第三章 第四节第2课时

1、第2课时逆合成分析法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。一有机合成路线的设计1烃和烃的衍生物转化关系如图所示：(1)将有机反应类型填在横线上。(2)若以乙醇为原料合成乙二酸(HOOCCOOH)，则依次发生反应的类型是消去反应、加成反应、水解(或取代)反应、氧化反应、氧化反应。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方程式：AB：_；C与银氨溶

2、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 g·mol1，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。3有机合成路线设计思路(1)设计有机合成路线时，首先要正确判断需合成的有机物的类别，它含有哪

3、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。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 1已知：请运用已学过的知识和上述给出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反应的化学方程式(不必写出

4、反应条件)。答案(1)CH2=CH2H2OCH3CH2OH(2)2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O(3) (4) CH3CH=CHCHOH2O(5)CH3CH=CHCHO2H2CH3CH2CH2CH2OH解析由题给信息知：两个醛分子在一定条件下通过自身加成反应，得到的不饱和醛分子中的碳原子数是原参加反应的两个醛分子的碳原子数之和。根据最终产物正丁醇中有4个碳原子，原料乙烯分子中只有2个碳原子，运用题给信息，将乙烯氧化为乙醛，两个乙醛分子再进行自身加成变成丁烯醛，最后用H2与丁烯醛中的碳碳双键和醛基进行加成反应，便可得到正丁醇。本题基本采用正向思维方法。乙烯乙醛丁烯醛正丁醇。本题中乙烯

5、合成乙醛的方法有两种：其一：乙烯乙醇乙醛其二：乙烯乙醛2环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到： (也可表示为)实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷： 请按要求填空：(1)A的结构简式为_；B的结构简式为_。(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型。反应_，反应类型_；反应_，反应类型_。答案(1) (2) H2O消去反应加成反应解析由合成途径和信息可推知，A是由两分子丁二烯经下列反应制得的：而由C的分子式C7H14O和信息可知B是A的氧化产物，其结构简式为 C是B的加成产物，结构简式应为要得到可

6、使C消去OH 而得到D，反应为再由D发生加成反应而得到甲基环己烷： 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逆向合成分析法从目标化合物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向已知原料，其合成示意图为3综合比较法此法采用综合思维的方法，将正向和逆向推导的几种合成途径进行比较，最后得出最佳合成路线。4利用“逆合成分析法”分析由乙烯合成草酸二乙酯的过程：(1)逆合成分析思路，概括如下：(2)具体步骤如下：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

7、步反应进行合成，写出反应的化学方程式：_，_，_，_，_。答案CH2=CH2H2OCH3CH2OH逆合成分析法设计有机合成路线的一般程序 3香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香化合物，大多具有光敏性，有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A，其分子式为C9H6O2，该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。 ABC 提示：CH3CH=CHCH2CH3CH3COOHCH3CH2COOH；RCH=CH2RCH2CH2Br。请回答下列问题：(1)写出化合物C的结构简式_。(2)化合物D有多种同分异构体，其中一类同分异构体是苯的二取代物，且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共

8、有_种。(3)在上述转化过程中，反应步骤BC的目的是_。(4)请设计合理方案从合成 (用反应流程图表示，并注明反应条件)。例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为CH3CH2OHCH2CH2CH2CH2答案(1) (2)9(3)保护酚羟基，使之不被氧化(4) 解析A是芳香内酯，其分子式为C9H6O2。由AB是酯的水解(开环)反应。由B的分子式为C9H8O3结合题给信息和C被氧化的产物，可以推出A的结构简式为从而推出水解产物B的结构简式为由C的分子式，结合BC，则不难推出C的结构简式为 BC的目的是把酚羟基保护起来，防止下一步C的氧化破坏酚羟基。化合物D有多种同分异构体，其中一类同分异构体是苯的

9、二取代物，且水解后生成的产物之一能发生银镜反应，则必为甲酸酯。故符合条件的同分异构体包括和以及取代基位于间位、对位的同分异构体，共有9种。由 分析结构显然是要把转变成CH2CH2OH。采用逆合成分析法，则有CH2CH2OH结合题给信息RCH2=CH2RCH2CH2Br完成转变。最后再进行酯化成环反应，生成目标产物内酯。4实验室中常用格氏试剂制取醇类，格氏试剂(RMgX)的制法是RXMgRMgX(R为烃基，X为卤素)。格氏试剂可发生下列转变：(R、R可以是相同或不相同的烃基)。以A为原料合成乙酸异丁酯()的流程如下(部分反应物及反应条件没有列出)，A主要来源于石油裂解气，A的产量常作为衡量石油化

