第5部分 专题9 第56讲 有机合成路线的设计(能力课)(教参)-【名师导航】2024年高考化学一轮总复习(新教材新高考)苏教版

第56讲　有机合成路线的设计(能力课) 　1.掌握官能团转化的有机合成路线设计。　2.掌握碳骨架改变的有机合成路线设计。 　官能团转化的合成路线设计 1．烃及其衍生物之间的衍变关系 2．官能团的引入 (1)引入碳卤键的方法 ①烃与卤素单质(X2)发生取代反应。 ②不饱和烃与卤素单质(X2)或卤化氢(HX)发生加成反应。 ③醇与HX发生取代反应。 (2)引入羟基(—OH)的方法 ①烯烃与水发生加成反应。 ②卤代烃碱性条件下发生水解反应。 ③醛或酮与H2发生加成反应。 ④酯的水解。 ⑤酚钠盐中滴加酸或通入CO2。 (3)引入碳碳双键或碳碳三键的方法 ①某些醇或卤代烃的消去反应引入或。 ②炔烃与H2、X2或HX发生加成反应引入。 ③烷烃裂化生成烯烃引入。 (4)引入—CHO的方法 某些醇的催化氧化(含有—CH2OH结构的醇)。 (5)引入—COOH的方法 ①醛被O2或银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化。 ②酯在酸性条件下水解。 ③苯的同系物(与苯环直接相连的碳原子上至少有一个氢原子)被酸性KMnO4溶液氧化。 3．官能团的消除 (1)通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)。 (2)通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。 (3)通过加成或氧化反应消除醛基。 (4)通过水解反应消除酯基、酰胺基、碳卤键。 4．官能团的保护 (1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变为—ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。 (2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，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。 (3)氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当酸性KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。 请设计合理方案用合成 (无机试剂任选，用反应流程图表示，并注明反应条件)。 已知：R—CH===CH2R—CH2—CH2—Br。 [解析]　可采用逆向推导法： [答案]　 (1)有机合成路线的表示方法 ABC……―→D (2)设计有机合成路线一般程序 ①分析目标分子和原料分子的结构及其差异。 ②根据二者差异联想有机反应或已知信息或题干信息，利用正推或逆推设计合成路线。 ③评价设计的合成路线(从步骤少，反应条件温和、便于操作、试剂原料廉价易得、便于提纯、绿色环保评价)优化最佳合成路线。 (3)逆推法设计示意图 在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标分子的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料。当得到几条不同的合成路线时，就需要通过优选确定最佳合成路线。 1．设计用2­苯基乙醇为原料合成的合成路线(其他无机试剂任选)。 [答案]　 2．设计用为原料合成的合成路线(其他无机试剂任选)。 [答案]　 　碳骨架改变的有机合成路线设计 1．链增长的反应 加聚反应；缩聚反应；酯化反应；利用题目信息所给的反应，如卤代烃的取代反应，醛、酮的加成反应等。 (1)醛、酮与HCN加成 (2)醛、酮的羟醛缩合(其中至少一种有α­H) (3)卤代烃与活泼金属作用 2R—Cl＋2Na―→R—R＋2NaCl (4)醛或酮与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇 (5)苯环上的烷基化反应 2．链缩短的反应 (1)烷烃的裂化反应； (2)酯类、糖类、蛋白质等的水解反应； (3)利用题目信息所给的反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应等。 3．成环的方法 (1)二元醇脱水成环醚； (2)二元醇与二元羧酸成环酯； (3)羟基酸分子间成环酯； (4)氨基酸分子间成环； (5)双烯合成：。 (2021·湖南选择性考试，T19节选)叶酸拮抗剂Alimta(M) 是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如图： 参照上述合成路线，以乙烯和为原料，设计合成的路线(其他试剂任选)。 [解析]　逆向推导法分析 [答案]　 设计有机合成路线的信息处理 (1)根据原料结构和目标分子结构，联想常规有机物转化。 (2)分析悟透题中已知信息及反应原理，迁移到有机合成路线设计中。 (3)结合原料结构和目标产物结构，在题干合成路线中寻找相似的转化反应，进而迁移至有机合成路线的设计中。 　根据已知信息设计合成路线 1．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)。 [解析]　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