（人教版高中化学选修5） 第三章 第四节 第3课时　有机合成路线的设计与逆合成分析法的应用.docx

1、第3课时有机合成路线的设计与逆合成分析法的应用学习目标1.熟知常见的有机合成路线及其应用。2.学会逆合成分析法在有机合成中的应用。一、有机合成路线及其设计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=CH2CH2XCH2XCH2OHCH2OHOHCCHOHOOCCOOH链酯、环酯、聚酯(3)芳香化合物合成路线：芳香酯类练中感悟1设计以CH2=CH2为原料制取CH3COOC2H5的合成路线。答案CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOC2H52写出以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2

2、)为原料制取2-氯-1,3-丁二烯()的合成路线。答案CH2=CHCH=CH23已知：RCH=CH2HBr；RCH=CH2HBrRCH2CH2Br。请合理设计方案从答案二、逆合成分析法及其应用1阅读教材，回答下列问题。(1)逆合成分析法的基本思路是什么？提示(2)合成路线设计选择的基本原则是什么？提示合成路线的各步反应的条件必须比较温和，并具有较高的产率。所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。2试用逆合成分析法，以为原料，并辅以Br2等其他试剂设计合成的合成路线。提示利用逆推法合成有机物，从产物入手，根据官能团的转化，推出原料即可。即产物醛醇卤代烃。逆合成分析法设计有机

3、合成路线的思维程序(1)观察目标分子结构，即目标分子的碳架特征，以及官能团的种类和位置。(2)由目标分子逆推原料分子，并设计合成路线，即目标分子碳架的构建，以及官能团的引入和转化。(3)依据绿色合成的思想，对不同的合成路径进行优选。练中感悟1由CH3CH=CH2合成CH2(OOCCH3)CH(OOCCH3)CH2(OOCCH3)时，需要经过的反应是()A加成取代取代取代B取代加成取代取代C取代取代加成取代D取代取代取代加成答案B解析考查有机物的合成，一般采用逆推法。根据有机物的结构简式可知，化合物是由丙三醇和乙酸通过酯化反应生成的；要生成丙三醇，需要利用1,2,3-三氯丙烷通过水解反应生成；生

4、成1,2,3-三氯丙烷需要利用CH2ClCH=CH2和氯气通过加成反应生成；丙烯通过取代反应即生成CH2ClCH=CH2，所以答案选B。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共热到170 在催化剂存在的条件下与氯气反应在Cu或Ag存在的条件下与氧气共热与新制的Cu(OH)2悬浊液共热A BC D答案C解析由逆合成分析法可知，乙二酸乙二醛乙二醇1,2-二氯乙烷乙烯氯乙烷。然后再逐一分析反应发生的条件，可知C项合理。3逆合成分析法是有机合成中常用的思维方法。为了由某烯烃E合成目标产物乙二酸乙二酯(T)，

5、利用逆推法设计的合成路线如下：T。请回答下列问题：(1)T的结构简式为_。(2)A与B反应生成T的化学方程式为_。(3)C分子中的官能团名称为_，由D生成B的反应类型为_。(4)有机原料E的结构式为_。答案(1)(2) (3)醛基水解反应(取代反应)(4)解析乙二酸乙二酯是由乙二酸与乙二醇发生酯化反应得到的酯类化合物，所以A与B分别为乙二酸或乙二醇中的一种，再根据逆合成路线图推断出A为乙二酸，B为乙二醇，则C为乙二醛，D为1,2-二溴乙烷，E为乙烯。课时对点练题组一有机合成路线与相关反应类型1以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案最合理的是()ACH3CH2BrCH3CH2OHCH2=CH2CH2

6、BrCH2Br乙二醇BCH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇CCH3CH2BrCH2=CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇DCH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br乙二醇答案D解析题干中强调的是最合理的方案，A项与D项相比，步骤多一步，且在乙醇发生消去反应时，容易发生分子间脱水、氧化反应等副反应；B项步骤最少，但取代反应不会停留在“CH2BrCH2Br”阶段，副产物多，分离困难，原料浪费；C项比D项多一步取代反应，显然不合理；D项相对步骤少，操作简单，副产物少，较合理。2由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH，依次发生的反应类型和反应条件都正确的是(

