1、第四节第四节 有机合成有机合成第三章第三章 烃的含氧衍生物烃的含氧衍生物一、有机合成的过程一、有机合成的过程 利用利用简单简单、易得易得的原料，通过有机反应，的原料，通过有机反应，生成具有特定生成具有特定结构和功能结构和功能的有机化合物。的有机化合物。1 1、有机合成的、有机合成的概念概念2 2、有机合成的、有机合成的任务任务 有机合成的任务包括目标化合物有机合成的任务包括目标化合物分子骨架分子骨架的构建的构建和和官能团的转化官能团的转化。有机合成过程示意图有机合成过程示意图基础原料基础原料辅助原料辅助原料副产物副产物副产物副产物中间体中间体中间体中间体辅助原料辅助原料辅助原料辅助原料目标化合
2、物目标化合物3 3、有机合成的、有机合成的过程过程各类主要有机物的特征反应各类主要有机物的特征反应有机物类别特征反应烷烃取代反应、热裂解烯烃、炔烃加成反应、氧化反应、加聚反应苯和苯的同系物 取代反应、加成反应、苯的同系物的氧化反应醇脱水反应、消去反应、取代反应、酯化反应、氧化反应、置换反应酚取代反应、氧化反应、缩聚反应、显色反应、弱酸的酸通性醛氧化反应、还原反应、加成反应、缩聚反应羧酸酯化反应、弱酸的酸通性酯水解反应4、有机合成的设计思路有机合成的设计思路 5、关键：、关键：设计合成路线，即碳骨架的构建、官能团的引入和转化设计合成路线，即碳骨架的构建、官能团的引入和转化。人教版高中化学选修5-
3、3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)7 7、碳骨架的构建和官能团的引入、碳骨架的构建和官能团的引入。1).1).碳骨架构建碳骨架构建:包括碳链增长和缩短包括碳链增长和缩短、成环和开环等。、成环和开环等。构建方法会以信息形式给出。构建方法会以信息形式给出。2).2).官能团的引入和转化官能团的引入和转化:(1)(1)官能团的引入：官能团的引入：人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)思考与交流思考与交流1：（：（I）官能团的引入）官能团的引入(1)、引入碳碳双键的方法：、
4、引入碳碳双键的方法：(2)、引入卤原子的方法：、引入卤原子的方法：(3)、引入羟基的方法：、引入羟基的方法：醇类消去、卤代烃消去、三键加成醇类消去、卤代烃消去、三键加成烷烃取代、烯烃或炔烃加成、醇类羟基卤代烷烃取代、烯烃或炔烃加成、醇类羟基卤代卤代烃碱性水解、烯烃水化、卤代烃碱性水解、烯烃水化、醛类加氢还原（氢化）、酯的水解醛类加氢还原（氢化）、酯的水解人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)(4).引入的引入的-CHOCHO的方法有：的方法有：醇的氧化和醇的氧化和C=C的氧化的氧化(5).引入引入-COOH的方法有：的方
5、法有：醛的氧化和酯的水解醛的氧化和酯的水解(6).有机物成环的方法有：有机物成环的方法有：加成法、酯化法和加成法、酯化法和“消去消去”法法人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)(1).(1).官能团种类变化：官能团种类变化：CH3CH2-Br水解水解CH3CH2-OH氧化氧化CH3-CHO(2).(2).官能团数目变化：官能团数目变化：CH3CH2-Br消去消去CH2=CH2加加BrBr2 2CH2BrCH2Br(3).(3).官能团位置变化：官能团位置变化：CH3CH2CH2-Br消去消去CH3CH=CH2加加HBrH
6、BrCH3CH-CH3Br(II)(II)官能团的转化：官能团的转化：包括官能团种类变化、数目变化、位置变包括官能团种类变化、数目变化、位置变化等。化等。氧化氧化CH3-COOH酯化酯化CH3-COOCH3人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)二、有机合成的方法二、有机合成的方法1 1、有机合成的常规方法、有机合成的常规方法（1）官能团的引入）官能团的引入引入双键引入双键（C=C或或C=O）1 1）某些醇的消去引入）某些醇的消去引入C=CCH3CH2 OH浓硫酸浓硫酸170 CH2=CH2+H2O醇醇CH2=CH2+Na
7、Br+H2O CH3CH2Br+NaOH2 2）卤代烃的消去引入）卤代烃的消去引入C=C人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)3 3）炔烃加成引入）炔烃加成引入C=C4 4）醇的氧化引入）醇的氧化引入C=O引入卤原子引入卤原子（X）1 1）烃与）烃与X2取代取代CH4+Cl2 CH3Cl+HCl光照光照2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O催化剂催化剂CHCH+HBr CH2=CHBr 催化剂催化剂人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)
