第15章 有机化合物的制备及工业合成技术
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目
CONTENCT
录
• 有机化学概述 • 烃类化合物 • 烃衍生物 • 含氮化合物 • 杂环化合物和生物碱 • 周环反应与光化学反应 • 有机合成与绿色合成技术 • 现代有机分析方法与技术
01
有机化学概述
有机化学定义与发展
定义
有机化学是研究有机化合物结构、性质、合成、反应机理及其应 用的科学。
吡啶、嘧啶、吡嗪、吡咯、噻吩、 呋喃等。
常见杂环化合物性质与合成方法
性质
多数杂环化合物具有芳香性，稳定性较高；不同杂环化合物具有不同的物理和化学性质，如溶解性、酸碱性、反应活 性等。
合成方法
杂环化合物的合成方法多种多样，包括缩合反应、重排反应、氧化反应、还原反应等。其中，缩合反应是合成杂环化 合物的重要方法之一，如醛酮缩合、胺醛缩合等。
醚的分类和命名
醇、酚、醚的物理 性质
醇、酚、醚的化学 性质
醇可根据羟基所连碳原 子的类型分为伯醇、仲 醇和叔醇。醇的命名以 羟基为定位基，遵循系 统命名法。
酚是羟基与芳香环直接 相连的化合物。根据芳 香环上取代基的不同， 酚可分为单酚和多酚。 酚的命名以羟基为定位 基，遵循系统命名法。
醚是醇或酚的羟基中的 氢被烃基取代而生成的 化合物。醚的命名以氧 原子为定位基，遵循系 统命名法。
醇、酚、醚多为无色或 浅色液体，具有特殊的 气味。它们的密度通常 比水小，部分溶于水， 易溶于有机溶剂。
醇具有氧化反应、酯化 反应和脱水反应等特性 ；酚具有酸性、氧化反 应和取代反应等特性； 醚则相对稳定，主要发 生开环反应和氧化反应 等。
醛、酮、醌
01
02
03
04
05
醛的分类和命名
酮的分类和命名
目
CONTENCT
录
• 有机化学概述 • 烃类化合物 • 烃衍生物 • 含氮化合物 • 杂环化合物和生物碱 • 周环反应与光化学反应 • 有机合成与绿色合成技术 • 现代有机分析方法与技术
01
有机化学概述
有机化学定义与发展
定义
有机化学是研究有机化合物结构、性质、合成、反应机理及其应 用的科学。
吡啶、嘧啶、吡嗪、吡咯、噻吩、 呋喃等。
常见杂环化合物性质与合成方法
性质
多数杂环化合物具有芳香性，稳定性较高；不同杂环化合物具有不同的物理和化学性质，如溶解性、酸碱性、反应活 性等。
合成方法
杂环化合物的合成方法多种多样，包括缩合反应、重排反应、氧化反应、还原反应等。其中，缩合反应是合成杂环化 合物的重要方法之一，如醛酮缩合、胺醛缩合等。
醚的分类和命名
醇、酚、醚的物理 性质
醇、酚、醚的化学 性质
醇可根据羟基所连碳原 子的类型分为伯醇、仲 醇和叔醇。醇的命名以 羟基为定位基，遵循系 统命名法。
酚是羟基与芳香环直接 相连的化合物。根据芳 香环上取代基的不同， 酚可分为单酚和多酚。 酚的命名以羟基为定位 基，遵循系统命名法。
醚是醇或酚的羟基中的 氢被烃基取代而生成的 化合物。醚的命名以氧 原子为定位基，遵循系 统命名法。
醇、酚、醚多为无色或 浅色液体，具有特殊的 气味。它们的密度通常 比水小，部分溶于水， 易溶于有机溶剂。
醇具有氧化反应、酯化 反应和脱水反应等特性 ；酚具有酸性、氧化反 应和取代反应等特性； 醚则相对稳定，主要发 生开环反应和氧化反应 等。
醛、酮、醌
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02
03
04
05
醛的分类和命名
酮的分类和命名
《有机化学合成专题》PPT课件
①卤离子交换反应 SN2 反应 ②AgNO3/醇 SN1
1、醇的鉴定 ①金属Na，②K2Cr2O7，（红色→兰绿色） ③Lucas试剂
2、酚的鉴定 ①Br2水，②FeCl3溶液. 3、醛酮的鉴定 ①饱和NaHSO4溶液，②2,4-二硝基苯肼。 4、醛的鉴定 ①Tollens试剂，②Fehling试剂，其它，如
CH3CHCH=CH2 Cl
④ R-CH=CH2
X2
HX
HBr 过氧化物
R-CH—CH2 XX
R-CH-CH3 （符合马氏规则） X
R-CH2-CH2Br（违反马氏规则）
