第四节-有机合成

石器时代青铜器时代铁器时代钢铁时代高分子时代合成塑料、合成纤维、合成橡胶、高分子膜合成塑料聚四氟乙烯“塑料王”

合成纤维

合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。合成橡胶的用途防水透气材料玻璃钢材料防臭鞋垫隐形眼镜功能性材料石器时代青铜器时代铁器时代钢铁时代高分子时代合成塑料、合成纤维、合成橡胶、高分子膜有机合成

世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。用化学方法人工合成物质复写自然物质用化学方法人工合成物质修饰自然物质晶体阿司匹林:第一种重要的人工合成药物用化学方法人工合成物质创造新物质，如尼龙、涤纶、炸药、医药等等合成材料显神威神七飞天青霉素的发现者——英国细菌学家弗莱明人类治疗细菌性感染的第一武器——青霉素最伟大的三项发明——青霉素、原子弹、雷达人类治疗细菌性感染的第一武器——青霉素最伟大的三项发明——青霉素、原子弹、雷达青霉素的提取者——澳大利亚病理学家弗洛里英国化学家钱恩1945年的诺贝尔生理和医学奖1949年以前，“价比黄金”，0.12g青霉素相当于1963年，降为0.9g黄金0.22元白求恩青霉素的结构通式

利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。有机合成的概念原料通常来源于石油和煤的加工产品等

用CH3CH2OH合成乙二醇（CH2OHCH2OH）试设计合成路线并说明理由。CH3CH2OH浓H2SO4CH2CH2碱的水溶液溴水中间体有机合成的设计思路CH2CH2BrBrCH2CH2OHOH中间体1.在这个有机合成过程中，发生了哪些类型的反应？2.从原料到目标产物，在结构上发生了哪些变化？3.有机合成的关键是什么？消去反应加成反应取代反应一个羟基引入碳碳双键引入两个溴原子引入两个羟基目标产物基础原料交流与学习有机合成的关键——官能团的引入①官能团的引入引入碳碳双键(C=C)的途径a.卤代烃消去反应碳碳叁键(CC)C.醇的消去反应b.叁键的加成卤代烃消去反应a.卤代烃水解b.烯烃与水加成c.醛酮与H2加成d.酯的水解等。引入羟基(OH)的途径a.烯烃或炔烃与X2或HX加成反应；b.醇与HX发生取代反应；c.苯环上的取代反应；d,.苯的同系物侧链的取代等。引入卤原子(X)的途径引入醛基(CHO)的途径a.醇的催化氧化等。b.乙烯直接氧化法引入羧基(COOH)的途径a.醛的氧化b.酯水解等交流与学习②碳骨架的构建增长碳链途径：缩短碳链途径：有机合成的关键——碳骨架的构建加聚反应、缩聚反应等。石油的裂解和裂化等。

烷

酯各类有机物的相互转化关系芳香烃卤代烃烯醇醛羧酸

取代

取代

加成

取代

消去

水解

加成

水解

氧化

氧化

水解

水解

氧化

水解

取代

加成

氧化1.运用所学“官能团引入”的知识，利用煤及石油化工中易得的廉价原料，设计制备乙二醇的方案，并写出有关的化学方程式。2.上述反应中出现了几种有机物？它们在整个合成过程中分别起什么作用？思考与交流CH2＝CH2CH2BrCH2BrCH2OHCH2OH基础原料辅助原料中间体1副产物辅助原料中间体2副产物辅助原料目标化合物NaBrBr2的四氯化碳溶液NaOH，水基础原料辅助原料中间体1副产物辅助原料中间体2副产物辅助原料目标化合物阿司匹林晶体阿司匹林泡腾片2000多年前，希腊生理学家和医学家

希波克拉底（Hippocrates）发现，杨树、柳树的皮叶中含有能镇痛和退热的物质。邻羟基苯甲酸俗称:水杨酸酸性KMnO4基团的保护优选合成路线人工合成有机物加热、加压CO2H+NaOH1853年，德国化学家柯尔柏合成了水杨酸。水杨酸乙酸酐乙酰水杨酸

1899年由德国拜尔公司开始生产，应用于临床，取名阿司匹林（Aspirin），是第一种重要的人工合成药物。◎1889年，德国化学家Hoffmann改善了水杨酸的疗效修饰自然物质基础原料乙酰水杨酸水杨酸基础原料辅助原料中间体1副产物辅助原料中间体2副产物辅助原料目标化合物等基础原料目标化合物逆合成分析法中间体

