《逆合成分析法》PPT課件

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1、請 同 學(xué) 們 按 教 室 座 位坐 好 -C=C-或 -C=O的 引 入2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2OCu CH3CH2OH CH2=CH2+H2O 濃 硫 酸1701.醇 與 鹵 代 烴 的 消 去 反 應(yīng)2.醇 的 氧 化CH3CH2Br CH2=CH2+HBr NaOH（ 醇 ）3.烯 烴 被 酸 性 KMnO 4氧 化 CH3CH3C=CH3 CH3CCH3=O + CO2KMnO4 溫 故 而 知 新 -OH的 引 入 濃 H 2SO4CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O CH3CH2OHCH2=CH2+H2O 催 化 劑(CH3)2

2、C=O+H2 (CH3)2CHOH催 化 劑 2.醛 .酮 與 氫 氣 加 成3.鹵 代 烴 水 解4.酯 的 水 解1.烯 烴 加 水 CH3CH=O+H2 CH3CH2OH催 化 劑 CH3CH2OH+NaClCH3CH2Cl +NaOH -X的 引 入CH 2=CH 2+H Br CH 3CH 2BrCH CH +2Br2 CH Br2CH Br2C 2H 5OH +H Br C2H 5Br + H 2OC6H 6+Br2 C6H 5Br+H BrFe1.烴 與 X2 的 取 代2.不 飽 和 烴 與 H X、 X2的 加 成3.醇 與 H X的 取 代 CH 4+Cl2 光 CH 3C

3、l+H Cl 有 機(jī) 化 合 物 中 引 入 羧 基1， 醛 氧 化2， 苯 的 同 系 物 被 強(qiáng) 氧 化 劑 氧 化3， 羧 酸 鹽 酸 化 4， 酯 的 酸 性 水 解 鹵 代 烴主 要 有 機(jī) 物 之 間 轉(zhuǎn) 化 還 原酯 羧 酸 醛醇 氧 化 氧化水 解取 代烷 烴取代 烯 烴 炔 烴水化 消去 水化消去 加 成加 成加成 氧 化還原 有 機(jī) 合 成 的 設(shè) 計(jì) 思 路 核 心碳 骨 架 的 構(gòu) 建 、官 能 團(tuán) 的 引 入和 轉(zhuǎn) 化 。大量生產(chǎn)明確目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)合成路線對樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)測定試驗(yàn)其性質(zhì)或功能合成目標(biāo)化合物 OO HH C o N OHC 33 2 C HON 3 2

4、C HON C H ON HO N2 CHO NH N NN N N N H HH H HHH C3 HCH CHC 3H HHH H O N H 2C O N H 2H 2 N O C C H 3C H 3 C H 3OH 3 C P OOO O-HH H HN H 3 C H 3 C12 3 5 7 89 1011 12131415161718 19 +O N6 NCAD B2 4 VB12: 100位 科 學(xué) 家歷 時(shí) 11年 完 成 O O OH OHOHH OOH OHH OOHOHOHH OOONH O H H OH OH OHH OH O H OH O OHOHO OHOH OH

5、 OHOH O OHOHOHOHH OOH OH OHOHH OH O OHO OOOH 2N OH ON O H OH OH O MeMe Me Me20 50 6771 90103108 35 1 115?？舅?1989年 經(jīng) 8年 之 久 由 哈 佛 大 學(xué) 的 Kishi 教 授 領(lǐng) 導(dǎo) 24名 博 士 和 博 士 后 完 成 . 選 修 5 有 機(jī) 化 學(xué) 基 礎(chǔ) 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 1， 通 過 對 苯 甲 酸 苯 甲 酯 合 成 線 路 的 分 析 ， 理 解 逆 合成 分 析 法 在 有 機(jī) 合 成 中 的 應(yīng) 用 ， 初 步 學(xué) 會 用 逆 合 成 分析 法 設(shè) 計(jì) 有 機(jī) 合