XX X2 R-C=CH X2 R-C—CH
⑤ R-C CH
XX
HX R-C=CH2 HX
2. 双键或三键的形成 X
XX X
R-C—CH3 X
③ R-COOR/ [ H ] R-CH2OH + R/OH [ H ] = LiAiH4 、C2H5OH + Na 、 H2 / Ni、Pt、Pd等
④ R-CH2X
H2O / OHPX3、PX5、SOCl2
RCH2OH
⑤ 格氏试剂合成法
HCHO ① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+
R/-CHO ① RMgX / 无水乙醚
碳胳的形成和变化
● 增长碳链或增加支链 ● 碳链的减短 ● 碳环的合成 ● 官能团的引入 ● 官能团的相互转化
● 增长碳链或增加支链：
1. 增加一个碳原子的反应
①
R-MgX + HCHO
① 无水乙醚 ② H2O / H+
RCH2OH
②
R-MgX + CO2
① 无水乙醚 ② H2O / H+
1、醇的鉴定 ①金属Na，②K2Cr2O7，（红色→兰绿色） ③Lucas试剂
2、酚的鉴定 ①Br2水，②FeCl3溶液. 3、醛酮的鉴定 ①饱和NaHSO4溶液，②2,4-二硝基苯肼。 4、醛的鉴定 ①Tollens试剂，②Fehling试剂，其它，如
CH3CHCH=CH2 Cl
④ R-CH=CH2
X2
HX
HBr 过氧化物
R-CH—CH2 XX
R-CH-CH3 （符合马氏规则） X
R-CH2-CH2Br（违反马氏规则）
XX X2 R-C=CH X2 R-C—CH
⑤ R-C CH
XX
HX R-C=CH2 HX
2. 双键或三键的形成 X
XX X
R-C—CH3 X
③ R-COOR/ [ H ] R-CH2OH + R/OH [ H ] = LiAiH4 、C2H5OH + Na 、 H2 / Ni、Pt、Pd等
④ R-CH2X
H2O / OHPX3、PX5、SOCl2
RCH2OH
⑤ 格氏试剂合成法
HCHO ① RMgX / 无水乙醚
② H2O / H+
R/-CHO ① RMgX / 无水乙醚
碳胳的形成和变化
● 增长碳链或增加支链 ● 碳链的减短 ● 碳环的合成 ● 官能团的引入 ● 官能团的相互转化
● 增长碳链或增加支链：
1. 增加一个碳原子的反应
①
R-MgX + HCHO
① 无水乙醚 ② H2O / H+
RCH2OH
②
R-MgX + CO2
① 无水乙醚 ② H2O / H+
人工合成有机化合物人教版高二年级化学课堂PPT教辅
反应或 取代 反应。
(2)其他合成路线
二、有机高分子的合成 1．有机高分子化合物 (1)定义：相对分子质量高达几万乃至几百万的有机化合物，简 称有机高分子。 (2)分类 ①天然有机高分子，如：淀粉、纤维素 、蛋白质等； ②合成有机高分子，如：塑料 、合成纤维 、合成橡胶 (统称为三 大合成材料)等。
。(3)乙酸和乙醇在浓硫酸和加热条件下反应生成乙酸乙
酯。(4)CH2===CH2 与 O2 在催化剂和加热条件下反应生成乙酸。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[答案] (1)CH≡CH CH2===CH2
(2)
(3)CH3CH2OH
＋
CH3COOH
CH3COOCH2CH3 ＋ H2O (4)CH2===CH2 ＋
O2催―△―化→剂CH3COOH
三、有机合成路线设计
1．合成有机物的思路 (1)依据被合成物质的组成和结构特点，选择合适的有机化学反 应和起始原料。 (2)设计并选择合成方法和路线。 (3)综合考虑原料来源、反应物利用率、反应速率、设备和技术 条件、是否有污染物排放、生产成本等因素选择最佳合成路线。
2．有机合成的基本原则
