高考化学一轮复习逆合成分析法学案(含解析)

逆合成分析法李仕才[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。

基础知识梳理一、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．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归纳(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――――――→NaOH 水溶液△ ②――→Cl 2光照―――――→NaOH 水溶液△――――――→醇，浓硫酸，△芳香酯例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(不必写出反应条件)。

答案 (1)CH 2===CH 2＋H 2O ―→CH 3CH 2OH(2)2CH 3CH 2OH ＋O 2―→2CH 3CHO ＋2H 2O(3)2CH 3CHO ―→ (4)――→△CH 3CH===CHCHO ＋H 2O(5)CH 3CH===CHCHO ＋2H 2―→CH 3CH 2CH 2CH 2OH例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)氧化实验证明，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：丁二烯――→①A ――→②B ――→③C ――→④D ――→⑤C 7H 14O 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④________________________________________________________________________， 反应类型________；反应⑤________________________________________________________________________， 反应类型________。

答案 (1)(2)――→浓H 2SO 4△＋H 2O 消去反应 ＋H 2――→催化剂 加成反应 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)，通过五步反应进行合成，写出反应的化学方程式：①________________________________________________________________________，②________________________________________________________________________，③________________________________________________________________________，④________________________________________________________________________，⑤________________________________________________________________________。

答案 ①CH 2===CH 2＋Cl 2――→催化剂 ② ③④CH 2===CH 2＋H 2O ――→催化剂CH 3CH 2OH ⑤＋2CH 3CH 2OH 浓硫酸△例3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例4由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E 的流程如下：CH 2===CH 2――→加成 A ――→水解 B ――→氧化 C ――→氧化 D ――――→＋B H 2SO 4，△(1)请写出下列物质的结构简式。

A ．________________________________________________________________________；B．________________________________________________________________________；C．________________________________________________________________________；D．________________________________________________________________________。

(2)写出A水解的化学方程式_________________________________________________________________________________________________________________。

(3)从有机合成的主要任务角度分析，上述有机合成最突出的特点是______________________________________________________________________________________。

答案(1)BrCH2—CH2Br HOCH2—CH2OHOHC—CHO HOOC—COOH课堂练习1．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在催化剂存在的情况下与氯气反应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．①③④②⑥B．①③④②⑤C．②④①⑤⑥D．②④①⑥⑤答案 C2．某有机物结构简式为该有机物不可能发生的反应是( )①氧化②取代③加成④消去⑤还原⑥酯化⑦水解⑧加聚A．②B．④C．⑥D．⑧答案 C3．已知乙烯醇(CH2===CH—OH)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( )①CH2===CH2②CH3CHO ③④⑤HOCH2CH2—O—CH2CH2OHA．①B．②③C．③④D．④⑤答案 A4．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①的化学方程式为__________________________________________，其反应类型为___________________________________________________。

(3)反应③的反应类型为______________________________________________。

(4)C 的结构简式为_____________________________________________________。

(5)反应②的化学方程式为____________________________________________。

答案 (1)CH 2===CHCH 3(2)CH 2===CH 2＋H 2O ――→催化剂△CH 3CH 2OH 加成反应 (3)取代反应(或水解反应)(4)HOOC —COOH(5)2CH 3CH 2OH ＋HOOCCOOH 催化剂△CH 3CH 2OOCCOOCH 2CH 3＋2H 2O 5．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C 9H 6O 2，该芳香内酯A 经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。

C 9H 6O 2――→水解C 9H 8O 3――→CH 3I C 10H 10O 3A B C―――――→①KMnO 4、OH －②H 3O＋提示：①CH 3CH===CHCH 2CH 3――――――→①KMnO 4、OH －②H 3O ＋CH 3COOH ＋CH 3CH 2COOH ； ②R —CH===CH 2―――――→HBr/过氧化物 R —CH 2—CH 2Br 。

请回答下列问题：(1)写出化合物C 的结构简式______________________________________________________________________________________________________________________。

(2)在上述转化过程中，反应步骤B ―→C 的目的是_________________________ ________________________________________________________________________。

(3)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CH 3CH 2OH ――――→浓硫酸170 ℃CH 2===CH 2―――――→高温、高压催化剂CH 2—CH 2答案 (1)(2)保护酚羟基，使之不被氧化 (3)――――→NaOH ，醇△ ―――→HBr 过氧化物 ――――→NaOH ，H 2O △――→浓硫酸△。