从有机化学发展的角度

1、1从有机化学发展的角度从有机化学发展的角度认识高中认识高中“有机化学基础有机化学基础”模模块块北京师范大学化学学院北京师范大学化学学院李和李和139107609322从有机化学发展的角度从有机化学发展的角度认识高中认识高中“有机化学基础有机化学基础”模模块块一、有机化学的发展一、有机化学的发展二、选修二、选修有机化学基础有机化学基础模块模块3一、有机化学的发展一、有机化学的发展 1807年，年，“有机化学有机化学”诞生诞生 F. 贝其里乌贝其里乌斯斯“生命力生命力”说说1825年，第一个有机化合物的人工合成，年，第一个有机化合物的人工合成，F. 武勒，由无机物为原料合成尿素武勒，由无机物为原料

2、合成尿素1831年，年，J. 李比希建立有机实验室李比希建立有机实验室1901年，诺贝尔化学奖开始颁奖年，诺贝尔化学奖开始颁奖41952年-全合成胆甾醇；1958年-破译了第一个蛋白质内氨基酸顺序，；1965年-合成了第一个蛋白质(牛胰岛素),邢其毅、汪猷组织完成； 1972年-R-RNA合成；F.Sanger完成1972年-全合成VB12， .Woodward历经十一年努力完成，并发现分子轨道对称守恒原理；1982年-“绝望的化合物”红霉素全合成，是有机合成由必然王国达到自由王国的标志，1989年-全合成海葵毒素，Kishi经过8年努力；20世纪90年代-进入生物医药阶段;5因研究胆甾醇因研

3、究胆甾醇获诺贝尔化学奖获诺贝尔化学奖的科学家的科学家HO维兰德维兰德 （德）（德） 1927 研究胆汁酸及其类似物质研究胆汁酸及其类似物质 AOR温道斯温道斯 （德）（德） 1928 研究甾醇的结构及其与维生素的关系研究甾醇的结构及其与维生素的关系 RB伍德沃德伍德沃德 （美）（美） 1965 合成甾醇、叶绿素、维生素合成甾醇、叶绿素、维生素B12 HO6OOHHCoNOHC332CHON32CHONCHONHON2CHONHNNNNNNHHHHHHHC3HCHCHC3HHHHHONH2CONH2H2NOCCH3CH3CH3OH3CPOOOO-HHHHNH3CH3C12357891011121

4、3141516171819+ON6NCADB24VBVB1212的分子结构图的分子结构图其关键中间体有其关键中间体有9 9个不对个不对称碳原子称碳原子, , 应有应有512512个异个异构体构体, , 共需共需9595步反应步反应VB12: 100位科学家位科学家历时历时11年完成年完成7红霉素红霉素（ErythromycinErythromycin）MeOHOHOOHOHHOOHOHOMeMeMeMeMeMeMeMeONMeOOMeOMeC37H68O12N18个个C*2 21818=262144=262144种立体异构体种立体异构体但只但只有一个是正确的有一个是正确的. .这还不包括这还不

5、包括构造异构构造异构. .被被WoodwardWoodward称为称为“绝望的化合物绝望的化合物”1982年被年被Woodward的小组合成的小组合成8海海葵葵毒毒素素OOOHOHOHHOOHOHHOOHOHOHHOOONHOHHOHOHOHHOHOHOHOOHOHOOHOHOHOHOHOOHOHOHOHHOOHOHOHOHHOHOOHOOOOH2NOHONOHOHOHOMeMeMeMe2050677190103108351115有有64个手性碳个手性碳和和7个骨架内双键个骨架内双键(Z、E),异构体数为异构体数为271个个(近乎近乎阿佛加德罗常数！阿佛加德罗常数！),是目前已发现的最复杂的化

6、是目前已发现的最复杂的化合物合物, 但也已被合成但也已被合成. (1989年经年经8年之久由哈佛年之久由哈佛大学的大学的Kishi领导领导24名博士和博士后完成名博士和博士后完成.)9有机化学发展前沿及进展状况（一）（一） 有机合成有机合成1. 从合成单一化合物向批量合成发展，向合从合成单一化合物向批量合成发展，向合成成/分离分离/ 分析分析/ 筛选筛选/一条龙发展：组合化学一条龙发展：组合化学向模板合成向模板合成/自组织自组织/自组装自组装/ 自复制自复制/合成功能合成功能材料材料/分子器件发展分子器件发展绿色合成绿色合成产率产率100%和光学纯度和光学纯度100% 后者由后者由E.J.Co

