化學

大一輪復習第十四章第70講有機合成與有機合成路線的設計復習目標1.知道有機合成的關(guān)鍵是碳骨架的構(gòu)建和官能團的轉(zhuǎn)化，掌握碳骨架構(gòu)建和官能團引入、轉(zhuǎn)化的一般方法。2.了解有機合成路線設計的一般思路，能綜合利用已有知識，根據(jù)題干流程信息完成設計有機合成路線的任務。3.體會有機合成在創(chuàng)造新物質(zhì)、提高生活質(zhì)量及促進社會發(fā)展等方面的重要貢獻。考點一有機合成中碳骨架的構(gòu)建與官能團的轉(zhuǎn)化考點二分析有機合成流程，模仿設計合成路線課時精練內(nèi)容索引考點一有機合成中碳骨架的構(gòu)建與官能團的轉(zhuǎn)化有機合成使用相對簡單易得的原料，通過有機化學反應來構(gòu)建_________和引入

，由此合成出具有特定

和

的目標分子。(一)有機合成中碳骨架的構(gòu)建1.碳鏈的增長當原料分子中的碳原子數(shù)少于目標分子中的碳原子數(shù)時，可以通過引入含碳原子的

等方式使碳鏈增長。整合必備知識碳骨架官能團結(jié)構(gòu)性質(zhì)官能團(1)鹵代烴的取代反應①CH3CH2Br

(生成羧酸)。②CH3CH2Br

(生成胺)。CH3CH2CNCH3CH2COOHCH3CH2CNCH3CH2CH2NH2(2)醛、酮的加成反應①丙酮與HCN合成丙烯酸甲酯。②乙醛與格氏試劑CH3CH2MgBr合成2?丁醇CH3CHO

。____________________③羥醛縮合反應(以乙醛為例)CH3CHO+CH3CHO

________________。2.碳鏈的縮短(1)氧化反應可以使烴分子鏈縮短，如

、

及芳香烴的側(cè)鏈被酸性KMnO4溶液氧化，生成碳鏈縮短的羧酸或酮。(2)脫羧反應無水醋酸鈉與氫氧化鈉的反應：CH3COONa+NaOH

_______+Na2CO3。烯烴炔烴CH4↑3.成環(huán)反應(1)第爾斯?阿爾德反應，如：

。(2)成環(huán)醚，如：

。(3)成環(huán)狀酯，如：

+H2O。；+‖(二)官能團的引入與轉(zhuǎn)化1.官能團的轉(zhuǎn)化(1)用衍變關(guān)系引入官能團，如：鹵代烴

伯醇(R—CH2OH)醛(R—CHO)

羧酸(R—COOH)。(2)通過不同反應，增加官能團的個數(shù)，如：CH3CH2OH

CH2==CH2

HOCH2CH2OH。(3)通過不同反應，改變官能團的位置，如：CH3CH2CH2OH

CH3CH==CH2

。2.各類官能團的引入方法官能團引入方法碳鹵鍵①烴、酚的取代；②不飽和烴與HX、X2(X代表鹵素原子，下同)的加成；③醇與氫鹵酸(HX)的取代羥基①烯烴與水的加成；②醛、酮與氫氣的加成；③鹵代烴在堿性條件下的水解；④酯的水解；⑤葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生乙醇官能團引入方法碳碳雙鍵①某些醇或鹵代烴的消去；②炔烴不完全加成；③烷烴的裂化碳氧雙鍵①醇的催化氧化；②連在同一個碳上的兩個羥基脫水；③寡糖或多糖水解可引入醛基；④含碳碳三鍵的物質(zhì)與水的加成羧基①醛基的氧化；②酯、酰胺、肽、蛋白質(zhì)、羧酸鹽的水解官能團引入方法苯環(huán)上引入不同的官能團

①鹵代：X2和FeX3；②硝化：濃硝酸和濃硫酸共熱；③烴基氧化；④先鹵代后水解3.官能團的消除(1)通過加成反應消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵)。(2)通過消去、氧化、酯化反應消除羥基。(3)通過加成或氧化反應消除醛基。(4)通過水解反應消除酯基、肽鍵、碳鹵鍵。4.官能團的保護與恢復(1)碳碳雙鍵：在氧化其他基團前可以利用其與HCl等的加成反應將其保護起來，待氧化后再利用消去反應轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。HOCH2CH==CHCH2OH

