人教版高中化学选修5第三章第四节 第2课时《逆合成分析法》.docx

1、人教版高中化学选修5第三章第四节 第2课时逆合成分析法第2课时逆合成分析法学习目标定位熟知有机合成遵循的基本规律，学会设计合理的有机合成路线和逆合成分析方法，学会有机合成推断题的解答方法。1烃和烃的衍生物转化关系如图所示：(1)将相应的烃或烃的衍生物类别填入空格内。(2)若以CH3CH2OH为原料合成乙二酸HOOCCOOH，则依次发生的反应类型是消去、加成、水解、氧化、氧化。2某有机物A由C、H、O三种元素组成，在一定条件下，A、B、C、D、E之间的转化关系如下：已知C的蒸气密度是相同条件下氢气的22倍，并可发生银镜反应。(1)写出下列物质的结构简式：A_；B_；C_。(2)写出下列变化的化学

2、方程式：AB：_；C与银氨溶液反应：_；ADE：_。答案(1)C2H5OHCH2=CH2CH3CHO(2)C2H5OHCH2=CH2H2OCH3CHO2Ag(NH3)2OHCH3COONH42Ag3NH3H2OCH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3H2O解析分析题目所给五种物质之间的转化关系：由ACD，且C可发生银镜反应，可知C为醛，则A为醇，D为羧酸，E应是酯。再根据题意C的蒸气密度是相同条件下氢气的22倍，可得Mr(C)44，所以C为乙醛。故A为乙醇，B为乙烯，D为乙酸，E为乙酸乙酯。探究点一有机合成路线的设计1有机合成路线设计思路(1)设计有机合成路线时，首先要正确判断需

3、合成的有机物的类别，它含有哪些官能团，与哪些知识信息有关；(2)其次是根据现有的原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地把目标化合物分成若干片段，或寻找官能团的引入、转换、保护方法，或设法将各片段拼凑衍变，尽快找出合成目标化合物的关键；(3)最后将正向推导和逆向推导得出的若干个合成路线加以综合比较，选择最佳的合成方案。2乙醛有三种工业制法：最早是用粮食发酵制取乙醇，再用乙醇氧化法制乙醛。2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O后来采用乙炔水化法，产率和产品纯度高。CHCHH2OCH3CHO现在采用乙烯直接氧化法，产率和产品纯度高。2CH2=CH2O22CH3CHO请你说说、两种方法被淘汰的原

4、因是什么？答案第种方法成本高；第种方法生产过程中用到重金属盐(Hg2盐)，毒性强，故被淘汰。3请设计合理方案：以CH2=CH2为原料，合成。答案CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH归纳总结常见的有机合成路线(1)一元合成路线：RCH=CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯(2)二元合成路线：CH2=CH2CH2XCH2XCH2OHCH2OH HOOCCOOH链酯、环酯、聚酯(3)芳香化合物合成路线：活学活用1以2氯丁烷为原料合成2,3二氯丁烷，某同学设计了下列两种途径：在光照条件下，将2氯丁烷直接与氯气发生取代反应。先将2氯丁烷在NaOH的醇溶液中发生消去反应，再与氯气发生加成

5、反应。你认为哪一种途径更合理？为什么另一种途径不合理？答案第二种途径更为合理。其原因是在第一种途径中，副反应多，所得产物中除2,3二氯丁烷外还有其他多种副产品。2丁烯二酸(HOOCCH=CHCOOH)可用于制造不饱和聚酯树脂，也可作食品的酸性调味剂。某同学以ClCH2CH=CHCH2Cl为原料，设计了下列合成路线：答案在第二步的氧化过程中，键也会被氧化，使产率降低。对上述设计可做如下改进：探究点二逆合成分析法1正向合成分析法从已知的原料入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向合成的目标有机物，其合成示意图为2逆向合成分析法将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反

6、应可以得到目标化合物，而这个中间体，又可由更上一步的中间体得到，依次类推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。3利用“逆合成分析法”分析由乙烯合成草酸二乙酯的过程：逆合成分析思路，思维过程概括如下：(1)分析草酸二乙酯，分子中有2个酯基。(2)逆推，酯是由酸和醇合成的，则反应物为乙二酸OCOHCOOH和2倍比例的乙醇CH3CH2OH。(3)逆推1，乙二酸是由乙二醇氧化得来，乙二醇与乙醇的不同之处在于乙二醇有2个羟基(OH)。此醇羟基的引入可用1,2二氯乙烷()水解得到，而1,2二氯乙烷又可以用乙烯CH2=CH2与Cl2加成而得。(4)逆推2，乙醇的引入可用乙烯(CH2=CH2)水化法制得

