第四节有机化合物的合成PPT学习教案

1、会计学1第四节有机化合物的合成第四节有机化合物的合成学习目标学习目标1. 1. 熟悉各类有机物的性质和相互转化关系；熟悉各类有机物的性质和相互转化关系；2. 2. 初步认识逆向合成法的思维方法。初步认识逆向合成法的思维方法。学习重点：学习重点：逆向合成法逆向合成法第1页/共47页最早最早. . 第2页/共47页现在现在. . PVC管材管材聚乙烯塑料聚乙烯塑料塑料光纤塑料光纤第3页/共47页现在现在. . 晴纶衣物晴纶衣物有机玻璃有机玻璃药品药品第4页/共47页现在现在. . 人造心脏人造心脏液晶液晶人造血管人造血管第5页/共47页 20 20世纪，化学家合成和分离了几千万种化合物（包括天然产

2、物世纪，化学家合成和分离了几千万种化合物（包括天然产物、药物、材料等）其中大部分都是有机合成的产物。化学家在有机、药物、材料等）其中大部分都是有机合成的产物。化学家在有机合成和金属有机化学领域取得的成就举世瞩目，获得诺贝尔化学奖合成和金属有机化学领域取得的成就举世瞩目，获得诺贝尔化学奖有有4040项之多。项之多。 近几年化学诺贝尔奖获得者的近几年化学诺贝尔奖获得者的研究领域研究领域20062006年：第一个成功地将脱氧年：第一个成功地将脱氧核糖核酸（核糖核酸（DNADNA）的复制过程捕）的复制过程捕捉下来的科学家。捉下来的科学家。 0505年：如何指挥烯烃分子年：如何指挥烯烃分子“交换舞伴交换

3、舞伴”，将分子部件重新组合成别，将分子部件重新组合成别的物质的物质 。0404年：发现了泛素调节的蛋白质降解。年：发现了泛素调节的蛋白质降解。0303年：细胞膜通道领域作出了年：细胞膜通道领域作出了“开创性贡献开创性贡献”而获奖。而获奖。0202年：发明了对生物大分子进行识别和结构分析的方法。年：发明了对生物大分子进行识别和结构分析的方法。0101年：年： “ “手性催化氢化反应手性催化氢化反应” ” 、“手性催化氧化反应手性催化氧化反应”领域所取领域所取得的成就。得的成就。0000年：导电聚合物领域作出了开创性贡献。年：导电聚合物领域作出了开创性贡献。 第6页/共47页阅读第三自然段，回答：

4、阅读第三自然段，回答：1 1、什么是有机合成？、什么是有机合成？2 2、有机合成的任务有那些？、有机合成的任务有那些？3 3、用示意、用示意图表示出有机合成过程。图表示出有机合成过程。如：以电石为原料合成乙酸乙酯如：以电石为原料合成乙酸乙酯1、有机合成的概念、有机合成的概念 以有机反应为基础的有机合成，是有机化学的一个重要内以有机反应为基础的有机合成，是有机化学的一个重要内容。它是容。它是利用简单易得的原料，通过有机化学反应，生成具有利用简单易得的原料，通过有机化学反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。特定结构和功能的有机化合物。第7页/共47页2 2、有机合成的、有机合成的任务任务 有机

5、合成的任务包括目标化合物有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建分子骨架的构建和和官能团官能团的转化的转化。副产物副产物副产物副产物基础原料基础原料辅助原料辅助原料1 1辅助原料辅助原料2 2辅助原料辅助原料3 3中间体中间体中间体中间体目标化合物目标化合物有机合成过程示意图有机合成过程示意图第8页/共47页有机合成介绍有机合成介绍 有机合成是有机化学的核心。学习和研究有机化学的目的有机合成是有机化学的核心。学习和研究有机化学的目的，最终是为了合成自然界已存在的和自然界并不存在而人为设，最终是为了合成自然界已存在的和自然界并不存在而人为设计的具有特定结构，因而具有特定性能和用途的有机化合物以

