1、1 第三章第三章 烃的含氧衍生物烃的含氧衍生物2 “水立方水立方”是我国第一个采用是我国第一个采用ETFE(ETFE(乙烯乙烯四氟乙四氟乙烯共聚物烯共聚物)膜材料作为立面维护体系的建筑。膜材料作为立面维护体系的建筑。世界上每年合成的近百万种新化合物，世界上每年合成的近百万种新化合物，约约70%70%以上是以上是有机化合物。3 利用利用简单、易得的原料简单、易得的原料，通过有机反应，生，通过有机反应，生成具有成具有特定结构和功能特定结构和功能的有机化合物。的有机化合物。1 1、有机合成：、有机合成：2 2、有机合成的任务：、有机合成的任务：（1 1）目标化合物分子）目标化合物分子碳链骨架碳链骨架
2、的构建；的构建；（2 2）官能团官能团的转化。的转化。一、有机合成的过程一、有机合成的过程碳链发生变化（包括碳链增长、缩短、成环）碳链发生变化（包括碳链增长、缩短、成环）4基础原基础原料料中间体中间体1目标目标化合物化合物中间体中间体2辅助原料辅助原料1辅助原料辅助原料2辅助原料辅助原料3副产物副产物1副产物副产物23 3、有机合成的过程：、有机合成的过程：有机合成过程示意图有机合成过程示意图5 官能团的官能团的引入 官能团的官能团的消除官能团的官能团的衍变有机有机成环反应规律反应规律 61 1、怎样在有机化合物中引入、怎样在有机化合物中引入碳碳双键？（2 2）卤代烃的消去）卤代烃的消去（一）
3、常见引入官能团的方法（3 3）醇的消去）醇的消去（1 1）炔烃与氢气）炔烃与氢气 1 1：1 1 加成加成2 2、怎样在有机化合物中引入、怎样在有机化合物中引入羟基？（2 2）卤代烃水解）卤代烃水解（1 1）烯烃与水加成）烯烃与水加成（3 3）醛）醛/酮加氢酮加氢（4 4）酯的水解）酯的水解三种方法三种方法四种方法四种方法73 3、怎样在有机化合物中引入、怎样在有机化合物中引入卤素原子？（1 1）烃或烃的衍生物与）烃或烃的衍生物与X2取代取代反应：反应：（2 2）醇与）醇与HX取代取代 （3 3）加成加成反应：反应：甲烷和氯气甲烷和氯气苯和溴苯和溴酚和溴水酚和溴水烯烃、炔烃等与烯烃、炔烃等与X
4、2或或HX加成加成人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张84、怎样在有机化合物中引入醛基？（1）某些醇氧化（2）糖类水解（3）炔烃水化5、怎样在有机化合物中引入羧基？（1）醛氧化（2）苯的同系物被强氧化剂氧化（3）羧酸盐酸化（4）酯的酸性水解 人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张9官能团的性质官能
5、团的性质类别类别官能团官能团通式通式代表物代表物主要化学性质主要化学性质烷烃烷烃CnH2n+2CH3CH3(1)取代反应取代反应(2)催化裂化催化裂化(3)燃烧反应燃烧反应烯烃烯烃碳碳双键碳碳双键CnH2nCH2=CH2(1)加成反应加成反应 (2)氧化反应氧化反应(3)加聚反应加聚反应炔烃炔烃碳碳三键碳碳三键CnH2n-2CHCH(1)加成反应加成反应 (2)氧化反应氧化反应(3)加聚反应加聚反应苯及同苯及同系物系物CnH2n-6 苯苯 甲苯甲苯(1)取代反应取代反应(2)加成反应加成反应 (3)氧化反应氧化反应卤代烃卤代烃XCnH2n+1 XCH3CH2 X (1)取代反应（水解反应）取代
6、反应（水解反应）(2)消去反应消去反应 人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张10官能团的性质官能团的性质类别类别官能团官能团通式通式代表物代表物主要化学性质主要化学性质醇醇OHROHCnH2n+2OCH3CH2OH(1)与钠反应与钠反应 (2)取代反应取代反应(3)消去反应消去反应 (4)分子间脱水分子间脱水(5)氧化氧化反应反应 (6)酯化反应酯化反应酚酚OHCnH2n-6OC6H5OH(1)有弱酸性有弱酸性 (2)取代反应取代反应(3)显色
7、反应显色反应 (4)缩聚反应缩聚反应醛醛CHORCHOCnH2nOCH3CHO(1)氧化反应氧化反应(2)还原反应还原反应羧酸羧酸COOHRCOOHCnH2nO2CH3COOH(1)具有酸性具有酸性(2)酯化反应酯化反应酯酯COORCOORCnH2nO2CH3COOC2H5水解反应水解反应人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张11有机反应的基本类型有机反应的基本类型 甲烷、苯、醇的卤代甲烷、苯、醇的卤代,苯的硝化，醇的分子间脱水，酯苯的硝化，醇的
8、分子间脱水，酯化反应，酯的水解反应等。化反应，酯的水解反应等。有机物加氧或去氢的反应，如：醛基的氧化、醇的有机物加氧或去氢的反应，如：醛基的氧化、醇的催化氧化。催化氧化。1 1）取代反应）取代反应2 2）加成反应）加成反应 3 3）氧化反应）氧化反应烯烃、炔烃、苯、醛等分子中含有烯烃、炔烃、苯、醛等分子中含有C CC C、C CC CC O C O 可与可与H H2 2、HXHX、X X2 2、H H2 2O O等加成等加成 。必备知识回顾：必备知识回顾：有机物加氢或去氧的反应，如：烯烃、炔烃、苯、有机物加氢或去氧的反应，如：烯烃、炔烃、苯、醛等与氢气的加成反应。醛等与氢气的加成反应。4 4）
