《有機(jī)化合物的合成》PPT課件

一 、 有 機(jī) 合 成 的 關(guān) 鍵二 、 有 機(jī) 合 成 路 線 的 設(shè) 計(jì)三 、 有 機(jī) 合 成 的 應(yīng) 用第 四 節(jié) 有 機(jī) 合 成 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)1. 熟 悉 各 類 有 機(jī) 物 的 性 質(zhì) 和 相 互 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 ；2. 初 步 認(rèn) 識(shí) 逆 向 合 成 法 的 思 維 方 法 。學(xué) 習(xí) 重 點(diǎn) ： 逆 向 合 成 法 最 早 . 現(xiàn) 在 . PVC管 材 聚 乙 烯 塑 料塑 料 光 纖 現(xiàn) 在 . 晴 綸 衣 物 有 機(jī) 玻 璃 藥 品 現(xiàn) 在 . 人 造 心 臟 液 晶 人 造 血 管 20世 紀(jì) ， 化 學(xué) 家 合 成 和 分 離 了 幾 千 萬(wàn) 種 化 合 物 （ 包 括 天 然 產(chǎn) 物 、藥 物 、 材 料 等 ） 其 中 大 部 分 都 是 有 機(jī) 合 成 的 產(chǎn) 物 。 化 學(xué) 家 在 有 機(jī) 合成 和 金 屬 有 機(jī) 化 學(xué) 領(lǐng) 域 取 得 的 成 就 舉 世 矚 目 ， 獲 得 諾 貝 爾 化 學(xué) 獎(jiǎng) 有40項(xiàng) 之 多 。 近 幾 年 化 學(xué) 諾 貝 爾 獎(jiǎng) 獲 得 者 的研 究 領(lǐng) 域2006年 ： 第 一 個(gè) 成 功 地 將 脫 氧核 糖 核 酸 （ DNA） 的 復(fù) 制 過(guò) 程 捕捉 下 來(lái) 的 科 學(xué) 家 。 05年 ： 如 何 指 揮 烯 烴 分 子 “ 交 換 舞 伴 ” ， 將 分 子 部 件 重 新 組 合 成 別 的物 質(zhì) 。04年 ： 發(fā) 現(xiàn) 了 泛 素 調(diào) 節(jié) 的 蛋 白 質(zhì) 降 解 。03年 ： 細(xì) 胞 膜 通 道 領(lǐng) 域 作 出 了 “ 開(kāi) 創(chuàng) 性 貢 獻(xiàn) ” 而 獲 獎(jiǎng) 。02年 ： 發(fā) 明 了 對(duì) 生 物 大 分 子 進(jìn) 行 識(shí) 別 和 結(jié) 構(gòu) 分 析 的 方 法 。 01年 ： “ 手 性 催 化 氫 化 反 應(yīng) ” 、 “ 手 性 催 化 氧 化 反 應(yīng) ” 領(lǐng) 域 所 取 得的 成 就 。00年 ： 導(dǎo) 電 聚 合 物 領(lǐng) 域 作 出 了 開(kāi) 創(chuàng) 性 貢 獻(xiàn) 。 閱 讀 第 三 自 然 段 ， 回 答 ：1、 什 么 是 有 機(jī) 合 成 ？ 2、 有 機(jī) 合 成 的 任 務(wù) 有 那 些 ？ 3、 用 示 意 圖表 示 出 有 機(jī) 合 成 過(guò) 程 。如 ： 以 電 石 為 原 料 合 成 乙 酸 乙 酯1、 有 機(jī) 合 成 的 概 念 以 有 機(jī) 反 應(yīng) 為 基 礎(chǔ) 的 有 機(jī) 合 成 ， 是 有 機(jī) 化 學(xué) 的 一 個(gè) 重 要 內(nèi)容 。 它 是 利 用 簡(jiǎn) 單 易 得 的 原 料 ， 通 過(guò) 有 機(jī) 化 學(xué) 反 應(yīng) ， 生 成 具 有特 定 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 的 有 機(jī) 化 合 物 。 2、 有 機(jī) 合 成 的 任 務(wù) 有 機(jī) 合 成 的 任 務(wù) 包 括 目 標(biāo) 化 合 物 分 子 骨 架 的 構(gòu) 建 和 官 能 團(tuán)的 轉(zhuǎn) 化 。 