8、3 3）醇与）醇与HX取代取代CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br2 2）不饱和烃与）不饱和烃与HX或或X2加成加成引入羟基引入羟基（OH）1 1）烯烃与水的加成）烯烃与水的加成CH2=CH2+H2O CH3CH2OH催化剂催化剂加热加压加热加压2 2）醛（酮）与氢气加成）醛（酮）与氢气加成CH3CHO+H2 CH3CH2OH催化剂催化剂C2H5OH +HBr C2H5Br +H2O人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)3 3）卤代烃的水解（碱性）卤代烃的水解（碱性）C2H5Br+NaOH C2H5OH+NaBr
9、水水4 4）酯的水解）酯的水解稀稀H2SO4CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O（2）官能团的消除）官能团的消除通过加成消除通过加成消除不饱和键不饱和键通过消去或氧化或酯化或取代等消除通过消去或氧化或酯化或取代等消除羟基羟基通过加成或氧化消除通过加成或氧化消除醛基醛基通过消去反应或水解反应可消除通过消去反应或水解反应可消除卤原子卤原子（3）官能团的衍变）官能团的衍变人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共3
10、4张PPT)2 2、正向合成分析法、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，入手，找出合成所需要的直接可间接的找出合成所需要的直接可间接的中间产物中间产物，逐步，逐步推向推向目标合成有机物目标合成有机物。基础原料基础原料中间体中间体中间体中间体目标化合物目标化合物正向合成分析法示意图正向合成分析法示意图人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)3 3、逆向合成分析法、逆向合成分析法 是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助
11、原料反应可以得到目标中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。化合物。基础原料基础原料中间体中间体中间体中间体目标化合物目标化合物逆向合成分析法示意图逆向合成分析法示意图 所确定的合成路线的各步反应，其反应条件所确定的合成路线的各步反应，其反应条件必须比较必须比较温和温和，并具有，并具有较高的产率较高的产率，所使用物基，所使用物基础原料和辅助原料应该是础原料和辅助原料应该是低毒性低毒性、低污染低污染、易得易得和和廉价廉价的。的。人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)1、烷烃、烯烃、炔烃的制法及其主要化学性质、烷烃
12、、烯烃、炔烃的制法及其主要化学性质 产物还有CH2Cl2、CHCl3、CCl4等。烷烃及烷烃基烷烃基的主要化学性质，注意反应条件为光照光照 2减少减少C原子的方法原子的方法人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)【归纳总结及知识升华归纳总结及知识升华】思考：思考：1、至少列出三种引入引入C=C的方法：2、至少列出三种引入卤素原子引入卤素原子的方法：3、至少列出四种引入羟基引入羟基(OH)的方法：4、在碳链上引入醛基和羧基醛基和羧基的方法有：5、如何增加或减少碳链？17人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)
13、人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)【归纳总结及知识升华归纳总结及知识升华】思考：思考：1、至少列出三种引入引入C=C的方法：(1)卤代烃消去卤代烃消去 (2)醇消去醇消去 (3)CC不完全加成等不完全加成等18人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)【归纳总结及知识升华归纳总结及知识升华】思考：思考：2、至少列出三种引入卤素原子引入卤素原子的方法：(1)醇醇(或酚或酚)和和HX取代取代 (2)烯烃烯烃(或炔烃或炔烃)和和HX、X2加成加成 (3)烷烃烷烃(苯及其同系物苯及其同系物)和和X2的取代等的取
14、代等 19人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)【归纳总结及知识升华归纳总结及知识升华】思考：思考：3、至少列出四种引入羟基引入羟基(OH)的方法：(1)烯烃和水加成烯烃和水加成 (2)卤代烃和卤代烃和NaOH水溶液共热水溶液共热(水解水解)(3)醛醛(或酮或酮)还原还原(和和H2加成加成)(4)酯水解酯水解 (5)醛氧化醛氧化(引入引入COOH中的中的OH)等等 20人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)【归纳总结及知识升华归纳总结及知识升华】思
