有机合成的关键

、有机合成的关键——碳骨架的构建和官能团的引入

【A级】1、碳骨架的构建

构建碳骨架分类：在原料分子及中间化合物分子的碳骨架上或、成环或开环等。

(1)增长碳链

条件：有机合成所用的有机原料物分子中所含碳原子数小于目标化合物分子中的碳原子数,在合成中就需要增长碳链。

【B级】【阅读•演练】仔细阅读课本P98-99，试完成下列化学方程式：

①CH3CH2Br＋NaCN

②CH3CH2CN

③CH3C CH + Na

④CH3CH2X + CH3C CNa

⑤羟醛缩合

CH3CHO + CH3CHO

【D级】【讨论总结】回顾前面学过的有关知识，试总结碳链增长的途径有哪些？

(2)减短碳链：

条件：有机合成中所用的有机原料分子中所含碳原子数大于目标物质的分子中所含碳原子数，在合成中就需要减短碳链。

【B级】【阅读•演练】仔细阅读课本P99，试完成下列化学方程式：

①CH3COONa+ NaOH

②C6H5COONa+ NaOH

③CH3CH2CH＝CH2 KMnO4

④乙苯被酸性高锰酸钾溶液氧化

⑤写出辛烷发生裂化反应的化学方程式

【C级】【讨论总结】结合已有知识，试总结碳链减短的方法有哪些？

【B级】【运用训练】

例1.下列反应可以使碳链缩短的是（）

A.持续加热乙酸与碱石灰的混合物

B.裂化石油制取汽油

C.乙烯的聚合反应

D.环氧乙烷开环聚合

例2.烯烃在一定条件下发生氧化反应时，碳－碳双键发生断裂后分别与氧原子相连，有机物RCH=CHR′可以氧化成R－CHO和R′－CHO。在该条件下，下列烯烃分别被氧化后，产物中有丙酮生成的是（）

A ．CH3－CH=CH CH3

B ．CH2=CH－CH2－CH2－CH2－CH3 C．CH3－CH=CH－CH=CH－CH3 D．(CH3)2C=CH－CH2－CH2－CH3

【D级】【交流研讨】2、官能团的引入和转化

请同学们回顾以前学过的有关反应，从以下几个方面对所学知识进行整理, 以CH3CH＝CH2、CH3CHO、CH3CH2Br、CH3CH2OH、CH3CH（OH）CH3等为起始物列出相应的实例，试写出对应的化学方程式，并指出反应类型。

（1）在分子中引入碳碳双键的途径：

（2）在碳链上引入卤原子的途径：

（3）在碳链上引入羟基的途径：

（4）在碳链上引入羰基的途径：

（5）在碳链上引入羧基的途径：

【观察.思考】分子中卤素原子转化为羟基的反应

（1）实验步骤：

（2）实验现象：_____________________________________________ （3）取上层液体加入硝酸酸化的硝酸银溶液的目的：。写出下列有关反应方程式

溴乙烷的水解反应：___________________________________ __

溴乙烷的消去反应：_______________ _______________________.

【课堂检测】

【A级】1．下列反应不能在有机分子中引入羟基的是（）

A．乙酸与乙醇的酯化反应B．乙醛与H2的反应

C．油脂的水解D．烯烃与水的加成

2．以苯为原料不能通过一步反应制得的有机物是（）

A 溴苯

B 苯磺酸

C TNT

D 环己烷

E 苯酚

【B级】3．将转变成的正确方法为（）

A．与NaOH溶液共热后通足量CO2

B．溶解，加热通足量SO2

C．与稀硫酸共热后加入足量NaOH

D．与稀硫酸共热后加入足量NaHCO3

4．链状高分子化合物[ C—C—O—CH2—CH2—O ]n 可由有机化工原料R和其他有机试剂通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到，则R是()

A 1—丁烯

B 2—丁烯

C 1,3—丁二烯

D 乙烯

【C级】5．下列反应中，不可能在有机化合物分子里引入—COOH的是（）A．醛催化氧化B．卤代烃水解C．腈酸性条件下水解D．酮催化氧化

6．在一定条件下，下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是（）

A ．+ C2H5Cl —C2H5 + HCl

B ．+ C2H5OH —C2H5 + H2O

C ．+ CH2=CH2 —C2H5

D ．—CHBr—CH3 —CH=CH2 + HBr

—CH=CH2 + H2 —C2H5

7．根据下面的反应路线及所给的信息填空。

（1）A的结构简式是，名称是。

（2）①的反应类型是。③的反应类型是。

（3）反应④的化学方程式是。

[教师]：前面我们已经学习了有机化合物的结构以及相关官能团的性质，通过学习我们知道，现在人类已经发现和合成的物质已经超过8500万种，那么在这里面其中有机化合物占了

8000万种。像著名的有机合成化学家伍德•沃德所说的那样：有机合成的魅力表现在在旧

的自然界旁边建立一个新的自然界。我们周围的物质世界日新月异发生变化与有机合成是分不开的。看一看我们身边我们的衣食住行都与有机合成密切相关。那么在有机合成过程中所牵扯到的反应、有机化合物的性质。它们彼此之间的联系就是这一节我们所要学习的内容：有机化合物的合成，它的两个关键。下面同学们自学课本97页到案99页第二个标题上边。解决学案上小组讨论上面这一部分内容。其中包括几个我们在前边没有见过的方程式，你要重点的加以识记。

[生自我阅读，填写学案]

[教师]：同学们已经把学案完成了，那么通过学习我们知道，有机合成的两个关键步骤是怎样的？丁涛。

[生]：首先进行合成路线设计┉

[教师]：坐下。有机合成的两个关键的步骤，哪两个关键的步骤？碳骨架的构建和官能团的

引入。我们根据原料分子和目标产物的碳骨架，碳原子数的多少来对比。根据实际情况我们进行选择。如果原料分子比目标产物的碳原子数少，我们需要增长碳链。否则我们需要减短碳链，或者是成环，或者是开环。这是我们要研究的第一个问题：碳骨架的构建。那么在这里边我们首先来看一下碳链的增长。那么同学们刚才已经阅读课本，我们课本上给我们举了一个例子，用了哪一个反应可以增长碳链？

[生集体]：卤代烃的取代。

[教师]：卤代烃的取代。

[教师板书]

[教师]：那么这一个反应他举了一个溴乙烷与氰化钠，具体的反应原理，谁取代了谁？[生]：氰基取代了溴。

[教师]：氰基取代了溴。由于氰基下来了，所以使碳链增长了，多了一个碳原子，而且后边

还有一个后续反应，这一个氰基酸性条件下水解可以得到羧基。这是一个碳链增长的例子。那么同学们结合前面我们所学的反应，思考一下，我们还有哪一些反应能够增长碳链？写出这个反应来，然后小组交流一下，看一看，你们写的反应是不是一致。借鉴以下其他同学的，小组里面把讨论的结果整合一下，到黑板上来展示一下你们讨论的结果。先自己思考一下。[生自我思考]

[教师]：讨论一下，看看你们举的例子是不是一致。