有機(jī)化合物的合成時(shí)第1頁(yè)/共66頁(yè)（交流.研討）某種醫(yī)用膠的單體為某同學(xué)以乙烯為起始物，設(shè)計(jì)了這種化合物的合成路線(xiàn)。第2頁(yè)/共66頁(yè)某醫(yī)用膠的合成路線(xiàn)第3頁(yè)/共66頁(yè)欣賞后分析下列問(wèn)題：1.從碳骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的引入兩個(gè)角度分析，每一步分別完成了什么任務(wù)？2.綜合分析各步變化的設(shè)計(jì)目的是什么？3.體會(huì)：設(shè)計(jì)者是如何想到這條路線(xiàn)的？第4頁(yè)/共66頁(yè)設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線(xiàn)的基本思路對(duì)比原料分子目標(biāo)分子實(shí)現(xiàn)變化的措施碳鏈變化2個(gè)C8個(gè)C引入羧基；在羧基的α碳上引入鹵素；通過(guò)取代羧基變?yōu)轷セ?、鹵素變?yōu)榍杌?；最后再引?CH2OH，消去反應(yīng)得碳碳雙鍵官能團(tuán)的變化-COO--C≡N第5頁(yè)/共66頁(yè)嘗試設(shè)計(jì)請(qǐng)分析設(shè)計(jì)由CH3CH2CH2Br到CH3CH(OH)CH3的合成路線(xiàn)。對(duì)比原料分子目標(biāo)分子實(shí)現(xiàn)變化的措施碳鏈變化官能團(tuán)的變化無(wú)變化種類(lèi)：-Br→-OH位置：1號(hào)碳→2號(hào)碳先消去后加成第6頁(yè)/共66頁(yè)逆推法

1964年科里(E.J.Corey)首先用逆推的方式設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)，并逐步形成了新的有機(jī)合成理論和方法，從而促進(jìn)了有機(jī)合成化學(xué)的飛速發(fā)展,因而獲得了1990年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。第7頁(yè)/共66頁(yè)逆推法的一般程序示意圖觀察目標(biāo)化合物分子的結(jié)構(gòu)由目標(biāo)化合物分子逆推原料分子并設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)優(yōu)選合成路線(xiàn)碳骨架特征及官能團(tuán)的種類(lèi)和位置碳骨架的構(gòu)建官能團(tuán)的引入或轉(zhuǎn)化（符合化學(xué)原理、操作安全可靠）步驟盡量簡(jiǎn)單原子經(jīng)濟(jì)性符合綠色合成思想原料綠色化試劑和催化劑無(wú)公害性原子經(jīng)濟(jì)性1991年美國(guó)著名有機(jī)化學(xué)家特勞斯特(B.M.Trost)提出原子經(jīng)濟(jì)性概念,認(rèn)為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子,使反應(yīng)達(dá)到零排放。原子經(jīng)濟(jì)性可以用原子利用率來(lái)衡量:

第8頁(yè)/共66頁(yè)案例:利用逆推法設(shè)計(jì)苯甲酸苯甲酯的合成路線(xiàn)苯甲酸苯甲酯(苯甲酸芐酯)存在于多種植物香精中，它可用作香料、食品添加劑及一些香料的溶劑，還可用做塑料、涂料的增塑劑。此外，苯甲酸苯甲酯具有殺滅虱、蚤和疥蟲(chóng)的作用且不刺激皮膚，無(wú)異臭和油膩感，可用于治療癤瘡。

