有機合成課件

會計學1有機合成課件一、有機合成的過程1、有機合成的概念:

利用簡單、易得的原料，通過有機反應，生成具有特定結構和功能的有機化合物。第1頁/共54頁2、有機合成的設計思路

第2頁/共54頁3、有機合成關鍵設計合成路線:即碳骨架的構建、官能團的引入和轉化。第3頁/共54頁碳鏈增長的途徑：④醛酮與HCN加成①烯烴、炔烴的加聚反應⑤羥醛縮合②炔烴與HCN加成

③鹵代烴與NaCN、炔鈉取代第4頁/共54頁碳鏈縮短的途徑：③石油的裂解和裂化①烯、炔被酸性KMnO4

氧化②羧酸鹽脫去羧基的反應第5頁/共54頁成環(huán)（信息題）

(1)形成碳環(huán)雙烯成環(huán)

(2)形成雜環(huán)通過酯化反應形成環(huán)酯

開環(huán)（信息題）

(1)斷開碳環(huán)環(huán)烯氧化

(2)斷開雜環(huán)環(huán)酯水解第6頁/共54頁5.（2004江蘇）環(huán)己烯可以通過丁二烯與乙烯發(fā)生環(huán)化加成反應得到（方程式中有機物用鍵線式表示，例如“||”表示CH2=CH2，“

”表示CH2＝CH－CH＝CH2）：

實驗證明，下列反應中反應物分子的環(huán)外雙鍵比環(huán)內雙鍵更容易被氧化：第7頁/共54頁5.環(huán)己烯可以通過丁二烯與乙烯發(fā)生環(huán)化加成反應得到（方程式中有機物用鍵線式表示，例如“||”表示CH2=CH2，“

”表示CH2＝CH－CH＝CH2）：

實驗證明，下列反應中反應物分子的環(huán)外雙鍵比環(huán)內雙鍵更容易被氧化：第8頁/共54頁5.環(huán)己烯可以通過丁二烯與乙烯發(fā)生環(huán)化加成反應得到（方程式中有機物用鍵線式表示，例如“||”表示CH2=CH2，“