6、计的具有特定结构，因而具有特定性能和用途的有机化合物以造福人类。造福人类。 在在18281828年武勒开始有机合成直至年武勒开始有机合成直至2020世纪世纪6060年代之前，人们年代之前，人们一直是从原料开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装最后一直是从原料开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装最后完成的。但由于没有通用的思维规范，其设计过程往往需要相完成的。但由于没有通用的思维规范，其设计过程往往需要相当丰富的理论和实践经验，十分困难。当丰富的理论和实践经验，十分困难。19641964年首创用逆推的方年首创用逆推的方式设计合成路线，由于他独特的操作方式，高度规范合成设计式设计合成路线，由于他

7、独特的操作方式，高度规范合成设计的程序，并使其具备了相对固定的逻辑思维推理模式，因而易的程序，并使其具备了相对固定的逻辑思维推理模式，因而易学易用，大大推动了这一学科的发展。也因此获得了学易用，大大推动了这一学科的发展。也因此获得了19901990年诺年诺贝尔化学奖。贝尔化学奖。第9页/共47页一、有机合成的过程一、有机合成的过程知识准备：知识准备：（一）各类烃及衍生物的主要化学性质：（一）各类烃及衍生物的主要化学性质：类类别别通式通式官能官能团团代表性代表性物质物质分子结构分子结构特点特点主要化学性质主要化学性质卤卤代代烃烃R-XX卤原卤原子子溴乙烷溴乙烷C2H5BrCBr易断裂易断裂1、取

8、代反应：与、取代反应：与NaOH水水溶液反应生成醇。溶液反应生成醇。2、消去反应：与强碱的乙、消去反应：与强碱的乙醇溶液共热，脱去卤代氢，醇溶液共热，脱去卤代氢，生成烯烃。生成烯烃。醇醇R-OHOH羟基羟基乙醇乙醇C2H5OHOH与链与链烃基相连，烃基相连， CO键和键和OH键易键易断裂断裂1、跟金属钠反应。、跟金属钠反应。2、跟氢卤酸反应。、跟氢卤酸反应。3、分子间脱水。、分子间脱水。4、分子内脱水。、分子内脱水。5、氧化反应。、氧化反应。6、酯化反应。、酯化反应。第10页/共47页类别类别 通式通式 官能团官能团 代表性代表性物质物质分子结构分子结构特点特点主要化学性质主要化学性质酚酚OH

9、OH直接跟直接跟苯环相连苯环相连1、弱酸性：与强碱溶液、弱酸性：与强碱溶液反应，生成苯酚盐和水；反应，生成苯酚盐和水；与与Na2CO3反应；苯酚钠反应；苯酚钠与与CO2或或CH3COOH的的反应。反应。2、取代反应：跟浓溴水、取代反应：跟浓溴水反应；亦可发生酯化反反应；亦可发生酯化反应。应。3、显色反应：跟铁盐反、显色反应：跟铁盐反应，生成紫色物质。应，生成紫色物质。醛醛RCHOCHO醛基醛基乙醛乙醛CH3CHOCHO具有具有不饱和性和不饱和性和还原性还原性1、加成反应：加氢生成、加成反应：加氢生成乙醇。乙醇。2、具有还原性：能被弱、具有还原性：能被弱氧化剂氧化成羧酸（如：氧化剂氧化成羧酸（如

10、：银镜反应）；可发生催银镜反应）；可发生催化氧化及被强氧化剂氧化氧化及被强氧化剂氧化。化。OH第11页/共47页类类别别通式通式 官能团官能团代表代表性物性物质质分子结构分子结构特点特点主要化学性质主要化学性质羧羧酸酸RCOOHCOOH羧基羧基乙酸乙酸受受C=O双键双键影响，影响，OH能够电离，能够电离，产生产生H+1、具有酸类通性。、具有酸类通性。2、能起酯化反应。、能起酯化反应。酯酯RCOOR?COOR?酯基酯基乙酸乙酸乙酯乙酯分子分子C-O键容易断键容易断裂裂1、水解反应、水解反应(取代反应取代反应)酸性条件下部分水解酸性条件下部分水解碱性条件下完全水解碱性条件下完全水解第12页/共47

