1、第三章第三章 烃的衍生物烃的衍生物第五节第五节 有机合成（有机合成（1 1）认识有机合成认识有机合成中间体中间体1中间体中间体2中间体中间体4官能团官能团转化转化官能团官能团转化转化碳骨架构建碳骨架构建官能团官能团转化转化官能团官能团转化转化CH2H+，H2ONaCNBr2催化剂催化剂 H2O ，催化剂催化剂CH2=CH2 CH2-BrCH2-BrCH2-CNCH2COOHCOOHCH3CH2OHCOOCH2CH3CH2CH2COOCH2CH3 CH2-CN中间体中间体3原料原料目标产物目标产物有机合成的一般思路示意图有机合成的一般思路示意图碳骨架的构建碳骨架的构建官能团的转化（引入、消除）官
2、能团的转化（引入、消除）官能团的转化（引入、消除）官能团的转化（引入、消除）碳链的碳链的增长增长和和缩短缩短、成环成环等过程等过程有机合成的主要任务一：有机合成的主要任务一： 构建碳骨架构建碳骨架（1）碳链的）碳链的增长增长原料分子中的碳原子原料分子中的碳原子目标分子中的碳原子目标分子中的碳原子少于少于引入引入含碳原子的官能团含碳原子的官能团（1）碳链的）碳链的增长增长与与HCN发生发生加成反应加成反应a.炔烃炔烃与与HCN的加成反应的加成反应 CH2CHCOOH 丙烯腈丙烯腈丙烯酸丙烯酸 CH2CHCN CHCH HCN催化剂H2O, H 有机合成的主要任务一：有机合成的主要任务一： 构建碳
3、骨架构建碳骨架有机合成的主要任务有机合成的主要任务-构建碳骨架构建碳骨架b.醛（或酮）与醛（或酮）与HCN的加成反应的加成反应COR（R1）HHCN催化剂催化剂CR（R1）HOHCNH2催化剂催化剂CR（R1）HOHCH2NH2羟基腈羟基腈氨基醇氨基醇（1）碳链的）碳链的增长增长与与HCN发生发生加成反应加成反应催化剂CH3CHOCH3CHCH2CHOOH催化剂CH3CHCHCHOH2OHC CHOHH-羟基醛羟基醛加成反应加成反应消去反应消去反应,-不饱和醛不饱和醛羟醛缩合反应羟醛缩合反应（1 1）碳链的）碳链的增长增长有机合成的主要任务一：有机合成的主要任务一： 构建碳骨架构建碳骨架（1
4、1）碳链的）碳链的增长增长有机合成的主要任务一：有机合成的主要任务一： 构建碳骨架构建碳骨架加聚加聚反应反应酯化酯化反应反应分子间脱水分子间脱水nCH2CH2 CH2CH2 n一定条件下1818 O OCH3COH+HOC2H5 CH3COC2H5 + H2O浓浓H2SO4C2H5OH + HOC2H5 C2H5OC2H5 + H2O浓浓H2SO4140 如何由CH3CHO合成乳酸CH3CH(OH)COOH?CH3CHOCH3CHCNOHH2O,HCH3CHCOOHOHHCN催化剂催化剂巩固练习巩固练习1 1：乙烯是化工生产中重要的基础原料，请以乙烯为基本原料合成正丁醇乙烯是化工生产中重要的基
5、础原料，请以乙烯为基本原料合成正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH），写出有关反应的化学方程式），写出有关反应的化学方程式已知：RCHRCHCHOOHOHRCHCHCHORH2ORCHCCHOR巩固练习巩固练习2 2：【解析】CH2CH2H2O催化剂/CH3CH2OHCu/O2CH3CHOCH3CHCH2CHOOH- H2OCH3CHCHCHOH2Ni/CH3CH2CH2CH2OH(2)(2)碳链缩短碳链缩短有机合成的主要任务一：有机合成的主要任务一： 构建碳骨架构建碳骨架原料分子中的碳原子原料分子中的碳原子目标分子中的碳原子目标分子中的碳原子多于多于断开断开碳链碳链(2)(2)碳链碳链缩短缩
6、短烷烃的裂化（裂解）反应：烷烃的裂化（裂解）反应：酯的水解酯的水解有机合成的主要任务一：有机合成的主要任务一： 构建碳骨架构建碳骨架C4H10 C2H4+C2H6 CH3COOC2H5H2O CH3COOHC2H5OH稀硫酸稀硫酸稀硫酸CH2OCOC17H35CHOCOC17H35CH2OCOC17H35C17H35COOH CH2OH CHOH CH2OH 33H2Oa.a.烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮 CCHRRRKMnO4HCORCOOHRR二氢成气二氢成气一氢成酸一氢成酸无氢成酮无氢成酮与高锰酸钾发生氧化反应与高锰
7、酸钾发生氧化反应(2)(2)碳链碳链缩短缩短c.c.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(2)(2)碳链缩短碳链缩短b.b. 炔烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮炔烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮CHCRKMnO4HCO2RCOOHCHRRKMnO4HHOOC共轭二烯烃的加成法共轭二烯烃的加成法 P83 资料卡片资料卡片练习：写出练习：写出1,3-丁二烯与乙烯反应生成环状产物的反应丁二烯与乙烯反应生成环状产物的反应(3)(3)碳链成环反应碳链成环反应COOHCOOH1234651234651,
