内容正文:
聚焦思路方法 突破有机路线
基于你设计的合成路线,回答下列问题:(a)最后一步反应中,有机反应物为___________(写结构简式)。(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学方程式为___________。(c)从苯出发,第一步的化学方程式为___________(注明反应条件)。
例1(2023广东20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CO、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):
以苯、乙烯和CO为含碳原料,利用反应③和⑤原理,合成化合物ⅷ:
经 典 回 顾
O2
HI
FeBr3
合成路线如下:
反应⑤
反应④
反应②
反应③
CO
例1(2023广东20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CO、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):
请你设计化合物ⅷ的合成路线(不用写反应条件)。
以苯、乙烯和CO为含碳原料,利用反应③和⑤原理,合成化合物ⅷ:
经 典 回 顾
原型
O2
O2
一、掌握方法——逆推法(从产物逐步推导到原料)
1、逆推法的基本思路
有机合成路线设计的方法有:正推法,逆推法,正逆结合法,其中逆推法是最常用的方法。它的基本思路是先找出生成目标产物的第一个中间体1,继续找出中间体1的上一步反应物中间体2;依次倒推,最后到达基础原料。如下图:
目标产物
中间体1
......
中间体2
基础原料
向着原料的方向前进
有机合成路线设计
原料
O2
逆推法的基本思路
HI
FeBr3
反应⑤
反应④
反应②
反应③
CO
2、逆推法的解题思路:
原型
O2
O2
苯、乙烯和CO为含碳原料,利用反应③和⑤原理,合成化合物ⅷ
断键
断键
二 、夯实基础
熟练掌握烷烃、芳香烃、不饱和烃、卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等常见有机物间的转化关系
如:1、由CH2=CH2制备CH3COOH
有机合成路线设计
2、引入-OH的方法有哪些?
三 、巧用信息
信息1、Diels-Alder反应(成环反应)
、
5
1
2
3
4
6
5
1
2
3
4
6
5
1
2
3
4
6
5
1
2
3
4
6
信息解读:二烯烃发生1,4-加成,1与5、4与6连接成环;此反应也适用于烯与烯,烯与炔等。
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
6
5
如:
标号法:对于复杂的反应,可对相关原子进行编号
有机合成路线设计
例2(2020天津14题) 天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,可通过以下路线合成。
已知
(Z= —COOR,—COOH等)
经 典 回 顾
合成路线如下:
已 知
目标产物
中间体1
中间体2
中间体3
原料
原料
原型
原型
思路引导:
1.碳骨架的变化是什么?
2.新生成的官能团是什么?
3.产物的原型是哪个?
4.在产物的何处断键找到中间体1?
2、逆推法的解题思路(4步走)
找原型
析原型
善模仿
观察目标产物的结构(碳骨架和特征官能团),从已知或题干流程中找到产物的原型
分析原型反应的信息,弄懂反应机理
增长、
缩短
成环等
巧关联
进行类比迁移,将产物拆分成中间体
关联已学反应,思考如何由中间体(继续模仿)逐步逆推到原料
生成的官能团
信息2 醛、酮与格氏试剂(RMgX)的反应
信息解读:先加成后水解,格氏试剂中的烷基R3加到碳氧双键中带正电的C原子上,MgX加到带负电的O上
+
-
如:
-
+
加成
水解
(正负加成)
官能团变化:醛基或
酮羰基变-OH
三 、巧用信息
信息3.羟醛缩合反应(醛与醛、醛与酮、酮与酮)
H2O
加成
消去
信息解读:α-H先加到羰基(或醛基)的O上,再发生消去反应
CH3CHO、
如: 反应物是
如何由烯醛(酮)逆推反应物?
官能团变化:一个羰基或醛基
变成碳碳双键
三 、巧用信息
例3(2022江苏15题)化合物G可用于药用多肽的结构修饰,其人工合成路线如下:
(5)已知:①
(R和R'表示烃基或氢,R''表示烃基);
写出以
和CH3MgBr为原料制备
的合成路线流程图
经 典 回 顾
合成路线如下:
D E
已 知②
已 知①
目标产物
原型1
原型2
②
技巧 :
①先看已知信息(如典例2)
②如产物中出现已知信息中没有的官能团或原子,则需从
题干中寻找原型(如典例1,典例3)
拨云见日,如何破局
关键是要找到产物的第一个原型
根据什么找?去哪里找?
(4)书写流程:
有机合成路线设计
书写流程注意:①反应条件 ②不要写成反应方程式。
[归纳总结]
(1)合成线路:一般为单线合成或双线合成。
(2)分析方法:逆推法与正逆结合法
(3)解题思路:找原型→析原型→善模仿→巧关联
课后练习1.(2021广东)天然产物Ⅴ具有抗疟活性,某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略,Ph表示-C6H5):
已知:
(6)根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成 的路线。
反应④
合成路线如下:
原型
原型
一定条件
HOCH2CH2OH
已知信息
NaOH水溶液
∆
HOCH2CH2Cl
合成路线2:
课后练习2.(2022广东)基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料,可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
(6)选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,
写出制备高分子化合物VIII的单体的合成路线(不用注明反应条件)。
。
V VI
IV V
VI VII
合成路线如下:
提示:高分子化合物的合成需先找到生成高分子的小分子
CH2=CH2
课后练习3.(2022天津)14. 光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用异丁酸(A)为原料,按如图路线合成:
(6)已知:
R=烷基或羧基
参照以上合成路线和条件,利用甲苯和苯及必要的无机试剂,在方框中完成制备化合物F的合成路线。
参考答案
课后练习4.(2023浙江)21.某研究小组按下列路线合成胃动力药依托比利。
已知:
(5)利用以上合成线路中的相关信息,用苯甲醛为原料合成N-苄基苯甲酰胺( ( )
参考答案
课后练习5.(2023江苏)15.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)。
CH3COCl
参考答案
$$