副 產(chǎn) 物 副 產(chǎn) 物基 礎(chǔ) 原 料輔 助 原 料 1 輔 助 原 料 2 輔 助 原 料 3中 間 體 中 間 體 目 標(biāo) 化 合 物有 機(jī) 合 成 過(guò) 程 示 意 圖 有 機(jī) 合 成 介 紹 有 機(jī) 合 成 是 有 機(jī) 化 學(xué) 的 核 心 。 學(xué) 習(xí) 和 研 究 有 機(jī) 化 學(xué) 的 目 的 ，最 終 是 為 了 合 成 自 然 界 已 存 在 的 和 自 然 界 并 不 存 在 而 人 為 設(shè) 計(jì)的 具 有 特 定 結(jié) 構(gòu) ， 因 而 具 有 特 定 性 能 和 用 途 的 有 機(jī) 化 合 物 以 造福 人 類 。 在 1828年 武 勒 開(kāi) 始 有 機(jī) 合 成 直 至 20世 紀(jì) 60年 代 之 前 ， 人 們一 直 是 從 原 料 開(kāi) 始 ， 逐 步 經(jīng) 過(guò) 碳 鏈 的 連 接 和 官 能 團(tuán) 的 安 裝 最 后完 成 的 。 但 由 于 沒(méi) 有 通 用 的 思 維 規(guī) 范 ， 其 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 往 往 需 要 相當(dāng) 豐 富 的 理 論 和 實(shí) 踐 經(jīng) 驗(yàn) ， 十 分 困 難 。 1964年 E.J.Corey首 創(chuàng)用 逆 推 的 方 式 設(shè) 計(jì) 合 成 路 線 ， 由 于 他 獨(dú) 特 的 操 作 方 式 ， 高 度 規(guī)范 合 成 設(shè) 計(jì) 的 程 序 ， 并 使 其 具 備 了 相 對(duì) 固 定 的 邏 輯 思 維 推 理 模式 ， 因 而 易 學(xué) 易 用 ， 大 大 推 動(dòng) 了 這 一 學(xué) 科 的 發(fā) 展 。 E.J.Corey也 因 此 獲 得 了 1990年 諾 貝 爾 化 學(xué) 獎(jiǎng) 。 一 、 有 機(jī) 合 成 的 過(guò) 程知 識(shí) 準(zhǔn) 備 ： （ 一 ） 各 類 烴 及 衍 生 物 的 主 要 化 學(xué) 性 質(zhì) ：類別 通 式 官 能團(tuán) 代 表 性物 質(zhì) 分 子 結(jié) 構(gòu)特 點(diǎn) 主 要 化 學(xué) 性 質(zhì)鹵代烴 R-X X鹵 原子 溴 乙 烷C2H5Br CBr易 斷 裂 1、 取 代 反 應(yīng) ： 與 NaOH水溶 液 反 應(yīng) 生 成 醇 。2、 消 去 反 應(yīng) ： 與 強(qiáng) 堿 的 乙醇 溶 液 共 熱 ， 脫 去 鹵 代 氫 ，生 成 烯 烴 。醇 R-OH OH羥 基 乙 醇C 2H5OH OH與 鏈烴 基 相 連 ， CO鍵 和OH鍵 易斷 裂 1、 跟 金 屬 鈉 反 應(yīng) 。2、 跟 氫 鹵 酸 反 應(yīng) 。3、 分 子 間 脫 水 。4、 分 子 內(nèi) 脫 水 。5、 氧 化 反 應(yīng) 。6、 酯 化 反 應(yīng) 。 類 別 通 式 官 能 團(tuán) 代 表 性物 質(zhì) 分 子 結(jié) 構(gòu)特 點(diǎn) 主 要 化 學(xué) 性 質(zhì)酚 OH OH直 接 跟苯 環(huán) 相 連 1、 弱 酸 性 ： 與 強(qiáng) 堿 溶 液反 應(yīng) ， 生 成 苯 酚 鹽 和 水 ；與 Na2CO3反 應(yīng) ； 苯 酚 鈉與 CO2或 CH3COOH的反 應(yīng) 。2、 取 代 反 應(yīng) ： 跟 濃 溴 水反 應(yīng) ； 亦 可 發(fā) 生 酯 化 反應(yīng) 。3、 顯 色 反 應(yīng) ： 跟 鐵 鹽 反應(yīng) ， 生 成 紫 色 物 質(zhì) 。醛 RCHO CHO醛 基 乙 醛CH 3CHO CHO具 有不 飽 和 性 和還 原 性 1、 加 成 反 應(yīng) ： 加 氫 生 成乙 醇 。