人教版高中化学课件-有机合成 (4)

CH3CH2Br +NaOH
醇 △
CH2=CH2↑+ NaBr+ H2O
3）炔烴加成引入C=C
CH≡CH + HBr
催化劑
△
4）醇的氧化引入C=O
CH2=CHBr
催化劑
2CH3CH2OH+O2 △ 2CH3CHO+2H2O
②引入鹵原子（—X）
1）烴與X2取代
光照
CH4 +Cl2
CH3Cl+ HCl
產物還有CH2Cl2、CHCl3、CCl4等。烷 烴及烷烴基的主要化學性質，注意反應條
件為光照 2
【預備知識回顧】
1、烷烴、烯烴、炔烴的制法及其主要化學性質
A—B為X2、HX、H2、H—OH、H—CN等
3
【預備知識回顧】
1、烷烴、烯烴、炔烴的制法及其主要化學性質
C=C和X2加成：往相鄰碳上引入2個鹵素原子； C=C和HX加成：引入1個鹵素原子； C=C和水加成：引入一個羥基(—OH)； C=C和HCN加成：增長碳鏈。
OH
反應類型：消去反應
30
問題三 分析：
A的結構簡式為：CH3—CH—COOH
OH 對比A和E的分子式，我們發現E的C原子 個數是A的2倍，推斷可能是2分子的A反應生 成E，再對比H和O原子發現： 2A—E=2H2O， 結合A的結構簡式，很明顯是它們的羧基和醇 羥基相互反應生成酯基。所以：
31
2）不飽和烴與HX或X2加成
CH2==CH2+Br2
3）醇與HX取代
△
C2H5OH + HBr
CH2BrCH2Br
C2H5Br + H2O
③引入羥基（—OH）
1）烯烴與水的加成
催化劑
CH2==CH2 +H2O 加熱加壓
Hale Waihona Puke CH3CH2OH2）醛（酮）與氫氣加成
催化劑
CH3CHO +H2 Δ
CH3CH2OH
醛基：
(1) R—CH2OH氧化 (2) 乙炔和水加成 (3) RCH=CHR‘ 適度氧化 (4) RCHX2水解等
21
【歸納總結及知識昇華 】
思考：
4、在碳鏈上引入醛基和羧基的方法有：
羧基：
(1) R—CHO氧化 (2) 酯水解 (3) RCH=CHR' 適度氧化 (4) RCX3水解等
22
【歸納總結及知識昇華 】
（3）官能團的衍變
主要有機物之間轉化關係圖
烷
烯
炔
鹵代烴
水解 醇 氧化
還原
氧化
醛
羧酸
酯水 化解
酯
2、正向合成分析法
此法採用正向思維方法，從已知原料入手， 找出合成所需要的直接可間接的中間產物，逐步 推向目標合成有機物。
基礎原料
中間體
中間體
目標化合物
正向合成分析法示意圖
3、逆向合成分析法
是將目標化合物倒退一步尋找上一步反應的 中間體，該中間體同輔助原料反應可以得到目標 化合物。
[ CH-CH ] n 5 H Cl
7、碳骨架的構建和官能團的引入 。 (1).碳骨架構建:構建方法會以資訊形式給出。
包括碳鏈增長和縮短 、成環和開環等。 (2.官能團的引入和轉化: (1)官能團的引入：
思考與交流
1、引入碳碳雙鍵的三種方法：
鹵代烴的消去；醇的消去；炔烴的不完全加成。
2、引入鹵原子的三種方法： 醇（或酚）的取代；烯烴（或炔烴）的加成； 烷烴（或苯及苯的同系物）的取代。
10
【預備知識回顧】
3、鹵代烴的制取及其主要化學性質
一鹵代烴的消去反應引入C=C、 一鹵代烴的水解引入—OH
11
【預備知識回顧】
4、醇、醛、羧酸、酯的相互轉化及其化學性質
請以乙醇為例寫出上述轉化的化學方程式：
思考:如何引入醇羥基、醛基、羧基、酯基
12
【預備知識回顧】
4、醇、醛、羧酸、酯的相互轉化及其化學性質 乙醇的其他化學性質(寫出化學方程式)：
目標化合物
有機合成過程示意圖
4、有機合成的設計思路
5、關鍵：
設計合成路線，即碳骨架的構建、官能團的引入和轉化 。
6、有機物的相互轉化關係：兩碳有機物為例：
CH3-CH3 CH3-CH2-Cl CH3-CH2-OH
CH2=CH2 CH3-CHO
CH2Cl-CH2-Cl CH3-COOH CHCHCH3COON a CH2=CHCl CH3COOC2H
24
【學以致用——解決問題 】
問題一
閱讀課本，以乙二酸二乙酯為例，說明
逆推法在有機合成中的應用。
分析： O
CH2—OH
CH2—OH
HO— C —HO — C2H5
HO— C —HO — C2H5
