《有机合成》课件.ppt

1、有机合成,一、有机合成的过程,1、有机合成的概念: 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。,2、有机合成的设计思路,3、有机合成关键,设计合成路线: 即碳骨架的构建、官能团的引入和转化 。,碳链增长的途径：,醛酮与HCN加成,烯烃、炔烃的加聚反应,羟醛缩合,炔烃与HCN加成,卤代烃与NaCN、炔钠取代,碳链缩短的途径：,石油的裂解和裂化,烯、炔被酸性KMnO4 氧化,羧酸盐脱去羧基的反应,成环（信息题） (1)形成碳环 双烯成环 (2)形成杂环 通过酯化反应形成环酯,开环（信息题） (1)断开碳环 环烯氧化 (2)断开杂环 环酯水解,5. （2004江苏）环己

2、烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到（方程式中有机物用键线式表示，例如“|”表示CH2=CH2， “ ”表示CH2CHCHCH2）：,实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：,5. 环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到（方程式中有机物用键线式表示，例如“|”表示CH2=CH2， “ ”表示CH2CHCHCH2）：,实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：,5. 环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到（方程式中有机物用键线式表示，例如“|”表示CH2=CH2， “ ”表示CH2CHCHCH2）：,实验证明，下列反应中反应物分

3、子的环外双键比环内双键更容易被氧化：,现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：,请按要求填空： (1)A的结构简式是；B的结构简式是；,现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：,请按要求填空： (1)A的结构简式是；B的结构简式是；,现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：,请按要求填空： (1)A的结构简式是；B的结构简式是；,现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：,请按要求填空： (1)A的结构简式是；B的结构简式是；,现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：,(2)写

4、出下列反应的化学方程式和反应类 型：反应 ，反应类型 ；反应 ，反应类型 。,现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：,(2)写出下列反应的化学方程式和反应类 型：反应 ，反应类型 ；反应 ，反应类型 。,现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：,(2)写出下列反应的化学方程式和反应类 型：反应 ，反应类型 ；反应 ，反应类型 。,现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：,(2)写出下列反应的化学方程式和反应类 型：反应 ，反应类型 ；反应 ，反应类型 。,消去反应,现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基

5、环已烷：,(2)写出下列反应的化学方程式和反应类 型：反应 ，反应类型 ；反应 ，反应类型 。,消去反应,现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环已烷：,(2)写出下列反应的化学方程式和反应类 型：反应 ，反应类型 ；反应 ，反应类型 。,消去反应,加成反应,思考： 用2-丁烯、乙烯为原料设计 的合成路线,o,o,引入碳碳双键的途径：,醇的消去反应,卤代烃的消去反应,炔烃，共轭二烯的加成,烷烃的裂化和裂解,在碳链上引入卤原子的途径：,烯烃或炔烃与X2或HX加成,醇与HX发生取代反应,烷烃、芳香烃与X2发生取代反应,在碳链上引入羟基的途径：,醛酮与H2加成,卤代烃碱性条件水解,

6、羧酸被LiAIH4还原,烯烃与水加成,酯的水解,在碳链上引入羰基的途径：,醇的催化氧化,乙炔水化得乙醛,在碳链上引入羧基的途径：,醛的氧化,醇、烯烃、苯的同系物被酸性 KMnO4 氧化,氰基酸酸性条件下水解,酯的水解,不同官能团间的转换 RX ROH RCHO RCOOH RCOOR 通过某种途径使一个官能团变为两个，如 CH3CH2OH HOCH2CH2OH 通过某种途径使官能团的位置改变,4、官能团的衍变,1、正向合成分析法,此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接可间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物。,基础原料,中间体,中间体,目标化合物,正向合成分析法示意图,二.