2、 具 有 還 原 性 ： 能 被 弱氧 化 劑 氧 化 成 羧 酸 （ 如 ：銀 鏡 反 應(yīng) ） ； 可 發(fā) 生 催化 氧 化 及 被 強(qiáng) 氧 化 劑 氧化 。OH 類別 通 式 官 能 團(tuán) 代 表性 物質(zhì) 分 子 結(jié) 構(gòu)特 點(diǎn) 主 要 化 學(xué) 性 質(zhì)羧酸 RCOOH COOH羧 基 乙 酸 受 C=O雙 鍵影 響 ， OH能 夠 電 離 ，產(chǎn) 生 H+ 1、 具 有 酸 類 通 性 。2、 能 起 酯 化 反 應(yīng) 。酯 RCOOR COOR酯 基 乙 酸乙 酯 分 子 C-O鍵 容 易 斷裂 1、 水 解 反 應(yīng) (取 代 反 應(yīng) )酸 性 條 件 下 部 分 水 解堿 性 條 件 下 完 全 水 解 （ 二 ） 有 機(jī) 反 應(yīng) 的 基 本 類 型 1、 取 代 反 應(yīng) :甲 烷 、 苯 、 醇 的 鹵 代 ； 苯 及 苯 的 同 系 物 的 硝 化 、磺 化 （ 注 意 區(qū) 別 ！ ） ； 醇 與 活 潑 金 屬 反 應(yīng) ， 醇 的 分 子 間 脫 水 ，酯 化 反 應(yīng) ， 酯 的 水 解 反 應(yīng) 等 。取 代 反 應(yīng) 包 括 鹵 代 、 硝 化 、 磺 化 、 水 解 、 酯 化 等 反 應(yīng) 類 型 。 有 機(jī) 物 分 子 中 某 些 原 子 或 原 子 團(tuán) 被 其 它 原 子 或 原 子 團(tuán) 所 代替 的 反 應(yīng) 。 是 原 子 或 原 子 團(tuán) 與 另 一 原 子 或 原 子 團(tuán) 的 交 換 ； 兩 種 物 質(zhì) 反 應(yīng) ， 生 成 兩 種 物 質(zhì) ， 有 進(jìn) 有 出 的 ； 該 反 應(yīng) 前 后 的 有 機(jī) 物 的 空 間 結(jié) 構(gòu) 沒(méi) 有 發(fā) 生 變 化 ； 取 代 反 應(yīng) 總 是 發(fā) 生 在 單 鍵 上 ； 這 是 飽 和 化 合 物 的 特 有 反 應(yīng) 。 2、 加 成 反 應(yīng) :烯 烴 、 炔 烴 、 苯 、 醛 或 酮 、 油 脂 等 分 子 中 含 有C=C或 C=O 可 以 發(fā) 生 加 成 反 應(yīng) 。 它 們 都 可 與 H2加 成 ； 但 醛 、 酮 、苯 不 與 HX、 X2、 H2O等 加 成 ； 注 意 共 軛 二 烯 烴 的 1， 2-加 成 、 1，4-加 成 、 全 加 成 ， 炔 烴 的 分 步 加 成 。定 義 ： 有 機(jī) 物 分 子 中 未 飽 和 的 碳 原 子 跟 其 它 原 子 或 原 子 團(tuán) 直 接結(jié) 合 生 成 別 的 物 質(zhì) 的 反 應(yīng) 。加 成 反 應(yīng) 試 劑 包 括 ： A-A型 如 H 2、 X2（ 鹵 素 ） ， A-B型 如 HX、HCN等 。 加 成 反 應(yīng) 發(fā) 生 在 不 飽 和 碳 原 子 上 ； 該 反 應(yīng) 中 加 進(jìn) 原 子 或 原 子 團(tuán) ， 只 生 成 一 種 有 機(jī) 物 相 當(dāng) 于 化合 反 應(yīng) ） ， 只 進(jìn) 不 出 。 加 成 前 后 的 有 機(jī) 物 的 結(jié) 構(gòu) 將 發(fā) 生 變 化 ， 烯 烴 變 烷 烴 ， 結(jié) 構(gòu)由 平 面 形 變 立 體 形 ； 炔 烴 變 烯 烴 ， 結(jié) 構(gòu) 由 直 線 形 變 平 面 形 ； 加 成 反 應(yīng) 是 不 飽 和 化 合 物 的 特 有 反 應(yīng) ， 另 外 ， 芳 香 族 化 合物 也 有 可 能 發(fā) 生 加 成 反 應(yīng) 。 