1、第三章 烃的含氧衍生物 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。科技创造生活，合成造福人类！一、有机合成的过程利用简单、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。1、有机合成的概念 2、有机合成的任务（1）目标化合物分子碳链骨架的构建 （2）官能团的转化或引入。CH3CH2-Br水解 CH3CH2-OH氧化 CH3-CHO氧化 CH3-COOHCH3-COOCH3(1).官能团种类变化：3.官能团的转化：包括官能团种类变化、数目变化、位置变化等。(2).官能团数目变化：CH3CH2CH2-Br消去 CH3CH=CH2加HBr CH3CH-CH3BrCH3
2、CH2-Br消去 CH2=CH2加Br2 CH2BrCH2Br(3).官能团位置变化：引入碳碳双键(C=C)的三种方法：官能团的引入 醇的消去：CH3CH2 OH浓硫酸170CH2=CH2+H2O醇 CH2=CH2+NaBr+H2OCH3CH2Br+NaOH卤代烃的消去：炔烃的不完全加成：CHCH+HBrCH2=CHBr催化剂4.官能团的引入方法烷烃（苯及苯的同系物）与 X2 的取代 CH4+Cl2CH3Cl+HCl光照烯烃（炔烃）与 HX 或X2的加成 CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br醇与 HX 的取代 C2H5OH +HBr C2H5Br+H2O+BrBr2HBr+FeBr3引
3、入卤原子(X)的三种方法：烯烃与水的加成 CH2=CH2 +H2OCH3CH2OH催化剂加热加压醛（酮）与氢气加成 CH3CHO+H2 CH3CH2OH催化剂卤代烃的水解 C2H5Br+NaOH C2H5OH+NaBr水 酯的水解 稀H2SO4 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O 引入羟基(-OH)的四种方法：引入醛基（-CHO）或羰基的方法有：醇的氧化引入羧基（-COOH）的方法有：醛的氧化 酯的水解 苯的同系物的氧化 烃和烃的衍生物间的转化：烷烃烯烃炔烃卤代烃醛羧酸酯醇加成（+H2O）消去（-H2O）+H2+H2X2、HX 加成X2/HX 加成消去(-HX)+X2+H
4、X+H2O 氧化还原氧化酯化水解水解酯化1、正向合成分析法（又称顺推法）此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标化合物。正向合成分析法示意图基础原料中间体1目标化合物中间体2二、有机合成的方法 课本P67习题1:以2-丁烯为原料制备 1)2-氯丁烷 2)2-丁醇 3)2,3-二氯丁烷 4)2,3-丁二醇 催化剂CH3CH=CHCH3+HClCH3CHCH2CH3Cl催化剂CH3CH=CHCH3+H2OCH3CHCH2CH3OHCH3CH=CHCH3+Cl2CH3CHCHCH3Cl ClCH3CH=CHCH3+Cl2CH3CHCHCH3Cl ClC
5、H3CHCHCH3+2NaOHCl Cl水CH3CHCHCH3+2NaClOH OH5)1,3-丁二烯 CH3CH=CHCH3+Cl2CH3CHCHCH3Cl ClCH3CHCHCH3+2NaOHCl Cl醇CH2=CHCH=CH2+2NaCl+2H2O2、逆合成分析法(科里)逆合成分析法示意图基础原料中间体1目标化合物中间体2 又称逆推法，其特点是从产物出发，由后向前推，先找出产物的前一步原料（中间体），并同样找出它的前一步原料，如此继续直至到达简单的初始原料为止。其思维程序可概括为：例如：乙二酸(草酸)二乙酯的合成基础原料中间体目标化合物中间体C OHC OHOOH2C OHH2C OHH
6、2C ClH2C ClCH2CH2C OC2H5C OC2H5OO石油裂解气+CH3CH2OH1+H2O2+Cl234O水解探讨学习如何合成乙二酸(草酸)二乙酯？1、CH2=CH2+H2O CH3CH2OH 催化剂 高温、高压 2、CH2=CH2+Cl2CH2Cl CH2Cl 3、CH2Cl CH2Cl+NaOHCH2OH CH2OH+NaCl H2O 4、CH2OH CH2OH O COOH COOHCOOH COOH5、+2C2H5OH COOC2H5COOC2H5浓H2SO4+2H2O =各步反应产率的乘积【学与问】ABC93.0%81.7%85.6%90.0%=93.0%81.7%90
7、.0%85.6%=58.54%总产率1）尽量选择步骤最少的合成路线以保证较高的产率。2）起始原料要廉价、易得、低毒、低污染通常采用4个C以下的单官能团化合物和单取代苯。3）满足“绿色化学”的要求。4）操作简单、条件温和、能耗低、易实现 5）尊重客观事实，按一定顺序反应。四、有机合成的要求OOOO练习1：用2-丁烯、乙烯为原料设计 的合成路线。认目标巧切断再切断 得原料得路线OOOO1、逆合成分析：COHCOHOO+CHCHOOCH2CH2OHOHCH2CH2BrBrOHOHBrBrBrBrCH2CH2NaOH 乙醇/NaOH 水/2、合成路线：CH2CH2Br2 CH2CH2BrBrCH2CH
8、2OHOHO2 Cu/CHCHOOO2 COHCOHOO浓H2SO4Br2 BrBrBr2 BrBrNaOH水/OHOHOOOO化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如下图所示的反应：试写出：(1)化合物A、B、C的结构简式：、。(2)化学方程式：AD，AE。(3)反应类型：AD，AE。练习2：分析：题中说“A的钙盐”，可知A含COOH；结合A的分子式，由AC知，A还含有OH，由A在催化剂作用下被氧化的产物不能发生银镜反应可知：A的OH不在碳链的末端；3个碳的碳链只有一
9、种：CCC，OH只能在中间碳上。综上：A的结构简式为：CH3CHCOOHOHA的结构简式为：CH3CHCOOHOH则B的结构简式为：CH3CHCOOC2H5OH则C的结构简式为：CH3CHOCCH3COOHOA的结构简式为：CH3CHCOOHOH则AD的化学方程式为：CH3CHCOOHOH浓硫酸H2O+CH2=CHCOOH反应类型：消去反应A的结构简式为：CH3CHCOOHOH对比A和E的分子式，我们发现E的C原子个数是A的2倍，推断可能是2分子的A反应生成E，再对比H和O原子发现：2AE=2H2O，结合A的结构简式，很明显是它们的羧基和醇羟基相互反应生成酯基。所以：将A的结构简式改写为：则A生成E可表示为：OCH3CHCOHOHOCH3CHC OHOHHOCCHCH3OOHH2OH2O即：CHCCH3 OOCCHCH3OO1、正确判断原料、目标化合物官能团的种类、数目、位置。2、采用正向、逆向合成相结合的方法，找出原料和目标分子的中间的过渡物质。3、寻找官能团的引入、保护方法，将原料官能团转换，合成中间物质直至产物。4、选择合成步骤最简、转换最易、所含杂质最少的路线作为最终合成路线。课 堂 总 结