3．分析有机合成的常用方法 (1)正向思维法：采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合 成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物，其 思维程序是原料→中间产物→产品。 (2)逆向思维法：采用逆向思维方法，从目标合成有机物的组成、 结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间产物，逐步推 向已知原料，其思维程序是产品→中间产物→原料。 (3)综合比较法：采用综合思维方法，将正向或逆向推导出的几 种合成途径进行比较，得出最佳合成路线。
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《合成化学技术》PPT课件
10
五联苯的制备
80oC
+
E tO 2C
C O 2E t
EtO2C CO2Et EtO2C K3Fe(CN)6 KOH
C O 2E t
3.34g对 -双 -（ 4-苯 丁 二 烯 基 ） 苯 ， 3.4g丁 炔 二 酸 二 乙 酯 ， 20 mL邻 二 氯 苯 。
加 入 100mL乙 醇 和 5g氢 氧 化钾。
回 流 3h， 冷 到 80oC。
减 压 蒸 出 溶 剂 ， 残 余 物 用 200mL水 抽 提 ， 水 层 用 2X75mL乙 醚 洗 涤 ， 过 滤 ， 用 盐 酸 中 和 ， 加 入 5g碳 酸 钾 和 溶 解 在 200mL30g高 铁 氰 化 钾 的 溶
液，放置过夜，用离心机分出固体，
标
C 4H 9
N M e3.O H
季铵盐是甲酯硫酸盐时, 首先以稀硫酸水解，硫 酸根用氢氧化钡除去， 过滤既得到氢氧化季铵 的水溶液。
将 所 制 季 铵 盐 溶 于 1.5摩 尔 20% 的 稀 硫 酸 中 ， 回 流 2h， 加 入 微 过 量 的氢氧化钡溶液，
滤 出 硫 酸 钡 沉 淀 ， 滤 液 在 50oC 减 压 浓 缩 ， 加 入 4摩 尔 50% 的 氢
可以使胺转化为烯，卤代烃也可以转化为烯（醇可以转化为卤代烃，再转化成
烯烃）。
H
碱化 H
热裂解
R
X + NMe3
R
N+M3X- R
N+M 3OH-
R
+ NM e3 + H2O
卤代烃和其他叔胺形成的季铵盐，经过碱化和裂解同样可以转化为烯烃
R
X+
R
+
人工合成有机化合物ppt课件下载1
2NaOH ＋ H2 ＋ Cl2
点燃
H2 ＋ Cl2
2H Cl
CH CH ＋HCl
CH2＝CHCl
2. 写出以淀粉为原料，制备乙酸乙酯的化 学方程式（无机试剂自选）。
(C6H10O5)n＋nH2O 酶
nC6H12O6
酒化酶
C6H12O6
2CH3CH2OH＋2CO2
CH3CH2OH＋ O2 醋酸菌 CH3COOH ＋H2O
CH3COOH＋CH3CH2OH
催化剂 △
CH3COOCH2CH3＋H2O
1.我公司将积极配合监理工程师及现 场监理 工程师 代表履 行他们 的职责 和权力 。
2.我公司在开工前，将根据合同中明 确规定 的永久 性工程 图纸， 施工进 度计划 ，施工 组织设 计等文 件及时 提交给 监理工 程师批 准。以 使监理 工程师 对该项 设计的 适用性 和完备 性进行 审查并 满意所 必需的 图纸、 规范、 计算书 及其他 资料； 也使招 标人能 操作、 维修、 拆除、 组装及 调整所 设计的 永久性 工程。
O
（2）P80 【交流与讨论】
乙酸乙酯
乙醇 乙酸
乙烯 乙醛
乙醇
乙烯
逆合成法（即逆推法）
产物
反应物
原料
乙烯 (C2H4)
1、由乙烯合成乙酸乙酯
催化剂 ① H2O
乙醇 (C2H6O)
O2 催化剂
乙醛 (C2H4O)
催化剂
O2 催化剂
乙酸 (C2H4O2)
乙酸乙酯 (C4H8O2)
催化剂
CH2=CH2+H2O
3.在施工全过程中，严格按照经招标 人及监 理工程 师批准 的“施 工组织 设计” 进行工 程的质 量管理 。在分 包单位 “自检 ”和总 承包专 检的基 础上， 接受监 理工程 师的验 收和检 查，并 按照监 理工程 师的要 求，予 以整改 。
人工合成有机化合物人教版高二年级化学课堂教辅PPT
52 000
n=
=500。
104
。
可得(C8H8)n=52 000,则
课堂篇 素养提升
探究一
简单有机化合物的合成方法
问题探究
有机化合物的官能团与有机化学反应有何关系?在有机合成中,涉及的常
见反应类型有哪些?
