北京市2016-2017学年高二化学上册 3.4.2 逆合成分析法(课时测试)

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高二化学 3_4_2 逆合成分析法教学设计

高二化学 3_4_2 逆合成分析法教学设计

逆合成分析法课题3-4-2 有机合成(第二课时)逆合成分析法教学目标知识与技能1掌握种类有机物的性质、反应类型及相互转化关系。

2.掌握有机合成的途径和条件的合理选择,以及逆合成分析法。

过程与方法1.归纳、总结有机合成方法,以知识网的形式构建烃的衍生物之间的相互转化关系。

2.通过对有机合成路线的设计和分析以及优选合成路线的依据,建立起逆合成的正确思维方法。

3.通过逆合成分析法的推理,培养逻辑思维能力以及信息的迁移能力。

情感、态度与价值观1.认识有机合成对人类生产生活的重要影响,培养爱化学、爱科学的精神。

2.通过分析和讨论合成路线,激发强烈的求知欲,强烈的创造意识和探究新领域的好奇心,同时获得成功的喜悦,培养勇于探索,严谨求实,独立思考的科学态度。

3.通过对新闻资料的分析,使学生关注某些有机物对环境和健康可能产生的影响,关注有机物的安全生产和使用问题。

教学重点1.重要的有机化学反应类型2.有机推断题的常用解题策略教学难点理解有机合成遵循的基本规律,初步学会使用逆向合成法合理地设计有机合成的路线。

教学设计环节教师活动学生活动设计意图回顾与思考主要有机物之间有何转化关系?回顾、思考、讨论、代表回答通过对已学知识的回顾,培养学生温故旧知的习惯和学习新知的导入新课生活中的合成材料:【思考】你知道是如何合成吗?聆听通过介绍,引入主题,使学生了解本节的学习目标。

自主学习【引导学生阅读教材P65~67,完成自主学习内容】一、逆合成分析法逆合成分析法:将目标化合物做适当的分解寻找上一步反应的中间体,而这个中间体的合成也是从更上一步的中间体得来的。

依次倒推,最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。

书写合成线路就可以反过来从原料到产物进行书写。

1.基本思路可用示意图表示为:2.基本原则(1)合成路线的各步反应的条件必须________,并具有较高的________。

(2)所使用的基础原料和辅助原料应该是________、__________、__________的。

合成化学-逆合成

合成化学-逆合成

合成路线: 合成路线
NaNH2 NH3 Br Lindlar Cat. H2 OsO4 Et2O O O TsOH O H2O
HO OH
用环己烯和二个碳的简单有机原料合成下列化合物: 例九 用环己烯和二个碳的简单有机原料合成下列化合物:
O OCH3 OCH3
逆合成分析: 逆合成分析:
O OCH3 OCH3 OH O OH O CHO
金属有机化合物与卤代烷的偶联反应; 金属有机化合物与卤代烷的偶联反应; 金属有机化合物与羰基,氰基的加成反应; 金属有机化合物与羰基,氰基的加成反应; 金属有机化合物与环氧化合物的开环反应; 金属有机化合物与环氧化合物的开环反应; 各类缩合反应; 各类缩合反应; 炔烃,芳环, 二羰基化合物和β 炔烃,芳环,酮,酯,β-二羰基化合物和β-羰基 腈的烷基化和酰基化反应; 腈的烷基化和酰基化反应; 酮的双分子还原; *6 酮的双分子还原; 酯的双分子还原; *7 酯的双分子还原; 环加成反应; *8 环加成反应;
合成路线: 合成路线
O Br2 Mg Br anhydrous ether Mg anhydrous ether PhCOCl H+ CHO H+ OCOPh Ph PhCH2CH2OH
H+
用苯,苯甲酸和五个碳以下的简单有机原料合成: 例十一 用苯,苯甲酸和五个碳以下的简单有机原料合成:
Ph O O Ph
逆合成分析: 逆合成分析:
Ph O O Ph Ph CHO CH2OH + PhCH2CH2MgBr OH
Br PhCH2CH2Br + CH2O
O PhCH2CH2OH PhMgBr +
三、 逆合成原理
逆合成原理是以合成子概念和切断法为基础, 逆合成原理是以合成子概念和切断法为基础,从目标化合物 出发;通过官能团转换或键的切断; 出发;通过官能团转换或键的切断;去寻找一个又一个前体 分子(合成子),直至前体分子为最易得的原料为止,这是 分子(合成子),直至前体分子为最易得的原料为止, ),直至前体分子为最易得的原料为止 完成合成设计的一条有效途径。 完成合成设计的一条有效途径。

北京市高二化学..逆合成分析法课时测试(含解析)

北京市高二化学..逆合成分析法课时测试(含解析)

逆向合成分析法(测试时间:45分钟满分 100分)姓名:班级:得分:一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)1.由2-氯丙烷为主要原料制取1,2-丙二醇CH3CH(OH)CH2OH时,经过的反应为()A.加成-消去-取代 B.取代-加成-消去C.取代-消去-加成 D.消去-加成-取代【答案】D【解析】2-氯丙烷为主要原料制取1,2-丙二醇CH3CH(OH)CH2OH;①先发生氯代烃的消去反应生成C=C;②再发生丙烯的加成反应引入两个卤素原子;③最后发生卤代烃的水解反应(属于取代反应)生成CH3CH(OH)CH2OH;故选D。

