内容正文:
第五节 有机合成
第1课时
第三章 烃的衍生物
1
有机合成中的碳骨架的构建
2
有机合成的概念
1
本节重难点
知识导航
有机合成帮助人们发现和制备了一系列药物、香料、染料、催化剂、添加剂等,有力地推动了材料科学和生命科学的发展
新课导入
有机合成的主要任务是什么呢?
新课讲授
有机合成的概念
有机合成
利用相对简单
易得的原料
具有特定结构和性质的目标分子
有机化学反应
合成
构建碳骨架
引入官能团
碳链的增长
碳链的缩短
成环
碳碳双键
碳碳三键
碳卤键
羟基
醛基
羧基
构建碳骨架
引入官能团
酯基
酰胺基
酮羰基
开环
新课讲授
解题方法
有机合成的概念
有机合成
利用相对简单
易得的原料
具有特定结构和性质的目标分子
有机化学反应
合成
构建碳骨架
引入官能团
①对比原料分子和目标分子的碳骨架变化,筛选改变碳骨架的方法,确定最合理的方法
②联想各类官能团的性质和转化关系,注意多个官能团的连续转化,综合考虑各类官能团之间的转化步骤和顺序
新课讲授
碳链的增长
有机合成中的碳骨架的构建
少于
引入含碳原子的官能团等方式
原料分子中
的碳原子数
目标分子中
的碳原子数
氧化反应等方式
多于
新课讲授
有机合成中的碳骨架的构建
类型一:增加1个碳原子
与HCN的加成、RX与NaCN作用
HC
CH
HCN
H2O,H+
催化剂
H2C
CHCN
丙烯腈
H2C
CHCOOH
丙烯酸
CH3CH2Cl
NaCN
CH3CH2CN
丙腈
H2O,H+
催化剂
CH3CH2COOH
丙酸
腈化反应
Dalu_chemistry
碳链的增长
新课讲授
有机合成中的碳骨架的构建
C
O
H
R
HCN
催化剂
C
OH
H
R
CN
羟基腈
醛、酮与氢氰酸(HCN)的加成反应
C
OH
H
R
CH2NH2
氨基醇
C
OH
H
R
COOH
羟基酸
H2
催化剂
H2O,H+
催化剂
碳链的增长
类型一:增加1个碳原子
新课讲授
类型二:增加两个碳原子
有机合成中的碳骨架的构建
羟醛缩合反应
具有α-H的醛,在碱催化下与另一分子的醛或酮进行亲核加成,生成β-羟基醛,β-羟基醛可以受热脱水生成α,β-不饱和醛
δ+
δ-
δ+
δ-
加热
O
CH3CH
H
CH2CHO
OH-
催化剂
O
CH3CH
H
CH2CHO
3-羟基丁醛
CH3CH
CHCHO
2-丁烯醛
巴豆醛
碳链的增长
新课讲授
【例1】完成下列羟醛缩合反应方程式的书写
H
C
O
H
C
O
CH
R
H
OH-
催化剂
加热
-H2O
H
C
O
H
H
C
O
C
H
R
H
C
H
C
O
C
R
H
C
O
H
H
C
O
CH
R
H
OH-
催化剂
加热
-H2O
H
C
O
H
H
H
C
O
C
H
R
H
C
H
H
C
O
C
R
典例精讲
有机合成中的碳骨架的构建
卤代烃与炔钠的反应
2CH3C CH+2Na
液氨
2CH3C CNa+H2
CH3C CCH2CH3+NaCl
CH3C CNa+CH3CH2Cl
碳链的增长
类型二:增加两个碳原子
新课讲授
【例1】由C6H5CH=CH2合成C6H5CH2CH2CH2CH2CH3
C6H5CH2CH2CH2CH2CH3
C6H5CH=CH2
Br2
C6H5CH-CH2
Br
Br
碱
C6H5C CH
NaNH2
NH3(l)
C6H5C CNa
CH3CH2CH2Br
C6H5C CCH2CH2CH3
H2,Pt
典例精讲
分子间脱水
有机合成中的碳骨架的构建
浓硫酸
140 ℃
CH3
CH2
OH
CH3
CH2
O H
H2O
CH3
CH2
CH3
CH2
O
乙醚
碳链的增长
类型二:增加两个碳原子
新课讲授
类型二:增加两个碳原子
酯化反应
有机合成中的碳骨架的构建
CH3
C
O
OH
C2H5
O
H
18
浓硫酸
加热
CH3
C
O
C2H5
O
18
H2O
乙酸乙酯
碳链的增长
新课讲授
有机合成中的碳骨架的构建
类型三:增加n个碳原子
加聚反应
催化剂
n H2C C C CH2
H
H
n
[ ]
H2C C C CH2
H
H
聚1,3-丁二烯
碳链的增长
新课讲授
有机合成中的碳骨架的构建
与格式试剂的加成反应
含n个碳原子的醇
δ+
δ-
C
O
R′
R″
R1MgX
无水乙醚
δ-
δ+
C
O
R′
R1
R″
MgX
H2O
C
O
R′
R1
H
R″
①R′=R″=H(甲醛),产物:_______________
②其他醛,产物:_______