教案(章节备课) 授课时间:2012.09.10 学时2 章节 第3课时农药化学基础知识一农药分子中五元杂环骨架的形成 1 熟练掌握有机合成基础知识一主要杂环骨架的合成路线和代表性方法】 教学目的 2. 和要求 学会应用所学有机化学、合成路线设计基本方法和有机官能团的转换等知识,理解 杂环原子的合成分析和路线设计的基本思路。 重点 重点:熟练掌握具有代表性的杂环骨架的合成路线。 难点 难点:初步掌握逆合成分析的思路及方法。 章节 2.3农药分子杂环骨架的形成 2.3.1五元杂环的形成 2.31.1含一个杂原子的五元杂环 2.3.1.2含两个杂原子的五元杂环 教学进程 内容: (含章节 教学内容 五元杂环包括含一个杂原子的五元环(呋喃、噻吩、吡咯)和含两个杂原子的五元 学时分配、 环(异恶唑、噻唑、咪唑、吡唑)的合成分析和主要常见合成方法介绍。 教学方法、 辅助手段) 一、含一个杂原子的五元环 (1)逆合成分析 路线一 -卤代羰基化合物和酮的反应,第一步,羟醛缩合,碳碳链链接;第二步,酮的烯 醇变式,卤代基团和羟基发生烷基化反应,生成醛;第三步,分子间脱水 路线二:
11 教案(章节备课) 授课时间: 2012.09.10 学时 2 章 节 第 3 课时 农药化学基础知识—农药分子中五元杂环骨架的形成 教学目的 和要求 1、 熟练掌握有机合成基础知识—主要杂环骨架的合成路线和代表性方法; 2、 学会应用所学有机化学、合成路线设计基本方法和有机官能团的转换等知识,理解 杂环原子的合成分析和路线设计的基本思路。 重 点 难 点 重点:熟练掌握具有代表性的杂环骨架的合成路线。 难点:初步掌握逆合成分析的思路及方法。 教学进程 (含章节 教学内容、 学时分配、 教学方法、 辅助手段) 章节: 2.3 农药分子杂环骨架的形成 2.3.1 五元杂环的形成 2.3.1.1 含一个杂原子的五元杂环 2.3.1.2 含两个杂原子的五元杂环 内容: 五元杂环包括含一个杂原子的五元环(呋喃、噻吩、吡咯)和含两个杂原子的五元 环(异恶唑、噻唑、咪唑、吡唑)的合成分析和主要常见合成方法介绍。 一、含一个杂原子的五元环 (1)逆合成分析 路线一: α-卤代羰基化合物和酮的反应,第一步,羟醛缩合,碳碳链链接;第二步,酮的烯 醇变式,卤代基团和羟基发生烷基化反应,生成醚;第三步,分子间脱水。 路线二:
@卤代炭基化合物和酮的反应,第一步,羰基的a-H和卤代基团的缩合反应,脱卤 化氢;第二步,醇羟基和炭基的加成反应;第三步,分子间脱水 (2)Paal-Knor合成 帕尔-克诺尔合成(Paal-Knor合成)是由1,4二羰基化合物作原料环化制取呋喃 噻盼或吡咯类化合物的一种方法。它以化学家卡尔帕尔(Carl Paal)和路德维希克诺 尔(Ludwig Knorr)的名字命名。 (3)Feist-Benary合成 性质:α-卤代酮类与1,3-二羰基化合物在吡啶或氨存在的条件下缩合形成呋喃行生 物,称为费斯特本纳里呋喃合成。反应收率不高,副产物为吡咯衍生物 2、噻吩 (1)Pal合成 (2)工业制法 (3)Fiesselmann合成法 (4)Gewald合成反应 (5)Hinsberg反应 3、吡咯 (1)逆合成分析 (2)Paal合成 (3)Hantzsch合成法(汉齐合成) 两分子b羰基酸酯和一分子醛及一分子氨发生缩合反应,得到二氢吡啶行生物 再用氧化剂氧化得到吡啶衍生物。这是一个很普遍的反应,用于合成吡啶同系物。 (4)Knor合成法(克诺尔合成法)
12 α-卤代羰基化合物和酮的反应,第一步,羰基的 α-H 和卤代基团的缩合反应,脱卤 化氢;第二步,醇羟基和羰基的加成反应;第三步,分子间脱水。 (2)Paal-Knorr 合成 帕尔-克诺尔合成(Paal-Knorr 合成)是由 1,4-二羰基化合物作原料环化制取呋喃、 噻吩或吡咯类化合物的一种方法。它以化学家卡尔·帕尔(Carl Paal)和路德维希·克诺 尔(Ludwig Knorr)的名字命名。 (3)Feist-Benary 合成 性质:α-卤代酮类与 1,3-二羰基化合物在吡啶或氨存在的条件下缩合形成呋喃衍生 物,称为费斯特-本纳里呋喃合成。反应收率不高,副产物为吡咯衍生物。 2、噻吩 (1)Paal 合成 (2)工业制法 (3)Fiesselmann 合成法 (4)Gewald 合成反应 (5)Hinsberg 反应 3、吡咯 (1)逆合成分析 (2)Paal 合成 (3)Hantzsch 合成法(汉齐合成) 两分子 b-羰基酸酯和一分子醛及一分子氨发生缩合反应,得到二氢吡啶衍生物, 再用氧化剂氧化得到吡啶衍生物。这是一个很普遍的反应,用于合成吡啶同系物。 (4)Knorr 合成法(克诺尔合成法)