10、工水平的标志。 (1)上述流程中，属于或含加成反应的是_(填序号)。(2)写出F的结构简式_。(3)写出下列反应的化学方程式：反应_；反应_。答案(1)(2)CH3CH2MgX(3)CH2=CH2H2OCH3CH2OHCH2=CH2HXCH3CH2X解析根据题意及信息可梳理出几点：产物为酯类化合物，酯的制备通常是羧酸和醇反应。醇(RCH2OH)能连续两次被氧化：RCH2OHRCHORCOOH。分析信息格氏试剂的制法：把Mg放在无水乙醚中，加卤代烃即得格氏试剂，醛与格氏试剂作用生成醇，反应过程中包含加成和水解两个反应。可依次推导如下：CH2=CH2 1以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOCCOOH)

11、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 在催化剂存在情况下与氯气反应在Cu或Ag存在的情况下与氧气共热与新制的Cu(OH)2悬浊液共热A BC D答案C解析采取逆向分析可知，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项设计合理。2已知乙烯醇(CH2=CHOH)不稳定，可自动转化为乙醛。乙二醇在一定条件下发生脱水反应，也有类似现象发生，所得产物的结构简式有人写出下列几种，其中不可能的是()A B C D答案A解析分子内脱水可得到CH3CHO()或 ()，分子间脱水可得到或HOCH2CH

12、2OCH2CH2OH。3某有机物结构简式为该有机物不可能发生的反应是()氧化取代加成消去还原酯化水解加聚A B C D答案C解析该有机物含有碳碳双键、醛基，所以可以发生氧化反应，正确；该有机物含有Cl及饱和碳原子上的氢原子，所以可以发生取代反应，正确；该有机物含有碳碳双键，因此能发生加成反应，正确；该有机物分子中含有Cl而且在氯原子所连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，所以可以发生消去反应，正确；该有机物分子中含有CHO，既能被氧化，也能被还原，正确；该有机物分子中既无OH，也无COOH，因此不能发生酯化反应，错误；该有机物含有Cl，能在NaOH的水溶液中发生水解反应，正确；由于该有机物中含有碳

13、碳双键，所以能够发生加聚反应，正确。4乙二酸二乙酯(D)可由石油气裂解得到的烯烃合成。回答下列问题：(1)B和A为同系物，B的结构简式为_。(2)反应的化学方程式为_，其反应类型为_。(3)反应的反应类型为_。(4)C的结构简式为_。(5)反应的化学方程式为_。答案(1)CH2=CHCH3(2)CH2=CH2H2OCH3CH2OH加成反应(3)取代反应(4)HOOCCOOH(5)2CH3CH2OHHOOCCOOHCH3CH2OOCCOOCH2CH32H2O解析根据流程图可知，A为乙烯，B与C生成乙二酸二乙酯，则C为乙二酸，B和A为同系物，B含3个碳，则B为丙烯，丙烯与氯气在光照的条件下发生a&

14、#173;H的取代反应生成CH2=CHCH2Cl。(1)根据上述分析，B为丙烯，结构简式为CH2=CHCH3。(2)反应为乙烯与水发生加成反应生成乙醇，反应的化学方程式为CH2=CH2H2OCH3CH2OH，反应类型为加成反应。(3)反应是卤代烃在NaOH水溶液中发生取代反应生成醇，则反应类型为取代反应。(4)根据上述分析，C为乙二酸，则C的结构简式为HOOCCOOH。(5)反应是乙醇与乙酸发生酯化反应生成酯和水，反应的化学方程式为2CH3CH2OHHOOCCOOHCH3CH2OOCCOOCH2CH32H2O。5“司乐平”是治疗高血压的一种临床药物，其有效成分M的结构简式如图所示：(1)下列关