8、3-丁二烯与丙烯酸反应丁二烯与丙烯酸反应:【巩固巩固练习练习3】我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线取得新进】我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线取得新进展，其合成示意图如下。展，其合成示意图如下。写出过程写出过程的反应方程式：的反应方程式：酯化法酯化法氨基酸脱水成环氨基酸脱水成环羟基脱水成醚羟基脱水成醚总结：总结：有机合成的主要任务有机合成的主要任务-构建碳骨架构建碳骨架碳链的增长碳链的增长碳链的缩短碳链的缩短碳链的成环碳链的成环（1）与）与HCN发生加成反应发生加成反应（2）羟醛缩合反应）羟醛缩合反应（3）加聚反应）加聚反应（4）酯化反应）酯化反应（5）分子间脱水反应）分子间脱水反应（1）烷烃
9、的分解反应）烷烃的分解反应（3）与高锰酸钾发生氧化反应）与高锰酸钾发生氧化反应（2）酯的水解反应）酯的水解反应（1）共轭二烯烃加成）共轭二烯烃加成（2）合成环酯）合成环酯（3 3）羟基脱水成醚）羟基脱水成醚官能团官能团引入方法引入方法( (举例举例) )碳碳双键碳碳双键碳卤键碳卤键羟基羟基醛基醛基羧基羧基酯基酯基有机合成的主要任务二：有机合成的主要任务二： 官能团引入官能团引入.卤代烃的消去反应：卤代烃的消去反应：CH3CH2Br + NaOH CH2=CH2+ NaBr+H2O 醇醇.醇的消去反应：醇的消去反应：（1 1）引入碳碳双键的三种方法）引入碳碳双键的三种方法CH3CH(OH)CH3
10、 CH3CH=CH2+ H2O 浓硫酸浓硫酸170.炔烃的不完全加成：炔烃的不完全加成：CHCH H2 CH2CH2催化剂催化剂CHCHHCl催化剂CH2CHClBr2催化剂BrHBrCH3Cl2光照CH2ClHClCH2CHCH3Cl2500600或光照或光照CH2CHCH2ClHCl烃与卤素单质烃与卤素单质的的取代反应取代反应（2 2）引入碳卤键的方法）引入碳卤键的方法CH3CH3+Cl2光照CH3CH2Cl+HCl Br2BrBrCH2CHCH3Br2CH2BrCHBrCH3CH2CHCH3HBrCH3CHBrCH3CH2BrCH2CH3或CHCHHCl催化剂CH2CHClROHHXRX
11、H2O不饱和烃不饱和烃与与卤素单质卤素单质、卤化氢卤化氢的的加成反应加成反应醇或酚醇或酚的的取代取代反应反应 +3Br23HBr+ OHOHBrBrBra. 烯烃与水烯烃与水加成加成b. 卤代烃卤代烃碱性水溶液中碱性水溶液中水解水解CH3CH2BrNaOHCH3CH2OHNaBr水(3)羟基的引入方法：羟基的引入方法：c. 醛或酮醛或酮与与氢气加成氢气加成（还原）（还原）学科网原创CH3CHCH2H2O CH3CH(OH )CH3催化剂加热、加压OCCH3CH3H2催化剂催化剂OHCHCH3CH3催化剂催化剂CH3CH2OHCH3CHO+H2d. 酯的水解酯的水解反应反应CH3COOC2H5H
12、2O CH3COOHC2H5OH稀硫酸e. 酚盐溶液与酚盐溶液与CO2、HCl等反应：等反应：NaClOH+ HCl ONaNaHCO3OH+ CO2+H2O ONaClH2O一定条件下OHHCl a.醇的醇的催化氧化催化氧化：b.某些某些烯烃的氧化烯烃的氧化：（4）引入醛基（酮羰基）的方法：）引入醛基（酮羰基）的方法：c.炔烃炔烃的水化：的水化：CHCH H2O CH3CHO催化剂催化剂2RCH2OHO2 催化剂催化剂 2RCHO2H2O2RCH(OH)RO2催化剂催化剂2RCR2H2OOCH3CHO2Cu(OH)2NaOH CH3COONaCu2O3H2OCH3COONa CH3COOHH
13、2CH3CHOO2 2CH3COOH催化剂CH3CHO2Ag(NH3)2OH CH3COONH42Ag3NH3H2O弱氧化剂氧化弱氧化剂氧化被氧气氧化被氧气氧化酯酯、酰胺的、酰胺的水解水解（5 5）引入羧基引入羧基的方法的方法醛的氧化反应醛的氧化反应CH3COOC2H5H2O CH3COOHC2H5OH稀硫酸某些某些烯烃、烯烃、苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化CH3COOHKMnO4H伯醇伯醇被被酸性高锰酸钾酸性高锰酸钾溶液溶液氧化氧化（5 5）引入羧基引入羧基的方法的方法信息给出信息给出CHCRKMnO4HCO2RCOOH官能团官能团引入方法引入方法( (举例举例) )碳碳双键碳碳双键卤代烃的消去卤代烃的消去或或醇的消去醇的消去或或炔烃的不完全加成炔烃的不完全加成碳卤键碳卤键醇、酚的取代醇、酚的取代或或烯烃、炔烃的加成烯烃、炔烃的加成或或烷烃、苯及苯的同系物的取代烷烃、苯及苯的同系物的取代羟基羟基烯烃与水的加成烯烃与水的加成或或卤代烃的水解卤代烃的水解或或醛的还原醛的还原或或酯的水解酯的水解醛基醛基醇的催化氧化醇的催化氧化或烯烃的氧化或烯烃的氧化羧基羧基醇的氧化醇的氧化或或醛的氧化醛的氧化或或酯的水解酯的水解酯基酯基有机合成的主要任务二：有机合成的主要任务二： 官能团引入官能团引入酯化反应酯化反应
