第四节 有机合成

1、第四节第四节 有有 机机 合合 成成 一、有机合成的过程一、有机合成的过程 1有机合成的目的有机合成的目的 -利用利用简单简单、，通过有机反应，通过有机反应，合成具有特定结构和功能的有机化合物合成具有特定结构和功能的有机化合物 2有机合成的任务有机合成的任务 (1)任务包括两个方面：任务包括两个方面： a目标化合物分子目标化合物分子的构建的构建 即：即：-怎样从原料分子的骨架，通过反应接怎样从原料分子的骨架，通过反应接驳延伸驳延伸(或缩短或缩短)成目标分子的骨架，另外，成目标分子的骨架，另外，怎样通过反应改变原料分子中的官能团或怎样通过反应改变原料分子中的官能团或引入新的官能团，形成目标分子的

2、官能团引入新的官能团，形成目标分子的官能团 (2) 有机合成的流程有机合成的流程(2) 有机合成的流程有机合成的流程辅助辅助原料原料 基础基础原料原料副产物副产物 中间体中间体 中间体中间体 目标目标化合物化合物 辅助辅助原料原料 辅助辅助原料原料 副产物副产物 CH3OCH2合成CO例例 由由 合成过程：合成过程： CH3OCH2COCH2OHCH2ClCl2H2OO2CHOO2COOHCH2OH讨论讨论 -怎样通过反应改变原料分子中的怎样通过反应改变原料分子中的？ 思考与交流思考与交流P65 3 3常用官能团的引入或转化方法常用官能团的引入或转化方法( () ) (1) 引入引入(C=C键

3、键)方法方法- -引入引入C=C键键 CH3CH2CHOH=浓H2SO4CH2CH3CH2+H2O b-引入引入C=C键键 CH3CH2CHCl=CH2CH3CH2+H2ONaOH乙醇+NaCl+ -引入引入C=C键键 CH3CH=CH3CH2+H2CCH催化剂(2)引入引入(一一X)方法方法- -引入一引入一X ClCH3+Cl2CH3CH2HClCH3光照+Cl2CH3HCl光照CH2Cl-引入一引入一X CH=CH3CH2+CHCH3CH2Br2BrBrCHCl=CH3+催化剂CHCH3CH2CH CH3HClCH3+H2O+催化剂CH2OHHClCH2Cl-引入一引入一X (3)引入羟

4、基引入羟基(一一OH)方法方法- -引入一引入一OH CH3CH2CHOH=+H2O催化剂CH CH3CH3CHCH3-引入一引入一OH +H2ONaOH+NaClCH2OHCH2Cl-引入一引入一OH +H2催化剂CH3CH2CHO CH3CH2CH2OH-引入一引入一OH CH3CH2OH+H2O+CCH3CH2CH3OOCH2H2SO4CH3COCH2OH注意注意 1改变分子中的官能团或引入新官改变分子中的官能团或引入新官能团时，能团时， 2引入新官能团的引入新官能团的与与 二、有机合成方法的设计二、有机合成方法的设计 - 1逆合成分析法主要任务逆合成分析法主要任务 (1) 确定合成目标

5、化合物开初时最适宜的基确定合成目标化合物开初时最适宜的基础原料础原料 (2) 确定合成目标化合物的最佳合成路线确定合成目标化合物的最佳合成路线 2逆合成分析法的分析步骤逆合成分析法的分析步骤 -是从目标化合物一步一步地往后倒退寻找上是从目标化合物一步一步地往后倒退寻找上一步反应的中间体和辅助原料一步反应的中间体和辅助原料(即：上一步反应即：上一步反应的反应物的反应物)，最后确定开初时最适宜的基础原料，最后确定开初时最适宜的基础原料和最终的合成路线和最终的合成路线 即：即： 目标目标化合物化合物中间体中间体 基 础基 础原料原料 中间体中间体 例：合成例：合成 OCCH2CH3COOOCH2CH