7、rey在合成在合成PG中实现（第三次挑战）中实现（第三次挑战）10（一）（一） 有机合成有机合成2. 反应和方法学反应和方法学利用新试剂、新反应使反应效率大增利用新试剂、新反应使反应效率大增例如例如,一步合成前列腺素一步合成前列腺素,而此前需要而此前需要12步完成步完成11121314(2)(2)利用手性催化剂合成高光学活性物质，其中美国科学利用手性催化剂合成高光学活性物质，其中美国科学家威廉姆家威廉姆- -诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家柏利柏利- -夏普莱斯的夏普莱斯的“手性催化氢化反应手性催化氢化反应”、“手性催化手性催化氧化反应氧化反应”具有

8、开创性，三人共获具有开创性，三人共获20012001年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。DET:DET:手性酒石酸二乙酯手性酒石酸二乙酯9090e.ee.e。15相转移催化剂相转移催化剂OHOOOHXOOXKOHTHF+OOOOOOOOOOOO16C2H5Br + KCN C2H5CN + KBrCH3+ KMnO4H+ KMnO4H+COOHCHCH3CH3CH2CH3+ KMnO4H+COOHCOOHCCH3CH3CH3CCH3CH3CH3COOH17相转移催化剂相转移催化剂（2 2）环糊精：）环糊精：CyclodextrinCyclodextrin6 68 8个个D-D-吡喃葡萄糖以吡喃葡萄

9、糖以 -1,4-1,4-糖苷键首尾相接形成的穴状化合物糖苷键首尾相接形成的穴状化合物 - -环糊精环糊精 - -环糊精环糊精 - -环糊精环糊精葡萄糖残基数葡萄糖残基数 6 7 86 7 8分子量分子量 972 1135 1297972 1135 1297溶解度溶解度g/100ml g/100ml 14.5 18.5 23.214.5 18.5 23.21819环糊精环糊精 截锥体环状结构截锥体环状结构2 2位，位，3 3位羟位羟基位于錐底方基位于錐底方向，向，6 6位羟位羟基位于錐顶方基位于錐顶方向，使环糊精向，使环糊精外部亲水外部亲水6 6位亚甲基和位亚甲基和糖苷基排列在糖苷基排列在分子内

10、部，呈分子内部，呈疏水性疏水性20环糊精的性质：环糊精的性质： 非还原性低聚糖非还原性低聚糖 中性、碱性稳定，多年储存不变质中性、碱性稳定，多年储存不变质 酸性时可水解，但比直链寡糖稳定酸性时可水解，但比直链寡糖稳定2 25 5倍倍 空穴中可以包合多种化合物空穴中可以包合多种化合物用途：相转移作用用途：相转移作用 催化高选择反应催化高选择反应 不对称催化不对称催化 人工酶人工酶 乳化剂乳化剂21环糊精在食品中的用途环糊精在食品中的用途： 除去异味、羊膻、鱼腥除去异味、羊膻、鱼腥 减少柑桔苦味减少柑桔苦味 黄油中除去胆固醇黄油中除去胆固醇 保持色泽与香味保持色泽与香味 保护不饱和脂肪酸不被氧化保

11、护不饱和脂肪酸不被氧化 提高与改善食品组织结构（乳化、起泡）提高与改善食品组织结构（乳化、起泡） 香烟咀中除尼古丁香烟咀中除尼古丁22（二）分子生物学（二）分子生物学（生物有机化学）“基因剪刀基因剪刀”（酶）的合成和克隆，为化学治疗提供（酶）的合成和克隆，为化学治疗提供了一种全新的观念和途径。了一种全新的观念和途径。 BamH1在特定部位切割在特定部位切割DNA2324OOHOHOHOHHOOOHOHOHOHHOOHOOHOHOHHOOHCOOHOHOHOOOHOHOHHOCOOHOHOHO（三）天然有机化学茶多酚Tea Polyphenol 表儿茶素表儿茶素 EC 表没食子儿茶素表没食子儿茶

