3-5有机合成（共2课时新授课） 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

第三章 烃的衍生物 第5节 有机合成 第 1-2 课 时 有机合成 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 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、保护等 原则 成本低、路线短、产率高 操作简便、环境友好 方法 正向、逆向设计合成路线 增长和缩短、成环等 有机合成 一、构建碳骨架 1.碳链的增长 原料分子中的碳原子数 目标分子中的碳原子数 引入含碳原子的官能团 （1）与 HCN 加成 （2）羟醛缩合反应 （3）酯化反应 （4）分子间脱水反应 （5）加聚反应 （6）缩聚反应 少于 1.碳链的增长 一、构建碳骨架 （1）与 HCN 加成 ① 炔烃与HCN的加成反应 HCN 催化剂 H2O,H＋ 催化剂 CH≡CH CH2＝CHCN CH2＝CHCOOH 丙烯腈 丙烯酸 ② 醛（或酮）与HCN的加成反应 HCN 催化剂 C R （R1）H OH CN H2 催化剂 C R （R1）H OH CH2NH2 羟基腈 氨基醇 C＝O R （R1）H 1.碳链的增长 一、构建碳骨架 （2）羟醛缩合反应 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 醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(α-H)受羰基吸电子作用的影响，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。例如： 1.碳链的增长 一、构建碳骨架 （3）酯化反应 1.碳链的增长 （4）分子间脱水反应 CH3-C-O-H + H-O-C2H5 CH3-C-O-C2H5 +H2O = O O = 18 18 C2H5−OH + HO−C2H5 C2H5−O−C2H5 + H2O 浓H2SO4 140 ℃ 1.碳链的增长 一、构建碳骨架 （5）加聚反应 1.碳链的增长 （6）缩聚反应 nCH2＝CH2 [ CH2—CH2 ]n 一定条件 一、构建碳骨架 2.碳链的缩短 原料分子中的碳原子数 目标分子中的碳原子数 引入含碳原子的官能团 （1）烷烃的分解反应 （2）酯的水解反应 （3）高锰酸钾的氧化反应 多于 2.碳链的缩短 一、构建碳骨架 （1）烷烃的分解反应 C16H34 C8H18 ＋ C8H16 高温 C4H10 ＋ C4H8 C8H18 高温 2.碳链的缩短 （2）酯的水解反应 CH3COOH ＋ C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O 稀硫酸 2.碳链的缩短 一、构建碳骨架 （3）高锰酸钾的氧化反应 R′ R″ C CH R KMnO4 H+ R′ R″ C O ＋ RCOOH R—CH=CH2 RCOOH ＋ CO2↑ KMnO4 H+ 酸性高锰酸钾溶液 ─ C ─ ─ H ─ ─ COOH R R′ 2.碳链的成环 一、构建碳骨架 COOH △ COOH ＋ 1 2 3 4 6 5 1 2 3 4 6 5 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(Diels-Alder reaction),得到环加成产物，构建了环状碳骨架。 例如： 2.碳链的成环 一、构建碳骨架 HOCH2CH2OH ＋ H2O 二、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。 二、引入官能团 1.引入碳碳双键 (1)醇的消去反应 CH3CH2OH ___________________。 (2)卤代烃的消去反应 CH3—CH2—Br＋NaOH ________________________。 (3)炔烃与H2、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应 CH≡CH＋HCl ____________。 CH2==CH2↑＋H2O CH2==CH2↑＋NaBr＋H2O CH2==CHCl 二、引入官能团 2.引入碳卤键 (1)烷烃、芳香烃的取代反应 ＋Br2 _______________