有机合成方法大全(第二章p1-12)
高二化学有机合成PPT优秀课件
酯化反应---- 酸、醇（酚）
加成反应： 含有碳碳双键、碳碳三键、苯环、醛基、羰基的物质 消去反应： 醇、卤代烃 聚合反应： 加聚、缩聚 有机氧化反应：得氧或去氢 有机还原反应：失氧或加氢
有机合成过程
1、有机合成遵循的原则
1）原料价廉，易得、低毒性、低污染 2）原理正确，不可臆造不存在的反应 3）合成路线要符合“绿色、环保”的要求。 4）合成反应要操作简单，条件温和，能耗低，易于实现 5）合成路线简捷——步骤越少，最后产率越高 书P65 学与问——多步递进反应的总体利用率等于各步反应 利用率的乘积 。 总产率=93.0%*81.7%*90.0%*85.6%=58.5%
2、引入卤原子的三种方法 醇（酚）的取代 烯（炔）烃的加成 烷烃（苯或苯的同系物）的取代
3、引入羟基的四种方法 烯烃与水加成 卤代烃的水解
酯的水解 醛与氢气的加成
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演讲人: XXX
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烃的衍生物的重要类别和主要化学性质
类别 通式 官能团 代表物 分子结构特点
主要化学性质
卤代烃 R-X -X CH3CH2Br C-X键易断裂 1.取代 2.消去
醇
R-OH
-OH
CH3CH2OH
-OH 与链烃基相连 1.+Na取代/置换
2.氧化：燃烧、
催化氧化、被KMnO4、 K2Cr2O4氧 化
3.消去反应4.分子间脱水5.酯化反应
主要化学性质
羧酸 R-COOH -COOH CH3COOH 受C=O影响，O-H键易电离出H+ 1、有酸的通性 2、酯化反应
酯 RCOOR`
O
CH3COOC2H5
‖ -C-O-易断裂
人教课标版 有机合成PPT11
(2)苯酚遇FeCl3溶液显紫色，淀粉遇碘单质显蓝色，某些蛋白质遇浓硝酸显黄色等 都属于有机物的显色反应。
①苯酚遇FeCl3溶液显紫色。 (常用于苯酚或酚类物质的鉴别) ②淀粉遇碘单质显蓝色。
这是一个特征反应，常用于淀粉与碘单质的相互检验。 ③某些蛋白质遇浓硝酸显黄色。 含有苯环的蛋白质遇浓硝酸显黄色。这是由于蛋白质变性而引起的特征颜色反应， 通常用于蛋白质的检验。
(5)在有机合成中，利用醇或卤代烷的消去反应可以在碳链上引入双键、叁键等不
饱和键。
4.有机化学中的氧化反应和还原反应 (1)有机化学中，通常将有机物分子中加入氧原子或脱去氢原子的反应称为氧化
反应，而将有机物分子中加入氢原子或脱去氧原子的反应称为还原反应。
(2)在氧化反应中，常用的氧化剂有O2、酸性KMnO4溶液、O3、银氨溶液和新制 的Cu(OH)2悬浊液等；在还原反应中，常用的还原剂有H2、LiAlH4和NaBH4等。 (3)有机物的燃烧、有机物被空气氧化、有机物被酸性 KMnO4溶液氧化、醛基被 银氨溶液和新制的Cu(OH)2悬浊液氧化、烯烃被臭氧氧化等都属于氧化反应；而 不饱和烃的加氢、硝基还原为氨基、醛基或酮基的加氢、苯环的加氢等都属于还 原反应。
3．综合比较法：是采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进
行比较，从而得到最佳的合成路线。
例如：由乙烯合成草酸二乙酯，其思维过程概括如下：
2．有机化学反应因反应条件不同，可生成不同的有机产品。例如： (1)
(2)苯的同系物与卤素单质混合，若在光照条件下，侧链上的氢原子被卤素原子取 代；若在催化剂作用下，苯环上的氢原子被卤素原子取代。 工业上利用上述信息，按下列路线合成结构简式为
)、
6．缩聚反应 (1)单体间的相互反应生成高分子，同时还生成小分子(如H2O、HX等)的反应叫 做缩聚反应。 (2)缩聚反应与加聚反应相比较，其主要的不同之处是缩聚反应中除生成高聚物
有机合成
聚酯）
北 京 市 育 英 学 校
思考
－CH3
北 京 市 育 英
学 苯甲酸采用空气氧化甲苯制得
校
市
育
英
学
校