CH2—Br CH2—+HBr2O
O 請課後在學案中完成上述化學方程式
25
【學以致用——解決問題 】
問題二
苯酚與溴水的反應(取代反應)：
苯酚與FeCl3溶液反應，顯特徵的紫色 酚羥基可與羧酸反應生成酯，如：CH3COOC6H5
16
【歸納總結及知識昇華 】
思考：
1、至少列出三種引入C=C的方法： 2、至少列出三種引入鹵素原子的方法： 3、至少列出四種引入羥基(—OH)的方法： 4、在碳鏈上引入醛基和羧基的方法有： 5、如何增加或減少碳鏈？
3）鹵代烴的水解（鹼性）
水
C2H5Br +NaOH △ C2H5OH + NaBr
4）酯的水解
CH3COOC2H5 + H2O
稀H2SO4
△
CH3COOH+C2H5OH
（2）官能團的消除
①通過加成消除不飽和鍵
②通過消去或氧化或酯化或取代等消除羥基
③通過加成或氧化消除醛基
④通過消去反應或水解反應可消除鹵原子
3、引入羥基的四種方法：
烯烴與水的加成；鹵代烴的水解；酯的水解；醛的還 原。
(2)官能團的轉化： 包括官能團種類變化、數目變化、位置變化等。
a.官能團種類變化：
水解
CH3CH2-Br CH3CH2-
氧化 CH3-CHO
b.官能團數目O變H化：
CH3CH2-B消r 去 CH2=CH加2 Br2 CH2Br－CH2Br
所確定的合成路線的各步反應，其反應條件 必須比較溫和，並具有較高的產率，所使用物基 礎原料和輔助原料應該是低毒性、低污染、易得 和廉價的。
目標化合物
中間體
中間體
逆向合成分析法示意圖
基礎原料
草酸二乙酯的合成
O
C—OC2H5 C—OC2H5
O
2 C2H5OH +
O C—OH C—OH
O O
H2C—Cl H2C—Cl
OH 28
問題三 分析：
A的結構簡式為：CH3—CH—COOH
OH 則B的結構簡式為：CH3—CH—COOC2H5
OH O 則C的結構簡式為：CH3—CH—O—C—CH3
COOH 29
問題三 分析：
A的結構簡式為：CH3—CH—COOH
OH 則A→D的化學方程式為：
CH3—CH—COOH
濃硫酸
H2O+CH2=CHCOOH
第三章 烴的含氧衍生物
第四節 有機合成
一、有機合成的過程
1、有機合成的概念
利用簡單、易得的原料，通過有機反應， 生成具有特定結構和功能的有機化合物。
2、有機合成的任務
有機合成的任務包括目標化合物分子骨架 的構建和官能團的轉化。
3、有機合成的過程
基礎原料 輔助原料
副產物 中間體 輔助原料
副產物 中間體 輔助原料
試寫出：
(1) 化合物A、B、C的結構簡式： 、 、 。
(2) 化學方程式：A→D
，A→E
。
(3) 反應類型：A→D
，A→E
。
27
問題三 分析：
題中說“A的鈣鹽”，可知A含—COOH； 結合A的分子式，由A→C知，A還含有—OH， 由A在催化劑作用下被氧化的產物不能發生銀 鏡反應可知：A的—OH不在碳鏈的末端；3個 碳的碳鏈只有一種：C—C—C，—OH只能在中 間碳上。綜上：A的結構簡式C為H3：—CH—COOH
17
【歸納總結及知識昇華 】
思考：
1、至少列出三種引入C=C的方法：
(1) 鹵代烴消去
(2) 醇消去 (3) C≡C不完全加成等
18
【歸納總結及知識昇華 】
思考：
2、至少列出三種引入鹵素原子的方法：
(1) 醇(或酚)和HX取代
(2) 烯烴(或炔烴)和HX、X2加成 (3) 烷烴(苯及其同系物)和X2的取代等
19
【歸納總結及知識昇華 】
思考：
3、至少列出四種引入羥基(—OH)的方法：
(1) 烯烴和水加成
(2) 鹵代烴和NaOH水溶液共熱(水解) (3) 醛(或酮)還原(和H2加成) (4) 酯水解 (5) 醛氧化(引入—COOH中的—OH)等
20
【歸納總結及知識昇華 】
思考：
4、在碳鏈上引入醛基和羧基的方法有：
Br Cu CH2 O CH2
Br
2CH2
CH2
OH
NaOHCH2 水 CH2
2
O C C O
Br
OH
Br2Br NaOH
Br2
Br C2H5O
Br O
H O2 C
H
C
O
Br NaOH 水
Br
OH
OH 濃H2SO4
OH
OH
O O
O O
第四節 有機合成(第二課時)
【預備知識回顧】