6、3倒推分析倒推分析 第一步：第一步： OCOHCH2CH3COOOCH2CH3OCCOOH+2CH3CH2OHOHOCCOOHOCCOHH第二步：第二步： 第三步：第三步： H2CH2COHOHOCCOHHH2CH2COHOHH2CH2CClCl第四步：第四步： 第五步：第五步： CH2H2CH2CClClCH2倒推分析流程图倒推分析流程图 OCCH2CH3COOOCH2CH3OHOCCOHOOCCOHHH2CH2COHOHH2CH2CClClCH2CH2=CH2CH2=CH3CH2OH分析结果分析结果 (1)合成草酸二乙酯的最基础原料是：合成草酸二乙酯的最基础原料是： (2)合成路线为：合成

7、路线为： CH2=H2OCH3CH2OH+催化剂CH2CH2=+CH2Cl2CH2CH2ClClH2O+CH2CH2ClCl2NaOH+CH2CH22NaClOHOHH2O催化剂+CH2CH2OHOHO2OCCOHH+2催化剂OHO2OCCOHH+OCCOHOH2OCH3CH2OH催化剂OH+2OCCOHOOCCH2CH3COOOCH2CH3+2注意注意 (1)选择基础原料和辅助原料的原则选择基础原料和辅助原料的原则 -所选原料必须所选原料必须低毒性低毒性、低污染低污染、的的 (2)选择合成路线的原则选择合成路线的原则 -合成路线中各步反反的反应条合成路线中各步反反的反应条件必须比较温和，并具

8、有件必须比较温和，并具有学与问学与问P65“卡托普利卡托普利”为血管紧张素抑制剂，临床上用于为血管紧张素抑制剂，临床上用于治疗高血压和充血性心力衰竭。文献共报道了治疗高血压和充血性心力衰竭。文献共报道了10条合成该物质的路线，其中最有价值的是以条合成该物质的路线，其中最有价值的是以2一一甲基丙烯酸为原料，通过甲基丙烯酸为原料，通过4步反应得到目标化合步反应得到目标化合物。各步反应的产率如下：物。各步反应的产率如下： H2C CCH3COOHHSCH2CHON=93.0%81.7%85.6%90.0%ABCCCH3COOH请计算一下该合成路线的总产率是多少？请计算一下该合成路线的总产率是多少？

9、总产率总产率a = a1 a2a3a4 =93.0%81.7%90.0%85.6% =58.54% a1 a2 a3 a4 堂上练习堂上练习例例1 某有机物的结构简式为某有机物的结构简式为试分析合物该有机物的最基础原料，并写出试分析合物该有机物的最基础原料，并写出合成路线中各步反应的化学方程式合成路线中各步反应的化学方程式 =OCCH2COO CH2=O解：解： 最基础原料是：最基础原料是：- 反应式：反应式： CH2=+CH2Cl2CH2CH2ClClH2O+CH2CH2ClCl2NaOH+CH2CH22NaClOHOHH2O催化剂+CH2CH2OHOHO2OCCOHH+2催化剂OHO2OC

10、COHH+OCCOHO=OCCH2COO CH2=O催化剂OHOCCOHOH2O+CH2CH2OHOH2例例2 P67二乙酸一二乙酸一1，4一环己二醇酯可通过下列路线合成一环己二醇酯可通过下列路线合成 (1)光照Cl(2) NaOH 乙醇AB(3) Cl2(4)BrBrCD(6) H2(5)(7) NaOH 水催化剂(8) H2SO4CH3COOHO C CH3OO C CH3O请你写出各步反应的化学方程式，并指出其反应请你写出各步反应的化学方程式，并指出其反应类型类型(提示：路线中提示：路线中(5)的反应可利用的反应可利用1，3一环己一环己二烯与二烯与Br2的的1，4一加成反应一加成反应) 反应式：反应式： 光照Cl+ Cl2HCl+Cl 乙醇+NaClH2ONaOH+ClCl2+Cl取代取代 消去消去 加成加成