有机合成1
大学有机化学有机合成全面总结
OH
α -氰 醇
α -羟 基 酸
应用范围:醛、甲基脂肪酮 、C8以下环酮
2. 增加二个碳原子的反应
R MgX + CH2 CH2 O
R CH2CH2 H3O+ RCH2CH2OH OMgX
3. 增加多个碳原子的反应
① R-C CH NaNH2 R-C CNa R/X R-C C-R/
其中:R/ 为伯卤代烃 X 为Cl、Br、I
H2O / OH- PX3 Mg
NH3 R-NH2
R-MgX
R-X
① ②
CO2 H3O+
R-COOH
H3O+
NaCN
R-CN
R-NH2 R-NHR
[H]
R-CH2NH2
R-X
R-NR2
2. 羧酸及其衍生物的转换
R-COCl
NH3
R-CONH2
R/OH
R-COOH
NH3
R-COOR/
R/OH
(RCO)2O
H2SO4 H2O
① (BH3)2 ② H2O2 /
OH-
R-CH-CH3(符合马氏规则) OH
R-CH2CH2OH(反马氏规则)
[H]
② R-C=O H(R/) [ O ]
R-CH-OH H(R/)
[ H ] = LiAiH4 、NaBH4 、 H2 / Ni、Pt、Pd等
③ R-COOR/ [ H ] R-CH2OH + R/OH [ H ] = LiAiH4 、C2H5OH + Na 、 H2 / Ni、Pt、Pd等
R-NH2
● 碳环的合成
① 双烯合成(D-A反应)
X△
-X
【高中化学】第三章第5节 有机合成第1课时 高二化学人教版(2019)选择性必修3
CH3COOC2H5+NaOH (4)醛、酮的还原:
CH3COONa+C2H5OH
一、有机合成的主要任务
2、引入官能团
(3)引入羟基(-OH)的5种方法:
(5)酚盐溶液与CO2、HCl等反应
O
OH
催化剂
CH3 C CH3 + H2
CH3 CH CH3
ONa
OH
+ HCl
+NaCl
ONa + CO2+H2O
浓硫酸 170℃
CH2=CH2↑ + H2O
醇 ②卤代烃的消去: CH3CH2Br +NaOH △
CH2=CH2↑+ NaBr+ H2O
催化剂
③炔烃的不完全加成: CH≡CH 有机合成的主要任务 2、引入官能团 (2)引入碳卤键的三种方法:
①烃与卤素单质的取代反应 CH4 +Cl2 光照 CH3Cl+ HCl
3.卤代烃与炔钠的反应:2CH3C≡CH+Na 液氨 2CH3C≡CNa+H2↑
CH3C≡CNa+CH3CH2Cl→CH3C≡CCH2CH3+NaCl
一、有机合成的主要任务
1、碳骨架的构建 (一)增长碳链:
拓展
4.由格氏试剂与卤代烃、醛、酮反应增长碳链
RCl + Mg 无水乙醚 RMgCl
R’—Cl + RMgCl
(3)伯醇被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应:
一、有机合成的主要任务
一、有机合成的主要任务
2、引入官能团
思考与讨论: 我们在各类有机物化学性质的学习中,已经接触了很多有机化学反应。 请你从官能团转化的角度对其进行分类整理,讨论引入常见的官能团(如碳碳双键、碳 卤键、羟基、醛基、酸基、酯基)有哪些方法,并举例说明。
高中化学选择性必修三 第3章 第5节 第1课时 有机合成的主要任务 讲义
一、有机合成 1.有机合成的概念有机合成指利用相对简单、易得的原料,通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团,由此合成出具有特定结构和性质的目标分子的过程方法。
2.有机合成的任务和过程3.有机合成的原则(1)起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。
(2)尽量选择步骤最少的合成路线,使得反应过程中副反应少、产率高。
(3)符合“绿色化学”的要求,操作简单、条件温和、能耗低、易实现、原料利用率高、污染少,尽量实现零排放。
(4)按照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。
