《有機合成》課件

有機合成一、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(yīng)，生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機化合物。2、有機合成的設(shè)計思路

3、有機合成關(guān)鍵設(shè)計合成路線:即碳骨架的構(gòu)建、官能團的引入和轉(zhuǎn)化。碳鏈增長的途徑：④醛酮與HCN加成①烯烴、炔烴的加聚反應(yīng)⑤羥醛縮合②炔烴與HCN加成

③鹵代烴與NaCN、炔鈉取代碳鏈縮短的途徑：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(yīng)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(yīng)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

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(yīng)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(yīng)中反應(yīng)物分子的環(huán)外雙鍵比環(huán)內(nèi)雙鍵更容易被氧化：

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(yīng)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(yīng)中反應(yīng)物分子的環(huán)外雙鍵比環(huán)內(nèi)雙鍵更容易被氧化：

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(yīng)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(yīng)中反應(yīng)物分子的環(huán)外雙鍵比環(huán)內(nèi)雙鍵更容易被氧化：

CHO

氧化

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(jié)構(gòu)簡式是

；B的結(jié)構(gòu)簡式是

；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(jié)構(gòu)簡式是

；B的結(jié)構(gòu)簡式是

；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(jié)構(gòu)簡式是

；B的結(jié)構(gòu)簡式是

；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(jié)構(gòu)簡式是

；B的結(jié)構(gòu)簡式是

；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(yīng)的化學(xué)方程式和反應(yīng)類型：反應(yīng)④

，反應(yīng)類型

；反應(yīng)⑤

，反應(yīng)類型

?，F(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(yīng)的化學(xué)方程式和反應(yīng)類型：反應(yīng)④

，反應(yīng)類型

；反應(yīng)⑤

，反應(yīng)類型

?，F(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(yīng)的化學(xué)方程式和反應(yīng)類型：反應(yīng)④

，反應(yīng)類型

；反應(yīng)⑤

，反應(yīng)類型

?，F(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(yīng)的化學(xué)方程式和反應(yīng)類型：反應(yīng)④

，反應(yīng)類型

；反應(yīng)⑤

，反應(yīng)類型

。消去反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式和反應(yīng)類型：反應(yīng)④

，反應(yīng)類型

；反應(yīng)⑤

，反應(yīng)類型

。消去反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式和反應(yīng)類型：反應(yīng)④

，反應(yīng)類型

；反應(yīng)⑤

，反應(yīng)類型

。消去反應(yīng)加成反應(yīng)思考：

用2-丁烯、乙烯為原料設(shè)計的合成路線oo引入碳碳雙鍵的途徑：①醇的消去反應(yīng)②鹵代烴的消去反應(yīng)

③炔烴，共軛二烯的加成④烷烴的裂化和裂解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(yīng)

③烷烴、芳香烴與X2發(fā)生取代反應(yīng)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①不同官能團間的轉(zhuǎn)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(chǎn)物，逐步推向目標(biāo)合成有機物。基礎(chǔ)原料中間體中間體目標(biāo)化合物正向合成分析法示意圖二.有機合成題的解題方法例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(yīng),寫出①、②、③、④各步反應(yīng)的化學(xué)方程式,并分別注明其反應(yīng)類型:①

;②

;③

;④

。2、逆向合成分析法是將目標(biāo)化合物倒退一步尋找上一步反應(yīng)的中間體，該中間體同輔助原料反應(yīng)可以得到目標(biāo)化合物?；A(chǔ)原料中間體中間體目標(biāo)化合物逆向合成分析法示意圖2C2H5OHC—OC2H5C—OC2H5OOC—OHC—OHOO+例2；草酸二乙酯的合成H2C—OHH2C—OHH2C—ClH2C—ClCH2CH2C—HC—HOO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(guān)系。（2）以題中要求最終產(chǎn)物為起點，考慮這一有機物由甲經(jīng)過一步反應(yīng)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(jīng)一步反應(yīng)而制得，一直推導(dǎo)到題目中給定的原料為終點。三、有機合成遵循的原則1．所選擇的每個反應(yīng)的副產(chǎn)物盡可能少，所要得到的主產(chǎn)物的產(chǎn)率盡可能高且易于分離，避免采用副產(chǎn)物多的反應(yīng)。如氯乙烷的制取2．發(fā)生反應(yīng)的條件要適宜，反應(yīng)的安全系數(shù)要高，反應(yīng)步驟盡可能少而簡單。3．要按一定的反應(yīng)順序和規(guī)律引入官能團，不能臆造不存在的反應(yīng)事實，必要時應(yīng)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(jīng)濟。例、以石油裂解氣為原料，通過一系列化學(xué)反應(yīng)可得到重要的化工產(chǎn)品增塑劑G。

請完成下列各題：（1）寫出反應(yīng)類型：①④

（2）寫出反應(yīng)條件：反應(yīng)③⑥

（3）反應(yīng)②③的目的是?（4）寫出反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式。（5）寫出G的結(jié)構(gòu)簡式

。

有機合成練1、工業(yè)上用甲苯生產(chǎn)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(chǎn)過程如下（反應(yīng)條件未注明）如圖所示（1）反應(yīng)②和④的反應(yīng)類型分別是

；（2）寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式

；（3）在合成線路中，設(shè)計③和⑥兩步的目的是什么？練2、解：練3、已知：以丙烯、異戊二烯為原料合成解：練4．某芳香烴A有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：回答下列問題：(1)寫出反應(yīng)類型：⑤___________，⑥_____________

(2)寫出結(jié)構(gòu)簡式：A___________，F(xiàn)_______________

(3)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：②________________________________________________

⑦_______________________________________________

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

種(E除外)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：已知丙二酸（HOOC—CH2—COOH）用P2O5脫水得到的主要產(chǎn)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?，除能跟水加成生成丙二酸外，還能跟NH3、HCl、ROH（R為鏈烴基）等發(fā)生加成反應(yīng)：（1）寫出C3O2的結(jié)構(gòu)簡式

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

；

。練5：練7、烷基苯在高錳酸鉀的作用下，側(cè)鏈被氧化成羧基?；衔顰～E的轉(zhuǎn)化關(guān)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(xué)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(jié)構(gòu)如圖寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡式。

解析：本題意在對信息處理能力、羧酸變酸酐、酯化反應(yīng)等的考查。運用化學(xué)反應(yīng)環(huán)境聯(lián)想法，可知道：A到B為信息反應(yīng)，B到C為酯化反應(yīng)，故答案為：ABCD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(yīng)生成物的結(jié)構(gòu)簡式

；（2）苯異氰酸酯跟“氨基甲酸酯”的反應(yīng)為：生成物分子中的R1、R2、R3的結(jié)構(gòu)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(xué)方程式：

。

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(yīng)，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(jié)構(gòu)簡式為（見下圖）：（1）在感光前這種感光高分子（單分子）的結(jié)構(gòu)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(yīng)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(xué)方程式

。7、類似于鹵素X2與苯的同系物的反應(yīng)，鹵代烴亦可進行類似反應(yīng)，如均三甲苯與氟乙烷的反應(yīng)。它們的反應(yīng)經(jīng)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。（1）從反應(yīng)類型看，反應(yīng)A屬于

，反應(yīng)B屬于

，全過程屬于

。（2）中間體（Ⅰ）中畫*號的碳原子的立體構(gòu)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(yīng)（不必寫中間體，不考慮反應(yīng)條件，但要求