9、还原反应）还原反应人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张12 5 5）消去反应）消去反应有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子子(如如HXHX、H H2 2O),O),而形成不饱和化合物的反应。如卤代烃、而形成不饱和化合物的反应。如卤代烃、乙醇。乙醇。6 6）酯化反应）酯化反应醇和含氧酸起作用，生成酯和水的反应叫做酯化反应。醇和含氧酸起作用，生成酯和水的反应叫做酯化反应。酯的水解反应：酯
10、与水发生作用生成相应的醇酯的水解反应：酯与水发生作用生成相应的醇和羧酸和羧酸(或羧酸盐或羧酸盐)的反应。的反应。卤代烃在卤代烃在NaOHNaOH的水溶液中水解。的水溶液中水解。由小分子加成聚合生成高分子化合物的反应。如乙由小分子加成聚合生成高分子化合物的反应。如乙烯加聚生成聚乙烯。烯加聚生成聚乙烯。7 7）水解反应）水解反应8 8）加聚反应）加聚反应人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张13 1、通过加成反应消除不饱和键、通过加成反应消除不饱和键
11、（二）官能团的消除方法【思考】怎样消除不饱和键？消除羟基？消除【思考】怎样消除不饱和键？消除羟基？消除醛基？醛基？CH2=CH2+H2 CH3CH3NiCH3CH=O+H2CH3CH2OH催化剂催化剂人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张14 2、通过加成（加、通过加成（加H）或氧化（加）或氧化（加O）消除醛基 3、通过消去或氧化或酯化等、通过消去或氧化或酯化等消去羟基H3CHC=O+H2CH3CH2OH催化剂催化剂2CH3CHO+O22CH3C
12、OOH催化剂催化剂CH3OH+HCOOH HCOOCH3+H2O浓硫酸浓硫酸CH3CH2OHCH2=CH2+H2O 浓硫酸浓硫酸2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2OCu 人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张15官能团官能团的的保护保护【例例1 1】以以BrCHBrCH2 2-CH=CH-CH-CH=CH-CH2 2BrBr为原料合成药物为原料合成药物CHCH3 3OOC-CH=CH-COOCHOOC-CH=CH-COOCH3 3的
13、路线为：的路线为：BrCHBrCH2 2-CH=CH-CH-CH=CH-CH2 2BrBrHOCHHOCH2 2-CH=CH-CH-CH=CH-CH2 2OHOHHOCHHOCH2 2-CHCl-CH-CHCl-CH2 2-CH-CH2 2OHOHHOOC-CHCl-CHHOOC-CHCl-CH2 2-COOH-COOHHOOC-CH=CH-COOHHOOC-CH=CH-COOHCHCH3 3OOC-CH=CH-COOCHOOC-CH=CH-COOCH3 3ABCDE问：问：A A、B B两步能否两步能否颠倒颠倒？设计设计B B、D D两步的两步的目的目的是什么？是什么？【思考与交流思考与交流
14、】人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张16问：设计（问：设计（1)1)、(2)(2)两步的目的是什么？两步的目的是什么？【例例2 2】工业上以工业上以甲苯甲苯为原料生产为原料生产对羟基苯甲对羟基苯甲酸乙酯酸乙酯（一种常用的（一种常用的化妆品化妆品防霉剂），其生防霉剂），其生产流程如下：产流程如下：CHCH3 3-C-C6 6H H5 5 A A CHCH3 3-C-C6 6H H4 4-OH-OH CHCH3 3-C-C6 6H H4 4-OC
15、H-OCH3 3 B B C CCHCH3 3CHCH2 2OOC-COOC-C6 6H H4 4-OH-OHCl2CH3CH2OHCH3IHI(1)(2)人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张171.不同官能团间的转换（利用衍生关系）不同官能团间的转换（利用衍生关系）（三）官能团的衍变（三）官能团的衍变 RCH2CH2-X R-CH=CH2 RCH2CH2OH RCH2CHO RCH2COOH RCH2COOCH32.通过某种化学途径通过某种化
16、学途径增加官能团 CH3CH2OH HOCH2CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2Cl人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张18 CH2=CHCH2CH3 CH3CH=CHCH3CH3CHClCH2CH3CH3CH=CH2CH3CH2CH2OHCH3CH(OH)CH33.通过某种途径通过某种途径使官能团的位置改变人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五