提示 有机化学反应主要发生在官能团上,官能团对有机化合物的性质起决
定作用;碳碳双键(
)、碳碳三键(—C≡C—)、羟基(—OH)、羧基
塑料等。
指废旧塑料随意乱丢乱扔,难以降解处理,给生态环境造成的污染
【微思考2】已知乙炔(CH≡CH)与HCl在一定条件下可发生加成反应生成
氯乙烯(CH2==CHCl)。请用化学方程式表示以食盐、水、乙炔为原料合
成聚氯乙烯各步反应的化学方程式。
提示 2NaCl+2H2O
CH≡CH+HCl
nCH2==CHCl→
(4)乙烯与氯气反应、乙烷与氯气反应都能得到纯净的1,2-二氯乙烷( × )
(5)合成纤维、合成药物、合成橡胶并称三大合成材料( × )
2.下列对乙烯和聚乙烯的描述正确的是(
)
A. CH2—CH2 是由乙烯加聚生成的纯净物
B.乙烯与聚乙烯的组成相同,性质相同
C.常温下,乙烯和聚乙烯都是气体
D.等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后生成CO2和H2O的物质的量相等
4.有机高分子合成领域的研究和解决的课题
(1)对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广,如导电高分子的应
用研究等。
(2)研制具有特殊功能的高分子材料,如合成仿生和智能高分子材料等。
(3)研制用于物质分离、能量转换的高分子膜,如合成能将化学能转换成电
能的传感膜,合成将热能转换成电能的热电膜等。
n=
=500。
104
。
可得(C8H8)n=52 000,则
课堂篇 素养提升
探究一
简单有机化合物的合成方法
问题探究
有机化合物的官能团与有机化学反应有何关系?在有机合成中,涉及的常
见反应类型有哪些?
提示 有机化学反应主要发生在官能团上,官能团对有机化合物的性质起决
定作用;碳碳双键(
)、碳碳三键(—C≡C—)、羟基(—OH)、羧基
塑料等。
指废旧塑料随意乱丢乱扔,难以降解处理,给生态环境造成的污染
【微思考2】已知乙炔(CH≡CH)与HCl在一定条件下可发生加成反应生成
氯乙烯(CH2==CHCl)。请用化学方程式表示以食盐、水、乙炔为原料合
成聚氯乙烯各步反应的化学方程式。
提示 2NaCl+2H2O
CH≡CH+HCl
nCH2==CHCl→
(4)乙烯与氯气反应、乙烷与氯气反应都能得到纯净的1,2-二氯乙烷( × )
(5)合成纤维、合成药物、合成橡胶并称三大合成材料( × )
2.下列对乙烯和聚乙烯的描述正确的是(
)
A. CH2—CH2 是由乙烯加聚生成的纯净物
B.乙烯与聚乙烯的组成相同,性质相同
C.常温下,乙烯和聚乙烯都是气体
D.等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后生成CO2和H2O的物质的量相等
4.有机高分子合成领域的研究和解决的课题
(1)对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广,如导电高分子的应
用研究等。
(2)研制具有特殊功能的高分子材料,如合成仿生和智能高分子材料等。
(3)研制用于物质分离、能量转换的高分子膜,如合成能将化学能转换成电
能的传感膜,合成将热能转换成电能的热电膜等。
精细有机合成的一般原理
环丁二烯
p electrons: 4
三元环
环丙烯体系
.
.-.
+
p electrons: 3
p electrons: 4
antiaromatic
p electrons: 2
aromatic
七元环 环庚三烯离子 Cycloheptatrienyl Ions
p electrons: 8
环庚三烯负离子 antiaromatic
HO OH
* COOH NHAc
OCH3 R
P Ph
L-多巴
均相手性催化剂用于手性丁内酯旳合 成
H3C O H3C
OO
H2 BPPM-Rh* 87% e.e.