2.(双选)4-溴甲基-1-环已烯的一种合成路线如下:下列说法正确的是()A.化合物X、Y、Z中均有一个手性碳原子B.①、②、③的反应类型依次为加成反应、还原反应和取代反应C.由化合物Z一步制备化合物Y的转化条件是:NaOH醇溶液,加热D.化合物Y先经酸性高锰酸钾溶液氧化,再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物X【答案】AB【解析】A.X、Y、Z连接支链的碳原子为手性碳原子,连接4个不同的原子或原子团,故A正确;B.由官能团的转化可知1,3-丁二烯与丙烯酸乙酯发生加成反应生成X,X发生还原反应生成Y,Y发生取代反应生成Z,故B正确;C.由化合物Z一步制备化合物Y,应发生水解反应,应在氢氧化钠的水溶液中,故C错误;D.Y含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,故D错误;故选AB。

3.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸.可经三步反应制取,其中第二步的反应类型是()A.水解反应 B.加成反应 C.消去反应 D.氧化反应【答案】B【解析】可经三步反应制取,①先水解生成OHCH2CH=CHCH2OH,为卤代烃的水解反应;②若氧化时,碳碳双键也被氧化,则再加成反应生成OHCH2CHClCH2CH2OH,③OHCH2CHClCH2CH2OH被强氧化剂氧化可得到,所以第二步反应类型为加成反应,故选B。

高二有机化学 有机合成逆合成分析法

高二有机化学  有机合成逆合成分析法

(苯胺,弱碱性,易氧化)
回答下列问题:(1)C的结构简式 (2)D+E→F的化学方程式: (3)反应①~⑤中,属于取代反应的是(填 反应序号) 。
思考与交流2
已知下列两个有机反应:
现以乙烯为惟一有机原料(无机试剂及催化 剂可任选),经过6步化学反应,合成二丙 酸乙二醇酯,设计出正确的合成路线。
思考与交流3
对羟基苯甲酸乙酯是一种常用的化妆品防 霉剂,试以甲苯为原料设计对羟基苯甲酸 乙酯的合成路线。
CH3
CH3CH3Fra bibliotekCH3
Cl2
一定条件
CH3I
思考与交流1
试研究以乙烯为原料合成草酸二乙酯的路线
目标化合物 中间体1 中间体2 基础原料
O
C-OCH2CH3 C-OCH2CH3 O
逆合成分析

CH2 = CH2
☆逆合成分析:
O C-OCH2CH3
O
C-OH C-OH O CHO CHO CH2-OH CH2-OH CH2-Cl CH2-Cl CH2 CH2
3.4 有机合成
第2课时
逆合成分析法
O
C-OCH2CH3 C-OCH2CH3 O
乙二酸二乙酯 (草酸二乙酯)
重要的化工原料。主要用于医药工业中,是硫唑 嘌呤、周效磺胺、羧苯脂青霉素、乙哌氧苄青霉素、 乳酸氯喹、噻苯咪唑、磺胺甲基异恶唑等药物的中间
体,可作为塑料、染料等产品的中间体,并可作纤维
素和香料的溶媒。
Cl
OH
OCH3 KMnO4 H+
COOC2H5
COOC2H5
COOH
HI
C2H5OH 浓硫酸 加热 OCH3 OCH3
OH

逆合成分析法

逆合成分析法
有机合成
-----逆合成分析法 关键:碳骨架构建与官能团的转化
①正向合成分析法
基础原料 中间体 中间体
目标化合物
正向合成分析法示意图
②逆向合成分析法
目标化合物 中间体 中间体 基础原料
逆向合成分析法示意图
关键:碳骨架构建与官能团的转化
合成乙二酸乙二酯
COOH
6
COOH
CH2OH CH2OH
5
CH2Br
4
CH2OH CH2OH
3
CH2Br
2
CH2==CH2
1
CH3CH2OH
以乙醇、溴乙烷为主要原 ——逆推正写 料如何制备乙二醇?
1. 应用反应中的特殊条件进行推断 1)NaOH水溶液 卤代烃、酯类的水解反应、羧酸、苯酚的中和。 2)NaOH醇溶液,加热 卤代烃的消去反应。 3)浓H2SO4,加热 醇消去,酯化,醇脱水成醚、苯环的硝化反应。 4)溴水 烯、炔的加成,酚的取代反应(浓溴水),醛的 氧化反应; 液溴 催化剂——发生苯环的取代反应。
C. CO2 , H2O
D. NaOH

D
CH2 CH2
检:
烃A
CH2 CH2 以通过下列方法制得:
Br2
O 1,4—二氧六环
O
浓H2SO4 H2O

B
NaOH溶液
C
1,4—二
氧六环, 则该烃A 为( D )
A. 乙炔 B. 1-丁烯 C. 1,3-丁二烯 D. 乙烯
• 整理提纲 !
5)O2/Cu(或Ag) 醇、醛的氧化反应。 6)新制Cu(OH)2悬浊液与银氨溶液发生银镜反应 含醛基的物质,甲酸,甲酸酯,甲酸盐等;
7)稀H2SO4——发生酯的水解。 8)H2、催化剂

