有机化学基础有机合成.

太空环境非常恶劣，如高真空、极度的温度变化、宇宙辐射、陨星、微陨石等。如果没有航天服的保护，进入太空的宇航员可能一分钟也活不成。航天服中已经应用了一百多种新型材料中大多数是有机合成材料。如密闭头盔由透明聚碳酸酯组成，舱外航天服面料采用氨纶尼龙聚合物为主要材料制成。3000万元人民币第三章烃的含氧衍生物第四节有机合成学海导航1、在熟悉各类有机物的性质、反应类型和相互转化的基础上，初步学会设计合理的合成路线。2、初步认识逆向合成的思维方法，培养逻辑思维能力和信息迁移能力。3、认识合成的有机物与人们生活的密切关系，养成热爱化学、热爱科学的精神。学习重点逆合成分析法1、典型有机化合物之间的转化关系，有机反应基本类型：知识链接CH≡CHCH3CH2OHCH2=CH2CH3CH2BrCH3CH3CH3||OCOHCH3||OCHCH3CH3||2OCOCH2008年9月27日16时35分，翟志刚穿着我国自主研制的“飞天号”舱外航天服出舱活动，开始了中国人的第一次太空漫步。合作探究探讨1：根据有机物之间的转化关系，如何由CH3CH2Br合成CH3COOCH2CH3？写出反应方程式（注明反应条件），总结有机合成的过程。基础原料辅助原料中间体副产物辅助原料中间体副产物辅助原料目标化合物有机合成过程示意图—温控滴加反应装置有机合成反应装置温度计恒压滴液漏斗球型冷凝器三口烧瓶探讨2：观察探讨1中基础原料和目标产物的结构发生了哪些变化？思考有机合成的任务是什么？★有机合成的任务(1)构建目标化合物的分子骨架；(2)引入或转化目标化合物的官能团。1、引入碳碳双键的方法有哪些？【思考与交流】请利用所学的有机反应，列出下列官能团的引入或转化方法。2、引入卤原子的方法有哪些？3、引入羟基的方法有哪些？卤原子：（1）取代反应：烷烃的取代，苯及其同系物的取代，醇和卤化氢的取代，酚和溴水的取代（2）加成反应：烯烃、炔烃与卤素单质或卤化氢的加成碳碳双键：（1）消去反应：卤代烃的消去，醇的消去（2）加成反应：炔烃的不完全加成羟基：（1）取代反应：卤代烃的水解，酯的水解（2）加成反应：烯烃与水加成，醛或酮与氢气加成（还原）消去CH2=CH2加Br22、CH3CH2-BrCH2Br－CH2Br1、CH3CH2-BrCH3-COOH水解CH3CH2OH氧化氧化CH3CHO3、nCH≡CH〔CH2—CHCl〕n催化剂△nCH2=CHCl【跟踪练习1】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采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的中间体，逐步推向目标产物。★正向合成分析法探讨3：结合探讨1合成过程，探讨我们可采用哪些分析方法设计有机合成路线？★逆向合成分析法是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。依次类推，最后确定基础原料。目标化合物中间体中间体基础原料逆向合成分析法示意图C—OC2H5C—OC2H5OOC—OHC—OHOOH2C—OHH2C—OHH2C—ClH2C—ClCH2CH2基础原料—石油裂解气+CH3CH2OH1+H2O2+Cl23+H2ONaOH4[O]【例1】逆合成分析法设计由乙烯合成乙二酸二乙酯的合成路线：目标化合物伊莱亚斯·詹姆斯·科里1928年生于美国，23岁从美国麻省理工学院获得博士学位。现任哈佛大学教授。科里从20世纪50年代后期开始从事有机合成的研究工作，他和他的同事们共同合成了几百个结构都比较复杂重要天然化合物。科里1967年提出了“逆合成分析原理”，将有机合成路线设计技巧艺术的变成了具有严格思维逻辑的科学，按照他的原理，使很多合成难度较大的有机化合物，得到较高的产率而获得成功。科里还开创了运用计算机技术进行有机合成设计，他和他学生卫普克编制的第一个计算机辅助有机合成路线设计程序(OCSS)，开创了计算机辅助有机合成的新纪元。