H3C H3C
* OH
OO
Ph2P
BPPM :
N CH3 COOBu-t
α-酮酸
手性硼氢化试剂ⅠpcBHR*用于 （1s,2s）-反-2-甲基环戊醇旳合成
科学与艺术融合期
20世纪后半叶至今
合成反应和措施学研究 天然产物全合成 功能分子旳合成研究
E. J. Corey提出逆合成份析
E. J. Corey提出了一套进行有机合成设 计旳原则和措施，即拟定怎样将要合成旳 目旳分子按可再结合旳原则在分子旳合适 部位进行切割，而成为较小旳起始原料分 子，然后再将这些原料分子按一定顺序和 反应结合起来（涉及分子旳立体构造）， 从而得到目旳化合物。
O. Hassel确立了环己烷体系旳椅式构象、 直立和平伏键以及构象转换
1950年有机化学家D. H. R. Barton建立了 构象分析理论体系
环辛四烯 Cyclooctatetraene
4n systems, 8 pi electrons Nonplanar “tub” conformation Huckel’s rule does not apply
有机化学的实验室技术和合成方法
芳烃的合成
苯的合成：通过煤 焦油分离出纯苯， 再经过一系列反应 得到苯
甲苯的合成：以甲 烷为原料，在高温 下与空气中的氧气 反应生成
乙苯的合成：以乙 烯和苯为原料，在 催化剂的作用下进 行反应生成
萘的合成：以苯 为原料，经过一 系列反应得到萘
醇类的合成
醇类合成方法： 氧化、还原、 水解、酯化等
醇类的分类： 伯醇、仲醇、
实验安全与防护
实验操作前必 须穿戴防护眼 镜、实验服和 化学防护眼镜
实验室内禁止 吸烟和饮食， 严禁将任何食 品带入实验室
实验室内应保 持清洁卫生， 定期进行消毒
处理
实验操作时应 严格按照操作 规程进行，避 免发生意外事
故
实验设计与操作
实验目的：明确实验目标，确保实验具有实际意义和应用价值。 实验原理：阐述实验所依据的科学原理和理论知识，为实验提供理论支持。 实验步骤：详细描述实验操作过程，包括试剂配制、实验设备的使用等。 实验结果分析：对实验结果进行科学合理的分析，得出结论，并与实验目的进行比较。
绿色合成技术在 药物生产中的应 用
绿色合成技术在 农药生产中的应 用
绿色合成技术在 精细化学品生产 中的应用
绿色合成技术在 环境保护领域的 应用
感谢您的观看
汇报人：XX
合成方法：通过 烃基硫化物、硫 醇和硫酚等化合 物与卤代烷或酯 类化合物发生取 代反应或酯化反 应来制备。
实例：以甲醇和硫 化氢为原料，通过 甲硫醚的合成制备 甲基硫化物；以二 氯甲烷和硫化钠为 原料，通过二氯甲 基硫化物的合成制 备二氯二甲基硫化 物。
应用：有机硫化 物在农药、医药、 染料、香料等领 域具有广泛的应 用。
现代有机化学合 成技术
有机电化学合成
有机合成与功能性材料的制备
有机合成在功能性材料制备中具有高效、环保等优势，可以降低生产成本，提高生产效率。
有机合成在功能性材料制备中可以满足个性化需求，根据不同需求设计合成具有特定性能和用 途的高分子材料。
有机合成在功能性材料制备中具有广泛的应用前景，可以应用于医药、生物、环保等领域，为 人类生活和工业生产提供更多的选择和可能性。
有机合成涉及碳原子之 间的连接和转化，通常 使用有机试剂和溶剂在 一定条件下进行反应。
有机合成在化学工业、 制药业、农业等领域 有广泛应用，是合成 复杂有机化合物的重 要手段之一。
有机合成的基本原理 包括反应机理、反应 条件、选择性控制等 方面的知识，是实现 有机合成的重要基础。
有机合成的基本步骤
挑战与机遇：面 对环保、能源等 领域的挑战，有 机合成与功能性 材料制备的交叉 融合与协同发展 将带来更多的机 遇和可能。
感谢观看
汇报人：XX
智能化制备系统的开发：通过人工智能 和大数据技术，实现功能性材料制备过 程的智能化和自动化，提高生产效率和
降低成本。
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新型合成方法的研发：不断探索和开发 更高效、环保的合成策略，提高功能性
材料的性能和纯度。
3D打印技术的引入：利用3D打印技术 实现个性化、定制化的功能性材料制备，
04
功能性材料的合成方法与技术
功能性材料的合成方法
化学合成法： 通过化学反应 将原料转化为
功能性材料
物理法：利用 物理手段如蒸 发、冷凝、烧 结等制备功能
性材料
生物法：利用 微生物或酶等 生物资源合成
功能性材料
复合法：将两 种或多种方法 结合使用，以 获得具有优异 性能的功能性
材料
有机合成在功能性材料制备中可以满足个性化需求，根据不同需求设计合成具有特定性能和用 途的高分子材料。
有机合成在功能性材料制备中具有广泛的应用前景，可以应用于医药、生物、环保等领域，为 人类生活和工业生产提供更多的选择和可能性。
有机合成涉及碳原子之 间的连接和转化，通常 使用有机试剂和溶剂在 一定条件下进行反应。
有机合成在化学工业、 制药业、农业等领域 有广泛应用，是合成 复杂有机化合物的重 要手段之一。
有机合成的基本原理 包括反应机理、反应 条件、选择性控制等 方面的知识，是实现 有机合成的重要基础。
有机合成的基本步骤
挑战与机遇：面 对环保、能源等 领域的挑战，有 机合成与功能性 材料制备的交叉 融合与协同发展 将带来更多的机 遇和可能。
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智能化制备系统的开发：通过人工智能 和大数据技术，实现功能性材料制备过 程的智能化和自动化，提高生产效率和
降低成本。
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新型合成方法的研发：不断探索和开发 更高效、环保的合成策略，提高功能性
材料的性能和纯度。
3D打印技术的引入：利用3D打印技术 实现个性化、定制化的功能性材料制备，
