催化剂
答案 ①CH2==CH2+Cl2――→
②
③
催化剂④CH2==CH2+H2O――→CH3CH2OH
⑤+2CH3CH2OH
浓硫酸
△
(2)根据以上逆合成分析,合成步骤如下:
逆合成分析法设计有机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。
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
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。 例4 以
和
为原料合成
请用合成反应的流程图表示出最合理
的合成方案(注明必要的反应条件)。
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提示:①
500℃
②RCH2CH==CH2+Cl2――→RCHClCH==CH2+HCl; ③合成反应流程图示例如下(无机试剂可任选): 反应物反应物A反应条件――→B反应条件――→C……→H 答案
解析 本题可用逆合成法解答,其思维过程为:
→……→中间体→……→起始原料
其逆合成分析思路为:
由此确定可按以上6步合成相关链接
有机合成综合题中的常见误区
误区一 转化缺乏依据
在所给合成路线中,有时存在一步或两步的变化是中学有机化学中未曾学习过的,此时推断过程往往难以进行下去。在这种情况下,应该结合变化前后两种有机物在碳链结构、官能团等方面的差异去寻找突破口,切勿主观臆造化学反应使转化缺乏依据。 误区二 混淆反应条件
有机化学反应大多需要在一定条件下才能进行,有些条件只是在浓度上的差异,如酯化反应一般用浓硫酸,而酯的水解反应用稀硫酸即可;卤代烃的取代反应需在氢氧化钠水溶液中进行,而卤代烃的消去反应则需在氢氧化钠醇溶液中进行等。有些催化剂可能是与反应物发生反应的生成物,如苯的卤代反应,一般加入铁作催化剂,而实际起催化作用的是卤化铁,有时题目给出了卤化铁,但学生由于思维定式,就会出现错误。 误区三 忽视相对分子质量的变化
化学反应一定遵守质量守恒(原子守恒)定律。有机化学反应中常有无机小分子(如水分子)参加或生成,若忽视反应前后有机物相对分子质量变化这一重要条件,就会使问题的解决变得困难。
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1
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.①③④②⑥ C.②④①⑤⑥ 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.(2024·沈阳期中)有下列几种反应类型:①消去 ②取代 ③氧化 ④加成 ⑤还原 ⑥
B.①③④②⑤ D.②④①⑥⑤
水解,用丙醛制取1,2-丙二醇(属类型不可能是( ) A.⑤①④⑥ C.⑤①④② 答案 D
B.④①④② D.⑤③⑥①
),按正确的合成路线依次发生的反应所
解析 用丙醛制取1,2-丙二醇(),由结构变化可知是从消除—CHO到
引入2个—OH,则合成路线可以为a.先发生丙醛与氢气加成反应生成丙醇,为④加成反应,也属于⑤还原反应;b.再发生丙醇消去反应生成丙烯,为①消去反应;c.然后丙烯与溴加成,为④加成反应;d.最后1,2-二溴丙烷水解生成1,2-丙二醇,为⑥水解反应,也属于②取代反应;则合成中不会涉及氧化反应,故选D。
3.(2024·桂林联考)的是( )
是一种有机烯醚,可由链烃A通过下列路线制得,下列说法正确
A.B中含有的官能团有溴原子、碳碳双键
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B.A的结构简式是CH2==CHCH2CH3 C.该有机烯醚不能发生加聚反应
D.①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应 答案 A
解析 由题述分析可知,A为CH2==CHCH==CH2,B为BrCH2CH==CHCH2Br,C为HOCH2CH==CHCH2OH。B中含有的官能团有溴原子、碳碳双键,故A正确;A为CH2==CHCH==CH2,故B错误;该有机烯醚含有碳碳双键,能发生加聚反应,故C错误;①②③的反应类型分别为加成、水解(取代)、取代,故D错误。
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)CH2==CHCH3
催化剂(2)CH2==CH2+H2O――→CH3CH2OH 加成反应 △(3)取代反应(或水解反应) (4)HOOC—COOH (5)2CH3CH2OH+HOOCCOOH
催化剂
△CH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O
解析 根据流程图可知,A为乙烯,与水发生加成反应生成乙醇,再与C酯化生成乙二酸二乙酯,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α-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。
催化剂
(2)反应①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==CH2+H2O――→△CH3CH2OH,反应类型为加成反应。
(3)反应③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(或水解反应)。
(4)根据上述分析,C为乙二酸,则C的结构简式为HOOC—COOH。
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