内容正文:
5.3 有机合成设计
学习目标
01
掌握基本的有机反应(重点)
02
03
能使用逆合成法推出有机合成路线(难点)
能举例有机物中基团之间的相互影响
01
基本有机反应
PART ONE
有机反应的基本类型
2.取代反应
1.加成反应
3.消去反应
4.氧化反应
5.还原反应
7.缩聚反应
6.加聚反应
一、加成反应
1.定义:有机化合物分子中的 两端的原子与 结合,生成饱和的或比较饱和的有机化合物的反应。
2.反应特点:
不饱和键
其他原子或原子团
两种反应物生成一种产物质
一、加成反应
3.可发生加成反应的官能团或结构,与对应的试剂
一、加成反应
(4)常见反应
烯烃的不对称加成
当不对称烯烃与含氢化合物(HBr、H2O等)加成时,H原子主要加到连有较多H原子的C原子上(马氏规则)
二、取代反应
(1)定义:有机化合物分子中的 被 代替的反应。
(2)反应特点:
(3)取代反应机理:
某些原子或原子团
其他原子或原子团
生成两种不同产物。即“有上有下”
(4)发生取代反应的有机化合物(官能团)及对应的试剂
有机化合物或官能团 试剂 取代位置
饱和烃 X2 碳氢键上的氢原子
苯 X2、HNO3、H2SO4、RX
—X(卤代烃) H2O、NH3、NaCN 卤素原子
—OH(醇) R—COOH、HX 羟基上的H或—OH
—COOH(羧酸) R—OH 羧基中的—OH
—COOR'(酯) H2O
烯、炔、醛、酮、羧酸 X2等 α-H
三、消去反应
有机化合物脱去 物质(如H2O、HBr等)
生成分子中有 的化合物的反应
小分子
不饱和键
四、有机化学中的氧化反应和还原反应
前面学习的氧化反应:
①烯、炔使酸性KMnO4溶液退色。
②苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸
③有机物的燃烧反应
四、有机化学中的氧化反应和还原反应
3.常见的氧化剂和还原剂
(1)氧化剂:
氧气、酸性高锰酸钾溶液、臭氧、银氨溶液和新制Cu(OH)2悬浊液等。
(2)还原剂:
氢气、氢化铝锂(LiAlH4)和硼氢化钠(NaBH4)等。
02
有机物基团间的相互影响
PART TWO
一、常见官能团及其反应
官能团
符号 有机物
类别 代表物 特征反应
烯 乙烯CH2==CH2
-C≡C- 炔 乙炔CH≡CH
烯、炔烃均含有不饱和键,性质相似。
(1)加成反应:与H2、H2O、HX、X2等试剂反应,如使溴水褪色;
(2)氧化反应:使酸性KMnO4溶液褪色;
(3)加聚反应:如生成聚乙烯、聚乙炔
一、常见官能团及其反应
卤代烃 溴乙烷C2H5Br (1)取代反应:在强碱的水溶液中发生水解生成醇;
(2)消去反应:与强碱的乙醇溶液共热,脱去卤化氢,生成不饱和化合物
一、常见官能团及其反应
—OH ____ 乙醇C2H5OH (1)取代反应:与 反应生成卤代烃;与羧酸、浓硫酸共热生成 ;与浓H2SO4共热生成 ;
(2) :与浓H2SO4共热,脱去H2O,生成不饱和化合物;
(3) :催化氧化生成醛或酮,被____________溶液氧化
氢卤酸
醚
消去反应
氧化反应
酸性KMnO4
醇
酯
一、常见官能团及其反应
—OH ___ 苯酚
(1)弱酸性:能与 等物质反应;
(2)取代反应:与浓溴水反应,生成_______
________沉淀;
(3)氧化反应:易被 、 溶液氧化;
(4)加成反应:与 在催化剂、加热条件下生成环己醇;
(5)显色反应:酚类物质遇到 显紫色
Na、NaOH、Na2CO3
溴苯酚
2,4,6-三
O2
酸性KMnO4
H2
FeCl3
酚
一、常见官能团及其反应
—CHO ____ 乙醛CH3CHO (1)还原反应:与 在催化剂、加热条件下反应生成醇;
(2)氧化反应:与 、_________在加热条件下生成羧酸盐;被___________溶液氧化
—COOH _____ 乙酸CH3COOH (1) :与Na、NaOH、NaHCO3