选修5第三章第四节《有机合成》
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邻羟基苯甲酸 俗称:水杨酸
1898年，德国化学家Hoffmann霍夫曼改 善了水杨酸的疗效
→
水杨酸
乙酰水杨酸 （阿司匹林）
水杨酸
乙酸酐
乙酰水杨酸
1899年由德国拜尔公司开始生产，应用 于临床，取名阿司匹林（Aspirin ），是第一 种重要的人工合成药物。
阿司匹林晶体
彩色增强扫描电子显微照片
阿司匹林药品
② 裂化和裂解反应； ③ 脱羧反应；R-COONa + NaOH 强热 RH + Na2CO3
一般情况下，羧酸中的羧基较为稳定，不易发生 脱羧反应，但在特殊条件下，羧酸能脱去羧基（失去 二氧化碳）而生成烃。常用方法是将羧酸的钠盐与碱 石灰（CaO+NaOH）或固体氢氧化钠强热。
④ 烯烃或炔烃氧化(C=C或C≡C断开)等
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
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。
1990年诺贝尔化学奖—科里
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。
目标化合物
中间体
中间体
基础原料
逆向合成分析法示意图
用化学方法人工合成自然物质
HO
O
• 维生素C
O
HO
HO
OH
用化学方法人工合成物质
修饰 •自然物质
解热镇痛药物——阿司匹林
追溯：阿司匹林
2000多年前，希腊生理学家和医学家 希波克拉底（Hippocrates）发现，杨树、 柳树的皮叶中含有能镇痛和退热的物质。
OH
ONa
→
CO 2
加压
OH
→ COONa H+
OH COOH
工业上常用此法合成水杨酸。
考虑： • 基团的保护 • 优选合成路线
例1、由异丁烯合成甲基丙烯酸方法
CH3 H2C C CH3
CH3 CH3-C=CH2
Br2
BrBr CH3-C-CH2
CH3
NaOH H2O
O CH3-C
C
浓H2SO4
如：在O3、Zn、H2O条件下氧化
8、官能团数目的改变
如 CH3CH2OH
HO—CH2CH2—OH
CH3CH2OH 消去H2O CH2 = CH2
X2 加成
X—CH2CH2 —X
水解
HO—CH2CH2—OH
8、官能团数目的改变
消去HCl
Cl2加成
消去HCl
①含C═C或C≡C的单体加聚；
②缩聚
a、二元羧酸与二元醇（或羟基酸）缩聚 b、二元羧酸与二元胺（或氨基酸）缩聚 c、酚与醛缩聚(生成酚醛树脂）
（8）苯环上引入官能团：
6、合成分析法 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。
Cu/Ag △
2CH3CHO
+2H2O
②C≡C与H2O加成
催化剂
CH≡CH + H2O 加热加压CH3CHO
③糖类水解
（5）引入─COOH：
1、醛基氧化
2、羧酸酯水解
3、苯的来自百度文库系物氧化 4、羧酸盐酸化
（6）引入─COOR（酯基）：
①醇酯 由醇与羧酸 酯化； ②酚酯 由酚与羧酸酐 酯化
（7）引入高分子：
（1）引入C=C 或 C≡C
①卤代烃的消去
CH3CH2Br +NaOH
醇 △
CH2=CH2↑+ NaBr+ H2O
②醇的消去
CH3CH2 OH
浓硫酸 170℃
CH2=CH2↑
+H2O
③炔烃加成引入C=C
CH≡CH + HBr
催化剂
△
CH2=CHBr
（2）引入─X：
①烃与X2取代光照
CH4 +Cl2
CH2=C-COOH 浓H2SO4 CH3 CH3OH
CH2=C-COOCH CH3
例2：以乙烯为原料合成草酸二乙酯的合成。（逆推）
O C—OC2H5 C—OC2H5
O
H2C—Cl H2C—Cl
CH2
O
C—OH 2 C2H5OH + C—OH
O O
H2C—OH H2C—OH
C—H C—H
O
CH2
练习：用2-丁烯、乙烯为原料设计的合成路线
O C OH C OH
浓H2SO4
Br2
Br
Br
OH
NaOH
O
Br2
Br
O OH
NaOH
Br C2H5OH
Br水
OH
O O
得路线
O O O
O
7、增加或减少碳链
增加碳链：