科里出生于美国,1945年进入美国麻省理工学院学习，1951年获得博士学位，现任哈佛大学教授。

科里于1967年提出了“逆合成分析原理”,将有机合成路线设计技巧艺术地变成了有严格思维逻辑的科学,并利用电子计算机来设计有机合成路线,开创了计算机辅助有机合成的新纪元。他所提出的有机合成理论及方法,促进了有机合成化学的飞速发展,因而获得了1990年诺贝尔化学奖。“逆合成分析法”与科里思考与交流

根据对乙二醇合成路线的分析，归纳有机逆合成分析的步骤。CH2＝CH2CH2BrCH2BrCH2OHCH2OH基础原料中间体目标化合物认目标巧切断再切断……得原料得路线

将上述逆合成分析过程逆向进行，写出合成路线。认出目标物质官能团用已知的可靠的反应切断重复上述步骤易于取得的起始原料乙二酸二乙酯(草酸二乙酯)C-OCH2CH3C-OCH2CH3OO

重要的化工原料。主要用于医药工业中，是硫唑嘌呤、周效磺胺、羧苯脂青霉素、乙哌氧苄青霉素、乳酸氯喹、噻苯咪唑、磺胺甲基异恶唑等药物的中间体，可作为塑料、染料等产品的中间体，并可作纤维素和香料的溶媒。试用逆合成分析法研究合成草酸二乙酯的路线基础原料中间体1目标化合物中间体2C-OCH2CH3C-OCH2CH3OO思考与交流C-OCH2CH3C-OCH2CH3OOC-OHC-OHOO+2HO-CH2CH3CHOCHOCH2-OHCH2-OHCH2-ClCH2-ClCH2CH2原材料☆逆合成分析：石油裂解气NaOH水☆合成路线：Br2O2CuO2C2H5OHH2O浓H2SO4C-OCH2CH3C-OCH2CH3OO

在选择合成路线时从生产实际和社会效益方面考虑应注意哪些问题？

思考与交流有机合成遵循的原则1）起始原料要廉价、易得；2）步骤最少的合成路线，且产率较高；3）操作简单、条件温和、能耗低、易实现；4）满足“绿色化学”的要求。原料的绿色化;试剂与催化剂的无公害性（低毒、低污染）;有机合成中的原子经济性。

有机合成的设计思路

明确目标化合物的结构设计合成路线合成目标化合物对样品进行结构、性质、功能的测试大量合成设计合成路线分析基本原料和目标产物的分子结构优化合成路线碳骨架特征、官能团种类与数目碳骨架构建、官能团引入经济、绿色、合成思想正推法逆推法

简单易得的原料科学的合成路线

复杂的合成材料性能

人类社会1508年达芬奇提出把镜片直接戴进眼睛里的想法，时至今日隐形眼镜已成为最普及的镜片种类。－CH2－C－［］nCH3COOCH2CH2OH聚甲基丙烯酸羟乙酯请你用(CH3)2CClCOOH和乙醇，合成挑战训练1挑战训练2聚乳酸

用CH3CH=CH2制（聚乳酸），试设计合成路线并用化学方程式表示出来。CCHOOnCH3身边的合成材料：有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯思考与探究１？请你设计由甲基丙烯合成甲基丙烯酸的合理路线中间体甲基丙烯酸的一条合成路线结合这一合成路线，请你谈一谈：1.合成过程中发生了哪些官能团的引入和转化？2.官能团的衍变与官能团位置有何关系？试题重现已知与(CH3)3C－OH结构相似的醇不能被氧化。下列是以A为起始反应物合成大分子PMAA的路线。ABCDEFPMAABr2①NaOH/水△②O2/催化剂△O2/催化剂△浓硫酸△③一定条件AF甲基丙烯酸的工业合成路线HCN催化剂催化剂路线一：路线二：催化剂拓展视野催化剂芳香内酯广泛存在于植物中，是一类重要的香料。A是一种芳香内酯，请设计合成路线：？思考与探究2信息：R－CH=CH2R－CH2－CH2－Br

HBr过氧化物A芳香内酯A的一条合成路线AHBr过氧化物IIIIII光，一定条件思考与探究3：

结核病药物PAS－Na的合成PAS－Na（对氨基水杨酸钠）结构对比，寻求思路氧化水解还原苯胺，不稳定，易氧化氧化取代还原？分离PAS－Na（对氨基水杨酸钠）的一种合成路线对氨基水杨酸钠为什么先氧化，后水解和还原？结构对比，寻求思路氧化水解还原苯胺，不稳定，易氧化？极限运动6－羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸。请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案(注明反应条件)。CH2BrCH2CHCH2H2CH2CCH2CH2BrCH3C(CH2)4COOHO溴代甲基环己烷6-羰基庚酸也可表示为：……提示：CHOR3CR1CR1R3HCR1OR2①O