有机合成——逆合成分析法

有机合成——逆合成分析法

【思考】 (1)简述用乙烯做起始原料的理由?
(2)写出每一步反应的化学方程式。请相互交流评价。
第6页,共11页。
其表示方式可概括为:
[O]
3
2
水解
(目标产物)
+
CH3CH2OH
逆合成分析流程图
合成路线
第7页,共11页。
(基础原料)
让我来试试
硝酸甘油(三硝酸甘油酯)是临床上常用
的抗心率失常药。它的结构简式如右:
现代工业方法为:
请同学们交流研讨:哪条合成路径更科学? 反应步骤少,产率高。 原子利用率高。 原料无毒、无污染。
第5页,共11页。
逆向合成分析法的应用(以乙二酸二乙酯的合成为
例)
基础原料
中间体
中间体
目标化合物
属于酯类
氧化反应
水解反应
+
酯化反应
乙二酸二乙酯 (目标产物)
CH3CH2OH
加成反应
【基础原料】
H2O加成(水化) 消去(-H2O)
炔 H2加成烯 H2加成烷 X2取代 卤卤代代烃烃 水解 醇醇 氧化
HX取
还原

氧化
羧 酸
HX、X2 加成

(+H2)
HX、X2 加成
消去(-HX)
(1)在有机分子中引入羟基(-OH)的方法:
醛的还原、卤代烃的水解、烯烃的水化等。
(2)在有机分子中引入卤原子(-X)的方法:
【提示:CH2=CHCH3+Cl2 500℃ CH2=CHCH2Cl+HCl 】
(1)用“逆合成分析法”找到中间体、辅助原料和基础原料,
并用流程图表示。
(2)设计正向合成路线,写出方程式并相互交流评价。

逆合成分析法(知识回顾+例题)

逆合成分析法(知识回顾+例题)

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HOOC—COOH,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方程式:A→B:__________________________________________________________;C与银氨溶液反应:___________________________________________________;A+D→E:______________________________________________________、答案(1)C2H5OH CH2===CH2CH3CHO(2)C2H5OH错误!未定义书签。

CH2===CH2↑+H2OCH3CHO+2Ag(NH3)2OH错误!未定义书签。

CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2OCH3CH2OH+CH3COOH错误!CH3COOCH2CH3+H2O解析分析题目所给五种物质之间的转化关系:由A错误!未定义书签。

C错误!D,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。

再依照题意C的蒸气密度是相同条件下氢气的22倍,可得Mr(C)=44,因此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)其次是依照现有的原料、信息和有关反应规律,尽估计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。

《逆合成分析法》课件

《逆合成分析法》课件
逆合成分析法的应用场景
VS
逆合成分析法在化学合成路线设计中具有重要作用,能够提供有效的策略和工具,帮助科研人员快速设计出可行的合成路径。
详细描述
逆合成分析法是一种通过逆向思维的方式,从目标化合物出发,反向分析合成过程中所需的中间体和起始原料,从而设计出合理的合成路线的分析方法。这种方法在化学合成领域中广泛应用于新药物、新材料等领域的研发。
通过逆向思维,分析现有工艺流程中的瓶颈和问题,提出改进方案。
总结词
在工艺流程优化中,逆合成分析法可以帮助我们了解现有工艺流程中的瓶颈和问题,提出改进方案。通过逆向思维,我们可以优化工艺流程,提高生产效率和产品质量。
详细描述
THANKS
感谢您的观看。
该方法主要适用于有机化学领域,对于其他领域的应用仍需进一步探索和研究。
逆合成分析需要进行大量计算和模拟,对计算资源要求较高,需要高性能计算机和专业的软件支持。
利用人工智能和机器学习技术,提高逆合成分析的自动化和智能化水平,减少对人工经验的依赖。
智能化发展
加强与其他学科的交叉融合,如物理学、生物学等,拓展逆合成分析法的应用领域。
特点
定义
03
降低成本和环境影响
合理的逆合成分析有助于选择更经济、环保的合成路径,降低生产成本和减少对环境的负面影响。
01
提高合成效率和成功率
通过逆向合成分析,可以避免不必要的尝试和失败,提高合成的效率和成功率。
02
发现新的合成方法和反应
逆合成分析法鼓励研究者从目标分子出发,探索新的合成方法和反应,推动化学领域的发展。
《逆合成分析法》PPT课件
目录
逆合成分析法概述逆合成分析法的基本原理逆合成分析法的应用场景逆合成分析法的实施步骤逆合成分析法的优势与局限性逆合成分析法案例分析

