第四節(jié) 有機合成

1、第四節(jié)第四節(jié) 有有 機機 合合 成成 一、有機合成的過程一、有機合成的過程 1有機合成的目的有機合成的目的 -利用利用簡單簡單、，通過有機反應，通過有機反應，合成具有特定結構和功能的有機化合物合成具有特定結構和功能的有機化合物 2有機合成的任務有機合成的任務 (1)任務包括兩個方面：任務包括兩個方面： a目標化合物分子目標化合物分子的構建的構建 即：即：-怎樣從原料分子的骨架，通過反應接怎樣從原料分子的骨架，通過反應接駁延伸駁延伸(或縮短或縮短)成目標分子的骨架，另外，成目標分子的骨架，另外，怎樣通過反應改變原料分子中的官能團或怎樣通過反應改變原料分子中的官能團或引入新的官能團，形成目標分子的

2、官能團引入新的官能團，形成目標分子的官能團 (2) 有機合成的流程有機合成的流程(2) 有機合成的流程有機合成的流程輔助輔助原料原料 基礎基礎原料原料副產(chǎn)物副產(chǎn)物 中間體中間體 中間體中間體 目標目標化合物化合物 輔助輔助原料原料 輔助輔助原料原料 副產(chǎn)物副產(chǎn)物 CH3OCH2合成CO例例 由由 合成過程：合成過程： CH3OCH2COCH2OHCH2ClCl2H2OO2CHOO2COOHCH2OH討論討論 -怎樣通過反應改變原料分子中的怎樣通過反應改變原料分子中的？ 思考與交流思考與交流P65 3 3常用官能團的引入或轉化方法常用官能團的引入或轉化方法( () ) (1) 引入引入(C=C鍵

3、鍵)方法方法- -引入引入C=C鍵鍵 CH3CH2CHOH=濃H2SO4CH2CH3CH2+H2O b-引入引入C=C鍵鍵 CH3CH2CHCl=CH2CH3CH2+H2ONaOH乙醇+NaCl+ -引入引入C=C鍵鍵 CH3CH=CH3CH2+H2CCH催化劑(2)引入引入(一一X)方法方法- -引入一引入一X ClCH3+Cl2CH3CH2HClCH3光照+Cl2CH3HCl光照CH2Cl-引入一引入一X CH=CH3CH2+CHCH3CH2Br2BrBrCHCl=CH3+催化劑CHCH3CH2CH CH3HClCH3+H2O+催化劑CH2OHHClCH2Cl-引入一引入一X (3)引入羥

4、基引入羥基(一一OH)方法方法- -引入一引入一OH CH3CH2CHOH=+H2O催化劑CH CH3CH3CHCH3-引入一引入一OH +H2ONaOH+NaClCH2OHCH2Cl-引入一引入一OH +H2催化劑CH3CH2CHO CH3CH2CH2OH-引入一引入一OH CH3CH2OH+H2O+CCH3CH2CH3OOCH2H2SO4CH3COCH2OH注意注意 1改變分子中的官能團或引入新官改變分子中的官能團或引入新官能團時，能團時， 2引入新官能團的引入新官能團的與與 二、有機合成方法的設計二、有機合成方法的設計 - 1逆合成分析法主要任務逆合成分析法主要任務 (1) 確定合成目標

5、化合物開初時最適宜的基確定合成目標化合物開初時最適宜的基礎原料礎原料 (2) 確定合成目標化合物的最佳合成路線確定合成目標化合物的最佳合成路線 2逆合成分析法的分析步驟逆合成分析法的分析步驟 -是從目標化合物一步一步地往后倒退尋找上是從目標化合物一步一步地往后倒退尋找上一步反應的中間體和輔助原料一步反應的中間體和輔助原料(即：上一步反應即：上一步反應的反應物的反應物)，最后確定開初時最適宜的基礎原料，最后確定開初時最適宜的基礎原料和最終的合成路線和最終的合成路線 即：即： 目標目標化合物化合物中間體中間體 基 礎基 礎原料原料 中間體中間體 例：合成例：合成 OCCH2CH3COOOCH2CH

