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第三章 烴的衍生物
2019人教版選擇性必修三
第五節(jié) 有機(jī)合成
核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)
第二課時(shí) 有機(jī)合成的主要任務(wù)（2）
1.通過(guò)碳骨架的構(gòu)建、官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化，體會(huì)有機(jī)合成基本任務(wù)
2.掌握有機(jī)化合物分子骨架的構(gòu)建，官能團(tuán)引入、轉(zhuǎn)化或消除的方法。
CH2＝CH2↑＋H2O
CH3CH2OH
濃硫酸
170℃
CH3CH2Br＋NaOH
乙醇
CH2＝CH2↑＋NaBr＋H2O
（3）炔烴與H2、HX、X2的不完全加成（限制物質(zhì)的量）
CH≡CH＋HCl
催化劑
△
CH2＝CHCl
1.引入碳碳雙鍵
（1）醇的消去反應(yīng)引入碳碳雙鍵
（2）鹵代烴的消去反應(yīng)引入碳碳雙鍵
（一）官能團(tuán)的引入
任務(wù)二：官能團(tuán)的引入消除轉(zhuǎn)化和保護(hù)
＋Br2
催化劑
—Br＋HBr
CH2＝CH—CH3＋Cl2
500~600℃
或光照
CH2＝CH—CH2Cl＋HCl
(1)烴與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)
（一）官能團(tuán)的引入
2.引入碳鹵鍵
CH4 +Cl2
CH3Cl+ HCl
光照
注意反應(yīng)條件的選擇！
CH2＝CH—CH3＋HBr
CH3—CHBr—CH3
CH2Br—CH2—CH3
或
CH≡CH＋HCl
催化劑
△
CH2＝CHCl
(2)不飽和烴與鹵素單質(zhì)、鹵化氫等的加成反應(yīng)
（一）官能團(tuán)的引入
CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br
2.引入碳鹵鍵
＋3Br2
＋3HBr
OH
OH
Br
Br
Br
（一）官能團(tuán)的引入
2.引入碳鹵鍵
(3)醇（或酚）的取代反應(yīng)
C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O
△
3.引入羥基的方法
CH2=CH2 +H2O CH3CH2OH
催化劑
加熱加壓
CH3CHO +H2 CH3CH2OH
催化劑
Δ
C2H5Br +NaOH
C2H5OH+NaBr
水
△
稀H2SO4
CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5 + H2O
△
(5)酚鹽溶液與CO2、HCl等反應(yīng)
＋NaHCO3
OH
+ CO2+H2O
ONa
(4)酯的水解
（一）官能團(tuán)的引入
(1)烯烴與水加成
(3)醛或酮的還原
(2)鹵代烴的水解
4.引入碳氧雙鍵
(1)醇的催化氧化引入碳氧雙鍵
2RCH2OH＋O2
催化劑
△
2RCHO＋2H2O
2RCH(OH)R'＋O2
催化劑
△
2R—C—R＋2H2O
O
(2)某些烯烴的氧化
（一）官能團(tuán)的引入
鈀鹽
加壓、加熱
2CH2=CH2 ＋ O2 2CH3CHO
(1)醛的氧化反應(yīng)
(2)酯、酰胺的水解反應(yīng)
2CH3CHO+O2
2CH3COOH
CH3COOC2H5＋H2O CH3COOH＋C2H5OH
稀硫酸
△
CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
△
CH3COONa CH3COOH
H＋
CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
△
（一）官能團(tuán)的引入
5.引入羧基
(3)某些烯烴、炔烴、芳香烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化的反應(yīng)
C＝CH—R
R'
R''
KMnO4
H＋
C＝O＋R—COOH
R'
R''
CH≡C—R
KMnO4
H＋
CO2＋RCOOH
CH—
R
R'
KMnO4
H＋
HOOC—
(4)伯醇被酸性高錳酸鉀溶液氧化的反應(yīng)
5.引入羧基
（一）官能團(tuán)的引入
（二）官能團(tuán)的消除
加成反應(yīng)
1、消除不飽和鍵
2、消除羥基
取代、消去、酯化、氧化
3、消除醛基、酮羰基
加成、氧化
4、消除碳鹵鍵
消去、水解
5、消除酯基、酰胺基
水解
烷烴
烯烴
炔烴
鹵代烴
醛
羧酸
酯
醇
加成（+ H2O）
消去（- H2O）
+ H2
+ H2
X2 、HX 加成
X2 /HX 加成
消去(-HX)
+X2
+ HX
+ H2O
氧化
還原
氧化
酯化
水解
水解
酯化