04
功能性材料的合成方法与技术
功能性材料的合成方法
化学合成法： 通过化学反应 将原料转化为
功能性材料
物理法：利用 物理手段如蒸 发、冷凝、烧 结等制备功能
性材料
生物法：利用 微生物或酶等 生物资源合成
功能性材料
复合法：将两 种或多种方法 结合使用，以 获得具有优异 性能的功能性
材料
有机化合物的制备
Cl COCl + CH3COCH2COOC2H5 Cl CO CHCOOC2H5 COCH3 Cl NH4Cl/NH4OH/H2O 脱乙酰基 CO CH2COOC2H5 H2SO4 /H2O Cl CO CH3
6
一. 碳-碳键的建立
4. 酯缩合反应建立C-C键(Claisen反应)
O RH2C C OR ' + RH2C O C OR ' EtONa RH2C O C H C R 酯自身缩合 O COEt
6. 卤素对醛(酮)的α-卤取代反应生成α-卤代醛(酮) (2). 碱催化反应，容易生成多卤化物
(CH3)3CCOCH3 (1)Br2 / NaOH / H2O, <10℃, 1h (2)H+ / △ [ (CH3)3CCOCBr3 ]
(CH3)3CCOOH + CHBr3
33
二. 卤化物的制备
7. 醇的卤置换反应制备卤代烃
R1 C R2 C R4 R3 δ+ X δ X
-
R1 C R2
X C X
R3 R4
R1 R2
X C C X
R3 R4
25
二. 卤化物的制备
1. 卤素对烯烃的加成生成卤代烃 (2). 形成开放式碳正离子过渡态，得到等量的对向 和同向加成产物。双键上推电子基团的存在, 有利 于通过开放式碳正离子过渡态进行加成
CH3(CH2)2CH2CH=CHCH3 NBS / (PhCO)2O2 CCl4 / △ , 2h CH3(CH2)2CHCH=CHCH3 Br
CH3 2mol Br2 / hv CH3 125℃, 2h
CH2Br
CH2Br
30
二. 卤化物的制备
6
一. 碳-碳键的建立
4. 酯缩合反应建立C-C键(Claisen反应)
O RH2C C OR ' + RH2C O C OR ' EtONa RH2C O C H C R 酯自身缩合 O COEt
6. 卤素对醛(酮)的α-卤取代反应生成α-卤代醛(酮) (2). 碱催化反应，容易生成多卤化物
(CH3)3CCOCH3 (1)Br2 / NaOH / H2O, <10℃, 1h (2)H+ / △ [ (CH3)3CCOCBr3 ]
(CH3)3CCOOH + CHBr3
33
二. 卤化物的制备
7. 醇的卤置换反应制备卤代烃
R1 C R2 C R4 R3 δ+ X δ X
-
R1 C R2
X C X
R3 R4
R1 R2
X C C X
R3 R4
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二. 卤化物的制备
1. 卤素对烯烃的加成生成卤代烃 (2). 形成开放式碳正离子过渡态，得到等量的对向 和同向加成产物。双键上推电子基团的存在, 有利 于通过开放式碳正离子过渡态进行加成
CH3(CH2)2CH2CH=CHCH3 NBS / (PhCO)2O2 CCl4 / △ , 2h CH3(CH2)2CHCH=CHCH3 Br
CH3 2mol Br2 / hv CH3 125℃, 2h
CH2Br
CH2Br
30
二. 卤化物的制备
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《有机化学》课程组
第九节 酮的制备与合成
一、烯烃的氧化
二、炔烃的水合
《有机化学》课程组
三、仲醇氧化成酮
四、芳烃的酰基化
芳烃的酰基化是制备芳酮的重要方法，常用的酰基化试剂是酰
卤或酸酐。
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五、交叉羟醛缩合制备酮
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【练习15-10】由1-丁烯出发合成下列化合物。 1．丙醛 2．丁醛 3．丁酮 4．戊醛
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第十五章 有机化合物的制备及工业合成技术
学习目标 1.掌握各种有机化合物的制备方法； 2.掌握有机化合物的工业合成技术。
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第一节 烷烃的来源与制备 天然来源：主要是石油和天然气 ，此外还有可燃冰。 煤也是烷 烃的主要来源。 制备方法： (一)烷烃的实验室制法
2 .苯氯甲基化
3 .从卤烷置换
4 .从丙酮制备
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【练习15-5】由指定原料合成下列化合物 1．由乙烯合成1，1-二氯乙烷 2．由甲苯合成对氯苯甲醇 3．由环已醇为原料合成2，3-二溴环已醇
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第五节 醇的制备与合成 一、烯烃水合法 （一）烯烃间接水合
（二）烯烃直接水合
制备时，一般是将格利雅试剂的醚溶液倒人过量的干冰中，使格 利雅试剂与二氧化碳加成，再经水解即生成羧酸。此法可从卤代 烃制备多一个碳原子的羧酸。
(1)克莱门森(Clemmenson)还原法
(2)伍尔夫-凯惜纳-黄鸣龙(Wolff-Kisshner-Huangminglon)还原 法
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例如：
这两个反应是在不同的条件下还原成亚甲基，可根据羰基 化合物中含有对酸或碱敏感的基团不同，选择在不同的反应介 质中进行还原。黄鸣龙法与Clemmenson法相互补充，是在苯环