”表示CH2＝CH－CH＝CH2）：

實驗證明，下列反應中反應物分子的環(huán)外雙鍵比環(huán)內雙鍵更容易被氧化：

CHO

氧化

第9頁/共54頁

現(xiàn)僅以丁二烯為有機原料，無機試劑任選，按下列途徑合成甲基環(huán)已烷：請按要求填空：

(1)A的結構簡式是

；B的結構簡式是

；第10頁/共54頁

現(xiàn)僅以丁二烯為有機原料，無機試劑任選，按下列途徑合成甲基環(huán)已烷：請按要求填空：

(1)A的結構簡式是

；B的結構簡式是

；第11頁/共54頁

現(xiàn)僅以丁二烯為有機原料，無機試劑任選，按下列途徑合成甲基環(huán)已烷：請按要求填空：

(1)A的結構簡式是

；B的結構簡式是

；第12頁/共54頁

現(xiàn)僅以丁二烯為有機原料，無機試劑任選，按下列途徑合成甲基環(huán)已烷：請按要求填空：

(1)A的結構簡式是

；B的結構簡式是

；第13頁/共54頁

現(xiàn)僅以丁二烯為有機原料，無機試劑任選，按下列途徑合成甲基環(huán)已烷：(2)寫出下列反應的化學方程式和反應類型：反應④

，反應類型

；反應⑤

，反應類型

。第14頁/共54頁

現(xiàn)僅以丁二烯為有機原料，無機試劑任選，按下列途徑合成甲基環(huán)已烷：(2)寫出下列反應的化學方程式和反應類型：反應④

，反應類型

；反應⑤

，反應類型

。第15頁/共54頁

現(xiàn)僅以丁二烯為有機原料，無機試劑任選，按下列途徑合成甲基環(huán)已烷：(2)寫出下列反應的化學方程式和反應類型：反應④

，反應類型

；反應⑤

，反應類型

。第16頁/共54頁

現(xiàn)僅以丁二烯為有機原料，無機試劑任選，按下列途徑合成甲基環(huán)已烷：(2)寫出下列反應的化學方程式和反應類型：反應④

，反應類型

；反應⑤

，反應類型

。消去反應第17頁/共54頁

現(xiàn)僅以丁二烯為有機原料，無機試劑任選，按下列途徑合成甲基環(huán)已烷：(2)寫出下列反應的化學方程式和反應類型：反應④

，反應類型

；反應⑤

，反應類型

。消去反應第18頁/共54頁

現(xiàn)僅以丁二烯為有機原料，無機試劑任選，按下列途徑合成甲基環(huán)已烷：(2)寫出下列反應的化學方程式和反應類型：反應④

，反應類型

；反應⑤

，反應類型

。消去反應加成反應第19頁/共54頁思考：

用2-丁烯、乙烯為原料設計的合成路線oo第20頁/共54頁引入碳碳雙鍵的途徑：①醇的消去反應②鹵代烴的消去反應

③炔烴，共軛二烯的加成④烷烴的裂化和裂解第21頁/共54頁在碳鏈上引入鹵原子的途徑：①烯烴或炔烴與X2或HX加成②醇與HX發(fā)生取代反應

③烷烴、芳香烴與X2發(fā)生取代反應第22頁/共54頁在碳鏈上引入羥基的途徑：③醛酮與H2加成①鹵代烴堿性條件水解④羧酸被LiAIH4還原②烯烴與水加成⑤酯的水解第23頁/共54頁在碳鏈上引入羰基的途徑：①醇的催化氧化②乙炔水化得乙醛第24頁/共54頁在碳鏈上引入羧基的途徑：②醛的氧化①醇、烯烴、苯的同系物被酸性KMnO4

氧化③氰基酸酸性條件下水解④酯的水解第25頁/共54頁①不同官能團間的轉換R—XR—OHRCHORCOOHRCOOR’②通過某種途徑使一個官能團變?yōu)閮蓚€，如CH3CH2OHHOCH2CH2OH③通過某種途徑使官能團的位置改變4、官能團的衍變第26頁/共54頁1、正向合成分析法

此法采用正向思維方法，從已知原料入手，找出合成所需要的直接可間接的中間產物，逐步推向目標合成有機物?；A原料中間體中間體目標化合物正向合成分析法示意圖二.有機合成題的解題方法第27頁/共54頁例1、從丙烯合成"硝化甘油"(三硝酸甘油酯)可采用下列四步反應,寫出①、②、③、④各步反應的化學方程式,并分別注明其反應類型:①

;②

;③

;④

。第28頁/共54頁2、逆向合成分析法

是將目標化合物倒退一步尋找上一步反應的中間體，該中間體同輔助原料反應可以得到目標化合物?；A原料中間體中間體目標化合物逆向合成分析法示意圖第29頁/共54頁2C2H5OHC—OC2H5C—OC2H5OOC—OHC—OHOO+例2；草酸二乙酯的合成H2C—OHH2C—OHH2C—ClH2C—ClCH2CH2C—HC—HOO第30頁/共54頁反推法的思維途徑：（1）首先確定所要合成的有機物屬于何種類別，以及題中所給定的條件與所要合成的有機物之間的關系。（2）以題中要求最終產物為起點，考慮這一有機物由甲經過一步反應而制得，如果甲不是所給的已知原料，再進一步考慮甲又是如何從另一有機物乙經一步反應而制得，一直推導到題目中給定的原料為終點。第31頁/共54頁三、有機合成遵循的原則1．所選擇的每個反應的副產物盡可能少，所要得到的主產物的產率盡可能高且易于分離，避免采用副產物多的反應。如氯乙烷的制取2．發(fā)生反應的條件要適宜，反應的安全系數(shù)要高，反應步驟盡可能少而簡單。3．要按一定的反應順序和規(guī)律引入官能團，不能臆造不存在的反應事實，必要時應采取一定的措施保護已引入的官能團。4．所選用的合成原料要易得，經濟。第32頁/共54頁例、以石油裂解氣為原料，通過一系列化學反應可得到重要的化工產品增塑劑G。

請完成下列各題：（1）寫出反應類型：①④

（2）寫出反應條件：反應③⑥

（3）反應②③的目的是?（4）寫出反應⑤的化學方程式。（5）寫出G的結構簡式

。

第33頁/共54頁有機合成第34頁/共54頁練1、工業(yè)上用甲苯生產對―羥基苯甲酸乙酯，HO―C6H4―COOC2H5(一種常用的化妝品防腐劑)，其生產過程如下（反應條件未注明）如圖所示（1）反應②和④的反應類型分別是

；（2）寫出反應③的化學方程式

；（3）在合成線路中，設計③和⑥兩步的目的是什么？第35頁/共54頁練2、解：第36頁/共54頁練3、已知：

以丙烯、異戊二烯為原料合成解：第37頁/共54頁練4．某芳香烴A有如下轉化關系：回答下列問題：(1)寫出反應類型：⑤___________，⑥_____________

