资源描述
一 、 有 机 合 成 的 关 键二 、 有 机 合 成 路 线 的 设 计三 、 有 机 合 成 的 应 用第 四 节 有 机 合 成 学 习 目 标1. 熟 悉 各 类 有 机 物 的 性 质 和 相 互 转 化 关 系 ;2. 初 步 认 识 逆 向 合 成 法 的 思 维 方 法 。学 习 重 点 : 逆 向 合 成 法 最 早 . 现 在 . PVC管 材 聚 乙 烯 塑 料塑 料 光 纤 现 在 . 晴 纶 衣 物 有 机 玻 璃 药 品 现 在 . 人 造 心 脏 液 晶 人 造 血 管 20世 纪 , 化 学 家 合 成 和 分 离 了 几 千 万 种 化 合 物 ( 包 括 天 然 产 物 、药 物 、 材 料 等 ) 其 中 大 部 分 都 是 有 机 合 成 的 产 物 。 化 学 家 在 有 机 合成 和 金 属 有 机 化 学 领 域 取 得 的 成 就 举 世 瞩 目 , 获 得 诺 贝 尔 化 学 奖 有40项 之 多 。 近 几 年 化 学 诺 贝 尔 奖 获 得 者 的研 究 领 域2006年 : 第 一 个 成 功 地 将 脱 氧核 糖 核 酸 ( DNA) 的 复 制 过 程 捕捉 下 来 的 科 学 家 。 05年 : 如 何 指 挥 烯 烃 分 子 “ 交 换 舞 伴 ” , 将 分 子 部 件 重 新 组 合 成 别 的物 质 。04年 : 发 现 了 泛 素 调 节 的 蛋 白 质 降 解 。03年 : 细 胞 膜 通 道 领 域 作 出 了 “ 开 创 性 贡 献 ” 而 获 奖 。02年 : 发 明 了 对 生 物 大 分 子 进 行 识 别 和 结 构 分 析 的 方 法 。 01年 : “ 手 性 催 化 氢 化 反 应 ” 、 “ 手 性 催 化 氧 化 反 应 ” 领 域 所 取 得的 成 就 。00年 : 导 电 聚 合 物 领 域 作 出 了 开 创 性 贡 献 。 阅 读 第 三 自 然 段 , 回 答 :1、 什 么 是 有 机 合 成 ? 2、 有 机 合 成 的 任 务 有 那 些 ? 3、 用 示 意 图表 示 出 有 机 合 成 过 程 。如 : 以 电 石 为 原 料 合 成 乙 酸 乙 酯1、 有 机 合 成 的 概 念 以 有 机 反 应 为 基 础 的 有 机 合 成 , 是 有 机 化 学 的 一 个 重 要 内容 。 它 是 利 用 简 单 易 得 的 原 料 , 通 过 有 机 化 学 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 任 务 有 机 合 成 的 任 务 包 括 目 标 化 合 物 分 子 骨 架 的 构 建 和 官 能 团的 转 化 。 副 产 物 副 产 物基 础 原 料辅 助 原 料 1 辅 助 原 料 2 辅 助 原 料 3中 间 体 中 间 体 目 标 化 合 物有 机 合 成 过 程 示 意 图 有 机 合 成 介 绍 有 机 合 成 是 有 机 化 学 的 核 心 。 学 习 和 研 究 有 机 化 学 的 目 的 ,最 终 是 为 了 合 成 自 然 界 已 存 在 的 和 自 然 界 并 不 存 在 而 人 为 设 计的 具 有 特 定 结 构 , 因 而 具 有 特 定 性 能 和 用 途 的 有 机 化 合 物 以 造福 人 类 。 在 1828年 武 勒 开 始 有 机 合 成 直 至 20世 纪 60年 代 之 前 , 人 们一 直 是 从 原 料 开 始 , 逐 步 经 过 碳 链 的 连 接 和 官 能 团 的 安 装 最 后完 成 的 。 但 由 于 没 有 通 用 的 思 维 规 范 , 其 设 计 过 程 往 往 需 要 相当 丰 富 的 理 论 和 实 践 经 验 , 十 分 困 难 。 