1、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：,聚合,加成,加成,聚合,取代、加成,取代、消去、氧化,氧化、还原,酯化、酸性,水解,一、有机合成的过程,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。,1、有机合成的概念,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。,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，不能臆造不存在的反应。,二、必备的基本知识,官
2、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,官能团引入,2.醛.酮加氢气,3.卤代烃水解,4.酯的水解,1.烯烃加水,-X的引入,1.烃与X2的取代,2.不饱和烃与HX、X2的加成,3.醇与HX的取代、,官能团引入,-C=C-或-C=O的引入,1.醇与卤代烃的消去反应,2.醇的氧化,官能团引入,1）某些醇的消去引入C=C,2）卤代烃的消去引入C=C,3）炔烃加成引入C=C,引入-COOH的方法有：,1.醛的氧化 2.酯的酸性水解 3.苯的同系物的氧化 4.羧酸盐酸化,官能团的消除,1.加成消不饱和键,2.消去、氧化、酯化除羟基,官能团的消除,3.加成、氧化除醛基,有机合成
3、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,主要有机物之间转化关系图,还原,水 解,酯化,氧化,氧化,水解,RX ROH RCHO RCOOH,1. 官能团种类的转换,三、有机合成的技巧,2.官能团数目的变化CH3CH2OH HOCH2CH2OH,官能团的衍变,CH2=CH2,ClCH2CH2Cl,3. 官能团的位置改变CH2=CHCH2CH3 CH3CH=CHCH3,官能团的衍变,CH3CHClCH2CH3,CH3CH=CH2,有机成环反应规律,1.形成环酯,2.氨基酸形成环状肽,有机成环反应规律,3.形成
4、环醚,4.形成环酸酐,5.形成环烃,有机成环反应规律,麻黄碱,用化学方法人工合成物质,叶绿素分子的结构式,维生素B12的化学结构,用化学方法人工合成物质,修饰 自然 物质,解热镇痛药物阿司匹林,卡托普利、青霉素,用化学方法人工合成物质,创造新物质，如尼龙、涤纶、炸药、医药等等,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。,制,由,例1,2、逆合成分析法,又称逆推法，其特点是从产物出发，由后向前推，先找出产物的前一步原料（中间体），并同样找出它的前一步原料
5、，如此继续直至到达简单的初始原料为止。,以乙醇为原料，合成乙二酸乙二酯,1,2,3,4,5,6,以乙醇为主要原料如何制备乙二醇？,2、逆合成分析法：,原料,中间产物,产品,设计合成路线的关键：,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,?,光照,取代,NaOH醇加热,消去,加聚,催化剂,整个过程的反应,分析,?,?,光照,取代,NaOH醇加热,消去,加成,水解,NaOH水加热,氧化,氧化,水解,加成,酯化,光照,取代,NaOH醇加热,消去,加成,酯化,水解,NaOH水加热,整个过程的反应,有机合成遵循的原则,1
6、、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,1、能使溴水褪色的物质： （1）含有碳碳双键和碳碳叁键的化合物（加成）烃及其衍生物 （2）苯酚等酚类物质（取代） （3）含醛基物质（氧化）不可使Br2(CCl4)褪色 （4）有机溶剂（如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等，属于萃取，使水层褪色而有机层呈橙红色。） （5）
7、碱性物质（如NaOH、Na2CO3）（氧化还原歧化反应） （6）较强的无机还原剂（如SO2、KI、FeSO4等）（氧化）,使溴水、酸性高锰酸钾褪色的有机物,2、能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质： （1）含有碳碳双键、碳碳叁键的化合物、苯的同系物烃及其衍生物 （2）含有羟基的化合物，如醇（含-H）和酚类物质 （3）含有醛基的化合物 （4）具有还原性的无机物（如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等）,使溴水、酸性高锰酸钾褪色的有机物,四、有机合成的常规方法,（一）、碳骨架的构建,1、增长碳链,（1）引入CN,H2O,H+,取代反应,加成反应,四、有机合成的常规方法,（一）、碳骨架的构建,1、
8、增长碳链,（2）羟醛缩合,有-H的醛或酮在酸或碱的作用下，缩合生成-羟基醛或-羟基酮的反应称为羟醛缩合,注意：-羟基醛加热时，容易失水生成,-不饱和醛：,+,四、有机合成的常规方法,（一）、碳骨架的构建,1、增长碳链,（2）羟醛缩合,有-H的醛或酮在酸或碱的作用下，缩合生成-羟基醛或-羟基酮的反应称为羟醛缩合,注意：-羟基醛加热时，容易失水生成,-不饱和醛：,+,四、有机合成的常规方法,（一）、碳骨架的构建,1、增长碳链,（3）引入,四、有机合成的常规方法,（一）、碳骨架的构建,2、减短碳链,（1）烷烃裂化,一定条件,一定条件,或,（2）烯烃被KMnO4(H+)氧化,KMnO4(H+),（3）炔烃被KMnO4(H+)氧化,KMnO4(H+),（一）、碳骨架的构建,2、减短碳链,（4）苯的同系物被强氧化剂氧化,KMnO4(H+),（5）脱羧反应,四、有机合成的常规方法,