①紫色②蓝色③黄色
重要有机物转化关系
+H2O + H2O
- H2O消去
炔 + H2烯 烃烃
+ H2 烷 烃
+X2
卤 水解 代
醇
氧化醛
氧化羧
酯化
酯
烃 取代 还原
酸 水解
北
+X2 (HX)
京
市
-HX消去
育
英
学
校
+ X2 (HX)
酯化 水解
1、碳碳双键→一元卤代烃→醇→醛→ 酸→酯
2、碳碳双键→二元卤代烃→二元醇
C＝C、C≡C、苯环 、 －CHO、羰基
北 消去反应
京
市 育
水解反应
英
学
校
醇或卤代烃
卤代烃、酯基、油脂、肽键 、多糖等
反应类型 氧化反应
还原反应
可能官能团
①燃烧②醇的催化氧化③醛基的氧化 ④与酸性高锰酸钾⑤与溴水
①醛基或羰基②C＝C、C≡C 与氢气
缩聚反应 ①二元酸与二元醇②乳酸型③氨基酸
北 京
显色反应
北 京 市 育 英 学 校
1、由反应条件确定官能团 ：
反应条件
可能官能团（或物质）
浓硫酸
①苯及同系物硝化反应②醇的消去 ③醇的分子间脱水④酯化反应
稀硫酸
①酯的水解 ②二糖、多糖的水解
NaOH水溶液 ①卤代烃水解 ②酚③酸④酯的水解
第二章 有机合成基本知识(2)
Cl
(22)
Cl
(CH3)3C-CHCH3
OH
H2SO4
(23)
C6H5-CH-CH-C 6H5
OH OH
O
H+
(24)
CH3CCH3
+
HOCH2CH2OH
TsOH
O
(25) 2 CH
3CCH3 +
O
HC
CH
1.NaNH 2 2. H2O
(26)
CH3CH CH-C-CH 3
O
CH3Li
H2SO4/H2O
HO(CH2)6CH2Cl + [(CH3)2CH]2NH
2、烯丙基化合物和烷基芳烃的α-卤代
• 烯丙位和苄位氢的活性较高，在高温、光照或自由基 引发剂的存在下容易发生卤代反应。常用的氮化试剂 O 是NBS。如： O
RCH2CH CH2
+
N O
NBS
Br
RCHCH Br
CH2
+
NH O
HC
NH3(l)
2C2H5Br
(10)
CH2
C
CH3
CH CH2
CHO
△
+ HCl
(11)
+
(12)
△ +
O
CHO
CH3
(13) + H2SO4 回流 NaOH(固) 熔融 H3O+ Cl 2,Fe
(14)
+ CH
3CH2Cl
AlCl3
Zn-Hg 浓HCl
Br2/hν
H2O
(15)H3C
+ CH2O +HCl
有机合成的思路与方法[可修改版ppt]
![有机合成的思路与方法[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/a456878a102de2bd960588cf.png)
知识梳理
②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如 CH3CH2OH——消—H去2→OCH2==CH2—＋加—C成→l2 Cl—CH2—CH2Cl—水—解→ HO—CH2—CH2—OH； ③通过某种手段改变官能团的位置，如
。
题型构建 例 1．《步步高》P191-5:工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸
乙酯
有机合成的思路与 方法
思考2：已知有α-H的醛能自身加成生成
β-羟基醛，如：
R-CH2-CHO+R’-CH2-CHO
R-CH2-CH-CH-CHO OH R’
巴豆酸（CH3-CH=CH-COOH）主要用于合成 树脂，现用乙醇及无机原料合成巴豆酸？
写出有关反应方程式。
解题思路——逆向思维
CH3CH=CHCOOH CH3CH(OH)CH2COOH
题型构建
据合成路线填写下列空白：
(1)有机物 A 的结构简式:____________________,B 的结构简式:
____________________。 (2)反应④属于____氧__化______反应，反应⑤属于__酯__化__(_或__取__代__)_
反应。
保护酚羟基，防止被氧化
(3)③和⑥的目的是____________________________________。
知识梳理