① 酯化反应 ② 醇分子间脱水(取代反应)生成醚 ③加聚反应 ④缩聚反应 ⑤ C=C或C≡C与HCN加成等
减少碳链：
① 水解反应：酯、糖类、蛋白质(多肽)水解
O O
认目标 巧切断 再切断 …… 得原料
1、逆合成分析：
O
O
OH
Br
C OH
CH
CH2
CH2
CH2
O
C OH
CH
CH2
CH2
CH2
O O
O+ OH
O Br
OH
Br
Br
O
Br
2、合成路线： OH
CH2 Br2
Br CH2
NaOH
OH CH2
Cu
CH2
O CH2 水 CH2 2
Br O
C H O2
CH
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。
3、有机合成的过程
基础原料 辅助原料
副产物 中间体 辅助原料
副产物 中间体 辅助原料
目标化合物
有机合成过程示意图
4、有机合成的设计思路
关键： 设计合成路线，即碳骨架的构建、官能团的引入 和转化 。
5、官能团的引入（知识储备）
CH3Cl+ HCl
Br
+
催化剂
Br2
+ HBr
②不饱和烃与HX或X2加成
CH2=CH2+Br2
CH2BrCH2Br
③醇羟基与HX取代；
△
C2H5OH + HBr
C2H5Br + H2O
④苯酚与浓溴水的反应
（3）引入─OH：
①卤代烃水解（碱性条件）；
水
C2H5Br +NaOH △ C2H5OH + NaBr
第三章 烃的含氧衍生物
第四节 有机合成
有机材料的惊艳绽放
新型的ETFE（乙烯一四氟乙烯共聚物）
国家游泳中心（又称“水立方”）是我国第一个采用ETFE（乙烯 ―四氟乙烯共聚物）膜材料作为立面维护体系的建筑。这种材料耐腐 蚀性、保温性俱佳，自清洁能力强。
有机合成
1、有机合成的概念
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。
②醛或酮加氢还原（加成）；
催化剂
CH3CHO +H2 Δ
CH3CH2OH
③C═C与H2O加成 催化剂 CH2=CH2 +H2O 加热加压 CH3CH2OH
④酯的水解
稀H2SO4
CH3COOC2H5 + H2O △ CH3COOH+C2H5OH
（4）引入─CHO或酮：
①醇的催化氧化；
2 CH3CH2OH + O2
1898年，德国化学家Hoffmann霍夫曼改 善了水杨酸的疗效
→
水杨酸
乙酰水杨酸 （阿司匹林）
水杨酸
乙酸酐
乙酰水杨酸
1899年由德国拜尔公司开始生产，应用 于临床，取名阿司匹林（Aspirin ），是第一 种重要的人工合成药物。
阿司匹林晶体
彩色增强扫描电子显微照片
阿司匹林药品
② 裂化和裂解反应； ③ 脱羧反应；R-COONa + NaOH 强热 RH + Na2CO3
一般情况下，羧酸中的羧基较为稳定，不易发生 脱羧反应，但在特殊条件下，羧酸能脱去羧基（失去 二氧化碳）而生成烃。常用方法是将羧酸的钠盐与碱 石灰（CaO+NaOH）或固体氢氧化钠强热。
④ 烯烃或炔烃氧化(C=C或C≡C断开)等
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
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。
1990年诺贝尔化学奖—科里
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。
目标化合物
中间体
中间体
基础原料
逆向合成分析法示意图
用化学方法人工合成自然物质
HO
O
• 维生素C
O
HO
HO
OH
用化学方法人工合成物质
修饰 •自然物质
解热镇痛药物——阿司匹林
追溯：阿司匹林
2000多年前，希腊生理学家和医学家 希波克拉底（Hippocrates）发现，杨树、 柳树的皮叶中含有能镇痛和退热的物质。
OH
ONa
→
CO 2
加压
OH
→ COONa H+
OH COOH
工业上常用此法合成水杨酸。
考虑： • 基团的保护 • 优选合成路线
例1、由异丁烯合成甲基丙烯酸方法
CH3 H2C C CH3
CH3 CH3-C=CH2
Br2
BrBr CH3-C-CH2
CH3
NaOH H2O
O CH3-C
C
浓H2SO4
如：在O3、Zn、H2O条件下氧化
8、官能团数目的改变
如 CH3CH2OH
HO—CH2CH2—OH
