搜索
（交流.研讨）•某种医用胶的单体为•某同学以乙烯为起始物，设计了这种化合物的合成路线。某医用胶的合成路线欣赏后分析下列问题：•1.从碳骨架的构建和官能团的引入两个角度分析，每一步分别完成了什么任务？•2.综合分析各步变化的设计目的是什么？•3.体会：设计者是如何想到这条路线的？设计有机合成路线的基本思路对比原料分子目标分子实现变化的措施碳链变化2个C8个C引入羧基；在羧基的α碳上引入卤素；通过取代羧基变为酯基、卤素变为氰基；最后再引入-CH2OH，消去反应得碳碳双键官能团的变化-COO--C≡N||CC||CC尝试设计•请分析设计由CH3CH2CH2Br到CH3CH(OH)CH3的合成路线。对比原料分子目标分子实现变化的措施碳链变化官能团的变化无变化种类：-Br→-OH位置：1号碳→2号碳先消去后加成逆推法1964年科里(E.J.Corey)首先用逆推的方式设计合成路线，并逐步形成了新的有机合成理论和方法，从而促进了有机合成化学的飞速发展,因而获得了1990年诺贝尔化学奖。逆推法的一般程序示意图观察目标化合物分子的结构由目标化合物分子逆推原料分子并设计合成路线优选合成路线碳骨架特征及官能团的种类和位置碳骨架的构建官能团的引入或转化（符合化学原理、操作安全可靠）步骤尽量简单原子经济性符合绿色合成思想原料绿色化试剂和催化剂无公害性原子经济性1991年美国著名有机化学家特劳斯特(B.M.Trost)提出原子经济性概念,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使反应达到零排放。原子经济性可以用原子利用率来衡量:%100%总和反应物的相对原子质量量总和预期产物的相对原子质）原子利用率（案例:利用逆推法设计苯甲酸苯甲酯的合成路线苯甲酸苯甲酯(苯甲酸苄酯)存在于多种植物香精中，它可用作香料、食品添加剂及一些香料的溶剂，还可用做塑料、涂料的增塑剂。此外，苯甲酸苯甲酯具有杀灭虱、蚤和疥虫的作用且不刺激皮肤，无异臭和油腻感，可用于治疗疖疮。CCH2OO合成背景完成任务•任务1：分析目标化合物分子的结构，并逆推出原料分子。提示：①充分利用已学有机化合物的化学性质②原料分子尽量是常见烃类物质③新信息提供：CHCl2水解CHOHOHCOH分析苯甲酸苯甲酯分子的结构可知它是一种酯类化合物CCH2OO酯基苯环苯环OOCH2COCOHCH2OHOHCCHCl2CH2ClCH3汇报总结CH2ClCH3COOCH2COOHCH2OH浓硫酸氧化剂NaOHH2OCl2光COOCH2CH3KMnO4COOHCH2OH浓硫酸LiAlH4KMnO4CH2ClCH3NaOHH2OCl2光COOCH2COOHCH2OH浓硫酸COOCH2CHOCHCl2CH3NaOHH2OCl2光氧化剂COOHCH2OH浓硫酸NiH2任务2：找出可能的合成路线KMnO4CH2ClCH3NaOHH2OCl2光COOCH2COOHCH2OH浓硫酸CH2ClCH3COOCH2COOHCH2OH浓硫酸氧化剂NaOHH2OCl2光COOCH2CH3KMnO4COOHCH2OH浓硫酸LiAlH4COOCH2CHOCHCl2CH3NaOHH2OCl2光氧化剂COOHCH2OH浓硫酸NiH2•任务3：优选合成路线。提示：①优选合成路线的基本原则②已知LiAlH4价格较为昂贵，且要求无水操作，成本高。KMnO4CH2ClCH3NaOHH2OCl2光COOCH2COOHCH2OH浓硫酸（思考和交流）：只用乙烯一种有机物(无机物可以任选),合成:COOCH2COOCH2请同学们说出其过程.CH2BrCH2BrCH2OHCH2OHCHOCHOCOOHCOOH〔探究学习〕工业上用甲苯生产对-羟基苯甲酸乙酯（一种常用的化妆品防霉剂），其生产过程如下（反应条件及某些反应物、产物未全部注明）：请回答：①写出A、B的结构简式②在合成路线中设计反应③和⑥的目的是CH3ClCOOC2H5H3COCH3CH3OCH3ACl2催化剂①一定条件下CH3IC2H5OHBHOCOOC2H5（产品）HI②③④⑤⑥OCH3COOHCH3OH官能团的保护OCH3COOHCH3OHOCH3COOHCH3OHCH3OCH3【例1】乙酰水杨酸，又名邻乙酰氧基苯甲酸，是阿司匹林的主要成分，为白色晶体或粉末，略有酸味，易溶于乙醇等有机溶剂，微溶于水，是常用的解热镇痛药。下面是某化学小组利用逆推法设计乙酰水杨酸合成路线的过程。（1）查阅资料：通过查阅资料得知，以水杨酸为原料合成乙酰水杨酸的反应为：由苯酚制备水杨酸的途径：(2)实际合成路线的设计：①观察目标分子——乙酰水杨酸的结构乙酰水杨酸分子中有3种典型的官能团，即________、________、________。（填名称）②由目标分子逆推原料分子并设计合成路线首先，考虑酯基的引入：由水杨酸与乙酸酐反应引入酯基；然后分别考虑水杨酸和乙酸酐的合成路线。其中，乙酸酐的合成路线为__________________________。根据题给信息和以前所学知识，水杨酸可以有以下几种不同的合成路线：（3）优选水杨酸的合成路线：以上两种合成路线中较合理的是_________，理由是____________________。