不饱和醛。例如:
eq \o(——→,\s\up17(催化剂))_________________ eq \o(——→,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))
________________________________________。
(2)碳链的缩短
①烯烃
eq \o(——→,\s\up17(KMnO4),\s\do15(H+))________________________________________。
②炔烃
eq \o(——→,\s\up17(KMnO4),\s\do15(H+))________________。
③芳香烃
eq \o(——→,\s\up17(KMnO4),\s\do15(H+))___________________________。
(3)碳链成环
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,得到环加成产物,构建了环状碳骨架。如:
eq \o(——→,\s\up17(△))______________________。
2.引入官能团
(1)官能团的引入
官能团
常见引入方法
碳碳双键
①______、__的消去;②_____的不完全加成
碳卤键
①烷烃、苯及其同系物、醇、酚的取代;②___________的加成
羟基
①____与水的加成;②______、__的水解;③______的还原
醛基
①____的加成;②____的氧化;③__的催化氧化
羧基
①烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被________________氧化;②酯、酰胺、含—CN化合物的水解;③醛的氧化
(2)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的保护过程:
二、有机合成路线的设计与实施
1.合成的设计方法
(1)从原料出发设计合成路线
①有机合成过程示意图
②示例
乙烯合成乙酸的一种合成路线为
乙烯eq \o(——→,\s\up17(H2O),\s\do15(催化剂))乙醇eq \o(——→,\s\up17(O2),\s\do15(催化剂))乙醛eq \o(——→,\s\up17(O2),\s\do15(催化剂))乙酸。
(2)从目标化合物出发的逆合成分析法
①基本思路
②示例
乙烯合成乙二酸二乙酯的合成路线
由此确定合成乙二酸二乙酯的基础原料为乙烯,通过以下5步反应完成合成,写出化学方程式:
ⅰ.CH2===CH2+