课件5:3.4.2逆合成分析法

课件5:3.4.2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。
以H2O、H218O、空气、乙烯为原料制取 相关反应的化学方程式。
,请设计合成路线并写出
正向合成分析法(又称顺推法),合成示意图:基础原料→中间体→中间体→目标化合物
(1)上述流程中,属于或含加成反应的是①___④___⑤__⑥__。
(2)写出F的结构简式_C__H__3C__H__2M___g_X__。
(3)写出下列反应的化学方程式:
反应①__________________;
反应④___________________。
本节内容结束
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(1)HC≡CH+HBr→CH2=CHBr
3.已知1,3-丁二烯与烯烃可发生成环反应,化学上称为双烯加成反应。例如:
提示:①RCH2CH=CH2+Cl2 ―50―0℃→ RCHClCH=CH2+HCl; ②合成反应流程图可表示如下图(无机试剂可任选)。
A反反―应应 ―条→物件B反反―应― 应条→物件C…→H
逆合成分析法
1.基本思路 目标化合物 ⇒ 中间体 ⇒ 中间体 ⇒ 基础原料 2.基本原则 (1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染:通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单 取代苯。 (2)应尽量选择步骤最少的合成路线:尽量选择与目标化合物结构相似的原料。 (3)合成路线要符合“绿色、环保”的要求:最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之 结合到目标化合物中,达到零排放。 (4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。 (5)按一定的反应顺序和规律引入官能团、不能臆造不存在的反应事实:综合运用有机反应 中官能团的衍变规律及有关的提示信息,掌握正确的思维方法。

北京市高二上学期期中考试化学试卷(带答案和解析)

北京市高二上学期期中考试化学试卷(带答案和解析)

北京市高二上学期期中考试化学试卷(带答案和解析)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.下列化学用语不正确的是 ( )A .甲烷的球棍模型:B .乙烯的空间填充模型:C .乙酸的分子式:242C H O D .乙烯的实验式2CH2NO 2N A .AB .BC .CD .D3.正丁烷的球棍模型如图。

下列有关正丁烷的说法中不正确...的是( )A .分子式为48C HB .分子中每个碳原子形成了4个共价键C .与异丁烷在性质上存在一定差异D .一定条件下可以与卤素单质发生反应A .AB .BC .CD .D5.下列化学用语表示正确的是( ) A .乙炔的空间填充模型:B .羟基的电子式:C .乙醇的分子式:C 2H 5OHD .聚丙烯的结构简式:6.下列说法中,不正确...的是( ) A .12C 和14C 互为同位素 B .410C H 与1022C H 不一定是同系物 C .2O 和3O 互为同素异形体D .36C H 有两种同分异构体 7.下列各组中所发生的两个反应,属于同一类型的是( ) ①由甲苯制甲基环己烷;由乙烷制溴乙烷 ②乙烯使溴水褪色;乙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③由乙烯制聚乙烯;由1,3-丁二烯合成聚1,3-丁二烯 ④由苯制硝基苯;由苯制溴苯 A .只有②③B .只有③④C .只有①③D .只有①④8.某有机物在氧气中充分燃烧得到2CO 和2H O ,该有机物分子中含有2个碳原子,且其相对分子质量为60.关于该有机物的下列说法正确的是( ) A .属于烃类B .该有机物分子中只含有1个氧原子C .若与金属Na 发生反应产生H ,则分子中一定含有O-H 键D .若分子中含有羧基,则该有机物可能有2种结构9.酯在酸、碱或酶催化下可发生水解:2RCOOR'H O RCOOH R'OH +→+,利用该性质可制得一种长效、缓释阿司匹林(有机物L),其结构如图所示。

化学人教版选修5学案:第三章 第四节 第2课时 逆合成分析法 Word版含解析

化学人教版选修5学案:第三章 第四节 第2课时 逆合成分析法 Word版含解析

第2课时 逆合成分析法[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析: 结合碳骨架的构建及官能团衍变过程中的反应规律,能利用反应规律进行有机物的推断与合成。

2.证据推理与模型认知:落实有机物分子结构分析的思路和方法,建立对有机反应多角度认识模型、并利用模型进一步掌握有机合成的思路和方法。

一、有机合成路线的设计 1.常见有机物的转化关系若以乙醇为原料合成乙二酸(HOOC —COOH),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.常见的有机合成路线 (1)一元化合物合成路线:R —CH==CH 2――→HX卤代烃――――→NaOH 水溶液△一元醇――→[O]一元醛――→[O]一元羧酸 ―――――――→醇、浓H 2SO 4,△酯 (2)二元化合物合成路线:CH 2==CH 2――→X 2CH 2X —CH 2X ―――――→NaOH 水溶液△CH 2OH —CH 2OH ――→[O]OHC —CHO ――→[O]HOOC —COOH ――――→一定条件链酯、环酯、聚酯 (3)芳香化合物合成路线①――→Cl 2FeCl3―――――→NaOH 水溶液△――→H +②――→Cl 2光照―――――→NaOH 水溶液△―――――――→醇,浓硫酸,△芳香酯3.有机合成中常见官能团的保护(1)酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH 溶液反应,把—OH 变为—ONa(或使其与ICH 3反应,把—OH 变为—OCH 3)将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH 。

(2)碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl 等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。

(3)氨基(—NH 2)的保护:如在对硝基甲苯――→合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH 3氧化成—COOH 之后,再把—NO 2还原为—NH 2。

高二化学3.4.2逆合成分析法课时测试(含解析)

高二化学3.4.2逆合成分析法课时测试(含解析)

