基金项目*国家自然科学基金项目!4’2#4%04(及陕西省自然科学基金项目!O O
’24$0P (资助作者简介*史真*男"西北大学化学系教授"主要从事有机合成研究-
!"#$%&’
"()!*"#$%&#$%#$+&#,$-&./+0#,$1&.#2#,$1&.#$%/#,$1&.#$%#,
$1!"#,
$-#$+&’"#2)!*"#$%&#$%#$+&#$%#$+#$+#$+&3#$%4+#$&3#$%4%#&#,$-&#,$-#$+&5#,$66&./+0#,
$1&.#2#,$1&.#$%/#,$1&.#$%#,
$1同时作者将这一反应用于二醛的合成&首次提出了一种从苯并咪唑盐和双789:;<8=试剂制备二元醛的
789:;<8=试剂的二甲酰化反应>1?
);
"%&,实验证实作者提出的789:;<8=试剂的甲酰化反应&首先是789:;<8=试剂与苯并咪唑盐亲核加成生成苯并咪唑烷&苯并咪唑烷接着酸性水解得到醛@苯并咪唑烷是较为稳定的中间体&在反应的条件下不会分解
为醛&避免了789:;<8=试剂与生成的醛进一步反应&
这也是这一合成方法的一大优点@中间体苯并咪唑烷可以不分离&反应完成后直接水解分离提取醛&加成水解A 一锅B 完成
@
实验证实未季铵化的苯并咪唑不发生这样的加成反应&季铵化后极化的#"0键才可以与强的新核试剂789:;<8=试剂发生亲核加成反应@
这种新合成方法&可以用于脂肪醛&也可以用于芳香醛&可以用于一元醛&也可以用于二元醛的合成@作者将这一合成方法用于一些结构特殊C 合成有一定难度或有重要实用价值的醛和二醛的合成&例如叔丁基甲醛C 苯乙醛C 戊二醛C 丙醛的合成&均获得成功&产率较高&为一元醛C 二元醛C 脂肪醛和芳香醛等各种醛提供了
D ,6D 咸阳师范专科学校学报第6-卷
一种重要的新合成方法!
龙葵醛是一种珍贵的香料"也是一种重要的化工原料"广泛应用于香料#医药#染料#农药等行业!龙葵醛
的工业生产是以苯乙酮和一氯醋酸乙酯为原料"按$%&’()*
法合成+,-!苯乙酮与一氯酯酸乙酯在强碱作用下制得甲基苯基环氧丙酸酯"
该酯经皂化#中和#水解成酸"再加热酸分解得龙葵醛!该法操作比较复杂"而且产率不高"产品纯度也不高
!
作者将苯并咪唑盐与.&/0)%&1试剂的加成水解反应于龙葵醛的合成"
为龙葵醛提供了一种新的合成方法!这一合成方法"以苯基乙基溴化镁和苯并咪唑盐为原料"苯并咪唑盐可以从邻苯二胺和甲酸经环化#季铵化制备"苯基乙基溴化镁从乙基苯开始"经溴化后制成.&/0)%&1试剂!与文献法比较"
这一合成方法原料易得"反应条件温和"产率较高"产品纯度好
!
副产物2"23二甲基邻苯二胺可以回收用于反应的原料苯并咪唑盐的制备"
成为一个循环利用过程!这一合成方法"成本较低"为龙葵醛以及其他特殊醛的制备提供了一条重要的合成路线!
4(5(&*等+6-曾报道了.&/0)%&1试剂与7
",二氢口恶唑的甲基碘盐作用生成醛的甲酰化反应!由于7",二氢口恶唑的甲基碘盐与.&/0)%&1试剂的加成产物四氢口恶唑分子中的氧原子可以与.&/0)%&1试剂形成络合物"导致开环产物氨基醇的生成!在通常的情况下"4(5(&*
反应的产物主要是氨基醇"而不是醛!如果用于制备醛"则必须加入六甲基磷酰胺894:;<"以减少.&/0)%&1试剂与四氢口
恶唑的氧原子的相互作用"从而阻止氨基醇的生成!4(5(&*的甲酰化反应只适用于芳香基.&/0)%&1试剂和苄基.&/0)%&1试剂"
对于脂肪族.&/0)%&1试剂则不能发生上述反应"
反应有一定的局限性
!=>?=第6期史真@仿生有机合成新方法
作者提出的醛的新合成方法以苯并咪唑盐为原料!杂环中只有氮原子!没有氧原子!氮原子对镁盐的络
合作用是较弱的!所以加成后的水解产物醛的产率较高!与"#$#%&
反应比较有更多的实用性!有更广泛的用途’
(酮的仿生合成
如果苯并咪唑盐的(位有取代基!则与)%*+,-%.试剂的加成产物经水解得到相应的酮’作者和自己的学生在研究这一反应的过程中!合成了/种取代苯并咪唑盐!并分别与多种)%*+,-%.试剂反应!
共制备得到01种酮!
酮的实验数据均与文献报道一致’2(3作者提出的(取代苯并咪唑盐与)%*+,-%.试剂的加成反应以及通过(取代苯并咪唑盐与)%*+,-%.试剂的加成水解反应制备酮的新合成方法的合成路线如下
4
56789
5678978(
56789:78(;<
567=
8<78(567=
8<56>7?7=8@56>A (B 7=8@5C 6789!5C 6789!5C 6789!5C 6789!5C 6789!5C 6789!5C 678978978(!78978(!78978(!78978(!78978(!78978(!78978(!7=8
8<7=
8<7=8<78(7=8<78(7=8<78(7=8<78(由于(取代苯并咪唑可以由相应的羧酸制备!这样就提出了一种从羧酸和)%*+,-%.试剂经取代苯并咪唑盐制备酮的新合成方法’由于羧酸直接与)%*+,-%.试剂作用生成不溶性的羧酸盐!
而不能制备酮!所以这一新合成法为从羧酸和)%*+,-%.试剂制备酮提供了一条重要途径’
名贵香料麝香酮天然来源稀少!它的人工合成一直是有机合成中的一个研究热点和难点’麝香酮合成的关键是中间体(!0<十六二酮的合成!文献报道的合成方法都是多步合成’如果能找到一种合成中间体(!
0<十六二酮的简便方法!
则可以为麝香酮提供一种有实用价值的合成方法’作者的课题组以苯并咪唑盐作为四氢叶酸辅酶甲基取代的一碳单元模型!利用双格利雅试剂与苯咪唑盐的加成水解反应!成功地合成了
(!0<十六二酮!
为麝香酮的合成提供了一种简便的仿生合成新方法’这一新合成方法的合成路线是
4苯并咪唑盐与双)%*+,-%.试剂的反应!