6、 成 的 路 線 ， 形 成 逆 合 成 分 析 法 的 思 維方 式 。 2， 知 道 逆 合 成 分 析 法 設(shè) 計(jì) 有 機(jī) 合 成 路 線 的 一 般 程 序 。 3， 了 解 評 價(jià) 有 機(jī) 合 成 路 線 的 基 本 原 則 。 科 里 （ E.J.Corey） :1945年 進(jìn) 入 麻 省 理 工 ， 1951年博 士 畢 業(yè) ， 現(xiàn) 任 哈 佛 大 學(xué)教 授 ， 1987年 提 出 逆 合 成分 析 原 理 ， 將 有 機(jī) 合 成 技巧 藝 術(shù) 地 變 為 有 嚴(yán) 密 思 維邏 輯 的 科 學(xué) ， 并 編 制 了 第一 個 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 有 機(jī) 合 成路 線 的 設(shè) 計(jì) 程

7、 序 ， 于 1990年 獲 諾 貝 爾 獎 。 閱 讀 課 本 101頁 第 一 自 然 段 ， 回 答 ：什 么 是 逆 合 成 分 析 法 ？自 學(xué) 與 交 流 基 礎(chǔ) 原料目 標(biāo) 化合 物 中 間 體輔 助 原 料 輔 助 原 料中 間 體 逆 合 成 分 析 法 又 稱 逆 推 法 ， 其 特 點(diǎn) 是 從 產(chǎn) 物 出 發(fā) ， 由 后 向 前 推 ，先 找 出 產(chǎn) 物 的 前 一 步 原 料 （ 中 間 體 ） ， 并 同 樣 找 出 它的 中 間 體 ， 如 此 繼 續(xù) 直 至 到 達(dá) 簡 單 的 初 始 原 料 為 止 。輔 助 原 料 案 例 :利 用 逆 推 法 設(shè) 計(jì) 苯 甲

8、 酸 苯 甲 酯 的 合 成 路 線苯 甲 酸 苯 甲 酯 （ 苯 甲 酸 芐 酯 ） 存 在 于 多 種 植 物 香 精 中 ，可 用 作 香 料 、 食 品 添 加 劑 ， 及 一 些 固 體 香 料 的 溶 劑 。它 也 是 一 種 常 見 的 化 工 原 料 ， 可 以 用 作 塑 料 、 涂 料 的增 塑 劑逆 合 成 分 析 法 的 一 般 程 序合 成 背 景 CO O CH2觀 察 苯 甲 酸 苯 甲 酯 的 結(jié) 構(gòu)苯 甲 酸 芐 酯 為 酯 類 化 合 物 CH Cl2 水 解 CH OHOH CO H基 礎(chǔ) 原 料 ：甲 苯 CO O C H2CO OH CH2HO CHO

9、 CH2ClCHCl2 CH3 原 料 分 子 目 標(biāo) 分 子 苯 甲 酸 苯 甲 醇 苯 甲 醛 甲 苯 氯 芐二 氯 芐 CH2ClCH3 CO O CH2CO OHCH2 OH 濃硫酸氧化劑NaOHH2OCl2光 KMnO4CH2ClCH3 NaOHH2OCl2光 CO O CH2CO OHCH2 OH 濃硫酸 CO O CH2CHOCHCl2CH3 NaOHH2OCl2光 氧化劑 CO OHCH2 OH 濃硫酸NiH2 可 能 的 合 成 路 線 CO O CH2CH3 KMnO 4 CO OHCH2 OH 濃硫酸LiAlH 4 優(yōu)選合成路線的基本原則是什么？ 優(yōu) 選 合 成 路 線

