《有機(jī)合成》課件

有機(jī)合成.有機(jī)合成.1..2回味從前知識準(zhǔn)備——各類烴及衍生物的主要化學(xué)性質(zhì)：

名

稱

結(jié)

構(gòu)

化學(xué)反應(yīng)

雙

鍵

－C＝C－

叁

鍵

－C＝C－

苯

環(huán)

羥

基

－OH

醛

基

O

－C－H

羧

基

O

－C－OH

酯

基

O

－C－O－R、

聚合加成加成聚合取代、加成取代、消去、氧化氧化、還原酯化、酸性水解.回味從前知識準(zhǔn)備——各類烴及衍生物的主要化學(xué)性質(zhì)：名稱3一、有機(jī)合成的過程

利用簡單、易得的原料，通過有機(jī)反應(yīng)，生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)化合物。1、有機(jī)合成的概念2、有機(jī)合成的任務(wù)

有機(jī)合成的任務(wù)包括目標(biāo)化合物分子骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化。.一、有機(jī)合成的過程利用簡單、易得的原料，通過4有機(jī)合成遵循的原則1、原料：要廉價(jià)、易得、低毒、低污染。2、步驟：最少，產(chǎn)率最高3、路線：要符合“環(huán)保、綠色”—提高原子利用率4、操作：簡單、條件溫和、能耗低、易于實(shí)現(xiàn)5、按一定順序和規(guī)律引入官能團(tuán)，不能臆造不存在的反應(yīng)。.有機(jī)合成遵循的原則1、原料：.5

二、必備的基本知識

官能團(tuán)的引入

官能團(tuán)的消除官能團(tuán)的衍變有機(jī)成環(huán)反應(yīng)規(guī)律

.二、必備的基本知識6

-OH的引入H2SO4ΔCH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2OCH3CH2OHCH2=CH2+H2O

催化劑加熱(CH3)2C=O+H2(CH3)2CHOH催化劑Δ官能團(tuán)引入2.醛.酮加氫氣3.鹵代烴水解4.酯的水解1.烯烴加水CH3CH=O+H2CH3CH2OH催化劑ΔNaOHCH3CH2OHCH3CH2Cl+H2O△.-OH的引入H2SO4ΔC7

-X的引入CH2=CH2+HBrCH3CH2Br△CH≡CH+2Br2CHBr2CHBr2C2H5OH+HBr

C2H5Br+H2O△C6H6+Br2

C6H5Br+HBrFe1.烴與X2的取代2.不飽和烴與HX、X2的加成3.醇與HX的取代、

CH4+Cl2光CH3Cl+HCl官能團(tuán)引入. -X的引入CH2=CH2+HBrCH3CH2Br△8

-C=C-或-C=O的引入2CH3CH2OH+O2

2H3CHC=O+2H2OCu△CH3CH2OHCH2=CH2+H2O

濃硫酸170℃CH3CH2BrCH2=CH2+HBr

NaOH醇△1.醇與鹵代烴的消去反應(yīng)2.醇的氧化官能團(tuán)引入1）某些醇的消去引入C=C2）鹵代烴的消去引入C=C3）炔烴加成引入C=CCH≡CH+HBr

CH2=CHBr催化劑△. -C=C-或-C=O的引入2CH3CH2OH+O22H9引入-COOH的方法有：1.醛的氧化2.酯的酸性水解3.苯的同系物的氧化4.羧酸鹽酸化.引入-COOH的方法有：1.醛的氧化.10CH3OH+HCOOH

HCOOCH3+H2O濃硫酸△CH3CH2OHCH2=CH2+H2O

濃硫酸△2CH3CH2OH+O2

2H3CHC=O+2H2OCu△官能團(tuán)的消除1.加成消不飽和鍵2.消去、氧化、酯化除羥基CH2=CH2+H2

CH3CH3Ni△CH3CH=O+H2CH3CH2OH催化劑Δ.CH3OH+HCOOHHCOOCH3+H2O11H3CHC=O+H2CH3CH2OH催化劑Δ2CH3CHO+O22CH3COOH催化劑Δ官能團(tuán)的消除3.加成、氧化除醛基.H3CHC=O+H2CH3CH2OH催化劑Δ2CH3CHO+12

有機(jī)合成基礎(chǔ)知識（1）以兩個(gè)碳的有機(jī)物為例，請建構(gòu)有機(jī)物官能團(tuán)相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖（2）以苯為例，建構(gòu)芳香族化合物相互轉(zhuǎn)化關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖

.有機(jī)合成基礎(chǔ)知識.13主要有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系圖還原水解

