專題5藥物合成的重要原料第三單元有機(jī)合成設(shè)計(jì)化學(xué)

31、通過常見官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)和特征反應(yīng)，能舉例說明有機(jī)物中基團(tuán)之間的相互影響。2、能從官能團(tuán)入手揭示一定條件下有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。3、能運(yùn)用逆合成分析法設(shè)計(jì)簡單的有機(jī)合成路線?；鶊F(tuán)間的影響事物總是相互影響、相互制約的。在有機(jī)化合物分子中，這種相互影響、相互制約的關(guān)系同樣存在。這是我們在學(xué)習(xí)了主要有機(jī)化合物的性質(zhì)后必須思考的問題。1、已知在濃硝酸、濃硫酸條件下，苯、甲苯硝化反應(yīng)生成一取代產(chǎn)物的溫度分別是60℃、30℃。甲烷不能被酸性KMnO4溶液氧化，而甲苯卻能被酸性KMnO4溶液氧化。你能解釋原因嗎？結(jié)論：苯基(鄰、對位活化)和烷基互相活化！甲烷不能被酸性KMnO4溶液氧化！KMnO4(H+)C2H5—OH與NaOH不反應(yīng)2、已知苯酚能與迅速溴水反應(yīng)，而苯卻必須與液溴在FeBr3催化下才能反應(yīng)。苯酚具有酸性，而乙醇呈中性。你能解釋原因嗎？結(jié)論：苯基(鄰、對位活化)和羥基互相活化！在研究有機(jī)化學(xué)反應(yīng)時(shí)，要同時(shí)關(guān)注反應(yīng)物結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件的影響。3、已知醇的脫水反應(yīng)在不同溫度下主要產(chǎn)物不同，鹵代烴與堿反應(yīng)在不同的溶劑中主要產(chǎn)物也不同。你能解釋原因嗎？鹵代烴的取代反應(yīng)和消去反應(yīng)同時(shí)存在，相互競爭，我們可以通過控制條件使某類反應(yīng)為主。研究發(fā)現(xiàn)，對于鹵代烴而言，鹵素原子直接相連的碳上氫越多的越容易發(fā)生取代反應(yīng)，反之，容易發(fā)生消去反應(yīng)。對進(jìn)攻試劑（如上述反應(yīng)中的KOH）而言，堿性越強(qiáng)，越容易發(fā)生消去反應(yīng)，反之，容易發(fā)生取代反應(yīng)。所以，在利用這些反應(yīng)合成物質(zhì)時(shí)，要根據(jù)需求合理地選擇條件。已知C2H5ONa+H2O→C2H5OH+NaOH，利用已學(xué)知識(shí)和材料信息，分析C2H5ONa和(CH3CH2)3CBr反應(yīng)會(huì)生成什么產(chǎn)物。CH3CH2C=CHCH3CH2CH3重要有機(jī)物間的相互轉(zhuǎn)化有機(jī)化合物的性質(zhì)主要取決于它所具有的官能團(tuán)，有機(jī)化合物合成路線的設(shè)計(jì)往往圍繞官能團(tuán)展開。下圖列出了我們已經(jīng)學(xué)過的各類有機(jī)化合物的代表物，請?jiān)趫D中所列有機(jī)化合物之間加上箭頭以表示它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。寫出上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式，歸納出在有機(jī)化合物分子中引入常見官能團(tuán)的方法。31254678910111412131、引入碳碳雙鍵常見官能團(tuán)的引入①消去反應(yīng)（醇，鹵代烴）②加成反應(yīng)（炔烴的不完全加成）CH≡CH＋H2

CH2==CH2【例題1】設(shè)計(jì)由2-丁烯制備1,3-丁二烯的合成路線。催化劑CH3CH==CHCH3CH2==CHCH==CH2CH3CH—CHCH3BrBrBr2NaOH/醇2、引入碳鹵鍵

②取代反應(yīng)（烴與鹵素單質(zhì)，醇）①加成反應(yīng)

CH3CH2OH+HBr△CH3CH2Br

+H2O催化劑光照或高溫3、引入羥基

①加成反應(yīng)②水解反應(yīng)（鹵代烴，酯）③還原反應(yīng)（醛，酮）

CH3CHO+H2CH3CH2OH催化劑CH3COCH3＋H2CH3CHOHCH3催化劑催化劑④酚鹽溶液與CO2、HCl等反應(yīng)丹參醇的制備如下：（1）D到E所需的試劑和條件

。（2）1mol丹參醇在Cu做催化劑和O2反應(yīng)需要消耗

molO2。（3）A到C的反應(yīng)類型

。濃硫酸，加熱加成反應(yīng)已知：呋喃（）與苯相似，也具有芳香性。4、引入羧基

①氧化反應(yīng)（醛，烯烴、炔烴、芳香烴被酸性高錳酸鉀溶液）②水解反應(yīng)（酯，酰胺）

CH3CONH2＋H2O＋HClCH3COOH＋NH4Cl根據(jù)已學(xué)知識(shí)，完成下列合成路線流程圖的設(shè)計(jì)。并從中選擇最佳路線！先水解？先氧化？NaOHO2/Cu△O2催化劑H+有機(jī)物間的相互轉(zhuǎn)化有機(jī)合成的一般過程一般來說，有機(jī)合成就是利用簡單、易得的原料，通過一系列有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)化合物的過程。【案例1】乙二醇常用作汽車防凍液，請你以乙烯為基礎(chǔ)原料合成乙二醇？結(jié)論：原料→中間產(chǎn)物→目標(biāo)產(chǎn)物溴水BrBrNaOH/水CH2=CH2CH2—CH2OHOHCH2—CH2正向合成分析法：從原料出發(fā)設(shè)計(jì)合成路線的方法。適用于簡單有機(jī)物的合成設(shè)計(jì)?【案例2】乙二酸二乙酯是一種醫(yī)藥和染料工業(yè)原料，請以乙烯為原料設(shè)計(jì)合成的路線。CH2CH2=OOC—OC2H5C—OC2H5==EliasJamesCorey1928-現(xiàn)任哈佛大學(xué)教授，伊萊亞斯·詹姆斯·科里，于1967年提出了“逆合成分析原理”，并開創(chuàng)了計(jì)算機(jī)輔助有機(jī)合成新紀(jì)元，獲得1990年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。逆合成分析法起始原料前體2前體1目標(biāo)化合物CH3CH2OHCH2=CH21、簡述用乙烯做起始原料的理由？2、寫出每一步反應(yīng)的化學(xué)方程式。以乙烯為原料合成乙二酸二乙酯OOC—OC2H5C—OC2H5==OOC—OHC—OH==CH2—OHCH2—OHCH2—BrCH2—BrCHOCHOCH2=CH2+H2O催化劑CH3CH2OH1.CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br2.H2OΔCH2OHCH2OH+2NaBr3.CH2BrCH2Br

+2NaOH

CH2OHCH2OH+O2H—C—C—H+2H2OOO4.CuΔ==催化劑5.H—C—C—H+O2OO==HO—C—C—OHOO==催化劑ΔHO—C—C—OH+2CH3CH2OHOO==C2H5O—C—C—OC2H5+2H2OOO==6.以乙烯為原料合成乙二酸二乙酯在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，乙二醇一般通過下列方法制得。分析生產(chǎn)中選擇該路線的可能原因。原因1：采用溴水、氫氧化鈉，可能污染環(huán)境，腐蝕設(shè)備；實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)工藝采用氧氣和水，成本低，對環(huán)境污染小。原因2：鹵代烴水解反應(yīng)原子利用率小于100%；而實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)工藝原子利用率100%。(5)在進(jìn)