有机化合物的合成

第1节有机化合物的合成维勒（1800－1882）格林尼亚(1871-1935

)伍德沃德（1917－1979）柯里（1928－）明确目标化合物的结构大量合成设计合成路线合成目标化合物对样品进行结构测定试验其性质或功能有机合成步骤：设计合成路线关键碳骨架的构建官能团的引入增长碳链缩短碳链引入卤原子引入碳碳双键引入羟基引入羰基引入羧基可用于增长碳链的反应小结：1.羟醛缩合:2.格氏反应:5.炔烃/醛、酮加成HCN:6.卤代烃与NaCN反应:4.卤代烃与烃基钠反应:3.苯的烷基化:2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOOH-2CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2OOH-HCHO+CH3MgICH3CH2OH+Mg(OH)I无水乙醚

H+/H2O+CH3Cl－CH3+HClAlCl3CH3I+NaCNCH3CN

+NaICH3Br+CH3C≡CNaCH3C≡CCH3+NaBrCH≡CH+HCNCH2=CHCN

可用于缩短碳链的反应小结：2.烯/炔/苯的同系物的氧化：1.烷烃的热裂化：C8H18C4H10+C4H8

CH3CH=CH2CH3COOH+CO2KMnO4(H+)C6H5CH(CH3)2C6H5COOHKMnO4(H+)3.脱羧反应：CH3COONa+NaOHCH4+Na2CO34.卤仿反应：CH3CHOHCOONa+CHI3

NaOHI2可引入卤原子的反应：1.烷烃，苯与卤素反应：CH4+Cl2CH3Cl+HClhv2.烯烃、炔烃、醛、酮、羧酸等与卤素反应：C6H6+Br2C6H5Br+HBrFeCH3CH=CH2+Cl2CH2ClCH=CH2+HCl500℃－600℃CH3COOH+Cl2CH2ClCOOH+HCl催化剂3.烯/炔加成卤素/卤化氢：CH2=CH2+Br2CH2BrCH2BrCCl44.醇与卤化氢反应：CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2OH+可引入碳碳双键的反应：1.卤代烃的消去反应：CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2+NaBr+H2O醇CH3CHClCH2Cl+ZnCH3CH=CH2+ZnBr2

2.醇的消去反应：CH3CH(OH)CH3CH3CH=CH2+H2O浓硫酸可引入羟基的反应：1.卤代烃水解：CH3Br+H2OCH3OH+HBrOH-2.烯烃与水反应：CH2=CH2+H2OCH3CH2OH3.醛、酮加成：CH3CHO+H2CH3CH2OHNi5.酯的水解：CH3COOCH3+NaOHCH3COONa+CH3OH2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOOH-6.酯交换：HCOOC2H5+CH3OHHCOOCH3+C2H5OH4.羧酸还原：CH3COOHCH3CH2OHLiAlH4可引入羰基的反应：1.醇的催化氧化：2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2OCu2.烯烃的氧化：2CH2=CH2+O22CH3CHO催化剂(CH3)2C=CHCH3(CH3)2C=O+CH3CHOO3Zn/H2O(CH3)2C=C(CH3)22(CH3)2C=OKMnO4(H+)可引入羧基的反应：1.羧酸衍生物的水解：CH3CONH2+H2OCH3COONH42.醛的氧化反应：CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+H2O4.腈的水解：C2H5CNC2H5COOHH+,H2O3.烃的氧化：CH3CH=CHCH32CH3COOHKMnO4(H+)C6H5CH(CH3)2C6H5COOHKMnO4(H+)5.卤仿反应：CH3CHOHCOONa+CHI3

NaOHI2CH3CH2OHCH3CH2XCH3COOHCH3CHOCH2=CH2CH3COOC2H5浓硫酸170℃H+CuΔ

浓硫酸ΔKMnO4(H+)H2O催O2

化剂HX碱,醇

ΔOH-

H2OOH-H+,Δ浓硫酸,ΔLiAlH4银新氨制溶Cu(OH)2液，O2H2NiΔ

常见官能团间转化示意图练一练：某同学将乙醛和丁酮(CH3CH2COCH3)溶于碱性溶液中，并微热，通过该过程不可能得到下列哪种有机化合物：A.CH3CH2C(CH3)=CHCHOB.CH3CH2COCH=CHCH3C.CH3CH(OH)(CH2)2COCH3D.CH3CH(OH)CH(CH3)COCH3C.CH3CH(OH)(CH2)2COCH31、有机合成遵循的原则1）起始原料要廉价、易得、低毒、低污染——通常采用4个C以下的单官能团化合物和单取代苯。2）尽量选择步骤最少的合成路线——以保证较高的产率。3）满足“绿色化学”的要求。4）操作简单、条件温和、能耗低、易实现5）尊重客观事实，按一定顺序反应。交流研讨1、正向合成分析法

基础原料中间体中间体目标化合物正向合成分析法示意图2、逆向合成分析法逆向合成分析法示意图常用的合成分析方法有机合成路线的一般程序利用逆推法设计苯甲酸苯甲酯的合成路线以甲苯为原料合成苯甲酸苯甲酯的几种路线优劣比较几种路线的优劣比较路线②和路线④制备苯甲酸的步骤多、成本较高，而且使用较多的氯气，不利于环保。路线③的步骤