1964年 E.J.Corey首 创用 逆 推 的 方 式 设 计 合 成 路 线 , 由 于 他 独 特 的 操 作 方 式 , 高 度 规范 合 成 设 计 的 程 序 , 并 使 其 具 备 了 相 对 固 定 的 逻 辑 思 维 推 理 模式 , 因 而 易 学 易 用 , 大 大 推 动 了 这 一 学 科 的 发 展 。 E.J.Corey也 因 此 获 得 了 1990年 诺 贝 尔 化 学 奖 。 一 、 有 机 合 成 的 过 程知 识 准 备 : ( 一 ) 各 类 烃 及 衍 生 物 的 主 要 化 学 性 质 :类别 通 式 官 能团 代 表 性物 质 分 子 结 构特 点 主 要 化 学 性 质卤代烃 R-X X卤 原子 溴 乙 烷C2H5Br CBr易 断 裂 1、 取 代 反 应 : 与 NaOH水溶 液 反 应 生 成 醇 。2、 消 去 反 应 : 与 强 碱 的 乙醇 溶 液 共 热 , 脱 去 卤 代 氢 ,生 成 烯 烃 。醇 R-OH OH羟 基 乙 醇C 2H5OH OH与 链烃 基 相 连 , CO键 和OH键 易断 裂 1、 跟 金 属 钠 反 应 。2、 跟 氢 卤 酸 反 应 。3、 分 子 间 脱 水 。4、 分 子 内 脱 水 。5、 氧 化 反 应 。6、 酯 化 反 应 。 类 别 通 式 官 能 团 代 表 性物 质 分 子 结 构特 点 主 要 化 学 性 质酚 OH OH直 接 跟苯 环 相 连 1、 弱 酸 性 : 与 强 碱 溶 液反 应 , 生 成 苯 酚 盐 和 水 ;与 Na2CO3反 应 ; 苯 酚 钠与 CO2或 CH3COOH的反 应 。2、 取 代 反 应 : 跟 浓 溴 水反 应 ; 亦 可 发 生 酯 化 反应 。3、 显 色 反 应 : 跟 铁 盐 反应 , 生 成 紫 色 物 质 。醛 RCHO CHO醛 基 乙 醛CH 3CHO CHO具 有不 饱 和 性 和还 原 性 1、 加 成 反 应 : 加 氢 生 成乙 醇 。2、 具 有 还 原 性 : 能 被 弱氧 化 剂 氧 化 成 羧 酸 ( 如 :银 镜 反 应 ) ; 可 发 生 催化 氧 化 及 被 强 氧 化 剂 氧化 。OH 类别 通 式 官 能 团 代 表性 物质 分 子 结 构特 点 主 要 化 学 性 质羧酸 RCOOH COOH羧 基 乙 酸 受 C=O双 键影 响 , OH能 够 电 离 ,产 生 H+ 1、 具 有 酸 类 通 性 。2、 能 起 酯 化 反 应 。酯 RCOOR COOR酯 基 乙 酸乙 酯 分 子 C-O键 容 易 断裂 1、 水 解 反 应 (取 代 反 应 )酸 性 条 件 下 部 分 水 解碱 性 条 件 下 完 全 水 解 ( 二 ) 有 机 反 应 的 基 本 类 型 1、 取 代 反 应 :甲 烷 、 苯 、 醇 的 卤 代 ; 苯 及 苯 的 同 系 物 的 硝 化 、磺 化 ( 注 意 区 别 ! ) ; 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 。取 代 反 应 包 括 卤 代 、 硝 化 、 磺 化 、 水 解 、 酯 化 等 反 应 类 型 。 有 机 物 分 子 中 某 些 原 子 或 原 子 团 被 其 它 原 子 或 原 子 团 所 代替 的 反 应 。 是 原 子 或 原 子 团 与 另 一 原 子 或 原 子 团 的 交 换 ; 两 种 物 质 反 应 , 生 成 两 种 物 质 , 有 进 有 出 的 ; 该 反 应 前 后 的 有 机 物 的 空 间 结 构 没 有 发 生 变 化 ; 取 代 反 应 总 是 发 生 在 单 键 上 ; 这 是 饱 和 化 合 物 的 特 有 反 应 。 2、 加 成 反 应 :烯 烃 、 炔 烃 、 苯 、 醛 或 酮 、 油 脂 等 分 子 中 含 有C=C或 C=O 可 以 发 生 加 成 反 应 。 