_______________________

HOCH2CH2CHClCH2OHHOOC—CH==CH—COOH________________________。(2)酚羥基：在氧化其他基團前可以用NaOH溶液或CH3I保護。_________

。(3)醛基(或酮羰基)：在氧化其他基團前可以用乙醇(或乙二醇)加成保護。①

。__________________②

。(4)氨基：在氧化其他基團前可以用醋酸酐將氨基轉(zhuǎn)化為酰胺，然后再水解轉(zhuǎn)化為氨基。

_____________

___________。(5)醇羥基、羧基可以成酯保護。1.已知：

，寫出以乙醛和苯為原料，合成

的流程圖(其他試劑自選)。提升關(guān)鍵能力答案2.苯乙酸乙酯(

)是一種常見的合成香料。請設計合理方案，以苯甲醛和乙醇為主要原料(無機試劑及有機溶劑任用)合成苯乙酸乙酯。已知：①R—Br+NaCN—→R—CN+NaBr；②R—CN

R—COOH。答案3.已知：①

，②

。請以

和CH2==CHCHO為原料制備

，寫出制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)。答案4.已知：

。請寫出以和BrCH2COOC2H5為原料制備

的合成路線圖。答案返回考點二分析有機合成流程，模仿設計合成路線1.合成路線的分析方法把合成分子劃成小碎片，尋找這些碎片的來源：碳原子數(shù)以及碳鏈；官能團的連接以及性質(zhì)。再用順推法或逆推法分析，將這些碎片聯(lián)系起來。整合必備知識A

B目標產(chǎn)物如：合成路線流程圖示例：CH3CH2Cl

CH3CH2OH

CH3COOCH2CH32.合成路線的設計步驟設計反應步驟，信息來源三個方面：(1)常規(guī)衍生關(guān)系的合成路線。(2)從題中合成路線中獲取信息。(3)同時注意反應的先后順序，引入官能團的先后順序，主要考慮不同試劑對不同官能團的相互影響，避免產(chǎn)生更多的副產(chǎn)物，導致目標產(chǎn)物產(chǎn)率降低。例

[2022·海南，18(7)]黃酮哌酯是一種解痙藥，可通過如右路線合成：設計以

為原料合成的路線(其他試劑任選)。已知：

+CO2。思路分析第一步：結(jié)構(gòu)對比對比原料及產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式可知，引入羧基、羥基和酮羰基，由流程圖與題中所給相關(guān)信息設計初步方案：根據(jù)反應根據(jù)氧化反應第二步：路線整合由此可得合成路線：提升關(guān)鍵能力1.[2024·安徽，18(6)]化合物I是一種藥物中間體，可由右列路線合成(Ph代表苯基，部分反應條件略去)：已知：i)ii)RMgX易與含活潑氫化合物(HY)反應：RMgX+HY—→RH+，HY代表H2O、ROH、RNH2、

等。參照右述合成路線，設計以

和不超過3個碳的有機物為原料，制備一種光刻膠單體

的合成路線(其他試劑任選)。答案根據(jù)題目給出的流程，先將原料中的羰基還原為羥基，后利用濃硫酸脫水生成雙鍵，隨后將物質(zhì)與Mg在無水醚中反應生成中間產(chǎn)物，后再與CF3COCF3在無水醚中反應再水解生成目標化合物。2.[2024·湖南，17(6)]化合物H是一種具有生物活性的苯并呋喃衍生物，合成路線如右(部分條件忽略，溶劑未寫出)：依據(jù)題述流程信息，結(jié)合所學知識，設計以和Cl2CHOCH3為原料合成

的路線(HCN等無機試劑任選)。答案

和Cl2CHOCH3在TiCl4的作用下發(fā)生類似反應⑥的反應得到

，

與HCN加成得到

，

酸性水解得到

，再發(fā)生縮聚反應得到

，具體合成路線見答案。3.[2022·湖南，19(7)]物質(zhì)J是一種具有生物活性的化合物。該化合物的合成路線如右：參照右述合成路線，以

和

為原料，設計合成

的路線(無機試劑任選)。答案結(jié)合G→I的轉(zhuǎn)化過程可知，可先將轉(zhuǎn)化為

，再使

和

反應生成

，并最終轉(zhuǎn)化為

。返回KESHIJINGLIAN課時精練答案12345671.答案12345672.答案12345673.答案12345674.答案12345675.答案12345676.(1)C7H8O苯甲醛(2)(3)