可以看作是甲基取代的甲酸氧化态一碳单元向双亲核中心试剂的转移反应!转移产物经水解生成二酮’这种从四氢叶酸辅酶模型苯并咪唑盐合成二酮的方法!反应步骤少!操作简便!产率较高!是合成二酮类化合物和一种比较好的方法’
9大环酮的仿生合成
大环单酮可用作珍贵香料!也是有机合成的重要中间体!但由于其结构特殊!合成有一定的难度!文献报道的合成方法一般都是复杂的多步合成’作者将苯并咪唑盐与格利雅试剂的加成水解反应用到大单酮的合成上!以十一烯酸和邻苯二胺为原料!经中间体苯并咪唑盐与格利雅试剂的分子内加成水解反应!合成得到
D E 0D 咸阳师范专科学校学报第0<卷
环十一酮!提供了一种未见文献报道的仿生合成十一酮的重要方法"#$
%
此反应的可能机理是亲核的&’()*+’,试剂进攻苯并咪唑盐分子内极化的-
./键!发生分子内关环反应!脱去0)12
!生成苯并咪唑烷中间体!后者再在酸性条件下水解生成环十一酮%反应机理可表示如下
3环二酮类化合物可用作珍贵的香料%文献报道的环二酮!合成方法一般都比较特殊!合成上有一定的难
度%45*67*等人以环十二醇为原料!经微生物氧化制得8!9环十二二酮":$%/(;7<
等人用浓酸处理环十二三=
>8=第9期史真3仿生有机合成新方法
烯得到双环烯!然后再经臭氧分解制得"!#环十二二酮$%&’()*+,-./0$"1&曾报道!
羧酸的酰卤在脂肪叔胺作用下脱卤化氢生成双烯酮衍生物!
在高度稀释的条件下!可以得到环状的烯酮衍生物’后者水解和脱羧可以得到大环酮和大环二酮!但大环二酮的产率很低’
作者以邻苯二胺和二元羧酸为原料合成得到二苯并咪唑和二苯并咪唑盐!再利用二苯并咪唑盐与双
23.45637试剂的反应!
经加成和水解!成功地合成了环二酮类化合物"!8环辛二酮9"!#环癸二酮9"!#环十二二酮和"!:环十四二酮""’合成路线如下
;
+<=!5<8+<8!5<8+<8!5<#+<#!5
<#从四种环二酮的合成路线可以看出!如果使用不同结构的二元羧酸和不同结构的双23.45637试剂!则可以制备得到不同结构的环二酮’而文献报道的环二酮的合成方法!一般都只能用于某一类特殊环二酮的合成!例如!>-)?*@.0
等人提出的使用二乙酰丙酮化铜作催化剂制备环二酮的方法!也只能用于"!8环二酮的制备$"=&’而作者提出的合成方法!
可用于多种大小不同以及二羰基在不同位置的环二酮的合成!这样首次提出了一种可用于制备多种环二酮的重要合成方法!在各种大环二酮的合成中这一方法以尤为重要’
咪唑啉季铵化后也可以形成咪唑啉盐!咪唑啉盐中的A
;
这一反应也可以看作是取代的双一碳单元向双23.45637试剂的转移反应!
转移的最后结果生成环状的二酮’利用这种双一碳单元向双23.45637试剂的转移反应!
可以为大环二酮的合成提供一种重要仿生合成新方法’
C 1=C 咸阳师范专科学校学报第"
D 卷
参考文献!"#$%&’()*+’,-./,’012.-&’034()-5.’4),6789’,38::8,)4’;8’<=>0’3?"@$6A B C D E F B G D H I
.#J K L .L J M N L O !L J P #L J P J
"N $史真.顾焕6从苯并咪唑盐制备酮的新合成方法研究.中国科学M %辑O .#J J Q .N Q M R O !S T L S T K U V ;&’<;’&<5W &<)M V ’(&’3%
O .#J J Q .L J M Q O !Q R S XQ Q T "L $V W &Y W ’<.Z *-*)<6[W ’2’);4&8<8:#.L \&3*]34&4*4’9%’<=&0&9)=8,&*0V ),43^&4WZ (&+<)(92’)+’<43)<9_‘8a ’,V ><4W ’4&;7’4W 89:8(_,9’W >9’3.b c I C F 6d H e e f I
.#J J Q .N Q M N N O !S #P R XS #P K "S $V W &Y W ’<.Z *-*)<6[W ’2’);4&8<38:%’<=&0&9)=8,’7’4W 8&9&9’V ),4^&4W%&3Z (&+<)(92’)+’<4.d F g I B h B d F B e g i E j
k B C C B D h
.#J J P .K M Q O !S Q R XS Q Q "R $王汝龙6中国化工产品大全"l $6北京!化学工业出版社6#J J S ![]
T Q #"Q $7)>’(3_m .58,,&<+48<4W ’3’3a &)N 8q )=8,&<’36m 6[W ’:8(0>,)4&8<8:Z (&+<)(9(’)+’<43&<
4W ’1(’3’<;’8:W ’q )0’4W >1W 8()0&9’"@$6r 6s e 6d F B e 6b H i
.#J P T .J N !Q Q P Q "P $p &Y W ’<+.V W &Y W ’<6V ><4W ’3&38:5>;,8*<9’;)<8<’:(80%’<=&0&9)=8,’7’4W &89&9’V ),4"@$.d F g I B h B d F B e g i E j k B C C B D h
.N T T T .##M S O !N K R XN K K
"K $t 8-5’4),67&;(8]&8,8+&;),W >9(8q >,)4&8<8:08<8v ;>;,&;),;8W 8,3"@$6r 6s e 6d F B e 6
b H i
.#J Q P .K J M L O !Q P N XQ P R "J $‘&,’3n[.V <>9’(-26%&;>;,&;8,’:&<:(80;&3.4()<3.4()<3;>;,8989’;)4(&’<’)<93*,:*(&;);&9"@$6r 6w D x 6d F B e .
#J Q #.L Q !L L T XL L N
"#T $%,80y *&34_[.V 1’<;’(2\67)<>0’0]’(’95)(]8<2&<+3!#65>;,&=)4&8<8:V 80’%&:*<;4&<),l ’4’<’3"@$6r
6s e 6d F B e 6b H i
.#J K S .P T M #O !L T XL L "##$史真.强琚莉6环二酮的新合成方法"@$6中国科学M %辑O .#J J K .N K M L O !N T P XN #T U V ;&’<;’&<5W &<)M V ’(&’3%
O .#J J K .S #M L O !N R R XN R K
"#N $l *,u 8^&4V .7;u ’(a ’>_6V ><4W ’3&38:380’0’9&*0)<9,)(+’(&<+;>;,8),u N ’<’#.S 9&8<’3]>
&<4()08,’;*,)(;8*1,&<+8:z .{]&39&)=8,’48<’3"@$6r 6d 6b 6d F B e 6d H e e .#J K P !#T Q J X#T P T |}~!}"#$%&’$()*$+*+}"*,-(./0*,120"#}&}&
V W &Y W ’<
