高三化學一輪專題復習講義專題五第三講有機合成

2025屆高三化學一輪專題復習講義（23）專題五有機化學53有機合成（1課時）【復習目標】1．認識有機合成的關鍵是碳骨架的構建和官能團的轉化，了解設計有機合成路線的一般方法。2．能綜合應用有關知識設計有機合成路線。【重點突破】有機合成路線的設計。【真題再現(xiàn)】例1（1）（2022江蘇卷）化合物I是鞘氨醇激酶抑制劑，其合成路線如下：寫出以、和為原料制備的合成路線流圖___________(須用NBS和AlBN，無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。（2）（2022江蘇卷）化合物G可用于藥用多肽的結構修飾，其人工合成路線如下：已知：（R和表示烴基或氫，表示烴基）；寫出以和為原料制備的合成路線流程圖（無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）_______。（3）（2020·江蘇卷）寫出以CH3CH2CHO和為原料制備的合成路線流程圖（無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）。解析：（1）結合F→H可設計以下合成路線：（2）根據(jù)已知的第一個反應可知，與CH3MgBr反應生成，再被氧化為，根據(jù)已知的第二個反應可知，可以轉化為，根據(jù)流程圖中D→E的反應可知，和NH2OH反應生成；綜上所述，的合成路線為：（3）目標產(chǎn)物與流程中F結構類似。原料與D→E中反應物類似，發(fā)生取代反應。CH3CH2CHO→CH3CH2CH2OH→CH3CH2CH2Br，CH3CH2CH2Br與反應，利用流程中C→D→E→F路線合成。答案：（1）（2）（3）【知能整合】1．有機合成中官能團的轉變（1）官能團的引入（或轉化）方法官能團的引入—OH＋H2O；R—X＋H2O；R—CHO＋H2；RCOR′＋H2；R—COOR′＋H2O；多糖發(fā)酵—X烷烴＋X2；烯（炔）烴＋X2或HX；R—OH＋HXR—OH和R—X的消去；炔烴不完全加成—CHO某些醇氧化；烯烴氧化；炔烴水化；糖類水解—COOHR—CHO＋O2；苯的同系物被強氧化劑氧化；羧酸鹽酸化；R—COOR′＋H2O—COO—酯化反應（2）官能團的消除①消除雙鍵：加成反應。②消除羥基：消去、氧化、酯化反應。③消除醛基：還原和氧化反應。（3）官能團的保護被保護的官能團被保護的官能團性質(zhì)保護方法酚羥基易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化①用NaOH溶液先轉化為酚鈉，后酸化重新轉化為酚：②用碘甲烷先轉化為苯甲醚，后用氫碘酸酸化重新轉化為酚：氨基易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化先用鹽酸轉化為鹽，后用NaOH溶液重新轉化為氨基碳碳雙鍵易與鹵素單質(zhì)加成，易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化用氯化氫先通過加成轉化為氯代物，后用NaOH醇溶液通過消去重新轉化為碳碳雙鍵醛基易被氧化乙醇（或乙二醇）加成保護：（4）增長碳鏈或縮短碳鏈的方法舉例增長碳鏈2CH≡CH→CH2CH—C≡CH2R—Cleq\o(→,\s\up7(Na))R—R＋2NaClR—Cleq\o(→,\s\up7(HCN))R—CNeq\o(→,\s\up7(H＋),\s\do7(H2O))R—COOH增長碳鏈縮短碳鏈2．有機合成路線設計的幾種常見類型根據(jù)目標分子與原料分子在碳骨架和官能團兩方面變化的特點，合成路線的設計分為（1）以熟悉官能團的轉化為主型如：以CH2CHCH3為主要原料（無機試劑任用）設計CH3CH（OH）COOH的合成路線流程圖（須注明反應條件）。（2）以分子骨架變化為主型如：請以苯甲醛和乙醇為原料設計苯乙酸乙酯（）的合成路線流程圖（注明反應條件）。提示：R—Br＋NaCN→R—CN＋NaBr（3）陌生官能團兼有骨架顯著變化型（常為考查的重點）要注意模仿題干中的變化，找到相似點，完成陌生官能團及骨架的變化。如：模仿設計以苯甲醇、硝基甲烷為主要原料制備苯乙胺（）的合成路線流程圖。關鍵是找到原流程中與新合成路線中的相似點。（碳架的變化、官能團的變化；硝基引入及轉化為氨基的過程）【體系再構】【隨堂反饋】基礎訓練1．（2023·南京鹽城一模）茚草酮(H)是一種新型稻田除草劑，其人工合成路線如下：（1）茚草酮中含氧官能團的名稱為____________；B―→C的反應類型為________。（2）E的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：________________。①分子中含有苯環(huán)，堿性條件下能與新制氫氧化銅反應，生成磚紅色沉淀；②分子中有3種不同化學環(huán)境的氫原子。（3）F→G反應中有HCl產(chǎn)生，則X的結構簡式為____________。（5）寫出以和HCHO為原料，制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。2．（2023·南京三模）N-雜原蘇木素衍生物(G)具有潛在的免疫抑制活性，其合成路線如下：（1）A→B的反應在如圖所示的裝置(加熱裝置等已省略)中進行。裝置甲的主要作用為__________________。（2）C的分子式為C16H16O3，其結構簡式為________________。（3）D→E的反應類型為____________。（4）G的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：____________________。①分子中含有2個苯環(huán)，不同化學環(huán)境氫原子的個數(shù)之比為1∶2∶4∶4；②1mol該物質(zhì)與NaOH溶液反應，最多能消耗2molNaOH。（5）已知內(nèi)酰胺在一定條件下可轉化為聚內(nèi)酰胺：。寫出以為原料制備“尼龍-6”()的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。拓展訓練3．