（三）官能團(tuán)的衍變：
1、利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變
2、通過(guò)某種化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€(gè)
3、通過(guò)某種手段，改變官能團(tuán)的位置。
CH3CH=CH2
（三）官能團(tuán)的衍變：
CH3CH2OH
消去
水解
CH3CH2CH2
OH
消去
加成
CH3CHCH3
Cl
CH3CHCH3
OH
水解
CH3CH2X
CH2=CH2
加成
消去
含有多個(gè)官能團(tuán)的有機(jī)物在進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，非目標(biāo)官能團(tuán)也可能受到影響。此時(shí)需要將該官能團(tuán)保護(hù)起來(lái)，先將其轉(zhuǎn)化為不受該反應(yīng)影響的其他官能團(tuán)，反應(yīng)后再轉(zhuǎn)化復(fù)原。例如，有機(jī)合成中的某些反應(yīng)可能會(huì)使羥基受到影響，需要對(duì)羥基進(jìn)行保護(hù)。此時(shí)，可以先將羥基轉(zhuǎn)化為醚鍵，使醇轉(zhuǎn)化為在一般反應(yīng)條件下比較穩(wěn)定的醚。待相關(guān)合成反應(yīng)結(jié)束后，再在一定條件下脫除起保護(hù)作用的基團(tuán)（保護(hù)基），恢復(fù)羥基。
（四）官能團(tuán)的保護(hù)
因酚羥基易被氧化，故在加入氧化劑之前將-OH先轉(zhuǎn)化為-ONa
(或-OCH3)，待其他基氧化后，再酸化使其轉(zhuǎn)化為-OH
ONa
COOH
KMnO4/H＋
H＋
NaOH
ONa
CH3
OH
COOH
OH
CH3
1.酚羥基的保護(hù)
（四）官能團(tuán)的保護(hù)
保護(hù)
復(fù)原
碳碳雙鍵也容易被氧化，在氧化其他基團(tuán)前，可以利用其與HCl等的加成反應(yīng)將其保護(hù)起來(lái)，待氧化后再利用消去反應(yīng)將其轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。
2.碳碳雙鍵的保護(hù)
C＝C
＋HX
—C—C—
X
H
C＝C
NaOH/醇
△
C＝C
＋H2O
—C—C—
OH
H
H＋
C＝C
濃硫酸
△
（四）官能團(tuán)的保護(hù)
3.醛基的保護(hù)
（四）官能團(tuán)的保護(hù)
醛基可被弱氧化劑氧化，為避免在反應(yīng)過(guò)程中受到影響，對(duì)其保護(hù)和復(fù)原過(guò)程為
4.氨基(-NH2)的保護(hù)
在對(duì)硝基甲苯合成對(duì)氨基苯甲酸的過(guò)程中應(yīng)先把-CH3氧化成
-COOH之后，再把-NO2還原為-NH2。防止當(dāng)KMnO4氧化
-CH3時(shí)，-NH2(具有還原性)也被氧化。
已知：（1）-NO2 -NH2；（2）-NH2易被氧化
NH2
COOH
NO2
COOH
（四）官能團(tuán)的保護(hù)
Fe/H+
還原
Fe/H+
還原
KMnO4/H＋
達(dá)標(biāo)檢測(cè)
1.有機(jī)合成的關(guān)鍵是構(gòu)建官能團(tuán)和碳骨架，下列反應(yīng)不能引入—OH的是( )
A.醛還原反應(yīng) B.酯類水解反應(yīng)
C.鹵代烴水解 D.烷烴取代反應(yīng)
D
醛(R—CHO)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)能夠生成R—CH2OH，該反應(yīng)也屬于還原反應(yīng)，故不選A；酯類(R1—COO—R2)水解能夠生成R1—COOH和HO—R2，故不選B；鹵代烴(R—Cl)水解生成R—OH，故不選C；烷烴取代反應(yīng)生成鹵代烴，不能反應(yīng)引入—OH，故選D。
2.由石油裂解產(chǎn)物乙烯制取HOCH2COOH，需要經(jīng)歷的反應(yīng)類型有（ ）
A.氧化——氧化——取代——水解
B.加成——水解——氧化——氧化
C.氧化——取代——氧化——水解
D.水解——氧化——氧化——取代
A
達(dá)標(biāo)檢測(cè)
設(shè)計(jì)A、B兩步的目的是什么？
防止碳碳雙鍵被氧化
3.以HOCH2-CH=CH-CH2OH為原料合成HOOC-CH=CH-COOH的路線為：
HOCH2-CH=CH-CH2OH
HOCH2-CHCl-CH2-CH2OH
HOOC-CHCl-CH2-COOH
HOOC-CH=CH-COOH
A
B
C
達(dá)標(biāo)檢測(cè)
達(dá)標(biāo)檢測(cè)
不能
4.

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