7、)选项反应类型反应条件A加成反应、取代反应、消去反应KOH醇溶液/加热、KOH水溶液/加热、常温B消去反应、加成反应、取代反应NaOH醇溶液/加热、常温、NaOH水溶液/加热C氧化反应、取代反应、消去反应加热、KOH醇溶液/加热、KOH水溶液/加热D消去反应、加成反应、水解反应NaOH水溶液/加热、常温、NaOH醇溶液/加热答案B解析由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH，其官能团由Br变为2个OH，则CH3CH2CH2BrCH3CH=CH2，发生消去反应；CH3CH=CH2CH3CHBrCH2Br，发生加成反应；CH3CHBrCH2BrCH3CH(OH)CH2OH，发生水解

8、反应(或取代反应)，故B正确。3下列有机合成设计中，所涉及的反应类型有误的是()A由丙醛制1,2-丙二醇：第一步还原，第二步消去，第三步加成，第四步取代B由1-溴丁烷制1,3-丁二烯：第一步消去，第二步加成，第三步消去C由乙炔合成苯酚：第一步三聚，第二步取代，第三步水解，第四步中和D由制：第一步加成，第二消去，第三步加成，第四步取代答案B解析由丙醛制1,2-丙二醇，丙醛先还原成1-丙醇，再发生消去反应得到丙烯，接着丙烯与卤素单质加成，最后经水解得到1,2-丙二醇，故A正确；由1-溴丁烷制1,3-丁二烯，1-溴丁烷先发生卤代烃的消去反应生成1-丁烯，再与HBr发生加成反应生成2-溴丁烷，接着发生

9、消去反应生成2-丁烯，然后与卤素单质发生加成反应，最后发生消去反应，共需要发生五步反应，分别为消去、加成、消去、加成、消去，故B错误；由乙炔合成苯酚：第一步三聚生成苯，第二步取代生成溴苯，第三步水解得到苯酚钠，第四步中和得到苯酚，故C正确；由制；第一步加成得到，第二步消去生成，第三步加成得到，第四步取代得到，故D正确。4有下列有机反应类型：消去反应、水解反应、加聚反应、加成反应、还原反应、氧化反应，以丙醛为原料制取1,2-丙二醇，所需进行的反应类型依次是()A BC D答案B解析由丙醛合成1,2-丙二醇的路线如下：CH3CH2CHOCH3CH2CH2OHCH3CH=CH2，故B项正确。5乙醇在

10、与浓硫酸混合共热的反应过程中，受反应条件的影响，可发生两类不同类型的反应：1,4-二氧六环是一种常见的溶剂。它可以通过下图所示的合成路线制得：其中A可能是()A乙烯 B乙醇C乙二醇 D乙酸答案A解析根据题给信息可以得出1,4-二氧六环是由乙二醇通过分子间脱水反应的方式合成的，结合官能团在各反应条件下变化的特点，各物质的结构可借助于逆推法得到：CH2=CH2CH2BrCH2BrHOCH2CH2OH题组二有机合成路线分析与多角度考查6食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下：苯酚 苯氧乙酸菠萝酯下列叙述错误的是()A步骤(1)产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验B苯酚和菠萝酯均可与酸性KMn

11、O4溶液发生反应C苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应D步骤(2)产物中残留的烯丙醇可用溴水检验答案D解析A项中利用的显色反应可进行检验，正确；B项中和菠萝酯中的均可以被酸性KMnO4氧化，正确；C项中苯氧乙酸中的羧基、菠萝酯中的酯基都可与NaOH溶液反应，正确；D项中步骤(2)产物也含，能使溴水褪色，故错误。7以环己醇为原料有如下合成路线：，则下列说法正确的是()A反应的反应条件是：NaOH溶液、加热B反应的反应类型是取代反应C环己醇属于芳香醇D反应中加入的物质可以是溴水答案D解析此题可以应用逆推法。由产物的结构和反应的条件知C应为二元卤代烃；则反应应该是醇的消去反应，反应条件为浓硫酸