它 们 都 可 与 H2加 成 ; 但 醛 、 酮 、苯 不 与 HX、 X2、 H2O等 加 成 ; 注 意 共 轭 二 烯 烃 的 1, 2-加 成 、 1,4-加 成 、 全 加 成 , 炔 烃 的 分 步 加 成 。定 义 : 有 机 物 分 子 中 未 饱 和 的 碳 原 子 跟 其 它 原 子 或 原 子 团 直 接结 合 生 成 别 的 物 质 的 反 应 。加 成 反 应 试 剂 包 括 : A-A型 如 H 2、 X2( 卤 素 ) , A-B型 如 HX、HCN等 。 加 成 反 应 发 生 在 不 饱 和 碳 原 子 上 ; 该 反 应 中 加 进 原 子 或 原 子 团 , 只 生 成 一 种 有 机 物 相 当 于 化合 反 应 ) , 只 进 不 出 。 加 成 前 后 的 有 机 物 的 结 构 将 发 生 变 化 , 烯 烃 变 烷 烃 , 结 构由 平 面 形 变 立 体 形 ; 炔 烃 变 烯 烃 , 结 构 由 直 线 形 变 平 面 形 ; 加 成 反 应 是 不 饱 和 化 合 物 的 特 有 反 应 , 另 外 , 芳 香 族 化 合物 也 有 可 能 发 生 加 成 反 应 。 3、 氧 化 反 应 : 有 机 物 加 氧 或 去 氢 的 反 应 , 有 机 物 燃 烧 都 是氧 化 反 应 ; 其 他 如 : 烃 中 碳 碳 双 键 、 碳 碳 叁 键 、 苯 环 侧 链 的 氧化 ; 烃 的 衍 生 物 中 , 醛 基 的 氧 化 、 醇 的 催 化 氧 化 ( 注 意 反 应 条件 及 对 结 构 的 要 求 ) , 酚 的 氧 化 。 4、 还 原 反 应 :有 机 物 加 氢 或 去 氧 的 反 应 , 如 : 烯 烃 、 炔 烃 、苯 、 醛 、 酮 、 油 脂 等 与 氢 气 的 加 成 反 应 。 5、 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 。 定 义 : 有 机 物 在 一 定 条 件 下 , 从 一 个 分 子 中 脱 去 一 个 小 分 子( 如 : H2O、 HX、 NH3等 ) 生 成 不 饱 和 化 合 物 的 反 应 ( 消 去 小 分子 ) 。 消 去 反 应 发 生 在 分 子 内 ; 发 生 在 相 邻 的 两 个 碳 原 子 上 ; 消 去 反 应 会 脱 去 小 分 子 , 即 生 成 小 分 子 ; 消 去 后 生 成 的 有 机 物 会 产 生 双 键 或 叁 键 ; 消 去 前 后 的 有 机 物 的 分 子 结 构 变 发 生 变 化 , 它 与 加 成 反 应相 反 , 因 此 , 分 子 结 构 的 变 化 正 好 与 加 成 反 应 的 情 况 相 反 。 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 , 属 于 取 代 反 应 。 7、 水 解 反 应 : 如 : 酯 的 水 解 反 应 : 酯 与 水 发 生 作 用 生 成 相应 的 醇 和 羧 酸 (或 羧 酸 盐 )的 反 应 , 糖 类 物 质 的 水 解 反 应 , 蛋 白 质 的 水 解 反 应 。定 义 : 有 机 物 在 一 定 条 件 下 跟 水 作 用 生 成 两 种 或 多 种 物 质 的 反应 。 水 解 反 应 包 括 卤 代 烃 水 解 、 酯 水 解 、 糖 (除 单 糖 外 )水 解 、蛋 白 质 水 解 等 。8、 裂 化 (裂 解 )反 应 : 在 一 定 温 度 下 , 把 相 对 分 子 质 量 大 、 沸 点高 的 长 链 烃 断 裂 为 相 对 分 子 质 量 小 、 沸 点 低 的 短 链 烃 的 反 应 。 