【思路点拨】解答本题要注意以下两点：【自主解答】本题以乙酰水杨酸的合成为载体，考查了逆推法合成有机物的相关知识，通过观察目标产物分子的结构可看出，该分子中有3种典型的官能团，即苯环、羧基、酯基。根据所学知识逆推：乙酸酐可由乙酸合成、乙酸可由乙醛氧化得到、乙醛可由乙烯氧化得到，而乙烯是一种最基本的原料。因此乙酸酐的合成路线为CH2＝CH2CH3CHOCH3COOH水杨酸的第2种合成路线中，邻甲基苯酚上甲基被氧化为羧基时选用的氧化剂为酸性KMnO4溶液，会将酚羟基氧化，故在氧化前将酚羟基氧化为不能被氧化的基团。甲基被氧化后再将酚羟基还原出来，由于此过程复杂，因此在工业上合成水杨酸，常由苯酚出发。干燥的苯酚钠与CO2在加热、加压条件下反应生成邻羟基苯甲酸钠，经酸化得水杨酸。答案：（2）①苯环羧基酯基②CH2＝CH2CH3CHOCH3COOH（3）途径1途径1原料易得，工艺相对简单，途径2过程复杂（2010·山东高考）利用从冬青中提取出的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如下图：根据上述信息回答：（1）D不与NaHCO3溶液反应，D中官能团的名称是_________，B→C的反应类型是______________。（2）写出A生成B和E的化学反应方程式_________。（3）A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下I和J分别生成和，鉴别I和J的试剂为_____________。（4）A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料，K可由制得，写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式______________。【思路点拨】解答本题要注意以下三点：【自主解答】由C为甲醚可知，B为CH3OH，发生了取代反应；则D为HCHO（官能团是醛基），与足量银氨溶液反应生成（NH4）2CO3，再与H+反应生成CO2，由Y逆推可知，H为；因为第一步加入的是NaOH溶液，故E→F是酚钠生成酚，F→G是羧酸钠生成羧酸，G→H发生硝化反应，故A的结构简式为：。答案：（1）醛基取代反应1.用苯做原料，经过一步化学反应不能制得的是()A.硝基苯B.环己烷C.苯酚D.溴苯【解析】选C。苯可与浓硫酸和浓硝酸的混合酸发生硝化反应生成硝基苯；苯可与H2发生加成反应生成环己烷；苯可与液溴（Br2）在Fe的催化作用下发生取代反应生成溴苯，溴苯在NaOH的水溶液中加热可水解生成苯酚，所以从苯到苯酚必须经过两步。2.对氨基苯甲酸可以甲苯为原料合成，已知苯环上的硝基可被还原为氨基：3FeCl2+2H2O，产物苯胺还原性强，易被氧化，则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是（）【解析】选B。由于苯胺还原性强，易被氧化，所以在引入氨基前应先把甲基氧化成羧基，然后再引入硝基，最后还原硝基得到目标产物。3．(2010·黄浦区模拟)绿色化学的一个原则是“原子经济”，最理想的“原子经济”是全部反应物的原子都嵌入期望的产物中。在下列反应类型中，“原子经济”程度较低的是()A.化合反应B.取代反应C.加成反应D.加聚反应【解析】选B。化合反应、加成反应、加聚反应均能使原子利用率达100%，取代反应的特征是有进有出，原子利用率不能达到100%，故取代反应的“原子经济”程度较低。4.用乙炔为原料合成CH2BrCHBrCl时的反应过程是（）A.先加HCl再加HBrB.先加HBr后加HClC.先加HCl再加Br2D.先加HBr后加Cl2【解析】选C。由CH≡CH与的结构变化知，需要加上一分子Br2和一分子HCl才能得到所需产物。5.(2009·广东模拟)《茉莉花》是一首脍炙人口的江苏民歌。茉莉花香气的成分有多种，乙酸苯甲酯（）是其中的一种，它可以从茉莉花中提取，也可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。一种合成路线如下：（1）C的结构简式为________________________。（2）写出反应①的化学方程式：_______________。（3）反应③的反应类型为__________。（4）反应__________（填序号）原子的理论利用率为100%，符合绿色化学的要求。【解析】乙醇经过反应①得到的A为CH3CHO；CH3CHO经过反应②得到的B为CH3COOH；甲苯与Cl2在光照条件下生成水解生成的C为与CH3COOH发生酯化反应会生成。原子的理论利用率为100%，符合绿色化学要求的是反应②2CH3CHO+O22CH3COOH答案：（1）（2）2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O（3）酯化（或取代）反应（4）②催化剂△Cu△谢谢，再见！