CCH2OO合成背景第9頁(yè)/共66頁(yè)完成任務(wù)任務(wù)1：分析目標(biāo)化合物分子的結(jié)構(gòu)，并逆推出原料分子。提示：①充分利用已學(xué)有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì)②原料分子盡量是常見(jiàn)烴類(lèi)物質(zhì)③新信息提供：CHCl2水解CHOHOHCOH第10頁(yè)/共66頁(yè)分析苯甲酸苯甲酯分子的結(jié)構(gòu)可知它是一種酯類(lèi)化合物CCH2OO酯基苯環(huán)苯環(huán)第11頁(yè)/共66頁(yè)OOCH2COCOHCH2OHOHCCHCl2CH2ClCH3匯報(bào)總結(jié)第12頁(yè)/共66頁(yè)任務(wù)2：找出可能的合成路線(xiàn)第13頁(yè)/共66頁(yè)任務(wù)3：優(yōu)選合成路線(xiàn)。提示：①優(yōu)選合成路線(xiàn)的基本原則②已知LiAlH4價(jià)格較為昂貴，且要求無(wú)水操作，成本高。第14頁(yè)/共66頁(yè)第15頁(yè)/共66頁(yè)第16頁(yè)/共66頁(yè)第17頁(yè)/共66頁(yè)第18頁(yè)/共66頁(yè)（思考和交流）：只用乙烯一種有機(jī)物(無(wú)機(jī)物可以任選),合成:COOCH2COOCH2請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)出其過(guò)程.第19頁(yè)/共66頁(yè)CH2BrCH2BrCH2OHCH2OHCHOCHOCOOHCOOH第20頁(yè)/共66頁(yè)〔探究學(xué)習(xí)〕工業(yè)上用甲苯生產(chǎn)對(duì)-羥基苯甲酸乙酯（一種常用的化妝品防霉劑），其生產(chǎn)過(guò)程如下（反應(yīng)條件及某些反應(yīng)物、產(chǎn)物未全部注明）：請(qǐng)回答：①寫(xiě)出A、B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式②在合成路線(xiàn)中設(shè)計(jì)反應(yīng)③和⑥的目的是

CH3ClCOOC2H5H3COCH3CH3OCH3ACl2催化劑①一定條件下CH3IC2H5OHBHOCOOC2H5（產(chǎn)品）HI②③④⑤⑥OCH3COOHCH3OH官能團(tuán)的保護(hù)OCH3COOHCH3OHOCH3COOHCH3OHCH3OCH3第21頁(yè)/共66頁(yè)第22頁(yè)/共66頁(yè)第23頁(yè)/共66頁(yè)第24頁(yè)/共66頁(yè)第25頁(yè)/共66頁(yè)第26頁(yè)/共66頁(yè)第27頁(yè)/共66頁(yè)第28頁(yè)/共66頁(yè)第29頁(yè)/共66頁(yè)【例1】乙酰水楊酸，又名鄰乙酰氧基苯甲酸，是阿司匹林的主要成分，為白色晶體或粉末，略有酸味，易溶于乙醇等有機(jī)溶劑，微溶于水，是常用的解熱鎮(zhèn)痛藥。下面是某化學(xué)小組利用逆推法設(shè)計(jì)乙酰水楊酸合成路線(xiàn)的過(guò)程。第30頁(yè)/共66頁(yè)（1）查閱資料：通過(guò)查閱資料得知，以水楊酸為原料合成乙酰水楊酸的反應(yīng)為：第31頁(yè)/共66頁(yè)由苯酚制備水楊酸的途徑：第32頁(yè)/共66頁(yè)(2)實(shí)際合成路線(xiàn)的設(shè)計(jì)：①觀察目標(biāo)分子——乙酰水楊酸的結(jié)構(gòu)乙酰水楊酸分子中有3種典型的官能團(tuán)，即________、________、________。（填名稱(chēng)）②由目標(biāo)分子逆推原料分子并設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)首先，考慮酯基的引入：由水楊酸與乙酸酐反應(yīng)引入酯基；然后分別考慮水楊酸和乙酸酐的合成路線(xiàn)。其中，乙酸酐的合成路線(xiàn)為_(kāi)_________________________。第33頁(yè)/共66頁(yè)根據(jù)題給信息和以前所學(xué)知識(shí)，水楊酸可以有以下幾種不同的合成路線(xiàn)：（3）優(yōu)選水楊酸的合成路線(xiàn)：以上兩種合成路線(xiàn)中較合理的是_________，理由是____________________。