11、页（二）有机反应的基本类型（二）有机反应的基本类型 1 1、取代反应、取代反应: :甲烷、苯、醇的卤代；苯及苯的同系物的硝化甲烷、苯、醇的卤代；苯及苯的同系物的硝化、磺化、磺化（注意区别！）（注意区别！）；醇与活泼金属反应，醇的分子间脱水；醇与活泼金属反应，醇的分子间脱水，酯化反应，酯的水解反应等。，酯化反应，酯的水解反应等。取代反应包括卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型。取代反应包括卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型。 有机物分子中某些原子或原子团被其它原子或原子团所代有机物分子中某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。替的反应。是原子或原子团与另一原子或原子团的交换；是原子

12、或原子团与另一原子或原子团的交换；两种物质反应，生成两种物质，有进有出的；两种物质反应，生成两种物质，有进有出的；该反应前后的有机物的空间结构没有发生变化；该反应前后的有机物的空间结构没有发生变化；取代反应总是发生在单键上；取代反应总是发生在单键上；这是饱和化合物的特有反应。这是饱和化合物的特有反应。第13页/共47页 2 2、加成反应、加成反应: :烯烃、炔烃、苯、醛或酮、油脂等分子中含烯烃、炔烃、苯、醛或酮、油脂等分子中含有有C=CC=C或或C=O C=O 可以发生加成反应。它们都可与可以发生加成反应。它们都可与H H2 2加成；但醛、酮加成；但醛、酮、苯不与、苯不与HXHX、X X2 2

13、、H H2 2O O等加成；注意共轭二烯烃的等加成；注意共轭二烯烃的1 1，2-2-加成、加成、1 1，4-4-加成、全加成，炔烃的分步加成。加成、全加成，炔烃的分步加成。定义：定义：有机物分子中未饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接有机物分子中未饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。结合生成别的物质的反应。加成反应试剂包括：加成反应试剂包括：A-AA-A型如型如H H2 2、X X2 2（卤素），（卤素），A-BA-B型如型如HXHX、HCNHCN等。等。加成反应发生在不饱和加成反应发生在不饱和 碳碳 原子上；原子上；该反应中加进原子或原子团，只生成一种有机物该反应中加进原

14、子或原子团，只生成一种有机物 相当于化相当于化合反应），只进不出。合反应），只进不出。加成前后的有机物的结构将发生变化，烯烃变烷烃，结构加成前后的有机物的结构将发生变化，烯烃变烷烃，结构由平面形变立体形；炔烃变烯烃，结构由直线形变平面形；由平面形变立体形；炔烃变烯烃，结构由直线形变平面形；加成反应是不饱和化合物的特有反应，另外，芳香族化合加成反应是不饱和化合物的特有反应，另外，芳香族化合物也有可能发生加成反应。物也有可能发生加成反应。 第14页/共47页 3 3、氧化反应：、氧化反应：有机物加氧或去氢的反应，有机物燃烧都是有机物加氧或去氢的反应，有机物燃烧都是氧化反应；其他如：烃中碳碳双键、碳

15、碳叁键、苯环侧链的氧氧化反应；其他如：烃中碳碳双键、碳碳叁键、苯环侧链的氧化；烃的衍生物中，醛基的氧化、醇的催化氧化（注意反应条化；烃的衍生物中，醛基的氧化、醇的催化氧化（注意反应条件及对结构的要求），酚的氧化。件及对结构的要求），酚的氧化。 4 4、还原反应、还原反应: :有机物加氢或去氧的反应，如：烯烃、炔烃、有机物加氢或去氧的反应，如：烯烃、炔烃、苯、醛、酮、油脂等与氢气的加成反应。苯、醛、酮、油脂等与氢气的加成反应。第15页/共47页 5 5、消去反应：、消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子去一个小分子( (如如H H2 2