(2)官能团的消除 ①通过加成反应可以消除不饱和键(双键、叁键、苯环)； ②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基；
③通过加成或氧化反应等消除醛基；
④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。
(3)官能团的改变 ①利用官能团的衍生关系进行衍变，如
R—CH2OH
O2 H2
R—CHO—O—2→R—COOH；
有机合成方法
NaOH
R OCH2
苄基醚
H3+O
R OH +
CH2OH
H2 Pd
R OH +
CH3
-OH
C6H5COCl OH-, H2O
-OCOC6H5
BACK
基团的保护和去保护
• 羟基的保护
HOH2C O Base H H + MeO H H OH OH
吡啶
C Cl
MeO
20℃
C OCH2
O Base H H
（2）性质
COOC 2H5 CH 2 COOC 2H5 COOC 2H5 Na CH COOC 2H5 pKa = 13
NaOC 2H5
丙二酸二乙酯在有机合成中的应用 丙二酸二乙酯的上述性质在有机合成上广泛用于合成各 种类型的羧酸（一取代乙酸，二取代乙酸，环烷基甲酸，
二元羧酸等）。
用丙二酸二乙酯法合成下列化合物，其结构分析如下：
C OR C N
,
C , SH C P C R ,
C N+ C H C C
,
, C C CR
官能团的引入与转化
• 官能团的转化：
CH2COOH CONR2
LiAlH4 LiAlH4
官能团的去除
OH H CH2OH
Cr6+
O
H
H
Cr6+ NaBH4
CH2OH CH2NR2
CHO
LiAlH4
Cr6+
OH (4)
H2SO4
OH
SO3H O
(5)
H2/Pt
OH
BACK
基团的保护和去保护
• 请判断下列转化是否能实现，请简述理由。
有机合成方法大全
第一章卤化与卤置换反应向有机化合物分子引入卤素的方法有三种，即取代卤化、加成卤化和置换卤化。
得到卤化物的目的有两个：一个是为了得到性能更优异的产品；另一目的是可以通过进一步转换，制备其它中间体产品。
根据引入卤原子的不同，可分为氟化、氯化、溴化和碘化。
1．1醇羟基的卤化1．1．1用DAST制备氟化物5-bromo-2-(4-chloro-2-fluorophenyl)-6-fluoro-4,5,6,7-tetrahydro-2H-isoindole-1,3-dione分子式C14H9BrClF2NO2摩尔质量376.58合成反应式操作过程向250mL反应瓶内，加入原料1g，加入20mL的DMSO使固体溶解，用冰浴降温至0℃，搅拌下滴加入0.4mL的DAST，于0℃反应2小时，缓慢升温至室温反应1小时，向反应液内加入50g冰水。
用EA萃取，减压浓缩干，过硅胶柱分离得白色固体0.8g，收率：80%参考文献1．W.Ros enbrook,D.A.Riley,vley;T etrahedron Lett.,1985,36,3-42．K.C.Nicolaou,J.L.Randall,G.T.Furst;J.Am.Chem.Soc.,1985,107,5556-5558 1．1．2用氟化氢制备氟化物2-(4-fluoro-1-methylpyrrolidin-3-yl)pyridine分子式C10H13FN2摩尔质量180.22合成反应式操作过程向100mL反应瓶内，加入原料0.5g，用液氮降温至-70℃，加入无水氟化氢5g，搅拌下加下2g四氟化硫，于-70℃反应3小时，缓慢升温至室温使低沸物逸出，将反应液倾倒入100g冰水中。
用2mol/L的NaOH水溶液调到碱性，用DCM萃取，油层再用2mol/L的盐酸反萃取。
酸水溶液减压浓缩干后得黄色固体0.7g，将此粗品溶于饱和碳酸钠水溶液，用EA萃取3遍。