15、于M的说法正确的是_(填字母)。a属于芳香族化合物b遇FeCl3溶液显紫色 c能使酸性高锰酸钾溶液褪色d1 mol M完全水解生成2 mol醇(2)肉桂酸是合成M的中间体，其一种合成路线如下：肉桂酸已知： 烃A的名称为_。步骤中B的产率往往偏低，其原因是_。步骤反应的化学方程式为_。步骤的反应类型是_。肉桂酸的结构简式为_。C的同分异构体有多种，其中苯环上有一个甲基的酯类化合物有_种。答案(1)ac(2)甲苯反应中还有一氯代物和三氯代物生成加成反应9解析(1)a项，M分子中含有苯环，M属于芳香族化合物，正确；b项，M分子中不含酚羟基，遇FeCl3溶液不能显紫色，错误；c项，M分子中含有碳碳双键

16、以及与苯环直接相连的碳原子上有氢原子等基团，因此可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确；d项，1个M分子中含有3个酯基，故1 mol M完全水解应生成3 mol醇，错误。(2)由B的分子式为C7H6Cl2，且A为烃类物质可知A的名称为甲苯，结构简式为烃的取代反应是连续发生的，由于甲基上有3个氢原子，因此在光照射下可能发生一氯取代、二氯取代及三氯取代反应，能生成三种含氯有机物，因此步骤中B的产率偏低。根据已知反应信息卤代烃B在NaOH的水溶液中及加热条件下发生水解反应的化学方程式为2NaClH2O。依据反应物分子结构特点，可推断反应为醛基的加成反应。物质C的分子式为C9H10O2，D的分子式为C9H8

17、O，说明C发生消去反应生成了D，D的结构简式：被银氨溶液氧化生成肉桂酸，故肉桂酸的结构简式为C的分子式为C9H10O2，含有一个苯环，且苯环上有一个甲基，则剩余的取代基化学式为C2H3O2，又为酯类化合物，则取代基为HCOOCH2、CH3COO、CH3OOC三种结构，它们与甲基在苯环上分别有邻位、间位与对位三种位置关系，因此符合条件的物质共有9种。40分钟课时作业基础过关1用丙醛(CH3CH2CHO)制取聚丙烯CH2CH(CH3)的过程中发生的反应类型依次为()取代消去加聚酯化氧化还原A BC D答案C解析由目标产物可知，需要的单体为CH2=CHCH3，而CH3=CHCH3可通过CH3CH2C

18、H2OH发生消去反应而制得，CH3CH2CH2OH可由CH3CH2CHO通过加成反应得到，故选C。2以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案合理的是()ACH3CH2BrCH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2Br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

19、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。所以选D。3以乙醇为原料，用下述6种类型的反应：氧化；消去；加成；酯化；水解；加聚，来合成乙二酸乙二酯()的正确顺序是()A BC D答案C解析首先乙醇通过消去反应生成乙烯，然后乙烯与溴加成生成1,2­二溴乙烷，1,2­二溴乙烷水解得到乙二醇，乙二醇进一步氧化成乙二酸，最后乙二酸和前面制得的乙二醇发生酯化反应得到乙二酸乙二酯。4对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成，已知苯环上的硝基可被还原为氨基： 产物苯胺还原性强，易被氧化，则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是( )A甲苯XY对

20、氨基苯甲酸B甲苯XY对氨基苯甲酸C甲苯XY对氨基苯甲酸D甲苯XY对氨基苯甲酸答案A解析由甲苯制取产物时，需发生硝化反应引入硝基，再还原得到氨基，将甲基氧化才得到羧基；但氨基易被氧化，故甲基氧化为羧基应在硝基还原前，否则生成的氨基也会被氧化，故先进行硝化反应，再将甲基氧化为羧基，最后将硝基还原为氨基。另外还要注意CH3为邻、对位取代定位基；而COOH为间位取代定位基，所以B选项也不对。5过量的下列溶液与水杨酸()反应能得到化学式为C7H5O3Na的是()ANaHCO3溶液 BNa2CO3溶液CNaOH溶液 DNaCl溶液答案A解析酸性强弱顺序为H2CO3C6H5OHHCO，所以水杨酸(C7H6O