12、素 EGC Epicatechin Epigallocatechin 表儿茶素没食子酸酯表儿茶素没食子酸酯 表没食子儿茶素没食子酸酯表没食子儿茶素没食子酸酯 Epicatechin Galate Epigallocatechin Galate ECG EGCG25茶多酚的功能茶多酚的功能1、防癌作用2、降血脂，降血胆固醇，预防心脑血管病3、抗菌，防龋齿4、增强免疫力，抗衰老5、消食26黄酮类化合物槲槲hu皮素（栎皮素（栎li精）精）Quercetin3,3,4,5,7-五羟基黄酮五羟基黄酮黄色色素黄色色素食品抗氧化剂食品抗氧化剂具有抑制癌细胞作用具有抑制癌细胞作用OOOHOHOHOHHO27O

13、OOCH3OHHOOOOHOHHOOOOCH3OHCH3OOOOHOHHO银杏黄酮银杏黄酮白果素白果素银杏黄素银杏黄素28天然有机化学与有机合成古柯碱古柯碱 普鲁卡因普鲁卡因奎宁奎宁 氯喹磷酸盐氯喹磷酸盐29对叶酸类化合物研究产生了氨甲喋呤抗肿瘤药物结构上的微小改变，可引起许多不同的性质变化治疗治疗白血病、绒毛膜癌、骨肉瘤，治疗白血病、绒毛膜癌、骨肉瘤，07.707.7暂时停用暂时停用3031（四）药物（四）药物活性物质的结构、合成（包括结构活性物质的结构、合成（包括结构改造和修饰）改造和修饰）中药成分的活性结构改造中药成分的活性结构改造核酸及蛋白质药物研究核酸及蛋白质药物研究药物构效关系药物

14、构效关系研究抑制制剂、受体激动剂、拮抗研究抑制制剂、受体激动剂、拮抗剂研究（非肽模拟）剂研究（非肽模拟）32维生素类似物维生素类似物L-肉毒碱肉毒碱 L-carnitineL-羟基羟基-三甲铵丁酸三甲铵丁酸L-hydroxyl-butyrobetaine性质：性质： 其盐溶于水其盐溶于水 稳定性好，耐热、耐光、耐酸碱稳定性好，耐热、耐光、耐酸碱 在食品加工中一般不损失在食品加工中一般不损失存在：存在： 动物性食物中，人体可以制造动物性食物中，人体可以制造 食物中食物中L-肉毒碱的含量肉毒碱的含量 mg/Kg绵羊肉绵羊肉 2100 牛肉牛肉 640 鱼肉鱼肉 700 兔肉兔肉 210 鸡肉鸡肉

15、25小麦小麦 714 花生花生 1 蔬菜蔬菜 0CH2COOHOHCH2N CH3CH3CH3+-33维生素类似物维生素类似物胆碱胆碱功能功能：可促进神经传导可促进神经传导提高大脑活力、增强记忆力提高大脑活力、增强记忆力降低血液粘度，增强造血功能降低血液粘度，增强造血功能促进脂肪代谢，保护肝脏促进脂肪代谢，保护肝脏抗肿瘤、抗氧化、提高免疫功能抗肿瘤、抗氧化、提高免疫功能存在：存在： 动物性食物如脑、肝、肾、鱼、蛋中，以卵磷脂、乙酸酯动物性食物如脑、肝、肾、鱼、蛋中，以卵磷脂、乙酸酯或游离存在，大豆中含磷脂较高或游离存在，大豆中含磷脂较高 人体可以制造人体可以制造+CH2N CH3CH3CH3C

