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第三章 烃的衍生物
2019人教版选择性必修三
第五节 有机合成
核心素养发展目标
第二课时 有机合成的主要任务（2）
1.通过碳骨架的构建、官能团的转化，体会有机合成基本任务
2.掌握有机化合物分子骨架的构建，官能团引入、转化或消除的方法。
CH2＝CH2↑＋H2O
CH3CH2OH
浓硫酸
170℃
CH3CH2Br＋NaOH
乙醇
CH2＝CH2↑＋NaBr＋H2O
（3）炔烃与H2、HX、X2的不完全加成（限制物质的量）
CH≡CH＋HCl
催化剂
△
CH2＝CHCl
1.引入碳碳双键
（1）醇的消去反应引入碳碳双键
（2）卤代烃的消去反应引入碳碳双键
（一）官能团的引入
任务二：官能团的引入消除转化和保护
＋Br2
催化剂
—Br＋HBr
CH2＝CH—CH3＋Cl2
500~600℃
或光照
CH2＝CH—CH2Cl＋HCl
(1)烃与卤素单质的取代反应
（一）官能团的引入
2.引入碳卤键
CH4 +Cl2
CH3Cl+ HCl
光照
注意反应条件的选择！
CH2＝CH—CH3＋HBr
CH3—CHBr—CH3
CH2Br—CH2—CH3
或
CH≡CH＋HCl
催化剂
△
CH2＝CHCl
(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应
（一）官能团的引入
CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br
2.引入碳卤键
＋3Br2
＋3HBr
OH
OH
Br
Br
Br
（一）官能团的引入
2.引入碳卤键
(3)醇（或酚）的取代反应
C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O
△
3.引入羟基的方法
CH2=CH2 +H2O CH3CH2OH
催化剂
加热加压
CH3CHO +H2 CH3CH2OH
催化剂
Δ
C2H5Br +NaOH
C2H5OH+NaBr
水
△
稀H2SO4
CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5 + H2O
△
(5)酚盐溶液与CO2、HCl等反应
＋NaHCO3
OH
+ CO2+H2O
ONa
(4)酯的水解
（一）官能团的引入
(1)烯烃与水加成
(3)醛或酮的还原
(2)卤代烃的水解
4.引入碳氧双键
(1)醇的催化氧化引入碳氧双键
2RCH2OH＋O2
催化剂
△
2RCHO＋2H2O
2RCH(OH)R'＋O2
催化剂
△
2R—C—R＋2H2O
O
(2)某些烯烃的氧化
（一）官能团的引入
钯盐
加压、加热
2CH2=CH2 ＋ O2 2CH3CHO
(1)醛的氧化反应
(2)酯、酰胺的水解反应
2CH3CHO+O2
2CH3COOH
CH3COOC2H5＋H2O CH3COOH＋C2H5OH
稀硫酸
△
CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
△
CH3COONa CH3COOH
H＋
CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
△
（一）官能团的引入
5.引入羧基
(3)某些烯烃、炔烃、芳香烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应
C＝CH—R
R'
R''
KMnO4
H＋
C＝O＋R—COOH
R'
R''
CH≡C—R
KMnO4
H＋
CO2＋RCOOH
CH—
R
R'
KMnO4
H＋
HOOC—
(4)伯醇被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应
5.引入羧基
（一）官能团的引入
（二）官能团的消除
加成反应
1、消除不饱和键
2、消除羟基
取代、消去、酯化、氧化
3、消除醛基、酮羰基
加成、氧化
4、消除碳卤键
消去、水解
5、消除酯基、酰胺基
水解
烷烃
烯烃
炔烃
卤代烃
醛
羧酸
酯
醇
加成（+ H2O）
消去（- H2O）
+ H2
+ H2
X2 、HX 加成
X2 /HX 加成
消去(-HX)
+X2
+ HX
+ H2O
氧化
还原
氧化
酯化
水解
水解
酯化
（三）官能团的衍变：
1、利用官能团的衍生关系进行衍变
2、通过某种化学途径使一个官能团变为两个
3、通过某种手段，改变官能团的位置。
CH3CH=CH2
（三）官能团的衍变：
CH3CH2OH
消去
水解
CH3CH2CH2
OH
消去
加成
CH3CHCH3
Cl
CH3CHCH3
OH
水解
CH3CH2X
CH2=CH2
加成
消去
含有多个官能团的有机物在进行反应时，非目标官能团也可能受到影响。此时需要将该官能团保护起来，先将其转化为不受该反应影响的其他官能团，反应后再转化复原。例如，有机合成中的某些反应可能会使羟基受到影响，需要对羟基进行保护。此时，可以先将羟基转化为醚键，使醇转化为在一般反应条件下比较稳定的醚。待相关合成反应结束后，再在一定条件下脱除起保护作用的基团（保护基），恢复羟基。
（四）官能团的保护
因酚羟基易被氧化，故在加入氧化剂之前将-OH先转化为-ONa
(或-OCH3)，待其他基氧化后，再酸化使其转化为-OH
ONa
COOH
KMnO4/H＋
H＋
NaOH
ONa
CH3
OH
COOH
OH
CH3
1.酚羟基的保护
（四）官能团的保护
保护
复原
碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前，可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应将其转变为碳碳双键。
2.碳碳双键的保护
C＝C
＋HX
—C—C—
X
H
C＝C
NaOH/醇
△
C＝C
＋H2O
—C—C—
OH
H
H＋
C＝C
浓硫酸
△
（四）官能团的保护
3.醛基的保护
（四）官能团的保护
醛基可被弱氧化剂氧化，为避免在反应过程中受到影响，对其保护和复原过程为
4.氨基(-NH2)的保护
在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把-CH3氧化成
-COOH之后，再把-NO2还原为-NH2。防止当KMnO4氧化
-CH3时，-NH2(具有还原性)也被氧化。
已知：（1）-NO2 -NH2；（2）-NH2易被氧化
NH2
COOH
NO2
COOH
（四）官能团的保护
Fe/H+
还原
Fe/H+
还原
KMnO4/H＋
达标检测
1.有机合成的关键是构建官能团和碳骨架，下列反应不能引入—OH的是( )
A.醛还原反应 B.酯类水解反应
C.卤代烃水解 D.烷烃取代反应
D
醛(R—CHO)与氢气发生加成反应能够生成R—CH2OH，该反应也属于还原反应，故不选A；酯类(R1—COO—R2)水解能够生成R1—COOH和HO—R2，故不选B；卤代烃(R—Cl)水解生成R—OH，故不选C；烷烃取代反应生成卤代烃，不能反应引入—OH，故选D。
2.由石油裂解产物乙烯制取HOCH2COOH，需要经历的反应类型有（ ）
A.氧化——氧化——取代——水解
B.加成——水解——氧化——氧化
C.氧化——取代——氧化——水解
D.水解——氧化——氧化——取代
A
达标检测
设计A、B两步的目的是什么？
防止碳碳双键被氧化
3.以HOCH2-CH=CH-CH2OH为原料合成HOOC-CH=CH-COOH的路线为：
HOCH2-CH=CH-CH2OH
HOCH2-CHCl-CH2-CH2OH
HOOC-CHCl-CH2-COOH
HOOC-CH=CH-COOH
A
B
C
达标检测
达标检测
不能
4.

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