逆向合成分析法(测试时间:45分钟满分 100分)姓名:班级:得分:一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)1.由2-氯丙烷为主要原料制取1,2-丙二醇CH3CH(OH)CH2OH时,经过的反应为()A.加成-消去-取代 B.取代-加成-消去C.取代-消去-加成 D.消去-加成-取代【答案】D【解析】2-氯丙烷为主要原料制取1,2-丙二醇CH3CH(OH)CH2OH;①先发生氯代烃的消去反应生成C=C;②再发生丙烯的加成反应引入两个卤素原子;③最后发生卤代烃的水解反应(属于取代反应)生成CH3CH(OH)CH2OH;故选D。

2.(双选)4-溴甲基-1-环已烯的一种合成路线如下:下列说法正确的是()A.化合物X、Y、Z中均有一个手性碳原子B.①、②、③的反应类型依次为加成反应、还原反应和取代反应C.由化合物Z一步制备化合物Y的转化条件是:NaOH醇溶液,加热D.化合物Y先经酸性高锰酸钾溶液氧化,再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物X 【答案】AB【解析】A.X、Y、Z连接支链的碳原子为手性碳原子,连接4个不同的原子或原子团,故A正确;B.由官能团的转化可知1,3-丁二烯与丙烯酸乙酯发生加成反应生成X,X发生还原反应生成Y,Y发生取代反应生成Z,故B正确;C.由化合物Z一步制备化合物Y,应发生水解反应,应在氢氧化钠的水溶液中,故C错误;D.Y含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,故D错误;故选AB。

3.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸.可经三步反应制取,其中第二步的反应类型是()A.水解反应 B.加成反应 C.消去反应 D.氧化反应【答案】B【解析】可经三步反应制取,①先水解生成OHCH2CH=CHCH2OH,为卤代烃的水解反应;②若氧化时,碳碳双键也被氧化,则再加成反应生成OHCH2CHClCH2CH2OH,③OHCH2CHClCH2CH2OH被强氧化剂氧化可得到,所以第二步反应类型为加成反应,故选B。

逆合成分析法(习题分层测评含答案)

逆合成分析法(习题分层测评含答案)

第2课时逆合成分析法[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( )①氧化②消去③加成④酯化⑤水解⑥加聚A。

①⑤②③④ﻩﻩﻩB、①②③④⑤C。

②③⑤①④ﻩﻩﻩD、②③⑤①⑥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(HOOC—COOH)的过程中,要依次经过下列步骤中的() ①与NaOH的水溶液共热②与NaOH的醇溶液共热③与浓硫酸共热到170℃④在催化剂存在情况下与氯气反应⑤在Cu或Ag存在的情况下与氧气共热⑥与新制的Cu(OH)2悬浊液共热A、①③④②⑥ﻩﻩﻩB、①③④②⑤C、②④①⑤⑥ﻩﻩﻩD、②④①⑥⑤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、3、依照以下合成路线判断烃A为()A、1。

丁烯ﻩﻩﻩﻩB。

1,3、丁二烯C、乙炔ﻩﻩﻩﻩﻩD、乙烯答案D二、有机合成路线的选择解析利用逆推法合成有机物,从产物入手,依照官能团的转化,推出原料即可。

本题可设计为产物→醛→醇→卤代烃、对比起始反应物与目标产物,需要在原料分子中引入—COOH,而碳骨架没有变化,可逆推需要先制得醛,依次为醇、卤代烃。

在原料分子中引入卤原子能够利用加成反应来完成。

6、以乙醇为起始原料可经过不同的途径得到1,2、二溴乙烷,以下三个制备方案,哪一个为最佳方案?答案方案(1)为最佳方案解析烷烃与溴蒸气发生取代反应时会生成一溴代物和多溴代物,产品的纯度低,故方案(2)、(3)不是最佳方案、7、请认真阅读下列3个反应:现利用甲苯为原料,合成染料中间体DSD酸(1)前两步合成路线顺序不能颠倒,您认为估计的原因是什么?(2)写出后续合成路线的两种估计的设计,并对它们进行简要的评价,从中选出合理的合成路线。

逆合成分析法

逆合成分析法

有机合成化学逆合成分析法Retrosynthesis in Organic Chemistry第一节切断与逆合成分析法理想的合成:用简单的、安全的、环境友好的、资源有效的操作,快速、定量的把价廉、易得的起始原料转化为天然或设计的目标分子。

合理的路线设计:逆合成分析法适当的实验技术有机合成,首要的任务都是设计合成路线。

合成路线的设计是合成工作的第一步,也是最重要的一步。

任何一条合成路线,只要能合成出所需产物,应该说都是合理的。

但是同样被认为是合理的路线之间,却有着有效程度大小的差别。

例如,1915年获得诺贝尔化学奖的Willstatter在1896年设计了一条颠茄酮的合成路线,经历21步:OH 2NOHNOHNa/C2H5OHNH21)CH3I2)AgOHN(CH3)21)CH3I2)AgOH Br2quinoline1)2)1)HBr2)(CH3)2NH(CH3)2NNaC2H5OH(CH3)2NBr21)2)1)Br22)(CH3)2NHN(CH3)2BrBr1)NaOH,2)HCl+这条合成路线虽然每一步反应的产率都在80%以上,但是,由于步骤太多,路线太长,总的收率只有0.75%。

