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课件网) 第1课 有机合成初步 第五单元 有机合成的一般过程 01 逆合成分析法 02 合成路线设计与优化 03 有机合成能满足人类在材料、能源、医药、生命科学、环境科学等领域的需求，直接或间接地为人类提供了大量的必需品。 有机合成的一般过程 有机合成的一般过程 概念 一般是利用化学方法将简单的有机物或无机物制成比较复杂的有机物的过程。 有机合成一般过程示意图 有机合成的一般过程 有机合成主要通过官能团的引入、转化与碳骨架的构建来实现。 在有机物分子中引入碳碳双键、卤原子和羟基 碱 醇溶液 加热 有机合成的一般过程 1、官能团的引入 ①引入碳碳双键 卤代烃的消去： CH3CH2 OH 浓硫酸 170℃ CH2=CH2↑ +H2O 醇 △ CH2=CH2↑+ NaBr+ H2O CH3CH2Br +NaOH 醇的消去： -C C-部分加成： CH≡CH + HBr CH2=CHBr 催化剂 △ 有机合成的一般过程 ②引入 卤素原子： 烷烃/苯/苯的同系物卤代 不饱和烃与HX或X2加成 醇与HX取代 -C=C- H-C-C-X HX/催化剂 △ -C=C- X-C-C-X X2 浓HX -C-X -C-OH X2 光照 -C-X -C-H （特定情况下） 产物有多种，不常用 FeX3 X 甲苯、丙烯等分子的甲基上引入卤原子 有机合成的一般过程 ③引入 羟基 –OH ： 烯烃 与H2O加成 卤代烃 水解 酯 水解 醛/酮与H2加成 CH2＝CH2＋H2O CH3CH2OH 催化剂 加热加压 C2H5Br＋NaOH C2H5OH＋NaBr 水 △ CH3CHO＋H2 CH3CH2OH 催化剂 Δ 稀H2SO4 CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O △ 有机合成的一般过程 醇的催化氧化 ⑤引入 羧基 –COOH ： 醛的氧化 酯的水解 苯的同系物的氧化 ④ 引入 醛基 –CHO 或 – C – ： O 有机合成的一般过程 ①消除C＝C、C≡C或苯环：加成反应。 ②消除羟基(－OH)：消去反应、催化氧化、酯化反应。 ③消除醛基(－CHO)：加成反应、催化氧化。 ④消除卤原子(－X)：消去反应、水解反应。 2、官能团的消除 有机合成的一般过程 3、有机合成中常见官能团的保护 (1)(酚)羟基的保护：因(酚)羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH溶液反应，把—OH变为—ONa(或使其与ICH3反应，把—OH变为—OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。 有机合成的一般过程 (2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。 (3)氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。 有机合成的一般过程 烃的衍生物之间的转化关系 逆合成分析法 逆合成分析法 1、正合成分析法 逆合成分析法 2、逆合成分析法 从目标产物的结构入手，通过切断化学键等方式逆推可能的中间体，继而再进行分析，得到前一步的中间体，如此反复，直至推得合适的起始原料。 逆合成分析法示意图 逆合成分析法 书写： 通常可以利用有机合成路线对合成过程进行规划和示意，书写有机合成路线时，一般以各主要中间体为节点，省略副产物，同时在箭头上下标明所用的辅助试剂与反应条件。 逆合成分析法 聚丁二酸乙二醇酯是一种可生物降解的合成高分子，具有良好的柔顺性和热稳定性，在塑料薄膜、食品包装、生物材料等方面有着巨大的发展前景。 —C—(CH2)2—C—O—CH2—CH2—O— ‖ n O ‖ O 该如何设计聚丁二酸乙二醇酯的合成路线呢？ 逆合成分析法 —C—(CH2)2—C—O—CH2—CH2—O— ‖ n O ‖ O 单体 —C—(CH2)2—C—OH ‖ O ‖ O HO HO—CH2—CH2—OH 丁二酸 乙二醇 逆合成分析法 —C—(CH2)2—C—OH ‖ O ‖ O HO 丁二酸 HO—CH2—CH2—CH2—CH2—OH 1,4—丁二醇 前一步中间体 ... ...