M \’1)(40’<48:5W ’0&34(>.‘8(4W ^’343<&a ’(3&4>.4&5)P #T T Q J O 67&"(/,"!%)3’98<4W ’8<’;)(]8<*<&44()<3:’((’);4&8<8:4’4()W >9(8:8,)4’;8’<=>0’3.),9’W >9’3.u ’48<’3)<9,)(+’(&<+;>;,8),u )<8<’3^’(’3><4W ’3&=’93*;;’33:*,,>]>*3&<+]’<=&0&9)=8,&*03),4)3
4’4()W >9(8:8,)4’;8’<=>0’089’,)4:8(0&;);&98q &9)4&8<,’a ’,)<9Z (&+<)(9(’)+’<4)30*;,’81W &,’48^W &;W8<’;)(]8<*<&4^)34()<3:’((’96_<8a ’,3><4W ’4&;0’4W 89:8(),9’W >9’.u ’48<’)<9,)(+’(&<+
;>;,8),u )<8<’&31(8a &9’9
68}2~$(%&![’4()W >9(8:8,)4’;8’<=>0’3.%’<=&0&9)=8,&*03),4.Z &+<)(9(’)+’<4._99&4&8<
W >9(8,>33&3(’);4&8<.%&80&0’4&;8(+)<&;3><4W ’3’39
#N 9第Q 期
史真!仿生有机合成新方法
九年级化学下册《有机合成材料》教案
课题3 有机合成材料 【教学目标】 1.了解有机物的概念，能区分有机物和无机物。 2.知道塑料、合成纤维、合成橡胶是重要的有机合成材料及其生产和生活中的重要作用。 1.通过塑料性质的探究及鉴别天然纤维和合成纤维的实验，发展学生科学探究的能力。 1.了解有机合成材料的特点、用途和对环境的危害，认识环境保护的重要性。 2.认识有机合成材料对人类社会进步所起的重要作用，体会学习化学的价值。 【重点难点】 1．知道什么是有机物，了解有机高分子材料的分类和用途。 2．了解有机合成材料的种类和用途以及塑料对环境的影响，认识环境保护的重要性。【教学方法】讨论法、实验法 【教学过程】 [创设情景] 我们日常生活中用的最多的一类物质是什么？请举例说明。 [提出问题]什么是有机化合物？请同学们完成课本P102探究。 [学生活动] 讨论有机化合物和无机化合物的区别 [提出问题]什么是有机合成材料？请同学们阅读课本P103 [归纳总结]有些有机物的相对分子质量较大，通常称它们为有机高分子，用有机高分子制成的材料称为有机高分子材料，它又分天然有机高分子材料和有机合成材料，合成材料的用途很广，下面一起来研究：有机合成材料 [板书]三大有机合成材料 1、塑料 [学生实验] 探究塑料的一些性质：聚乙烯为例 【归纳总结】按受热时的表现，塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料。加热后又可以熔化
的塑料称为热塑性塑料；一经加工成型就不会受热熔化的塑料称为热固性塑料。 【应用】根据刚才的实验和生活经验，讨论下列问题： ①雨衣 ②根据你到书店或超市买东西的生活经验，谈谈用于包装的塑料袋是如何封口的？它们是热塑性塑料还是热固性塑料？ ③手电筒的外壳 ④炒菜用的锅的手柄是热塑性塑料还是热固性塑料？ 2、合成纤维 [提出问题]买衣服时，怎样知道面料的种类呢？穿不同布料的服装时，你有什么不同的感觉？学生收集衣服标签，通过查看标签，了解纤维的种类，并根据生活经验，区分天然纤维与合成纤维。 [学生实验]：燃烧棉花、纯羊毛线与涤纶、锦纶 [得到结论]天然材料和合成材料的区别 3、合成橡胶 【图片投影】橡胶树→天然橡胶 【介绍】介绍合成橡胶的优点。 【引导交流】引导学生交流合成橡胶在生活和生产中的应用。 [幻灯片展示]塑料垃圾对大自然的污染。 [提出问题]什么叫“白色污染”？废弃塑料带来的污染叫“白色污染” [学生讨论]使用塑料的利与弊。 [得到结论]防止“白色污染”的措施 1．减少使用不必要的塑料制品 2．重复使用某些塑料制品 3．使用一些新型的、可降解的塑料 4．回收各种废弃塑料
有机合成常用的技巧
有机合成常用的技巧 湖州中学刘羽中 关键词：有机推断有机合成 如果说有机化学是化学中的王冠的话，有机合成是则是王冠上最璀璨的明珠。有机合成和推断是有机中的精华。也是高考化学中的必考体型。 有机推断、有机合成的常用方法： 1．官能团的引入 (1)引入双键 ①通过消去反应得到C＝C双键，如醇、卤代烃的消去反应 ②通过氧化反应得到－－，如烯烃、醇的氧化 (2)引入－OH ①加成反应：烯烃与水的加成、醛酮与H2的加成 ②水解反应：卤代烃水解、酯的水解、醇钠(盐)的水解 (3)引入－COOH ①氧化反应：醛的氧化②水解反应：酯、蛋白质、羧酸盐的水解 (4)引入－X ①加成反应：不饱和烃与HX加成②取代反应：烃与X2、醇与HX的取代 2．官能团的改变 (1)官能团之间的衍变如：伯醇醛羧酸酯 (2)官能团数目的改变 如： (3)官能团位置的改变 3．官能团的消除 (1)通过加成可以消除C＝C或C≡C(2)通过消去、氧化、酯化可以消除－OH (3)通过加成(还原)或氧化可以消除－－H(4)通过水解反应消除－－O－(酯基) 4．碳骨架的增减 (1)增长：有机合成题中碳键的增长，一般会以信息形式给出，常见方式有酯化、有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。 (2)变短；如烃的裂化裂解、某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化、羧酸盐脱羧反应等。 三个重要相对分子质量增减的规律 1．RCH2OH RCHO RCOOH
M M－2M＋14 2．RCH2OH CH3COOCH2R M M＋42 3．RCOOH RCOOCH2CH3 M M＋28 (关系式中M代表第一种有机物相对分子质量) 反应条件不同、产物不同的几种情况 应对策略 一、利用结构性质推断 有机物性质是与其所具有的官能团相对应的，可根据有机物的某些性质(如反应对象、反应条件、反应数据、反应特征、反应现象、反应前后分子式的差异等等)。首先确定其中的官能团及位置，然后再结合分子式价键规律、取代产物的种类、不饱和度等确定有机物的结构简式，再根据题设要求进行解答。 例化合物A(C8H8O3)为无色液体、难溶于水、有特殊香味的物质，从A出发可发生如图所示的一系列反应，
《有机合成工艺学》课程综合复习资料
《有机合成工艺学》课程综 合复习资料 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《有机合成工艺学》综合复习资料 一、填空题 1、绝热式乙苯脱氢工艺流程中，原料为和，反应器入口温度需要610～660℃，它是一个吸热反应，热量靠过热蒸汽带入，因此，催化剂床层分段，段间补充过热水蒸汽，全部蒸汽与乙苯的摩尔比为。反应产物经冷凝器冷却后，气液分离，不凝气中含有大量的和CO、CO2，可作燃料使用。冷凝液经精馏后分离出、、和，最后产物是。 2、合成气制备甲醇的工艺流程中，原料为新鲜，由于合成甲醇是多个反应同时进行，除主反应外，还有生成和甲烷等副反应。因此，如何提高合成甲醇反应，提高甲醇收率是 问题，它涉及到催化剂的选择以及操作条件的的控制，诸如、、和原料气。由于反应是个可逆的反应，存在一个温度曲线。 3、烃类氧化反应过程中氧化剂在、纯氧、和其它过氧化物上选择，究竟使用什么氧化剂要视分析而定。近年来，作为氧化剂发展迅速，它具有条件，操作简单，反应选择性，不易发生深度反应，对环境友好和可实现生产的特点。 4、当代环境十大问题是：污染、臭氧层、全球变、海洋、淡水资源和污染、生物多样性、环境公害、有毒化学品和废物、土地和沙漠化、锐减。 5、Monsanto低压法甲醇羰化反应合成醋酸的不利条件是催化剂的资源稀缺，价格较。甲醇低压羰基合成醋酸在上的优越性很大，其特点为：原料可以用煤、和重质油，不受供应和价格波动影响；反应的转化率和选择性，过程能量效率高；所采用的催化系统稳定，用量少，寿命；流程中的反应系统和系统合为一体，工程和控制都很巧妙，结构紧凑；已经解决了设备的问题，找到了耐腐蚀的材料；生产过程中副产物很，三废排放少，操作安全可靠。 6、催化加氢通常用于合成和许多化工产品的过程；催化脱氢可以生成高分子材料的重要，产量最大、用途最广的两个最重要的产品是和。
