3.5.2 有机合成路线设计【 课堂精讲精练 】 高二化学精研课件（人教版选择性必修3）

第三章烃的衍生物第五节有机合成第2课时

有机合成路线设计及有机推断高二化学新人教化学选择性必修3《有机化学基础》一.有机合成的设计可以从简单、易得的原料出发,比较原料分子和产物分子在碳骨架和官能团等方面的异同，再有目的地选择每一步的转化反应。适用于简单有机物的合成设计基础原料辅助原料中间体副产物辅助原料中间体副产物辅助原料目标化合物1、正向合成分析法：案例1：乙烯为原料，设计合成乙酸的路线。假定该工艺涉及的反应和（1）中合成路线的每一步反应的产率均为70%请计算并比较这两种合成路线的总产率。（2）中乙酸乙酯产率为70%。（1）（2）目前已经出现了将乙烯直接氧化生成乙酸的工艺。（1）中乙酸乙酯总产率：70%x70%x70%=34.3%由此可见，在设计有机合成路线时，应尽量减少反应步骤。COCOOC2H5OC2H5COCOOHOHCH3CH2OHCH2CH2ClClCH2CH2OHOHCH2=CH2CH2=CH2

【案例2】

乙二酸二乙酯是一种医药和染料工业原料，请以乙烯为原料设计合成的路线。C—OC2H5C—OC2H5OOCH2CH2?2、逆合成分析法

确定乙二酸二乙酯的基础原料为乙烯，通过以下5步反应完成合成：CH2=CH2+H2O催化剂Δ，加压CH3CH2OH1.CH2=CH2+Cl2CH2CH2ClCl2.CH2CH2ClCl

+2NaOHH2OΔCH2CH2OHOH

+2NaCl3.CH2CH2OHOH

+2O2催化剂ΔCCHOOHOO

+2H2O4.+2CH3CH2OHCCHOOHOO

+2H2O催化剂ΔCCC2H5OOC2H5OO5.

在实际工业生产中，乙二醇还可以通过环氧乙烷与水直接化合的方法合成，而环氧乙烷则可由乙烯直接氧化得到。请比较该方法与以上合成乙二酸二乙酯中的2、3两步反应，分析生产中选择该路线的可能原因。CH2＝CH2催化剂、△O2H2C—CH2O加压、△H2OCH2—CH2OHOH思考与讨论(1)

2，3两步反应采用氯气、氢氧化钠，可能污染环境，腐蚀设备；实际工业生产工艺采用氧气和水，成本低，对环境污染小。(2)

2，3两步反应原子利用率小于100%；而实际工业生产工艺原子利用率100%(5)在进行有机合成时，要贯彻“绿色化学”理念等。3.设计合成路线的基本原则(1)步骤较少，副反应少，反应产率高；(2)原料、溶剂和催化剂尽可能价廉易得、低毒；(3)反应条件温和，操作简便，产物易于分离提纯；(4)污染排放少；有机合成合成的任务合成路线的设计构建碳骨架官能团的引入、转化、消除及保护原则成本低、产率高环境友好、路线短方法逆向设计合成路线增长和缩短、成环等过程【模型构建】Cl切割法分析：碳氧双键一端补—OH，形成—COOH；另一端补上H，形成—OH。H苯甲醇OH苯甲酸【学习评价】教材P90OHHCl苯甲酸甲酯的合成路线设计：苯甲酸苯甲醇Cl2,光照NaOH溶液，∆KMnO4溶液浓H2SO4∆引入酰胺基最后一步引入硝基逆推得出F的结构抓住物质的碱性，讨论物质的碱性对该反应产生的影响。发生在苯环侧链上的取代CCl3还原反应取代反应目标产物原料反应物模仿第⑤步NH2NO2在苯环上引入硝基的方法？（3）合成路线分析有机合成中的推断技巧审题并综合分析突破口（组成、结构、性质、反应条件、转变关系、新信息）原题（题干、框图、新信息、问题）正推或逆推结论验证(1)顺推法：以题给信息顺序或层次为突破口，沿正向思路层层分析推理，逐步做出推断，得出结论。(2)逆推法：根据题给信息或已有知识，先将产物拆分为若干部分，再根据所给步骤进行逆推，若最终所得物质和原料与题目吻合，则说明推断正确。（1）根据特征现象进行推断①溴水褪色：一般含碳碳双键、碳碳三键或醛基。②酸性高锰酸钾溶液褪色：含碳碳双键、碳碳三键、醛基或为苯的同系物(与苯环相连的碳原子上连有氢原子)。③遇FeCl3溶液显紫色：含酚羟基。④加入新制的Cu(OH)2悬浊液(或银氨溶液)，加热后出现砖红色沉淀(或银镜)：含醛基。⑤加入Na，产生H2：含羟基或羧基。⑥加入NaHCO3溶液，产生气体：含羧基。⑦加入溴水产生白色沉淀：含酚羟基。有机推断的知识储备(2)根据反应中的特殊条件进行推断①NaOH的水溶液：卤代烃、酯的水解反应。②NaOH的醇溶液：卤代烃的消去反应。③浓硫酸，加热：醇的消去、成醚、酯化；苯环的硝化。④溴水或溴的CCl4溶液：烯烃、炔烃的加成。⑤O2/Cu或Ag，加热：醇的催化氧化。⑥新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液：醛被氧化为羧酸(或羧酸盐)。⑦稀硫酸：酯的水解；糖、蛋白质等的水解。⑧H2，催化剂：烯烃、炔烃、苯环、醛、酮的加成。⑨卤素，光照：烷烃、苯环侧链烷基上氢原子的取代。⑩卤素，催化剂：苯环上氢原子的取代。有机推断的知识储备[例12019北京高考，节选]抗癌药托瑞米芬的前体K的合成路线如下。(1)有机物A能与Na2CO3溶液反应产生CO2，其钠盐可用于食品防腐。有机物B能与Na2CO3溶液反应，但不产生CO2；B加氢可得环己醇。A和B反应生成C的化学方程式是_____________________，反应类型是________。-COOH（2）D中含有的官能团

（3）E的结构简式

例2]席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合