高中化学有机合成

• 1、目标化合物分子的碳骨架的 构建
• 2、官能团的引入和转化
例3。用乙烯和乙苯为原料(其它无机物 自选), 合成下列有机物
?
分 析
合成1
整个过程的反应
光照 取代
NaOH醇 加热 消去
催化剂
加聚
? 分 析 合成2
?
光照 取代
NaOH醇 加热
消去
加成
NaOH水 加热
水解
加成
水解
氧化
氧化
酯化
[ C CH2 ]n
CH3
Br －ONa 显色反应
•三、有机合成的技巧
1. 官能团种类的转换
R—X
R—OH
RCOOH
RCHO
官能团的衍变
2.官能团数目的变化
CH3CH2OH
CH2=CH2
HOCH2CH2OH
ClCH2CH2Cl
官能团的衍变 3. 官能团的位置改变
wk.baidu.com
CH2=CHCH2CH3 CH3CH=CHCH3
CH3CHClCH2CH3
CH3CH2CH2OH
CH3CH(OH)CH3
CH3CH=CH2
有机成环反应规律
1.形成环酯
有机成环反应规律 2.氨基酸形成环状肽
有机成环反应规律
3.形成环醚 4.形成环酸酐
5.形成环烃
四、有机合成的方法
1、正向合成分析法（又称顺推法）
例1
CH3 C CH2 CH3
CH2
C COOH CH3
引入
加热
CH2=CH2+H2O 催化剂 CH3CH2OH
2.醛.酮加氢气
催化剂
CH3CH=O+H2 Δ
CH3CH2OH
催化剂
(CH3)2C=O+H2 Δ (CH3)2CHOH
3.卤代烃水解
CH3CH2Cl
+H2O
NaOH
△
CH3CH2OH
H2SO4
4.酯的水解 CH3COOCH2CH3+H2O Δ CH3COOH+CH3CH2OH
整个过程的反应
光照 取代
NaOH醇 加热
消去
加成
NaOH水
加热
水解
酯化
有机合成遵循的原则
• 1、原料： • 要廉价、易得、低毒、低污染。 • 2、步骤： • 最少，产率最高 • 3、路线： • 要符合“环保、绿色”—提高原子利用率 • 4、操作： • 简单、条件温和、能耗低、易于实现 • 5、按一定顺序和规律引入官能团，不能臆
有机合成
回味从前
知识准备——各类烃及衍生物的主要化学性质：
名称
结
构
化学反应
双键 叁键
－ C＝ C－ － C＝ C－
加成 聚合 加成 聚合
苯环
取代、加成
羟基 醛基
羧基 酯基
－ OH
O － C－ H
O － C － OH
O － C－ O－ R、
取代、消去、氧化
氧化、还原
酯化、酸性 水解
一、有机合成的过程
-X的引入
官能团
光
引入
1.烃与X2的取代 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
Fe
C6H6+Br2
C6H5Br+HBr
2.不饱和烃与HX、X2的加成
CH2=CH2+HBr △ CH3CH2Br
CH≡CH+2Br2 3.醇与HX的取代、
CHBr2CHBr2
△
C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O
-C=C-或-C=O的引入
一、有机合成的过程
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、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。
二、必备的基本知识
➢官能团的引入 ➢官能团的消除 ➢官能团的衍变
➢有机成环反应规律
-OH的引入
官能团
1.烯烃加水
CH3CHO
CH3COO H
CH2Br CH2Br
[ CH2—CH ]n Cl
CH2OH
CHO
CH2OH
CHO
O
O=C CH2
O=C CH2 O
COOH COOH
－NO2
－Br
－SO3H
O2N－
CH3 －NO2
NO2
CH2Cl
－Cl 氧化反应
－CH3
－－CClH3 －COOH
－OH
OH Br－ －Br
△ 2H3CHC=O+2H2O
CH3OH+HCOOH浓硫△酸 HCOOCH3+H2O
官能团的消除
3.加成、氧化除醛基
催化剂
H3CHC=O+H2 Δ
CH3CH2OH
催化剂
2CH3CHO+O2 Δ 2CH3COOH
有机合成基础知识
（1）以两个碳的有机物为例， 请建构有机物官能团相互转化 的关系网络图
（2）以苯为例，建构芳香族化 合物相互转化关系网络图
烃 卤代 卤代烃 水解 醇类 氧化 醛类 氧化 羧酸 酯化 酯类 R—H消去 R—X 取代 R—OH加氢R—CHO R—COOH 水解 RCOOR`
CH3CH3
CH3CH2Br CH3COOC2H5
CH2=CH2 CH=CH CH2=CHCl
CH3CH2OH
引入-COOH的方法有：
@ 醛的氧化 @ 酯的水解 @ 苯的同系物的氧化
官能团的消除
Ni
1.加成消不饱和键 CH2=CH2+H2 △ CH3CH3
催化剂
CH3CH=O+H2 Δ
CH3CH2OH
2.消去、氧化、酯化除羟基
浓硫酸
CH3CH2OH △ CH2=CH2+H2O
2CH3CH2OH+O2
Cu
CH3 C CH2 CH3
CH3
Br Br C CH2 CH3
CH3
OH OH C CH2 CH3
OH O CH3 C C H
CH3
CH2
C COOH CH3
副产物
副产物
基础原 料
辅助原 料
中间体
辅助原 料
中间体
辅助原 料
目标化 合物
四、有机合成的方法
1、正向合成分析法（又称顺推法）
此法采用正向思维方法，从已知原 料入手，找出可直接合成的所需要 的中间产物，并同样找出它的下一 步产物，依次类推，逐步推向合成 目标有机物。
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。
有机合成遵循的原则
• 1、原料： • 要廉价、易得、低毒、低污染。 • 2、步骤： • 最少，产率最高 • 3、路线： • 要符合“环保、绿色”—提高原子利用
率
• 4、操作： • 简单、条件温和、能耗低、易于实现 • 5、按一定顺序和规律引入官能团，不
2、逆合成分析法：
以乙醇为原料，合成乙二酸乙二酯
COOH
5
COOH
6
4 CH2OH
CH2OH
CH2OH CH2OH
CH2Br
3
2
CH2Br
CH2==CH2
1
CH3CH2OH
以乙醇为主要原料如何制备乙二醇？
2、逆合成分析法：
目标化 合物
中间体
中间体
基础 原料
原料
顺
顺
中间产物
逆
逆
产品
设计合成路线的关键：
造不存在的反应。
有机合成的思路：
• 分析碳链的变化 • 分析官能团的变化 • 分析题中的信息 • 分析方法：正向合成、逆向合成、
综合比较
已知 C O 在一定情况下可与HCN加成
反应，
R C O + HCN
R
R CN H2O
O R
C
R C C OH
R OH
OH
试以甲醇、丙酮和HCN为原料，制备有机 玻璃－聚甲基丙烯酸甲酯 COOH
官能团 引入
1.醇与卤代烃的消去反应
1）某些醇的消去引入C=C
CH3CH2OH
浓硫酸 170℃
CH2=CH2+H2O
2）卤代烃的消去引入NCa=OCH醇△
CH3CH2Br
CH2=CH2+HBr
3）炔烃加成引入C=C
CH≡CH + HBr
2.醇的氧化
催化剂
△
CH2=CHBr
Cu △
2CH3CH2OH+O2 2H3CHC=O+2H2O