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课件网) 第三章 烃的衍生物 第五节 有机合成 第一课时 有机合成的主要任务 环节一:联系生产,了解有机合成的发展历程 有机合成的发展历程 环节一:联系生产,了解有机合成的发展历程 有机合成的发展历程 远古时代 19世纪20年代 物质丰富的今天 依靠自然资源 加工转化自然资源 德国化学家维勒合成尿素 开创人工合成有机物新时代 世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务 观察图片,感受有机合成的主要任务 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务 有机合成指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。 1.碳骨架的构建 2.官能团的引入 有机合成的概念 有机合成的关键 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务 碳骨架的构建 官能团的转化(引入、消除) 有机合成的一般思路示意图 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务———碳骨架的构建 碳链的增长 原料分子中的碳原子 目标分子中的碳原子 引入含碳原子的官能团 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务———碳骨架的构建 HCN 催化剂 H2O,H+ 催化剂 CH≡CH CH2=CHCN CH2=CHCOOH 丙烯腈 丙烯酸 (1)烯烃(炔烃)与HCN的加成反应 碳链的增长———引入氰基 C=O R H HCN 催化剂 C R H OH CN H2 催化剂 C R H OH CH2NH2 羟基腈 氨基醇 (2)醛、酮中的不饱和键与HCN的加成反应 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务———碳骨架的构建 碳链的增长———羟醛缩合反应 催化剂 CH3—C—H+CH3CHO O α 催化剂 △ CH3—CH=CHCHO+H2O α α β β CH3—C—CH2CHO OH H (1)分子内含有α-H的醛与醛基加成 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,进而发生消去反应 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务———碳骨架的构建 碳链的缩短 原料分子中的碳原子 目标分子中的碳原子 断开碳链 (1)烷烃的分解反应 (2)酯的水解反应 (3)与高锰酸钾发生氧化反应 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务———碳骨架的构建 碳链的缩短 C=CH—R R' R'' KMnO4 H+ C=O+R—COOH R' R'' (1)苯的同系物氧化、烯烃与炔烃的氧化 CH— R R' KMnO4 H+ HOOC— CH≡C—R KMnO4 H+ CO2+RCOOH 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务———碳骨架的构建 碳链的缩短 (2)烷烃的分解反应 C4H10 CH4+C3H6 △ CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH 稀硫酸 △ (3)酯的水解反应 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务———碳骨架的构建 碳链的成环 第尔斯-阿尔德反应 :共轭二烯烃与含碳碳双键的化合物在一定条件下发生第尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder reaction),得到环加成产物,构建了环状碳骨架。 共轭二烯烃:含两个碳碳双键,且两个双键被一个单键隔开的烯烃,如1,3-丁二烯。 + △ 1 2 3 4 6 5 1 2 3 4 6 5 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务 碳链的成环 形成环酯 形成环醚 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务 观察图片,找出有机合成中引入的官能团,建构常见官能团的引入方法 环节二:路线引领,探究有机合成的主要任务 有机合成的主要任务———引入官能团 引入碳碳双键 (1)醇或卤代烃的消去反应 (2)炔烃的不完全加成反应 CH3CH2OH CH2==CH2↑+H2O 浓硫酸 170℃ CH3CH2Br+NaOH CH2==CH2↑ ... ...