CH3CH2OH 消去H2O CH2 = CH2
X2 加成
X—CH2CH2 —X
水解
HO—CH2CH2—OH
8、官能团数目的改变
消去HCl
Cl2加成
消去HCl
①含C═C或C≡C的单体加聚；
②缩聚
a、二元羧酸与二元醇（或羟基酸）缩聚 b、二元羧酸与二元胺（或氨基酸）缩聚 c、酚与醛缩聚(生成酚醛树脂）
（8）苯环上引入官能团：
6、合成分析法 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。
Cu/Ag △
2CH3CHO
+2H2O
②C≡C与H2O加成
催化剂
CH≡CH + H2O 加热加压CH3CHO
③糖类水解
（5）引入─COOH：
1、醛基氧化
2、羧酸酯水解
3、苯的来自百度文库系物氧化 4、羧酸盐酸化
（6）引入─COOR（酯基）：
①醇酯 由醇与羧酸 酯化； ②酚酯 由酚与羧酸酐 酯化
（7）引入高分子：
（1）引入C=C 或 C≡C
①卤代烃的消去
CH3CH2Br +NaOH
醇 △
CH2=CH2↑+ NaBr+ H2O
②醇的消去
CH3CH2 OH
浓硫酸 170℃
CH2=CH2↑
+H2O
③炔烃加成引入C=C
CH≡CH + HBr
催化剂
△
CH2=CHBr
（2）引入─X：
①烃与X2取代光照
CH4 +Cl2
CH2=C-COOH 浓H2SO4 CH3 CH3OH
CH2=C-COOCH CH3
例2：以乙烯为原料合成草酸二乙酯的合成。（逆推）
O C—OC2H5 C—OC2H5
O
H2C—Cl H2C—Cl
CH2
O
C—OH 2 C2H5OH + C—OH
O O
H2C—OH H2C—OH
C—H C—H
O
CH2
练习：用2-丁烯、乙烯为原料设计的合成路线
O C OH C OH
浓H2SO4
Br2
Br
Br
OH
NaOH
O
Br2
Br
O OH
NaOH
Br C2H5OH
Br水
OH
O O
得路线
O O O
O
7、增加或减少碳链
增加碳链：
① 酯化反应 ② 醇分子间脱水(取代反应)生成醚 ③加聚反应 ④缩聚反应 ⑤ C=C或C≡C与HCN加成等
减少碳链：
① 水解反应：酯、糖类、蛋白质(多肽)水解
O O
认目标 巧切断 再切断 …… 得原料
1、逆合成分析：
O
O
OH
Br
C OH
CH
CH2
CH2
CH2
O
C OH
CH
CH2
CH2
CH2
O O
O+ OH
O Br
OH
Br
Br
O
Br
2、合成路线： OH
CH2 Br2
Br CH2
NaOH
OH CH2
Cu
CH2
O CH2 水 CH2 2
Br O
C H O2
CH
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。
3、有机合成的过程
基础原料 辅助原料
副产物 中间体 辅助原料
副产物 中间体 辅助原料
目标化合物
有机合成过程示意图
4、有机合成的设计思路
关键： 设计合成路线，即碳骨架的构建、官能团的引入 和转化 。
5、官能团的引入（知识储备）
CH3Cl+ HCl
Br
+
催化剂
Br2
+ HBr
②不饱和烃与HX或X2加成
CH2=CH2+Br2
CH2BrCH2Br
③醇羟基与HX取代；
△
C2H5OH + HBr
C2H5Br + H2O
④苯酚与浓溴水的反应
（3）引入─OH：
①卤代烃水解（碱性条件）；
水
C2H5Br +NaOH △ C2H5OH + NaBr
第三章 烃的含氧衍生物
第四节 有机合成
有机材料的惊艳绽放
新型的ETFE（乙烯一四氟乙烯共聚物）
国家游泳中心（又称“水立方”）是我国第一个采用ETFE（乙烯 ―四氟乙烯共聚物）膜材料作为立面维护体系的建筑。这种材料耐腐 蚀性、保温性俱佳，自清洁能力强。
有机合成
1、有机合成的概念
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。
②醛或酮加氢还原（加成）；
催化剂
CH3CHO +H2 Δ
CH3CH2OH
③C═C与H2O加成 催化剂 CH2=CH2 +H2O 加热加压 CH3CH2OH
④酯的水解
稀H2SO4
CH3COOC2H5 + H2O △ CH3COOH+C2H5OH
（4）引入─CHO或酮：
①醇的催化氧化；
2 CH3CH2OH + O2