高中化学《有机合成(1)》优质课教学设计、教案
3.4.1 有机合成 一、教学目标 （一）知识与技能： 1、归纳有机物的特征反应、学会引入官能团 2、会用正、逆合成法设计简单化合物的合成路线，并能用流程图表示这一过程 3、能列举有机合成遵循的一般原则，并对已给定的合成路线进行简要评价 （二）过程与方法： 1、通过小组讨论、交流、汇报等途径提高对物质性质和官能团转化方法的归纳能力 2、初步学习如何从已给条件中提取相关有用信息进行知识迁移的方法 （三）情感态度与价值观： 1、认识有机合成对人类生产生活的重要影响，赞赏有机化学家们为人类社会所做出的重要贡献 2、形成绿色合成思想，树立可持续发展观念 二、教学重难点 有机合成是高考难点题型之一，实质是利用有机物的性质进行相关的官能团之间的转化 反应。因此本节课的重点为： 1、有机物的特征反应、学会引入官能团 2、逆合成分析法在有机合成中的应用 本节课的难点为：逆合成分析的思维方法 教学过程： 一、有机合成的过程 [思考与交流]阅读第三自然段，回答：1、什么是有机合成？2、有机合成的任务有那些？3、用示意图表示出有机合成过程。 1、有机合成定义；有机合成是利用简单、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。 2、有机合成的任务；包括目标化合物分子骨架构建和官能团的转化。 3、有机合成过程。 ［投影］有机合成过程示意图： ［讲］有机合成的过程是利用简单的试剂作为基础原料，通过有机反应链上官能团或一段碳链，得到一个中间体；在此基础上利用中间体上的官能团，加上辅助原料，进行第二步反应，合成第二个中间体，经过多步反应，按照目标化合物的要求，合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。 师：首先请学生总结各类主要有机物的特征反应
有机合成新方法
摘要：本文先简单得介绍了有机化学的发展，然后花大篇幅介绍了有机合成方法的新方法及新进展。 关键词：有机化学新方法有机合成 浅谈有机合成新技术 https://www.360docs.net/doc/7e8732099.html,/link?url=5v-uy0ZQY5MIx6WlCUPbBrcCMRYFBHW24brQzXYL2T3sna g5iZpfLourdWVmQ5bGJVJo9f1keDWJ2mE0GAq5BCrFd2_dGMZgquMJJfMBnhS 现代有机合成的新概念和新方法 https://www.360docs.net/doc/7e8732099.html,/view/629c946daf1ffc4ffe47acae.html 现代有机合成的新方法 https://www.360docs.net/doc/7e8732099.html,/view/263af7e4524de518964b7de2.html?re=view 有机合成新技术（2011-1）ppt https://www.360docs.net/doc/7e8732099.html,/link?url=GYIFEUfZw5BmHQ6MThL7k9KnQRNrZXRoSZqAqMX_adW zdGOCbDdvxsmofJTfPbSqRgeEqXVyJ1l6t1QJVtyV0M9HJy0us-UJv28o2dhxykW
前言： (3) 1有机化学的发展 (3) 2有机合成方法的一些新方法新进展 (3) 2.1组合合成 (4) 2.2不对称合成 (4) 2.3绿色合成 (5) 2.4金属参与的有机合成反应 (5) 2.5金参与的有机合成反应 (5) 2.6微波技术在液相有机合成中的应用 (5) 结语 (6) 参考文献 (7)
前言： 随着人类社会进入二十一世纪，科学技术高速发展，与此同时，化工合成行业已经形成一个比较完善，有一定系统的行业，特别是有机合成的发展很大程度上促进了人类社会的发展。随着人们对生活质量要求的越来越高，有机合成行业一直在不断根新，新的合成方法不断出现。 1有机化学的发展 虽然纪年历法仅是一个人为约定的相对时间标记,但人们还是对纪年中的十、百、千年不惜以大量的笔墨去回顾和展望。8年前,我们经历了公元纪年的新世纪,正好又是千年的转换,所以很热闹了一阵。自然科学也正好经历了发展中最快速的100 年,化学及其最丰富多彩的有机化学也同样经历了一个日新月异的世纪。因此我们不难在报章杂志上看到众多名家借此机会总结化学的辉煌百年,并预言更辉煌的新世纪。现在,进入新世纪已8年了,8年在历史长河中只是一个极短暂的瞬间,即使就近代自然科学的发展来讲也不是一段很长的时间,但人们还是会问这8年中有些什么过去曾预料到的或者不曾料到的发展动向和迹象。下面是自己从很小的角度观察的有机化学的进展以及记录下来的一些看法。 一段时期以来,有机化学界都注意到了生命科学、材料科学以及环境科学等是今后有机化学大有发展的领域,而这些领域中对有机化学提出的要求又正是有机合成、有机分析和物理有机化学最具挑战性的课题。 生命科学在这8年中的大事件是完成了人类基因组的测定,从而也开始了后基因组、蛋白质组研究的新时期。有机化学家以有机分析,有机小分子的调控等研究工作正在积极介入到这一领域中。 从材料科学来讲,2000 年聚乙炔有机导体工作获得Nobel 奖标志着有机新材料研究正受到特别青睐,同时也激发起更多的有机化学家投入到这一领域。事实上,这几年来在这方面确实涌现了很多很好的工作,例如C60衍生物的合成及其在光、电子器件方面的应用探索。近年来已发展了不少高产率合成C60有机衍生物的方法,吗啉在空气存在下可与C60反应定量生成五吗啉基的C60单环氧化合物,而芳(烯) 基铜试剂也可以高产率地生成五芳(烯) 基η52C60金属络合物。诸如此类的C60衍生物的出现开辟了材料学的新天地,也由于C60制备方法的进步,有人预计3～4 年内C60的生产将会达到数千吨的规模。由此也给有机化学家展示了一片大可用武之地。 有机化学发展的另一个重要领域是环境科学,上世纪90 年代,有机化学家已经对环境科学给予了相当的关注,但现在看来还应该更深更广地去参与环境中的有机化学问题,尤其是当今生态环境已成为人类社会可持续发展的关键问题，所以有机合成的未来已经有了很明确的目标，那就是向更优化更环保的方向发展。 2有机合成方法的一些新方法新进展 可以说二十一世纪的有机合成水平已经很高，有机合成体系已经很完善了，但是社会的进步还在继续，一些新的合成方法仍然不断出现，他们真在给世界的发展注入新鲜的血液，无论如何，一种合成方法要想长久存在下去，它必要达到发展的要求。