12、、加热，故A错误；反应应该是烯烃的加成反应，故B错误、D正确；环己醇中不含苯环，不属于芳香醇，故C错误。8由E()转化为对甲基苯乙炔() 的一条合成路线如下：(G为相对分子质量为118的烃)下列说法不正确的是()AG的结构简式：B第步的反应条件是NaOH的水溶液，加热C第步的反应类型是还原反应DE能发生银镜反应答案B解析根据E和对甲基苯乙炔的结构简式可知，由E合成对甲基苯乙炔的过程实际上就是由CH2CHO转化成CH=CH2，最终转化成CCH的过程。具体合成路线为第步的反应条件应是NaOH的醇溶液，加热，B项错误；第步E与氢气加成，属于还原反应，C项正确；E结构中含有醛基，能发生银镜反应，D项正

13、确。9以苯甲醛和乙醇为原料合成苯乙酸乙酯，设计其合成路线。已知：RBrNaCNRCNNaBr；RCNRCOOH。答案10以为原料合成，设计其合成路线。已知：答案11化合物有较好的阻燃性，请写出以甲苯为主要原料制备该阻燃剂的合成路线流程图。答案12请认真阅读下列3个反应：苯胺(弱碱性，易氧化)1,2-二苯乙烯现利用甲苯为原料，合成染料中间体DSD酸()。前两步合成路线如下：(1)前两步合成路线顺序不能颠倒，你认为可能的原因是什么？(2)后续合成路线还有两种可能的设计，请写出并对它们进行简要的评价，从中选出合理的合成路线。答案(1)顺序颠倒会使NO2、SO3H的取代位置不正确。(2)路线一：DSD

14、酸路线二：DSD酸路线一：中的“NH2”易被强氧化剂NaClO氧化，因此路线二更合理。13丁苯酞是我国自主研发的一类用于治疗急性缺血性脑卒中的新药。合成丁苯酞(J)的一种路线如图所示：已知：(1)A的名称是_，EF的反应类型是_。(2)试剂a是_，F中官能团的名称是_。(3)M的组成比F多1个CH2，M的分子式为C8H7BrO，M的同分异构体中：能发生银镜反应；含有苯环；不含甲基。满足上述条件的M的同分异构体共有_种。(4)J是一种酯，分子中除苯环外还含有一个五元环，J的结构简式为_。H在一定条件下还能生成高分子化合物K，H生成K的化学方程式为_。(5)利用题中信息写出以乙醛和苯为原料，合成的

15、路线流程图(其他试剂自选)。答案(1)2-甲基-1-丙烯氧化反应(2)铁粉、液溴醛基、溴原子(3)7(4)n(n1)H2O(5) 解析利用逆推原理，根据G的结构简式和已知反应，可推出C的结构简式为C(CH3)3MgBr，F是，E是，D是，B是，A是，H是，J是。(1)A，名称为2-甲基-1-丙烯；E()F()发生氧化反应。(2)DE是在铁粉作催化剂的条件下与液溴反应生成的反应；由上述分析可知，F中官能团是醛基和溴原子。(3)M的分子式为C8H7BrO，其同分异构体满足：能发生银镜反应，说明含有醛基；含有苯环；不含甲基。则当取代基为CHO和CH2Br时，有邻、间、对3种位置关系，即有3种同分异构体；同理，当取代基为CH2CHO和Br时，也有3种同分异构体；当取代基为时，有1种同分异构体，共有7种(不考虑立体异构)。(4)J是一种酯，分子中除苯环外还含有一个五元环，J的结构简式为；H生成高分子化合物K的化学方程式为(n1)H2O。(5)根据题中信息，可知以乙醛和苯为原料合成的路线流程图为