16、O),O),而形成不饱和化合物的反应。如乙醇的而形成不饱和化合物的反应。如乙醇的分子内脱水。分子内脱水。 定义：定义：有机物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子（有机物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如：如：H H2 2O O、HXHX、NHNH3 3等）生成不饱和化合物的反应（消去小分子等）生成不饱和化合物的反应（消去小分子）。）。消去反应发生在分子内；消去反应发生在分子内；发生在相邻的两个碳原子上；发生在相邻的两个碳原子上；消去反应会脱去小分子，即生成小分子；消去反应会脱去小分子，即生成小分子；消去后生成的有机物会产生双键或叁键；消去后生成的有机物会产生双键或叁键；消去前后的

17、有机物的分子结构变发生变化，它与加成反应消去前后的有机物的分子结构变发生变化，它与加成反应相反，因此，分子结构的变化正好与加成反应的情况相反。相反，因此，分子结构的变化正好与加成反应的情况相反。 第16页/共47页 6 6、酯化反应：、酯化反应：醇和含氧酸起作用，生成酯和水的反应叫做醇和含氧酸起作用，生成酯和水的反应叫做酯化反应，属于取代反应。酯化反应，属于取代反应。 7 7、水解反应：、水解反应：如：如：酯的水解反应：酯与水发生作用生成酯的水解反应：酯与水发生作用生成相应的醇和羧酸相应的醇和羧酸( (或羧酸盐或羧酸盐) )的反应，的反应，糖类物质的水解反应，糖类物质的水解反应，蛋白质的水解反

18、应。蛋白质的水解反应。定义定义：有机物在一定条件下跟水作用生成两种或多种物质的：有机物在一定条件下跟水作用生成两种或多种物质的反应。反应。 水解反应包括卤代烃水解、酯水解、糖水解反应包括卤代烃水解、酯水解、糖( (除单糖外除单糖外) )水解、水解、蛋白质水解等。蛋白质水解等。8 8、裂化裂化( (裂解裂解) )反应反应：在一定温度下，把相对分子质量大、沸：在一定温度下，把相对分子质量大、沸点高的长链烃断裂为相对分子质量小、沸点低的短链烃的反应点高的长链烃断裂为相对分子质量小、沸点低的短链烃的反应。第17页/共47页 9 9、聚合反应：、聚合反应：由小分子生成高分子化合物的反应。又分为加由小分子

19、生成高分子化合物的反应。又分为加聚反应和缩聚反应。如乙烯加聚生成聚乙烯，氨基酸缩聚生成聚反应和缩聚反应。如乙烯加聚生成聚乙烯，氨基酸缩聚生成蛋白质等。蛋白质等。1)1)加聚反应加聚反应：通过加成反应聚合成高分子化合物的反应（加成：通过加成反应聚合成高分子化合物的反应（加成聚合）。主要为含双键的单体聚合。聚合）。主要为含双键的单体聚合。2)2)缩合（聚）反应缩合（聚）反应：单体间通过缩合反应生成高分子化合物，：单体间通过缩合反应生成高分子化合物，同时生成小分子（同时生成小分子（H H2 2O O、NHNH3 3、HXHX等）的反应。等）的反应。缩聚反应主要包括：苯酚和甲醛的缩聚、醇酸缩聚、氨基酸

20、缩缩聚反应主要包括：苯酚和甲醛的缩聚、醇酸缩聚、氨基酸缩聚等。聚等。 有机物有机物 在不同条件下至少可能发生在不同条件下至少可能发生7 7种种不同类型的有机反应：不同类型的有机反应：加成，加成，取代，取代，消去，消去，氧化，氧化，酯化，酯化，加聚，加聚，缩聚缩聚, ,其中由于分子结构中含其中由于分子结构中含OHOH而可能发而可能发生的反应有生的反应有 ；可能；可能发生的反应有发生的反应有 。OHOHCHCH2 2=CHCH=CHCH2 2CHCOOHCHCOOH练习练习第18页/共47页 反应条件反应条件常常 见见 反反 应应 催化剂、加催化剂、加热、加压热、加压乙烯水化、乙烯氧化、丁烷氧化、