9、 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 。1)加 聚 反 应 : 通 过 加 成 反 应 聚 合 成 高 分 子 化 合 物 的 反 应 ( 加 成聚 合 ) 。 主 要 为 含 双 键 的 单 体 聚 合 。2)缩 合 ( 聚 ) 反 应 : 单 体 间 通 过 缩 合 反 应 生 成 高 分 子 化 合 物 ,同 时 生 成 小 分 子 ( H2O、 NH3、 HX等 ) 的 反 应 。缩 聚 反 应 主 要 包 括 : 苯 酚 和 甲 醛 的 缩 聚 、 醇 酸 缩 聚 、 氨 基 酸 缩聚 等 。 有 机 物 在 不 同 条 件 下 至 少 可 能 发 生 7种不 同 类 型 的 有 机 反 应 : 加 成 , 取 代 , 消 去 , 氧 化 , 酯 化 , 加 聚 , 缩 聚 ,其 中 由 于 分 子 结 构 中 含 OH而 可 能 发 生 的 反 应 有 ; 可 能发 生 的 反 应 有 。OHCH2=CHCH2CHCOOH练 习 反 应 条 件 常 见 反 应 催 化 剂 、 加热 、 加 压 乙 烯 水 化 、 乙 烯 氧 化 、 丁 烷 氧 化 、 氯 苯 水 解 、油 脂 氢 化催 化 剂 、 加 热 烯 炔 醛 酮 加 氢 、 乙 醇 消 去 、 乙 醇 氧 化 、 酯 化 反应 水 浴 加 热 C6H5NO2制 备 、 银 镜 反 应 、 树 脂 制 备 、 纤 维 素 水解 、 CH3COOC2H5水 解 只 用 催 化 剂 苯 的 溴 代 、 乙 醛 被 空 气 氧 化 只 需 加 热 制 CH 4、 苯 的 磺 化 、 R-OH的 卤 代 、 R-X水 解 和 消去不 需 外 加 条 件 烯 或 炔 加 溴 、 苯 酚 的 取 代 、 烯 炔 与 苯 的 同 系 物氧 化 ( 三 ) 、 有 机 反 应 的 条 件 二 、 有 机 合 成 的 程 序 与 方 法( 1) 官 能 团 的 引 入有 机 合 成 的 程 序 关 键 之 一 -: 碳 骨 架 的 构 建关 键 之 二 -: 官 能 团 的 引 入 与 转 化有 机 合 成 的 方 法 : 逆 合 成 分 析 法 !P.65思 考 与 交 流 1.引 入 碳 碳 双 键 的 方 法 有 哪 些 ?1、 有 机 合 成 的 常 规 方 法( A) 消 去 反 应 : 注 意 反 应 条 件 及 对 有 机 物 结 构 的 要 求 !1) 某 些 醇 的 消 去 引 入 C=CCH 3CH 2 OH 浓 硫 酸170 CH 2=CH 2 +H 2O2) 卤 代 烃 的 消 去 引 入 C=C 醇 CH 2=CH 2+ NaBr+ H 2O CH 3CH 2Br +NaOH ( B) 炔 烃 一 比 一 加 成 (不 完 全 加 成 )3) 炔 烃 加 成 引 入 C=C4) 醇 的 氧 化 引 入 C=O2CH 3CH 2OH +O2 2CH 3CH O+2H 2O催 化 剂CH CH + H Br CH 2=CH Br催 化 剂拓 展 : 引 入 C=O 2.引 入 卤 原 子 的 方 法 有 哪 些 ?( 1) 取 代 反 应 : 甲 烷 和 氯 气 ( 条 件 ! ) -不 是 氯 水 ! 苯 和 液 溴 ( 条件 ! ) ; 酚 和 溴水 ( 浓 、 过 量 ! ) 1) 烃 与 X2取 代CH 4 +Cl2 CH 3Cl+ H Cl光 照 CH 2=CH 2+Br2 CH 2BrCH 2Br2) 醇 与 H X取 代 C2H 5OH + H Br C2H 5Br + H 2O( 2) 加 成 反 应 : 烯 烃 、 炔 烃 等(与 卤 素 单 质 或卤 化 氢 加 成 ) + HBrBrOH BrBrBr +3HBr+ Br2OH + 3Br2 Fe 3.引 入 羟 基 的 方 法 有 哪 些 ?