化学选修534有机合成

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四节 有机合成,第三章 烃的含氧衍生物,一、有机合成的过程,利用简单、易得的原料，通过有机反响，生成具有特定构造和功能的有机化合物。,1,、有机合成的,概念,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,。,有机合成过程示意图,根底原料,辅助原料,副产物,副产物,中间体,中间体,辅助原料,辅助原料,目标化合物,3,、有机合成的,过程,各类主要有机物的特征反响,4,、,有机合成的设计思路,5,、关键：,设计合成路线，即碳骨架的构建、官能团的引入和转化,。,7,、碳骨架的构建和官能团的引入,。,1).,碳骨架构建,:,包括碳链增长和缩短,、成环和开环等。,构建方法会以信息形式给出。,2).,官能团的引入和转化,:,(1),官能团的引入：,思考与交流1：I官能团的引入,(1),、引入碳碳双键的方法：,(2),、引入卤原子的方法：,(3),、引入羟基的方法：,醇类消去、卤代烃消去、三键加成,烷烃取代、烯烃或炔烃加成、醇类羟基卤代,卤代烃碱性水解、烯烃水化、,醛类加氢复原氢化、酯的水解,(4).,引入的,-,CHO,的方法有：,醇的氧化和,C=C,的氧化,(5).,引入,-COOH,的方法有：,醛的氧化和酯的水解,(6).,有机物成环的方法有：,加成法、酯化法和“消去法,(1).,官能团种类变化：,CH,3,CH,2,-Br,水解,CH,3,CH,2,-OH,氧化,CH,3,-CHO,(2).,官能团数目变化：,CH,3,CH,2,-Br,消去,CH,2,=CH,2,加,Br,2,CH,2,Br,CH,2,Br,(3).,官能团位置变化：,CH,3,CH,2,CH,2,-Br,消去,CH,3,CH=CH,2,加,HBr,CH,3,CH-CH,3,Br,(II),官能团的转化：,包括官能团种类变化、数目变化、位置变化等。,氧化,CH,3,-COOH,酯化,CH,3,-COOCH,3,二、有机合成的方法,1,、有机合成的常规方法,1官能团的引入,引入双键C=C或C=O,1某些醇的消去引入C=C,CH,3,CH,2,OH,浓硫酸,170,CH,2,=,CH,2,+H,2,O,醇,CH,2,=CH,2,+ NaBr+ H,2,O,CH,3,CH,2,Br,+,NaOH,2卤代烃的消去引入C=C,3炔烃加成引入C=C,4醇的氧化引入C=O,引入卤原子X,1烃与X2取代,CH,4,+Cl,2,CH,3,Cl+ HCl,光照,2CH,3,CH,2,OH+O,2,2CH,3,CHO+2H,2,O,催化剂,CH,CH + HBr,CH,2,=CHBr,催化剂,3醇与HX取代,CH,2,=,CH,2,+Br,2,CH,2,BrCH,2,Br,2不饱和烃与HX或X2加成,引入羟基OH,1烯烃与水的加成,CH,2,=,CH,2,+H,2,O,CH,3,CH,2,OH,催化剂,加热加压,2醛酮与氢气加成,CH,3,CHO,+H,2,CH,3,CH,2,OH,催化剂,C,2,H,5,OH + HBr C,2,H,5,Br + H,2,O,3卤代烃的水解碱性,C,2,H,5,Br +NaOH,C,2,H,5,OH + NaBr,水,4酯的水解,稀,H,2,SO,4,CH,3,COOH+C,2,H,5,OH,CH,3,COOC,2,H,5,+ H,2,O,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,通过消去反响或水解反响可消除卤原子,3官能团的衍变,主要有机物之间转化关系图,还原,水,解,酯,化,酯,羧酸,醛,醇,卤代烃,氧化,氧化,水解,烯,烷,炔,2,、正向合成分析法,此法采用正向思维方法，从原料入手，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。,根底原料,中间体,中间体,目标化合物,正向合成分析法示意图,3,、逆向合成分析法,是将目标化合物倒退一步寻找上一步反响的中间体，该中间体同辅助原料反响可以得到目标化合物。,根底原料,中间体,中间体,目标化合物,逆向合成分析法示意图,所确定的合成路线的各步反响，其反响条件必须比较温和，并具有较高的产率，所使用物根底原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。