第五節(jié)

有機(jī)合成第2課時(shí)

第三章烴的衍生物1.了解設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線的一般方法。2.理解逆合成分析法在有機(jī)合成中的應(yīng)用，尤其在制藥行業(yè)中的重要作用，知道“綠色合成”原則。

3.體會(huì)有機(jī)合成在創(chuàng)造新物質(zhì)、提高人類生活質(zhì)量及促進(jìn)社會(huì)發(fā)展方面的重要貢獻(xiàn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)

情境導(dǎo)入

化妝品香料：苯甲酸苯甲酯

隱形眼鏡材料：聚甲基丙烯酸羥乙酯

長(zhǎng)效緩釋阿司匹林合成纖維塑料合成橡膠身邊的化學(xué)1.設(shè)計(jì)：進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與選擇。如果你是某塑料廠廠長(zhǎng)，在掌握碳骨架構(gòu)建和官能團(tuán)轉(zhuǎn)化基本方法后，如何進(jìn)一步確定有機(jī)合成路線呢？2.操作實(shí)施：以較低的成本和較高的產(chǎn)率，通過(guò)簡(jiǎn)便而對(duì)環(huán)境友好的操作得到目標(biāo)產(chǎn)物。角色扮演

一、有機(jī)合成的過(guò)程

碳骨架和官能團(tuán)等方面的異同的比較基礎(chǔ)原料輔助原料副產(chǎn)物副產(chǎn)物中間體中間體輔助原料輔助原料目標(biāo)化合物二、有機(jī)合成的方法

中間產(chǎn)物目標(biāo)產(chǎn)品原料由乙烯和其他無(wú)機(jī)原料合成環(huán)狀化合物E，請(qǐng)寫出方框內(nèi)合適的化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH2=CH2A酯化氧化氧化BDECBr2水解ABCDECH2—BrCH2—BrCH2—OHCH2—OHCHOCHOCOOHCOOHCOOCOOCH2CH21.正合成法：（1）人們最初是通過(guò)發(fā)酵法由糧食制備乙酸，現(xiàn)在食醋仍主要以這種方法生產(chǎn)，工業(yè)上大量使用的乙酸是通過(guò)石油化學(xué)工業(yè)人工合成的。請(qǐng)以乙烯為原料，設(shè)計(jì)合理的路線合成乙酸。課本87頁(yè)思考與討論

（2）目前已經(jīng)出現(xiàn)了將乙烯直接氧化生成乙酸的工藝。假定該工藝涉及的反應(yīng)和（1）中合成路線的每一步反應(yīng)的產(chǎn)率均為70%，請(qǐng)計(jì)算并比較這兩種合成路線的總產(chǎn)率。

（1）中合成路線生成CH3COOH的產(chǎn)率為70%×70%×70%＝34.3%，低于乙烯直接氧化成乙酸的產(chǎn)率（70%）CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH70%70%70%CH2=CH2+O2CH3COOH催化劑70%因此，合成步驟應(yīng)盡可能少，以提高產(chǎn)率課本87頁(yè)思考與討論

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練目標(biāo)化合物中間體1中間體2基礎(chǔ)原料逆合成步驟的表示：可以用符號(hào)“

”表示逆推過(guò)程，用箭頭“→”表示每一步轉(zhuǎn)化反應(yīng)。2.逆合成法：二、有機(jī)合成的方法

中間產(chǎn)物目標(biāo)產(chǎn)品原料依次倒推：關(guān)鍵切斷鍵位置中間產(chǎn)物目標(biāo)產(chǎn)品典例：以乙烯為原料，合成乙二酸二乙酯這種醫(yī)藥和染料工業(yè)原料為例，說(shuō)明有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)和選擇。COCOOC2H5OC2H5COCOOHOHCH3CH2OHCH2CH2ClClCH2CH2OHOHCH2=CH2CH2=CH2逆合成分析：合成路線設(shè)計(jì)：H2O催化劑,△,加壓NaOH/水△Cl2催化劑△催化劑△

確定乙二酸二乙酯的基礎(chǔ)原料為乙烯，通過(guò)以下5步反應(yīng)完成合成：CH2=CH2+H2O催化劑Δ，加壓CH3CH2OH1.CH2=CH2+Cl2CH2CH2ClCl2.CH2CH2ClCl

+2NaOHH2OΔCH2CH2OHOH

+2NaCl3.CH2CH2OHOH

+2O2催化劑ΔCCHOOHOO

+2H2O4.+2CH3CH2OHCCHOOHOO

+2H2O催化劑ΔCCC2H5OOC2H5OO5.在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，乙二醇還可以通過(guò)環(huán)氧乙烷與水直接化合的方法合成，而環(huán)氧乙烷則可由乙烯直接氧化得到。請(qǐng)比較該方法與以上合成乙二酸二乙酯中的2、3兩步反應(yīng)，分析生產(chǎn)中選擇該路線的可能原因。①②③④⑤路線二：路線一：