二、有机合成中的碳骨架的构建和官能团的引入 1.构建碳骨架 (1)增长碳链①卤代烃与NaCN 的反应CH 3CH 2Cl +NaCN―→CH 3CH 2CN(丙腈)+NaCl ; CH 3CH 2CN ―――→H 2O 、H+CH 3CH 2COOH 。
①醛、酮与氢氰酸的加成反应CH 3CHO +HCN―→;―――→H 2O 、H +。
①卤代烃与炔钠的反应2CH 3C≡CH +2Na――→液氨2CH 3C≡CNa +H 2;CH 3C≡CNa +CH 3CH 2Cl―→CH 3C≡CCH 2CH 3+NaCl 。
①羟醛缩合反应CH 3CHO +――→OH -。
(2)缩短碳链 ①脱羧反应R—COONa +NaOH――→CaO①R—H +Na 2CO 3。
①氧化反应―――――――→KMnO 4H +,aq;R—CH==CH 2―――――――→KMnO 4H +,aqRCOOH +CO 2↑。
①水解反应:主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
①烃的裂化或裂解反应C 16H 34――→高温C 8H 18+C 8H 16;C 8H 18――→高温C 4H 10+C 4H 8。
(3)成环①二烯烃成环反应(第尔斯-阿尔德反应)①形成环酯+浓硫酸①+2H 2O 。
①形成环醚①环酯水解开环①环烯烃氧化开环2.常见官能团引入或转化的方法 (1)碳碳双键 ①醇的消去反应CH 3CH 2OH―――→浓H 2SO 4170 ①CH 2==CH 2↑+H 2O 。
有机合成第二章-1
CH2COOC2H5 CH2COOC2H5
+
COOC2H5 COOC2H5
1. C2H5ONa 2. H2O
CH2COOC2H5 O CHCOOC2H5 C COOC2H5
HCl, H2O reflux
CH2COOH O CH2 C COOH
OC2H5 C6H5COCH2COOC2H5 + O OC2H5
用仲胺
O NHR2 N H N H N H
O
R2NH H+
NR2
NR2
Cl + CO2C2H5
NR2
O
CO2C2H5
CO2C2H5
RX / XCH2 - Ph / XCH2CH2Ph / XCH2CH = CH2 RCOX / XCH2COOCH3 / X CH2COCH3
O O O
C = C CH O C=C
NaNH2 CH3N(CH2CH2Cl)2 + C6H5CH2CN 1.H2O, H+ 2. C2H5OH, H+
C6H5 H3C N COOC2H5
4. 烯胺
醛酮的a-氢,酸性弱,易发生羟醛缩合反应. 其一含a-氢, 另一不含a-氢 否则产物混和.
烯胺的制备 1963年, G. Stork使用醛和叔丁基胺形成烯胺 sichiff碱 p-TsOH, 甲苯带水(Dean and Stark apparatus), 或用分 子筛除水
1.OH-, H2O, 2. H+, H3C
O
O C6H5
用酰氯进行酰化时,常用醇镁作缩合剂,并在惰性溶剂中进行,以防酰 氯与醇发生反应。
5.小结: 1)乙酰乙酸乙酯的制备(Claisen反应) 2)乙酰乙酸乙酯的应用:
有机合成设计-1
第一章:有机合成设计概论“有机合成设计”是指在有机合成的具体研究工作中对拟采用的各种方法进行评价和比较,从而确定一条最经济有效的合成路线;合成设计的思想方法和原理也属于有机合成的逻辑学范畴,它包括了对已知合成方法的归纳、演绎、分析和综合等逻辑思维形式,以及对研究中意外出现的结果所作的创造性思维方式。
“有机合成设计”实际上就是有机合成的方法论。
一、有机合成设计三种策略:1、利用新反应的策略关键是如何将新反应组织到一个合成路线的关键步骤中去Sharpless-AE反应:不对称环氧化反应D-(-)-tartrate"O"L-(+)-tartrate M e3C O O H, T i(O P r i)4C H2C l2, -20o C70%-90%OR1R2R3O H>90%eeC10H21O H(-)-D E TC10H21O HOHHC10H21OHH(+)-D isp arlu re T i(O P r i)4t-B u O O H取代咪唑烷作为四氢叶酸的模拟物转移单碳结构:N H N H2N NHRT sM e+C H C NN HNH HR2、 