( 1) 取 代 反 应 : 卤 代 烃 的 水 解 ( 条 件 ! ) 酯 的 水 解 ( 条 件 ! )( 2) 加 成 反 应 : 烯 烃 与 水 加 成 醛 或 酮 与 氢 气 加 成 ( 还 原 ) CH3CHO +H2 催 化 剂CH2=CH2 +H2O CH3CH2OH催 化 剂加 热 加 压C2H 5Br +NaOH C2H 5OH + NaBr水 CH 3COOH +C2H 5OHCH 3COOC2H 5 + H 2O 稀 H 2SO4 CH3CH2OH 4、 引 入 醛 基 ( CHO)1) 醇 催 化 氧 化2) 烯 烃 的 氧 化3) 炔 烃 的 水 化 CH3CHO催 化 剂CH CH + H2O 2CH3CH2 OH+O2 Cu加 热 2CH3CHO+2H2O2RCH2CH2+O2 催 化 剂 2RCHO+HCHO 5、 引 入 羧 基 ( -COOH)1) 醛 的 催 化 氧 化 2CH3CHO +O2 催 化 剂2) 苯 的 同 系 物 被 酸 性 高 锰 酸 钾 氧 化3) 羧 酸 盐 酸 化4) 酯 的 水 解 稀 H2SO4 CH 3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O 2CH3COOHCH3COONa+HCl CH3COOH + NaCl水酸 性 高 锰 酸 钾C6H5CH3 C6H5COOH6、 引 入 酯 基 ( -COO-) -酯 化 反 应 浓 H2SO4 CH3COOC2H5 + H2OCH3COOH+C2H5OH 苯 环 上 引 入 硝 基 、 磺 酸 基 、 羧 基 硝 化 、 磺 化 、 氧 化 反 应+ HNO3+ H2SO4( 浓 )R KMnO4/H+浓 硫 酸55-600C浓 硫 酸70-800C+ 3 H 2 Ni 引 入 -OH 烯 烃 与 水 加 成 ,醛 /酮 加 氢 ,卤 代 烃 水 解 ,酯 的 水 解引 入 -X 烃 与 X2取 代 ,不 饱 和 烃 与 HX或 X2加 成 ,醇 与 HX取 代引 入 C=C 某 些 醇 和 卤 代 烃 的 消 去 ,炔 烃 加 氢引 入 -CHO 某 些 醇 氧 化 ,烯 氧 化 ,炔 水 化 ,糖 类 水 解引 入 -COOH 醛 氧 化 ,苯 的 同 系 物 被 强 氧 化 剂 氧 化 ,羧 酸 盐 酸 化 ,酯 酸 性 水 解引 入 -COO- 酯 化 反 应 官 能 团 的 引 入有 机 物 成 环 的 方 法 有 : 加 成 法 、 酯 化 法 和 “ 消 去 ” 法 ( 2) 官 能 团 的 消 除 通 过 加 成 消 除 不 饱 和 键 通 过 消 去 或 氧 化 或 酯 化 或 取 代 等 消 除 羟 基 通 过 加 成 或 氧 化 消 除 醛 基 通 过 消 去 反 应 或 水 解 反 应 可 消 除 卤 原 子 a.官 能 团 种 类 变 化 :CH3CH2-Br 水 解 CH3CH2-OH 氧 化 CH3-CHOb.官 能 团 数 目 变 化 :CH3CH2-Br 消 去 CH2=CH2 加 Br2 CH2Br CH2Brc.官 能 团 位 置 变 化 :CH 3CH2CH2-Br 消 去 CH3CH=CH2 加 HBr CH3CH-CH3Br 包 括 官 能 团 种 类 变 化 、 数 目 变 化 、 位 置 变 化等 。 