15、考：思考：4、在碳链上引入醛基和羧基醛基和羧基的方法有：醛基：醛基：(1)RCH2OH氧化氧化 (2)乙炔和水加成乙炔和水加成 (3)RCH=CHR 适度氧化适度氧化 (4)RCHX2水解等水解等 21人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)【归纳总结及知识升华归纳总结及知识升华】思考：思考：4、在碳链上引入醛基和羧基醛基和羧基的方法有：羧基：羧基：(1)RCHO氧化氧化 (2)酯水解酯水解 (3)RCH=CHR 适度氧化适度氧化 (4)RCX3水解等水解等 22人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教
16、版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)【归纳总结及知识升华归纳总结及知识升华】思考：思考：5、如何增加或减少碳链？、如何增加或减少碳链？增加：增加：酯化反应酯化反应 醇分子间脱水醇分子间脱水(取代反应取代反应)生成醚生成醚 加聚反应加聚反应 缩聚反应缩聚反应 C=C或或CC和和HCN加成等加成等 23人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)【归纳总结及知识升华归纳总结及知识升华】思考：思考：5、如何增加或减少碳链？、如何增加或减少碳链？减少：减少：水解反应：酯水解，糖类、蛋白质(多肽)水解 裂化和裂解反应；脱
17、羧反应；烯烃或炔烃催化氧化(C=C或CC断开)等 24人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)【学以致用学以致用解决问题解决问题】问题二问题二写出由乙烯制备乙酸乙酯乙酸乙酯的设计思路，并写出有关的化学方程式：乙烯乙烯乙醇乙醇乙醛乙醛乙酸乙酸乙酸乙酯乙酸乙酯请课后在学案中完成相应的化学方程式26人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)人教版高中化学选修5-3-4：有机合成(共34张PPT)问题三问题三 化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某催化剂的存在下进
18、行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如下图所示的反应：试写出：(1)化合物A、B、C的结构简式：、。(2)化学方程式：AD ，AE 。(3)反应类型：AD ，AE 。27问题三问题三 分析：分析：题中说“A的钙盐”，可知A含COOH；结合A的分子式，由AC知，A还含有OH，由A在催化剂作用下被氧化的产物不能发生银镜反应可知：A的OH不在碳链的末端；3个碳的碳链只有一种：CCC，OH只能在中间碳上。综上：A的结构简式为：CH3CHCOOHOH28问题三问题三 分析：分析：A的结构简式为：CH3CHCOOHOH则B的结构简式为：CH3CHCOOC2H5OH则C的结构简式为：CH
19、3CHOCCH3COOHO29问题三问题三 分析：分析：A的结构简式为：CH3CHCOOHOH则AD的化学方程式为：CH3CHCOOHOH浓硫酸浓硫酸H2O+CH2=CHCOOH反应类型：消去反应30问题三问题三 分析：分析：A的结构简式为：CH3CHCOOHOH 对比A和E的分子式，我们发现E的C原子个数是A的2倍，推断可能是2分子的A反应生成E，再对比H和O原子发现：2AE=2H2O，结合A的结构简式，很明显是它们的羧基和醇羟基相互反应生成酯基。所以：31【学以致用学以致用解决问题解决问题】习题习题1、以、以2-2-丁烯为原料合成：丁烯为原料合成：1)2-1)2-氯丁烷氯丁烷2)2-2)2
20、-丁醇丁醇3)2,3-3)2,3-二氯丁烷二氯丁烷4)2,3-4)2,3-丁二醇丁二醇5)1,3-5)1,3-丁二烯丁二烯习题习题1、以、以2-2-丁烯为原料合成：丁烯为原料合成：1)2-1)2-氯丁烷氯丁烷H3CCHCHCH3+HClH3CHCH2CCH3Cl2)2-2)2-丁醇丁醇H3CCHCHCH3+H2OH3CHCH2CCH3OH3)2,3-3)2,3-二氯丁烷二氯丁烷H3CCHCHCH3+Cl2H3CHCHCCH3ClCl4)2,3-4)2,3-丁二醇丁二醇H3CCHCHCH3+Cl2H3CHCHCCH3ClClH3CHCHCCH3ClCl+2H2OH3CHCHCCH3OHNaOH加热OH+2HCl5)1,3-5)1,3-丁二烯丁二烯H3CCHCHCH3+Cl2H3CHCHCCH3ClClH3CHCHCCH3ClCl+2NaOHC2H5OH加热H2CCHCHCH2+2NaCl+2H2O