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(三)酮的氧化
此法可制备比原来的酮少一个碳原子的羧酸。
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二、氰的水解
腈又多从卤代烃与氰化钠反应制备，生成的羧酸比原来的卤代 烃多一个碳原子。但此法不适用于仲和叔卤代烷，因氰化钠碱 性较强，易使仲或叔卤代烷脱卤化氢生成烯烃。
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三、格氏试剂与CO2作用
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例如，合成乙基叔丁基醚，需采用卤乙烷与叔丁醇钠反应， 而不采用叔丁基卤和乙醇钠反应，因为后者将主要得到烯烃。
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制备芳基醚时，用酚钠和卤代烷，而不用卤代芳烃和酚钠。 因为卤代芳烃非常不活泼。例如：
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三、环醚的制备
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【练习15-9】合成下列化合物（原料自选） 1．正丁醚 2．甲异丁醚 3．异丙醚 4．苯基苄基醚 5． 苯基烯丙基醚 6．苄基叔丁基醚
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2-丁烯醛催化加氢，即得正丁醇。
这是工业上用乙醛为原料，经羟醛缩合和催化加氢制备正丁醇 的方法。
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(二)交叉羟醛缩合 除乙醛外，其他醛经羟醛缩合，所得产物都是在α-碳上带有支 链的羟基醛或烯醛。
羟醛缩合是一种增碳的反应，在有机合成中具有重要用途。常 用来制备β-羟基醛(酮)和α、β-不饱和醛或酮。
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②丙烯氧化法(氧化法)制甘油
此法的优点在于不需要用氯气，且中间产物丙烯醛也是有用 的有机原料，生产成本也较低。缺点是丙烯醛的分离精制 较为复杂，只适宜于较大规模的生产。
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5．季戊四醇
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【练习15-6】以乙醛为原料合成2-乙醛-1-已醇。 【练习15-7】试用三种RMgX与羰基化合物的组合形式制备
四、单烯烃的其他制法 (一)炔烃加氢 选择适当的催化剂，可以使炔烃的加氢停留在烯烃阶段。常 用活性较低的林德拉催化剂(Pd-BaSO4/喹啉或Pd-CaCO3/醋 酸铅)，可使炔烃只加一分子氢，加成反应停留在烯烃阶段。
例如
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若分子中同时含有双键和叁键时，加氢反应首先发生在叁键 上。例如：
（2）环氧乙烷水合法
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4 .甘油——丙三醇 丙三醇以酯的形式广泛地存在于自然界中，油脂的主要成 分是丙三醇的高级脂肪酸酯。丙三醇最初是油脂水解制肥 皂时的副产物。近代工业上以丙烯为原料合成。 （1）油脂水解制甘油
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4 .甘油——丙三醇 （2）以丙烯为原料的工业合成甘油 ①氯丙烯法(氯化法)制甘油 以丙烯为原料，氯化法合成甘油 的基本过程如下
【练习15-11】由指定原料合成下列化合物。 1．由丙酮合成（CH3）2C=CHCOCH3 2．由正丁醇和甲苯合成
O CH2 C CH2 CH2 CH3
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第十节 羧酸的制备及其在有机合成中的应用 一、氧化法 (一)烃的氧化
烯烃通过氧化，碳链在双键处断裂得到羧酸。
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环状烯烃通过氧化得到二元羧酸。
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三、醇脱水 (一)实验室制法 醇脱水是实验室中制备烯烃的重要方法。实验室中，常用浓硫酸 作为脱水剂，加热使醇发生液相脱水生成烯烃。例如：
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(二)工业制法 工业上，把乙醇的蒸气通过加热至360℃氧化铝催化剂表面上， 使醇发生气相脱水而生成烯烃。例如：
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第八节 醛的制备与合成 一、烯烃的氧化
此法原料价格便宜，且又解决了汞盐催化剂污染环境的问题。
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二、炔烃的水合
本方法中催化剂汞盐造成很大的环境污染，且难于处理，虽 有非汞催化剂的报道，但是产率远不能与汞催化法相比。
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三、醇的氧化或脱氢
