内容正文:
第五节 有机合成
第三章 烃的含氧衍生物
第一课时 有机合成的主要任务
制作人:阳海斌
神七宇航员翟志刚的太空漫步
宇航员的服装能使太空的人处于加压状态,供给宇航员生命所需的氧气,控制温度和湿度,防止辐射,还要经得起微流星的冲击。
宇航服中已经应用了一百三十多种新型材料。其中多数是有机合成材料。
密闭头盔由透明聚碳酸酯组成,密闭服由耐高温的防火聚酰胺纤维织物等特殊材料组成。宇航服面罩是由碳材料制成的金刚石膜。
我们世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。
4
一、有机合成
2、有机合成的任务
1、 定义
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。
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。
3、构建碳骨架
加成:
CH≡CH+HCN CH2==CHCN
催化剂
CH2==CHCN CH2==CHCOOH
H2O/H+
△
① 碳链增长
A、乙炔与HCN加成后再水解:
水解:
B、丙酮与HCN的反应,再还原
C、乙醛的羟醛缩合反应
② 碳链减短
A、烯烃、炔烃与酸性高锰酸钾溶液反应
B、乙苯与酸性高锰酸钾溶液反应
③ 成环反应
1,3-丁二烯与丙烯酸反应:
① 引入C = C 双键
A.某些醇的消去引入 C = C
CH3CH2 OH
浓硫酸
170℃
CH2==CH2↑
+H2O
醇
△
CH2=CH2↑+ NaBr+ H2O
CH3CH2Br +NaOH
B.卤代烃的消去引入C=C
C.炔烃加成引入C=C
CH≡CH + HBr CH2 = CHBr
催化剂
△
4、引入官能团
② 引入卤原子(—X)
A. 烃与X2取代
CH4 +Cl2
CH3Cl + HCl
光照
B. 不饱和烃与HX或X2加成
CH2==CH2+Br2 CH2BrCH2Br
C. 醇与HX取代
C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O
△
催化剂
③ 引入羟基(—OH)
A. 烯烃与水的加成
CH2==CH2 +H2O CH3CH2OH
催化剂
加热加压
B. 醛(酮)与氢气加成
CH3CHO +H2 CH3CH2OH
催化剂
Δ
C. 卤代烃的水解(碱性)
C2H5Br +NaOH
C2H5OH + NaBr
水
△
D. 酯的水解
稀H2SO4
CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5 + H2O
△
④ 引入-CHO的方法有:
醇的氧化 和 C = C 的氧化
⑤ 引入-COOH的方法有:
醛的氧化、酯的水解、苯的同系物的氧化
⑥ 有机物成环的方法有:
加成法、酯化法和“消去”法
5、官能团的保护
含多个官能团的有机物在进行反应时,非目标官能团也可能受到影响,此时先将其转化为不受该反应影响的其他官能团,反应后再转化复原。例如羟基的保护方法:
【微思考】举例说明在合成有机物时,如何保护碳碳双键?
提示:保护碳碳双键方法:先让碳碳双键与HX发生加成反应,氧化后再发生消去反应生成碳碳双键,如:
a.官能团种类变化:
CH3CH2-Br
水解
CH3CH2-OH
氧化
CH3-CHO
b.官能团数目变化:
CH3CH2-Br
消去
CH2=CH2
加Br2
CH2Br-CH2Br
c.官能团位置变化:
CH3CH2CH2-Br
消去
CH3CH=CH2
加HBr
CH3CH-CH3
Br
6、官能团的转化:
包括官能团种类变化、数目变化、位置变化等。
第五节 有机合成
第三章 烃的含氧衍生物
第二课时 有机合成路线的设计和实施
制作人:阳海斌
(1) 基础:在掌握___________和___________基本方法的基础上。
(2) 设计与操作:进行合理的设计与选择,确定合成路线,以较低的_____和较高的_____,通过_____而对环境友好的操作得到目标产物。
碳骨架构建
官能团转化
成本
产率
简便
二、有机合成路线的设计与实施
1、有机合成路线确定的要素
有机合成过程示意图
基础原料
辅助原料
副产物
副产物
中间体
中间体
辅助原料
辅助原料
目标化合物
2、有机合成的过程
(1)正向合成分析法
基础原料
中间体
中间体
目标化合物
正向合成分析法示意图
3、有机合成常用解题方法