17、有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张19还原还原水水解解酯酯化化酯酯羧酸羧酸醛醛醇醇卤代烃卤代烃氧化氧化氧化氧化水解水解主要有机物之间转化主要有机物之间转化取代取代烷烃烷烃取取代代烯烃烯烃炔烃炔烃水水化化消消去去水水化化消消去去加成加成加成加成加加成成必备知识回顾：必备知识回顾：人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张20（四）碳骨架的增减（四）碳骨架的增减人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四
18、节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张21 1.形成环酯形成环酯人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张222.氨基酸形成环状肽氨基酸形成环状肽 人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张233.形成环醚形成环醚人教版选修五有机
19、化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张244.形成环酸酐形成环酸酐5.形成环烃形成环烃2526二、有机合成的方法二、有机合成的方法1、正向合成分析法 此法采用正向思维方法，从此法采用正向思维方法，从已知原料已知原料入手，找出入手，找出合成所需要的直接或间接的合成所需要的直接或间接的中间产物中间产物，逐步推向，逐步推向目标目标合成有机物。合成有机物。正向合成分析法示意图正向合成分析法示意图基础原基础原料料中间体中间体1目标目标化合物化合物中间体中间体227探讨学习
20、探讨学习1 如何以乙烯为基础原料，无机原料可以任如何以乙烯为基础原料，无机原料可以任选，合成下列物质：选，合成下列物质：CH3CH2OH、CH3COOH、CH3COOCH2CH3酯酯化化乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酸乙醛乙醛乙醇乙醇氧化氧化氧化氧化乙烯乙烯水化水化28多步反应一次计算多步反应一次计算【学与问学与问】ABC93.0%81.7%85.6%90.0%总产率总产率=193.0%81.7%90.0%85.6%=58.54%总产率计算总产率计算292、逆合成分析法基础原基础原料料中间体中间体1目标目标化合物化合物中间体中间体2 又称逆推法，其特点是从又称逆推法，其特点是从产物产物出发，出发，由后
21、向前推由后向前推，先找出先找出产物的前一步原料产物的前一步原料（中间体），并同样找出它（中间体），并同样找出它的的前一步原料前一步原料，如此继续直至到达，如此继续直至到达简单的初始原料简单的初始原料为为止。止。30原料原料中间产物中间产物产品产品顺顺顺顺逆逆逆逆基础基础原料原料中间体中间体目标化目标化合物合物中间体中间体（1）逆合成分析法示意图（2）逆合成分析法示意图人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张31人教版选修五有机化学第三章人教版选修五
22、有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张32C OHC OHOOH2C OHH2C OHH2C ClH2C ClCH2CH2C OC2H5C OC2H5OO(石油裂解气石油裂解气)CH3CH2OH+H2O+Cl2O浓浓H2SO4水解水解例题1如何合成乙二酸如何合成乙二酸(草酸草酸)二乙酯？二乙酯？12345人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成565
23、6张张33如何合成乙二酸如何合成乙二酸(草酸草酸)二乙酯？写出有关方程式。二乙酯？写出有关方程式。1、CH2=CH2+H2O CH3CH2OH 高温、高压高温、高压催化剂催化剂2、CH2=CH2+Cl2 CH2Cl CH2Cl 3、CH2Cl CH2Cl+H2O CH2OH CH2OH NaOHNaOH溶液溶液 4、CH2OH CH2OH OO COOH COOHCOOH COOH5、+2C2H5OH COOC2H5 COOC2H5 浓浓H2SO4 +2H2O 人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有