16、H2HOOH-34维生素类似物维生素类似物L-肉毒碱肉毒碱 L-carnitine功能功能： 促进脂肪酸的促进脂肪酸的-氧化，将长链脂肪酸从线粒体氧化，将长链脂肪酸从线粒体膜外运到膜内，并代谢转化为能量。用作减肥药。膜外运到膜内，并代谢转化为能量。用作减肥药。 促进婴儿发育。用作婴儿食品添加剂促进婴儿发育。用作婴儿食品添加剂 参与酰基的运输与排出参与酰基的运输与排出 缺乏症缺乏症： 参与支链氨基酸的代谢参与支链氨基酸的代谢 能量代谢紊乱能量代谢紊乱 治疗肾病、氨中毒治疗肾病、氨中毒 酮体上升酮体上升CH2COOHOHCH2N CH3CH3CH3+-35 内源性活性物质作为药物的原理特定腺体内源

17、性活性物质作为药物的原理特定腺体化学信使化学信使(内源性活性物内源性活性物)进入血液循环到进入血液循环到达靶器官激发或抑制某种生理效能例如达靶器官激发或抑制某种生理效能例如:前列腺素：引起平滑肌收缩、炎症疼痛和前列腺素：引起平滑肌收缩、炎症疼痛和防卫性反应，是多种生理过程的重要介质防卫性反应，是多种生理过程的重要介质前列环素前列环素F136 第一代农药第一代农药含氯化合物如：含氯化合物如：DDT、六六六、六六六 第二代农药第二代农药元素有机农药如元素有机农药如含磷化合物，马含磷化合物，马拉硫磷、草甘磷、拉硫磷、草甘磷、异氰酸甲酯异氰酸甲酯 第三代农药第三代农药超高效农药一种超高效农药一种来自菊

18、花的杀虫来自菊花的杀虫剂环异羟肟酸类剂环异羟肟酸类化合物化合物37第四代农药信息素第四代农药信息素昆虫激素昆虫激素 性引诱剂性引诱剂 保幼激素保幼激素 抗幼激素抗幼激素38 棉籽象棉籽象性引诱剂性引诱剂39（五）新型高分子材料（五）新型高分子材料功能高分子材料（特种工程塑料）功能高分子材料（特种工程塑料） 高强度、高模量、高使用温度，特殊功能：高强度、高模量、高使用温度，特殊功能： 光学、电学、磁学、化学、生物学、医学光学、电学、磁学、化学、生物学、医学生物可降解与吸收材料生物可降解与吸收材料 治理治理“白色污染白色污染” 医用材料：医用材料： 骨折内固定；缝合线；药物控释骨折内固定；缝合线；

19、药物控释40有机化学在科学中的战略地位 化学是一门承上启下的中心科学化学是一门承上启下的中心科学化学又是一门社会迫切需要的实用化学又是一门社会迫切需要的实用科学，化学与人们的衣食住行生活科学，化学与人们的衣食住行生活有非常紧密的联系有非常紧密的联系有机化学是发展最迅速的化学学科有机化学是发展最迅速的化学学科41不断发现新的有机分子不断发现新的有机分子研究有机分子的性质和应用研究有机分子的性质和应用开展反应学研究开展反应学研究不断合成新的有机分子不断合成新的有机分子建立完美的有机化学学术体系建立完美的有机化学学术体系有机合成有机合成 药物化学药物化学有机分析有机分析 农药化学农药化学理论有机理论

20、有机 有机高分子有机高分子元素有机元素有机 有机生物化学有机生物化学金属有机金属有机 天然有机化学天然有机化学42有机化学和其他学科的关系无机化学无机化学 分析化学分析化学 物理化学物理化学生物化学生物化学 量子化学量子化学 有机化学有机化学生物学生物学 高分子化学高分子化学环境科学环境科学 分子生物学分子生物学 食品科食品科学学43有机化学和前沿学科的关系44 美国化学文摘美国化学文摘CAS登录的化合物登录的化合物1900年年55万种，万种，1945年年110万种万种1999年年2340万种万种2005-5-20 8220万种万种前前45年增加年增加1倍倍后后60年增加年增加80倍倍近近6年

21、，平均每年增加年，平均每年增加980万种万种 45“有机化学极大的改善了人类的生活，有机化学极大的改善了人类的生活，使人类在旧的自然界旁边建立使人类在旧的自然界旁边建立起一个新的自然界起一个新的自然界” 伍德沃得伍德沃得作为化学教师，我们对这个作为化学教师，我们对这个“新自然界新自然界”的的了解有多少？了解有多少？我们的学生又能学到多少？我们的学生又能学到多少？46我国高中化学课程标准对我国高中化学课程标准对有机化学基有机化学基础础选修模块的功能定位选修模块的功能定位; ;有机化学基础有机化学基础选修模块教材对中学选修模块教材对中学有机化学核心思想和观念的呈现特点有机化学核心思想和观念的呈现特