6、3倒推分析倒推分析 第一步：第一步： OCOHCH2CH3COOOCH2CH3OCCOOH+2CH3CH2OHOHOCCOOHOCCOHH第二步：第二步： 第三步：第三步： H2CH2COHOHOCCOHHH2CH2COHOHH2CH2CClCl第四步：第四步： 第五步：第五步： CH2H2CH2CClClCH2倒推分析流程圖倒推分析流程圖 OCCH2CH3COOOCH2CH3OHOCCOHOOCCOHHH2CH2COHOHH2CH2CClClCH2CH2=CH2CH2=CH3CH2OH分析結果分析結果 (1)合成草酸二乙酯的最基礎原料是：合成草酸二乙酯的最基礎原料是： (2)合成路線為：合成

7、路線為： CH2=H2OCH3CH2OH+催化劑CH2CH2=+CH2Cl2CH2CH2ClClH2O+CH2CH2ClCl2NaOH+CH2CH22NaClOHOHH2O催化劑+CH2CH2OHOHO2OCCOHH+2催化劑OHO2OCCOHH+OCCOHOH2OCH3CH2OH催化劑OH+2OCCOHOOCCH2CH3COOOCH2CH3+2注意注意 (1)選擇基礎原料和輔助原料的原則選擇基礎原料和輔助原料的原則 -所選原料必須所選原料必須低毒性低毒性、低污染低污染、的的 (2)選擇合成路線的原則選擇合成路線的原則 -合成路線中各步反反的反應條合成路線中各步反反的反應條件必須比較溫和，并具

8、有件必須比較溫和，并具有學與問學與問P65“卡托普利卡托普利”為血管緊張素抑制劑，臨床上用于為血管緊張素抑制劑，臨床上用于治療高血壓和充血性心力衰竭。文獻共報道了治療高血壓和充血性心力衰竭。文獻共報道了10條合成該物質的路線，其中最有價值的是以條合成該物質的路線，其中最有價值的是以2一一甲基丙烯酸為原料，通過甲基丙烯酸為原料，通過4步反應得到目標化合步反應得到目標化合物。各步反應的產(chǎn)率如下：物。各步反應的產(chǎn)率如下： H2C CCH3COOHHSCH2CHON=93.0%81.7%85.6%90.0%ABCCCH3COOH請計算一下該合成路線的總產(chǎn)率是多少？請計算一下該合成路線的總產(chǎn)率是多少？

9、總產(chǎn)率總產(chǎn)率a = a1 a2a3a4 =93.0%81.7%90.0%85.6% =58.54% a1 a2 a3 a4 堂上練習堂上練習例例1 某有機物的結構簡式為某有機物的結構簡式為試分析合物該有機物的最基礎原料，并寫出試分析合物該有機物的最基礎原料，并寫出合成路線中各步反應的化學方程式合成路線中各步反應的化學方程式 =OCCH2COO CH2=O解：解： 最基礎原料是：最基礎原料是：- 反應式：反應式： CH2=+CH2Cl2CH2CH2ClClH2O+CH2CH2ClCl2NaOH+CH2CH22NaClOHOHH2O催化劑+CH2CH2OHOHO2OCCOHH+2催化劑OHO2OC

10、COHH+OCCOHO=OCCH2COO CH2=O催化劑OHOCCOHOH2O+CH2CH2OHOH2例例2 P67二乙酸一二乙酸一1，4一環(huán)己二醇酯可通過下列路線合成一環(huán)己二醇酯可通過下列路線合成 (1)光照Cl(2) NaOH 乙醇AB(3) Cl2(4)BrBrCD(6) H2(5)(7) NaOH 水催化劑(8) H2SO4CH3COOHO C CH3OO C CH3O請你寫出各步反應的化學方程式，并指出其反應請你寫出各步反應的化學方程式，并指出其反應類型類型(提示：路線中提示：路線中(5)的反應可利用的反應可利用1，3一環(huán)己一環(huán)己二烯與二烯與Br2的的1，4一加成反應一加成反應) 反應式：反應式： 光照Cl+ Cl2HCl+Cl 乙醇+NaClH2ONaOH+ClCl2+Cl取代取代 消去消去 加成加成