精细有机合成化学与工艺学复习参考题
1、精细化学品与精细化工的概念与特点。 精细化学品：“凡能增进或赋予一种（类）产品以特定功能，或本身具有特定功能的小批量或高纯度化学品”。 精细化学品的特点：① 产品功能性强（专用性）② 批量小③ 品种多④ 利润率高⑤ 更新换代快 精细化工 ：“生产精细化学品的工业”。 “它属于一类化工产品的生产行业” 。 精细化工的特点：① 多品种、小批量 ② 综合生产流程和多功能生产装置 ③ 高技术密集度 ④ 大量应用复配技术 ⑤ 新产品开发周期长，费用高 ⑥ 商品性强、市场竞争激烈 2、新领域精细化学品的类别。 食品添加剂、饲料添加剂、电子化学品、造纸化学品、塑料助剂、皮革化学品、表面活性剂、水处理剂等。 3、精细化率的定义、我国目前的精细化率。 精细化率是一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志。我国目前的精细化率为45%。 4、世界精细化工的发展趋势。 发达国家新领域精细化工发展迅速、重视化境友好绿色精细化学品和超高功能及超高附加值产品，发展绿色化生产与生物工程技术。传统精细化工向发展中国家转移。 5、我国精细化工的现状与存在的主要问题。 ●我国精细化工产品的自我供应能力已有了大幅度的提升，传统精细化工产品不仅自给有余，而且大量出口；新领域精细化工产品的整体市场自给率达到70%左右。一些产品在国际市场上具有较大的影响力。 ●目前国精细化工产品尚难以满足细分市场需求。以中低档产品为主，难以满足高端市场要求，以电子化学品为代表的高端精细化学品严重依靠进口。 ● 在快速变化的市场面前，我国的研发力量还很不足的，特别是薄弱的精细化工的基础性研究已成为我国开发新技术和新产品的重要制约因素。 ● 部分国家以保护环境和提高产品安全性为由，陆续实施了一批新的条例和标准；我国也在不断加大与人民生活息息相关的工业品的安全管理力度和提%100?=化工产品的总值精细化工产品的总值）精细化工率（精细化率
高中化学课时跟踪检测十二有机合成的关键鲁科版选修
跟踪检测（十二）有机合成的关键 1．下列关于有机合成的叙述中正确的是() A．现在人们只能从动植物等有机体中获取有机化合物 B．有机合成造成了“白色污染”的环境问题，应限制其发展 C．有机合成除了得到一些材料之外没有什么其他用途 D．人工可以合成自然界中没有的有机物 解析：选D现在人们可以使用无机物合成有机物，A是错误的；有机合成虽然造成了“白色污染”等环境问题，但是也创造了许多有用的物质，随着有机合成工业的发展，科学家会制造出可降解的、对环境没有污染的有机材料，因此不应限制有机合成的发展，B 是错误的；有机合成除了创造出一些物质丰富了人们的生活之外，对完善有机化学理论和对生命奥秘的探索等方面也有重要意义，C是错误的；有机合成既可以合成自然界中存在的有机物，也可以合成自然界中没有的有机物，D是正确的。 2．下列反应不能在有机化合物分子中引入羟基的是() A．乙酸和乙醇的酯化反应B．聚酯的水解反应 C．油脂的水解反应 D．烯烃与水的加成反应 解析：选A聚酯的水解反应、油脂的水解反应和烯烃与水的加成反应都能引入羟基。 3．一定条件下，炔烃可以进行自身化合反应。如乙炔的自身化合反应为2H—C≡C—H―→H—C≡C—CH===CH2。 下列关于该反应的说法不正确的是() A．该反应使碳链增长了2个C原子 B．该反应引入了新官能团 C．该反应是加成反应 D．该反应属于取代反应 解析：选D乙炔自身化合反应为H—C≡C—H＋H—C≡C—H―→H—C≡C—CH===CH2，实质为一个分子中的H和—C≡C—H加在另一个分子中的不饱和碳原子上，使碳链增长，同时引入碳碳双键。 4．下列反应能够使碳链减短的有() ①乙苯被酸性KMnO4溶液氧化②重油裂化为汽油③CH3COONa跟碱石灰共热④炔烃与溴水反应 A．①②③④B．②③④ C．①②④ D．①②③ 解析：选D ，③
现代有机合成的新方法
现代有机合成的新方法 摘要: 方法是有机合成化学发展的基础,新方法的产生和发展可为有机合成开拓新的研究领域和 发展方向. 介绍现代有机合成中一些新方法, 结合具体的有机合成反应实例阐述有机合成在这些 新方法方面取得的新成果和进展, 现代有机合成发展方向和应重视的研究领域. 关键词: 现代有机合成; 新方法; 进展 The new method of the modern organic synthesis Abstract: the method of synthetic organic chemistry the development foundation, the new method for generating and development for organic synthesis, open up new areas of research and development direction of modern organic synthesis. This paper introduces some new methods, combined with specific examples of organic synthesis organic synthesis in these new methods to achieve new results and progress, the modern organic synthesis development direction and importance should be attached to the research area. Key words: modern organic synthesis; new method; progress 有机合成化学作为有机化学的一个分支, 已经有一百多年的历史. 现代的有机合成不但能合成大量的结构复杂而多样的次生生物代谢物和基因、蛋白质等复杂的生命物质, 而且能合成大量的自然界中没有的具有独特功能性分子的物质. 现代有机合成不只是合成什么的问题, 更重要的是如何合成和怎样合成的问题. 有机合成与21 世纪的三大发展学科: 材料科学、生命科学和信息科学有着密切的联系, 为三大学科的发展提供理论、技术和材料的支持. 新世纪有机合成将进一步在这三大学科领域中发挥作用并开辟新的领域. 随着生命科学和材料科学的发展, 尤其进入后基因组时代后, 需要有机合成快速提供各种具有特定生理和材料功能的有机分子, 而要获得有新结构的功能类型分子往往取决于新的合成方法, 新的方法往往又取决于新的理论. 因此, 21 世纪有机合成的发展, 需要从方法、结构与功能方面入手. 1 现代有机合成的新方法 有机合成的发展一方面得益于有机金属试剂的开发与应用, 另一方面得益于新的反应方式, 如自由基反应、卡宾反应、环加成反应与高效合成反应等. 这里就一些新方法给出若干实例. 1．1 自由基反应 自由基化学已为有机合成提供了许多新方法.主要表现在以下 4 个方面: 新型自由基原子转移供体, 如(MeSi)、SiH; 成环模型, 跨环环化反应; 在分子内自由基加成反应中自由基加成的模式, 即endo/exo 型; 自由基加成反应立体选择性的控制[ 1] .在多烯烃的体系内串联式自由基加成反应为多环化合物的合成提供了高效方法[ 2] .