22、点; ;有机化学基础有机化学基础选修模块教材有机化选修模块教材有机化学核心思想和观念的教学策略。学核心思想和观念的教学策略。二、选修二、选修有机化学基础有机化学基础模块模块47教材编写的依据、基础、和定位教材编写的依据、基础、和定位1.编写依据编写依据-新课标新课标.2.知识基础知识基础-必修模块必修模块化学化学2中中“重要的有机化合物重要的有机化合物”的相关知的相关知识识3.水平定位水平定位-引导选修本模块的学生比较引导选修本模块的学生比较系统、深入的学习有机化学基础知识，系统、深入的学习有机化学基础知识，并能对有机化学产生一定的兴趣，以并能对有机化学产生一定的兴趣，以提高学生的科学素养、志

23、趣和能力，提高学生的科学素养、志趣和能力，为进一步学习打好基础为进一步学习打好基础.48总体思路总体思路结构决定性质结构决定性质49按类别按类别学习有学习有机物机物自主学自主学习有机习有机物物系统学系统学习有机习有机物物全面认全面认识有机识有机反应反应系统研究有机化合物的组成与结构，学习各类有机物的性质系统研究有机化合物的组成与结构，学习各类有机物的性质和应用，认识有机物在人类生活和经济发展中的重要意义。和应用，认识有机物在人类生活和经济发展中的重要意义。必修必修课程课程选修选修课程课程学习个别重要的有机化合物，初步体会有机化学对于人类学习个别重要的有机化合物，初步体会有机化学对于人类文明、社

24、会发展和个人生活质量提高的重要作用。文明、社会发展和个人生活质量提高的重要作用。50必修化学学习的有机物必修化学学习的有机物烃类物质：烃类物质：甲烷甲烷乙烯乙烯苯苯烃的衍生物烃的衍生物：乙醇乙醇乙酸、乙酸乙酯乙酸、乙酸乙酯油脂、糖类、蛋白质油脂、糖类、蛋白质有机化学基础选修模块学习的有机物有机化学基础选修模块学习的有机物烃类物质烃类物质：烷烃烷烃烯烃烯烃乙炔、炔烃乙炔、炔烃、苯及其同系物苯及其同系物烃的衍生物：烃的衍生物：乙醇、乙醇、醇类物质醇类物质乙醛、醛和酮乙醛、醛和酮 糖类糖类乙酸、乙酸乙酯、取代羧酸乙酸、乙酸乙酯、取代羧酸 氨基酸氨基酸油脂油脂个别物质学习个别物质学习类别物质学习类别物

25、质学习51v本模块教学要突出有机化学学科特色，突出学科本模块教学要突出有机化学学科特色，突出学科思想和研究方法，把握化学学科发展的基本线索，思想和研究方法，把握化学学科发展的基本线索，将学科知识体系和研究方法相融合，实现知识与方将学科知识体系和研究方法相融合，实现知识与方法的双重教学任务。法的双重教学任务。 这就要求我们在具体的教学中，注意这就要求我们在具体的教学中，注意与初中、高中知识以及其他模块的衔接，在学生现与初中、高中知识以及其他模块的衔接，在学生现有的知识基础上搭建好理论方法平台，建构好新的有的知识基础上搭建好理论方法平台，建构好新的有机反应的认识框架。有机反应的认识框架。本模块教学

26、建议本模块教学建议52官能团的结构特点官能团的结构特点（共价键（共价键的极性）的极性）（碳（碳原子的饱原子的饱和程度）和程度）碳原子的成键方式碳原子的成键方式 剖析官能团，对官能剖析官能团，对官能团对反应的影响的认团对反应的影响的认识从知其然到知其所识从知其然到知其所以然，更加理性化！以然，更加理性化！ 53烃的衍烃的衍生物生物性质性质烃的衍生物结构与性质关系内在联系烃的衍生物结构与性质关系内在联系醇醇 -OH-OH酚酚 -OH-OH醛醛 -CHO-CHO酮酮 -CO-CO-羧酸羧酸 COOHCOOH酯酯 -COO-COO-卤代烃卤代烃 -X-X加成反应加成反应取代反应取代反应消去反应消去反应