由原料而定的策略:关键是如何充分利用原料的结构特征及反应特性葡萄糖用于白三烯A4的合成:O H OHHPHP O O HM sO O C H 3H C l23OOHHC O O C H3以L-谷氨酸合成(+) or(-)-Butyl nonoctaeHO O CC O O N H 2H2(+)-b u ty l n o n o ctate2(-)-b u ty l n o n o ctate3、特定目标分子的合成策略:有机合成设计最常遇到的情况,以上两种情况最终都会归结到一个特定目标分子的合成有机合成的目标分子包括天然的与非天然的有机化合物。
二、有机合成设计的三个步骤:1、对目标分子的结构特征和已知的理化性质进行收集和观察,由此可以简化合成或避免不必要的弯路角鲨烯:30个碳,具有中心对称性,可以从中间向两边对称合成C H O C H OL i+2C H OO H C同上CH O C H O前列腺素E2分子中β-羟基酮体系不稳定,因此在合成时应把这一结构单元的形成放在最后几步:HH2、在对目标分子考察的基础上,采用反合成分析的方法,倒推出合成目标分子的各种路线和各种易得起始原料。
有机合成——反应机理-1
1a
1a 1a 1b[d] 1c 1d 1d 1d
CHCl3
CH2Cl2 Dioxane Neat Neat Neat Neat Neat
47
34 0 46 39 49 37 34
[a] Reaction conditions: catalyst (0.004 mmol), 2a (1.5 mmol), 3a (1.0 mmol), 90 oC, 8 h, 2.0 mL solvent was added if noted. [b] Based on 3a used, determined by 1H NMR using CH3NO2 as the internal standard. [c] In reflux. [d] 1b contains trace of impurity (see experimental section). [e] Reaction temperature 80 oC. [f] Reaction conditions: catalyst (0.002 mmol), 2a (3.0 mmol), 3a (2.0 mmol), 100 oC, 16 h.
O
O
R2
+
H2O
Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 2605-2609
背景:
O O R1 O R2 + AuCl3/AgOTf Solvent R1 O R2
J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6884-6885 J. Org. Chem. 2005, 70, 5752-5755 Org. Lett., 2005, 7, 673-675
Endo-产物
Exo-产物
有机合成机理1周环反应机理
分子轨道对称守恒原理和前线轨道理论是近代有机化学中的重大
成果之一。为此,轨道对称守恒原理创始人之一R.霍夫曼和前线轨
道理论的创始人福井谦一共同获得了1981年的诺贝尔化学奖。
1.σ-键的形成 当两个原子轨道沿着键轴方向对称重叠时,可形成两个σ-键的分
子轨道。对称性相同的原子轨道形成σ-成键轨道,对称性不同的原 子轨道形成σ*反键轨道。
以丁二烯为例讨论——丁二烯电环化成环丁烯时,要求: 1.C1—C2,C3—C4沿着各自的键轴旋转,使C1和C4的轨道结合形 成一个新的σ-键。 2.旋转的方式有两种,顺旋和对旋。 3.反应是顺旋还是对旋,取决于分子是基态还是激发态时的HOMO 轨道的对称性。 丁二烯在基态(加热)环化时,起反应的前线轨道HOMO是ψ2 所以丁二烯在基态(加热)环化时,顺旋允许,对旋禁阻。
25 ℃ 顺旋
CH3 Ph
CH3
CH3 H H CH3
顺旋 H3C H H
hυ 对旋 CH3
HH CH3 CH3
二、4n+2个π电子体系的电环化
以己三烯为例讨论,处理方式同丁二烯。先看按线性组合的己三烯的六个分子轨道。
ψ6
E6
ψ5
E5
ψ4
E4
E
ψ3
E3
ψ2
