1、第四节 有机合成 宇航服中应宇航服中应用了一百三十多用了一百三十多种新型材料。其种新型材料。其中多数是有机合中多数是有机合成材料。成材料。“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。建筑材料中的结构材料、装饰材料和工程塑料、复合材料等很多来自有机化工。药物化学合成、构效关系分析等，都涉及了大量的有机化学和物理有机化学的原理与方法。是以石油、天然气、煤等为基础原料，合成塑料、合成纤维、合成橡胶等材料。农业生产中经常用到的一些农药、生长调节剂、种衣剂等都是有机合成物质 海葵毒素海葵毒素OOOHOHOHHOOHOHHOOHOHOHHOOONHOHHOHOHO
2、HHOHOHOHOOHOHOOHOHOHOHOHOOHOHOHOHHOOHOHOHOHHOHOOHOOOOH2NOHONOHOHOHOMeMeMeMe2050677190103108351115 海葵是广泛分布于海洋中的一种动物，因外形似葵花而得名。海葵能分泌海葵是广泛分布于海洋中的一种动物，因外形似葵花而得名。海葵能分泌海葵毒素，据说海葵毒素的毒性大约可以排名前十。海葵毒素的同分异构体数海葵毒素，据说海葵毒素的毒性大约可以排名前十。海葵毒素的同分异构体数目为目为271271个，目前最复杂的化合物个，目前最复杂的化合物,已被科学家全合成。已被科学家全合成。19891989年经年经8 8年之久由
3、哈年之久由哈佛大学的佛大学的KishiKishi领导领导2424名博士和博士后完成。名博士和博士后完成。1965年诺贝尔化学奖 Robert B.Woodward(United States)有机合成使人有机合成使人类在类在旧的自然界旧的自然界旁旁又建立起一个又建立起一个新的新的自然界自然界，大大地改，大大地改变了社会上物质及变了社会上物质及商品的面貌，使人商品的面貌，使人类的生活发生了类的生活发生了巨巨大的革命大的革命。美美 伍德沃德伍德沃德一、有机物之间的转化一、有机物之间的转化例例1.制取制取CH3COOCH2CH3，试剂自选，试剂自选，写出合成路线。写出合成路线。例例2.以以H2O、H
4、218O、空气、乙烯为原料、空气、乙烯为原料制取制取CH3C18OOC2H5，请设计合成路线，请设计合成路线,并写出相关反应的化学方程式。并写出相关反应的化学方程式。利用利用简单简单、易得易得的原料，通过有的原料，通过有机反应，生成具有特定机反应，生成具有特定结构和功能结构和功能的有机化合物。的有机化合物。二、有机合成的概念二、有机合成的概念三、有机合成的任务三、有机合成的任务 有机合成的任务包括目标化合物有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建分子骨架的构建和和官能团的转化官能团的转化。例例3 3：由甲苯由甲苯为原料为原料制取苯甲醛，制取苯甲醛，其他原料自选，请其他原料自选，请写出合成路线
5、写出合成路线.例例4.有以下一系列反应，终产物为草酸：有以下一系列反应，终产物为草酸：已知已知B的相对分子质量比的相对分子质量比A大大79。请推测请推测A、B、C、D、E、F的结构的结构简简式式。基础原料基础原料中间体中间体1目标化合物目标化合物中间体2辅助原料1辅助原料2辅助原料3副产物1副产物2四、有机合成的过程：有机合成过程示意图例例5 5：以溴乙烷为原料制备：以溴乙烷为原料制备1,21,2二溴乙烷，下列二溴乙烷，下列方案中最合理的是方案中最合理的是 ()D例例6、以氯乙烷为原料制取乙二酸、以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOCCOOH)的过程中，要依次经过下列步骤中的的过程中，要依次经过下
6、列步骤中的 ()与与NaOH的水溶液共热的水溶液共热 与与NaOH的醇溶的醇溶液共热液共热 与浓硫酸共热到与浓硫酸共热到170 在催化剂在催化剂存在情况下与氯气反应存在情况下与氯气反应在在Cu或或Ag存在的存在的情况下与氧气共热情况下与氧气共热 与新制的与新制的Cu(OH)2悬浊悬浊液共热液共热A BC DC五、有机合成遵循的原则（或评价原则）五、有机合成遵循的原则（或评价原则）原料原料：要廉价、易得、低毒性、低污染。要廉价、易得、低毒性、低污染。步骤步骤：应尽量选择最少的合成路线应尽量选择最少的合成路线，产率最高，产率最高。路线：路线：发生反应的条件要适宜，反应的安全系数要高，发生反应的条件
7、要适宜，反应的安全系数要高，反应步骤尽可能少而简单。要符合反应步骤尽可能少而简单。要符合“环保、绿色环保、绿色”提高提高原子利用率。原子利用率。顺序顺序：要按照一定的反应顺序和规律引入官能团，不能要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，必要时应采取一定的措施保护已臆造不存在的反应事实，必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。引入的官能团。操作操作：有机合成反应要简单、条件温和、能耗低、易于有机合成反应要简单、条件温和、能耗低、易于实现。实现。第二课时第二课时 有机合成与推断有机合成与推断一、熟悉有机合成的分析方法和原则一、熟悉有机合成的分析方法和原则 1有机合成的分析