27、氧化反应氧化反应还原反应还原反应官能团官能团有机化学有机化学反应类型反应类型5455 充分利用官能团认识框架，拓宽充分利用官能团认识框架，拓宽有机化合物的取材范畴，选择具有官有机化合物的取材范畴，选择具有官能团典型性的、在自然界中广泛存在能团典型性的、在自然界中广泛存在的、在生产、生活中有着重要用途的的、在生产、生活中有着重要用途的有机化合物。开阔学生对有机化合物有机化合物。开阔学生对有机化合物的认识视野，极大地丰富了现行高中的认识视野，极大地丰富了现行高中化学教材对有机化合物的介绍范围。化学教材对有机化合物的介绍范围。密切结合生产生活实际以及生命科学。密切结合生产生活实际以及生命科学。56关

28、于教学实施的几点建议关于教学实施的几点建议5758特色和创新特色和创新结构与性质的关系结构与性质的关系结构和反应规律的结构和反应规律的指导作用，保证了有机化合物知识指导作用，保证了有机化合物知识 的系统性（官能团体的系统性（官能团体系）系）, ,为学生为学生体系构建的思路和创新体系构建的思路和创新采用了概念原理与有机化合物采用了概念原理与有机化合物知识的合理穿插编排、双向同步的展开方式知识的合理穿插编排、双向同步的展开方式, ,使学生能使学生能更深刻地体会到有机化学的内在联系和创造能力更深刻地体会到有机化学的内在联系和创造能力。59有机化学中有机化学中的氧化反应的氧化反应和还原反应和还原反应加

29、成加成反应反应取代取代反应反应消去消去反应反应氧化氧化反应反应还原还原反应反应有机化学有机化学中反应的中反应的主要类型主要类型反应反应类型类型 有机化合有机化合物的物的结构特征结构特征 试试剂剂反应产物反应产物CHCOH CXCOH CXC=C C=O C CX2、HX、NH3等等浓浓H2SO4、Zn、NaOH/C2H5OH等等HCl、H2SO4、HCN、NH3等等依据依据氧化数氧化数H2、LiAlH4等等如如氢化铝锂、硼氢化铝锂、硼氢化钠等氢化钠等酸性酸性KMnO4、O2等等得到含不饱和键的化得到含不饱和键的化合物合物氧化数升氧化数升高或降低高或降低的产物的产物不饱和不饱和 极性键极性键 羟

30、卤氨羟卤氨加成反应加成反应 取代反应取代反应 消去反应消去反应60具体化具体化 不饱和不饱和 极性键极性键 羟卤氨羟卤氨加成反应加成反应 取代反应取代反应 消去反应消去反应61特色和创新特色和创新引入有机反应类型的规律引入有机反应类型的规律 62特色和创新特色和创新引入有机反应类型的规律引入有机反应类型的规律CH3CH -CH3 OSO3H H2SO4 CH3CHBr-CH3H Br 63特色和创新特色和创新引入有机反应类型的规律引入有机反应类型的规律CH2= CH2 + H2SO4CH3CH2OSO3H17064特色和创新特色和创新引入有机合成设计的思想引入有机合成设计的思想首次引入首次引入

31、“有机合成有机合成”的章节，介绍了逆的章节，介绍了逆推思维的思想和推理方法及合成有机化合推思维的思想和推理方法及合成有机化合物对人类的贡献物对人类的贡献, ,凸显有机化学的价值。凸显有机化学的价值。采用案例教学的策略，引导学生初步理解采用案例教学的策略，引导学生初步理解有机合成的基本思路和方法，实现对官能有机合成的基本思路和方法，实现对官能团和各类有机化学反应的综合认识和应用。团和各类有机化学反应的综合认识和应用。65有机合成的意义确证分子结构，获得稀罕化合物确证分子结构，获得稀罕化合物开创一类新化合物开创一类新化合物(或结构单元或结构单元)的合成的合成方法方法促进化学学科的发展促进化学学科的

