单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,5,节,有机合成,第三章,烃的衍生物,苯甲酸苯甲酯,化妆品香料,聚甲基丙烯酸羟乙酯,隐形眼镜材料,缓释阿司匹林,生活中的有机化学,苯甲酸苯甲酯,化妆品香料,最早源自水仙花,水仙花,聚甲基丙烯酸羟乙酯,隐形眼镜材料,自然界不存在,同学们，有机合成重要吗？,-(,乙酰氧基,),苯甲酸,阿司匹林,人工合成,水杨酸,人工合成,缓释阿司匹林,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。,一、有机合成的过程,有机合成反应的常见装置,恒压分液漏斗,冷凝管,三颈烧瓶,温度计,有机合成,尽量选择,_,的合成路线,1),原料选择,1.,有机合成遵循的原则,廉价、易得、低毒、低污染,通常采用,4,个碳以下,的,单官能团化合物,或,单取代苯。,2),合成路线,尽量选择与目标化合物,_,的原料,步骤最少,结构相似,步骤越少，最后,_,越高。,产率,有机合成,3),绿色化学,1.,有机合成遵循的原则,最大限度的利用原料分子的,_,达到,_,。,4),合成优势,每个原子,零排放,操作简单、条件温和、能耗低、易实现,5),尊重事实,尊重客观事实，按一定反应顺序和规律引入,_,。,官能团,有机合成,有机合成,的意义,制备天然有机物，弥补自然资源的不足；,对天然有机物进行局部的结构改造和修饰，使其性能更加完美；,合成具有特定性质的、自然界并不存在的有机物，,以满足人类的特殊需要,阿司匹林缓释片,隐形眼镜材料,制备的维生素,C,有机合成,目标化合物分子,_,_,和,_,。,2.,有机合成的任务,碳骨架的构建,官能团的转化,碳链的,增长,或,缩短,、,成环,或,开环,等,官能团的引入：,C=C,、,卤素原子、,-OH,等,官能团的消除和衍变,有机合成,二、有机合成的方法,正合成法（正向思维）,逆合成法（逆向思维）,3.,有机合成的过程,基础原料,中间体,中间体,目标,化合物,副产物,副产物,辅助原料,辅助原料,辅助原料,正向合成分析：,有机合成,1,、正合成法,中间产物,目标产品,原料,由乙烯和其他无机原料合成环状化合物,E,，请写出方框内合适的化合物的结构简式,CH,2,=CH,2,A,酯化,氧化,氧化,B,D,E,C,Br,2,水解,A,B,C,D,E,CH,2,Br,CH,2,Br,CH,2,OH,CH,2,OH,CHO,CHO,COOH,COOH,COO,COO,CH,2,CH,2,有机合成,2,、逆合成法,中间产物,目标产品,原料,依次,倒推：,关键,切断键位置,写出以,乙烯,为基础原料，合成,乙二酸,二,乙酯,的逆合成分析思路,有机合成,2,、逆合成法,利用逆向合成分析法分析乙烯如何合成乙二酸二乙酯。,C OC,2,H,5,C OC,2,H,5,O,O,COOH,COOH,2 CH,3,CH,2,OH,CH,2,OH,CH,2,OH,CH,2,Cl,CH,2,Cl,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,+H,2,O,+Cl,2,石油裂解气,有机合成,2,、逆合成法,利用逆向合成分析法分析如何合成乙二酸二乙酯。,C OC,2,H,5,C OC,2,H,5,O,O,COOH,COOH,2 CH,3,CH,2,OH,CH,2,OH,CH,2,OH,CH,2,Cl,CH,2,Cl,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,+H,2,O,催化剂,+Cl,2,石油裂解气,酯化反应,水解,氧化,【O】,有机合成,1.,写出合成 