減少C原 子的方法
1、烷烴、烯烴、炔烴的制法及其主要化學性質
【預備知識回顧】
5、酚的主要化學性質(寫出化學方程式)：
苯酚與NaOH溶液的反應(酸堿中和)：
C6H5OH+NaOH → C6H5ONa+H2O
苯酚鈉溶液中通入CO2氣體：
C6H5ONa+CO2+H2O → C6H5OH+NaHCO3 (較強酸 制取 較弱酸)
15
【預備知識回顧】
5、酚的主要化學性質(寫出化學方程式)：
寫出由乙烯製備乙酸乙酯的設計思路，並 寫出有關的化學方程式 ：
乙烯 乙醇 乙醛 乙酸
乙酸乙酯
請課後在學案中完成相應的化學方程式 26
問題三
化合物A最早發現於酸牛奶中，它是人體內糖代謝 的中間體，A的鈣鹽是人們喜愛的補鈣劑之一。A在某 催化劑的存在下進行氧化，其產物不能發生銀鏡反應。
在濃硫酸存在下，A可發生如下圖所示的反應：
6
【預備知識回顧】
2、苯及其同系物的化學性質
寫出苯與液溴、濃硝酸和濃硫酸混合 液、濃硫酸、氫氣反應的化學方程式。
思考：
如何往苯環上引入— X原子、—NO2、 —SO3H？如何將苯環轉化為環己基？
7
2、苯及其同系物的化學性質
寫出甲苯與濃硝酸和濃硫酸混合液反應的 化學方程式。
甲苯可以被酸性KMnO4溶液氧化為苯甲酸 此為往苯環上引入—COOH的方法
c.官能團位置變化：
CH3CH2CH2-B消r去 CH3CH=CH加2HBrCH3CH-CH3 Br
二、有機合成的方法 1、有機合成的常規方法
（1）官能團的引入 ①引入雙鍵（C=C或C=O）
1）某些醇的消去引入C=C
濃硫酸
CH3CH2 OH
CH2==CH2↑ +H2O
170℃
2）鹵代烴的消去引入C=C
8
【預備知識回顧】
3、鹵代烴的制取及其主要化引學入性一質個鹵 往素相(—鄰X碳)原上子引 入2個鹵素原子
9
【預備知識回顧】
3、鹵代烴的制取及其主要化學性質
化學性質： 請寫出溴乙烷分別和NaOH水溶液、
NaOH醇溶液混合加熱的化學方程式， 並指出其反應類型。
思考： 1、如何引入C=C？
2、如何引入羥基(—OH)？
CH2
H2C—OH H2C—OH
C—H C—H
O
CH2
練習：用2-丁烯、乙烯為原料設計
O O
的合成路線
O
認目標 巧切斷 再切斷 …… 得原料 得O 路線
1、逆合成分析： O O
OH
Br
C OH
CH
CH2
CH2
CH2
O
C OH
CH
CH2
CH2
CH2
O O
O+ OH
O Br
OH
Br
Br
O
Br
2、合成路線：OH
4
【預備知識回顧】
1、烷烴、烯烴、炔烴的制法及其主要化學性質
化學性質： 和HX、X2、H2、H2O、HCN等加成
5
【預備知識回顧】
1、烷烴、烯烴、炔烴的制法及其主要化學性質
炔烴不完全加成：引入C=C。如：乙炔和 HCl反應生成CH2=CHCl，既引入了C=C 也引入了—X原子； CH≡CH和水加成產物為乙醛：引入醛基 (或酮基) 。
和金屬鈉的反應(置換反應) ：
2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2↑
分子間脫引水入生鹵成素二原乙子醚(取代反應)： 2C2和HH5OXH的反—的濃1應4—硫方0(℃→酸取法代之C反2一H應5O) ：C2H5 + H2O
HBr + C2H5OH → C2H5Br + H2O
13
【預備知識回顧】
思考：
5、如何增加或減少碳鏈？
增加：
① 酯化反應
② 醇分子間脫水(取代反應)生成醚 ③加聚反應 ④縮聚反應 ⑤ C=C或C≡C和HCN加成等
23
【歸納總結及知識昇華 】
思考：
5、如何增加或減少碳鏈？
減少：
① 水解反應：酯水解，糖類、 蛋白質(多肽)水解
② 裂化和裂解反應； ③ 脫羧反應； ④ 烯烴或炔烴催化氧化(C=C或C≡C斷開)等
4、醇、醛、羧酸、酯的相互轉化及其化學性質
乙醛的其他化學性此質兩(寫反出化應學為方程將式)： CH3C和CHH銀3OC氨O+溶O2液NA的Hg醛基(反4N+H應基的23：A)2氧方OgH化法+—3為 之—NH→羧一3 + H2O
和新制Cu(OH)2懸濁液的反應：
CH3CHO + 2Cu(OH)2 ——→ CH3COOH + Cu2O + 2H2O 14