21、3)C7H5O3Na只能是其中的COOH与NaHCO3溶液反应生成COONa，选A项；B项的Na2CO3溶液、C项的NaOH溶液都与COOH、酚羟基反应，最终生成C7H4O3Na2，不符合题意；D项的NaCl溶液与水杨酸不反应，不符合题意。6下列各化合物中，能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是()ACH3CH=CHCHOBCHOCH2CH2CH=CHCHOD答案C解析A项不能发生酯化、消去反应；B项不能发生还原、加成反应；D项不能发生消去反应。7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B解析采用逆推法：8某有机化合

22、物甲经氧化得乙(分子式为C2H3O2Cl)，而甲经水解可得丙，1 mol丙和2 mol乙反应得一种含氯的酯(C6H8O4Cl2)。由此推断甲的结构简式为()AClCH2CH2OH BHCOOCH2ClCClCH2CHO DHOCH2CH2OH答案A解析A项中，甲经氧化得乙：ClCH2COOH，甲水解可得丙，则丙为HOCH2CH2OH,1 mol丙和2 mol乙反应生成C6H8O4Cl2，符合题意；B项中HCOOCH2Cl氧化为与乙(分子式为C2H3O2Cl)不符；C项，氧化后为ClCH2COOH，水解后为HOCH2CHO，1 mol丙只能和1 mol乙反应，不符合题意；D项中HOCH2CH2O

23、H不能水解，与题意不符。9由环己烷可制备1,4­环己醇的二乙酸酯。下面是有关的8步反应(其中所有无机产物都已略去)。ACD (备注：在8个步骤中，有3个步骤属于取代反应、2个步骤属于消去反应、3个步骤属于加成反应)(1)属于取代反应的是_(填序号，下同)，属于加成反应的是_。(2)写出下列物质的结构简式：A_，B_，C_，D_。答案(1)(2) 解析由合成路线图可知：发生消去反应生成，经过的加成反应生成经过在NaOH醇溶液加热的条件下发生消去反应生成经过与溴发生1,4­加成生成经过在NaOH溶液的作用下，发生水解反应(或取代反应)生成经过发生酯化反应(或取代反应)生成酯，最

24、后经过与H2发生加成反应生成 能力提升10化合物H是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体，可通过以下方法合成：(1)D中的含氧官能团名称为_(写两种)。(2)FG的反应类型为_。(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：_。能发生银镜反应；能发生水解反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；分子中只有4种不同化学环境的氢。(4)E经还原得到F。E的分子式为C14H17O3N，写出E的结构简式：_。(5)已知：苯胺()易被氧化 请以甲苯和(CH3CO)2O为原料制备写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。答案(1)(酚)羟基、羰基、酰胺

25、键(任写两种)(2)消去反应(3) (或或)(4)(5) 解析(1)D中含有(酚)羟基、羰基及酰胺键。(2)对比F、G的结构可知F中的羟基消去生成碳碳双键，反应类型为消去反应。(3)C结构中除苯环外还有3个碳原子，1个氮原子，2个氧原子和1个不饱和度。能水解，水解产物能与FeCl3显色，说明有酚酯结构，能发生银镜反应，只能是甲酸酯结构，为甲酸酚酯，另外还有2个饱和碳原子和1个氮原子，分子中只有4种氢，为对称结构。(4)对比D、F结构可知两步反应一步成环、一步将羰基还原为羟基，EF发生的是羰基还原(根据E中无溴原子，有3个氧原子也可判断)，E的结构为。(5)COOH由CH3氧化获得，NHCOCH

26、3要先引入NO2，再还原为NH2，与(CH3CO)2O反应。注意先硝化(若先氧化生成COOH，由信息硝基会进入间位)，再氧化(若先还原，生成NH2易被氧化)，再还原。11邻羟基桂皮酸()是合成香精的重要原料，下列为合成邻羟基桂皮酸()的路线之一：试回答：(1)中含氧官能团的名称是_和_。(2)的反应类型是_。(3)与乙醇和浓硫酸混合加热的化学方程式为_。与过量NaOH溶液反应的化学方程式为_。(4)有机物X与互为同分异构体，且X有如下特点：是苯的对位取代物；能与NaHCO3反应放出气体；能发生银镜反应。请写出X的一种结构简式：_。(5)下列说法正确的是_(填字母)。A的化学式为C7H8O2B遇氯化铁溶液呈紫色C能与NaHCO3溶液反应D1 mol有机物最多能与4 mol H2加成答案(1)(酚)羟基醛基(2)消去反应(3)(4) (5)BD解析(