E2
ψ1
E1
基态 激发态
从己三烯为例的π轨道可以看出: 4n+2π电子体系的多烯烃在基态(热反应时)ψ3为HOMO,电环化
时对旋是轨道对称性允许的,C1和C6间可形成σ-键,顺旋是轨道对称 性禁阻的,C1和C6间不能形成σ-键。
顺旋(禁阻)
对旋(允许)
ψ3 己三烯的热环合
130 ℃
CH3 H
有机合成路线设计 (1)
(2)根据反应中的特殊条件进行推断 ①NaOH的水溶液:卤代烃、酯的水解反应。 ②NaOH的醇溶液:卤代烃的消去反应。 ③浓硫酸,加热:醇的消去、成醚、酯化;苯环的硝化。 ④溴水或溴的CCl4溶液:烯烃、炔烃的加成。 ⑤O2/Cu或Ag,加热:醇的催化氧化。 ⑥新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液:醛被氧化为羧酸(或羧酸盐)。 ⑦稀硫酸:酯的水解;糖、蛋白质等的水解。 ⑧H2,催化剂:烯烃、炔烃、苯环、醛、酮的加成。 ⑨卤素,光照:烷烃、苯环侧链烷基上氢原子的取代。 ⑩卤素,催化剂:苯环上氢原子的取代。
【模型构建】 有机合成
合成的任务
构建碳骨架 增长和缩短、成环等过程 官能团的引入、转化、消除及保护
合成路线的设计
原则
成本低、产率高 环境友好、路线短
方法 逆向设计合成路线
【学习评价】 教材P92
分析: 切割法
OH 苯甲酸 H
Cl 苯甲醇
碳氧双键一端补—OH,形成—COOH;另一端补上H,形成—OH。
苯甲酸甲酯的合成路线设计:
KMnO4溶液
Cl
Cl2,光照
OH
苯甲酸
H
NaOH溶液∆
苯甲醇
浓H2SO4 ∆
CCl3
发生在苯环侧 链上的取代
最后一步 引入硝基
取代反应
还原反应
引入酰胺基 逆推得出F的结构
抓住物质的碱性,讨论物质的碱性对该反应产生的影响。
(3)合成路线分析
目标产物
模仿第⑤步
NH2
原料反应物
1. CH2=CH2 +H2O
有机合成公开课第一课时ppt课件
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
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
由
合成
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
如何引入或转化官能团?
1)引入C=C的方法有哪些? 2)引入卤原子的方法有哪些? 3)引入-OH的方法有哪些? 4)引入-CHO的方法有哪些? 5)引入-COOH的方法有哪些?
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
CH3CH=CHCH3+HCl
2)2,3-丁二醇
CH3CH=CHCH3+Cl2
CH3CHCHCH3+2NaOH 水 Cl Cl
CH3CHCH2CH3 Cl
CH3CHCHCH3 Cl Cl
CH3CHCHCH3+2NaCl OH OH
<2>官能团的转化: 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
1)分子骨架的构建:
碳链增长的反应有: 烯烃、炔烃的加成聚合反应;酯 化反应;醇分子间脱水成醚的反应等; 碳链缩短的反应有: 烷烃的裂化、裂解反应;
烯、炔、苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化等
有机物成环的方法有: 酯化法
chapter25-1新型有机合成方法1
组合化学
• mixed—split synthesis
组合化学合成仪器
瑞士CHEMSPEED组合化学合成仪、 美国irori固相合成仪、 美国kem平行合成仪、...
瑞士CHEMSPEED组合化学合成仪
Heidolph平行合成/蒸馏/浓缩仪
在典型的反应中以0.002 mol OsO4(或K2OsO2(OH)2)和0.01 mol各种金鸡纳 碱衍生物做催化刘,以计量的K3Fe(CN)6,做氧化剂,大多数烯 烃都能高产率、高ee值地转化成光学活性邻二醇,且反应条件极为温和,无需 低温、无水、无氧等条件。光学活性邻二醇极易经过宫能团转变形成其它光学 活性产物,使这一反应成为应用前景最为广泛的催化不对称反应之一