,1,、烷烃、烯烃、炔烃的制法及其主要化学性质,产物还有CH2Cl2、CHCl3、CCl4等。烷烃及烷烃基的主要化学性质，注意反响条件为光照,2,减少,C,原子的方法,【,归纳总结及知识升华,】,思考：,1,、至少列出三种,引入,C=C,的方法：,2,、至少列出三种,引入卤素原子,的方法：,3,、至少列出四种,引入羟基,(OH),的方法：,4,、在碳链上引入,醛基和羧基,的方法有：,5,、如何,增加或减少碳,链,？,17,【,归纳总结及知识升华,】,思考：,1,、至少列出三种,引入,C=C,的方法：,(1),卤代烃消去,(2),醇消去,(3),CC,不完全加成等,18,【,归纳总结及知识升华,】,思考：,2,、至少列出三种,引入卤素原子,的方法：,(1),醇,(,或酚,),和,HX,取代,(2),烯烃,(,或炔烃,),和,HX,、,X,2,加成,(3),烷烃,(,苯及其同系物,),和,X,2,的取代等,19,【,归纳总结及知识升华,】,思考：,3,、至少列出四种,引入羟基,(OH),的方法：,(1) 烯烃和水加成,(2) 卤代烃和NaOH水溶液共热(水解),(3) 醛(或酮)复原(和H2加成),(4) 酯水解,(5) 醛氧化(引入COOH中的OH)等,20,【,归纳总结及知识升华,】,思考：,4,、在碳链上引入,醛基和羧基,的方法有：,醛基：,(1) RCH,2,OH,氧化,(2),乙炔和水加成,(3) RCH=CHR,适度氧化,(4) RCHX,2,水解等,21,【,归纳总结及知识升华,】,思考：,4,、在碳链上引入,醛基和羧基,的方法有：,羧基：,(1) R,CHO,氧化,(2),酯水解,(3) RCH=CHR,适度氧化,(4) RCX,3,水解等,22,【,归纳总结及知识升华,】,思考：,5,、如何增加或减少碳链？,增加：, 酯化反响, 醇分子间脱水(取代反响)生成醚,加聚反响,缩聚反响, C=C或CC和HCN加成等,23,【,归纳总结及知识升华,】,思考：,5,、如何增加或减少碳链？,减少：, 水解反响：酯水解，糖类、,蛋白质(多肽)水解, 裂化和裂解反响；, 脱羧反响；, 烯烃或炔烃催化氧化(C=C或CC断开)等,24,【,学以致用,解决问题,】,问题二,写出由,乙烯,制备,乙酸乙酯,的设计思路，并写出有关的化学方程式,：,乙烯,乙醇,乙醛,乙酸,乙酸乙酯,请课后在学案中完成相应的化学方程式,26,问题三,化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某催化剂的存在下进展氧化，其产物不能发生银镜反响。在浓硫酸存在下，A可发生如以下图所示的反响：,试写出：,(1) 化合物A、B、C的构造简式： 、 、 。,(2) 化学方程式：AD ，AE 。,(3) 反响类型：AD ，AE 。,27,问题三 分析：,题中说“A的钙盐，可知A含COOH；结合A的分子式，由AC知，A还含有OH，由A在催化剂作用下被氧化的产物不能发生银镜反响可知：A的OH不在碳链的末端；3个碳的碳链只有一种：CCC，OH只能在中间碳上。综上：A的构造简式为：,CH,3,CHCOOH,OH,28,问题三 分析：,A的构造简式为：,CH,3,CHCOOH,OH,那么B的构造简式为：,CH,3,CHCOOC,2,H,5,OH,那么C的构造简式为：,CH,3,CHOCCH,3,COOH,O,29,问题三 分析：,A的构造简式为：,CH,3,CHCOOH,OH,那么AD的化学方程式为：,CH,3,CHCOOH,OH,浓硫酸,H,2,O+,CH,2,=CHCOOH,反响类型：,消去反响,30,问题三 分析：,A的构造简式为：,CH,3,CHCOOH,OH,比照A和E的分子式，我们发现E的C原子个数是A的2倍，推断可能是2分子的A反响生成E，再比照H和O原子发现： 2AE=2H2O，结合A的构造简式，很明显是它们的羧基和醇羟基相互反响生成酯基。所以：,31,【,学以致用,解决问题,】,习题,1,、以,2-,丁烯为原料合成：,1) 2-,氯丁烷,2) 2-,丁醇,3) 2,3-,二氯丁烷,4) 2,3-,丁二醇,5) 1,3-,丁二烯,习题,1,、以,2-,丁烯为原料合成：,1) 2-,氯丁烷,2) 2-,丁醇,3) 2,3-,二氯丁烷,4) 2,3-,丁二醇,5) 1,3-,丁二烯,