过硅胶柱分离得无色固体0.4g，收率：89%参考文献1．WO1998/25924,PCT/GB97/03054.1998.6.181．1．3用氯化亚砜制备ethyl2-chloro-3-(3-chloropropylcarbamoyl)-4-(methylsulfonyl)benzoate分子式C14H17Cl2NO5S摩尔质量382.26合成反应式操作过程向100mL反应瓶内，加入7g原料，搅拌下滴加入10mL氯化亚砜。
《有机合成方法》PPT课件
所有的起始原料确定后，再设计全合成路
线。在实施合成时，可以采用逐步合成法或
片段组合法进行合成。
（3）计算机辅助有机合成路线设计
a. 化学信息学和化学信息数据库
与有机合成有关常用数据库： * 现有化学品数据库 * 有机化学反应数据库 * 合成方法和转化数据库 * 合成方法参考文献库 * 保护基团数据库 * 杂环合成数据库
相合成所应用的活化单体。
DMT
OCH 2 O B
H H
O
CH3O P
H H
H
+
C H(C H3)2
NH
C H(C H3)2
Protonated phosphoramidite
氯甲基酮衍生物：
R-COCH2Cl 是良好的烷基化活性中间体，
容易与氨基和巯基等发生烷基化反应。
O
R 1
+
RC C H 2 C l R 2
HH
H
H
OH OH
* 在温和条件下, 仅有极少量的第二醇羟基或碱 基上的氨基与单甲氧基三苯甲基氯作用。 * 用 80% 的乙酸或吡啶-乙酸处理, 即可以除去 这类保护基。
取代的γ-酮酰基 (γ-keto acyl) 保护醇羟基: * 在中性条件下, 用水合肼处理可以方便地除去。
O RC
O
(CH2)2 C OCH2 O Base
a. 氨基保护
O H2 Ph C O C Cl
benzylchloroformate base
+
H2N
H C
CO-O
R
amino acid
O H2 Ph C O C
H HN C
CO-O
R
CBz-amino acid
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操作过程在1000mL带有搅拌的高压釜内加入3,3’-二氯联苯胺盐酸盐32.5g，氯化亚铜1g，铜粉0.3g，七水合硫酸亚铁2g，碳酸铵0.3g，28%的氨水155mL，密闭高压釜，通入氮气置换三次。
向釜内通入约22g液氨，升温于200～210℃，控制釜内压力为4～5Mpa(s)，搅拌反应18小时，反应结束后，冷至室温，打开高压釜，加入10g九水合硫化钠，密闭高压釜，升温至120℃保温1小时，降至室温，向其中加入约42mL浓盐酸调PH=2，过滤出少量沉淀，滤液减压浓缩至结晶析出，加入100mL浓盐酸，冷冻结晶，过滤，烘干得产品约40g，紫白色的固体，收率：90%3-amino-2-methyl-4-(methylsulfonyl)benzoic acid分子式C9H11NO4S摩尔质量229.25合成反应式操作过程在1000mL带有搅拌的高压釜内加入93.76g的原料，氯化亚铜1g，氧化亚铜1g，28%的氨水500mL，密闭高压釜，升温于180℃，搅拌反应18小时，反应结束后，冷至室温，打开高压釜，将溶液减压浓缩干，残余物经稀盐酸酸化到酸性，加入乙酸乙酯萃取，干燥，减压浓缩干，加入正己烷过滤出固体，烘干得产品约50g，浅褐色的固体，熔点：197-198℃，收率：68%其它反应参考文献参考文献[1]Jack(Jianhua)Cao unpublished result[2]Chand,Pooran;Kotian,Pravin L.;Morris,Philip E.;Bantia,Shanta;Walsh,David A.;Babu,Yarlagadda S.;Bioorganic&Medicinal chemistry,13(7),2005,2665-26782．1．8用六亚甲基四胺（乌络托品）制备(4-bromophenyl)methanamine分子式C7H8BrN摩尔质量186.05合成反应式操作过程向500mL反应瓶内加入15.4g乌络托品和120mL的氯仿，油浴升温于50℃，开始滴加25g的对溴溴苄，搅拌反应24小时后，反应结束后，冷至室温，过滤，得中间体，将中间体加入250mL反应瓶内，搅拌下加入73mL的浓盐酸，升温回流并蒸出，收集馏出物，向其中加入约50mL的40%氢氧化钠水溶液，分出油层，水层用THF 萃取，合并干燥，减压浓缩干，得产品约15.8g，黄色的油状物，收率：85%2．1．9二苄基胺为胺化试剂N,N-dibenzyl-2-chloro-5H-pyrrolo[3,2-d]pyrimidin-4-amine分子式C20H17ClN4摩尔质量348.83合成反应式操作过程第二章胺化与氨解反应用氨或伯胺、仲胺与有机物作用生成胺的过程称为氨解胺化反应。