10、的 原 則 1、 原 料 ： 要 廉 價(jià) 、 易 得 、 低 毒 、 低 污 染 。 2、 步 驟 ： 盡 量 選 擇 步 驟 最 少 的 合 成 路 線 以 保證 較 高 的 產(chǎn) 率 。 3、 路 線 ： 要 符 合 “ 環(huán) 保 、 綠 色 ” 原 子 經(jīng) 濟(jì) 性 原則 ， 提 高 原 子 利 用 率 4、 操 作 ： 簡 單 、 條 件 溫 和 、 能 耗 低 、 易 于 實(shí) 現(xiàn) 5、 按 一 定 順 序 和 規(guī) 律 引 入 官 能 團(tuán) ， 不 能 臆 造 不 存在 的 反 應(yīng) 。 綠色合成 KMnO4CH2ClCH3 NaOHH2OCl2光 CO O CH2CO OHCH2 OH 濃硫酸

11、 CH2ClCH3 COOCH2COOHCH2 OH 濃硫酸氧化劑NaOHH2OCl2光 CO O CH2CH3 KMnO 4 CO OHCH2 OH 濃硫酸LiAlH4 CO O CH2CHOCHCl2CH3 NaOHH 2OCl2光 氧化劑 CO OHCH2 OH 濃硫酸NiH2 評 價(jià) 合 成 路 線路線一 路線二 路線三 路線四 提 示 ： 優(yōu) 選 合 成路 線 的 基 本 原 則 已 知 LiAlH4價(jià) 格較 為 昂 貴 ， 且 要 求無 水 操 作 ， 成 本 高 。 有 機(jī) 合 成 路 線 設(shè) 計(jì) 的 一 般 程 序 C OHC OHOO H 2C OHH 2C OHH 2C C

12、lH 2C ClCH 2CH 2C OC2H 5C OC2H 5OO CH3CH2OH+H2O +Cl2O濃 H2SO4 水解練 習(xí)請 設(shè) 計(jì) 以 乙 烯 為 原 料 合 成 乙 二 酸 (草 酸 )二 乙酯 的 合 成 路 線 ？ 并 寫 出 相 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式1 2 345 練 習(xí)如 何 合 成 乙 二 酸 (草 酸 )二 乙 酯 ？ 寫 出 有 關(guān) 方 程 式 。1、 CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH 高 溫 、 高 壓催 化 劑2、 CH2=CH2 + Cl2 CH2Cl CH2Cl 3、 CH2Cl CH2Cl + 2NaOH CH2OHCH2OH +2NaC

13、l H 2O 4、 CH2OH CH2OH O COOH COOHCOOH COOH5、 + 2C2H5OH COOC2H5 COOC2H5 濃 H2SO4 + 2H2O 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 是 世 界 上 年 產(chǎn) 量 超 過 100萬 噸 的 高 分 子 單 體 ,舊法 合 成 的 反 應(yīng) 是 : (CH3)2C O+HCN (CH3)2C(OH)CN(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2SO4 CH2 C(CH3)COOCH3+NH4HSO490年 代 新 法 的 反 應(yīng) 是 :CH3C CH CO CH3OH CH2=C(CH3)COOCH3與 舊 法 比 較 ,新 法 的

14、 優(yōu) 點(diǎn) 是 （ ）(A)原 料 無 爆 炸 危 險(xiǎn) (B)原 料 都 是 無 毒 物 質(zhì) (C)沒 有 副 產(chǎn) 物 ,原 料 利 用 率 高 (D)對 設(shè) 備 腐 蝕 性 較 小CD練 習(xí) 小 結(jié) 1， 初 步 學(xué) 會 用 逆 合 成 分 析 法 設(shè) 計(jì) 有 機(jī) 合 成 的 路 線 ，形 成 逆 合 成 分 析 法 的 思 維 方 式 。 2， 了 解 逆 合 成 分 析 法 的 一 般 程 序 。3， 了 解 有 機(jī) 合 成 路 線 的 評 價(jià) 原 則 ， 特 別 是 綠 色合 成 思 想 的 重 要 性 。 分 析 分 子 結(jié) 構(gòu) 的 官 能 團(tuán) ， 根 據(jù) 官 能 團(tuán) 的 成鍵 特 點(diǎn) ， 利 用 官 能 團(tuán) 的 引 入 途 徑 和 相 互 轉(zhuǎn)化 關(guān) 系 ， 還 原 出 中 間 體 。思 考 與 交 流