工业上将醇的蒸汽通过加热的催化剂(铜或银等)，也可使伯 醇、仲醇脱氢生成相应的醛、酮，这是制备醛、酮的重要 方法。例如：
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四、烯烃的醛基化 α-烯烃与CO和H2在催化剂作用下，生成比原烯烃多一个碳原子的 醛。这个合成法称为烯烃的羰基合成。常用的催化剂为八羰基二 钴。例如：
除乙烯合成丙醛外，其他α-烯烃都是在双键处加入一个醛基， 而得到两种醛，但一般直链醛为主要产物。
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五、醛的其他制法 (一)羟醛缩合反应
有α-H的烷基苯在高锰酸钾、重铬酸钾等氧化剂作用下，不论 碳链长短均被氧化成苯甲酸。
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工业上一般用甲苯液相空气氧化法制备苯甲酸。
(二)伯醇或醛的氧化
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乙醛空气氧化(或氧气氧化)是工业生产乙酸的方法之一。
不饱和醇和醛也可氧化成相应的羧酸，但需要选用相应的弱氧 化剂，以避免不饱和键被氧化。
第四节 卤代烃的制备 一、烃的直接卤化 1 .烷烃卤代反应
2 .烯丙型烯烃的α-H高温取代
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3 .芳烃取代反应 （1）环上卤化
（2）侧链卤代
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二、从不饱和烃制备卤代烃 1 .烯烃、炔烃加卤素
2 .烯烃、炔烃加卤化氢
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三、从醇制备卤代烃 1 .醇与氢卤酸作用
(二)烷烃脱氢
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五、二烯烃的制备 共轭二烯烃是最常见的二烯烃，而1,3-丁二烯是合成橡胶的主要 原料，其用量与日俱增，人们一直在研究和探索它的大规模的合 成方法。 (一)从石油裂解气中分离 (二)丁烷脱氢
(三)丁烯脱氢
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(四)其他制备方法 1.乙炔“二聚合”
2.1,4-丁二醇脱水
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(二)羧酸衍生物的还原 羧酸衍生物中，酰卤、酸酐和酯在强还原剂如氢化铝锂 (LiAlH4)的作用下，都可以还原成伯醇。其中。羧酸酯还 原时，多种还原剂均可以使用，且生成两种伯醇。
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(1）酯的催化氢化
（2）酯的化学还原
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五、格氏试剂合成法 （一）格氏试剂与环氧乙烷反应
CH3 CH2 C CH2 CH3 OH
【练习15-8】由丙酮合成（CH3）2CHC（CH3）2
一、卤苯水解法
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如果卤原子的邻位或对位上连有较强的吸电子基时，则较易 水解成相应的酚。
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二、苯磺酸钠碱熔法
磺化碱熔法的产率高，技术成熟，对设备要求不高，但工序 多，同时耗用大量的酸和碱，对设备腐蚀严重，成本也高。 目前还有些中小型工厂使用此方法制酚。此法对芳环上连对 碱敏感的基团(如－X，－NO2等)的化合物不适用。
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二、卤代烃脱卤化氢 卤代烃与浓的强碱醇溶液(如浓的氢氧化钾-乙醇溶液)共热， 发生α,β-消除反应脱去一分子卤化氢而生成烯烃。卤代烃 脱卤化氢生成烯烃的反应，符合扎依采夫规则。
这是制备烯烃，也是生成碳碳双键的一种方法。为了制备烯 烃，最好选用叔或仲卤代烃，因为伯卤代烃生成烯烃的产 率一般较低。
式中 2 .醇与卤化磷作用
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3 .醇与亚硫酰氯作用
四、利用重氮化合物制备 1 .被氟原子取代
2 .被氯原子取代
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3 .被溴原子取代
4 .被碘原子取代
重氮基被卤原子取代的反应，通常用于合成用其他方法 不易或不能得到的一些卤代芳烃。
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五、其它制备卤代烃的方法 1 .从醚制备
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二、卤代烃碱解
三、醛、酮的还原 （一）催化加氢 在加热、加压下，醛、酮催化加氢分别生成伯醇和仲醇。
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（二）还原剂的还原
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四、羧酸和酯的还原 (一)羧酸的还原 在一般条件下，羧酸不易被还原。实验室中常用强还原剂氢 化铝锂(LiAlH4)，将羧酸还原成醇。
二、乙炔的工业制备 1 .电石法