8、方法有机合成的分析方法 顺向合成法顺向合成法：此法要点是采用正向正向思维方法，其思维程序为“原料中间产物产品”。逆向合成法逆向合成法：此法要点是采用逆向逆向思维方法，其思维程序为“产品中间产物原料”。类比分析法类比分析法：此法要点是采用综合综合思维的方法，其思维程序为“比较题目所给知识原型找出原料与合成物质的内在联系确定中间产物产品”。2、解题思路、解题思路（1）审题做好三审：审题做好三审：文字、框图及问题信息文字、框图及问题信息 先看结构简式，再看化学式先看结构简式，再看化学式 找出隐含信息和信息规律找出隐含信息和信息规律（2）找突破口三法：找突破口三法：数字数字 化学键化学键 衍变关系衍变
9、关系（3）答题有三要：答题有三要：要找关键字词要找关键字词 要规范答题要规范答题 要找得分点要找得分点 二、典型例题二、典型例题1.自定合成路线题自定合成路线题例例1：设计合成路线，由 合成 。二、典型例题二、典型例题2.合成路线给定题合成路线给定题例例2：环己烯可以通过丁二烯和乙烯发生环化加成反应得到：（也可表示为：）实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基己烷：按要求填空：（1）A的结构简式是_；B的结构简式是_。（2）写出下列反应的化学方程式和反应类型：反应_，反应类型_。反应_，反应类型_。【答案】【答案】
10、例例3：苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响，其规律如下：（1）苯环上新导入的取代基所取代的位置主要取决于原有取代基的性质；（2）可以把原有取代基分为两类：第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位，如OH、CH3(或烃基)、Cl、Br等，第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位，如NO2、SO3H、CHO等。根据上述规律，写出图中三步反应的化学方程式。三、有机物的推断突破口三、有机物的推断突破口1根据物质的性质推断官能团2根据性质和有关数据推知官能团个数3根据某些反应的产物推知官能团的位置4由反应条件和类型推导官能团例例5：工业上可用甲苯生产对羟基苯甲酸
11、乙酯 (一种常用的化妆品防腐剂)，其生产过程如下(反应条件未全部注明)：请回答下列问题：（1）有机物A的结构简式为_。（2）反应的化学方程式(有机物写结构简式，要注明反应条件)为 。（3）反应是_反应，反应是_反应。（4）反应的化学方程式(反应条件不用写，但要配平)为 。（5）在合成路线中，设计第和的目的是 。例例6：已知溴乙烷与氰化钠反应后再水解可以得到丙酸：产物分子比原化合物分子多了一个碳原子，增长了碳链。图中F分子中含有8个原子组成的环状结构。请根据以下框图回答问题。（1）反应 中属于取代反应的是_(填反应代号)。（2）写出结构简式：E_，F_。例例8：乙酰水杨酸，又名邻乙酰氧基苯甲酸，
12、是阿司匹林的主要成分。白色：乙酰水杨酸，又名邻乙酰氧基苯甲酸，是阿司匹林的主要成分。白色晶体或粉末，略有酸味，易溶于乙醇等有机溶剂，微溶于水，是常用的解热晶体或粉末，略有酸味，易溶于乙醇等有机溶剂，微溶于水，是常用的解热镇痛药。下面是某化学小组利用逆推法设计乙酰水杨酸合成路线的过程：镇痛药。下面是某化学小组利用逆推法设计乙酰水杨酸合成路线的过程：(1)查阅资料：通过查阅资料得知：以水杨酸为原料合成乙酰水杨酸的反应为查阅资料：通过查阅资料得知：以水杨酸为原料合成乙酰水杨酸的反应为由苯酚制备水杨酸的途径：由苯酚制备水杨酸的途径：(2)实际合成路线的设计实际合成路线的设计观察目标分子观察目标分子乙酰
13、水杨酸的结构。乙酰水杨酸的结构。乙酰水杨酸分子中有乙酰水杨酸分子中有2个典型的官能团，即个典型的官能团，即_、_。由目标分子逆推原料分子并设计合成路线。由目标分子逆推原料分子并设计合成路线。首先，考虑酯基的引入，由水杨酸与乙酸酐反应制得；然后分头考虑水杨酸首先，考虑酯基的引入，由水杨酸与乙酸酐反应制得；然后分头考虑水杨酸和乙酸酐的合成路线。其中，乙酸酐的合成路线为：和乙酸酐的合成路线。其中，乙酸酐的合成路线为：。根据信息和以前所学知识，水杨酸可以有以下几种不同的合成路线：根据信息和以前所学知识，水杨酸可以有以下几种不同的合成路线：（3）优选水杨酸的合成路线以上两种合成路线中较合理的为 ；理由是 。谢谢大家谢谢大家