3、 氧 化 反 應(yīng) ： 有 機(jī) 物 加 氧 或 去 氫 的 反 應(yīng) ， 有 機(jī) 物 燃 燒 都 是氧 化 反 應(yīng) ； 其 他 如 ： 烴 中 碳 碳 雙 鍵 、 碳 碳 叁 鍵 、 苯 環(huán) 側(cè) 鏈 的 氧化 ； 烴 的 衍 生 物 中 ， 醛 基 的 氧 化 、 醇 的 催 化 氧 化 （ 注 意 反 應(yīng) 條件 及 對(duì) 結(jié) 構(gòu) 的 要 求 ） ， 酚 的 氧 化 。 4、 還 原 反 應(yīng) :有 機(jī) 物 加 氫 或 去 氧 的 反 應(yīng) ， 如 ： 烯 烴 、 炔 烴 、苯 、 醛 、 酮 、 油 脂 等 與 氫 氣 的 加 成 反 應(yīng) 。 5、 消 去 反 應(yīng) ： 有 機(jī) 化 合 物 在 一 定 條 件 下 ， 從 一 個(gè) 分 子 中 脫 去一 個(gè) 小 分 子 (如 H2O),而 形 成 不 飽 和 化 合 物 的 反 應(yīng) 。 如 乙 醇 的 分子 內(nèi) 脫 水 。 定 義 ： 有 機(jī) 物 在 一 定 條 件 下 ， 從 一 個(gè) 分 子 中 脫 去 一 個(gè) 小 分 子（ 如 ： H2O、 HX、 NH3等 ） 生 成 不 飽 和 化 合 物 的 反 應(yīng) （ 消 去 小 分子 ） 。 消 去 反 應(yīng) 發(fā) 生 在 分 子 內(nèi) ； 發(fā) 生 在 相 鄰 的 兩 個(gè) 碳 原 子 上 ； 消 去 反 應(yīng) 會(huì) 脫 去 小 分 子 ， 即 生 成 小 分 子 ； 消 去 后 生 成 的 有 機(jī) 物 會(huì) 產(chǎn) 生 雙 鍵 或 叁 鍵 ； 消 去 前 后 的 有 機(jī) 物 的 分 子 結(jié) 構(gòu) 變 發(fā) 生 變 化 ， 它 與 加 成 反 應(yīng)相 反 ， 因 此 ， 分 子 結(jié) 構(gòu) 的 變 化 正 好 與 加 成 反 應(yīng) 的 情 況 相 反 。 6、 酯 化 反 應(yīng) ： 醇 和 含 氧 酸 起 作 用 ， 生 成 酯 和 水 的 反 應(yīng) 叫 做酯 化 反 應(yīng) ， 屬 于 取 代 反 應(yīng) 。 7、 水 解 反 應(yīng) ： 如 ： 酯 的 水 解 反 應(yīng) ： 酯 與 水 發(fā) 生 作 用 生 成 相應(yīng) 的 醇 和 羧 酸 (或 羧 酸 鹽 )的 反 應(yīng) ， 糖 類 物 質(zhì) 的 水 解 反 應(yīng) ， 蛋 白 質(zhì) 的 水 解 反 應(yīng) 。定 義 ： 有 機(jī) 物 在 一 定 條 件 下 跟 水 作 用 生 成 兩 種 或 多 種 物 質(zhì) 的 反應(yīng) 。 水 解 反 應(yīng) 包 括 鹵 代 烴 水 解 、 酯 水 解 、 糖 (除 單 糖 外 )水 解 、蛋 白 質(zhì) 水 解 等 。8、 裂 化 (裂 解 )反 應(yīng) ： 在 一 定 溫 度 下 ， 把 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量 大 、 沸 點(diǎn)高 的 長(zhǎng) 鏈 烴 斷 裂 為 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量 小 、 沸 點(diǎn) 低 的 短 鏈 烴 的 反 應(yīng) 。 9、 聚 合 反 應(yīng) ： 由 小 分 子 生 成 高 分 子 化 合 物 的 反 應(yīng) 。 又 分 為 加聚 反 應(yīng) 和 縮 聚 反 應(yīng) 。 如 乙 烯 加 聚 生 成 聚 乙 烯 ， 氨 基 酸 縮 聚 生 成蛋 白 質(zhì) 等 。1)加 聚 反 應(yīng) ： 通 過(guò) 加 成 反 應(yīng) 聚 合 成 高 分 子 化 合 物 的 反 應(yīng) （ 加 成聚 合 ） 。 主 要 為 含 雙 鍵 的 單 體 聚 合 。