CH3-COOH氧 化 酯 化CH3-COOCH3( 3) 官 能 团 的 衍 变 (三 )、 主 要 有 机 物 之 间 的 转 化 关 系 CH2CH2nCH3CH3 CH2=CH2 CHCHCH3CH2Cl CH 3COOHCH3CH2OHCH3CHOCH3COONa CH2CH2 Cl Cl CH2=CHCl CH=CH Cl Cl HCCH Cl Cl Cl ClBr OH ONaOHBr BrBrCH 3COOCH2CH3( 1)( 2) ( 3)( 4)( 5) ( 6) ( 8) ( 7)( 9) ( 10) ( 11) ( 12)( 13)( 14)( 15) ( 16) ( 17)( 18) ( 19)( 20) ( 21)( 22) ( 23)( 24)( 25) 二 、 逆 合 成 分 析 法 ( 科 里 )H2C= C COOHCH3 A B C93.0% 81.7% 85.6%90.0% COOHHSCH 2CHCO NCH3总 产 率 = 93.0% 81.7% 90.0% 85.6%=58.54%产 率 计 算 多 步 反 应 一 次 计 算P66 学 与 问 石 油 裂 解 气 +CH3CH2OH1 +H2O 2+Cl2 3 +H2O/NaOH4O5浓 H 2SO4 中 间 体 中 间 体 目 标 化 合 物例 如 : 乙 二 酸 二 乙 酯 的 合 成基 础 原 料 H2C OHH2C OHOOC OHC OHOOC OC2H5C OC2H5 CH2CH2 H2C ClH2C Cl CH 2CH 2C CO OO O2 C2H 5OHCOC2H 5COC2H 5OO COHCOHOO+草 酸 二 乙 酯 的 合 成 H 2COHH 2COHH 2CClH 2CClCH 2CH 2 CHCHOO 原 料 中 间 产 物 产 品顺 顺逆 逆1、 有 机 合 成 遵 循 的 原 则1) 原 料 : 起 始 原 料 要 廉 价 、 易 得 、 低 毒 、 低 污 染 通 常 采 用4个 C以 下 的 单 官 能 团 化 合 物 和 单 取 代 苯 。2) 合 成 路 线 : 尽 量 选 择 步 骤 最 少 的 合 成 路 线 以 保 证 较 高 的产 率 。3) 环 保 : 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 。 有 机 合 成 的 程 序 : -测 结 构 定 方 案 合 成或 : 改 结 构 提 性 能对 自 然 界 不 存 在 的 , 具 特 殊 性 质 、 功 能 的 :结 构 决 定 性 质 先 定 结 构 次 定 方 案 再 合 成 。对 自 然 界 已 存 在 的 : 如 : 麝 香如 : 橡 胶如 : 各 种 功 能 高 分 子 化 合 物 , 新 型 药 物 等 。 观 察 目 标 分 子 的 结 构 由 目 标 分 子 逆 推 原 料 分 子并 设 计 合 成 路 线优 选 合 成 路 线 目 标 分 子 : 碳 骨 架 特 征 及官 能 团 的 种 类 和 位 置目 标 分 子 : 碳 骨 架 的 构 建 及官 能 团 的 引 入 或 转 化 绿 色 合 成有 机 合 成 路 线 的 一 般 程 序解 题 思 路 : 剖 析 要 合 成 的 物 质 (目 标 分 子 ),选 择 原 料 ,路 线 (正 向 ,逆 向思 维 .结 合 题 给 信 息 ) 合 理 的 合 成 路 线 由 什 么 基 本 反 应 完 全 ,目 标 分 子 骨 架 目 标 分 子 中 官 能 团 引 入 明 确 目 标 化 合 物 的 结 构 设 计 合 成 路 线 合 成 目 标 化 合 物对 样 品 进 行 结 构 测 定 试 验 其 性 质 或 功 能 大 量 合 成归 纲 : 有 机 物 的 合 成 程 序 需 注 意 两 个 问 题 :四 、 有 机 合 成 常 用 解 题 方 法1、 顺 推 法 ( 正 合 成 分 析 法 ) 此 法 是 一 种 正 向 思 维 方 法 , 其 特 点 是 从 已 知 原 料 入 手 , 先找 出 合 成 最 终 产 物 所 需 的 下 一 步 产 物 ( 中 间 产 物 ) , 并 同 样 找出 它 的 下 一 步 产 物 , 如 此 继 续 , 直 至 到 达 最 终 产 品 ( 目 标 合 成有 机 物 ) 为 止 。 