氨解有时也称为“胺化”或“氨基化”，但是氨与双键加成生成胺的反应则只能叫氨化不能称为氨解。
氨解胺化反应包括：卤基的置换、磺基的置换、羟基的置换、羰基的氢化氨解等。
2．1卤代物的胺化2．1．1用邻苯二甲基酰亚胺钾盐制备(4-(isoxazol-5-yl)phenyl)methanamine分子式C10H10N2O摩尔质量174.20合成反应式操作过程向250mL反应瓶内，投入2.38g原料和20mL的DMF，缓慢升温至80℃，搅拌下分批加入1.85g的邻苯二甲酰亚胺钾盐，在80℃反应2小时，用TLC点板（EA /PE=1:1）跟踪反应终点，降至室温，倾入冰水中，过滤，得中间体3g 将中间体投入100mL反应瓶内，加入60mL的乙醇，再加入1.85g的水合肼（80%），升温回流反应3小时，有大量白色固体析出，降至室温，过滤，滤液减压浓缩干，得产品1.55g，黄色油状物，收率：90%其它反应参考文献[1]Kuramochi Takahiro,Kakefuda Akio,Yamada Hiroyoshi,Tsukamoto Issei,TaguchiTaku,Sakamoto Shuichi;Bioorganic&Medicinal Chemistry,2005,13(12),4022-4036[2]Ambroise Yves,Pillon Florence,Mioskowski Charles,Valleix Alain,RousseauBernard;European .Chem.,2001,20,3961-39642．1．2Hetero Cross-Coupling反应制备Ethyl5-(3-(benzyloxy)pyrrolidin-1-yl)-1-((2-methoxyethoxy)methyl)-1H-indazole-3-carboxylate分子式C25H31N3O5摩尔质量453.53合成反应式操作过程在100mL封管内，投入3.57g的原料和20mL干燥的甲苯，在氮气保护下加入0.022g的醋酸钯及0.05g的R-BINAP，再加入9.7g的无水碳酸铯，密封好封口，油浴控温升温至120℃，保温反应12小时后，降至室温，过滤，滤液减压浓缩干，过硅胶柱分离纯化，得产品4.1g，淡黄色油状物，收率：91%其它反应此反应常用溶剂：Toluene,1,4-dioxane,DME,DMF,pyridine,NMP,t-BuOH,THF此反应常用的碱：t-BuONa,EtONa,NaH,Cs2CO3,CsHCO3,DBU,LiN(TMS)2,DMF,K3PO4此反应常用的催化剂：PdCl2,Pd(OAc)2,Pd2(dba)3,CuI此反应常用的配体：1-(pyridin-3-yl)pyrrolidin-5-cyclohexane-2-one分子式C14H18N2O摩尔质量230合成反应式操作过程在500mL三口反应瓶内，投入15.3g的原料和350mL干燥的甲苯，在氮气保护下加入16g的3-溴吡啶及0.95g的碘化亚铜，再加入65.2g的无水碳酸铯，再加入1 mL的二甲基乙二胺，升温回流反应12小时后，降至室温，过滤，滤液减压浓缩干，过硅胶柱分离纯化，得产品20.5g，淡黄色结晶，收率：90%其它反应共60页此反应常用溶剂：Toluene,1,4-dioxane,DME,DMF,pyridine,NMP,Et3N等此反应常用的碱：Cs2CO3,K2CO3,KHMDS,NaOtBu,KOtBu,K3PO4,tert-Butyliminotris(pyrrolidino)phosphorane等此反应常用的催化剂：Cu,CuI,CuCl,CuSCN,Cu2O,CuCl2,CuSO4.5H2O,CuO,Cu(OAc)2,Cu(acac)2此反应常用的配体：参考文献[1]Jiang,Buchwald