重要有机物之间的相互转化

有机化合物之间的转化关系
CH3CH3
取代 CH3CH2Br
消去 水解 取代
加成 (H2，X2，HX， CH2＝CH2 H2O加消，成去HCN)CH3CH2OH
CH3CHO
加成(H2，X2，HX，
H2O，HCN)
CH≡CH
• CH3CH3 + Br2 光(hv) CH3CH2Br + HBr
•
CH3CH2Br
加成
消去
氧化
氧化
CH3CH2OH
CH3CHO
加成
还原 酯化
CH3COOCH2CH3
CH3COOH
有机化合物之间的转化关系
取代
烷
加成 消去 加成
烯
消去
加成 炔
卤代烃
官能团
水解 取代
醇
加成
氧化
氧化
醛
还原 酯化
酯
羧酸
有机化合物之间的转化关系
CnH2n+2
取代
加成 消去
RCH＝CH2
加成
消去
加成
RC≡CH
包括官能团种类变化、数目变化、位置变化等。
a.官能团种类变化： CH3CH2-Br 水解 CH3CH2-OH 氧化 CH3-CHO b.官能团数目变化： CH3CH2-Br 消去 CH2=CH2 加Br2 CH2Br－CH2Br c.官能团位置变化： CH3CH2CH2-Br 消去 CH3CH=CH2 加HBr CH3CH-CH3
CH3CH2X+ H2O
条 件！！
有机化合物之间的转化关系
CH3CH3 取代 CH3CH2Br
加成 CH2＝CH2
加成 CH≡CH
消去
水解 取代
加成
消去
氧化
氧化
CH3CH2OH
CH3CHO
加成
还原 酯化
CH3COOCH2CH3
CH3COOH
•
2 CH3CH2OH + O2
催化剂 △
2 CH3CHO + 2 H2O
乙烯(CH2＝CH2)的加成(H2，X2， HX，H2O， HCN)
•CH2＝CH2 + H2
催化剂 △
CH3CH3
•CH2＝CH2 + X2
CH2XCH2X
•CH2＝CH2 + HX 催化剂 CH3CH2X
•CH2＝CH2 + H2O 催化剂 CH3CH2OH
•CH2＝CH2 + HCN 催化剂 CH3CH2CN
R-Br
水解 取代
R-OH
加成
氧化
氧化
R-CHO
还原 酯化
RCOOR
RCHale Waihona Puke BaiduOH
有机化合物之间的转化关系
CnH2n+2
取代
R-Br
加成 RCH＝CH2
加成 RC≡CH
消去
加成
消去
加成
水解
R-OH
取代
氧化
氧化
R-CHO
还原 酯化
R-COO-R
R-COOH
——由乙烯合成乙酸乙酯？
有机合成
原料 分子骨架的构造 目标化合物（TM）
有机合成——官能团的引入
• 引入 C＝C 的三种方法：
卤代烃的消去；醇的消去；炔烃的不完全加成。
• 引入 -X 的三种方法：
醇（或酚）的取代；烯烃（或炔烃）的加成； 烷烃（或苯及苯的同系物）的取代。
• 引入 -OH 的四种方法：
烯烃与水的加成；卤代烃的水解；酯的水解； 醛的还原。
有机合成——官能团的转化
•CH≡CH + H2O
催化剂
CH3CHO
△与HCN：
•CH≡CH + HCN 催化剂 CH2＝CH-CN
丙烯腈
有机化合物之间的转化关系
CH3CH3
CH3CH2Br
加成 (H2，X2，HX， CH2＝CH2 H2O加，成HCN)CH3CH2OH
加成(H2，X2，HX，
H2O，HCN)
CH≡CH
CH3CHO
Br
逆向合成分析法
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。
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
草酸二乙酯的合成
官能团的引入和转化
简单、易得
特定结构和功能
有机合成——分子骨架的构造
• 增长碳链
酯化，醇分子间脱水成醚， C＝C、C≡C与 HCN加成，加聚、缩聚等反应
• 减少碳链
酯水解，蛋白质、多肽的水解，裂化、裂解， 烯烃或炔烃的催化氧化等反应
• 成环
多元羧酸和多元醇形成环酯等反应
• 开环
环酯的水解等反应
有机合成——官能团的引入
O C—OC2H5 C—OC2H5
O
草酸乙二酯的合成
O C—OCH2 C—OCH2
O
练习：用2-丁烯、乙烯为原料设计合成路线
O O O
O
• 引入 -X 的三种方法：
醇（或酚）的取代；烯烃（或炔烃）的加成； 烷烃（或苯及苯的同系物）的取代。
• 引入 -OH 的四种方法：
有机化合物之间的转化关系
CnH2n+2
取代
R-Br
加成 RCH＝CH2
加成 RC≡CH
消去
加成
消去
加成
水解
R-OH
取代
氧化
氧化
R-CHO
还原 酯化
R-COO-R
R-COOH
• 引入 C＝C 的三种方法：
有机化合物之间的转化关系
CnH2n+2
取代
R-Br
加成 RCH＝CH2
加成 RC≡CH
消去
加成
消去
加成
水解
R-OH
取代
氧化
氧化
R-CHO
还原 酯化
R-COO-R
R-COOH
有机合成——官能团的引入
• 引入 C＝C 的三种方法：
卤代烃的消去；醇的消去；炔烃的不完全加成。
• 引入 -X 的三种方法：
有机化合物之间的转化关系
CnH2n+2
取代
R-Br
加成 RCH＝CH2
加成 RC≡CH
消去
加成
消去
加成
水解
R-OH
取代
氧化
氧化
R-CHO
还原 酯化
R-COO-R
R-COOH
有机合成——官能团的引入
• 引入 C＝C 的三种方法：
卤代烃的消去；醇的消去；炔烃的不完全加成。
有机合成
——重要有机物之间的相互转化
有机化合物之间的转化关系
CH2＝CH2 加成(H2，X2，HX，
H2O，HCN)
CH≡CH
乙炔(CH≡CH)的加成
• 与H2，X2 ：
•CH≡CH + H2 •CH≡CH + X2
催化剂 △
CH2＝CH2
CHX＝CHX
H2，X2
• 与HX，H2O ：
•CH≡CH + HX 催化剂 CH2＝CHX HX
•
CH3CHO
+
H2
Ni 加热、加压
CH3CH2OH
•
2 CH3CHO + O2
催化剂 △
2 CH3COOH
•
CH3COOH+CH3CH2OH
浓H2SO4
△
CH3COOCH2CH3+H2O
有机化合物之间的转化关系
CH3CH3 加成
CH2＝CH2 加成
CH≡CH
取代 CH3CH2Br
消去 水解 取代
KOH，醇
△
CH2＝CH2↑+ HBr
或 CH3CH2Br + KOH
醇
△
CH2＝CH2↑+ KBr + H2O
•
CH3CH2Br
+
H2O
KOH，水
△
CH3CH2OH+
HBr
或
CH3CH2Br
+
KOH
水
△
CH3CH2OH+ KBr
•
CH3CH2OH
浓H2SO4
170℃
CH2＝CH2↑+ H2O
• CH3CH2OH + HX △