第29讲：逆向思维：有机合成路线设计的基本方法-讲义

第(29第(29)讲班级学号 姓名课题：有机合成路线设计的基本方法二轮讲义一、考向分析（首行缩进2个汉字，五号，黑体）1．2025年各省市高考关于“有机合成路线设计”考点考情统计省份全开放（无机试剂任选）半开放（补全）没考全国√安徽√北京√重庆√福建√甘肃√广东√广西√海南√河北√河南√黑吉辽蒙√湖北√湖南√江苏√江西√山东√陕晋青宁√上海√四川√天津√云南√浙江1月√浙江6月√合计101042．考点命题特点分析除河北、河南、湖北、云南四省市未设置该考点，有机合成路线的设计仍是有机综合题中压轴的考点。与往年相比，“全开放”的有机合成路线设计的比例在减少，而“半开放”的补全合成路线设计的比例正在增加，已达50%。该考点始终围绕“碳骨架的构建和官能团的转化”设问，对学生学习有机化学情况进行综合考量，可检查出学生对知识的学习、实践、应变以及分析问题和解决问题能力。二、重温经典例1.（2025全国卷T29）艾拉莫德(化合物F)有抗炎镇痛作用，可用于治疗类风湿关节炎。F的一条合成路线如下(略去部分条件和试剂)。已知反应：胺酸酐其中RL是较大烃基，RS是较小烃基或氢回答下列问题：(7)参照反应①和②，利用和完成杀菌剂乙霉威()的合成路线：【答案】（7）【解析】（7）参照反应①和②，，即先还原后取代。合成路线：需要先引入-NO2然后被还原为-NH2的过程，在将-NH2上的一个H原子被取代：。例2(黑吉辽蒙19)含呋喃骨架的芳香化合物在环境化学和材料化学领域具有重要价值。一种含呋喃骨架的芳香化合物合成路线如下：回答下列问题：（6）参考上述路线，设计如下转化。X和Y的结构简式分别为_______和_______。【答案】（6）【解析】（6）参考上述路线，可先将消去生成，再与反应生成，与在一定条件下得到目标产物，故答案为：；。例3(2025山东T19）麻醉药布比卡因(I)的两条合成路线如下：已知：Ⅰ．Ⅱ．回答下列问题：(6)以，，为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线。【答案】(6) H2【解析】（6）由原题信息可知，若先与氢气加成，应得到，两处-NH-均可发生取代。因此，应先发生取代反应，再与氢气加成，故设计路线如下：例4(2025上海·有机题)化合物G是合成降压药福辛普利的中间体。结合题目信息，给出以HCHO和为原料，合成的路线(无机试剂任选)_______。【答案】。【解析】和甲醛发生已知反应生成，羟基发生消去反应生成，再发生加聚反应生成产物，故流程为：。例5（2025江苏T15）G是一种四环素类药物合成中间体，其合成路线如下：写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和两碳以下的有机试剂任用，合成路线示例见本题题干)。【答案】（5）【解析】（5）根据目标产物逆向分析，目标产物为聚酯，其单体为和，其中可由先水解再酸化获得，而含有2个，流程中物质G含有结构，该结构是由被还原而来，则可由被还原而来，而可视为的亚甲基上的H原子被环己基取代，这一步骤与题给流程中的反应类似，因此可由与在和作用下反应生成，可由与HBr反应制得。具体合成路线为：。例6（2025北京T17）一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下已知：①②试剂a是。（4）以G和M为原料合成P分为三步反应。已知：①M含有1个sp杂化的碳原子。M的结构简式为_______。②Y的结构简式为_______。（5）P的合成路线中，有两处氨基的保护，分别是：①A→B引入保护基，D→E脱除保护基；②_______。【答案】（4）①②（5）E→F引入保护基，Y→P脱除保护基【解析】（4）①根据M的分子式和M含有1个sp杂化的碳原子，得出M的结构简式为：；②M()与G发生加成反应，结合P结构加以分析，被加成的结构为N=C，故X的结构简式为：，X在碱性条件下脱除CH3OH得到Y，故Y的结构简式为：（5）根据推断结果分析，另一处保护氨基的反应为：E→F引入保护基，Y→P脱除保护基。例7（2025海南T18）药物I的一种合成路线如下：其中G为回答问题：（7）比照上图合成I的路线信息，从出发，辅之以C6H5CH2Cl及一个或两个碳的有机物(无机试剂任选)，设计合成的路线。已知：①羧基在催化氢化条件下不被还原；②。【答案】（7）【解析】结合题干和已知信息，苯酚发生A→F的一系列反应可生成，再发生H→I的反应生成，再经取代反应生成，再经消去和酸化两步合成目标产物，合成路线为：。三、知识重构有机原料中间体有机原料中间体1中间体2反应试剂反应条件反应试剂反应条件……目标产物2．各类有机物的相互转化3．各类官能团的引入方法官能团引入方法羟基烯烃与水加成反应卤代烃水解反应醛(酮)催化加氢反应酯类水解反应多糖发酵羟醛缩合反应醛(酮)与格氏试剂反应后在酸性条件下的水解反应碳卤键①烷烃与卤素单质的取代反应②烯烃α－H与卤素单质光照下的取代反应③苯环上的烷基与卤素单质在催化剂下的取代反应④烯烃(炔烃)与卤素单质或HX的加成反应⑤醇类与HX的取代反应等碳碳双键①卤代烃的消去②醇的消去③炔烃的不完全加成醛基①RCH2OH(伯醇)氧化②羟醛缩合③烯烃臭氧氧化羧基①醇或醛的氧化②酯类的水解、③醛(酮)与HCN加成后在酸性条件下水解生成α－羟基酸④苯的同系物被高锰酸钾氧化酯基酯化反应4．构建碳骨架的方法(1)利用HCN的加成增长碳链(2)利用羟醛缩合增长碳链(3)利用氧化反应缩短碳链(4)利用周环反应成环5．官能团的保护在引入一个新官能团或将某一官能团加以转换时，若反应会影响分子中原有的官能团，则应对这一官能团进行保护。一般来讲，包括两个阶段：引入保护基、脱除保护基。保护酚羟基：酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化方法①：先与CH3I反应保护，后用H2SO4与之反应得到酚羟基。方法②：先用NaOH溶液转化为酚钠，后酸化重新转化为酚：例：先消耗它，再生成它，就是为了保护它。保护氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化方法①：先用盐酸转化为盐，后用NaOH溶液重新转化为氨基方法②：如先生成硝基，再用Fe/HCl还原成氨基。保护碳碳双键碳碳双键易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化方法：先用氯化氢通过加成反应转化为氯代物，后用NaOH醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键保护醛基：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。醛基易被氧气、银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化方法：如R-CHO先与R-CH2OH反应保护，再用如下反应复原。四、模型建构小结：五、教学策略1．重视夯实基础，熟练掌握各类有机物的转化关系，精准控制反应条件细节；2．立足有机反应的本质，引导学生分析碳骨架和官能团的变化，切莫生搬硬套题中信息；3．帮助学生构建分步验证的解题流程，完善解题模型，把逆合成分析法作为核心思维工具。面对复杂合成题，可采用“五步设