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 ――→⑤

C 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 ③

④CH 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