经典合成方法。 (5)Kenner合成法(肯纳合成法) (6)Barton-Zard合成法(巴颜-让德反应) (7)工业制法 二、含两个杂原子的五元杂环 1、异恶唑 (1)逆合成分析 (2)Claisen合成法(克雷森合成法) 2、噻唑 (1)逆合成分析 第一步,硫代酰胺变换为硫醇仲胺形式,硫醇和α卤代酮在钠的作用下发生类似成 醚反应,生成硫碰;第二步,羰基变形为烯醇形式,仲胺与羟基发生烷基化反应。 (2)Hantzsch合成法 汉奇合成,合成路线见逆合成分析 (3)Cook-Heibron合成法(库克海尔布隆合成法) (4)Gabriel合成法(加布里埃尔合成法) (5)苯并噻唑的制备 (6)2-巯基苯并噻唑的制备 3、咪唑 (1)咪唑逆合成分析 (2)Marckwald合成法(马克瓦尔德合成法或者马克华合成法) (3)胺合成路线
13 经典合成方法。 (5)Kenner 合成法(肯纳合成法) (6)Barton-Zard 合成法(巴顿-让德反应) (7)工业制法 二、含两个杂原子的五元杂环 1、异恶唑 (1)逆合成分析 (2)Claisen 合成法(克雷森合成法) 2、噻唑 (1)逆合成分析 第一步,硫代酰胺变换为硫醇仲胺形式,硫醇和α-卤代酮在钠的作用下发生类似成 醚反应,生成硫醚;第二步,羰基变形为烯醇形式,仲胺与羟基发生烷基化反应。 (2)Hantzsch 合成法 汉奇合成,合成路线见逆合成分析。 (3)Cook-Heibron 合成法(库克海尔布隆合成法) (4)Gabriel 合成法(加布里埃尔合成法) (5)苯并噻唑的制备 (6)2-巯基苯并噻唑的制备 3、咪唑 (1)咪唑逆合成分析 (2)Marckwald 合成法(马克瓦尔德合成法或者马克华合成法) (3)胺合成路线
(4)眯合成路线 (5)醛亚胺合成法 (6)Bredereck合成法 (7)苯并咪唑合成法 4、吡唑 学时分配: 90分钟 敕学方法: 增加五元杂环单体的工业合成方法,作为知识基础,再逐个展开讲解;讲解的过程 中不断强调杂环合成在农药合成中的重要性在介绍合成方法的同时贯穿官能团转换的 方法和逆合成分析方法。板书重点反应,类似的合成路线和方法留给学生思考或课后统 分 1、查阅相关资料,进一步完善本章节所介绍五元杂环的合成方法: 本章思考题 2、建立所学有机人名反应库,将本章节所学纳容进行总结,并在以后学习中不断完善 内容。 徐寿昌,《有机化学》,北京:高等教育出版社,1999 主要 参考资料 黄宪,《新编有机合成化学》,北京:化学工业出版社,2003 巨勇等,《有机合成化学与路线设计》,北京:清华大学出版社,2009 备注
14 (4)脒合成路线 (5)醛亚胺合成法 (6)Bredereck 合成法 (7)苯并咪唑合成法 4、吡唑 学时分配: 90 分钟 教学方法: 增加五元杂环单体的工业合成方法,作为知识基础,再逐个展开讲解;讲解的过程 中不断强调杂环合成在农药合成中的重要性,在介绍合成方法的同时贯穿官能团转换的 方法和逆合成分析方法。板书重点反应,类似的合成路线和方法留给学生思考或课后练 习。 本章思考题 1、查阅相关资料,进一步完善本章节所介绍五元杂环的合成方法; 2、建立所学有机人名反应库,将本章节所学内容进行总结,并在以后学习中不断完善 内容。 主要 参考资料 徐寿昌,《有机化学》,北京:高等教育出版社,1999 黄宪,《新编有机合成化学》,北京:化学工业出版社,2003 巨勇等,《有机合成化学与路线设计》,北京:清华大学出版社,2009 备注
教案(章节备课) 授课时间:2012.09.17 学时2 章节 第4课时农药化学基础知识一农药分子中六元杂环骨架的形成、官能团保护 教学目的 熟练掌握有机合成基础知识一主要六元杂环骨架的合成路线和代表性方法: 和要求 2. 掌握简单的官能团保护方法,学会利用官能团保护的方法解决合成终于到的问题。 点 重点:熟练掌握具有代表性的六元杂环骨架的合成路线。 难点 难点:掌握常见的官能团保护方法。 第一部分 章节 2.3农药分子杂环骨架的形成 2.3.2六元杂环的形成 2,3.4农药合成中官能团的保护 内容: 教学进程 (含章节 1、吡啶 教学内容、 学时分配、 教学方法、 辅助手段 (1)逆合成分析 ①线路一 ②线路二 ③线路三 (2)1,5二羰基化合物与氨反应 线路一:
15 教案(章节备课) 授课时间: 2012.09.17 学时 2 章 节 第 4 课时 农药化学基础知识—农药分子中六元杂环骨架的形成、官能团保护 教学目的 和要求 1、 熟练掌握有机合成基础知识—主要六元杂环骨架的合成路线和代表性方法; 2、 掌握简单的官能团保护方法,学会利用官能团保护的方法解决合成终于到的问题。 重 点 难 点 重点:熟练掌握具有代表性的六元杂环骨架的合成路线。 难点:掌握常见的官能团保护方法。 教学进程 (含章节 教学内容、 学时分配、 教学方法、 辅助手段) 第一部分 章节: 2.3 农药分子杂环骨架的形成 2.3.2 六元杂环的形成 2.3.4 农药合成中官能团的保护 内容: 1、吡啶 N (1)逆合成分析 ①线路一 ②线路二 ③线路三 (2)1,5-二羰基化合物与氨反应 线路一: