3.5有机合成 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 第五节 有机合成 有机合成的意义 阿司匹林 人工合成 水杨酸 人工合成 缓释阿司匹林 如今世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。 苯甲酸苯甲酯 化妆品香料 最早源自水仙花 自然界不存在的有机物 2 【任务1】有机合成的主要任务 【思考】观察该合成路线，感受有机合成的原料要求及主要任务 原料：简单易得 主要任务：碳骨架的构建和官能团的引入 烃 卤代烃 醇 醛 羧酸 酯 氧化 氧化 碳骨架构建 官能团引入 有机合成路线的确定 进行合理的设计与选择 较低的成本和较高的产率 简便而对环境友好的操作得到目标产物 【任务2】有机合成的常见简单路线 二、有机合成的方法 正合成分析法（正向思维） 逆合成分析法（逆向思维） 1.正合成分析法 从原料出发设计合成路线 简单、易得 碳骨架和官能团等方面的异同的比较 【思考】乙酸乙酯可作为香料原料，请你以乙烯为原料合成乙酸乙酯？ 步骤少，反应产率更高。 NaOH 水，∆ H2O催化剂 ∆，加压 O2 催化剂∆ 浓硫酸 ∆ C— OC2H5 C— OC2H5 O O COOH COOH CH3CH2OH 【思考】请设计以乙烯为原料合成乙二酸二乙酯的合成路线 中间产物 目标产品 原料 依次倒推： 关键 切断键位置 CH2OH CH2OH CH2Cl CH2Cl CH2=CH2 CH2=CH2 Cl2 CH2OH CH2OH CH2Cl CH2Cl CH2=CH2 Cl2 NaOH 水，∆ 1）从原料成本的角度考虑 2）从环境保护的角度考虑 3）原子利用率的角度考虑 采用O2和H2O，成本低，污染小 原子利用率100%，符合绿色化学 常考 三颈烧瓶 恒压滴液漏斗 球形冷凝管 便于液体顺利流下 (冷凝回流) Cl | —Cl —Br Br— —OH HO— 取代反应 消去反应 加成反应 消去反应 加成反应 还原反应 取代反应 1、构建目标分子的碳骨架 增长碳链 缩短碳链 成环 有机合成的主要任务 【任务3】有机合成中碳骨架构建 1. 构建碳骨架 （1）增长碳链（常考） CH≡CH 丙烯腈 丙烯酸 CH2==CHCN CH2==CHCOOH CH3CH=CHCH3 CH3CH2CHCN | CH3 CH3CH2CHCOOH | CH3 ①炔（烯）烃与HCN的加成反应 ②醛（或酮）与HCN的加成反应 δ+ δ- δ+ δ- ③ 羟醛缩合反应(常考) 【思考】请完成92页课后习题第6题 CH3CHCH2CHO | OH O2 催化剂,∆ CH3CH=CHCHO 浓硫酸 ∆ CH3CH2CH2CH2OH H2 催化剂 ∆ CH2=CH2 H2O 催化剂,∆ CH3CH2OH O2 Cu，∆ CH3CHO （2）缩短碳链 烯烃、炔烃、芳香烃的氧化反应(常考) 被酸性KMnO4溶液氧化 C＝CH－R R' R'' KMnO4 H＋ C＝O＋R－COOH R' R'' ①烯烃 CH≡C－R KMnO4 H＋ CO2＋RCOOH ②炔烃 ③芳香化合物的侧链 KMnO4 H＋ 与苯环相连的碳原子上至少连有一个氢原子才能被酸性KMnO4氧化。 Cl2 光照 NaOH 水，∆ 酸性KMnO4 溶液 浓H2SO4 ∆ OH HO Cl （3）形成碳环(常考) ①分子间或分子内脱水形成碳环(常考) COOH COOH + + 2H2O CH2OH CH2OH 浓H2SO4 ∆ COOCH2 COOCH2 ②共轭二烯烃加成(常考) + △ 2、引入目标分子的官能团 引入碳碳双键 引入碳卤键 引入羟基 引入醛基 引入羧基 引入酯基 【任务3】有机合成引入官能团 以碳卤键的引入为例 ①烃与卤素单质的取代反应 ②醇与HX的取代反应 ③烯烃、炔烃与X2或HX的加成反应 CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br 【思考】为什么不直接加酸性KMnO4溶液氧化—CH3？ ① ② ③ ？ → 在进行甲基的氧化时，羟基也容易被氧化，需要将羟基保护起来，转化为醚键，反应后再复原 甲苯 取代反应 还原反应 (1)取代反应： +浓HX溶液，∆ 酯化、成醚 (2)消去反应： 浓硫酸，∆ (3)氧化反应： +O2 催化剂∆ —OH 苯酚 -OH 苯环影响羟基： O-H键极性增强，更易断裂 羟基影响苯环： 羟基的邻对位氢易被取代 (1)弱酸性 能与Na、NaOH、Na2CO3溶液反应 (2)取代反应 与溴水生成2,4,6-三溴苯酚（白色沉淀） (3)氧化反应 被氧气氧化 (4)显色反应 与FeCl3溶液显紫色 —CHO CH3CHO O的电负性大 醛基中C-H易断 C=O易加成 (1)还原反应 +H2，催化剂∆ (2)氧化反应 +O2，催化剂∆ 新制Cu(OH)2、银镜反应 -COOH CH3COOH 受C=O的影响 羧基中O-H易断 C-O易断 (1)酸性 Na、NaOH、NaHCO3、Na2CO3 (2)取代反应 酯化反应 -COOR CH3COOCH2CH3 (2)取代反应 酸性水解 碱性水解 谢谢观看 $$