顺式配位
乙烯被取代 后生成8
分解生成 卡宾络合 物
2+2环加成反 应杂金属环丁 烷
Grubbs catalyst
分 子 结 构
Schrock catalyst
Grubbs Catalyst 2nd Generation
兼容性, 稳定性好,易制备
25.11 组合化学
• 组合合成:利用组合方法,将不同的化学构建单元 (building block)通过化学反应生成系列结构不同衍生物, 并从中做出优化筛选
混合一均分法
混合一均分法 (一珠一肽):混合一均分法过程:若n个底物分别与树脂珠 连接后,混合,等量分成m份,然后分别与 m个单体中的每一个进行反 应,所得产物再混合,再把混合物分成P等份,分别与m个单体中的每一 个进行反应, 如此逐步继续,直到反应结束,最后得到若干化合物亚 库。最终所得化合物的总数为 m· P⋯组成化合物库 n·
单个化平行合成法
(parallel synthesis of singIe compounds)
乙炔合成1丁醇方程式
乙炔合成1丁醇方程式乙炔是一种有机化合物,由两个碳原子和两个氢原子组成。
它是一种无色、有刺激性气味的气体,非常容易燃烧。
乙炔可以通过多种方法合成,其中一种常见的方法是通过乙炔和水反应生成1丁醇。
这个反应被称为乙炔水化反应,也被广泛应用于工业生产中。
乙炔水化反应的化学方程式为:C2H2 + H2O → C4H8O在这个反应中,乙炔和水在适当的反应条件下进行反应,产生1丁醇。
该反应需要在高温和压力下进行,通常在催化剂的作用下进行反应。
乙炔水化反应的过程可以分为三个阶段:吸附、反应和解吸附。
首先,乙炔和水分子通过物理吸附的方式吸附到催化剂表面上,形成吸附态。
然后,在高温和压力的条件下,乙炔和水分子发生反应,产生产物1丁醇。
最后,产物1丁醇从催化剂表面解吸附,释放出来。
乙炔水化反应在工业上具有广泛的应用。
1丁醇是一种重要的有机化合物,广泛用于化工行业中的合成工艺,如制备酯类、塑料和溶剂等。
乙炔水化反应为1丁醇的生产提供了一种高效和可持续的方法。
在进行乙炔水化反应时,需要注意一些操作指导。
首先,由于乙炔是一种易燃气体,必须采取相应的安全措施,如防止火焰泄漏和保持通风良好。
其次,反应过程需要在高温和压力下进行,操作人员应该掌握好反应条件,并配备相应的反应设备。
总之,乙炔合成1丁醇的反应是一种重要的有机合成反应,具有广泛的应用价值。
了解乙炔水化反应的化学方程式、反应过程和操作指导,对于开展该反应具有指导意义。
这不仅可以在工业生产中合理利用乙炔资源,也对于促进有机合成领域的研究和发展具有积极作用。
《有机合成》PPT优秀课件人教版1
三、合作探究 《有机合成》PPT优秀课件人教版1
达成目标
家庭主妇的福音
一种特别的菜锅——不粘锅。 易清洁的脱排油烟机,人们仅 仅是在锅的内表面和脱排油烟 机的外表面多涂了一层氟树脂。 利用氟树脂优异的热性能、化 学性能、易清洁性能和无毒性 能,它还有最好的耐化学腐蚀 和耐老化的性能。
聚四氟乙烯 作内衬的不粘锅
三、合作探究 《有机合成》PPT优秀课件人教版1
达成目标
有机合成材料之三——合成橡胶
合成橡胶与天然橡胶比,具有高弹性、绝缘性、 耐油和耐高温等性能。如:丁苯橡胶、顺丁橡胶和 氯丁橡胶等。
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三、合作探究 《有机合成》PPT优秀课件人教版1
达成目标
合成高分子化合物
合成橡胶
达成目标
如何解决“白色污染”问题?
1、减少使用不必要的塑料制品; 如用布袋代替塑料袋,用纸制品代替一次性塑料制品 等等;
2、重复使用某些塑料制品; 3、回收各种废弃塑料; 4、使用一些新型的可降解的塑料.
塑料包装制品回收标志
初放时
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1个月
2个月
2.5个月 3个月已消纳
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三、合作探究 《有机合成》PPT优秀课件人教版1
达成目标
谈谈你的见解
使用塑料的“利”与“弊”?
