搜索
第三章烃的含氧衍生物第四节有机合成1世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。2一、有机合成的过程1.有机合成概念利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。探讨1：根据有机物之间的转化关系，如何由CH3CH2Br合成CH3COOCH2CH3？总结有机合成的过程。CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CHOCH3CH2OHCH3COOH3OOOHOHOHOH2、意义：可以制备天然有机物,以弥补自然资源的不足；4解热镇痛药物——阿司匹林难溶于水。COONa阿司匹林的钠盐，易溶于水，疗效更好。修饰可以对天然有机物进行局部的结构改造和修饰,使其性能更加完美；5尼龙、涤纶炸药医药可以合成具有特定性质的、自然界并不存在的有机物,以满足人类的特殊需要。63.有机合成的过程有机合成过程示意图这种按一定顺序进行的一系列反应就构成了合成路线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74.有机合成的任务（1）目标化合物分子碳链骨架的构建（2）官能团的转化和引入85、有机合成的设计思路:9【知识复习】有机反应的类型1）取代反应:甲烷、苯、醇的卤代,苯的硝化、磺化，醇与活泼金属反应，醇的分子间脱水，酯化反应，酯的水解反应等。2）加成反应:烯烃、苯、醛、油脂等分子中含有CC或CO可与H2、HX、X2、H2O等加成。3）氧化反应：有机物加氧或去氢的反应，如：醛基的氧化、醇的催化氧化。105）消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子(如H2O),而形成不饱和化合物的反应。如乙醇的分子内脱水。6）酯化反应：醇和含氧酸起作用，生成酯和水的反应叫做酯化反应。7）水解反应：如：①酯的水解反应②糖类物质的水解反应③蛋白质的水解反应。8）聚合反应：由小分子生成高分子化合物的反应。又分为加聚反应和缩聚反应。如乙烯加聚生成聚乙烯，氨基酸缩聚生成蛋白质等。4）还原反应：有机物加氢或去氧的反应，如：烯烃、苯、醛、油脂等与氢气的加成反应。116.官能团的引入（1）怎样在有机化合物中引入碳碳双键？①炔烃与氢气1：1加成②醇的消去③卤代烃的消去CH≡CH+H2CH2=CH2催化剂△醇△CH2=CH2↑+NaBr+H2OCH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH浓硫酸170℃CH2==CH2↑+H2O12（2）怎样在有机化合物中引入卤素原子？①烷烃光照取代：CH4+Cl2CH3Cl+HCl光照②不饱和烃与HX或X2加成：CH2==CH2+Br2CH2BrCH2Br③醇与HX取代C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O△13（3）怎样在有机化合物中引入羟基？①烯烃与水加成CH2==CH2+H2OCH3CH2OH催化剂加热加压②卤代烃水解C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr水△③醛/酮加氢CH3CHO+H2CH3CH2OH催化剂Δ④酯的水解稀H2SO4CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O△14（4）怎样在有机化合物中引入醛基？①烯烃氧化②炔烃水化③某些醇氧化15（5）怎样在有机化合物中引入羧基？①苯的同系物被强氧化剂氧化②醛氧化③酯的酸性水解167.官能团的转化(1)官能团种类变化：醇-醛-酸-酯CH3CH2-Br水解CH3CH2-OH氧化CH3-CHO氧化CH3-COOH酯化CH3-COOCH3(2)官能团数目变化：CH3CH2-Br消去CH2=CH2加Br2CH2Br－CH2Br17(3)官能团位置变化：CH3CH2CH2-Br消去CH3CH=CH2加HBrCH3CH-CH3Br188、如何增加或减少碳？增加：①酯化反应②醇分子间脱水(取代反应)生成醚③加聚反应④缩聚反应⑤C=C或C≡C和HCN加成等减少：①水解反应：酯水解，糖类、蛋白质(多肽)水解②裂化和裂解反应；③烯烃或炔烃催化氧化(C=C或C≡C断开)等19三、有机合成的方法：1、正向合成分析法：（又称顺推法）特点：从已知基础原料入手，找出合成所需要的直接或间接的一系列中间产物，逐步推向目标合成有机物。基础原料目标化合物中间体1中间体2正向合成分析法示意图20以为基础原料，无机原料可以任选，合成【探讨学习1】浓硫酸/△NaOH溶液△Cl2光照CH3C-O-CH2=OC-O-CH2=OCH3CH2ClCH2OHCHOCOOH催化剂△催化剂△212、逆合成分析法（又叫逆推法）逆合成分析法示意图基础原料中间体1目标化合物中间体2特点：从产物出发，由后向前推，先找出产物的前一步原料（中间体），并同样找出它的前一步原料，如此继续直至到达简单的初始原料为止。（E.J.Corey）22C—OHC—OHOOH2C—OHH2C—OHH2C—ClH2C—ClCH2CH2C—OC2H5C—OC2H5OO(石油裂解气)CH3CH2OH+H2O+Cl2[O]浓H2SO4水解【探讨学习2】P66如何合成乙二酸(草酸)二乙酯？12345△23如何合成环乙二酸乙二酯？OCCH2CCH2OOOOCCH2CCH2OOO采用逆向合成法分析并写出各步的反应方程式：HOCH2-CH2OHHOOC-COOHOHC-CHOHOCH2-CH2OHBrCH2-CH2BrCH2=CH21加成2水解3氧化4氧化5酯化【练习2】24【学与问】（教材P66）ABC93.0%81.7%85.6%90.0%总产率=1×93.0%×81.7%×90.0%×85.6%=58.54%总产率计算——多步反应一次计算请计算一下该合成路线的总产率是多少？（卡托普利）结论：合成步骤越多，总产率就越低。思考：有机合成应遵循什么样的原则？25四、有机合成遵循的原则1.尽量选择步骤最少的合成路线——以保证较高的产率。2.起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。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。26练习：以CH3CH2OH、H218O、O2等原料合成CH3CO18OCH2CH3。解析：用逆向思维方法分析：①CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O②CH2=CH2+H218OCH3CH218OH③2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O④2CH3CHO+O22CH3COOH⑤CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O浓硫酸170℃催化剂△催化剂△催化剂△浓硫酸△27