21年后,R.Robinsen 于1917年设计成第二条合成路线既合理又简单,仅用三步,总收率高达90%。

合成的关键是巧用Mannich 反应:N(CH 3)2NCH 3NCH 3OCl -130 C MeCl1)HBr 2)NaOH 3)CrO 3R.Robinsen的方法CHO CHOCH2COO-CCH2COO-ONH2CH3pH=5++NCH3COO-O COO-NCH3COOHOCOOHNCH3OH+90%由此可见,首先必须要有一个好的思维路线,才能设计出一条好的合成路线。

Retrosynthesis AnalysisE. J. CoreyABC Dintermediates starting materialtarget moleculeintermediatesDCBAstarting materialtarget moleculeSynthesis of methyl methacrylateO +HCN( NaCN + H2SO4 )dilutedCNOHOOCH3OHH2SO4+ NH4HSO4OOOOHOOHOHOOHOHOOOHHCHO + CH 3CHBrCOOCH 3CN O+HCNCH 3CHBrCOOHSynthesis of 1,5-diphenylpentan-3-olMgBr+OOHTHFBrHBrH2SO41) Mg, ether2) HCO2Et3) H2OOHOHMgBr+H OEtOBrOHMgBr+OOMe NHMe OMeO OAcOMeMe OH HO抗癌抗生素FR901464(1)abO MeAcO OHAN 3MeOMeMe IBMeOMeOTES TMSMeMe OTES B21O TMSH B22OOTESOHICOHOTESOTESC1C21HOTES OOTES C22逆合成分析:在有机合成中,通过分析目标分子原子或基团间的连接方式,在能够较为容易的重新键合的恰当地方“切断”原子间的键连,从而产生较为简单的分子片断。

高二化学3.4.2逆合成分析法课时练习(含解析)

高二化学3.4.2逆合成分析法课时练习(含解析)

逆合成分析法1.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸.BrCH2CH=CHCH2Br可经三步反应制取HOOCCHClCH2COOH,发生反应的类型依次是()A.水解反应、加成反应、氧化反应B.加成反应、水解反应、氧化反应C.水解反应、氧化反应、加成反应D.加成反应、氧化反应、水解反应【答案】A【解析】BrCH2CH=CHCH2Br可经三步反应制取HOOCCHClCH2COOH;①BrCH2CH=CHCH2Br→HOCH2CH=CHCH2OH,为水解反应;②HOCH2CH=CHCH2OH→HOCH2CHClCH2CH2OH,为加成反应;③HOCH2CHClCH2CH2OH→HOOCCHClCH2COOH,为氧化反应;所以发生反应的类型依次是水解反应、加成反应、氧化反应;故选A。

2.由1-丙醇制取,最简便的流程需要下列反应的顺序应是()①氧化②还原③取代④加成⑤消去⑥中和⑦缩聚⑧酯化A.②④⑥⑦⑧ B.⑤④③①⑧ C.①⑤④③⑧ D.②①⑤③⑥【答案】B【解析】由1-丙醇制取工艺流程为:1-丙醇发生消去反应生成丙烯,丙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴丙烷,1,2-二溴丙烷在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成1,2-丙二醇,氧化生成,最后与1-丙醇发生酯化反应生成,发生反应依次为:消去反应、加成反应、取代反应、氧化反应、酯化反应,即⑤④③①⑧,故选B。

3.用纤维素为主要原料制备乙酸乙酯的路线如下:下列说法正确的是()A.若用淀粉替代纤维素,一定条件下也能按照此路线制备乙酸乙酯B.M虽然分子结构中无醛基,但仍然可以发生银镜反应C.步骤②,1molM完全反应可以生成3mol乙醇D.③和④都发生了氧化还原反应【答案】A【解析】纤维素完全水解得到M为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下得到CH3CH2OH,CH3CH2OH发生氧化反应得到CH3COOH,CH3COOH与CH3CH2OH发生酯化反应得到CH3COOCH2CH3;A.淀粉完全水解也得到葡萄糖,若用淀粉替代纤维素,一定条件下也能按照此路线制备乙酸乙酯,故A正确;B.M是葡萄糖,分子中含有醛基,故B错误;C.步骤②的反应方程式为为:C6H12O6(葡萄糖)2C2H5OH+2CO2,所以1 mol M(葡萄糖)可生成2 mol CH3CH2OH,故C错误;D.反应③是乙醇氧化生成乙酸,但反应④是酯化反应,属于取代反应,故D错误;故选A。

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逆向合成分析法课时测试(测试时间:45分钟满分100分)姓名:班级:得分:一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)1.由2-氯丙烷为主要原料制取1,2-丙二醇CH3CH(OH)CH2OH时,经过的反应为()A.加成-消去-取代B.取代-加成-消去C.取代-消去-加成D.消去-加成-取代【答案】D【解析】2-氯丙烷为主要原料制取1,2-丙二醇CH3CH(OH)CH2OH;①先发生氯代烃的消去反应生成C=C;②再发生丙烯的加成反应引入两个卤素原子;③最后发生卤代烃的水解反应(属于取代反应)生成CH3CH(OH)CH2OH;故选D。