其 思 维 程 序 可 概 括 为 : 原 料 中 间 产 物 产 品 。 正 确 理 解 和 及 时 把 握 “ 关 键 条 件 ” 。 正 确 计 算 和 运 用 特 性 常 数 。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 实 现 途 径 有 两 条 :2、 倒 推 法 又 称 逆 向 合 成 , 其 特 点 是 从 产 物 出 发 , 由 后 向 前 推 , 先 找出 产 物 的 前 一 步 原 料 ( 中 间 产 物 ) , 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 。其 思 维 程 序 可 概 括 为 : 产 品 中 间 产 物 原 料 。 是 涉 及 到 碳 骨 架 的 变 化 是 碳 骨 架 不 变 , 只 是 官 能 团 的 改 变 。基 础 原 料中 间 体 中 间 体目 标 化 合 物 逆 合 成 分 析 法 示 意 图 3、 顺 推 、 倒 推 法 结 合 运 用 先 用 “ 顺 推 法 ” 缩 小 范 围 和 得 到 一 个 大 致 结 构 , 再 用 “ 倒推 法 ” 来 确 定 细 微 结 构 。 这 样 , 比 单 一 的 “ 顺 推 法 ” 或 “ 倒 推 法 ” 快 速 而 准 确 。 无 论 何 种 方 法 , 最 终 所 确 定 的 合 成 路 线 的 各 步 反 应 , 其 反应 条 件 必 须 比 较 温 和 , 并 具 有 较 高 的 产 率 , 所 使 用 物 基 础 原 料和 辅 助 原 料 应 该 是 低 毒 性 、 低 污 染 、 易 得 和 廉 价 的 。 1.已 知 下 列 两 个 有 机 反 应RCl +NaCN RCN +NaClRCN +2H2O +HCl RCOOH +NH4Cl现 以 乙 烯 为 惟 一 有 机 原 料 ( 无 机 试 剂 及 催 化 剂 可 任 选 ) , 经 过6步 化 学 反 应 , 合 成 二 丙 酸 乙 二 醇 酯( CH3CH2COOCH2CH2OOCCH2CH3) , 设 计 正 确 的 合 成 路 线 ,写 出 相 应 的 化 学 方 程 式 。 2.已 知 R-C=O R +HCN R R-C-CN OH RCN H + RCOOH试 写 出 下 图 中 AF各 物 质 的 结 构 简 式 HBr A NaOH H2O B O C HCN D H2O H+ E 浓 H2SO4 F C14H20O4 Br OH O CN OH OH COOH C O O O C O HBr H2O NaOH C O B HCN D H+ H2O E H2SO4浓 F 解 : , 3、 已 知 : COOH CH3 COOH CH3 CH3CH=CH2 Cl2 500 CH2CH=CH2 Cl CH2=C-CH=CH2 CH3 CH3 CH2Cl CH2OH CH3 NaOH H2O H2 CH3 CH2OH O CH2=CH-CH=CH2 + CH2=CH2CH3CH=CH2 500Cl2 ClCH2CH=CH2CH3(CH2=C-CH=CH2)、 丙 烯 为 原 料 合 成以 异 戊 二 烯 4、 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 : ; ; ; 。 5、 R CN RCOOH, R Cl+CN- R CN+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) 若 E为 环 状 化 合 物 , 则 其 结 构 简 式 。
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