高中化学选修《有机合成》教学设计
《有机合成》教学设计 基本说明： 本节是人民教育出版社出版的选修5教材的第三章第四节，适合具有理科倾向高二学生。 三维目标： 1、知识与技能： 掌握烃及其衍生物的性质及其官能团相互转化的一些方法； 了解有机合成的基本过程与思路。 2、过程与方法： 通过小组讨论，归纳整理知识，培养学生对物质性质及官能团转化的方法的归纳能力； 通过合作交流如群学、对学、对辩等多种形式，让学生在自我感知中掌握知识。 3、情感态度与价值观： 通过小组合作探究感受有机合成研究的一般过程，培养与他人合作的良好品质，学会相互欣赏及学习能力的提高； 通过新闻背景资料感受化学与生活的密切联系，培养综合素养及社会责任感。 教学重、难点： 官能团衍变的方法的归纳，有机合成基本思路的培养。 课时分配
第一课时：有机合成的过程第二课时：逆向合成法 内容分析： 本节是新增部分的内容，在本章的最后一节。教材在必修2教材第三章，选修5教材第二、三章介绍了烃及其衍生物的典型代表物的结构特点、性质等方面知识。有机合成是有机物性质的应用，要求学生熟练掌握各类有机物的组成、结构、性质及相互的转化关系，以及官能团的引入和消去等知识。通过本节学习，学生将会认识到有机合成与生活和社会发展的密切联系，并通过逆向合成法进一步培养学生的思维与信息迁移能力，使学生学习能力得到进一步完善。 学生分析： 本节是理科倾向的学生选修的内容之一。通过高一、高二的螺旋式学习过程，学生对有机物的性质有了较熟悉的了解，逻辑思维与信息迁移能力有了提高。但对教材中隐性知识学习能力较弱，对知识的整合与应用能力有待提高。 设计思路： 1、独立预习：课前独立完成学案预习内容 2、交流展示：通过对学或群学方式交流预习成果并展示（约10分钟） 3、合作探究：通过课内问题的探究，巩固所学内容，提高对教材 中隐性知识的学习能力，形成有机合成的基本思 路。（约20分钟）
有机合成工艺小试到中试放大之关键
有机合成工艺小试到中试放大之关键 在生产过程中凡直接关系到化学合成反应或生物合成途径的次序，条件（包括物料配比、温度、反应时间、搅拌方式、后处理方法及精制方法等）通称为工 艺条件。 一、研发到生产的三个阶段 1、小试阶段：开发和优化方法 2、中试阶段：验证和使用方法 3、工艺验证/商业化生产阶段：使用方法，并根据变更情况以绝对是否验证 注：批量的讨论：中试批量应不小于大生产批量的十分之一 二、小试阶段 对实验室原有的合成路线和方法进行全面的、系统的改革。在改革的基础上通过实验室批量合成，积累数据，提出一条基本适合于中试生产的合成工艺路线。小试阶段的研究重点应紧紧绕影响工业生产的关键性问题。如缩短合成路线，提高产率，简化操作，降低成本和安全生产等。 1、研究确定一条最佳的合成工艺路线：一条比较成熟的合成工艺路线应该 是：合成步骤短，总产率高，设备技术条件和工艺流程简单，原材料来源充裕而 且便宜。 2、用工业级原料代替化学试剂：实验室小量合成时，常用试剂规格的原料 和溶剂，不仅价格昂贵，也不可能有大量供应。大规模生产应尽量采用化工原料和工业级溶剂。小试阶段应探明，用工业级原料和溶剂对反应有无干扰，对产品的产率和质量有无影响。通过小试研究找出适合于用工业级原料生产的最佳反应 条件和处理方法，达到价廉、优质和高产。 3、原料和溶剂的回收套用：合成反应一般要用大量溶剂，多数情况下反应 前后溶剂没有明显变化，可直接回收套用。有时溶剂中可能含有反应副产物，反应不完全的剩余原料，挥发性杂质，或溶剂的浓度改变，应通过小试研究找出回收处理的办法，并以数据说明，用回收的原料和溶剂不影响产品的质量。原料和溶剂的回收套用，不仅能降低成本，而且有利于三废处理和环境卫生。
有机合成教案
有机合成教案 高雪梅 【教学目标】 1．掌握各类有机物的性质、反应类型及相互转化。 2．了解有机合成过程，把握有机合成遵循的基本原则。 3．初步学会设计合理的有机合成路线。 【教学重点】 1、复习各类有机物的性质、反应类型、相互转化关系，构建知识网 2、初步学会设计合理的有机合成路线 【教学难点】 逆向合成的思维方法 【教学方法】 创设情境探究讨论归纳小结演绎推理 【教学过程】 【课程导入】合成材料的出现，使人类摆脱了只能依靠天然材料的历史，通过本节课的学习，同学们可以了解有机合成的一般方法和有机合成路线的设计程序，进一步掌握烃的衍生物之间的转化关系，深化“结构决定性质”的理论。 【新课】：第四节有机合成 一、有机合成的过程 1、有机合成定义；有机合成是利用简单、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。 2、有机合成的任务；包括目标化合物分子骨架构建和官能团的转化。 3、有机合成的思路：就是通过有机反应构建目标分子的骨架，并引入或转化所需的官能团。 4、有机合成的关键—碳骨架的构建。 二、碳链骨架的构建 1、增长：有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN 的反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。 2、变短：如烃的劣化裂解，某些烃（如笨同系物、烯烃）的氧化、羧酸盐脱羧反应等。 3、成环：通过形成酯基成环、肽键成环、醚键成环等。 三、官能团的引入 1、C=C的引入 ①卤代烃的消去②醇的消去③炔烃与氢气1：1 加成 2、—OH的引入 ①烯烃与水的加成反应；②醛（酮）与氢气的加成反应；③卤代烃的水解反应；④酯的水解反应。 3、—X的引入 ①烷烃或苯的同系物与卤素单质的取代反应；②不饱和烃与HX或X2的加成反应；③醇或酚的取代反应。 拓展1：引入-CHO，某些醇氧化,烯氧化,炔水化引入-COOH，醛氧化,苯的同系物被强氧化剂氧化,羧酸盐酸化,酯酸性水解引入-COO-，酯化反应 拓展2：有机化学反应类型有取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应以及
(完整版)高考有机合成路线设计的常用方法资料
有机合成的文化的构成与训练 有机合成题，近几年的江苏高考题中，重现率几乎百分之百，从04年的“由丁二烯通过双烯合成，制备甲基环己烷”到05年的“以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸”，每年的命题方式、形式略有变化：04年重点在推断物质结构，书写结构简式和化学方程式；05年着重在设计合成流程图，具有新意，但难度太大；06年有所改进。 一、要讲技巧，更要讲思想。 ㈠有机合成的重要意义 有机合成是有机化学的核心。学习和研究有机化学的目的，最终是为了合成自然界已存在的和自然界并不存在而人为设计的具有特定结构，因而具有特定性能和用途的有机化合物以造福人类。现在已经发现的三千多万种物质中，绝大部分是科学家合成的有机物。 在1828年武勒开始有机合成直至本世纪60年代之前，人们一直是从原料开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装最后完成的。但由于没有通用的思维规范，其设计过程往往需要相当丰富的理论和实践经验，十分困难。1964年E.J.Corey首创用逆推的方式设计合成路线，由于他独特的操作方式，高度规范合成设计的程序，并使其具备了相对固定的逻辑思维推理模式，因而易学易用，大大推动了这一学科的发展。E.J.Corey也因此获得了1990年诺贝尔化学奖。 人们对有机产品的研究，已经达到一个较高的水准了。如果预测某种结构的有机物具有某项特殊用途，或特殊性质，接下来的问题就是如何寻找合适的原料，采用合理的合成路线，来合成该物质了，所以有机合成具有广阔前景。 ㈡有机合成路线的设计原则 ①原理正确、步骤简单（产率高） ②原料丰富、价格低廉 ③条件合适、操作方便 ④产物纯净、污染物少（易分离） 二、有机合成题的训练方法 首先要掌握“学情”，对症下药，进行针对性的讲解和训练；其次要用经典的例题，特别是近三年的高考题进行典型引导，以建构有机合成的“模型”；再次要充分利用各类有机框图题，进行逆向思维，即以这类题为“素材”，灵活地进行合成路线的训练。 ㈠学生中存在的问题 ①官能团的引入、消除“硬装斧头柄”。究其原因是学生有机基本反应类型掌握不扎实。 ②步骤先后随心所欲。究其原因是没有很好理解有关官能团的相互影响等知识。 ③合成“绕圈子”看不出是为了保护官能团。究其原因是思路狭窄，没有理解条件对反应进行的影响。 ④题给信息不能很好的吸收应用。究其原因是对题给信息解读不够，审题也不严密。当然，也和教师给学生相关的训练太少有关。不妨把经常出现的信息归纳整理给学生。 ㈡有机合成的常见题型 ①给定原料、指定目标分子，设计合成路线，要求书写化学方程式。 例如：以乙烯为初始反应物可制得正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)，已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成。下式中反应的中间产物（Ⅲ）可看成是由（Ⅰ）中的碳氧双键打开，分别跟（Ⅱ）中的2-位碳原子和2-位氢原子相连而得。（Ⅲ）是一种3-羟基醛，此醛不稳定，
