鲁科版化学选修五31有机化合物的合成课件.ppt

1、 第三章第三章第一节第一节 有机化合物的合成有机化合物的合成（第一课时）（第一课时）明确目标化合物的结构明确目标化合物的结构大量合成大量合成设计合成路线设计合成路线合成目标化合物合成目标化合物对样品进行结构测定对样品进行结构测定 试验其性质或功能试验其性质或功能 有机合成（思路）步骤：有机合成（思路）步骤：有机合成的概念有机合成的概念 利用利用简单简单、易得易得的原料，的原料，通过有机反应，生成具有特通过有机反应，生成具有特定定结构和功能结构和功能的有机化合物。的有机化合物。设设计计合合成成路路线线关键关键碳骨架的构建碳骨架的构建官能团的引入官能团的引入引入卤原子引入卤原子引入碳碳双键引入碳碳

2、双键引入羟基引入羟基引入羰基引入羰基引入羧基引入羧基增长碳链增长碳链缩短碳链缩短碳链开环，成环开环，成环1 有机合成的关键有机合成的关键CHCH3 3CHCH2 2Br+NaCN CHBr+NaCN CH3 3CHCH2 2CN+NaBrCN+NaBrCHCH3 3CHCH2 2Br+NaBr+Na C C CCHCCH3 3CHCH3 3CHCH2 2-C-C CCHCCH3 3+NaBr+NaBrCHCH3 3CHO+HCNCHCHO+HCNCH3 3CH-CNCH-CNOHOH（-H加成）加成）CHCH3 3CHO+CHCHO+CH3 3CHO CHO CHCH3 3CH(OH)CHCH

3、(OH)CH2 2CHOCHO醛醛.酮酮.炔烃加炔烃加HCN羟醛缩合；羟醛缩合；2、能使碳链增长的反应通常有：、能使碳链增长的反应通常有：卤代烃的卤代烃的取代反应；取代反应；1 1、卤代烃的取代反应；、卤代烃的取代反应；（1 1）与）与NaCNNaCN；（；（2 2）与炔钠；与炔钠；2 2、醛酮的加成反应；、醛酮的加成反应；（1 1）与）与HCNHCN（2 2）羟醛缩合；）羟醛缩合；3 3 炔烃加炔烃加HCN.HCN.小结：小结：能使碳链增长常用的方法：能使碳链增长常用的方法：3 3、碳链缩短的反应通常有：、碳链缩短的反应通常有：CH3COONa+NaOH CH4+Na2CO3CH3CH2KM

4、nO4COOHCHCH3 3CH=CCHCH=CCH3 3CHCH3 3KMnO4CHCH3 3CHOCHO+CH+CH3 3CCHCCH3 3O O苯的同系物的苯的同系物的氧化反应氧化反应羧酸盐的脱羧反应羧酸盐的脱羧反应烯烃、炔烃烯烃、炔烃的氧化反应的氧化反应（KMnO4）R-COONa+NaOH R-H+Na2CO3通式：通式：小结：能减短碳链的常用方法小结：能减短碳链的常用方法1、氧化反应（酸性、氧化反应（酸性KMnO4溶液）溶液）（1）烯烃、炔烃；（）烯烃、炔烃；（2）苯的同系物）苯的同系物2、脱羧反应、脱羧反应R-COONa+NaOH R-H+Na2CO3通式：通式：（1）、在分子中

5、引入）、在分子中引入卤素原子卤素原子的反应通常有：的反应通常有：CHCH4 4+Cl+Cl2 2（光）（光）CHCH3 3Cl+HClCl+HClCHCH2 2=CH=CH2 2+Br+Br2 2CHCH2 2Br-CHBr-CH2 2BrBrCHCH3 3CHCH2 2OH+HBrCHOH+HBrCH3 3CHCH2 2Br+HBr+H2 2O OBr+Br+Br2 2 Fe+HBr+HBr烃烃与与X2取代取代CH3CH=CH2+Cl2 ClCH2CH=CH2+HCl一定条件一定条件醇醇与与HX的取代的取代含有含有-H-H烯烃，炔烃，醛烯烃，炔烃，醛 酮酮.羧酸与卤素的取代羧酸与卤素的取代烯