第34頁(yè)/共66頁(yè)【思路點(diǎn)撥】解答本題要注意以下兩點(diǎn)：第35頁(yè)/共66頁(yè)【自主解答】本題以乙酰水楊酸的合成為載體，考查了逆推法合成有機(jī)物的相關(guān)知識(shí)，通過(guò)觀察目標(biāo)產(chǎn)物分子的結(jié)構(gòu)可看出，該分子中有3種典型的官能團(tuán)，即苯環(huán)、羧基、酯基。根據(jù)所學(xué)知識(shí)逆推：乙酸酐可由乙酸合成、乙酸可由乙醛氧化得到、乙醛可由乙烯氧化得到，而乙烯是一種最基本的原料。因此乙酸酐的合成路線(xiàn)為CH2＝CH2CH3CHOCH3COOH

水楊酸的第2種合成路線(xiàn)中，第36頁(yè)/共66頁(yè)鄰甲基苯酚上甲基被氧化為羧基時(shí)選用的氧化劑為酸性KMnO4溶液，會(huì)將酚羥基氧化，故在氧化前將酚羥基氧化為不能被氧化的基團(tuán)。甲基被氧化后再將酚羥基還原出來(lái)，由于此過(guò)程復(fù)雜，因此在工業(yè)上合成水楊酸，常由苯酚出發(fā)。干燥的苯酚鈉與CO2在加熱、加壓條件下反應(yīng)生成鄰羥基苯甲酸鈉，經(jīng)酸化得水楊酸。第37頁(yè)/共66頁(yè)答案：（2）①苯環(huán)羧基酯基②CH2＝CH2CH3CHOCH3COOH（3）途徑1途徑1原料易得，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，途徑2過(guò)程復(fù)雜第38頁(yè)/共66頁(yè)【變式訓(xùn)練】6-羰基庚酸是合成某些高分子材料和藥物的重要中間體。某實(shí)驗(yàn)室以溴代甲基環(huán)己烷為原料合成6-羰基庚酸。溴代甲基環(huán)己烷→……→第39頁(yè)/共66頁(yè)請(qǐng)用合成反應(yīng)流程圖表示出最合理的合成方案（注明反應(yīng)條件）（提示：①合成過(guò)程中無(wú)機(jī)試劑任選，②合成反應(yīng)流程圖表示方法示例如下：）第40頁(yè)/共66頁(yè)【解析】原料分子與目標(biāo)分子的碳骨架和官能團(tuán)均有較大差別。在合成過(guò)程中，要進(jìn)行碳鏈的開(kāi)環(huán)及官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化。結(jié)合已掌握的官能團(tuán)的性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)的類(lèi)型，設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)如下：第41頁(yè)/共66頁(yè)答案：第42頁(yè)/共66頁(yè)（2010·山東高考）利用從冬青中提取出的有機(jī)物A合成抗結(jié)腸炎藥物Y及其他化學(xué)品，合成路線(xiàn)如下圖：第43頁(yè)/共66頁(yè)根據(jù)上述信息回答：（1）D不與NaHCO3溶液反應(yīng)，D中官能團(tuán)的名稱(chēng)是_________，B→C的反應(yīng)類(lèi)型是______________。（2）寫(xiě)出A生成B和E的化學(xué)反應(yīng)方程式_________。第44頁(yè)/共66頁(yè)（3）A的同分異構(gòu)體I和J是重要的醫(yī)藥中間體，在濃硫酸的作用下I和J分別生成和，鑒別I和J的試劑為_(kāi)____________。（4）A的另一種同分異構(gòu)體K用于合成高分子材料，K可由制得，寫(xiě)出K在濃硫酸作用下生成的聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______________。