7、，或氯乙烷水解。上述分析可概括为根据以上逆合成分析，可以确定合成草酸二乙酯的有机基础原料为乙烯(CH2=CH2)，通过五步反应进行合成，写出反应的化学方程式：_，_，_，_，_。归纳总结逆合成分析法设计有机合成路线的一般程序活学活用3苯甲酸苯甲酯()存在于多种植物香精中，如在水仙花中就含有它，它可用作香料、食品添加剂及一些香料的溶剂，还可用于塑料、涂料的增塑剂。此外，它在医疗上也有很多应用。对于这样一种有机物，你能用原料库中的原料合成吗？有机物原料库：苯、甲苯、乙烯、丙烯、1,3丁二烯、2丁烯等。(无机原料任选)答案解析利用逆合成分析法，首先分析目标分子中含有酯基，为酯类化合物，对于酯类化合物

8、一般可采用酸与醇的酯化反应来合成，以此为出发点，依据烃及其衍生物的转化关系，可以按以下思路由目标分子逆推原料分子：因此以甲苯为原料进行合成苯甲酸苯甲酯，可以确定如下路线：路线1：路线2：对以上路线进行优选：路线2制备苯甲酸的步骤多，成本高，且使用较多的Cl2，不利于环境保护。路线1由甲苯分别制备苯甲酸和苯甲醇，然后由它们发生酯化反应制备苯甲酸苯甲酯，是比较合理的合成路线。4写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备的各步反应方程式(无机试剂自选)：_；_；_；_。答案2CH2ClCH2CH2CH2OHO22CH2ClCH2CH2CHO2H2O2CH2ClCH2CH2CHOO22CH2Cl

9、CH2CH2COOHCH2ClCH2CH2COOHNaOHHOCH2CH2CH2COOHNaClHOCH2CH2CH2COOHH2O解析对比给出的原料与目标产物可知，原料为卤代醇，产品为等碳原子数的环酯，因此，制备过程是醇羟基氧化成羧基，卤素原子再水解成羟基，最后发生酯化反应。1下列说法不正确的是()A有机合成的思路就是通过有机反应构建目标化合物的分子碳架，并引入或转化成所需的官能团B有机合成过程可以简单表示为基础原料中间体中间体目标化合物C逆合成分析法可以简单表示为目标化合物中间体中间体基础原料D为减少污染，有机合成不能使用辅助原料，不能有副产物答案D解析有机合成中需要一些必要的辅助原料，且

10、使用的辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。2下面是有机合成的三个步骤：对不同的合成路线进行优选；由目标分子逆推原料分子并设计合成路线；观察目标分子的结构。逆合成分析法正确的顺序为()A BC D答案B3有机物可经过多步反应转变为，其各步反应的反应类型是()A加成消去脱水 B消去加成消去C加成消去加成 D取代消去加成答案B4食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下：(1)写出上述反应的化学方程式并注明反应类型。(2)苯氧乙酸的某种同分异构体X，已知1 mol X能与2 mol NaOH溶液反应，且X中含有1个醛基(CHO)，写出符合上述条件的X的一种结构简式：_。5利用从冬青中提取的

11、有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如下：提示：根据上述信息回答：(1)D不与NaHCO3溶液反应，D中官能团的名称是_，BC的反应类型是_。(2)写出A生成B和E的化学反应方程式_。(3)A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下，I和J分别生成和，鉴别I和J的试剂为_。(4)A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料，K可由制得，写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式_。答案(1)醛基取代反应解析(1)BCH3OCH3，可知B为甲醇，CH3OH与O2反应生成D，D不与NaHCO3溶液反应，D一定不是HCOOH，则D应为HCHO。基础过关一、逆合成分析法的应用1以乙醇为原料，用下述6种类型的反应来合成乙二酸乙二酯(结构简式为)，正确的顺序是()氧化消去加成酯化水解加聚A BC D答案C解析逆向分析法：再从乙醇开始正向分析反应过程，反应类型依次为消去反应加成反应水解反应氧化反应酯化反应。2以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOCCOOH)的过程中，要依次经过下列步骤中的()与NaOH的水溶液共热与NaOH的醇溶液共热与浓硫酸