6、烃、炔烃烯烃、炔烃与与HX、X2的加的加成成在有机合成中除了构建碳骨架，官能团的引入、转化或消除在有机合成中除了构建碳骨架，官能团的引入、转化或消除是有机合成中的重要环节。是有机合成中的重要环节。讨论讨论 引入引入-X，-OH，羰基，羧基，碳碳双键方法有哪些。，羰基，羧基，碳碳双键方法有哪些。小结：小结：分子中引入卤素原子的常用方法分子中引入卤素原子的常用方法1 1、取代反应、取代反应（1 1）烃与）烃与X X2 2的取代；（的取代；（2 2）醇与）醇与HXHX的取代的取代（3 3）含有）含有-H-H烯烃，炔烃，醛，酮，羧酸烯烃，炔烃，醛，酮，羧酸与卤素取代与卤素取代2 2、加成反应、加成反应

7、 烯烃、炔烃与烯烃、炔烃与HXHX、X X2 2的加成的加成（2）、在分子中引入）、在分子中引入羟基羟基的反的反应通常有：应通常有：CHCH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O CHO CH3 3CHCH2 2OHOH一定条件一定条件卤代烃在碱卤代烃在碱性条件下水解性条件下水解CHCH3 3CHCH2 2Br+NaOH CHBr+NaOH CH3 3CHCH2 2OH+NaBrOH+NaBrH H2 2O O烯烃与水加成烯烃与水加成 CH CH3 3CHO+HCHO+H2 2 CH CH3 3CHCH2 2OH OH 催化剂催化剂醛、酮中羰基醛、酮中羰基与与H H2 2加成加成CHCH3

8、3COOH CHCOOH CH3 3CHCH2 2OH OH LiAlH4羧酸还原羧酸还原小结：小结：分子中引入羟基的常用方法分子中引入羟基的常用方法1 1、水解、水解（1 1）卤代烃；（）卤代烃；（2 2）淀粉）淀粉2 2、加成反应、加成反应（1 1）烯烃与水；（）烯烃与水；（2 2）醛、酮与）醛、酮与H H2 23 3、羧酸还原、羧酸还原 LiAlHLiAlH4 4做还原剂做还原剂（3）、在分子中引入羰基（醛基）的反应通常是：）、在分子中引入羰基（醛基）的反应通常是：2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2OCu醇的催醇的催化氧化化氧化（4）、在分子中引入羧基的反应通常有：）、在分

9、子中引入羧基的反应通常有：CH3CH2KMnO4COOHCHCH3 3CHO+2Cu(OH)CHO+2Cu(OH)2 2CHCH3 3COOH+CuCOOH+Cu2 2O+2HO+2H2 2O O醛的氧化醛的氧化烯烃及苯烯烃及苯的同系物的同系物被氧化被氧化CHCH3 3CH=CCHCH=CCH3 3CHCH3 3KMnO4CHCH3 3COOHCOOH+CH+CH3 3CCHCCH3 3O O小结：小结：分子中引入羰基（醛基）的主要途径分子中引入羰基（醛基）的主要途径 醇的催化氧化；醇的催化氧化；分子中引入羧基的主要途径：分子中引入羧基的主要途径：氧化反应氧化反应（1 1）醛的氧化（）醛的氧化

10、（2 2）苯的同系物氧化（）苯的同系物氧化（3 3）烯烃）烯烃氧化氧化 鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)（5）在分子中引入碳碳双键的反应通常有）在分子中引入碳碳双键的反应通常有CHCH3 3CHCH2 2OH CHOH CH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O 浓浓H2SO4170170CHCH3 3CHCH2 2Br+NaOH CHBr+NaOH CH2 2=CH=CH2 2+NaBr+H+NaBr+H2 2O O醇醇醇、卤代烃的醇、卤代烃的消去反应消去反应(1)(1)(2)(2)小结：小结：分子中引入碳

11、碳双键的方法分子中引入碳碳双键的方法消去反应消去反应：（1 1）醇；（）醇；（2 2）卤代烃；）卤代烃；鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)官能团的消除官能团的消除通过加成消除通过加成消除不饱和键不饱和键通过消去或氧化或酯化或取代等消除通过消去或氧化或酯化或取代等消除羟基羟基通过加成或氧化消除通过加成或氧化消除醛基醛基通过消去反应或水解反应可消除通过消去反应或水解反应可消除卤原子卤原子鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)加成加成消去消去加成加成

12、消去消去加成加成取代取代加成加成学生练习学生练习鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)第三章第三章第一节第一节 有机化合物的合成有机化合物的合成（第二课时）（第二课时）鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)有机合成遵循的原则1）起始原料要廉价、易得、低毒、低）起始原料要廉价、易得、低毒、低污染污染通常采用通常采用4个个C以下的单官能团以下的单官能团化合物和单取代苯。化合物和单取代苯。2）尽量选择步骤最少的合成路线）尽量选择步骤最少的合成路线以保证较

13、高的产率。以保证较高的产率。3）满足）满足“绿色化学绿色化学”的要求。的要求。4）操作简单、条件温和、能耗低、易）操作简单、条件温和、能耗低、易实现实现5）尊重客观事实，按一定顺序反应。）尊重客观事实，按一定顺序反应。鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)正向合成分析法正向合成分析法 从从已知原料已知原料入手，经过（入手，经过（中间体中间体）碳链的连）碳链的连接和官能团的安装来完成。接和官能团的安装来完成。基础原料基础原料中间体中间体中间体中间体目标化合物目标化合物首先要比较原料分子和目标化合物分子在结构首先要比较原料分

14、子和目标化合物分子在结构上的异同，包括官能团和碳骨架两方面的异同，上的异同，包括官能团和碳骨架两方面的异同，然后设计由原料分子转向目标化合物分子的合然后设计由原料分子转向目标化合物分子的合成线路成线路鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)由乙烯制备乙酸乙酯乙酸乙酯的设计思路乙烯乙烯乙醇乙醇乙醛乙醛乙酸乙酸乙酸乙酯乙酸乙酯26中间体中间体目标化合物目标化合物原料原料安装羟基官能团安装羟基官能团安装羧基官能团安装羧基官能团CH2=CH2CH3CH2OHCH3COOHCH3COOC2H5CH3CHO鲁科版化学选修五3.1有机化

15、合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)逆向合成分析法逆向合成分析法思路思路 ；目标化合物是由什么物质反应得到的，（就；目标化合物是由什么物质反应得到的，（就是反应中间体）该物质又是由哪种物质反应得到的，是反应中间体）该物质又是由哪种物质反应得到的，（反应中间体）按照这种思路倒推下去就能找到起始（反应中间体）按照这种思路倒推下去就能找到起始原料是什么。原料是什么。逆向合成法逆向合成法就是对目标化合物进行切割，分解找出是就是对目标化合物进行切割，分解找出是由什么物质反应得来的，如果有多种方法应当优选，由什么物质反应得来的，如果有多种方法应当优选，选取那

16、种原料易得，方法简单，安全环保符合绿色合选取那种原料易得，方法简单，安全环保符合绿色合成思想。成思想。基础原料基础原料中间体中间体中间体中间体目标化合物目标化合物逆向合成分析法示意图逆向合成分析法示意图鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)2 C2H5OHCOC2H5COC2H5OOCOHCOHOO+例例 乙二酸二乙酯的合成乙二酸二乙酯的合成-切割逆推切割逆推法法H2COHH2COHH2CClH2CClCH2CH2CHCHOO鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(

17、共21张PPT)如何由如何由CH2=CH2制备乙二酸乙二酯制备乙二酸乙二酯?O=CO=CCH2CH2OOCH2=CH2CH2BrCH2BrCH2OHCH2OHCHOCHOCOOHCOOHBr2NaOH(aq)OO浓浓H2SO4O=CO=CCH2CH2OO鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)例题例题 化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如下图所示的反应：试写出：(1)化合物A、B、C的结构简式：

18、、。(2)化学方程式：AD ，AE 。(3)反应类型：AD ，AE 。27鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)练习：用练习：用2-2-丁烯、乙烯为原料设计丁烯、乙烯为原料设计 的合成路线的合成路线认目标认目标巧切断巧切断再切断再切断得原料得原料得路线得路线NaOHNaOHC C2 2H H5 5OHOHOOOO1 1、逆合成分析逆合成分析：COHCOHOO+CHCHOOCH2CH2OHOHCH2CH2BrBrCH2CH2NaOHNaOH水水2 2、合成路线合成路线：CH2CH2BrBr2 2CH2CH2BrBrCH2C

19、H2OHOHO O2 2CuCuCHCHOOO O2 2COHCOHOO浓浓H2SO4OHOHBrBrBrBrBrBr2 2BrBrBrBr2 2BrBrNaOHNaOH水水OHOHOOOOOOOO鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)习题习题1、以、以2-2-丁烯为原料合成：丁烯为原料合成：1)2-1)2-氯丁烷氯丁烷2)2-2)2-丁醇丁醇3)2,3-3)2,3-二氯丁烷二氯丁烷4)2,3-4)2,3-丁二醇丁二醇鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)鲁科版化学选修五3.1有机化合物的合成(共21张PPT)