2)縮 合 （ 聚 ） 反 應(yīng) ： 單 體 間 通 過(guò) 縮 合 反 應(yīng) 生 成 高 分 子 化 合 物 ，同 時(shí) 生 成 小 分 子 （ H2O、 NH3、 HX等 ） 的 反 應(yīng) 。縮 聚 反 應(yīng) 主 要 包 括 ： 苯 酚 和 甲 醛 的 縮 聚 、 醇 酸 縮 聚 、 氨 基 酸 縮聚 等 。 有 機(jī) 物 在 不 同 條 件 下 至 少 可 能 發(fā) 生 7種不 同 類 型 的 有 機(jī) 反 應(yīng) ： 加 成 ， 取 代 ， 消 去 ， 氧 化 ， 酯 化 ， 加 聚 ， 縮 聚 ,其 中 由 于 分 子 結(jié) 構(gòu) 中 含 OH而 可 能 發(fā) 生 的 反 應(yīng) 有 ； 可 能發(fā) 生 的 反 應(yīng) 有 。OHCH2=CHCH2CHCOOH練 習(xí) 反 應(yīng) 條 件 常 見(jiàn) 反 應(yīng) 催 化 劑 、 加熱 、 加 壓 乙 烯 水 化 、 乙 烯 氧 化 、 丁 烷 氧 化 、 氯 苯 水 解 、油 脂 氫 化催 化 劑 、 加 熱 烯 炔 醛 酮 加 氫 、 乙 醇 消 去 、 乙 醇 氧 化 、 酯 化 反應(yīng) 水 浴 加 熱 C6H5NO2制 備 、 銀 鏡 反 應(yīng) 、 樹(shù) 脂 制 備 、 纖 維 素 水解 、 CH3COOC2H5水 解 只 用 催 化 劑 苯 的 溴 代 、 乙 醛 被 空 氣 氧 化 只 需 加 熱 制 CH 4、 苯 的 磺 化 、 R-OH的 鹵 代 、 R-X水 解 和 消去不 需 外 加 條 件 烯 或 炔 加 溴 、 苯 酚 的 取 代 、 烯 炔 與 苯 的 同 系 物氧 化 （ 三 ） 、 有 機(jī) 反 應(yīng) 的 條 件 二 、 有 機(jī) 合 成 的 程 序 與 方 法（ 1） 官 能 團(tuán) 的 引 入有 機(jī) 合 成 的 程 序 關(guān) 鍵 之 一 -： 碳 骨 架 的 構(gòu) 建關(guān) 鍵 之 二 -： 官 能 團(tuán) 的 引 入 與 轉(zhuǎn) 化有 機(jī) 合 成 的 方 法 ： 逆 合 成 分 析 法 ！P.65思 考 與 交 流 1.引 入 碳 碳 雙 鍵 的 方 法 有 哪 些 ？1、 有 機(jī) 合 成 的 常 規(guī) 方 法（ A） 消 去 反 應(yīng) ： 注 意 反 應(yīng) 條 件 及 對(duì) 有 機(jī) 物 結(jié) 構(gòu) 的 要 求 ！1） 某 些 醇 的 消 去 引 入 C=CCH 3CH 2 OH 濃 硫 酸170 CH 2=CH 2 +H 2O2） 鹵 代 烴 的 消 去 引 入 C=C 醇 CH 2=CH 2+ NaBr+ H 2O CH 3CH 2Br +NaOH （ B） 炔 烴 一 比 一 加 成 (不 完 全 加 成 )3） 炔 烴 加 成 引 入 C=C4） 醇 的 氧 化 引 入 C=O2CH 3CH 2OH +O2 2CH 3CH O+2H 2O催 化 劑CH CH + H Br CH 2=CH Br催 化 劑拓 展 ： 引 入 C=O 2.引 入 鹵 原 子 的 方 法 有 哪 些 ？（ 1） 取 代 反 應(yīng) ： 甲 烷 和 氯 氣 （ 條 件 ！ ） -不 是 氯 水 ！ 苯 和 液 溴 （ 條件 ！ ） ； 酚 和 溴水 （ 濃 、 過(guò) 量 ！ ） 1） 烴 與 X2取 代CH 4 +Cl2 CH 3Cl+ H Cl光 照 CH 2=CH 2+Br2 CH 2BrCH 2Br2） 醇 與 H X取 代 C2H 5OH + H Br C2H 5Br + H 2O（ 2） 加 成 反 應(yīng) ： 烯 烴 、 炔 烴 等(與 鹵 素 單 質(zhì) 或鹵 化 氫 加 成 ) + HBrBrOH BrBrBr +3HBr+ Br2OH + 3Br2 Fe 3.引 入 羥 基 的 方 法 有 哪 些 ？（ 1） 取 代 反 應(yīng) ： 鹵 代 烴 的 水 解 （ 條 件 ！ ） 酯 的 水 解 （ 條 件 ！ ）（ 2） 加 成 反 應(yīng) ： 烯 烴 與 水 加 成 醛 或 酮 與 氫 氣 加 成 （ 還 原 ） CH3CHO +H2 催 化 劑CH2=CH2 +H2O CH3CH2OH催 化 劑加 熱 加 壓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 烴 的 氧 化3） 炔 烴 的 水 化 CH3CHO催 化 劑CH CH + H2O 2CH3CH2 OH+O2 Cu加 熱 2CH3CHO+2H2O2RCH2CH2+O2 催 化 劑 2RCHO+HCHO 5、 引 入 羧 基 （ -COOH）1） 醛 的 催 化 氧 化 2CH3CHO +O2 催 化 劑2） 苯 的 同 系 物 被 酸 性 高 錳 酸 鉀 氧 化3） 羧 酸 鹽 酸 化4） 酯 的 水 解 稀 H2SO4 CH 3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O 2CH3COOHCH3COONa+HCl CH3COOH + NaCl水酸 性 高 錳 酸 鉀C6H5CH3 C6H5COOH6、 引 入 酯 基 （ -COO-） -酯 化 反 應(yīng) 濃 H2SO4 CH3COOC2H5 + H2OCH3COOH+C2H5OH 苯 環(huán) 上 引 入 硝 基 、 磺 酸 基 、 羧 基 硝 化 、 磺 化 、 氧 化 反 應(yīng)+ HNO3+ H2SO4（ 濃 ）R KMnO4/H+濃 硫 酸55-600C濃 硫 酸70-800C+ 3 H 2 Ni 引 入 -OH 烯 烴 與 水 加 成 ,醛 /酮 加 氫 ,鹵 代 烴 水 解 ,酯 的 水 解引 入 -X 烴 與 X2取 代 ,不 飽 和 烴 與 HX或 X2加 成 ,醇 與 HX取 代引 入 C=C 某 些 醇 和 鹵 代 烴 的 消 去 ,炔 烴 加 氫引 入 -CHO 某 些 醇 氧 化 ,烯 氧 化 ,炔 水 化 ,糖 類 水 解引 入 -COOH 醛 氧 化 ,苯 的 同 系 物 被 強(qiáng) 氧 化 劑 氧 化 ,羧 酸 鹽 酸 化 ,酯 酸 性 水 解引 入 -COO- 酯 化 反 應(yīng) 官 能 團(tuán) 的 引 入有 機(jī) 物 成 環(huán) 的 方 法 有 ： 加 成 法 、 酯 化 法 和 “ 消 去 ” 法 （ 2） 官 能 團(tuán) 的 消 除 通 過(guò) 加 成 消 除 不 飽 和 鍵 通 過(guò) 消 去 或 氧 化 或 酯 化 或 取 代 等 消 除 羥 基 通 過(guò) 加 成 或 氧 化 消 除 醛 基 通 過(guò) 消 去 反 應(yīng) 或 水 解 反 應(yīng) 可 消 除 鹵 原 子 a.官 能 團(tuán) 種 類 變 化 ：CH3CH2-Br 水 解 CH3CH2-OH 氧 化 CH3-CHOb.官 能 團(tuán) 數(shù) 目 變 化 ：CH3CH2-Br 消 去 CH2=CH2 加 Br2 CH2Br CH2Brc.官 能 團(tuán) 位 置 變 化 ：CH 3CH2CH2-Br 消 去 CH3CH=CH2 加 HBr CH3CH-CH3Br 包 括 官 能 團(tuán) 種 類 變 化 、 數(shù) 目 變 化 、 位 置 變 化等 。 CH3-COOH氧 化 酯 化CH3-COOCH3（ 3） 官 能 團(tuán) 的 衍 變 (三 )、 主 要 有 機(jī) 物 之 間 的 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 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總 產(chǎn) 率 = 93.0% 81.7% 90.0% 85.6%=58.54%產(chǎn) 率 計(jì) 算 多 步 反 應(yīng) 一 次 計(jì) 算P66 學(xué) 與 問(wèn) 石 油 裂 解 氣 +CH3CH2OH1 +H2O 2+Cl2 3 +H2O/NaOH4O5濃 H 2SO4 中 間 體 中 間 體 目 標(biāo) 化 合 物例 如 ： 乙 二 酸 二 乙 酯 的 合 成基 礎(chǔ) 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 間 產(chǎn) 物 產(chǎn) 品順 順逆 逆1、 有 機(jī) 合 成 遵 循 的 原 則1） 原 料 ： 起 始 原 料 要 廉 價(jià) 、 易 得 、 低 毒 、 低 污 染 通 常 采 用4個(gè) C以 下 的 單 官 能 團(tuán) 化 合 物 和 單 取 代 苯 。