轻便,占用空间小 ; 耐腐蚀;
“利” 可重复使用 ;
……
获取方便, 便宜;
防水;
“弊”
《有机合成》PPT优秀课件人教1
浪费石油资源; 塑料袋烧了会产生有毒气体; 塑料回收还存在很多难度; 再利用过程还可能会对环境造成更大的污染; 不易降解,造成白色污染;
有机合成题1[1]
合成题1、由苯和苯酚合成:NO 2NNOH2、.由甲苯合成:CH3NO 23、由苯和乙醛合成:NCH 34、由丙二酸二乙酯,甲苯及其它试剂合成:CH 2CHCH 2OHCH 35、由甲苯合成:CH 2CH 2NH 26、以甲苯和乙醛为原料合成:N CH 3CH3 7、以丙二酸二乙酯和三个碳的有机物合成:COOH8、由苯、苯甲醛和不超过两个碳的有机物合成:O由苯、苯甲醛和不超过两个碳的有机物合成:O9、由丙烯醛合成2,3-二羟基丙醛。
10、由苯酚及三个碳以下的有机物合成:CH 2CH 2CH 3OMe11、以环己醇和不超过两个碳的有机物合成:O OO O12、由苯酚和不超过三个碳的化合物合成:OHOMeOH13、由环己醇合成:BrClCl14、由硝基苯合成4,4´-二溴联苯。
15、由甲苯和丙二酸二乙酯合成:OHO16、.由苯合成1,2,3-三溴苯。
17、用邻苯二甲酰亚胺和甲苯为原料合成:NH 2CH 218、用苯胺为原料合成:BrBr Br19、由甲苯合成2-溴-4-甲基苯胺。
20、由丙二酸二乙酯和三个碳的有机物合成环丁基甲酸。
21、由苯合成4,4´-二碘联苯。
22、以苯为原料,经重氮盐合成:NO2Br Br23、由苯甲醛和苯乙酮经羟醛缩合反应制备(CH2)324、由苯甲醛和苯乙酮制备O25、由制备COOH 26.用丙二酸二乙酯制备PhPhCOHO27、由OH合成OHBr28、由CH3合成CH3NO2Cl29、以乙酰乙酸乙酯和不超过五个碳的化合物为原料合成CH3CO 30、以苯甲醛和苯为原料合成:31.由HCH3合成DCH3CH2CHCOCH332、以丙二酸二乙酯为原料合成2-甲基丁酸。
33、以苯为原料合成间溴苯胺。
34、以丙二酸二乙酯和甲苯为原料合成CH 2CH 2COOH35、由苯和丙烯为原料合成苯基丙烯基醚OCH 2CHCH 236、以乙炔为原料合成Z -2-己烯(无机试剂任选)C 2H 5C 2H 5H37、以丙二酸二乙酯和甲苯为主要原料合成2-甲基-3-苯基丙酸,其他试剂任选。
26专题1-有机合成解题方法(1)
3.不同酯间缩合
如果两个不同的酯都有α-氢,并在反应条件 下能够发生自缩合,则反应产物应有四种,因而在 合成上意义不大。
如果两个酯中只有其中一个有α-氢,另一个 较活泼的但却没有α-氢,或虽有α-氢,但在反 应条件下不能发生自缩合,则产物虽然理论上有两 种,但实际上有一种是主要的。
迈克尔(Michael, A)缩合,也称为迈克尔反应, 是合成1,5-二羰基化合物的重要反应。
O =O
HOH 2C COOH
OHC CHO
H2C CH 2
合成:
= H 2 C C 2 H ( 1 )O 3 OC H C o H n C e .O H -H O 2 C O CH O H + O O O H
( 2 )Z n /H 2 O
(1) C3H CO2C C3H H
C3H C2H CH OC3H C3H
== C 3 H
O O ( 2 )
= =
O
(1 ) C H 3M g B r
CH 3 H + ,
CH 3 HBr
NaOH
CH 3
(2 ) H 3O +
OH
H 2O
RO R
H 2O
OH
(1 ) B 2H 6
CH 3
(2 ) H 2O 2 / O H - , H 2O
KMnO
4 /H +
• 活化作用 • 钝化作用 • 利用封闭特定位置来导向
活化作用
钝化作用
利用封闭特定位置来导向
保护基
在多官能团化合物的合成中,如果要使几个活性相近的 官能团中的一个发生反应,或使活性相对较弱的官能团 发 . 生反应,则需使用保护基团。
33
有机合成1 特征反应
浓H2SO4
F C10H12O2
A C8H10
Cl2 hv
B
NaOH H2O
C
D
Br2/CCl4
G C8H8Br2
请回答下列问题: (1)已知:6.0 g化合物E完全燃烧生成8.8 g CO2和3.6 g H2O;E的蒸气与氢气的相对 密度为30,则E的分子式为 ; (2)A为一取代芳烃,B中含有一个甲基。由B生成C的化学方程式为 ; (3)由B生成D、由C生成D的反应条件分别是 、 ; (4)由A生成B、由D生成G的反应类型分别是 、 ; (5)F存在于枙子香油中,其结构简式为 ; (6)在G的同分异构体中,苯环上一硝化的产物只有一种的共有 个,其中核磁共 振氢谱有两组峰,且峰面积比为1﹕1的是 (填结构简式)。
