有機合成設計課件2023-2024學年高二化學蘇教版（2019）選擇性必修3

專題5藥物合成的主要原料選修三第三單元有機合成設計任務1.構建碳骨架（1）碳鏈增長——①炔烴與HCN加成

HCN催化劑H2O，H＋催化劑CH≡CHCH2＝CHCNCH2＝CHCOOH丙烯腈丙烯酸任務1.構建碳骨架（1）碳鏈增長——①炔烴與HCN加成②醛與HCN加成C＝ORHHCN催化劑CR

HOHCNH2催化劑CR

HOHCH2NH2羥基腈氨基醇任務1.構建碳骨架

（1）碳鏈增長——①炔烴與HCN加成②醛與HCN加成③分子內(nèi)含有α-H的醛與醛基加成催化劑CH3—C—H＋CH3CHOOα催化劑△CH3—CH＝CHCHO＋H2OααββCH3—C—CH2CHOOHH任務1.構建碳骨架（1）碳鏈增長——①炔烴與HCN加成②醛與HCN加成③分子內(nèi)含有α-H的醛與醛基加成（2）碳鏈縮短——①烯烴被KMnO4/H+氧化C＝CH—RR'R''KMnO4H＋C＝O＋R—COOHR'R''任務1.構建碳骨架（1）碳鏈增長——①炔烴與HCN加成②醛與HCN加成③分子內(nèi)含有α-H的醛與醛基加成（2）碳鏈縮短——①烯烴被KMnO4/H+氧化②炔烴被KMnO4/H+氧化CH≡C—RKMnO4H＋CO2＋RCOOH任務1.構建碳骨架（1）碳鏈增長——①炔烴與HCN加成②醛與HCN加成③分子內(nèi)含有α-H的醛與醛基加成（2）碳鏈縮短——①烯烴被KMnO4/H+氧化②炔烴被KMnO4/H+氧化③芳香烴側(cè)鏈被KMnO4/H+氧化CH—RR'KMnO4H＋HOOC—任務1.構建碳骨架（1）碳鏈增長——①炔烴與HCN加成②醛與HCN加成③分子內(nèi)含有α-H的醛與醛基加成（2）碳鏈縮短——①烯烴被KMnO4/H+氧化②炔烴被KMnO4/H+氧化③芳香烴側(cè)鏈被KMnO4/H+氧化（3）碳鏈成環(huán)——共軛二烯烴與含碳碳雙鍵的化合物發(fā)生第爾斯－阿爾德反應

（Diels-Alderreaction）COOH＋△COOH任務2.引入官能團不飽和烴飽和烴鹵代烴醇醛羧酸酯鹵代脫鹵水解取代氧化還原酯化水解氧化加成消去加成消去水解酯化物質(zhì)轉(zhuǎn)化任務2.引入官能團（1）引入碳碳雙鍵——①鹵代烴的消去CH3CH2Br＋NaOHCH2=CH2↑＋NaBr＋H2O乙醇△

③炔烴的不完全加成②醇的消去CH≡CH+HClCH2=CHCl

催化劑△

CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O

濃硫酸

170℃

任務2.引入官能團（2）引入碳鹵鍵——①烷烴、苯及其同系物的鹵代CH4+Cl2CH3Cl+HCl光光—CH3＋Cl2—CH2Cl＋HCl↑液溴任務2.引入官能團（2）引入碳鹵鍵——①烷烴、苯及其同系物的鹵代

②不飽和烴與X2、HX加成CH3CH＝CH2＋Br2CH3CHBrCH2BrCH3CH＝CH2＋HClCH3CHClCH3△CH3CH2?OH+H?BrCH3CH2?Br

+H2O△③醇與HX取代（濃溶液）

(主要產(chǎn)物)任務2.引入官能團（3）引入羥基——①烯烴與水加成CH2＝CH2＋H2OCH3CH2OH

催化劑加熱、加壓②醛(酮)與H2加成催化劑△CH3CH2OHCH3CHO+H2OCCH3CH3＋H2催化劑△OH－CH－CH3CH3＝任務2.引入官能團（3）引入羥基——③鹵代烴的水解CH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH2CH2OH+NaClH2O△④酯的水解CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH△CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH稀硫酸△任務2.引入官能團（4）引入羧基——①醛的氧化

②酯的水解

CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH稀硫酸△③烯烴的氧化KMnO4H＋R—CH＝CH2RCOOH+CO2↑

2CH3CHO+O22CH3COOH催化劑△

任務2.引入官能團（4）引入羧基—④苯的同系物的氧化

CH—RR'KMnO4H＋HOOC—任務2.引入官能團（5）引入酯基——①酯化反應CH3COOH＋C2H5OH

CH3COOC2H5＋H2O濃硫酸△②酰氯醇解小結：官能團的引入官能團引入方法碳碳雙鍵鹵素原子羥基

鹵代烴的消去醇的消去炔烴的不完全加成醇(酚)的取代烯烴(炔烴)的加成烷烴(苯及苯的同系物)的取代烯烴與水的加成鹵代烴的水解醛的還原酯的水解小結：官能團的引入官能團引入方法醛基羧基酯基

炔烴水化烯烴氧化伯醇的催化氧化醛的氧化酯的水解烯烴被高錳酸鉀氧化酯化反應苯的同系物被高錳酸鉀氧化任務3.官能團保護含有多個官能團的有機化合物在進行反應時，非目標官能團也可能受到影響。此時需要將該官能團保護起來，先將其轉(zhuǎn)化為不受該反應影響的其他官能團，反應后再轉(zhuǎn)化復原。任務3.官能團保護官能團的保護官能團的保護在有機合成中，當某步反應發(fā)生時，原有需要保留的官能團可能也發(fā)生反應，從而達不到預期的合成目標。必須采取措施，保護官能團，待反應完成后再復原。通常有碳碳雙鍵、羥基、羰基或醛基和氨基等需保護。引入官能團的反應類型常見的有取代、加成、消去、氧化還原等。任務3.官能團保護（1）醇羥基的保護任務3.官能團保護（1）酚羥基的保護因酚羥基易被氧化，所以在氧化其他基團前可以先使其與NaOH反應，把—OH轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾Na保護起來，待氧化其他基團后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾H。任務3.官能團保護（2）碳碳雙鍵的保護碳碳雙鍵也容易被氧化，在氧化其他基團前可以利用其與鹵素單質(zhì)、鹵化氫等的加成反應將其保護起來，待氧化其他基團后再利用消去反應將其轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。任務3.官能團保護（3）醛基的保護醛基可被弱氧化劑氧化，為避免在反應過程中受到影響，對其保護和恢復過程為任務3.官能團保護（4）通過某種化學途徑增加官能團的個數(shù)CH3CH2OHCH2=CH2HO—CH2—CH2—OH（5）通過不同的反應，改變官能團的位置任務3.官能團保護（6）官能團的消除經(jīng)加成反應消除不飽和鍵。經(jīng)取代、消去、酯化、氧化等反應消除—OH。經(jīng)加成或氧化反應消除—CHO。經(jīng)水解反應消除酯基。通過消去或水解反應可消除鹵素原子。課堂小結任務1.構建碳骨架（1）碳鏈增長——①炔烴與HCN加成

②醛與HCN加成

③分子內(nèi)含有α-H的醛與醛基加成（2）碳鏈縮短——①烯烴被KMnO4/H+氧化

②炔烴被KMnO4/H+氧化

③芳香烴側(cè)鏈被KMnO4/H+氧化（3）碳鏈成環(huán)——共