3.5.1构建碳骨架（课件）高二化学（人教版2019选择性必修3）.pptx

第5节有机合成第三章烃的衍生物第1课时构建碳骨架

碳链减短02碳链增长01成坏/开环03

19世纪20年代，维勒合成了尿素，开创了人工合成有机化合物的新时代。

有机合成的原则：(1)起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。(2)尽量选择步骤最少的合成路线，使得反应过程中副反应少、产率高。(3)符合“绿色化学”的要求，操作简单、条件温和、能耗低、易实现、原料利用率高、污染少，尽量实现零排放。(4)按照一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。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。

有机合成的关键在于碳骨架的构建和官能团的转化，我们学习有机合成有两大任务：1.构建目标分子的碳骨架2.常见官能团的引入和转化碳链增长碳链缩短成环/开环官能团引入或转化官能团的消除方法官能团的保护

碳减增长

构建碳骨架1.碳链的增长原料分子中的碳原子目标分子中的碳原子少于引入含碳原子的官能团

构建碳骨架1.碳链的增长(2)加聚反应碳链增长(4)分子间脱水(6)付克烷基化反应(1)与HCN发生加成反应(3)酯化反应(5)羟醛缩合反应

构建碳骨架1.碳链的增长(1)与HCN发生加成反应CH3—C—CH3O催化剂HCNCH3—C—CNOHCH3?H2O，H+CH3—C—COOHOHCH3

构建碳骨架1.碳链的增长(2)加聚反应(3)酯化反应(4)分子间脱水(5)付克烷基化反应

构建碳骨架1.碳链的增长(6)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。这类反应被称为羟醛缩合反应。CH3—C—H+OαCH3CHO催化剂CH3—C—CH2CHOOHHαβ催化剂?CH3—CHCHCHO+H2Oαβ

构建碳骨架1.碳链的增长知识扩展(1)由卤代烃增长碳链：(2)卤代烃与NaCN的反应CH3CH2Cl+NaCN→CH3CH2CN+NaClH2O,H＋CH3CH2COOH(3)卤代烃与炔钠的反应CH3C≡CNa+CH3CH2Cl→CH3C≡CCH2CH3+NaCl2CH3C≡CH+Na2CH3C≡CNa+H2↑液氨2R—X+2NaR—R+2NaX（武兹反应）

构建碳骨架1.碳链的增长知识扩展(4)由格氏试剂与卤代烃、醛、酮反应增长碳链R’—Cl+RMgClR’—R+MgCl2RMgClRCl+Mg无水乙醚+RMgCl—OMgClRH2O—OHR

碳链减短

碳链减短1.碳链的减短原料分子中的碳原子目标分子中的碳原子多于断开碳链

碳链减短1.碳链的减短(2)酯的水解碳链缩短(4)碳碳双键、三键的氧化(1)裂解反应(3)酰胺基的水解(5)苯的同系物的氧化

碳链减短1.碳链的减短(1)烷烃的分解反应(烃的裂化、裂解)C4H10CH4+C3H6△(2)酯的水解反应(蛋白质水解、多糖水解)CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH稀硫酸△

碳链减短1.碳链的减短(3)酰胺基的水解NH2—C—NH2＋H2OCO2＋2NH3O催化剂△

碳链减短1.碳链的减短(4)碳碳双键、碳碳三键的氧化①烯烃CH≡C－RKMnO4H＋CO2＋RCOOH②炔烃C＝CH－RRRKMnO4H＋C＝O＋R－COOHRR二氢成气一氢成酸无氢成酮一氢成气无氢成酸

碳链减短CH3CH=CH2KMnO4/H+CH3C≡CHKMnO4/H+CH3COOH+CO2CH3COOH+CO2CH3－CH=C－CH3CH3KMnO4/H+CH3COOH+CH3－C－CH3=O练习1.完成下列方程式:

碳链减短1.碳链的减短KMnO4H＋与苯环相连的碳原子上至少连有一个氢原子才能被酸性KMnO4氧化。(5)芳香化合物的侧链与高锰酸钾发生氧化反应

成环/开环

成环/开环1.成环反应(1)形成环醚(2)形成环酯类成环反应(3)形成环酰胺类(4)共轭二烯烃加成

成环/开环1.成环反应(1)形成环醚△△

成环/开环1.成环反应(2)形成环酯类+浓H2SO4△+2+浓H2SO4△+2

成环/开环1.成环反应(3)形成环酰胺类+△+△

成环/开环1.成环反应(4)共轭二烯烃加成+△+△

成环/开环2.开环反应(2)某些环状烯烃的氧化反应开环