酯化酯羧酸醛醇鹵代烴氧化氧化

水解

烯

烷炔.主要有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系圖還原水酯酯羧酸醛醇鹵代烴氧化氧化14R—XR—OHRCHORCOOH1.官能團(tuán)種類的轉(zhuǎn)換三、有機(jī)合成的技巧.1.官能團(tuán)種類的轉(zhuǎn)換三、有機(jī)合成的技巧.15

2.官能團(tuán)數(shù)目的變化

CH3CH2OH

HOCH2CH2OH官能團(tuán)的衍變CH2=CH2ClCH2CH2Cl.官能團(tuán)的衍變CH2=CH2ClCH2CH2Cl.16

3.官能團(tuán)的位置改變

CH2=CHCH2CH3

CH3CH=CHCH3官能團(tuán)的衍變CH3CHClCH2CH3CH3CH=CH2CH3CH2CH2OHCH3CH(OH)CH3.3.官能團(tuán)的位置改變官能團(tuán)的衍變CH3CHClCH2CH17有機(jī)成環(huán)反應(yīng)規(guī)律

1.形成環(huán)酯.有機(jī)成環(huán)反應(yīng)規(guī)律1.形成環(huán)酯.182.氨基酸形成環(huán)狀肽有機(jī)成環(huán)反應(yīng)規(guī)律

.2.氨基酸形成環(huán)狀肽有機(jī)成環(huán)反應(yīng)規(guī)律.193.形成環(huán)醚4.形成環(huán)酸酐5.形成環(huán)烴有機(jī)成環(huán)反應(yīng)規(guī)律

.3.形成環(huán)醚4.形成環(huán)酸酐5.形成環(huán)烴有機(jī)成環(huán)反應(yīng)規(guī)律.20麻黃堿..21用化學(xué)方法人工合成物質(zhì).用化學(xué)方法人工合成物質(zhì).22葉綠素分子的結(jié)構(gòu)式.葉綠素分子的結(jié)構(gòu)式.23維生素B12的化學(xué)結(jié)構(gòu).維生素B12的化學(xué)結(jié)構(gòu).24用化學(xué)方法人工合成物質(zhì)

修飾自然物質(zhì)解熱鎮(zhèn)痛藥物——阿司匹林.用化學(xué)方法人工合成物質(zhì)修飾解熱鎮(zhèn)痛藥物——阿司匹林.25卡托普利、青霉素.卡托普利、青霉素.26用化學(xué)方法人工合成物質(zhì)創(chuàng)造新物質(zhì)，如尼龍、滌綸、炸藥、醫(yī)藥等等.用化學(xué)方法人工合成物質(zhì)創(chuàng)造新物質(zhì)，如尼龍、滌綸、炸藥、醫(yī)藥等27四、有機(jī)合成的方法1、正向合成分析法（又稱順推法）此法采用正向思維方法，從已知原料入手，找出可直接合成的所需要的中間產(chǎn)物，并同樣找出它的下一步產(chǎn)物，依次類推，逐步推向合成目標(biāo)有機(jī)物。.四、有機(jī)合成的方法1、正向合成分析法（又稱順推法）此法采用正28制由例1.制由例1.29..30基礎(chǔ)原料輔助原料中間體副產(chǎn)物輔助原料中間體副產(chǎn)物輔助原料目標(biāo)化合物.基礎(chǔ)原料輔助原料中間體副產(chǎn)物輔助原料中間體副產(chǎn)物輔助原料目標(biāo)312、逆合成分析法

又稱逆推法，其特點(diǎn)是從產(chǎn)物出發(fā)，由后向前推，先找出產(chǎn)物的前一步原料（中間體），并同樣找出它的前一步原料，如此繼續(xù)直至到達(dá)簡單的初始原料為止。.2、逆合成分析法

又稱逆推法，其特點(diǎn)是從產(chǎn)物出發(fā)，由后向前推32以乙醇為原料，合成乙二酸乙二酯123456以乙醇為主要原料如何制備乙二醇？2、逆合成分析法：.以乙醇為原料，合成乙二酸乙二酯123456以乙醇為主要原料如33原料中間產(chǎn)物產(chǎn)品順順逆逆基礎(chǔ)原料中間體目標(biāo)化合物中間體.原料中間產(chǎn)物產(chǎn)品順順逆逆基礎(chǔ)原料中間體目標(biāo)化合物中間體.34設(shè)計(jì)合成路線的關(guān)鍵：1、目標(biāo)化合物分子的碳骨架的構(gòu)建2、官能團(tuán)的引入和轉(zhuǎn)化.設(shè)計(jì)合成路線的關(guān)鍵：1、目標(biāo)化合物分子的碳骨架的構(gòu)建.35例3。用乙烯和乙苯為原料(其它無機(jī)物自選),