的逆合成分析思路并写出各步反应方程式：,有机物原料库,苯、甲苯、乙烯、丙烯、乙炔、,2,丁烯,CH,3,CH,CH,CH,3,+Br,2,CH,3,CH,CH,CH,3,Br,Br,CH,2,CHCH,CH,2,+2NaBr,+,2H,2,O,CH,3,CH,CH,CH,3,Br,Br,+2NaOH,醇,CH,2,CHCH,CH,2,+Br,2,CH,2,CH,CH,CH,2,Br,Br,+2HBr,CH,2,CH,CH,CH,2,Br,Br,+2H,2,O,NaOH,CH,2,CH,CH,CH,2,OH,OH,CH,2,CH,2,+Br,2,CH,2,CH,2,Br,Br,利用,相对简单,易得的原料,具有,特定,结构,和,性质,的目标分子,有机化学反应,合成,构建,碳骨架,引入,(,优化,),官能团,碳链的增长,碳链的缩短,成环,/,开环,碳碳双键,碳碳三键,碳卤键,羟基,醛基,羧基,构建,碳骨架,引入官能团,酯基,酮羰基,有机合成,有机合成的任务,种类,通式,官能团,分子结构特点,主要化学性质,烷烃,C,n,H,2,n,2,无,饱和键,取代反应,：,在光照时与气态卤素单质,烯烃,C,n,H,2,n,(,单烯烃,),碳碳双键：,键,(1),加成反应：,与卤素单质、,H,2,或,H,2,O,等能发生；,(2),氧化反应：,能被酸性,KMnO,4,溶液等强氧化剂氧化,炔烃,C,n,H,2,n,2,(,单炔烃,),碳碳三键,：,CC,卤代烃,一卤代烃：,R,X,卤素原子：,X,C,X键有极性，易断裂,(1)取代反应：,与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇；,(2)消去反应：,与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成烯,醇,一元醇：,R,OH,羟基：OH,有,C,O键和O,H键，有极性；OH,与链烃基直接相连,(1),与活泼金属反应产生,H,2,；,(2),与卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃；,(3),脱水反应：,乙醇,；,(,4),取代反应：,与羧酸或无机含氧酸反应,(5),氧化反应：,催化氧化为醛或酮；,【,知识重构,1,】,烃和烃的衍生物的重要类别和主要化学性质,种类,通式,官能团,分子结构特点,主要化学性质,醚,R,O,R,醚键：,性质稳定，一般不与酸、碱、氧化剂反应,酚,Ph,OH(,Ph,表示芳香基),羟基：,OH,OH直接与苯基相连,(1),弱酸性：,比碳酸酸性弱；,(2),取代反应：,苯酚与浓溴水发生取代反应，生成白色沉淀,2,4,，,6-,三溴苯酚；,(3),显色反应：,遇,FeCl,3,(,aq,),呈紫色；,(4),氧化反应：,氧化呈粉红色醌类物质,醛,醛基：,CO键有极性，具不饱和性,(1)加成反应：,与H,2,发生加成反应生成醇；,(2)氧化反应：,被氧化剂(O,2,、多伦试剂、斐林试剂、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸,羧酸,羧基：,受,CO影响，,OH键能够电离，产生,H,+,(1)酸性：,具有酸的通性；,(2)取代反应：,与醇发生酯化反应；,(3)能与含,NH,2,的物质生成酰胺；,(4)不能与H,2,发生加成反应,【,知识重构,1,】,烃和烃的衍生物的重要类别和主要化学性质,种类,通式,官能团,分子结构特点,主要化学性质,酯,酯基：,分子中,RCO,和,OR,之间的键容易断裂,取代反应：,(1)可发生水解反应生成羧酸(盐)和醇；,(2)可发生醇解反应生成新酯和新醇,氨基酸,RCH(NH,2,)COOH,氨基：,NH,2,，,羧基：,COOH,NH,2,有极性，易断裂,COOH,能电离，产生,H,+,(1)酸性：,(,2,)碱性：,(,3,)取代反应：,能形成肽键 (),蛋白质,结构复杂无通式,肽键,：,，,氨基,：,NH,2,，,羧基：,COOH,分子中,RCO,和,NH,之间的键容易断裂,(1)具有两性；,(2)能发生水解反应；,(3)在一定条件下变性；,(4)含苯基的蛋白质遇浓硝酸变黄发生颜色反应；,(5)灼烧有特殊气味,【,知识重构,1,】,烃和烃的衍生物的重要类别和主要化学性质,种类,通式,官能团,分子结构特点,主要化学性质,糖,C,m,(H,2,O),n,羟基：,OH,，,醛基：,CHO,，,羰基,：,O,H键，有极性，易断裂,CO键有极性，具不饱和性,(,1),氧化反应：,含醛基的糖能发生,银镜反应,(,或与新制氢氧化铜反应,),；,(2),加氢还原；,(3),酯化反应；,(4),多糖水解；,(5),葡萄糖发酵分解生成乙醇,油脂,酯基：,分子中,RCO,和,OR,之间的键容易断裂,(1)水解反应(在碱性溶液中的水解称为皂化反应)；,(2)硬化反应,【,知识重构,1,】,烃和烃的衍生物的重要类别和主要化学性质,【,知识重构,2,】,常见有机反应类型与有机物类别的关系,反应条件,反应物及反应类型,NaOH水溶液、加热,卤代烃水解成醇，酯,、酰胺,水解反应,NaOH醇溶液、加热,卤代烃的消去反应,浓H,2,SO,4,、加热,醇消去反应，,醇脱水成醚，,酯化反应，苯的硝化,、磺化,等,稀H,2,SO,4,、加热,酯、低聚糖、多糖等的水解反应,溴水或溴的CCl,4,溶液,烯烃、炔烃的加成,浓溴水或饱和溴水,酚的取代反应,卤素单质、光照,多为饱和碳上的氢被取代,卤素单质、铁粉或,FeX,3,多为芳香烃发生苯环上的取代,O,2,/,催化剂,、加热,醇催化氧化为醛或酮,，醛氧化成羧酸,新制Cu(OH),2,或银氨溶液、加热,醛氧化成羧酸,KMnO,4,多为有机物的氧化反应,H,2,、催化剂,烯烃(或炔烃)的加成，芳香烃的加成，酮、醛还原成醇的反应,构建碳骨架,1.,碳,链的,增长,原料分子中的碳原子,目标分子中的碳原子,少于,引入,含碳原子的官能团,1,引入,CN,（氰基）,5,羟醛缩合,反应,2,加聚,反应,3,酯化,反应,4,分子间脱水（,取代,反应）,成醚,构建碳骨架,1.,碳,链的,增长,(1),与,HCN,发生,加成反应,CH,3,CCH,3,O,催化剂,HCN,CH,3,CCN,OH,CH,3,H,2,O,，,H,+,CH,3,CCOOH,OH,CH,3,炔,(,烯,),烃,和,醛,(,酮,),中,的,不饱和键,与,HCN,发生加成,反应生成,含有氰基,（,CN,）的物质，再经,水解生成羧酸,，或经,催化加氢还原,生成胺。,增加,1,个碳原子,(,常考,),构建碳骨架,1.,碳,链的,增长,(2),加聚反应,(3),酯化反应,(4),分子间脱水,具有,-H,的醛，,在,碱催化,下与另一分子的醛或酮进行亲核加成，,生成,-,羟基醛，,-,羟基醛可以受热脱水生成,，,-,不饱和醛,+,-,+,-,加热,O,CH,3,CH,H,CH,2,CH,O,OH,-,催化剂,O,CH,3,CH,H,CH,2,CH,O,3-,羟基丁醛,CH,3,CH,CHCH,O,2-,丁烯醛,巴豆醛,构建碳骨架,1.,碳,链的,增长,(5),羟醛缩合反应,(,极度常考,),【,例,1】,完成下列羟醛缩合反应方程式的书写,H,C,O,H,C,O,C,H,R,H,OH,-,催化剂,加热,-H,2,O,H,C,O,H,H,C,O,C,H,R,H,C,H,C,O,C,R,H,C,O,H,H,C,O,C,H,R,H,OH,-,催化剂,加热,-H,2,O,H,C,O,H,H,H,C,O,C,H,R,H,C,H,H,C,O,C,R,构建碳骨架,常见信息题会出现的,(7),由,卤,代烃增长碳链,CH,3,CH,2,Cl,+,Na,CN,CH,3,CH,2,CN+,NaCl,CH,3,CCNa+,CH,3,CH,2,Cl,CH,3,CC,CH,2,CH,3,+Na,Cl,2CH,3,C,C,H,+Na 2CH,3,CCNa+,H,2,液氨,2R,X,+,2Na,RR+,2NaX,+,Cl-,CH,2,CH,3,无水,AlCl,3,CH,2,CH,3,+,HCl,构建碳骨架,1.,碳,链的,增长,（武兹反应）,由,格氏试剂,与卤代烃、醛、酮反应,增长碳链,R,Cl,+,RMgCl,R,R,+MgCl,2,RMgCl,RCl +Mg,无水乙醚,+,RMgCl,O,MgCl,R,H,2,O,O,H,R,构建碳骨架,1.,碳,链的,增长,格林尼亚(Grignard)试剂,简称格氏试剂，1900年发现(29岁),R X,Mg,RMgX,无水,乙醚,(X=C