3.5 有机合成(阿司匹林的合成) 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3
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摘要:
该高中化学课件聚焦阿司匹林发展史,以化学史为导入,从2000年前波克拉底发现柳树皮功效,到1838年分离水杨酸、1853年柯尔柏合成水杨酸,再到1897年霍夫曼修饰得到阿司匹林,结合合成路线探究与模型建构,搭建有机合成学习支架。
其亮点在于融合化学史与科学探究,通过“水杨酸合成路线比较”“修饰酚羟基实验验证”等任务,培养科学思维与探究能力。化学史中霍夫曼为父改良药物的故事渗透科学态度,正逆合成模型帮助系统掌握方法,学生能深化知识理解,教师可依托结构化活动提升教学效率。
内容正文:
基于改良药效下的有机合成
——阿司匹林的发展史
年级:高二 教师:朱玉梅
版本:人教2019课标版 学校:昆三中空港实验学校
类别:复习课 日期:2024.6.10
2024 年 官 渡 区 中 小 学 师 生 信 息 素 养 大 赛
1982年,拜尔公司研制出长效缓释阿司匹林
1897年,德国化学家霍夫曼合成乙酰水杨酸。
1853柯尔柏合成水杨酸
2000年前,波克拉底发现柳树皮煮水喝可退烧镇痛
化学史-阿司匹林类药物的发展
贝诺酯、赖氨匹林、阿司匹林铝……
柳树皮里究竟含有什么物质,以至于具有这样神奇的功效,直至1838年,化学家才成功地从柳树皮里分离提纯出活性成分,因为它的酸味,人们通常称它水杨酸,才解开这个千年之谜。
邻羟基苯甲酸
(俗称水杨酸)
?
1853柯尔柏合成水杨酸
2000年前,波克拉底发现柳树皮煮水喝可退烧镇痛
【探究一】水杨酸合成
请同学利用甲苯合成水杨酸(无机试剂任选)
已知:
苯环上的“邻对位”定位基团:-R、 –X、-OH 、–NH2等;“间位”定位基团:-NO2 , -CHO , -COOH等
①
②
水杨酸
路线:
产率24%
柯尔柏路线
49%
柯尔柏利用苯酚、氢氧化钠、二氧化碳合成了水杨酸。
已知:
【建构模型】
原料 产品
找差异、定位置、重保护
绿色经济、操作可行
正合成
?
1897年,霍夫曼修饰水杨酸合成乙酰水杨酸。
1853柯尔柏合成水杨酸
霍夫曼的父亲患有关节炎,吃水杨酸出现了胃穿孔,但又不得不长期服用,于是霍夫曼下定决心要改造水杨酸的性质而不改变药效,最终在1897年合成了阿司匹林。
霍夫曼
预测可能修饰哪些部位?
请提出你的猜想并设计实验验证。
【探究二】修饰水杨酸合成乙酰水杨酸
猜想一:修饰了酚羟基;
猜想二:修饰了羧基;
猜想三:同时修饰了酚羟基和羧基。
【提出猜想】
阿司匹林
(乙酰水杨酸)
【设计方案】
方案1.在乙酰水杨酸溶液中滴加FeCl3溶液,不显紫色;猜想一成立
方案2.在乙酰水杨酸溶液中滴加NaHCO3溶液,不产生气泡;猜想二成立
上述两个现象都没有,猜想三成立。
【实验结论】
修饰了酚羟基
√
选用醋酸酐:反应条件温和,酸酐除水使平衡正移,转化率高
选用醋酸:浓硫酸催化,加热,反应可逆,转化率低
选用乙酰氯:活性最强,但价格高,不稳定,生成的HCl腐蚀设备
(CH3CO)2O
阅读下列材料推测霍夫曼选择哪一种试剂进行修饰水杨酸?
霍夫曼利用乙酸酐和水杨酸在浓硫酸加热的条件下合成了阿司匹林,
请完成下列方程式?
OH
COOH
+ (CH3CO)2O
+ CH3COOH
CH3
O
COOH
C
O
浓硫酸
阿司匹林的作用:解热镇痛抗炎症,防止心脑血管疾病,结直肠癌、肺癌等,
并且对肿瘤疾病具有预防作用。
阿司匹林的缺点:药效时间短,服用次数多。
1982年,拜尔公司研制出长效缓释阿司匹林
1897年,德国化学家霍夫曼合成乙酰水杨酸。
?
CH3
OCCH3
COCH2CH2OC
O
C
CH2
O
O
[
]
n
问题1.合成缓释阿司匹林的单体有哪些?
【探究三】修饰乙酰水杨酸合成长效缓释阿司匹林
HOOC
OH
HOCH2CH2OH
CH2
C
COOH
CH3
(CH3CO)2O
问题2.
请设计乙由烯到乙二醇的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。
绿色高效
√
O2
H2O
问题3.
请以丙炔合成 (用流程图表示,无机试剂任选)。
CH2
C
CN
CH3
CH2
C
COOH
CH3
原料 产品
找差异、定位置、重保护
绿色经济、操作可行
正合成
【完善模型】
逆合成
找断点、定碎片、重组装
【运用模型】
贝诺酯既有较强的镇痛作用,又具抗炎作用。由于分子中没有游离的羧基,因此对胃肠道的刺激性下降,副作用较小,适合老人和孩子服药。
贝诺酯
对乙酰氨基酚
COOH
OCCH3
O
1982年,拜尔公司研制出长效缓释阿司匹林
贝诺酯、赖氨匹林、阿司匹林铝……
?
NH2
已知:① 苯胺( )容易被氧化
②
Fe/HCl
③苯环上的“邻对位”定位基团:-R、 –X(卤原子)、-OH 、–NH2等;“间位”定位基团:-NO2 , -CHO , -COOH等
请以苯和乙酸为原料制备 ,结合正逆分析法写出制备的合成路线流程图。
NH2
NO2
1982年,拜尔公司研制出长效缓释阿司匹林
1897年,德国化学家霍夫曼合成乙酰水杨酸。
1857年前后,人们开始合成水杨酸
2000年前,波克拉底发现柳树皮煮水喝可退烧镇痛
化学史-阿司匹林类药物的发展
贝诺酯、赖氨匹林、阿司匹林铝……
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