高中化学《有机合成(2)》优质课教学设计、教案
莘县高中化学 教学能手评选 第三章烃的含氧衍生物 第四节有机合成 第三章烃的含氧衍生物 第四节有机合成（教学设计） 【学习目标】 知识与技能： 1.了解有机合成的过程，掌握有机合成的基本原则； 2.熟悉各类有机物的性质和相互转化关系； 3.培养学生逆向思维方法。 过程与方法： 经历对有机合成分析、路线设计的探究过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法。 情感态度价值观： 通过简单化合物的合成分析，认识到有机合成在人类生活和社会进步中的重大意义。 【重点、难点】逆合成分析法 教学方式： 本节课采取的是“指导发现、探究”的教学方式 教学过程： 【导入】：1.展示生活中常见的有机材料、药物、新型材料；作 用：认识有机合成的重要性。 【板书】一、有机合成的过程
【学生活动】：阅读教材64 页内容，思考下列问题：1、 什么是有机合成？ 2、有机合成的任务是什么？ 【板书】1、有机合成的概念2、 有机合成的任务 【思考交流1】 1、引入碳碳双键的方法是什么？ 2、引入卤原子的方法是什么？ 3、引入羟基的方法是什么？ 【师生总结】： 1、引入碳碳双键的方法 醇的消去、卤代烃的消去、炔烃与氢气的1:1 加成2、 引入卤原子的方法 烷烃、苯与卤素单质的取代、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成、醇与浓氢卤酸的取代 3、引入羟基的方法 卤代烃的水解、烯烃与水的加成、醛与氢气的加成、酯的水解 【思考交流2】 如何实现下列转变： 1.CH3CH2Br →CH3COOCH3 2.CH3CH2CH2Br →CH3CHBrCH3 3.CH3CH2-Br →Br-CH2CH2-Br 【板书】二、逆合成分析法 【阅读归纳】 什么是逆合成分析法。 【例题点拨】 合成草酸二乙酯，用逆合成分析法分析有机合成路线。 探究、点拨根据官能团以及官能团的转化逐步分析前一个中间体。 【练一练】： 1.用逆合成分析法如何由甲苯合成苯甲酸苯甲酯，写出有机合成路线。
有机合成新策略
有机合成新策略 经典有机合成已经发展到了相对比较成熟的阶段。进入21世纪以来，社会的可持续发展及其所涉及的生态、环境、资源、经济等方面的问题愈来愈成为国际社会关注的焦点，并被提到发展战略的高度。这对科学技术发展必然提出新的要求，也对合成化学提出了新的挑战。现代有机合成对化学家的要求不再只是拿到目标分子，还需要更加注重反应的效率。随着一个个分子被征服，合成化学家的目标就是用最简便易操作的步骤实现复杂产物的高效合成，如何从简单易得的原料高效地构建结构复杂的分子是当前有机化学研究中的一个新方向。 有机化学单元反应是有机合成的基础。通过在单元反应中实现一些新的成键方式可以高效定向合成特定的目标分子，研究新的成键方式和新的合成策略成为近年来有机合成的热点。通过近年来的不懈努力，我国化学工作者在实现高效有机合成研究方面取得了一系列创新性的成绩。具体成果主要体现在以下两个方面：1）通过发现新的催化体系实现新的化学键的高效定向生成；2）通过多组分串联反应策略实现多官能团化合物的高效构建。 1通过发现新的催化体系实现新的化学键的高效定向生成 传统的二组分单元反应长期以来得到了广泛深入的研究，目前在这一领域的研究集中在如何将已知的反应做得更加绿色和高效,比如通过发现新的催化剂提高反应的选择性。1近年来催化剂的设计和应用呈现新的趋势，就是将新的催化体系用于新反应的发现，生成按照传统方法难以形成的新的化学键，从而达到目标化合物的高效合成。 通过研究一些新的催化体系，包括设计新的配体、新的多功能催化剂、新的有机小分子催化剂等，可以实现新的化学键的高效定向生成。 冯小明组基于双功能和双活化的策略，设计了一系列新型高效的手性氮氧配体。2该氮-氧配体具有较强的偶极，能与多种金属配位形成金属络合物催化剂，其中发现钪络合物可以成功地应用于重氮化合物与醛的新型的不对称Roskamp反应。3
有机合成工艺小试到中试放 大之关键
有机合成工艺小试到中试放大之关键在生产过程中凡直接关系到化学合成反应或生物合成途径的次序，条件（包括物料配比、温度、反应时间、搅拌方式、后处理方法及精制方法等）通称为工艺条件。 一、研发到生产的三个阶段 1、小试阶段：开发和优化方法 2、中试阶段：验证和使用方法 3、工艺验证/商业化生产阶段：使用方法，并根据变更情况以绝对是否验证 注：批量的讨论：中试批量应不小于大生产批量的十分之一 二、小试阶段 对实验室原有的合成路线和方法进行全面的、系统的改革。在改革的基础上通过实验室批量合成，积累数据，提出一条基本适合于中试生产的合成工艺路线。小试阶段的研究重点应紧紧绕影响工业生产的关键性问题。如缩短合成路线，提高产率，简化操作，降低成本和安全生产等。 1、研究确定一条最佳的合成工艺路线：一条比较成熟的合成工艺路线应该是：合成步骤短，总产率高，设备技术条件和工艺流程简单，原材料来源充裕而且便宜。 2、用工业级原料代替化学试剂：实验室小量合成时，常用试剂规格的原料和溶剂，不仅价格昂贵，也不可能有大量供应。大规模生产应尽量采用化工原料和工业级溶剂。小试阶段应探明，用工业级原料和溶剂对反应有无干扰，对产品的产率和质量有无影响。通过小试研究找出适合于用工业级原料生产的最佳反应条件和处理方法，达到价廉、优质和高产。 3、原料和溶剂的回收套用：合成反应一般要用大量溶剂，多数情
况下反应前后溶剂没有明显变化，可直接回收套用。有时溶剂中可能含有反应副产物，反应不完全的剩余原料，挥发性杂质，或溶剂的浓度改变，应通过小试研究找出回收处理的办法，并以数据说明，用回收的原料和溶剂不影响产品的质量。原料和溶剂的回收套用，不仅能降低成本，而且有利于三废处理和环境卫生。 4、安全生产和环境卫生：安全对工业生产至关重要，应通过小试研究尽量去掉有毒物质和有害气体参加的合成反应；避免采用易燃、易爆的危险操作，实属必要，一时又不能解决，应找出相应的防护措施。尽量不用毒性大的有机溶剂，寻找性质相似而毒性小的溶剂代替。药物生产的特点之一是原材料品种多，用量大，化学反应复杂，常产生大量的废气、废渣和废物，处理不好，将严重影响环境保护，造成公害。三废问题在选择工艺路线时就要考虑，并提出处理的建议。 三、中试阶段 1、中试与小试的区别 小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上，两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求，就可告一段落，转入中试阶段。中试过程要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，当然规模也扩大了。 2、为何要中试 （1）规模不同 （2）原料来源不同 （3）搅拌方式不同 （4）热量的传递方式不同
有机合成工艺学