2） 合 成 路 線 ： 盡 量 選 擇 步 驟 最 少 的 合 成 路 線 以 保 證 較 高 的產(chǎn) 率 。3） 環(huán) 保 ： 滿 足 “ 綠 色 化 學(xué) ” 的 要 求 。4） 操 作 簡(jiǎn) 單 、 條 件 溫 和 、 能 耗 低 、 易 實(shí) 現(xiàn)5） 尊 重 客 觀 事 實(shí) ， 按 一 定 順 序 反 應(yīng) 。 有 機(jī) 合 成 的 程 序 ： -測(cè) 結(jié) 構(gòu) 定 方 案 合 成或 ： 改 結(jié) 構(gòu) 提 性 能對(duì) 自 然 界 不 存 在 的 ， 具 特 殊 性 質(zhì) 、 功 能 的 ：結(jié) 構(gòu) 決 定 性 質(zhì) 先 定 結(jié) 構(gòu) 次 定 方 案 再 合 成 。對(duì) 自 然 界 已 存 在 的 ： 如 ： 麝 香如 ： 橡 膠如 ： 各 種 功 能 高 分 子 化 合 物 ， 新 型 藥 物 等 。 觀 察 目 標(biāo) 分 子 的 結(jié) 構(gòu) 由 目 標(biāo) 分 子 逆 推 原 料 分 子并 設(shè) 計(jì) 合 成 路 線優(yōu) 選 合 成 路 線 目 標(biāo) 分 子 ： 碳 骨 架 特 征 及官 能 團(tuán) 的 種 類 和 位 置目 標(biāo) 分 子 ： 碳 骨 架 的 構(gòu) 建 及官 能 團(tuán) 的 引 入 或 轉(zhuǎn) 化 綠 色 合 成有 機(jī) 合 成 路 線 的 一 般 程 序解 題 思 路 : 剖 析 要 合 成 的 物 質(zhì) (目 標(biāo) 分 子 ),選 擇 原 料 ,路 線 (正 向 ,逆 向思 維 .結(jié) 合 題 給 信 息 ) 合 理 的 合 成 路 線 由 什 么 基 本 反 應(yīng) 完 全 ,目 標(biāo) 分 子 骨 架 目 標(biāo) 分 子 中 官 能 團(tuán) 引 入 明 確 目 標(biāo) 化 合 物 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 合 成 路 線 合 成 目 標(biāo) 化 合 物對(duì) 樣 品 進(jìn) 行 結(jié) 構(gòu) 測(cè) 定 試 驗(yàn) 其 性 質(zhì) 或 功 能 大 量 合 成歸 綱 ： 有 機(jī) 物 的 合 成 程 序 需 注 意 兩 個(gè) 問(wèn) 題 ：四 、 有 機(jī) 合 成 常 用 解 題 方 法1、 順 推 法 （ 正 合 成 分 析 法 ） 此 法 是 一 種 正 向 思 維 方 法 ， 其 特 點(diǎn) 是 從 已 知 原 料 入 手 ， 先找 出 合 成 最 終 產(chǎn) 物 所 需 的 下 一 步 產(chǎn) 物 （ 中 間 產(chǎn) 物 ） ， 并 同 樣 找出 它 的 下 一 步 產(chǎn) 物 ， 如 此 繼 續(xù) ， 直 至 到 達(dá) 最 終 產(chǎn) 品 （ 目 標(biāo) 合 成有 機(jī) 物 ） 為 止 。 其 思 維 程 序 可 概 括 為 ： 原 料 中 間 產(chǎn) 物 產(chǎn) 品 。 正 確 理 解 和 及 時(shí) 把 握 “ 關(guān) 鍵 條 件 ” 。 正 確 計(jì) 算 和 運(yùn) 用 特 性 常 數(shù) ?；?