CH2Cl—CH2Cl③

+2NaOHH2O△CH2Cl—CH2Cl+2NaClCH2OH

—CH2OH課本90頁(yè)思考與討論

路線一路線二原料原子利用率環(huán)境保護(hù)Cl2、NaOHO2、H2O，廉價(jià)易得③為取代反應(yīng)有副產(chǎn)物，原子利用率低。原子利用率100%Cl2有毒、NaOH有腐蝕性的，對(duì)環(huán)境不夠友好O2、H2O無(wú)毒無(wú)腐蝕性的，對(duì)環(huán)境友好課本90頁(yè)思考與討論

(5)在進(jìn)行有機(jī)合成時(shí)，要貫徹“綠色化學(xué)”理念等。(1)步驟較少，副反應(yīng)少，反應(yīng)產(chǎn)率高；(2)原料、溶劑和催化劑盡可能價(jià)廉易得、低毒；(3)反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)物易于分離提純；(4)污染排放少；三、設(shè)計(jì)合成路線的基本原則

【閱讀歸納】閱讀教材89頁(yè)最后一段，歸納合成路線設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則。?？既i燒瓶球形冷凝管(冷凝回流)課本91頁(yè)思考與討論

恒壓滴液漏斗便于液體順利流下圖3-32工業(yè)合成使用的反應(yīng)釜在加熱時(shí)進(jìn)行攪拌、溫度監(jiān)測(cè)、加料和冷凝回流等實(shí)驗(yàn)操作。－C－O－CH2－O請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)以甲苯為原料合成苯甲酸苯甲酯的合成路線，苯甲酸苯甲酯結(jié)構(gòu)如下：1.（課本92頁(yè)第5題）苯甲酸苯甲酯(水仙花香料)：存在于多種植物香精中，它除了可以用作香精、食品添加劑以及一些固體香料的溶劑，還可以用作塑料、涂料的增塑劑。此外具有殺火虱、蚤和疥蟲的作用，并且不刺激皮膚，無(wú)異臭和油膩感，可用于治療疥瘡。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練分析:合成路線:－C－O－CH2－O氟他胺2.（課本92頁(yè)第7題）氟他胺是一種抗腫瘤藥，在實(shí)驗(yàn)室由芳香烴A制備氟他胺的合成路線如下所示：（1）芳香烴A的名稱是

。甲苯（2）反應(yīng)③、④的反應(yīng)類型：

、

。取代反應(yīng)還原反應(yīng)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練（3）寫出反應(yīng)⑤的反應(yīng)方程式；吡啶是一種有機(jī)堿，其在反應(yīng)⑤中的作用？吡啶作用：吸收產(chǎn)生的HCl，提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率（4）設(shè)計(jì)合成路線：以苯甲醚為原料制備對(duì)甲氧基乙酰苯胺濃硫酸濃硝酸ΔFe/HClCH3COCl吡啶課堂小結(jié)有機(jī)合成方法基礎(chǔ)原料中間體中間體目標(biāo)化合物3、合成路線的要求：a.條件溫和b.產(chǎn)率較高c.路線較短d.原料低廉、低毒、低污染2、逆合成分析法：基礎(chǔ)原料中間體中間體目標(biāo)化合物1、正向合成分析法課堂檢測(cè)1.由CH3CH

CH2合CH2(OOCCH3)CH(OOCCH3)CH2(OOCCH3)時(shí),需要經(jīng)過(guò)的反應(yīng)是()。A.加成→取代→取代→取代B.取代→加成→取代→取代C.取代→取代→加成→取代D.取代→取代→取代→加成

BB2.奧司他韋(Oseltamivir)是一種作用于神經(jīng)氨酸酶的特異性抑制劑，其對(duì)神經(jīng)氨酸酶的抑制能起到治療流行性感冒的作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．奧司他韋分子中有4個(gè)手性碳原子B．奧司他韋中C原子的雜化方式有兩種，N原子的雜化方式只有sp2C．1mol奧司他韋最多能與3molH2發(fā)生加成反應(yīng)D．奧司他韋的分子式為C16H28O4N2課堂檢測(cè)課堂檢測(cè)3.化合物丙是合成一種醫(yī)藥的中間體，可以通過(guò)如圖反應(yīng)制得。下列說(shuō)法正確的是（）A．乙的分子式為C5H10O2B．甲的一氯代物有4種(不考慮立體異構(gòu))C．乙可以發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)D．丙不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C課堂檢測(cè)4.以環(huán)戊烷為原料制備環(huán)戊二烯的合成路線如圖,下列說(shuō)法正確的是(

)。A.A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是B.①②的反應(yīng)類型分別是取代、消去C.反應(yīng)②③的條件分別是濃硫