21、氯苯水解、乙烯水化、乙烯氧化、丁烷氧化、氯苯水解、油脂氢化油脂氢化催化剂、加热催化剂、加热烯炔醛酮加氢、乙醇消去、乙醇氧化、酯化反烯炔醛酮加氢、乙醇消去、乙醇氧化、酯化反应应 水浴加热水浴加热C C6 6H H5 5NONO2 2制备、银镜反应、树脂制备、纤维素水制备、银镜反应、树脂制备、纤维素水解、解、CHCH3 3COOCCOOC2 2H H5 5水解水解 只用催化剂只用催化剂苯的溴代、乙醛被空气氧化苯的溴代、乙醛被空气氧化 只需加热只需加热制制CHCH4 4、苯的磺化、苯的磺化、R-OHR-OH的卤代、的卤代、R-XR-X水解和消水解和消去去不需外加条件不需外加条件烯或炔加溴、苯酚的取代

22、、烯炔与苯的同系物烯或炔加溴、苯酚的取代、烯炔与苯的同系物氧化氧化（三）、有机反应的条件（三）、有机反应的条件第19页/共47页二、有机合成的程序与方法二、有机合成的程序与方法（1）官能团的引入）官能团的引入有机合成的程序有机合成的程序关键之一关键之一 -：碳骨架的构建：碳骨架的构建关键之二关键之二 -：官能团的引入与转化：官能团的引入与转化有机合成的方法有机合成的方法：逆合成分析法！逆合成分析法！P.P.6565思考与交流思考与交流1.1.引入碳碳双键的方法有哪些？引入碳碳双键的方法有哪些？1 1、有机合成的常规方法、有机合成的常规方法（A A）消去反应：）消去反应：注意反应条件及对有机物结

23、构的要求！注意反应条件及对有机物结构的要求！1 1）某些醇的消去引入）某些醇的消去引入C=CCH3CH2 OH浓硫酸浓硫酸170 CH2=CH2+H2O2 2）卤代烃的消去引入）卤代烃的消去引入C=C醇醇CH2=CH2+ NaBr+ H2O CH3CH2Br +NaOH第20页/共47页（B B）炔烃一比一加成）炔烃一比一加成( (不完全加成不完全加成) )3 3）炔烃加成引入）炔烃加成引入C=C4 4）醇的氧化引入）醇的氧化引入C=O2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O催化剂催化剂CHCH + HBr CH2=CHBr催化剂催化剂拓展：拓展：引入引入C=O第21页/共47页2.

24、2.引入卤原子的方法有哪些？引入卤原子的方法有哪些？（1 1）取代反应：）取代反应：甲烷和氯气（条件！）甲烷和氯气（条件！）-不是氯水！不是氯水！苯和苯和液溴液溴（条件！）；酚条件！）；酚和和溴水溴水（浓、（浓、过量！过量！）1 1）烃与）烃与X2取代取代CH4 +Cl2 CH3Cl+ HCl光照光照CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br2 2）醇与）醇与HX取代取代C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O（2 2）加成反应：烯烃、炔烃等）加成反应：烯烃、炔烃等( (与卤素单质或与卤素单质或卤化氢加成卤化氢加成) )+ HBr+ HBrBrBrOHOHBrBrBrBrBrBr+

25、3HBr+3HBr+ Br+ Br2 2OHOH+ 3Br+ 3Br2 2FeFe第22页/共47页3.3.引入羟基的方法有哪些？引入羟基的方法有哪些？（1 1）取代反应：）取代反应：卤代烃的水解（条件！）卤代烃的水解（条件！）酯的水解（条件！）酯的水解（条件！）（2 2）加成反应：）加成反应：烯烃与水加成烯烃与水加成醛或酮与氢气加成（还原）醛或酮与氢气加成（还原）CHCH3 3CHOCHO +H+H2 2催化剂催化剂CHCH2 2=CH=CH2 2 +H+H2 2O O CHCH3 3CHCH2 2OHOH催化剂催化剂加热加压加热加压C2H5Br +NaOH C2H5OH + NaBr水水C