《有机合成工艺学》课程综合复习资料 一、填空题 1、绝热式乙苯脱氢工艺流程中，原料为和，反应器入口温度需要610～660℃，它是一个吸热反应，热量靠过热蒸汽带入，因此，催化剂床层分段，段间补充过热水蒸汽，全部蒸汽与乙苯的摩尔比为。反应产物经冷凝器冷却后，气液分离，不凝气中含有大量的和CO、CO2，可作燃料使用。冷凝液经精馏后分离出、、和，最后产物是。 2、催化加氢通常用于合成和许多化工产品的过程；催化脱氢可以生成高分子材料的重要，产量最大、用途最广的两个最重要的产品是和。 3、烃类氧化反应过程中氧化剂在、纯氧、和其它过氧化物上选择，究竟使用什么氧化剂要视分析而定。近年来，作为氧化剂发展迅速，它具有条件，操作简单，反应选择性，不易发生深度反应，对环境友好和可实现生产的特点。 4、当代环境十大问题是：污染、臭氧层、全球变、海洋、淡水资源和污染、生物多样性、环境公害、有毒化学品和废物、土地和沙漠化、锐减。 5、合成气制备甲醇的工艺流程中，原料为新鲜，由于合成甲醇是多个反应同时进行，除主反应外，还有生成和甲烷等副反应。因此，如何提高合成甲醇反应，提高甲醇收率是问题，它涉及到催化剂的选择以及操作条件的的控制，诸如、、和原料气。由于反应是个可逆的反应，存在一个温度曲线。 6、绿色化学的原则有条，它们是：⑴防止产生；⑵合理地设计化学反应和过程，尽可能提高反应的；⑶尽可能少使用、不生成对人类健康和环境有毒有害的物质； ⑷设计高功效低毒害的；⑸尽可能不使用溶剂和助剂，必须使用时则采用安全的溶剂和助剂；⑹采用低的合成路线；⑺采用可的物质为原料；⑻尽可能避免不必要的衍生反应；⑼采用性质优良的；⑽设计可降解为 物质的化学品；⑾开发分析检测和控制有毒有害物质的方法；⑿采用性能安全的化学物质以尽可能减少的发生。 二、选择题
《有机合成》教案
教学目的 知识 技能 1、掌握烃及烃的衍生物性质及官能团 相互转化的一些方法 2、了解有机合成的基本过程与基本原 则 授课班级高二8班 课时第1 课时 过程 方法 通过小组讨论,归纳整理知识,培养学生对物质性质与官能团转化方法的归纳能力 情感 态度 价值观 1、培养学生理论联系实际的能力,会结合生产实际选择适当的合成路线 2、通过对新闻资料的分析,使学生关注某些有机物对环境与健康可能产生的影 响,关注有机物的安全生产与使用问题 重点官能团相互转化的方法归纳难点逆向合成分析法的应用 知识结构与板书第四节有机合成 一、有机合成的过程 1、有机合成定义;有机合成就是利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构与功能的有机化合物。 2、有机合成的任务;包括目标化合物分子骨架构建与官能团的转化。 3、有机合成过程。 4、有机合成的思路:就就是通过有机反应构建目标分子的骨架,并引入或转化所需的官能团。
设 计 二、逆合成分析法 1、合成设计思路: 2、有机合成路线的设计 3、解题思路: (1) 剖析要合成的物质(目标分子),选择原料,路线(正向,逆向思维、结合题 给信息) (2) 合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架 (3) 目标分子中官能团引入 教学过程 备 注第四节有机合成 一、有机合成的过程 阅读课本,回答:1、什么就是有机合成？2、有机合成的任务有那些？3、用示意图表示 出有机合成过程。 1、有机合成定义;有机合成就是利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成 具有特定结构与功能的有机化合物。 2、有机合成的任务;包括目标化合物分子骨架构建与官能团的转化。 3、有机合成过程。 ［投影］有机合成过程示意图: ［讲］有机合成的过程就是利用简单的试剂作为基础原料,通过有机反应链上官能团或 一段碳链,得到一个中间体;在此基础上利用中间体上的官能团,加上辅助原料,进行第 二步反应,合成第二个中间体,经过多步反应,按照目标化合物的要求,合成具有一定碳 原子数目、一定结构的目标化合物。 4、有机合成的思路:通过有机反应构建目标分子的骨架,并引入或转化所需 的官能团。 ［思考与交流］官能团的引入方法 学生汇报,评价,总结: 官 能 团 引入-OH 烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解 引入-X 烃与X2取代,不饱与烃与HX或X2加成,醇与HX取代 引入C=C 某些醇与卤代烃的消去,炔烃加氢
有机合成工艺优化
有机合成工艺优化 1．合成工艺的优化主要就是反应选择性研究有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物，是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题，是将化学动力学的基本概念转化为有 机合成的实用技术。 首先分清三个基本概念转化率、选择性、收率。转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。可见，收率为转化率与选择性的乘积。可以这样理解这三个概念，反应中消耗的原料一部分生成了目标产物，一部分生成了杂质，为有效好的原料依然存在于反应体系中。生成目标产物的那部分原料与消耗的原料之比为选择性，与初始原料之比为收率，消耗的原料与初始原料之比为转化率。 反应的目标是提高收率，但是影响收率的因素较多，使问题复杂化。化学动力学的研究目标是提高选择性，即尽量使消耗的原料转化为主产物。只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下，主副产物之和是一个常数，副产物减少必然带来主产物增加。提高转化率可以采取延长反应时间，升高温度，增加反应物的浓度，从反应体系中移出产物等措施。而选择性虽只是温度和浓度的函数，看似简单，却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题，可简化研究过程。 2．选择性研究的主要影响因素提高主反应的选择性就是抑制副反应，副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。 平行副反应是指副反应与主反应同时进行，一般消耗一种或几种相同的原料，而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争，反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数，两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是，活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值，只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道，升高温度有利于活化能高的反应，降低温度有利于活化能低的反应，因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小，而不是绝对大小。 （1）温度范围的选择：在两个反应温度下做同一合成实验时，可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小，由此判断是低温还是高温有利于主反应，从而缩小了温 度选择的范围。实际经验中，一般采取极限温度的方式，低温和高温，再加上二者的中间温度， 可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。 （2）某一组分浓度的选择：在同一温度下（第一步已经选择好的温度下），将某一组分滴加（此组分为低浓度，其他组分就是高浓度）或一次性加入（此组分为高浓度，其他组分就是低 浓度）进行反应，就可根据监测主副产物的相对含量来判断该组分是低浓度还是高浓度有利于主 反应。确定了某一组分的浓度影响，接下来就是研究该组分的最佳配比问题。相同的条件下，再 确定其他组分浓度的影响。 （3）溶剂的影响： （4）酸碱强度的影响： （5）催化剂的影响： 3．定性反应产物 动力学研究方法要求副反应最小，而其他方法要求主反应最大。因此研究反应的选择性， 搞清副反应的产物结构是必要地前提。在条件允许的情况下，应尽量分析反应混合物的全部组 分，包括主产物，各种副产物，分析他们在气相色谱、液相色谱或薄层色谱上的相对位置和相对 大小。从而可以看出各组分的相对大小及各组分随温度和浓度条件不同的变化。对不同的副反应 采取不同的抑制方法。 （1）首先搞清反应过程中那些副产物生成；（2）重点找出含量较多的副产物的结构，因 为只有抑制了主要副反应，才能显著提高主反应的选择性；（3）根据主要副产物的结构，研究