（2023·蘇錫常鎮(zhèn)一調(diào)）化合物G是一種酪氨酸激酶抑制劑中間體，其合成路線之一如下。（1）A分子中碳原子的雜化軌道類型為________。（2）B→C的反應類型為________。（3）C的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：________________。①分子中有4種不同化學環(huán)境的氫原子，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，但不能與溴水發(fā)生取代反應；②在堿性條件下發(fā)生水解反應，酸化后產(chǎn)物之一苯環(huán)上含有2種含氧官能團。（4）D→E的反應需經(jīng)歷D→M―→E的過程，M的分子式為C11H13NO4，則M的結構簡式為____________。（5）請寫出以和甲酸乙酯為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。4．（2023·鹽城三模）化合物H是四氫異喹啉阿司匹林衍生物，其合成路線如下：（1）A分子中碳原子的雜化軌道類型為________。（2）D中含氧官能團名稱為__________________。（3）D→E中有和E互為同分異構體的副產(chǎn)物生成，該副產(chǎn)物的結構簡式為__________。（4）G的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：_________。①屬于芳香族化合物，能發(fā)生銀鏡反應；②堿性條件下水解，酸化后得到3種分子中都有2種不同化學環(huán)境的氫原子。（5）寫出以CH3CHO和為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)?！倦S堂反饋】答案：1．（1）(酮)羰基、醚鍵取代反應（2）（3）2．（1）冷凝回流（2）（3）取代反應（4）（5）eq\o(――→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\do5(△))eq\o(――→,\s\up7(O2),\s\do5(催化劑，△))eq\o(――→,\s\up7(NH2OH·HCl),\s\do5(NaOH))eq\o(――→,\s\up7(H2SO4))eq\o(――→,\s\up7(NaOH))3．（1）sp2、sp3（2）還原反應（3）（4）4．（1）sp2、sp3（2）酰胺基、醚鍵（3）【課后作業(yè)】1．（2023·蘇州期末）有機物I是一種藥物合成的中間體，其合成路線如下：（1）B→C的反應類型為。（2）流程中設計E→F的目的。（3）A→B得到的產(chǎn)物若不經(jīng)提純，依據(jù)B到E的合成路線會生成一種與E互為同分異構體的副產(chǎn)物X，X的結構簡式為。。（4）B的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：。。①含有手性碳原子，與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應且能使Br2的CCl4溶液褪色；②堿性條件下水解后酸化生成2種有機產(chǎn)物，產(chǎn)物之一分子中只有2種不同化學環(huán)境的氫原子。（5）寫出以苯、甲苯、為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路線示例見本題題干)。2．（2023·泰州期末）有機物H是合成一種降血壓藥的中間體，其部分合成路線如下：（1）B分子中采取sp2雜化的碳原子數(shù)目為________。（2）D→E的反應類型為________。（3）F的分子式是C10H14O4，其結構簡式為____________________。（4）C的一種同分異構體同時滿足下列條件，其結構簡式為____________________。①屬于芳香族化合物，苯環(huán)上有2個取代基；②酸性條件下水解，得到的2種產(chǎn)物中均含有3種不同化學環(huán)境的氫原子。（5）已知：。寫出以、CH3OH和C2H5ONa為原料制備的合成路線流程圖（無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）。3．（2023·南京鹽城二模）化合物E是合成降糖藥瑞格列凈的重要中間體，其合成路線如下：（1）A→B的反應類型為________。（2）相同條件下，B的沸點比A的高，其主要原因是_______________________。（3）B→C的反應中有副產(chǎn)物X(C7H7OBr)生成，X的結構簡式為____________。（4）D的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：____________________________。①分子中含有苯環(huán)，且只含有2種不同化學環(huán)境的氫原子；②1mol該物質(zhì)與NaOH溶液反應，最多消耗4molNaOH。（5）已知：。寫出以和為原料制備的合成路線流程圖（無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）。4．（2023·蘇錫常鎮(zhèn)二模）一種藥物中間體有機物F的合成路線如下：（1）C―→D的反應類型為________。（2）原料A中混有雜質(zhì)，則E中會混有與E互為同分異構體的副產(chǎn)物X，X也含有1個含氮五元環(huán)。該副產(chǎn)物X的結構簡式為____________________。（3）D―→E反應過程分兩步進行，步驟①中D與正丁基鋰反應產(chǎn)生化合物Y（），步驟②中Y再通過加成、取代兩步反應得到E。則步驟②中除E外的另一種產(chǎn)物的化學式為________________。（4）A的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出其結構簡式：______________。①含有手性碳原子，且能使溴的CCl4溶液褪色。②酸性條件下水解能生成兩種芳香族化合物，其中一種產(chǎn)物分子中不同化學環(huán)境的氫原子個數(shù)比是