高中化学第三章烃的含氧衍生物3.4有机合成课件新人教版选修5

一二
3.官能团的引入或转化方法 (1)引入碳碳双键的方法。 ①卤代烃的消去,②醇的消去,③炔的不完全加成。 (2)引入卤素原子的方法。 ①醇(或酚)的取代,②烯烃(或炔烃)的加成,③烷烃(或苯及苯的同 系物)的取代。 (3)引入羟基的方法。 ①烯烃与水的加成,②卤代烃的水解,③酯的水解,④醛的还原。 4.有机合成过程示意图
过酯化反应得到:
⇒
+2C2H5OH;
一二
②羧酸可由醇氧化得到,草酸前一步的中间体应该是乙二醇:
⇒
;
③乙二醇的前一步中间体是1,2-二氯乙烷,1,2-二氯乙烷可通过乙 烯的加成反应而得到:
⇒
⇒
;
一二
④乙醇通过乙烯与水的加成得到。 根据以上分析,合成步骤如下(用化学方程式表示):
a.CH2 CH2+H2O
一二
2.官能团的转化 (1)官能团种类变化:利用官能团的衍生关系进行衍变,例如:卤
代烃 醇 醛 羧酸 (2)官能团数目变化:通过不同的反应途径增加官能团的个数,例
如:
CH3CH2OH
CH2 CH2
HO—CH2—
CH2—OH
(3)官能团位置变化:通过不同的反应,改变官能团的位置,例如:
CH3CH2CH2OH CH3CH CH2
一二
3.从分子中消除官能团的方法 (1)经加成反应消除不饱和键。 (2)经取代、消去、酯化、氧化等反应消除—OH。 (3)经加成或氧化反应消除—CHO。 (4)经水解反应消除酯基。 (5)通过消去或水解反应可消除卤原子。
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二、有机合成遵循的原则及合成路线的选择 1.有机合成遵循的原则 (1)起始原料要价廉、易得、低毒性、低污染。通常选用分子中 四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。 (2)应尽量选择步骤最少的合成路线。为减少合成步骤,应尽量选 择与目标化合物结构相似的原料。步骤越少,产率越高。 (3)合成路线要符合“绿色、环保”的要求。高效的有机合成应最 大限度地利用原料分子中的每一个原子,使之结合到目标化合物中, 力求达到零排放。 (4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
CH3CH2OH
+H2O
Ⅱ.卤代烃的消去反应引入碳碳双键。例如:
CH3CH2Br+NaOH
+NaBr+H2O
Ⅲ.炔烃与氢气、卤化氢、卤素单质加成(限制物质的量)可得到 碳碳双键。例如:
+HCl
一二
②
键的引入。
醇的催化氧化。例如:
2RCH2OH+O2
2RCHO+2H2O
2R1CHOHR2+O2 (4)羧基的引入方法。 ①醛被弱氧化剂氧化。例如:
一二
(5)要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反 应。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的提示信息,掌 握正确的思维方法。有时则要综合运用正推或逆推的方法导出最 佳的合成路线。
原料 中间产物 产品
一二
2.合成路线的选择
(1)一元合成路线: 醇 一元醛 一元羧酸 酯
卤代烃
(2)二元合成路线:
CH3CH2OH;
b.CH2 CH2+Cl2
;
c.
+2NaOH
+2NaCl;
d.
+2O2
HOOC—COOH+2H2O;
e.HOOC—COOH+2CH3CH2OH
+2H2O。
一二
一、有机合成过程中官能团的引入、转化和消除 1.官能团的引入 (1)卤素原子的引入方法。 ①烃与卤素单质的取代反应。例如:
第四节 有机合成
1.能记住有机化学反应的主要类型:取代反应、加成反应、消去 反应的原理及应用,初步学会引入各官能团的方法。
2.在掌握各类有机物的性质、反应类型、相互转化的基础上,初 步学会设计合理的有机合成路线。
3.会运用逆合成分析法分析有机合成中的相关问题。
一二
一、有机合成的过程 1.有机合成的定义 有机合成是指利用简单易得的原料,通过有机反应,生成具有特 定结构和功能的有机化合物。 2.有机合成的思路 通过有机反应构建目标化合物的分子骨架,并引入或转化所需的 官能团。
一二
Ⅳ.酯水解生成醇。例如:
CH3COOCH2CH3+H2O CH3COOH+CH3CH2—OH ②酚羟基的引入方法。 Ⅰ.酚钠盐溶液中通入CO2生成酚。例如:
+CO2+H2O Ⅱ.苯的卤代物水解生成苯酚,例如:
+NaHCO3
+H2O
+HCl
一二
(3)碳碳双键和碳氧双键的引入方法。 ①碳碳双键的引入。 Ⅰ.醇的消去反应引入碳碳双键。例如:
CH3CH3+Cl2 HCl+CH3CH2Cl
+Br2
+HBr
+Cl2 HCl+ +C加成反应。例如:
+Br2 (或
+Br2 CH2Br—CHBrCH3 +HBr CH3—CHBrCH3
+HBr CH2BrCH2CH3)
+HCl
③醇与氢卤酸的取代反应。例如:
一二
二、有机合成的分析方法
1.有机合成分析方法
正合成分析法、逆合成分析法、综合分析法。
2.逆合成分析法
(1)逆合成分析法示意图。
目标化合物⇒中间体⇒中间体
基础原料
(2)用逆合成分析法分析草酸二乙酯的合成。
①每个草酸二乙酯分子中含有两个酯基,按酯化反应规律将酯基
断开,得到草酸和两分子乙醇,说明目标化合物可由乙醇和草酸通
CH2X—CH2X
CH2OH—CH2OH OHC—CHO HOOC—COOH 链酯、环酯、聚酯
一元
一二
(3)芳香化合物合成路线: ① ②
芳香酯
知识点1 知识点2
知识点1 官能团的引入和消去 【例题1】 由环己烷可制备1,4-环己醇的二醋酸酯。下面是有关 的8步反应(其中所有无机产物都已略去):
+2H2O
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
CH3COONa CH3COOH
一二
②醛被氧气氧化成酸。例如:
2CH3CHO+O2
2CH3COOH
③酯在酸性条件下水解。例如:
CH3COOCH2CH3+H2O CH3COOH+CH3CH2OH ④含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化。例如:
R—OH+HX
R—X+H2O
一二
(2)羟基的引入方法。 ①醇羟基的引入方法。 Ⅰ.烯烃水化生成醇。例如:
CH2 CH2+H2O
CH3CH2—OH
Ⅱ.卤代烃在强碱性水溶液中水解生成醇。例如:
C2H5—Br+NaOH C2H5—OH+NaBr Ⅲ.醛或酮与氢气加成生成醇。例如:
CH3CHO+H2 CH3CH2—OHCH3COCH3+H2