7、有机合成题的解题方法,例1、从丙烯合成硝化甘油(三硝酸甘油酯)可采用下列四步反应,写出、各步反应的化学方程式,并分别注明其反应类型: ; ; ; 。,2、逆向合成分析法,是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。,基础原料,中间体,中间体,目标化合物,逆向合成分析法示意图,2 C2H5OH,+,例2；草酸二乙酯的合成,反推法的思维途径： （1）首先确定所要合成的有机物属于何种类别，以及题中所给定的条件与所要合成的有机物之间的关系。 （2）以题中要求最终产物为起点，考虑这一有机物由甲经过一步反应而制得，如果甲不是所给的已知原料，再进一步考虑甲又是如何

8、从另一有机物乙经一步反应而制得，一直推导到题目中给定的原料为终点。,三、有机合成遵循的原则,1所选择的每个反应的副产物尽可能少，所要得到的主产物的产率尽可能高且易于分离，避免采用副产物多的反应。如氯乙烷的制取 2发生反应的条件要适宜，反应的安全系数要高，反应步骤尽可能少而简单。 3要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实，必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。 4所选用的合成原料要易得，经济。,例、以石油裂解气为原料，通过一系列化学反应可得到重要的化工产品增塑剂G。,请完成下列各题： （1）写出反应类型： （2）写出反应条件：反应 （3）反应的目的是? （4）写出反应的

9、化学方程式。（5）写出G的结构简式 。,有机合成,练2、,解：,练3、已知：,以丙烯、异戊二烯为原料合成,解：,练4某芳香烃A有如下转化关系：,回答下列问题： (1)写出反应类型：_，_ (2)写出结构简式：A_，F_ (3)写出反应的化学方程式： _ _ (4)E有多种同分异构体，其中苯环、官能团的种类和数目都不变的同分异构体有_ 种(E除外),练6、由2-甲基丙烯、甲醇等合成聚甲基丙烯 酸甲酯（有机玻璃）,解：,已知丙二酸（HOOCCH2COOH）用P2O5脱水得到的主要产物分子式是C3O2；后者跟水加成，仍得丙二酸。C3O2是一种非常“活泼”的化合物，除能跟水加成生成丙二酸外，还能跟NH

10、3、HCl、ROH（R为链烃基）等发生加成反应： （1）写出C3O2的结构简式 。 （2）写出C3O2分别跟HCl、CH3CH2OH发生加成反应的化学方程式 ； 。,练5：,解析：本题意在对信息处理能力、羧酸变酸酐、酯化反应等的考查。运用化学反应环境联想法，可知道：A到B为信息反应，B到C为酯化反应，故答案为：,A,B,C,D,练8、异氰酸酯RNCO是一大类化合物的总称（其中R是烃基）。聚氨脂单体是异氰酸酯和含氨基、亚氨基NH、羟基OH的化合物。官能团NCO中的氮原子带有部分负电荷，碳原子上带有部分正电荷，跟含有的氨基、亚氨基NH和羟基OH的化合物加成时，氢原子总是加在NCO的氮原子上，而其他

11、基团的氮原子或氧原子则加在碳原子上。试回答下列问题：,（1）写出两个苯异氰酸酯分子 发生聚合反应生成物的结构简式 ；,练9、感光高分子实施制作大规模集成电路不可缺少的材料，感光高分子在曝光是会发生二聚反应，生成不溶性的交联高分子硬化模。将未感光部分用溶剂或其他药品洗去，便可以制造集成电路等。常用的感光高分子有聚乙烯醇肉桂酸酯，它感光后的二聚交联高分子结构简式为（见下图）：,（1）在感光前这种感光高分子（单分子）的结构简式为 。 （2）单分子的这种感光高分子材料可用肉桂酸（C6H5CH=CHCOOH）与一种烃反应而得其单体。试推断这种烃与肉桂酸生成肉桂酸乙烯酯单体的化学方程式 。,7、类似于卤素

12、X2与苯的同系物的反应，卤代烃亦可进行类似反应，如均三甲苯与氟乙烷的反应。它们的反应经历了中间体（）这一步，中间体（）为橙色固体，熔点15，它是由负离子BF4与一个六元环的正离子组成的，正离子中正电荷平均分配在除划*号碳原子以外的另五个成环的碳原子上，见下图（）虚线。,例：6 羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6 羰基庚酸。,请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案(注明反应条件),2、R-CN RCOOH，R-Cl+CN- RCN+Cl- ，（R为烃基）。 是重要的化工原料，它在一定条件下可发生以下变化：,H2O(H+),（1）写出A、B、D的结构简式：A ，B D 。 （2）写出下列化学方程式： ； 。 （3）