2023人教版选择性必修3 有机化学基础 第三章 烃的衍生物 第五节 有机合成.pptx

第五节　有机合成1 | 有机合成的主要任务1.有机合成的概念有机合成指利用相对简单易得的原料,通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团,由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。2.构建碳骨架(详见定点1)3.官能团的引入、消除与转化(详见定点2) 2 | 有机合成路线的设计与实施1.有机合成的任务和过程 2.有机合成的分析方法分析方法内容正合成分析法采用正向思维方法,从已知原料入手,找出合成所需要的直接或间接的中间体,逐步推向待合成有机物,其基本思路:原料→中间体?目标化合物逆合成分析法采用逆向思维方法,从目标化合物的组成、结构、性质入手,找出合成所需要的直接或间接的中间体,逐步推向已知原料,其基本思路:目标化合物?中间体? 中间体? 基础原料综合比较法采用综合思维的方法,将正向和逆向分析法推导出的几种合成途径进行比较,从而得到最佳合成路线 1.加聚反应可以使有机物碳链增长,取代反应不能。这种说法正确吗?不正确。有的取代反应也可以使有机物碳链增长,如CH3CH2Br+?? ?+NaBr。2.在有机合成中,利用醇或卤代烃的消去反应可以在碳链上引入碳碳双键或碳碳三键等不饱和键。这种说法正确吗?正确。醇或卤代烃的消去反应可以生成含碳碳双键或碳碳三键等不饱和键的有机物。 知识辨析 3.将?直接氧化就能得到?。这种说法正确吗?不正确。酚羟基易被氧化,应先将其进行保护。可按以下途径进行转化:?? ?? ?? ?? ?。 1 有机合成过程中碳骨架的构建1.碳链的增长(1)炔烃与HCN发生加成反应,所得产物再经水解生成羧酸。如:CH?? ?? ?(2)醛与HCN发生加成反应,所得产物再经催化加氢还原生成胺。如:?? ?? ? (3)酮与HCN发生加成反应,所得产物再经水解生成羧酸。如:?? ?? ?(4)羟醛缩合反应: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。如:?+?H3CHO? ?? CH3—?H??HCHO+H2O(5)加聚反应,如:nCH2?CH2? ??CH2—CH2?? 2.碳链的缩短(1)烷烃的分解反应。如:C4H10? C2H6+C2H4(2)烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成碳链缩短的羧酸或酮。如:?? ?+R—COOH(3)炔烃被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成碳链缩短的羧酸。如:?? RCOOH(4)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。如:?? ? 3.成环反应(1)第尔斯-阿尔德反应: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)形成环酯:多元羧酸与多元醇可形成环酯。如:?+?? ?+2H2O ?? ?+H2O?? ?+2H2O 2 有机合成过程中官能团的引入、消除与转化1.官能团的引入(1)引入碳碳双键①醇或卤代烃的消去反应,如:CH3CH2OH? CH2?CH2↑+H2OCH3CH2Br+NaOH? CH2?CH2↑+NaBr+H2O②炔烃与氢气、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应,如:?+HCl? CH2?CHCl (2)引入碳卤键①烷烃或苯及其同系物的取代反应,如:CH3CH3+Cl2?CH3CH2Cl+HCl?+Br2? ?+HBr↑ ②醇与氢卤酸或酚与Br2的取代反应,如:CH3CH2OH+HBr?CH3CH2Br+H2O?+3Br2? 3HBr+?↓③烯烃或炔烃与卤素单质或卤化氢的加成反应,如:CH2?CH2+Br2? CH2BrCH2BrCH?CH+HCl? CH2?CHCl(3)引入羟基①烯烃与水加成,如:CH2?CH2+H2O?CH3CH2OH ②醛或酮与H2加成,如:CH3CHO+H2? CH3CH2OH?+H2? ?③卤代烃的水解反应,如:CH3CH2Br+NaOH? CH3CH2OH+NaBr④酯的水解反应,如:CH3COOC2H5+H2O? CH3COOH+C2H5OH⑤酚盐溶液与CO2、HCl等反应,如:?+HCl??+NaCl ?+H2O+CO2??+NaHCO3(4)引入羧基①醛的氧化反应,如:2CH3CHO+O2?2CH3COOH②酯的水解反应,如:CH3COOC2H5+H2O? CH3COOH+C2H5OH③某些烯烃、苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应,如:CH3CH?CHCH3? 2CH3COOH ???④伯醇被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应,如:R—CH2OH? R—COO