高二—人教版—化學—選擇性必修3—第三章

第五節

有機合成（第一課時）學習目標

1.結合已學的有機反應類型來總結歸納，認識有機合成中改變碳骨架的常用方法，為下一步深入學習有機合成打好基礎。2.通過不同有機化合物的特征，歸納總結不同官能團的引入和轉化方法，初步掌握一定的有機合成技巧。化妝品香料：苯甲酸苯甲酯

隱形眼鏡材料：聚甲基丙烯酸羥乙酯

長效緩釋阿司匹林合成纖維塑料合成橡膠思考：什么是有機合成呢？有機合成使用相對簡單易得的原料，通過有機化學反應構建碳骨架和引入官能團，由此合成出具有特定結構和性質的目標分子。思考：有機合成主要任務是什么？有機合成的主要任務是構建碳骨架和引入官能團。一、有機合成的主要任務--構建碳骨架

碳骨架是有機化合物分子的結構基礎，進行有機合成時需要考慮碳骨架的形成，包括碳鏈的增長和縮短、成環等過程。原料分子中的碳原子目標分子中的碳原子引入含碳原子的官能團1.碳鏈的增長1.碳鏈的增長一、有機合成的主要任務--構建碳骨架（1）與HCN發生加成反應①炔烴與HCN的加成反應

HCN催化劑H2O,H＋CH≡CHCH2＝CHCNCH2＝CHCOOH丙烯腈丙烯酸△1.碳鏈的增長一、有機合成的主要任務--構建碳骨架

（1）與HCN發生加成反應②醛（或酮）與HCN的加成反應C＝OR（R1）HHCN催化劑CR（R1）HOHCNH2催化劑CR（R1）HOHCH2NH2羥基腈氨基醇一、有機合成的主要任務---構建碳骨架1.碳鏈的增長（2）羥醛縮合反應：醛分子中在醛基鄰位碳原子上的氫原子（α-H）受羰基吸電子的影響，具有一定的活潑性。分子內含有α-H的醛在一定條件下可與醛基發生加成反應，生成β-羥基醛，該產物易失水，得到α,β-不飽和醛。這類反應被稱為羥醛縮合反應，是一種常用的增長碳鏈的方法。加成反應β-羥基醛消去反應α,β-不飽和醛2.碳鏈的縮短一、有機合成的主要任務--構建碳骨架原料分子中的碳原子目標分子中的碳原子斷開碳鏈（1）烷烴的分解反應（2）酯的水解反應（3）與高錳酸鉀發生氧化反應2.碳鏈的縮短一、有機合成的主要任務--構建碳骨架（1）烷烴的分解反應C4H10CH4+C3H6△

（2）酯的水解反應CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH稀硫酸△2.碳鏈的縮短一、有機合成的主要任務--構建碳骨架（3）氧化反應①烯烴C＝CH—RR'R''KMnO4H＋C＝O＋R—COOHR'R''

氧化反應也可以使烴分子鏈縮短。例如，烯烴、炔烴及芳香烴的側鏈被酸性高錳酸鉀溶液氧化，生成碳鏈縮短的羧酸或酮。2.碳鏈的縮短一、有機合成的主要任務--構建碳骨架（3）氧化反應CH≡C—RKMnO4H＋CO2＋RCOOH②炔烴2.碳鏈的縮短一、有機合成的主要任務--構建碳骨架（3）氧化反應③芳香化合物的側鏈氧化

思考：和苯環直接相連的碳上沒有氫，能被酸性高錳酸鉀氧化嗎？

思考：芳香化合物的側鏈被酸性高錳酸鉀溶液氧化有什么特點？3.碳鏈的成環：一、有機合成的主要任務--構建碳骨架

第爾斯-阿爾德反應

：共軛二烯烴與含碳碳雙鍵的化合物在一定條件下發生第爾斯-阿爾德反應（Diels-Alderreaction），得到環加成產物，構建了環狀碳骨架。COOH＋△COOH123465123465

共軛二烯烴:含兩個碳碳雙鍵，且兩個雙鍵被一個單鍵隔開的烯烴，如1,3-丁二烯。1.引入碳碳雙鍵二、有機合成的主要任務--官能團的引入（1）醇或鹵代烴的消去反應CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2OCH3CH2Br＋NaOH