: 、
CH 3 CH 2 C CH 3 CH 3
CH 3 C CH 3 CH 2CH 3
CH
CHCH C14H18O、a (3)醇 (4)C6H5CH=C(CHO)CH2CH2CH2CH2CH3 (5) C6H5CH=C(COOH)CH2CH2CH2CH2CH3 + HOC2H5
• (2)a b • (3) • • • (4 • (5)3
-
19
• 0
含有苯环
某有机化合物X(C7H8O)与另一有机化合物Y发生 如下反应生成化合物Z(C11H14O2):
X + Y
浓H2SO4 △
酯
Z + H2O
不含酚羟基
(1)X是下列化合物之一,已知X不能与FeCl3溶液发 生显色反应,则X是 (填标号字母)。
B
A
(C9H18O2)
H +、 加热 水解
C
苏教选修5有机合成(1)教案
[讲解]逆推法合成有机物思路
[探究]用绿色化学的角度出发,有机合成的设计有哪些注意事项?
[讲]不使用有毒原料;不产生有毒副产物;产率尽可能高等
[板书] 3、解题思路:
(1)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)
(2)合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架
2、有机合成的任务;包括目标化合物分子骨架构建和官能团的转化。
3、有机合成过程。
[投影]有机合成过程示意图:
[讲]有机合成的过程是利用简单的试剂作为基础原料,通过有机反应链上官能团或一段碳链,得到一个中间体;在此基础上利用中间体上的官能团,加上辅助原料,进行第二步反应,合成第二个中间体,经过多步反应,按照目标化合物的要求,合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。
[板书]二、逆合成分析法
1、合成设计思路:
[讲]有机合成的解题思路是:首先要正确判断需合成的有机物的类别,它含有哪种官能团,与哪些知识信息有关;其次是根据现在的原料、信息和有关反应规律,尽可能合理地把目标化合物分成若干片段,或寻找官能团的引入、转换、保护方法,或设法将各片段拼凑衍变,尽快找出合成目标化合物的关键;最后将正向推导和逆向推导得出的若干个合成路线加以综合比较,选择出最佳的合成方案。
[板书]第四节有机合成(organic synthesis)
一、有机合成的过程
[思考与交流]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。
[板书机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。
[投影](1)加成反应:
(2)卤代烃+NaCN:CH3CH2Br+NaCN
第4章 有机合成设计-1
ab
a
O
b
b 容易发生消除反应。
Cl + NaO ONa + Cl
四、一基团的拆开
(一) 醇的拆开 1. 简单醇的拆开
TM 1
为如下醇提出一个好的切断:
H3C OH C
H3C CN
H3C OH C
H3C CN
H3C C OH
H3C
+ CN
B
Ph
OHC
+ Ph
P+Ph3
Ph Br
A
Ph
Ph CHO+ Ph3P+
Br
TM12的合成:
CHO
CHO TTM 1421
A
A
Ph
Br PPh3 Ph
P+Ph3 碱
Ph
PPh3
5 芳香酮的拆开
O
MeO TTMM 1414
MeO
H
O
+ Cl
如何制取TM13?
O O
O
TM 1435
在两个可能的切断中,a是较好的,因为它给予 我们的不是卤代烷而是酰卤和一个活化的苯环。
Me C CH
TM3 的拆开和制备
TM 3 OH
OH (1)
O + MeMgI
OH (2)
MgBr
+
O
TM3的合成路线:
O
MgBr
Br2/hv
OH
Mg/Et2O
H+/H2O
如何拆开TM4呢?
TM 4
Ph Ph OH
Ph Ph OH
对称性
CO2Et
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高中化学学案
⑤由乙烯和英它无机原料合成环状化合物E,请在下列方框内填入合适的化合物的结构简式。
CH2=CH2
B
[探讨学习2]:通过对以上有机合成路线的分析,回答以下问题
1、有机合成过程中,原料和U标产物在结构上发生了哪些变化?有机合成的关
键是什么?
