内容正文:
第三章 烃的衍生物
第五节 有机合成
[学习目标]
1.从不同角度对有机化合物的转化关系进行分析和推断;能根据有机化合物的官能团的转化等分析有机物合成的合理性。(宏观辨识与微观探析)
2.通过有机合成原料的选择,知道“绿色合成”思想是优选合成路线的重要原则。(科学态度与社会责任)
3.能综合应用有关知识完成推断有机化合物、检验官能团、设计有机合成路线等任务。(科学探究与创新意识)
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化学 选择性必修3
课前 教材预案
课堂 深度拓展
课末 随堂演练
课时作业(十五)
课前 教材预案
知识点1 有机合成的主要任务
1.有机合成:使用相对简单易得的原料,通过有机化学反应来① ①构建碳骨架 和② ②引入官能团 ,合成具有特定结构和性质的目标分子。
构建碳骨架
引入官能团
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2.构建碳骨架
(1)碳链的增长
通过引入含碳原子的官能团等方式使碳链增长,例如,炔烃和醛中的不饱和键与HCN发生加成反应生成含氰基的物质,再经水解生成羧酸,或经催化加氢还原生成胺。
①写出乙炔与HCN加成,再水解的转化流程:
③ CH≡CHCH2CHCN
CH2CHCOOH 。
CH≡CHCH2CHCN
CH2CHCOOH
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②写出丙酮与HCN的反应,再被H2还原的化学方程式:
④ +HCN(CH3)2C(OH)CN 、
⑤ (CH3)2C(OH)CN+2H2
(CH3)2C(OH)CH2NH2 。
+HCN
(CH3)2C(OH)CN
(CH3)2C(OH)CN+2H2
(CH3)2C(OH)CH2NH2
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(2)碳链的缩短
氧化反应等可以使烃分子链缩短。如烯烃、炔烃及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或酮。写出CH3CHC(CH3)2、乙苯与酸性高锰酸钾溶液反应的转化流程:
⑥ CH3CHC(CH3)2CH3COOH+
、
CH3CHC(CH3)2CH3COOH
+
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⑦ 。
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(3)碳链的开环
环烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化,断开碳环,生成羧酸或酮。写出环己烯与酸性高锰酸钾溶液反应的转化流程:
⑧ 。
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(4)碳链的成环
共轭二烯烃与含有碳碳双键的化合物发生加成反应,得到环加成产物。写出1,3-丁二烯与丙烯酸反应的化学方程式:
⑨ 。
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3.引入官能团
(1)常见官能团的引入
官能团 常见引入方法
碳碳双键 ⑩ 卤代烃、醇 的消去或⑪ 炔烃 的不完全加成
碳卤键 ⑫ 烷烃、苯及苯的同系物、醇(酚) 的取代或⑬ 烯烃(炔烃) 的加成
羟基 ⑭ 烯烃、炔烃 与水的加成或⑮ 卤代烃、酯 的水解或⑯ 醛 的还原
卤代烃、醇
炔烃
烷烃、苯及苯的同系物、醇(酚)
烯烃(炔烃)
烯烃、炔烃
卤代烃、酯
醛
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醛基 ⑰ 炔烃 的水化或⑱ 烯烃 的氧化或⑲ 醇 的催化氧化
羧基 烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被⑳ 酸性高锰酸钾溶液 氧化或㉑ 酯、含—CN化合物 的水解
炔烃
烯烃
醇
酸性高锰酸钾溶
液
酯、含—CN化合物
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(2)官能团的保护
含有多个官能团的有机化合物在进行反应时,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。例如,羟基的保护方法:
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知识点2 有机合成路线的设计与实施
1.有机合成路线确定的要素
(1)基础:掌握碳骨架构建和官能团转化的基本方法。
(2)设计与操作:进行合理的设计与选择,以较低的成本和较高的产率,通过简便而对环境友好的操作得到目标产物。
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2.有机合成的过程
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3.逆合成分析法
(1)基本思路