24、机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张34以乙醇为原料，合成乙二酸乙二酯以乙醇为原料，合成乙二酸乙二酯CH2=CH2CH2BrCH2BrCH3CH2OH123456以乙醇为主要原料如何制备乙二醇？以乙醇为主要原料如何制备乙二醇？例题2人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张35三、有机合成遵循的原则三、有机合成遵循的原则1 1、起始原料要、起始原料要廉价、易得、低毒、低污染廉价、易得、低毒、低污染通常通常采用采用4 4个个C C以下
25、的单官能团化合物和单取代苯。以下的单官能团化合物和单取代苯。2 2、尽量选择、尽量选择步骤最少步骤最少的合成路线的合成路线以保证较高的以保证较高的产率。产率。3 3、满足、满足“绿色化学绿色化学”的要求的要求。4 4、操作、操作简单简单、条件条件温和温和、能耗能耗低低、易易实现实现。5 5、尊重客观事实尊重客观事实，按一定顺序反应。按一定顺序反应。原料原料中间产物中间产物产品产品顺顺顺顺逆逆逆逆人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张人教版选修五有机化学第三章人教版选修五有机化学第三章-第四节有机合成第四节有机合成5656张张3637383
26、9探讨学习探讨学习1 用用2-2-丁烯、乙烯为原料设计丁烯、乙烯为原料设计 的合成路线的合成路线OOOO认目标认目标巧切断巧切断再切断再切断得原料得原料得路线得路线采用逆合成分析：采用逆合成分析：40NaOHNaOHC C2 2H H5 5OHOHOOOO逆合成分析：逆合成分析：COHCOHOO+CHCHOOCH2CH2OHOHCH2CH2BrBrCH2CH2NaOHNaOH水水合成路线：合成路线：CH2CH2BrBr2 2CH2CH2BrBrCH2CH2OHOHO O2 2CuCuCHCHOOO O2 2COHCOHOO浓浓H2SO4OHOHBrBrBrBrBrBr2 2BrBrBrBr2
27、2BrBrNaOHNaOH水水OHOHOOOO41 以乙烯和乙苯为原料以乙烯和乙苯为原料(其它无机物自选其它无机物自选),),合合成下列有机物。成下列有机物。探讨学习探讨学习242合成合成1?43光照光照取代取代NaOH醇醇 加热加热消去消去加聚加聚催化剂催化剂44合成合成2?45光照光照取代取代NaOH醇醇 加热加热消去消去加成加成水解水解NaOH水水 加热加热46氧化氧化氧化氧化水解水解加成加成47酯化酯化48光照光照取代取代NaOH醇醇 加热加热消去消去加成加成酯化酯化水解水解NaOH水水 加热加热49例例1 1.以以焦炭焦炭、食盐食盐、水水、石灰石石灰石为原为原料制料制聚氯乙烯聚氯乙烯
28、，写出合成，写出合成路线路线。探讨学习探讨学习350练习练习1 1：以以煤煤、黄铁矿黄铁矿、空气空气、水水为原料制为原料制TNTTNT51练习练习2 2：已知：已知 R-C=OR+HCNRR-C-CNOHRCNH+RCOOH试写出下图中试写出下图中AFAF各物质的结构简式各物质的结构简式HBrA NaOHH2OBOCHCNDH2OH+E浓H2SO4FC14H20O4BrOHOCNOHOHCOOHCOOO COHBrH2O NaOHCOBHCNDH+H2OEH2SO4浓F52练习练习3 3：已知：已知RCH2COOH红 磷Br2RCH-COOHBr写出下图中写出下图中A A、B B、C C、D
29、D四种物质的结构简式四种物质的结构简式 C3H5O2Br C3H6O3 C5H10O3C6H8O453练习练习4 4：选择适宜的合成路线：选择适宜的合成路线 CH3C=CH2CH2=C-COOHCH3C=CH2Br2CH3C-CH2BrBrOH-CH3C-CH2OHOHOCH3C-COOHOHH2SO4浓CH2=C-COOH54练习练习5 5：已知：已知：CH2=CH-CH=CH2+CH2=CH2ClCH2CH=CH2 500Cl2CH3CH=CH2 以丙烯、异戊二烯为原料合成以丙烯、异戊二烯为原料合成 COOHCH3COOHCH3CH3CH=CH2Cl2500 CH2CH=CH2ClCH2=
30、C-CH=CH2CH3CH3CH2ClCH2OHCH3NaOHH2OH2CH3CH2OHO55练习练习6 6：由异丁烯、甲醇等合成有机玻：由异丁烯、甲醇等合成有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）璃（聚甲基丙烯酸甲酯）CH3-C=CH2CH3Br2CH3-C-CH2BrBrNaOHH2OCH3-C-CH2OHOHOOHCH3-C-COOHH2SO4浓CH2=C-COOHCH3CH3CH3CH3CH3-CH2-C-COOCH3浓H2SO4CH3OHCH3CH2=C-COOCH3n56各类有机物的相互转化烃烃RH卤代烃卤代烃RX醇类醇类ROH醛类醛类RCHO羧酸羧酸RCOOH酯类酯类RCOOR卤代卤代消去取代水解氧化加氢酯化水解氧化CH3CH3CH2=CH2CH=CHCH2=CHClCH3CH2OHCH2BrCH2BrCH2OHCH2OHCHOCHOCOOHCOOH CH2CH nClCH3CHOCH3COOHCH3COOC2H5CH3CH2BrO=CO=CCH2CH2OO