2、碳链增长的途径有哪些?
3、碳链缩短的途径有哪些?
归纳小结:「_________________
一.有机合成的关键是[ ___________________
(一)、碳骨架的构建<_________________
1、碳链增长的途径:
ri)方出1:卤代婭的取代反应
①卤虑子的氛基取代
如:浪乙烷f丙酸:增长一个碳原子
CH.CHzBr + NaCN 一________________________________________
CH3CH2CN +2H2+H _ ________________________________
②卤虑子的块晟取代
如:浪乙烷一2—戊烘:增长两个碳原子
CH3CH2Br + Na-C三CCHs - ________________________________
(其中Na-C三CCHs 的制备:2CH3C=CH + 2Na - 2CHsC^CNa + H2)
③笨与R-X的取代
如:由苯制取乙苯 __________________________________________
(2)方法2:加成反应
①雜.酌的加成反应
如:CH3CHO + HCN __ ___________________________
CHsCOCHs + HCN _ ______________________________
②轻理缩合
如CH3CH2CHO + CH3CH2CHO f _________________________________
③炜婭.块婭的加聚.加成反应
2、碳链缩短的途径:
(f)方眩厂 烯務.焕務及呆的同条扬的無化反应 如:®CHsCH =CH :
KMnO”H+).
②CM AC 厂 CH 3
KM N Q4(H+)
CH3
(2)方试2:减.石灰脱菽反应
如:由醋酸钠制备甲烷: _________________________________________
由苯乙酸钠制备苯: ________________________________________ 3、成环与开环的途径:
(1) 成环:如疑基酸分子内酯化
HOCH :CH :COOH ___________________________
(2) 开环:如环酯的水解反应
思考:你还能找出増长碳链、缩短碳链、成环、开环的反应例子吗?(请参考教材P98)
【达标训练儿
1、下列反应可以使碳链增长的是
A 、 C H3CH2CH2CH 2Br 与 NnCN 共热
B 、 CH3CH2CH 2CH2Br 与NaOH 的乙醇溶液共热
C 、 CH 3CH 2CH2CH2Br 与NaOH 的水溶液共热
D 、 C H*CH2CH2CH3(g)与 Be (g)光照
2、下列反应可以使碳链增长1个C 原子的是
4、在一定条件下,烘烧可以进行自身化合反应。
如乙烘的自身化合反应为: 2CH 三CH ―►
CH 三C —CH 二CH?下列关于该反应的说法不正确的是 A 、该反应使碳链增长了 2个碳原子 B 、该反应引入了新官能团
C 、该反应是加成反应
D 、该反应属于取代反应
下列有机物可合成环丙烷的是
A 、碘丙烷与乙烘钠的取代反应 C 、乙醛与乙醛的疑醛缩和反应 3、下列反应可以使碳链减短的是
A 、持续加热乙酸钠和碱石灰的混合物
C 、乙烯的聚合反应
B 、丁醛与氢氟酸的加成反应
D 、丙酮与氢氛酸的加成反应
B 、裂化石油制取汽油 D 、澳乙烷与氢氧化钾的乙醇洛液共热 5、卤代炷能够发生下列反应:2CH 3CH 2Br
2Na CH3CH2CH2CH3 + 2NaBr o
A. CH3CH2CH2CI
B.CH3CHBi-CH2Br
C. CH2BrCH2CH2Br
D.CH3CHBrCH2CH2Br
6、某氯化聚瞇是一种工程塑料,它是由下列物质在虚线处开环聚合而形成的。
7、按要求完成下列转化,写出反应方程式:
(1) CH2===CH2 ------------ ►CH3CH2CH2CH3
(2)CoHsCOONa -------- ►环己烷
8、用化学方程式表示将中苯转化为苯的各步反应
9、已知澳乙烷跟氤化钠反应后再水解可以得到丙酸
CFhCbh B r NaC" CH^CH ~ 2° CH3CH2COOH 产物分子比原化合物分子多了一个碳原子,增长了碳链。
请根据以下框图回答问题。
图中F分子中含有8个原子组成的环状结构。
(1)______________________________________________ 反应①②③中属于取代反应的是(填反应
代号)。
(2) _______________________________ 写出结构简式:E ______ , F o。