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微专题49 限定条件下的有机合成路线
1.(2023·河北·统考高考真题)2,5-二羟基对苯二甲酸是一种重要的化工原料,广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物;作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成的路线如下:
已知:
回答下列问题:
(6)阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一。试以碘甲烷、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯[]为原料,设计阿伏苯宗的合成路线 。(无机试剂和三个碳以下的有机试剂任选)
2.(2023·重庆·统考高考真题)有机物K作为一种高性能发光材料,广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如下所示,部分试剂及反应条件省略。
已知: (和为烃基)
(6)以和( )为原料,利用上述合成路线中的相关试剂,合成另一种用于OLED的发光材料(分子式为)。制备的合成路线为 (路线中原料和目标化合物用相应的字母J、N和M表示)。
常见的经典有机合成路线
1.一元合成路线
2.二元合成路线
3.芳香化合物的合成路线
①
②
一、有机合成的主要任务、原则和分析方法
1.有机合成的主要任务
实现目标化合物—
2.有机合成遵循的原则
①起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。
②应尽量选择步骤较少的合成路线。
③原子经济性高,具有较高的产率。
④有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
3.有机合成的分析方法
①正向合成分析法的过程:
②逆向合成分析法的过程:
二、有机合成的常用方法
1.有机合成中分子骨架的构建
①链增长的反应:加聚反应、缩聚反应、酯化反应;炔烃和醛中的不饱和键与HCN发生加成反应生成含有氰基(—CN)的物质,再经水解生成羧酸,或经催化加氢还原生成胺;羟醛缩合反应。
如CH≡CH
+CH3CHOCH3—CHCHCHO+H2O
②链缩短的反应:烷烃的裂化反应,酯类、糖类、蛋白质等的水解反应;烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成碳链缩短的羧酸或酮。
如+
RC≡CH
③由链成环的方法:
a.羟基酸酯化成环。
如+H2O。
b.第尔斯-阿尔德反应。
如+。
2.有机合成中官能团的转化
①官能团的引入。
引入官能团
引入方法
卤素原子
①烃与卤素单质(X2)发生取代反应;②不饱和烃与X2或HX发生加成反应;③醇与HX发生取代反应
羟基
①烯烃与水发生加成反应;②卤代烃碱性条件下发生水解;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
碳碳双键或
碳碳叁键
①某些醇或卤代烃的消去;②炔烃与H2、X2(卤素单质)或HX发生加成反应;③烷烃裂化
醛基
含—CH2OH结构的醇催化氧化
羧基
①醛被O2、银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化;②酯在酸性条件下水解;③某些苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化
②官能团的消除。
a.通过消除不饱和键(双键、叁键、苯环)。
b.通过、氧化或酯化反应等消除羟基。
c.通过或氧化反应等消除醛基。
d.通过反应消除酯基、肽键、卤素原子。
③官能团的保护。
a.醇羟基的保护:有机合成中的某些反应可能会使羟基受到影响,需要对羟基进行保护。此时,可以先将羟基转化为醚键,使醇转化为在一般反应条件下比较稳定的醚。相关合成反应结束后,再在一定条件下脱除起保护作用的基团(保护基),恢复羟基。
b.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,待其他基团氧化后再酸化将其转变为—OH。
c.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,待其他基团氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
④官能团转化的顺序:如在对硝基甲苯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KMnO4氧化—CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化。
1.(2023·江苏·统考高考真题)化合物I是鞘氨醇激酶抑制剂,其合成路线如下:
(6)写出以、和为原料制备的合成路线流图 (须用NBS和AlBN,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
2.(2023·海南·统考高考真题)局部麻醉药福莫卡因的一种合成路线如下:
回答问题:
(7)结合下图合成路线的相关信息。以苯甲醛和一两个碳的有机物为原料,设计路线合成 。
1.(2023·广东·统考高考真题)室温下可见光催化合成技术,对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于、碘代烃类等,合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略):
(5)以苯、乙烯和为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。
基于你设计的合成路线,