碳骨架的构建和官能团的引入 (黄海梅)

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有机化合物之间的转化关系
CH3CH3 加成
CH2＝CH2 加成
CH≡CH
取代 CH3CH2Br
消去 水解 取代
加成
消去
氧化
氧化
CH3CH2OH
CH3CHO
加成
还原 酯化
CH3COOCH2CH3
CH3COOH
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有机化合物之间的转化关系
烷
取代 卤代烃
官能团
加成 消去
烯
加成
消去
加成
炔
水解 取代
醇 加成
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(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如：
CH3CH2OH―－消―H― 去2O→CH2===CH2―＋加―C成→l2 Cl—CH2—CH2—Cl―水―解→HO—CH2—CH2—OH。 (3)通过某种手段改变官能团的位置，如：
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3．CH2=CHCH3与HCl加成可以有哪些产物？ 分析：CH2=CHCH3、HCl都是不对称化合物，加成 反应时原子连接顺序不同，可以得到不同的产物。 中的1号碳与Cl原子相连得到 CH2ClCH2CH3，若2号碳与Cl原子相连则得到
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4. 引入羰基： 1)醇的氧化 2)烯烃的氧化
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5. 引入羧基： 1)醛的氧化； 2)烯烃的氧化； 3)苯的同系物的氧化； 4)酯的水解； 5)含氰基的烃的衍生物的水解。
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⑤引入羧基： RCH===CH2 与酸性 KMnO4 反应：
CH3CH===CH2―K―M―n―O―4H―＋→ CH3COOH＋CO2↑。 CH3CH2CN―H―2O―，―H→＋ CH3CH2COOH。
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3. 引入羟基(—OH)：
CH3CH2Br、 CH3CHBr2、 CH3CBr3水解产物 分别是什么？
1)醇羟基的引入：烯烃与水加成、卤代烃水解、醛(
酮)与氢气的加成、酯的水解等。
2)酚羟基的引入：酚钠盐中通入CO2等。 3)羧羟基的引入：醛氧化为酸[被新制Cu(OH)2悬浊 液或银氨溶液氧化]、酯的水解等。
第1课时 官能团的引入和转化
惠州综高：黄海梅
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1. 引入碳碳双键： 1)卤代烃与碱的醇溶液发生消去反应； 2)炔烃的不完全加成 3)醇与浓硫酸共热发生消去反应。
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2. 引入-X：
1)烷烃、苯及其同系物的取代反应； 2)醇与氢卤酸的取代反应。 3)羧酸中α­H的取代反应； 4) 不饱和烃与卤素单质或卤化氢的加成反应；
答案：CH2ClCH2CH3、
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1．常见碳链的增长和减短方法 (1)增长碳链的反应主要有卤代烃的取代反应，醛、 酮的加成反应等。 ①醛、酮与HCN加成：
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②醛、酮与RMgX加成： ③醛、酮的羟醛缩合(其中至少一种有α­H)：
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④卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、
等
取代RCl＋NaCN―→RCN＋NaCl。
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〖提升训练〗
2．以乙炔为原料合成CH2BrCHBrCl时的反应过 程是( )
A．先加HCl，再加HBr B．先加HBr，再加HCl C．先加HCl，再加Br2 D．先加HBr，再加Cl2
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〖提升训练〗
3．化合物丙可由如下反应得到：C4H10O――或浓―A硫l―2酸O―3，，―△△―→
C4H8―溶―剂B―rC―2C→l4 丙(C4H8Br2)。丙的结构简式不可能是
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2．官能团的消除 (1)通过加成消除不饱和键。 (2)通过消去、氧化或酯化等消除羟基。 (3)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)。
消去
加成
水解
R-OH
取代
氧化
氧化
R-CHO
来自百度文库
还原 酯化
R-COO-R
R-COOH
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〖小试牛刀〗
在日常生活中，饮料、糖果中常常添加一些 有水果香味的酯类香料，例如具有苹果香味的戊 酸戊酯，你能利用1-戊烯为原料合成戊酸戊酯这 种香料吗？
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〖提升训练〗
1．卤代烃在有机合成中有哪些重要应用？ 答案： (1)卤代烃水解反应，使卤素原子转化为羟基，实现官 能团转化。 (2)卤代烃消去反应，生成烯烃，使官能团发生转化。 (3)可以实现碳骨架增长，如：卤代烃与C2H5ONa、 、NaCN发生取代反应，使卤素原子转 化和碳骨架增长。
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有机化合物之间的转化关系
取代(Br2,光照）
CH3CH2Br
CH3CH3 加成
CH2＝CH2 加成
CH≡CH
取代（HX，加热）
消去（NaOH 醇溶液） 水解
（NaOH
水溶液）
加成
CH3CH2OH氧化（CCuH，3C△H）O氧化 CH3COOH
消去（浓硫酸，170℃）
还原
酯化
CH3COOCH2CH3
键、醇的氧化引入
键
等。
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官能团的引入与转化方法
1．官能团的引入 (1)引入羟基(—OH)： ①醇羟基的引入：烯烃与水加成、卤代烃水 解、醛(酮)与氢气的加成、酯的水解等。 ②酚羟基的引入：酚钠盐中通入CO2等。 ③羧羟基的引入：醛氧化为酸[被新制 Cu(OH)2悬浊液或 银氨溶液氧化]、酯的水解等。
A．CH3CH(CH2Br)2
B．(CH3)2CBrCH2Br
C．CH3CH2CHBrCH2Br D．CH3(CHBr)2CH3
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2．官能团的消除 (1)通过加成消除不饱和键。 (2)通过消去、氧化或酯化等消除羟基。 (3)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)。
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3．官能团间的衍变 (1)利用官能团的衍生关系进行衍变，如：
⑤卤代烃与活泼金属作用：
2CH3Cl＋2Na―→CH3—CH3＋2NaCl。 (2)常见减短碳链的方法：
减短碳链的反应主要有烯烃、炔烃和芳香烃的氧化反
应、羧酸及其盐的脱羧反应以及烷烃的裂化反应。
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(2)引入卤原子(—X)：烃与卤素取代、不饱
和烃与HX或X2加成、醇与HX取代等。 (3)引入双键：某些醇或卤代烃的消去引入
完成下列方程式
①CH2===CH2＋HCl─→ CH3—CH2—Cl ； ②CH3CH2Br＋NaOH─△水─→CH3CH2OH＋NaBr ； ③CH2===CH2＋H2O─高─催温─化─高剂─压→ CH3CH2OH，
上述反应可以在有机物中引入新的官能团。
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§3.1.1 碳骨架的构建和 官能团的引入
氧化
氧化
醛
还原 酯化 酯
羧酸
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有机化合物之间的转化关系
CnH2n+2
取代
加成 消去
RCH＝CH2
加成
消去
加成
RC≡CH
R-Br
水解 取代
R-OH
加成
氧化
氧化
R-CHO
还原 酯化
RCOOR
RCOOH
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有机化合物之间的转化关系
CnH2n+2
取代
R-Br
加成 RCH＝CH2
加成 RC≡CH
消去
加成