科里提出的有机合成理论及方法，促进了有机合成化学的飞速发展，因而获得了1990年诺贝尔化学奖。【跟踪练习2】3、茴香酸甲酯已知是一种医药中间体。（1）该医药中间体的分子式为，分子中官能团的名称.（2）请设计合理方案用茴香醛合成该医药中间体(其他原料自选，用反应流程图表示，并注明必要的反应条件)。例如：(1)C9H10O3，酯基、醚键。(2)CHOCH3OCOOHCH3OKMnO4/H+COOCH3CH3OCH3OH浓硫酸△原料中间产物产品正正逆逆掌握正确的思维方法，综合运用正推或逆推导出最佳合成路线。【探讨4】如果我们在合成目标化合物有多条路线，应考虑哪些因素来确定最佳的合成路线呢？结合例2、例3说明有机合成的原则。目标化合物基础原料中间体ABC93.0%81.7%85.6%90.0%总产率=93.0%×81.7%×90.0%×85.6%=58.5%10条合成路线H2C=C—COOHCH32—甲基丙烯酸COOHHSCH2CHCO—NCH3卡托普利例2、【学与问】计算该合成路线的总产率。例3、甲基丙烯酸甲酯是世界上年产量超过100万吨的高分子单体，旧法合成的反应是：（CH3）2C=O+HCN→（CH3）2C（OH）CN（CH3）2C（OH）CN+CH3OH+H2SO4→CH2=C（CH3）COOCH3+NH4HSO490年代新法合成的反应是：CH3C≡CH+CO+CH3OHCH2=C（CH3）COOCH3与旧法比较，新法的优点是（）A．原料无爆炸危险B．原料都是无毒物质C．没有副产物，原料利用率高D．对设备腐蚀性较小PdCD（1）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。（2）尽量选择步骤最少的合成路线。步骤越少，总产率越高。（3）满足“绿色、环保”的要求，最大限度地使原料的每一个原子结合到目标化合物中，达到零排放。（4）操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。（5）尊重客观事实，按一定反应顺序和规律引入官能团。★有机合成的原则观察目标分子的结构逆推基础原料并设计合成路线对不同合成路线进行优选核心问题核心问题核心问题目标分子的骨架和官能团绿色合成思想骨架的构建和官能团的引入或转化有机合成路线设计的一般程序1、由2—氯丙烷为主要原料制取1，2—丙二醇时，需要经过的反应类型为（）A.加成—消去—取代B.消去—加成—取代C.取代—加成—消去D.消去—取代—加成B达标练习：2、绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率（目标产物的质量与生成物总质量之比）。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（）C3、食品香精菠萝酯的生产路线（反应条件略去）如下：下列叙述错误的是（）A.步骤（1）产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验B.步骤（2）发生的反应类型为取代反应C.苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应D.步骤（2）产物中残留的烯丙醇可用溴水检验D32CHCOOH,ClABC浓硫酸，，光照稀碱溶液①③②（C7H7Cl）D（乙酸苯甲酯）4、（巩固提高7）乙酸苯甲酯对花香和果香的香韵具有提升作用，故常用于化妆品工业和食品工业。乙酸苯甲酯可以用下面的设计方案合成：（1）写出A和C的结构简式：A：，C：。（2）写出反应①、②的化学方程式：①；②。实践活动查阅资料或登陆网站，查询20世纪有机合成方面获得诺贝尔化学奖的重要事件，了解有机合成对人类生产、生活以及科学研究的重大贡献。有机合成的威力是在老的自然界旁边又出现了一个新的自然界。—“现代有机合成之父”美国化学家伍德沃德