3-5-有機(jī)合成-課件

飛奔的蝸牛第五節(jié)有機(jī)合成一、有機(jī)合成的主要任務(wù)（一）構(gòu)建碳骨架：1、碳鏈的增長(zhǎng)：（1）炔烴與氫氰酸的加成反應(yīng)（2）醛與氫氰酸的加成反應(yīng)（3）酮與氫氰酸的加成反應(yīng)：（4）羥醛縮合反應(yīng)：醛分子中在醛基鄰位碳原子上的氫原子（α-H）受羰基吸電子作用的影響，具有一定的活潑性。分子內(nèi)含有α-H的醛在一定條件下可發(fā)生加成反應(yīng)，生成β-羥基醛，該產(chǎn)物易失水，得到α，β-不飽和醛。這類反應(yīng)被稱為羥醛縮合反應(yīng)。（5）加聚反應(yīng)2、碳鏈的縮短：（1）烷烴的分解反應(yīng)：（2）烯烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化，生成碳鏈縮短的羧酸或酮（3）炔烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化，生成碳鏈縮短的羧酸或酮舉例：（4）芳香烴的側(cè)鏈被酸性高錳酸鉀溶液氧化，生成碳鏈縮短的羧酸3、成環(huán)反應(yīng)：（1）第爾斯-阿爾德反應(yīng)：共軛二烯烴(含有兩個(gè)碳碳雙鍵，且兩個(gè)雙鍵被一個(gè)單鍵隔開(kāi)的烯烴，如1,3-丁二烯)與含碳碳雙鍵的化合物在一定條件下發(fā)生第爾斯-阿爾德反應(yīng)(Diels-Alder-reaction),得到環(huán)加成產(chǎn)物，構(gòu)建了環(huán)狀碳骨架。例如：（2）形成環(huán)酯：（二）引入官能團(tuán)1、引入碳碳雙鍵：（1）醇或鹵代烴的消去反應(yīng)：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2OCH3CH2Br＋NaOHCH2=CH2↑＋NaBr＋H2O乙醇△（2）炔烴與氫氣、鹵化氫、鹵素單質(zhì)的不完全加成反應(yīng)：CH≡CH+HClCH2=CHCl

2、引入碳鹵鍵：

（1）烷烴或苯及其同系物的取代反應(yīng)：CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl

（2）醇或酚與氫鹵酸的取代反應(yīng)：CH3CH2OH＋HBr

CH3CH2Br＋H2O

+3Br2→3HBr+↓（3）烯烴或炔烴與鹵素單質(zhì)或鹵化氫的加成反應(yīng)：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2BrCH≡CH+HClCH2=CHCl3、引入羥基：（1）烯烴與水加成：CH2=CH2+H2OCH3CH2OH（2）醛或酮與H2加成：CH3CHO＋H2CH3CH2OH+H2（3）鹵代烴的水解反應(yīng)：CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr水△（4）酯的水解反應(yīng)：CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH（5）酚鹽溶液與CO2、HCl等反應(yīng)：4、引入醛基（或酮羰基）：（1）醇的催化氧化：2CH3CH2OH+O2

2CH3CHO+2H2O

（2）某些烯烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化的反應(yīng)：5、引入羧基：（1）醛的氧化反應(yīng)：2CH3CHO+O22CH3COOH（2）酯的水解反應(yīng)：CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH（3）某些烯烴、苯的同系物被酸性高錳酸鉀溶液氧化的反應(yīng)：（4）伯醇被酸性高錳酸鉀溶液氧化的反應(yīng)：6、引入酯基：（三）官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化

1、利用衍變關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化：醇醛羧酸

還原2、增加官能團(tuán)個(gè)數(shù)：R-CH2-CH2OHR-CH=CH23、改變官能團(tuán)位置：CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2（四）官能團(tuán)的消除1、加成不飽和鍵2、取代、消去、酯化、氧化羥基3、加成、氧化醛基4、消去、水解鹵原子5、水解酯基（五）官能團(tuán)的衍變基礎(chǔ)原料輔助原料中間體輔助原料輔助原料中間體目標(biāo)化合物副產(chǎn)品副產(chǎn)品二、有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)與實(shí)施

（一）分析方法1、正合成法：原料→中間產(chǎn)物→產(chǎn)品2、逆合成法：產(chǎn)品→中間產(chǎn)物→原料主要反應(yīng)原料→中間產(chǎn)物←目標(biāo)產(chǎn)物3、綜合比較法：（二）原則

1、原料溶劑和催化劑盡可能價(jià)廉易得、低毒性、低污染

2、盡量選擇步驟最少的合成路線，步驟越少，產(chǎn)率越高。

總產(chǎn)率=各步反應(yīng)產(chǎn)率的乘積3、合成路線要符合“綠色環(huán)?！钡囊螅岣咴永寐?，達(dá)

到零排放或污染排放少

4、有機(jī)合成反應(yīng)要操作簡(jiǎn)單、條件溫和、能耗低、產(chǎn)物易于分離提純

5、要按一定的反應(yīng)順序和規(guī)律引入官能團(tuán)，不能臆造不存

在的反應(yīng)事實(shí)，選擇最佳合成路線（三）常見(jiàn)的有機(jī)合成路線

1、一元合成路線：R-CH=CH2鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸→酯2、二元合成路線：CH2=CH2HOOC-COOH→鏈酯、環(huán)酯、聚酯等3、芳香化合物合成路線：（1）（2）→芳香酯（四）有機(jī)合成的發(fā)展及價(jià)值1、發(fā)展：從生