26、H3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O稀稀H2SO4CHCH3 3CHCH2 2OHOH第23页/共47页4 4、引入醛基（、引入醛基（CHOCHO）1 1）醇催化氧化）醇催化氧化2 2）烯烃的氧化）烯烃的氧化3 3）炔烃的水化）炔烃的水化CHCH3 3CHOCHO催化剂催化剂CH CH + HCH CH + H2 2O O2CH2CH3 3CHCH2 2 OH+OOH+O2 2CuCu加热加热2CH2CH3 3CHO+2HCHO+2H2 2O O2RCH2RCH2 2CHCH2 2+O+O2 2催化剂催化剂2RCHO+HCHO2RCHO+HCHO第24页/共47页5 5、

27、引入羧基（、引入羧基（-COOH-COOH）1 1）醛的催化氧化）醛的催化氧化2CH2CH3 3CHOCHO +O+O2 2催化剂催化剂2 2）苯的同系物被酸性高锰酸钾氧化）苯的同系物被酸性高锰酸钾氧化3 3）羧酸盐酸化）羧酸盐酸化4 4）酯的水解）酯的水解稀稀H H2 2SOSO4 4CHCH3 3COOH+CCOOH+C2 2H H5 5OHOHCHCH3 3COOCCOOC2 2H H5 5 + H + H2 2O O2CH2CH3 3COOHCOOHCHCH3 3COONa+HCl COONa+HCl CHCH3 3COOH + NaClCOOH + NaCl水水酸性高锰酸钾酸性高锰酸

28、钾C C6 6H H5 5CHCH3 3C C6 6H H5 5COOHCOOH6 6、引入酯基（、引入酯基（-COO-COO-）-酯化反应酯化反应浓浓H H2 2SOSO4 4CHCH3 3COOCCOOC2 2H H5 5 + H + H2 2O OCHCH3 3COOH+CCOOH+C2 2H H5 5OHOH第25页/共47页苯环上引入硝基、磺酸基、羧基硝化、磺化、氧化反应苯环上引入硝基、磺酸基、羧基硝化、磺化、氧化反应+ HNO+ HNO3 3+ H+ H2 2SOSO4 4（浓）（浓）R RKMnOKMnO4 4/H/H+ +浓硫酸浓硫酸55-6055-600 0C C浓硫酸浓硫酸

29、70-8070-800 0C C+ 3 H2Ni第26页/共47页引入引入-OH-OH烯烃与水加成烯烃与水加成, ,醛醛/ /酮加氢酮加氢, ,卤代烃水解卤代烃水解, ,酯的水解酯的水解引入引入-X-X烃与烃与X X2 2取代取代, ,不饱和烃与不饱和烃与HXHX或或X X2 2加成加成, ,醇与醇与HXHX取代取代引入引入C=CC=C某些醇和卤代烃的消去某些醇和卤代烃的消去, ,炔烃加氢炔烃加氢引入引入-CHO-CHO某些醇氧化某些醇氧化, ,烯氧化烯氧化, ,炔水化炔水化, ,糖类水解糖类水解引入引入-COOH-COOH 醛氧化醛氧化, ,苯的同系物被强氧化剂氧化苯的同系物被强氧化剂氧化,