32、发展(例如例如:VB12的合的合成中发现了成中发现了W-H规则规则)逆推法合成设计逆推法合成设计原料原料Y目标分子目标分子中间产物中间产物+原料原料中间产物中间产物+原料原料66草酸二乙酯的合成草酸二乙酯的合成草酸二乙酯草酸二乙酯性质：无色异丁酸油状液体，有芳香味。微溶与性质：无色异丁酸油状液体，有芳香味。微溶与水，剧毒。水，剧毒。用途：多种医药、染料、塑料促进剂的中间体。用途：多种医药、染料、塑料促进剂的中间体。COOC2H5COOC2H567+COOC2H5COOC2H5COOHCOOHC2H5OHCH2OHCH2OHCH2ClCH2ClCH2CH268草酸二乙酯的合成路线草酸二乙酯的合成

33、路线COOC2H5COOC2H5COOHCOOHC2H5OHCH2ClCH2ClCH2CH2+ H2OH+ Cl2CH2CH2CH2ClCH2Cl+ 2 NaOH H2OCH2OHCH2OHCH2OHCH2OH氧化COOHCOOHC2H5OH+ 2一定条件+ 2 H2O+ 2 NaCl69草酸二乙酯的工业合成草酸二乙酯的工业合成以淀粉或葡萄糖溶液为原料，在五氧化二钒催化下，用硝酸以淀粉或葡萄糖溶液为原料，在五氧化二钒催化下，用硝酸硫酸氧化得到草酸硫酸氧化得到草酸 H2SO4 V2O5 C6H12O6 + 6HNO3 3H2C2O4 + 6H2O + 6NO或用或用CO与与NaOH作用形成甲酸钠

34、，然后浓缩脱氢得到草酸钠作用形成甲酸钠，然后浓缩脱氢得到草酸钠 加压加压CO + NaOH HCOONa 150 C 400 C PbSO4 H2SO4HCOONa Ma2C2O4 PbC2O4 H2C2O4工业草酸脱水形成无水草酸，然后在甲苯存在下与乙醇发生酯工业草酸脱水形成无水草酸，然后在甲苯存在下与乙醇发生酯化反应得到草酸二乙酯化反应得到草酸二乙酯OCCOHOOH 2 C2H5OHC6H5CH3OCCOOOC2H5C2H570逆推法苯甲酸苯甲酯（苯甲酸苄酯）存在于多种植苯甲酸苯甲酯（苯甲酸苄酯）存在于多种植物香精中，可用作香料、食品添加剂，及物香精中，可用作香料、食品添加剂，及一些固体香

35、料的溶剂。它也是一种常见的一些固体香料的溶剂。它也是一种常见的化工原料，可以用作塑料、涂料的增塑剂。化工原料，可以用作塑料、涂料的增塑剂。 COO CH2苯甲酸苯甲酯的合成苯甲酸苯甲酯的合成71观察苯甲酸苯甲酯的结构观察苯甲酸苯甲酯的结构苯甲酸苄酯为酯类化合物，形成酯的羧酸与苯甲酸苄酯为酯类化合物，形成酯的羧酸与醇分别具有一个苯环，而且各含有醇分别具有一个苯环，而且各含有7个碳原个碳原子。子。COO CH2苯环 苯环 酯基 COOHCH2HO72COO CH2COOHCH2HOCHOCH2ClCHCl2CH3原料分子 目标分子目标分子 苯甲酸 苯甲醇 苯甲醛 甲苯 73COO CH2CH3KM

36、nO4COOHCH2OH浓硫酸LiAlH4CH2ClCH3COO CH2COOHCH2OH浓硫酸氧化剂NaOHH2OCl2光COO CH2CHOCHCl2CH3NaOHH2OCl2光氧化剂COOHCH2OH浓硫酸NiH2KMnO4CH2ClCH3NaOHH2OCl2光COO CH2COOHCH2OH浓硫酸74优选合成路线优选合成路线对上述过程中所设计的不同合成路线进行评对上述过程中所设计的不同合成路线进行评价，优选其中比较合理的路线。价，优选其中比较合理的路线。考虑因素：产率高低考虑因素：产率高低 步骤多少步骤多少 操作繁简操作繁简 经济上是否合理经济上是否合理 是否利于环境保护。是否利于环境