Metal-catalyzed Cross-Coupling Reactions;2004,2nd Ed,V ol2,Ch13,699[2]Hartwig in Handbook of Organopalladium Chemistry for Organic synthesis,Ch III.3.2,2002[3]Schlummer,B.Scholz,U.Adv.Synth.Catal.,2004,346,1599-1626[4]Tanoury,Senanayake,T etr.Lett.,1998,39,6845[5]Hartwig,J.Am.Chem.Soc.,2001,123,12905[6]Blackmond,Buchwald,J.Am.Chem.Soc.,2003,125,13978[7]Shuji Hirano,Yasuhiro Fukudome,Ryoichi Tanaka,Fumie Sato and Hirokazu Urabe,T etrahedron,2006,62,3896-3916[8]Artis Klapars,Xiaohua Huang,and Stephen L.Buchwald,J.AM.Chem.Soc.,2002,124,7421-7428[9]Ch.Venkat Reddy,Jesudoss V.Kingston,and John G.Verkade,.Chem.,2007,XXX,A-P2．1．4用对甲基苯磺酰胺制备1-tosyl-2,5-dihydro-1H-pyrrole分子式C11H13NO2S摩尔质量223.29合成反应式操作过程向250mL反应瓶内，投入12.5g的原料和18.8g的对甲苯磺酰胺，再加入125 mL的DMF，搅拌下分批加入8.36g的NaH(60%,95%)，并于室温搅拌反应1小时，用TLC点板跟踪反应终点，反应完后，倾入500mL冰水中，搅拌30分钟，过滤，水洗，正己烷洗，得产品21.2g粗品，在乙酸乙酯-乙醇中重结晶，得产品20g，白色粉状固体，熔点：121-122℃，收率：94%其它反应参考文献[1]Heterocycles,V ol.41,No.7,1995,P1393[2]WO1998/27090,19982．1．5用苄胺制备1-benzyl-2,5-dihydro-1H-pyrrole分子式C11H13N摩尔质量159.23合成反应式有机合成方法大全（第二章）胺化与氨解反应talentona@ -9-分子式C 11H 13N摩尔质量159.23合成反应式操作过程向250mL 反应瓶内，投入12.5g 的原料和10.7g 的苄胺，再加入125mL 的甲苯，升温至92℃搅拌反应18小时，用TLC 点板跟踪反应终点，反应完后，倾入500mL 冰水中，搅拌30分钟，分出甲苯相，水相用DCM 萃取两次，有机相合并，干燥，减压浓缩干，残余物过硅胶柱分离纯化，得产品13.5g ，黄色油状物，收率：85%其它反应详见内酯的胺化 2.2.1参考文献[1]Lunsford,C.D.,Ward,J.W.,Pallotta,A.J.,Tusing,T.W.,Rose,E.K.,and Murphy,R.S.,J.Med.Chem.,1959,1,76[2]Mittermair J.(Badische Anilin &Soda-Fabrik Akt.–Ges.)Ger.946,108,August 2,1956;C.A.,1959,53,62519[3]Kreher,R.and Pawalczyk,H.,T etrahedron Lett.,1966,25912．1．6用氨气+氨水制备Biphenyl-3,3',4,4'-tetraamine分子式C 12H 14N 44HCl 2H 2O摩尔质量432.17合成反应式。