30、 ,羧酸盐酸化羧酸盐酸化, ,酯酸性水解酯酸性水解引入引入-COO-COO- 酯化反应酯化反应官能团的引入官能团的引入有机物成环的方法有：有机物成环的方法有：加成法、酯化法和加成法、酯化法和“消去消去”法法第27页/共47页（2 2）官能团的消除）官能团的消除通过加成消除通过加成消除不饱和键不饱和键通过消去或氧化或酯化或取代等消除通过消去或氧化或酯化或取代等消除羟基羟基通过加成或氧化消除通过加成或氧化消除醛基醛基通过消去反应或水解反应可消除通过消去反应或水解反应可消除卤原子卤原子第28页/共47页a.a.官能团种类变化：官能团种类变化：CHCH3 3CHCH2 2-Br-Br水解水解CHCH3

31、 3CHCH2 2-OH-OH氧化氧化CHCH3 3-CHO-CHOb.b.官能团数目变化：官能团数目变化：CHCH3 3CHCH2 2-Br-Br消去消去CHCH2 2=CH=CH2 2加加BrBr2 2CHCH2 2BrBrCHCH2 2BrBrc.c.官能团位置变化：官能团位置变化：CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2-Br-Br消去消去CHCH3 3CH=CHCH=CH2 2加加HBrHBrCHCH3 3CH-CHCH-CH3 3BrBr包括官能团种类变化、数目变化、位置变化包括官能团种类变化、数目变化、位置变化等。等。CHCH3 3-COOH-COOH氧化氧化酯化酯化CHCH3

32、 3-COOCH-COOCH3 3（3 3）官能团的衍变）官能团的衍变第29页/共47页(三三)、主要有机物之间的转化关系、主要有机物之间的转化关系第30页/共47页CH2CH2nCH3CH3CH2=CH2CHCHCH3CH2ClCH3COOHCH3CH2OHCH3CHOCH3COONaCH2CH2ClClCH2=CHClCH=CHClClHCCHClClClClBrOHONaOHBrBrBrCH3COOCH2CH3（1）（2）（3）（4）（5）（6）（8）（7）（9）（10）（11）（12）（13）（14）（15）（16）（17）（18）（19）（20）（21）（22）（23）（24）（25

33、）第31页/共47页二、逆合成分析法（科里）二、逆合成分析法（科里）H H2 2C= CCOOHC= CCOOHCHCH3 3A AB BC C93.0%93.0%81.7%81.7%85.6%85.6%90.0%90.0%COOHCOOHHSCHHSCH2 2CHCONCHCONCHCH3 3总产率总产率= 93.0%= 93.0%81.7%81.7%90.0%90.0%85.6%=58.54%85.6%=58.54%产率计算产率计算多步反应一次计算多步反应一次计算P P6666 学与问学与问第32页/共47页石油裂解气石油裂解气+CH+CH3 3CHCH2 2OHOH1+H+H2 2O O

34、2+Cl+Cl2 23+H+H2 2O/NaOHO/NaOH4OO5浓浓H2SO4中间体中间体中间体中间体目标化合物目标化合物例如：乙二酸二乙酯的合成例如：乙二酸二乙酯的合成基础原料基础原料H H2 2C OHC OHH H2 2C OHC OHO OO OC OHC OHC OHC OHO OO OC OCC OC2 2H H5 5C OCC OC2 2H H5 5CHCH2 2CHCH2 2H H2 2C ClC ClH H2 2C ClC Cl第33页/共47页CH2CH2C COOOO2 C2H5OHCOC2H5COC2H5OOCOHCOHOO+草酸二乙酯的合成草酸二乙酯的合成H2CO

35、HH2COHH2CClH2CClCH2CH2CHCHOO第34页/共47页原料原料中间产物中间产物产品产品顺顺顺顺逆逆逆逆1 1、有机合成遵循的原则、有机合成遵循的原则1 1）原料：）原料：起始原料要廉价、易得、低毒、低污染起始原料要廉价、易得、低毒、低污染通常采用通常采用4 4个个C C以下的单官能团化合物和单取代苯。以下的单官能团化合物和单取代苯。2 2）合成路线：）合成路线：尽量选择步骤最少的合成路线尽量选择步骤最少的合成路线以保证较高以保证较高的产率。的产率。3 3）环保：）环保：满足满足“绿色化学绿色化学”的要求。的要求。4 4）操作简单、条件温和、能耗低、易实现）操作简单、条件温和