(2)寫出結構簡式：A___________，F(xiàn)_______________

(3)寫出反應的化學方程式：②________________________________________________

⑦_______________________________________________

(4)E有多種同分異構體，其中苯環(huán)、官能團的種類和數(shù)目都不變的同分異構體有______________

種(E除外)第38頁/共54頁練6、由2-甲基丙烯、甲醇等合成聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）解：第39頁/共54頁已知丙二酸（HOOC—CH2—COOH）用P2O5脫水得到的主要產物分子式是C3O2；后者跟水加成，仍得丙二酸。C3O2是一種非?！盎顫姟钡幕衔铮芨映缮杀嵬?，還能跟NH3、HCl、ROH（R為鏈烴基）等發(fā)生加成反應：（1）寫出C3O2的結構簡式

。（2）寫出C3O2分別跟HCl、CH3CH2OH發(fā)生加成反應的化學方程式

；

。練5：第40頁/共54頁練7、烷基苯在高錳酸鉀的作用下，側鏈被氧化成羧基?；衔顰～E的轉化關系如圖所示，已知：A是芳香化合物，只能生成3種一溴化合物，B有酸性，C是常用增塑劑，D是有機合成的重要中間體和和常用化學試劑（D也可由其他原料催化氧化得到），E是一種常用的指示劑酚酞，結構如圖寫出A、B、C、D的結構簡式。第41頁/共54頁

解析：本題意在對信息處理能力、羧酸變酸酐、酯化反應等的考查。運用化學反應環(huán)境聯(lián)想法，可知道：A到B為信息反應，B到C為酯化反應，故答案為：ABCD第42頁/共54頁練8、異氰酸酯R—N＝C＝O是一大類化合物的總稱（其中R是烴基）。聚氨脂單體是異氰酸酯和含氨基、亞氨基＝NH、羥基—OH的化合物。官能團—N＝C＝O中的氮原子帶有部分負電荷，碳原子上帶有部分正電荷，跟含有的氨基、亞氨基＝NH和羥基—OH的化合物加成時，氫原子總是加在—N＝C＝O的氮原子上，而其他基團的氮原子或氧原子則加在碳原子上。試回答下列問題：（1）寫出兩個苯異氰酸酯分子發(fā)生聚合反應生成物的結構簡式

；第43頁/共54頁（2）苯異氰酸酯跟“氨基甲酸酯”的反應為：生成物分子中的R1、R2、R3的結構簡式依次為

、

、

。（3）若單體2，6-甲基二異氰酸酯（下圖）和1，3—丙二醇聚合，寫出兩者生成高聚物的化學方程式：

。

第44頁/共54頁練9、感光高分子實施制作大規(guī)模集成電路不可缺少的材料，感光高分子在曝光是會發(fā)生二聚反應，生成不溶性的交聯(lián)高分子硬化模。將未感光部分用溶劑或其他藥品洗去，便可以制造集成電路等。常用的感光高分子有聚乙烯醇肉桂酸酯，它感光后的二聚交聯(lián)高分子結構簡式為（見下圖）：第45頁/共54頁（1）在感光前這種感光高分子（單分子）的結構簡式為

。（2）單分子的這種感光高分子材料可用肉桂酸（C6H5—CH=CH—COOH）與一種烴反應而得其單體。試推斷這種烴與肉桂酸生成肉桂酸乙烯酯單體的化學方程式

。第46頁/共54頁7、類似于鹵素X2與苯的同系物的反應，鹵代烴亦可進行類似反應，如均三甲苯與氟乙烷的反應。它們的反應經歷了中間體（Ⅰ）這一步，中間體（Ⅰ）為橙色固體，熔點－15℃，它是由負離子BF4－與一個六元環(huán)的正離子組成的，正離子中正電荷平均分配在除劃*號碳原子以外的另五個成環(huán)的碳原子上，見下圖（Ⅰ）虛線。第47頁/共54頁（1）從反應類型看，反應A屬于

，反應B屬于

，全過程屬于

。（2）中間體（Ⅰ）中畫*號的碳原子的立體構型與下列化合物中畫*號碳原子接近的是（）A、*CH≡CHB、CH3*CH2CH3

C、D、

（3）模仿上題，完成下列反應（不必寫中間體，不考慮反應條件，但要求配