CH2=CH2↑＋NaBr＋H2O乙醇△

（2）炔烴的不完全加成反應CH≡CH+HClCH2=CHCl2.引入碳鹵鍵的方法（1）醇(或酚)的取代C2H5?OH+H?Br

C2H5?Br

+H2O△＋3Br2

＋3HBr（過量）OHOHBrBrBr二、有機合成的主要任務---官能團的引入2.引入碳鹵鍵的方法（2）不飽和烴與X2、HX加成CH3CH＝CH2＋Br2CH3CHBrCH2BrCH3CH＝CH2＋HClCH3CHClCH3(CH3CH2CH2Cl)△催化劑△CH≡CH＋HClCH2＝CHCl二、有機合成的主要任務--官能團的引入2.引入碳鹵鍵的方法（3）烷烴(或苯及苯的同系物)的取代

CH4+Cl2CH3Cl+HCl

光+

3Cl2光照+

3HCl二、有機合成的主要任務--官能團的引入3.引入羥基的方法(1)烯烴與水的加成

CH2＝CH2＋H2O

CH3CH2OH

催化劑加熱、加壓(2)鹵代烴的水解

CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaClH2O△

二、有機合成的主要任務--官能團的引入3.引入羥基的方法(3)酯的水解CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH△CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH稀硫酸△(4)醛、酮的還原

催化劑CH3CH2OHCH3CHO+H2OCCH3CH3＋H2催化劑OHCHCH3CH3二、有機合成的主要任務--官能團的引入二、有機合成的主要任務--官能團的引入3.引入羥基的方法

a.酚鈉鹽溶液中通入CO2生成苯酚。例如：

(5)酚羥基的引入—ONa＋CO2＋H2O—OH＋NaHCO3b.苯的鹵代物水解生成苯酚。例如：—Cl＋H2O一定條件下—OH＋HCl4.引入醛基的方法（1）烯烴氧化二、有機合成的主要任務--官能團的引入2CH2＝CH2+O22CH3CHO

一定條件（2）炔烴水化（加成反應）催化劑△CH≡CH＋H2OCH3CHO（3）醇的催化氧化2CH3CH2OH+O2

2CH3CHO+2H2O

Cu/Ag△5.引入羧基的方法（1）醛的氧化反應（2）酯、酰胺的水解反應2CH3CHO+O22CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O

CH3COOH＋C2H5OH稀硫酸△二、有機合成的主要任務--官能團的引入三、有機合成的主要任務--官能團的轉化1.利用官能團的衍生關系進行官能團種類轉化三、有機合成的主要任務--官能團的轉化2.增、減官能團個數通過消去、加成（控制試劑）、水解反應使官能團數目增加或減少。3.改變官能團位置通過消去、加成（控制試劑）使官能團位置改變。CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2四、有機合成的主要任務--官能團的保護含有多個官能團的有機物在進行反應時，非目標官能團也可能受到影響。此時需要將該官能團保護起來，先將其轉化為不受該反應影響的其他官能團，反應后再轉化復原。如—OH保護過程：

請模仿上述羥基保護的合成路線，設計出對甲基苯酚合成對羥基苯甲酸的合成路線？

應用：酚羥基的保護OCH3COOHOHCOOHCH3IKMnO4/H＋H＋OCH3CH3OHCH3

四、有機合成的主要任務--官能團的保護

有機合成課堂小結有機合成的概念：任務：構建碳骨架與過程：官能團轉化種類變化數目變化位置變化消去、加成引入與保護謝謝觀看!高二—人教版—化學—選擇性必修3—第三章

第五節

有機合成（第一課時答疑）如何由CH3CHO合成乳酸?練習1：【解析】有機合成的主要任務--構建碳骨架練習2：有機合成的主要任務---構建碳骨架

乙烯是化工生產中重要的基礎原料，請以乙烯為基本原料合成正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）。已知：【解析】寫出丙烯和2-甲基-2-丁烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化的產物？有機合成的主要任務--構建碳骨架練習3：【解析】由環己烷可制備1,4－環己醇的二乙酸酯，以下是有機合成圖(其中所有無機產物都已略去)：

有機合成的主要任務---官能團的引入練習4：取代反應消去反應加成反應消去反應加成反應取代反應取代反應加成反應NaOH醇溶液加熱

（1）其中有3步屬于取代反應，2步屬于消去反應，3步屬于加成反應。反應①、

和

屬于取代反應，反應

是羥基的引入，反