2.(双选)4-溴甲基-1-环已烯的一种合成路线如下:下列说法正确的是()A.化合物X、Y、Z中均有一个手性碳原子B.①、②、③的反应类型依次为加成反应、还原反应和取代反应C.由化合物Z一步制备化合物Y的转化条件是:NaOH醇溶液,加热D.化合物Y先经酸性高锰酸钾溶液氧化,再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物X 【答案】AB【解析】A.X、Y、Z连接支链的碳原子为手性碳原子,连接4个不同的原子或原子团,故A 正确;B.由官能团的转化可知1,3-丁二烯与丙烯酸乙酯发生加成反应生成X,X发生还原反应生成Y,Y发生取代反应生成Z,故B正确;C.由化合物Z一步制备化合物Y,应发生水解反应,应在氢氧化钠的水溶液中,故C错误;D.Y含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,故D错误;故选AB。

3.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸.可经三步反应制取,其中第二步的反应类型是()A.水解反应B.加成反应C.消去反应D.氧化反应【答案】B【解析】可经三步反应制取,①先水解生成OHCH2CH=CHCH2OH,为卤代烃的水解反应;②若氧化时,碳碳双键也被氧化,则再加成反应生成OHCH2CHClCH2CH2OH,③OHCH2CHClCH2CH2OH被强氧化剂氧化可得到,所以第二步反应类型为加成反应,故选B。

4.某同学设计了由乙醇合成乙二醇的路线如下.下列说法正确的是()A.X可以发生加成反应B.等物质的量的乙醇、X完全燃烧,消耗氧气的量不相同C.步骤②需要在氢氧化钠醇溶液中反应D.步骤①的反应类型是水解反应【答案】A【解析】乙醇发生消去反应生成乙烯,乙烯与溴发生加成生成1,2-二溴乙烷,1,2-溴乙烷水解生成乙二醇.因此X为乙烯,Y为1,2-二溴乙烷;A.X为乙烯,含有碳碳双键,能够发生加成反应,故A正确;B.乙醇燃烧耗氧部分为C2H4,因此等物质的量的乙醇、X完全燃烧,消耗氧气的量相同,故B错误;C.步骤②为1,2-溴乙烷水解生成乙二醇,反应条件为氢氧化钠水溶液,故C错误;D.步骤①为乙醇发生消去反应生成乙烯,故D错误;故选A。

5.反应类型有:①取代反应、②加成反应、③消去反应、④酯化反应、⑤加聚反应、⑥缩聚反应、⑦还原反应,其中在有机物中引入羟基的反应类型有()A.①②③④B.①②⑦C.⑤⑥⑦D.③④⑤⑥【答案】B【解析】①取代反应可以引入羟基,如卤代烃水解,故正确;②加成反应可以引入羟基,如烯烃与水的加成反应,故正确;③消去反应不可以引入羟基,可以消除羟基,故错误;④酯化反应不能引入羟基,可以消除羟基,故错误;⑤加聚反应中碳碳双键或三键转化为饱和键,则不能引入羟基,故错误;⑥缩聚反应中-OH、-COOH发生酯化反应,不能不能引入羟基,故错误;⑦还原反应可以引入羟基,如醛、酮与氢气的加成反应,故正确;所以①②⑦正确,故选B。

6.以CH3CH2CH2Cl为原料制取,最简便的流程需要下列反应的顺序是a:氧化 b:还原 c:取代 d:加成 e:消去 f:中和 g:加聚 h:酯化()A.b d f g h B.e a d c h C.b a e c h D.e d c a h【答案】D【解析】由CH3CH2CH2Cl制取工艺流程为:CH3CH2CH2Cl 发生消去反应生成丙烯,丙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴丙烷,1,2-二溴丙烷在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成1,2-丙二醇,氧化生成,CH3CH2CH2Cl水解生成1-丙醇,最后与1-丙醇发生酯化反应生成,发生反应依次为:消去反应、加成反应、取代反应、氧化反应、酯化反应,即e、d、c、a、h,故选D。

7.已知下列化合物:①硝基苯②环己烷③乙苯④溴苯⑤间二硝基苯.其中能由苯通过一步反应直接制取的是()A.①②③B.①③⑤C.①②④D.全部【答案】C【解析】苯中具有碳碳单键和碳碳双键之间的特殊键,所以苯具有烷烃和烯烃的性质,能发生取代反应、加成反应;①苯与硝酸在催化作用下可生成硝基苯,故正确;②苯与氢气发生加成反应可生成环己烷,故正确;③苯不能一步反应生成乙苯,故错误;④苯与溴发生取代反应生成溴苯,故正确;⑤苯能发生取代反应、加成反应,但苯不能发生一步反应生成间二硝基苯,故错误;故选C。

8.一定条件下,卤代烃和金属钠能发生伍兹反应:RX+2Na+RX→R-R+2NaX,反应中有C-X 键的断裂和C-C键的形成.据此,以下卤代烃伍兹反应的可能产物(不考虑NaX)及命名合理的是()A.一氯甲烷和2-氯丙烷:正丁烷B.2,2-二甲基-1-氯丙烷与一氯甲烷:3,3-二甲基丁烷C.1,5-二氯戊烷:环戊烷D.四氯化碳:金刚石【答案】CD【解析】A.一氯甲烷和2-氯丙烷反应生成2-甲基丙烷,故A错误;B.2,2-二甲基-1-氯丙烷与一氯甲烷反应生成:2,2-二甲基丁烷,故B错误;C.1,5-二氯戊烷自身发生取代反应成环,命名为:环戊烷,故C正确;D.四氯化碳本身若发生伍兹反应,生成金刚石,故D正确,故选CD。

