高考化学一轮复习 同步课件 大单元五　第十五章　第58讲　有机合成与有机合成路线的设计（浙江版）

第十五章

第58讲

有机合成与有机合成路线的设计1.知道有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化。2.掌握碳骨架构建和官能团引入、转化的一般方法。3.体会有机合成在创造新物质、提高生活质量及促进社会发展等方面的重要贡献。复习目标课时精练考点一有机合成中碳骨架的构建与官能团的转化考点二分析有机合成流程，模仿设计合成路线内容索引有机合成中碳骨架的构建与官能团的转化考点一(一)有机合成中碳骨架的构建1.碳链的增长当原料分子中的碳原子数少于目标分子中的碳原子数时，可以通过引入含碳原子的

等方式使碳链增长。(1)卤代烃的取代反应①CH3CH2Br

(生成羧酸)。②CH3CH2Br

(生成胺)。CH3CH2CNCH3CH2COOHCH3CH2CNCH3CH2CH2NH2官能团(2)醛、酮的加成反应①丙酮与HCN合成丙烯酸甲酯。②乙醛与格氏试剂CH3CH2MgBr合成2⁃丁醇CH3CHO

。③羟醛缩合反应(以乙醛为例)CH3CHO+CH3CHO

。2.碳链的缩短(1)氧化反应可以使烃分子链缩短，如

、

及芳香烃的侧链被酸性KMnO4溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮。(2)脱羧反应无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CH3COONa+NaOH

+Na2CO3。烯烃炔烃CH4↑3.成环反应(1)第尔斯⁃阿尔德反应，如：+‖

；

。(2)成环醚，如：

。(3)成环状酯，如：

+H2O。1.[2024·浙江1月选考，21(5)改编]请将下列合成路线补充完整。对点训练2.已知：①

，②

。请以

和CH2==CHCHO为原料制备

，写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。答案3.已知：

。设计以

和

为原料制备

的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用)。答案

对比

与

和

的结构简式并根据题给信息可知，需要由

转化为

，官能团的变化由1个碳碳双键变为2个碳碳双键，联想官能团之间的相互转化，

与Br2发生加成反应生成

，

在NaOH醇溶液中发生消去反应生成

，

与

发生加成反应生成

，

与H2发生加成反应生成

。(二)官能团的引入与转化1.官能团的转化(1)用衍变关系引入官能团，如：卤代烃

伯醇(R—CH2OH)醛(R—CHO)羧酸(R—COOH)。(2)通过不同反应，增加官能团的个数，如：CH3CH2OHCH2==CH2

HOCH2CH2OH。(3)通过不同反应，改变官能团的位置，如：CH3CH2CH2OHCH3CH==CH2。2.有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应，可以实现有机化合物类别的转化，并引入目标官能团。请仔细观察下图，以乙烯的转化过程为例，列出实现官能团引入的方法。官能团引入方法碳卤键①乙烯与HX、X2(X代表卤素原子，下同)的加成；②乙醇与氢卤酸(HX)的取代羟基①乙烯与水的加成；②乙醛与氢气的加成；③CH3CH2X在碱性条件下的水解；④乙酸在LiAlH4作用下的还原醛基乙醇在铜或银催化条件下的氧化反应羧基①乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化；②乙醛被银氨溶液或新制氢氧化铜氧化，酸化注意

上述转化过程以乙烯举例，但每一步转化均代表一类物质(官能团)的转化关系，如碳链上引入卤素原子可以通过烯烃(碳碳双键)与HX加成或醇(醇羟基)与浓HX取代反应来制备。4.请用合成反应流程图表示出下列最合理的合成路线。(1)将乙醇转化成乙二醇(改变官能团的数目)。对点训练答案

CH3CH2OHCH2==CH2

(2)将1⁃丙醇转化成2⁃丙醇(改变官能团的位置)。答案

CH3CH2CH2OHCH3CH==CH2

5.请设计以乙烯为主要原料合成乙二酸二乙酯(无机试剂任用)的合成路线流程图。答案(三)官能团的保护问题1.碳碳双键：在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。HOCH2CH==CHCH2OH_______________________

。HOCH2CH2CHClCH2OHHOOC—CH==CH—COOH2.酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。。_________3.醛基(或酮羰基)：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。(1)

__________

。HO—CH2CH2—OH(2)

。4.氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。___________________。5.醇羟基、羧基可以成酯保护。6.观察分析下列有机合成路线，回答问题。对点训练设置①②两步的目的分别是______________________________________

。①保护酚羟基，②保护氨基，防止第③步中酚羟基、氨基被NaClO氧化7.观察合成绿原酸的流程片段，解答下列问题。设计K→L步骤的目的是

，写出该步骤的化学方程式：

。保护特定羟基(或使特定位置的羟基发生反应)返回分析有机合成流程，模仿设计合成路线考点二1.合成路线的分析方法把合成分子划成小碎片，寻找这些碎片的来源：碳原子数以及碳链；官能团的连接以及性质。再用顺推法或逆推法分析，将这些碎片联系起来。AB目标产物如：合成路线流程图示例：CH3CH2ClCH3CH2OHCH3COOCH2CH32.合成路线的设计步骤设计反应步骤，信息来源三个方面：(1)常规衍生关系的合成路线。(2)从题中合成路线中获取信息。(3)同时注意反应的先后顺序，引入官能团的先后顺序，主要考虑不同试剂对不同官能团的相互影响，避免产生更多的副产物，导致目标产物产率降低。例