礎(chǔ) 原 料 中 間 體 中 間 體 目 標(biāo) 化 合 物正 向 合 成 分 析 法 示 意 圖 實(shí) 現(xiàn) 途 徑 有 兩 條 ：2、 倒 推 法 又 稱 逆 向 合 成 ， 其 特 點(diǎn) 是 從 產(chǎn) 物 出 發(fā) ， 由 后 向 前 推 ， 先 找出 產(chǎn) 物 的 前 一 步 原 料 （ 中 間 產(chǎn) 物 ） ， 并 同 樣 找 出 它 的 前 一 步 原料 ， 如 此 繼 續(xù) 直 至 到 達(dá) 簡(jiǎn) 單 的 初 始 原 料 為 止 。其 思 維 程 序 可 概 括 為 ： 產(chǎn) 品 中 間 產(chǎn) 物 原 料 。 是 涉 及 到 碳 骨 架 的 變 化 是 碳 骨 架 不 變 ， 只 是 官 能 團(tuán) 的 改 變 ?；?礎(chǔ) 原 料中 間 體 中 間 體目 標(biāo) 化 合 物 逆 合 成 分 析 法 示 意 圖 3、 順 推 、 倒 推 法 結(jié) 合 運(yùn) 用 先 用 “ 順 推 法 ” 縮 小 范 圍 和 得 到 一 個(gè) 大 致 結(jié) 構(gòu) ， 再 用 “ 倒推 法 ” 來(lái) 確 定 細(xì) 微 結(jié) 構(gòu) 。 這 樣 ， 比 單 一 的 “ 順 推 法 ” 或 “ 倒 推 法 ” 快 速 而 準(zhǔn) 確 。 無(wú) 論 何 種 方 法 ， 最 終 所 確 定 的 合 成 路 線 的 各 步 反 應(yīng) ， 其 反應(yīng) 條 件 必 須 比 較 溫 和 ， 并 具 有 較 高 的 產(chǎn) 率 ， 所 使 用 物 基 礎(chǔ) 原 料和 輔 助 原 料 應(yīng) 該 是 低 毒 性 、 低 污 染 、 易 得 和 廉 價(jià) 的 。 1.已 知 下 列 兩 個(gè) 有 機(jī) 反 應(yīng)RCl +NaCN RCN +NaClRCN +2H2O +HCl RCOOH +NH4Cl現(xiàn) 以 乙 烯 為 惟 一 有 機(jī) 原 料 （ 無(wú) 機(jī) 試 劑 及 催 化 劑 可 任 選 ） ， 經(jīng) 過(guò)6步 化 學(xué) 反 應(yīng) ， 合 成 二 丙 酸 乙 二 醇 酯（ CH3CH2COOCH2CH2OOCCH2CH3） ， 設(shè) 計(jì) 正 確 的 合 成 路 線 ，寫 出 相 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 。 2.已 知 R-C=O R +HCN R R-C-CN OH RCN H + RCOOH試 寫 出 下 圖 中 AF各 物 質(zhì) 的 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 式 HBr A NaOH H2O B O C HCN D H2O H+ E 濃 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濃 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 為 原 料 合 成以 異 戊 二 烯 4、 從 丙 烯 合 成 硝 化 甘 油 (三 硝 酸 甘 油 酯 )可 采 用 下 列 四 步 反 應(yīng) ,寫 出 、 、 、 各 步 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ,并 分 別 注 明 其 反 應(yīng)類 型 : ; ; ; 。 5、 R CN RCOOH， R Cl+CN- R CN+Cl-（ R為烴 基 ） 。 是 重 要 的 化 工 原 料 ， 它 在 一 定 條 件 下 可發(fā) 生 以 下 變 化 ：H2O(H+)（ 1） 寫 出 A、 B、 D的 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 式 ： A ， B ， D 。（ 2） 寫 出 下 列 化 學(xué) 方 程 式 ： ； 。（ 3） 若 E為 環(huán) 狀 化 合 物 ， 則 其 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 式 。