9.已知苯和一卤代烷在催化剂的作用下可生成苯的同系物:在催化剂的作用下,由苯和下列各组物质合成乙苯,最好应选用的是()A.CH3CH3和Cl B.CH2=CH2和Cl2C.CH2=CH2和HCl D.CH3CH3和HCl【答案】C【解析】由CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl,结合信息可知,苯与氯乙烷发生取代反应合成乙苯,只有选项C中可得到纯净的氯乙烷,故选C。

10.已知酸性:综合考虑反应物的转化率和原料成本等因素,将转变为的最佳方法是()A.与稀H2SO4共热后,加入足量NaOH溶液B.与稀H2SO4共热后,加入足量NaHCO3溶液C.与足量的NaOH溶液共热后,再加入适量H2SO4D.与足量的NaOH溶液共热后,再通入足量CO2【答案】D【解析】A.酸性条件下,水解生成,然后加入NaOH溶液时生成而得不到,故A错误;B.酸性条件下,水解生成,然后加入NaHCO3溶液生成,但增加成本,故B错误;C.碱性条件下,水解生成,然后加入稀硫酸生成,而得不到,故C错误;D.碱性条件下,水解生成,然后通入过量二氧化碳生成,且二氧化碳较廉价,故D正确;故选D。

二、非选择题(本题包括2小题,共40分)11.聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为,它是制作软质隐形眼镜的材料.请写出下列有关反应的化学方程式: (1)由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯_________________________;(2)由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯_________________________;(3)由乙烯制备乙二醇__________________________________________________;【答案】(1)nCH 2=C (CH 3)COOCH 2CH 2OH 催化剂(2)CH 2=C (CH 3)COOH+HOCH 2CH 2OH 催化剂△CH 2=C (CH 3)COOCH 2CH 2OH+H 2O (3)CH 2=CH 2+Br 2→CH 2Br-CH 2Br 、CH 2Br-CH 2Br+2NaOH HOCH 2CH 2OH+2NaBr 【解析】(1)甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯,发生加聚反应生成高分子化合物,该加聚反应为nCH 2=C (CH 3)COOCH 2CH 2OH 催化剂;(2)由甲基丙烯酸制备基丙烯酸羟乙酯,可与乙二醇发生酯化反应,该反应为CH 2=C (CH 3)COOH+HOCH 2CH 2OH 催化剂△ CH 2=C (CH 3)COOCH 2CH 2OH+H 2O ;(3)由乙烯制备乙二醇,先发生与溴水的加成,然后再水解生成乙二醇,发生的反应分别为CH 2=CH 2+Br 2→CH 2Br-CH 2Br 、CH 2Br-CH 2Br+2NaOH HOCH 2CH 2OH+2NaBr 。

12.伪麻黄碱(D )是新康泰克的成分之一,能够缓解感冒时带来的鼻塞、流鼻涕和打喷嚏等症状,其中一种合成路线如下:回答下列问题:(1)伪麻黄碱(D )的分子式为_____________;B 中含有的官能团有_____________(写名称);(2)写出 B-C 反应的化学方程式:__________________________;C-D 的反应类型为_____________;(3)B的消去产物可以用于合成高分子化合物E,请写出E的结构简式:_____________;(4)满足下列要求的A的同分异构体有_____________种;①能发生银镜反应②苯环上的一氯代物有两种结构;写出其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的为__________________________(写结构简式);(5)已知:RCOOH,参照上述合成路线,设计一条由苯和乙酸为起始原料制备的合成路线:____________________________________________________【答案】(1)C10H15NO 羰基和溴原子(2)还原反应(3)(4)4(5)【解析】(1)根据D的结构简式可知其分子式为C10H15NO,根据B的结构简式可知其所含的官能团为羰基和溴原子;(2)比较B的结构简式与C的分子式可知,B与CH3NH2发生取代反应生成C,反应方程式为,比较C的分子式与D 的结构简式可知,C发生还原反应生成D;(3)B中溴原子与邻位碳上的氢原子发生消去反应生成碳碳双键,碳碳双键可以发生加聚反应得到E为;(4)根据条件①能发生银镜反应,说明有醛基,②苯环上的一氯代物有两种结构,即苯环上有两种位置的氢原子,则符合条件的A的同分异构体为苯环的对位上连有两个基团:-CH2CH3、-CHO或:-CH2CHO、-CH3,也可以是连有三个基团结构为,所以共有4种,其中核磁共振氢谱为4组峰,分子中有四种位置的氢原子,且峰面积之比为6:2:1:1,即个数比为6:2:1:1的A的同分异构体为;(5)由苯和乙酸为起始原料制备,可以将CH3COOH与氯气发生信息中的取代反应生成CH3COCl,与苯在氯化铝作催化剂的条件下发生取代反应生成甲苯酮,甲苯酮发生还原反应即可得产品,其合成路线为。

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