第三章　第五节　第1课时　有机合成的主要任务（课件 讲义）（共3份打包）

第五节　有机合成 第1课时　有机合成的主要任务 ［核心素养发展目标］　通过碳骨架的构建、官能团的转化，体会有机合成的基本任务，掌握有机化合物分子碳骨架的构建，官能团引入、转化或消除的方法。 一、构建碳骨架 　　有机合成使用相对简单易得的原料，通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团，由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。 　　碳骨架是有机化合物分子的结构基础，进行有机合成时需要考虑碳骨架的形成，包括碳链的增长和缩短、成环等过程。 1.碳链的增长 (1)炔烃与HCN加成 CH≡CHCH2CHCN 丙烯腈 (2)醛或酮与HCN加成 (物质的量之比为1∶2加成) 带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上，带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上。 (3)羟醛缩合反应 醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(α H)受羰基吸电子作用的影响，具有一定的活泼性。分子内含有α H的醛在一定条件下可发生加成反应，生成β 羟基醛，该产物易失水，得到α，β 不饱和醛。 +H3CHO 。 2.碳链的缩短 氧化反应可以使烃分子链缩短。 (1)烯烃 +HOOC—R。 (2)炔烃 RC≡CHRCOOH。 (3)芳香烃 。 与苯环相连的碳原子上至少连有一个氢原子才能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 3.碳链的成环 (1)共轭二烯烃 共轭二烯烃含有两个碳碳双键，且两个双键被一个单键隔开。 (第尔斯 阿尔德反应的加成原理)。 (2)环酯 +。 (3)环醚 HOCH2CH2OH+H2O。 阅读教材“资料卡片”，了解羟醛缩合的原理，思考下列问题： (1)如何由苯甲醛和乙醛制取？ (2)如何由甲醛和乙醛制取？ 提示　(1)+CH3CHO+H2O。 (2)3HCHO+CH3CHO。 1.碳链增长在有机合成中具有重要意义，它是实现由小分子有机物向较大分子有机物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应，其中可以实现碳链增长的是(　　) A.CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热 B.CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热 C.CH3CH2Br和NaOH的水溶液共热 D.乙烯和H2O的加成反应 答案　A 解析　A中反应为CH3CH2CH2CH2Br+NaCNCH3CH2CH2CH2CN+NaBr，可增加一个碳原子；B、C、D可实现官能团的转化，但碳链长度不变。 2.已知卤代烃可与金属钠反应，生成碳链较长的烃：R—X+2Na+R'—XR—R'+2NaX。现有CH3CH2Br和CH3CHBrCH3的混合物，使其与金属钠反应，不可能生成的烃是(　　) A.己烷 B.正丁烷 C.2，3 二甲基丁烷 D.2 甲基丁烷 答案　A 解析　CH3CH2Br与金属钠以物质的量之比为1∶1发生反应能够生成正丁烷和溴化钠；CH3CHBrCH3与金属钠以物质的量之比为1∶1发生反应能够生成2，3 二甲基丁烷和溴化钠；CH3CH2Br、CH3CHBrCH3与金属钠以物质的量之比为1∶1∶2发生反应能够生成2 甲基丁烷和溴化钠。 二、引入官能团 　　有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应，可以实现有机化合物类别的转化，并引入目标官能团。 1.引入碳碳双键 (1)醇的消去反应 CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O。 (2)卤代烃的消去反应 CH3—CH2—Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O。 (3)炔烃与H2、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应 CH≡CH+HClCH2CHCl。 2.引入碳卤键 (1)烷烃、芳香烃的取代反应 CH4+Cl2CH3Cl+HCl； +Br2+HBr↑； +Cl2+HCl。 (2)醇与氢卤酸(HX)的取代反应 CH3—CH2—OH+HBrCH3—CH2—Br+H2O。 (3)炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应 CH3CHCH2+Br2CH3CHBrCH2Br； CH3CHCH2+HClCH3CHClCH3(主要产物)； CH≡CH+HClCH2CHCl。 3.引入羟基 (1)烯烃与水的加成反应 CH2CH2+H2OCH3CH2OH。 (2)醛或酮的还原反应 CH3CHO+H2CH3CH2OH； +H2 。 (3)卤代烃、酯的水解反应 CH3CH2Br+NaOHCH3CH2—OH+NaBr； CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH； CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH。 4.引入醛基 (1)醇的催化氧化反应 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。 (2)炔烃与水的加成反应 CH≡CH+H2OCH3—CHO。 5.引入羧 ... ...