[2022·海南，18(7)]黄酮哌酯是一种解痉药，可通过如下路线合成：设计以

为原料合成

的路线(其他试剂任选)。已知：+CO2。[思路分析]第一步：结构对比对比原料及产物的结构简式可知，引入羧基、羟基和酮羰基，由流程图与题中所给相关信息设计初步方案：根据反应根据氧化反应第二步：路线整合由此可得合成路线：1.[2024·浙江6月选考，21(5)]某研究小组按如图路线合成抗炎镇痛药“消炎痛”(部分反应条件已简化)。已知：吲哚⁃2⁃甲酸()是一种医药中间体，设计以

和CH3CHO为原料合成吲哚⁃2⁃甲酸的路线(用流程图表示，无机试剂任选)。答案

乙醛与HCN加成得到

，

被催化氧化为

，

酸性水解得到

，

与

反应得到

，

与HCl反应得到

，具体合成路线见答案。2.[2022·浙江6月选考，31(4)]某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。已知：①

；②

设计以CH2

和CH3NH2为原料合成

的路线(用流程图表示，无机试剂任选)。答案；CH2==CH2

CH3CH2Cl，NH3

乙烯首先氧化得到环氧乙烷(

)，乙烯和HCl加成生成CH3CH2Cl，之后NH3和

反应生成

，再和CH3NH2反应生成

，结合信息②和CH3CH2Cl反应得到

，具体流程见答案。3.[2024·湖南，17(6)]化合物H是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物，合成路线如右(部分条件忽略，溶剂未写出)：依据流程信息，结合所学知识，设计以

和Cl2CHOCH3为原料合成

的路线(HCN等无机试剂任选)。答案

和Cl2CHOCH3在TiCl4的作用下发生类似反应⑥的反应得到

，

与HCN加成得到

，

酸性水解得到

，再发生缩聚反应得到

，具体合成路线见答案。返回课时精练精练高频考点提升关键能力答案1234561.答案1234562.答案1234563.答案1234564.

答案1234565.(1)羟基、氨基(2)

(3)(或

)答案1234565.(4)答案1234566.(1)酯基、碳溴键(2)

(3)C(4)

(5)1.[2021·浙江6月选考，31(6)]以乙烯和丙炔酸为原料，设计如图化合物的合成路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)。123456答案答案123456答案

由逆向合成法可知，丙炔酸应与

通过酯化反应得到目标化合物，而

中的羟基又能通过

水解得到，乙烯与Br2加成可得

。2.(2024·丽水、湖州、衢州高三下学期教学质量检测)已知：

设计以苯甲醇和CH3NO2为原料，合成

的路线(用流程图表示，无机试剂任选)。123456答案答案3.化合物G是重要的药物中间体，以有机物A为原料制备G，其合成路线如下：123456答案参考上述合成路线，写出以1⁃丙醇、丙二酸二甲酯(CH3OOCCH2COOCH3)、尿素[CO(NH2)2]为起始原料制备

的合成路线(其他试剂任选)。123456答案答案123456答案

参考流程信息知，可将CH3CH2CH2OH转化为CH3CHBrCH3，再与CH3OOCCH2COOCH3发生取代反应生成

，接着与尿素发生取代反应得到目标产物。4.沙罗特美是一种长效平喘药，其合成的部分路线如图：123456答案请写出以

、

、CH3NO2为原料制备

的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。123456答案答案123456答案

根据已知的流程图可推知，若要制备

，则需使

与(CH3)2C(OCH3)2发生取代反应得到

，再与CH3NO2反应得到

，再利用羟基的消去反应引入碳碳双键，将碳碳双键与硝基通过加氢最终还原生成氨基，再与NH3反应得到目标产物，合成路线见答案。5.(2024·宁波十校高三模拟)化合物J是一种用于降血脂的药物，其合成路线如图：已知：①

结构与苯相似；②R—ClR—NH—NH2(R代表烃基)。请回答：123456答案(1)化合物I含有的官能团名称是

。羟基、氨基(2)反应⑤为取代反应，产物中有HBr，则F的结构简式是

。123456答案(3)化合物A的分子式为C7H10N2，写出反应①的化学方程式：________________________________

。123456答案(或

)(4)设计以氯苯为原料合成物质K()的路线(用流程图表示，无机试剂任选)。123456答案答案123456答案

化合物A的分子式为C7H10N2，A与HCl在一定条件下反应生成B(

)，可推知A为

，

与H2N—NH2发生类似已知②的反应生成C(

)，C与

在加热条件下反应生成D，D与过氧化物在加热条件下反应生成E，E与F在一定条件下反应生成G，123456答案

结合G的结构简式，反应⑤为取代反应，产物中有HBr，则F的结构简式是

，G在硫酸作用下反应生成H，H与I(

)反应生成J。6.(2025·嘉兴高三一模)某研究小组按右侧路线合成治疗原发性高血压的药物替米沙坦。已知：①

；②

；③化合物F能发生银镜反应。123456答案请回答：(1)化合物I的官能团名称是

。(2)化合物F的结构简式是

。123456答案酯基、碳溴键(3)下列说法不正确的是

(填字母)。A.N—H给出H+的能力：A<BB.G→H过程中只涉及加成反应、消去反应C.H→J过程中K2CO3的作用是增大H和J

的接触面积，使反应充分进行D.替米沙坦的分子式为C33H30N4O2123456答案C123456答案

A到B发生取代反应，可以得到B的结构简式为

，B到D发生已知①的反应，D的结构简式为

，根据D和F的分子式，且F可以发生银镜反应，可以得出F的结构简式为

，123456答案

F通过硝化反应得到G，根据G的分子式和最后产物的结构简式可知G的结构简式为

，G到H发生已知②的反应，得到H的结构简式为

，H到J发生取代反应，—NH—上123456答案

H原子被取代得到J，J的结构简式为