第45頁(yè)/共66頁(yè)【思路點(diǎn)撥】解答本題要注意以下三點(diǎn)：第46頁(yè)/共66頁(yè)【自主解答】由C為甲醚可知，B為CH3OH，發(fā)生了取代反應(yīng)；則D為HCHO（官能團(tuán)是醛基），與足量銀氨溶液反應(yīng)生成（NH4）2CO3，再與H+反應(yīng)生成CO2，由Y逆推可知，H為；因?yàn)榈谝徊郊尤氲氖荖aOH溶液，故E→F是酚鈉生成酚，F(xiàn)→G是羧酸鈉生成羧酸，G→H發(fā)生硝化反應(yīng)，故A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：。第47頁(yè)/共66頁(yè)第48頁(yè)/共66頁(yè)第49頁(yè)/共66頁(yè)答案：（1）醛基取代反應(yīng)第50頁(yè)/共66頁(yè)第51頁(yè)/共66頁(yè)【互動(dòng)探究】若將上述合成路線(xiàn)中EFG，改為EG,其他部分不變，能否實(shí)現(xiàn)利用從冬青中提取出的有機(jī)物A合成抗結(jié)腸炎藥物Y及其他化學(xué)品？CO2H2O稀硫酸稀硫酸第52頁(yè)/共66頁(yè)提示：

第53頁(yè)/共66頁(yè)第54頁(yè)/共66頁(yè)1.用苯做原料，經(jīng)過(guò)一步化學(xué)反應(yīng)不能制得的是()A.硝基苯B.環(huán)己烷C.苯酚D.溴苯【解析】選C。苯可與濃硫酸和濃硝酸的混合酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成硝基苯；苯可與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烷；苯可與液溴（Br2）在Fe的催化作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯，溴苯在NaOH的水溶液中加熱可水解生成苯酚，所以從苯到苯酚必須經(jīng)過(guò)兩步。第55頁(yè)/共66頁(yè)2.對(duì)氨基苯甲酸可以甲苯為原料合成，已知苯環(huán)上的硝基可被還原為氨基：3FeCl2+2H2O，產(chǎn)物苯胺還原性強(qiáng)，易被氧化，則由甲苯合成對(duì)氨基苯甲酸的步驟合理的是（）第56頁(yè)/共66頁(yè)【解析】選B。由于苯胺還原性強(qiáng)，易被氧化，所以在引入氨基前應(yīng)先把甲基氧化成羧基，然后再引入硝基，最后還原硝基得到目標(biāo)產(chǎn)物。第57頁(yè)/共66頁(yè)3．(2010·黃浦區(qū)模擬)綠色化學(xué)的一個(gè)原則是“原子經(jīng)濟(jì)”，最理想的“原子經(jīng)濟(jì)”是全部反應(yīng)物的原子都嵌入期望的產(chǎn)物中。在下列反應(yīng)類(lèi)型中，“原子經(jīng)濟(jì)”程度較低的是()A.化合反應(yīng)B.取代反應(yīng)C.加成反應(yīng)D.加聚反應(yīng)【解析】選B?；戏磻?yīng)、加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)均能使原子利用率達(dá)100%，取代反應(yīng)的特征是有進(jìn)有出，原子利用率不能達(dá)到100%，故取代反應(yīng)的“原子經(jīng)濟(jì)”程度較低。第58頁(yè)/共66頁(yè)4.用乙炔為原料合成CH2BrCHBrCl時(shí)的反應(yīng)過(guò)程是（）A.先加HCl再加HBrB.先加HBr后加HClC.先加HCl再加Br2D.先加HBr后加Cl2【解析】選C。由CH≡CH與的結(jié)構(gòu)變化知，需要加上一分子Br2和一分子HCl才能得到所需產(chǎn)物。第59頁(yè)/共66頁(yè)5.(2009·廣東模擬)《茉莉花》是一首膾炙人口的江蘇民歌。茉莉花香氣的成分有多種，乙酸苯甲酯（）是其中的一種，它可以從茉莉花中提取，也可以用甲苯和乙醇為原料進(jìn)行人工合成。一種合成路線(xiàn)如下：第60頁(yè)/共66頁(yè)（