36、、能耗低、易实现5 5）尊重客观事实，按一定顺序反应。）尊重客观事实，按一定顺序反应。第35页/共47页有机合成的程序：有机合成的程序：-测结构定方案合成测结构定方案合成或：改结构提性能或：改结构提性能对自然界不存在的，具特殊性质、功能的：对自然界不存在的，具特殊性质、功能的：结构决定性质结构决定性质先定结构先定结构次定方案次定方案再合成。再合成。对自然界已存在的：对自然界已存在的：如：麝香如：麝香如：橡胶如：橡胶如：各种功能高分子化合物，新型药物等。如：各种功能高分子化合物，新型药物等。第36页/共47页观察目标分子的结构观察目标分子的结构 由目标分子逆推原料分子由目标分子逆推原料分子并设计

37、合成路线并设计合成路线优选合成路线优选合成路线目标分子：碳骨架特征及目标分子：碳骨架特征及官能团的种类和位置官能团的种类和位置目标分子：碳骨架的构建及目标分子：碳骨架的构建及官能团的引入或转化官能团的引入或转化 绿色合成绿色合成有机合成路线的一般程序有机合成路线的一般程序解题思路解题思路: :剖析要合成的物质剖析要合成的物质( (目标分子目标分子),),选择原料选择原料, ,路线路线( (正向正向, ,逆向逆向思维思维. .结合题给信息结合题给信息) )合理的合成路线由什么基本反应完全合理的合成路线由什么基本反应完全, ,目标分子骨架目标分子骨架目标分子中官能团引入目标分子中官能团引入第37页

38、/共47页 明确目标化合物的结构明确目标化合物的结构 设计合成路线设计合成路线 合成目标化合物合成目标化合物对样品进行结构测定对样品进行结构测定试验其性质或功能试验其性质或功能 大量合成大量合成归纲：有机物的合成程序归纲：有机物的合成程序第38页/共47页需注意两个问题：需注意两个问题：四、有机合成常用解题方法四、有机合成常用解题方法1 1、顺推法（正合成分析法）、顺推法（正合成分析法）此法是一种正向思维方法，其特点是此法是一种正向思维方法，其特点是从已知原料入手从已知原料入手，先，先找出合成最终产物所需的下一步产物（找出合成最终产物所需的下一步产物（中间产物中间产物），并同样找），并同样找出

39、它的下一步产物，如此继续，直至到达出它的下一步产物，如此继续，直至到达最终产品（目标合成最终产品（目标合成有机物）有机物）为止。其思维程序可概括为：原料为止。其思维程序可概括为：原料中间产物中间产物产品产品。正确理解和及时把握正确理解和及时把握“关键条件关键条件”。正确计算和运用特性常数。正确计算和运用特性常数。基础原料基础原料中间体中间体中间体中间体目标化合物目标化合物正向合成分析法示意图正向合成分析法示意图第39页/共47页实现途径有两条：实现途径有两条：2 2、倒推法、倒推法又称逆向合成，其特点是又称逆向合成，其特点是从产物出发从产物出发，由后向前推由后向前推，先找，先找出产物的前一步原料（出产物的前一步原料（中间产物中间产物），并同样找出它的前一步原），并同样找出它的前一步原料，如此继续直至到达简单的初始原料为止。料，如此继续直至到达简单的初始原料为止。其思维程序可概括为：产品其思维程序可概括为：产品中间产物中间产物原料。原料。是涉及到碳骨架的变化是涉及到碳骨架的变化是碳骨架不变，只是官能团的改变。是碳骨架不变，只是官能团的改变。基础原料基础原料中间体中间体中间体中间体目标化合物目标化合物逆合成分析法示意图逆合成分析法示意图第40页/共47页3 3、顺推、倒推法结合运用、顺推、倒推法结合运用先用先用“顺推法顺推法”缩小范围和得到一个大致