合成下列有機(jī)物.例3。用乙烯和乙苯為原料(其它無機(jī)物自選),合成下列有機(jī)物36合成1分析?.合成1分析?.37光照取代NaOH醇加熱消去加聚催化劑整個(gè)過程的反應(yīng).光照取代NaOH醇消去加聚催化劑整個(gè)過程的反應(yīng).38合成2分析??.合成2分析??.39光照取代NaOH醇加熱消去加成水解NaOH水加熱.光照取代NaOH醇消去加成水解NaOH水.40氧化氧化水解加成.氧化氧化水解加成.41酯化.酯化.42光照取代NaOH醇加熱消去加成酯化水解NaOH水加熱整個(gè)過程的反應(yīng).光照取代NaOH醇消去加成酯化水解NaOH水整個(gè)過程的反應(yīng).43有機(jī)合成遵循的原則1、原料：要廉價(jià)、易得、低毒、低污染。2、步驟：最少，產(chǎn)率最高3、路線：要符合“環(huán)保、綠色”—提高原子利用率4、操作：簡單、條件溫和、能耗低、易于實(shí)現(xiàn)5、按一定順序和規(guī)律引入官能團(tuán)，不能臆造不存在的反應(yīng)。.有機(jī)合成遵循的原則1、原料：.44有機(jī)合成的思路：分析碳鏈的變化分析官能團(tuán)的變化分析題中的信息分析方法：正向合成、逆向合成、綜合比較.有機(jī)合成的思路：分析碳鏈的變化.451、能使溴水褪色的物質(zhì)：（1）含有碳碳雙鍵和碳碳叁鍵的化合物（加成）[烴及其衍生物]

（2）苯酚等酚類物質(zhì)（取代）（3）含醛基物質(zhì)（氧化）[不可使Br2(CCl4)褪色]

（4）有機(jī)溶劑（如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等，屬于萃取，使水層褪色而有機(jī)層呈橙紅色。）（5）堿性物質(zhì)（如NaOH、Na2CO3）（氧化還原――歧化反應(yīng)）（6）較強(qiáng)的無機(jī)還原劑（如SO2、KI、FeSO4等）（氧化）使溴水、酸性高錳酸鉀褪色的有機(jī)物.1、能使溴水褪色的物質(zhì)：使溴水、酸性高錳酸鉀褪色的有機(jī)物.462、能使高錳酸鉀酸性溶液褪色的物質(zhì)：（1）含有碳碳雙鍵、碳碳叁鍵的化合物、苯的同系物[烴及其衍生物]

（2）含有羥基的化合物，如醇（含α-H）和酚類物質(zhì)（3）含有醛基的化合物（4）具有還原性的無機(jī)物（如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等）使溴水、酸性高錳酸鉀褪色的有機(jī)物.2、能使高錳酸鉀酸性溶液褪色的物質(zhì)：使溴水、酸性高錳酸鉀褪47四、有機(jī)合成的常規(guī)方法（一）、碳骨架的構(gòu)建1、增長碳鏈（1）引入—CN催化劑H2O,H+H2O,H+①取代反應(yīng)②加成反應(yīng).四、有機(jī)合成的常規(guī)方法（一）、碳骨架的構(gòu)建1、增長碳鏈（1）48四、有機(jī)合成的常規(guī)方法（一）、碳骨架的構(gòu)建1、增長碳鏈（2）羥醛縮合有-H的醛或酮在酸或堿的作用下，縮合生成-羥基醛或-羥基酮的反應(yīng)稱為羥醛縮合注意：β-羥基醛加熱時(shí)，容易失水生成α,β-不飽和醛：+.四、有機(jī)合成的常規(guī)方法（一）、碳骨架的構(gòu)建1、增長碳鏈（2）49四、有機(jī)合成的常規(guī)方法（一）、碳骨架的構(gòu)建1、增長碳鏈（2）羥醛縮合有-H的醛或酮在酸或堿的作用下，縮合生成-羥基醛或-羥基酮的反應(yīng)稱為羥醛縮合注意：β-羥基醛加熱時(shí)，容易失水生成α,β-不飽和醛：+.四、有機(jī)合成的常規(guī)方法（一）、碳骨架的構(gòu)建1、增長碳鏈（2）50四、有機(jī)合成的常規(guī)方法（一）、碳骨架的構(gòu)建1、增長碳鏈（3）引入.四、有機(jī)合成的常規(guī)方法（一）、碳骨架的構(gòu)建1、增長碳鏈（3）51四、有機(jī)合成的常規(guī)方法（一）、碳骨架的構(gòu)建2、減短碳鏈（1）烷烴裂化