有机物的合成思路课件

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,*,有机物的合成思路,有机物的合成思路,1,一、有机合成的过程,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。,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。,一、有机合成的过程 利用简单、易得的原料，通过,2,有机合成过程示意图,基础原料,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,有机合成过程示意图基础原料辅助原料副产物副产物中间体中间体辅,3,4、,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,。,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,4,二.有机合成的必备知识,1、各类有机物的相互转化：,二.有机合成的必备知识1、各类有机物的相互转化：,5,2、官能团的引入,羟基的引入,烯烃与水加成,醛或酮与H,2,加成,卤代烃碱性水解,酯的水解,卤原子的引入,双键的引入,烃与X,2,取代,不饱和烃与HX或X,2,加成,醇与HX取代,某些醇或卤代烃的消去引入C=C,醇的氧化引入C=O,2、官能团的引入羟基的引入烯烃与水加成卤原子的引入双键,6,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,3、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,7,不同官能团间的转换,RX RC=CR ROH RCHO,RCOOH RCOOR,通过某种途径使一个官能团变为两个，如,CH,3,CH,2,OH HOCH,2,CH,2,OH,通过某种途径使官能团的位置改变,4、官能团的衍变,不同官能团间的转换4、官能团的衍变,8,1、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,三.有机合成题的解题方法,1、正向合成分析法 此法采用正向思维方法，从已,9,2、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、逆向合成分析法 是将目标化合物倒退一步寻找,10,2 C,2,H,5,OH,COC,2,H,5,COC,2,H,5,O,O,COH,COH,O,O,+,草酸二乙酯的合成,H,2,COH,H,2,COH,H,2,CCl,H,2,CCl,CH,2,CH,2,CH,CH,O,O,2 C2H5OHCOC2H5COC2H5OOCOHC,11,思考：,用2-丁烯、乙烯为原料设计 的合成路线,思考：,12,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。,反推法的思维途径：,13,四、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。,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。,四、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，,14,例1：6 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,),例1：6 羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体,15,2、由2-甲基丙烯、甲醇等合成聚甲基丙烯,酸甲酯（有机玻璃）,解：,2、由2-甲基丙烯、甲醇等合成聚甲基丙烯解：,16,3、,解：,3、解：,17,例4、已知：,以丙烯、异戊二烯为原料合成,解：,例4、已知：以丙烯、异戊二烯为原料合成 解：,18,1、已知丙二酸（HOOCCH,2,COOH）用P,2,O,5,脱水得到的主要产物分子式是C,3,O,2,；后者跟水加成，仍得丙二酸。C,3,O,2,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,3,、HCl、ROH（R为链烃基）等发生加成反应：,（1）写出C,3,O,2,的结构简式,。,（2）写出C,3,O,2,分别跟HCl、CH,3,CH,2,OH发生加成反应的化学方程式,；,。,练习：,1、已知丙二酸（HOOCCH2COOH）用P2O5脱水得,19,2、,RCN RCOOH，RCl+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：,H,2,O(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,。,2、RCN RCOOH，RC,20,3、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:,;,;,;,。,3、从丙烯合成硝化甘油(三硝酸甘油酯)可采用下列四步反应,21,4、,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）写出反应的化学方程式。,（5）,写出,G,的结构简式,。,4、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,22,5、工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯，HOC,6,H,4,COOC,2,H,5,(一种常用的化妆品防腐剂)，其生产过程如下（反应条件未注明）如图所示,（1）反应和的反应类型分别是,；,（2）写出反应的化学方程式,；,（3）在合成线路中，设计和两步的目的是什么？,5、工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯，HOC6H4CO,23,6、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,；,6、异氰酸酯RNCO是一大类化合物的总称（其中R是烃基,24,（2）苯异氰酸酯跟“氨基甲酸酯”的反应为：,生成物分子中的R,1,、R,2,、R,3,的结构简式依次为,、,、,。,（3）若单体2，6-甲基二异氰酸酯（下图）和1，3丙二醇聚合，写出两者生成高聚物的化学方程式：,。,（2）苯异氰酸酯跟“氨基甲酸酯”的反应为：生成物分子中的R1,25,7、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）：,7、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,26,（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（C,6,H,5,CH=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,。,（1）在感光前这种感光高分子（单分子）的结构简式为,27,8、烷基苯在高锰酸钾的作用下，侧链被氧化成羧基。化合物AE的转化关系如图所示，已知：A是芳香化合物，只能生成3种一溴化合物，B有酸性，C是常用增塑剂，D是有机合成的重要中间体和和常用化学试剂（D也可由其他原料催化氧化得到），E是一种常用的指示剂酚酞，结构如图,写出A、B、C、D的结构简式。,8、烷基苯在高锰酸钾的作用下，侧链被氧化成羧基。化合物AE,28,9、新近发现了烯烃的一个新反应，当烯烃（I）在苯中，用一特殊的催化剂处理时，歧化成()和()：,对上述反应，提出两种机理（a和b）。,机理a，转烷基化反应。,机理b，转亚烷基化反应：,试问，通过什么方法能确定这个反应机理？,9、新近发现了烯烃的一个新反应，当烯烃（I）在苯中，用一特殊,29,10、类似于卤素X,2,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BF,4,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。,10、类似于卤素X2与苯的同系物的反应，卤代烃亦可进行类似反,30,（1）从反应类型看，反应A属于,，反应B属于,，全过程属于,。,（2）中间体（）中画*号的碳原子的立体构型与下列化合物中画*号碳原子接近的是（）,A、*CHCH B、CH,3,*CH,2,CH,3,C、D、,（3）模仿上题，完成下列反应（不必写中间体，不考虑反应条件，但要求配平）。,+,（过量）+CHCl,3,+,+HBr,（1）从反应类型看，反应A属于 ，反,31,