+HOCH2CH2OH

+H2O取代(酯化)反應(4)CH3CH==CHCHO

CH2==CH2

C2H5OH

CH3CHO

答案12345677.(1)2?硝基甲苯(或鄰硝基甲苯)

(2)氧化反應硝基和醛基(3)(4)答案12345677.(5)1234567答案1.沙羅特美是一種長效平喘藥，其合成的部分路線如圖：請寫出以、、CH3NO2為原料制備

的合成路線流程圖(無機試劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。1234567答案答案1234567答案根據(jù)已知的流程圖A→E的轉(zhuǎn)化過程可推知，若要制備

，則需將與(CH3)2C(OCH3)2發(fā)生取代反應得到

，再與CH3NO2反應得到

，再利用羥基的消去反應引入碳碳雙鍵，將碳碳雙鍵與硝基通過加氫最終還原生成氨基，合成路線見答案。2.一種藥物中間體合成路線如右：1234567答案設計以F和CH2==CHCHO為起始原料，合成

的路線(其他試劑任選)。1234567答案答案1234567答案仿照E+F→G→H的轉(zhuǎn)化過程，F(xiàn)與NH3轉(zhuǎn)化：

，CH2==CHCHO轉(zhuǎn)化為丙烯酸，

和丙烯酸在醋酸鈀作用下轉(zhuǎn)化為

后再發(fā)生H→I的反應生成

。3.苯并環(huán)己酮是合成萘(

)或萘的取代物的中間體。由苯并環(huán)己酮合成1?乙基萘的一種路線如圖所示：1234567答案已知：寫出用CH3COCH3和CH3MgBr為原料制備

的合成路線(其他試劑任選)。1234567答案答案1234567答案以CH3COCH3、CH3MgBr為原料合成

，

可由CH2==C(CH3)2和溴發(fā)生加成反應得到，CH2==C(CH3)2可由(CH3)3COH發(fā)生消去反應得到，(CH3)3COH可由CH3COCH3、CH3MgBr反應得到。4.阿司匹林

是一種用途很廣的消炎鎮(zhèn)痛藥物?？梢酝ㄟ^以下方法合成：1234567答案已知：3CH3COOH+PCl3—→3CH3COCl+H3PO3結(jié)合題中信息，以苯酚、異丁烯為原料(其他無機原料自選)合成聚合物

的流程路線如下：1234567答案請完善合成流程省略部分。1234567答案答案5.已知：1234567答案參照上述合成路線，以和化合物B為原料(無機試劑任選)，設計制備

的合成路線。1234567答案答案1234567答案由A+B—→C的原理是B中兩酯基之間的碳原子取代A中的溴原子，構(gòu)成四元環(huán)，因而應先將

轉(zhuǎn)化成鹵代烴，之后完全類比C→D→E的變化即可。6.有機物L是一種治療各種疼痛以及減輕發(fā)熱癥狀藥物的主要成分，工業(yè)上一種利用煤化工產(chǎn)品制備L的流程如圖所示。1234567答案回答下列問題：(1)C的分子式為

；D的化學名稱為

。

(2)K的結(jié)構(gòu)簡式為

。

C7H8O苯甲醛1234567答案(3)G+H—→I的化學方程式為______________________________________________________；反應類型為

。

+HOCH2CH2OH+H2O取代(酯化)反應1234567答案(4)根據(jù)右述流程，設計利用乙烯制備2?丁烯醛的流程(無機試劑任選)。答案CH2==CH2

C2H5OH

CH3CHO

CH3CH==CHCHO1234567答案B在氫氧化鈉溶液的作用下，發(fā)生取代反應生成C(

)，則B為

，A與氯氣在光照條件下生成B，則A為

，C在催化劑加熱作用下被氧氣氧化生成D，D為

，D先發(fā)生加成反應，再發(fā)生消去反應生成F(

)，F(xiàn)中醛基被氧化，酸化后生成G(

)，1234567答案G與乙二醇發(fā)生取代反應生成I(

)，I發(fā)生加聚反應生成J(

)，J發(fā)生取代反應生成L(

)，K為

。7.靛藍類色素廣泛用于食品、醫(yī)藥和印染工業(yè)。靛藍(化合物X)和多環(huán)化合物Y的一種合成路線如右所示(部分反應條件或試劑略去)。1234567答案已知：(1)B的名稱是__