37、保护。75工业上，苯甲酸苄酯的制备采用苯甲酸工业上，苯甲酸苄酯的制备采用苯甲酸与氯苄在催化剂下直接反应制备。其与氯苄在催化剂下直接反应制备。其中苯甲酸钠可由苯甲酸与碳酸氢钠制中苯甲酸钠可由苯甲酸与碳酸氢钠制备，氯苄的制备与上述方法相同。备，氯苄的制备与上述方法相同。COO CH2COOHCH2ClCH3Cl2光NaHCO3COONa氧化剂催化剂76大学有机化学对中学生的希望大学有机化学对中学生的希望1、会做实验（有机化学的实验性）、会做实验（有机化学的实验性）2、用发展的、可变的、开放的眼光看、用发展的、可变的、开放的眼光看待化学知识待化学知识 了解结构与性质的关系了解结构与性质的关系 知道有

38、机反应的复杂性，注意有机知道有机反应的复杂性，注意有机反应的条件，而不刻意平衡方程式反应的条件，而不刻意平衡方程式3、具有较好的分析、推理、综合能力、具有较好的分析、推理、综合能力77练习题练习题化合物化合物A俗名莽草酸俗名莽草酸, 结构式如结构式如右图右图, 是治疗禽流感药物是治疗禽流感药物“达菲达菲”的原料的原料, 可由我国特产八角茴香可由我国特产八角茴香提取得到。提取得到。1、 A的分子式是的分子式是 。2、A的化学名称是的化学名称是 。3、 A分子中含有的官能团分子中含有的官能团有有 。4、下列、下列试剂可以与试剂可以与A发生反应的是发生反应的是 。 浓盐酸浓盐酸 银氨溶液银氨溶液 氢

39、氧化钠溶液氢氧化钠溶液 溴水溴水 三氯化铁溶液三氯化铁溶液 高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液OHOHHOCOOH785 、化合物化合物B结构式如右图结构式如右图, 俗名没食子酸俗名没食子酸, 可由植物五可由植物五倍子提取得到倍子提取得到. B的化学名称的化学名称是是 。6、常温下常温下B的状态是的状态是 体体。7、用简单的化学方法鉴别用简单的化学方法鉴别A 、B。8、写出由写出由B制备制备PG (没食子酸丙酯没食子酸丙酯, 常用的食品防常用的食品防腐剂腐剂)的化学方程式的化学方程式。9 9、是否可以用与第是否可以用与第8题类似的方法制备莽草酸丙酯题类似的方法制备莽草酸丙酯? 为什么为什么?OHOHHO

40、COOH79分析讨论莽草酸可由我国特产八角茴香提取莽草酸可由我国特产八角茴香提取得到，是治疗禽流感药物得到，是治疗禽流感药物“达菲达菲”的的原料原料, 但莽草酸不能治疗禽流感，有但莽草酸不能治疗禽流感，有关八角茴香可以治疗禽流感的说法不妥。关八角茴香可以治疗禽流感的说法不妥。1、 A的分子式是的分子式是 C7H10O5 。 羟基、醛基、羧基不影响氢原子数羟基、醛基、羧基不影响氢原子数 检验：不饱和度检验：不饱和度 (2C-H-X+N)/2 +1(2C-H-X+N)/2 +1 2 2 与结构式符合与结构式符合 OHOHHOCOOH802、A的化学名称是：的化学名称是： 3,4,5-三羟基三羟基-1-环己烯羧酸环己烯羧酸 。关于命名：关于命名：（1 1）母体次序规则）母体次序规则（2 2）取代基次序规则）取代基次序规则（3 3）构型的确定）构型的确定 （4 4）主链的选择）主链的选择（5 5）主链或环的编号）主链或环的编号（6 6）名称的书写）名称的书写OHOHHOCOOH81分析讨论3、 A分子中含有的官能团有分子