第62讲 有机合成-【优化探究】2026高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版）

优化探究 大单元五　有机化学基础 专题15　有机化合物专项训练和综合应用 第62讲　有机合成 1 [导航·复习目标]　1.巩固常见有机物的转化及条件。2.掌握有机合成路线设计的一般思路及注意事项。 2 考点一　碳骨架的构建 考点二　官能团的引入和转化 练真题 明考向 考点三　有机合成路线的设计 课时作业62　有机合成 3 考点一　碳骨架的构建 4 1.碳链的增长 (1)卤代烃的取代反应 ①溴乙烷与氰化钠的反应：CH3CH2Br＋NaCNCH3CH2CN＋NaBr，CH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②溴乙烷与丙炔钠的反应：CH3CH2Br＋NaC≡CCH3CH3CH2C≡CCH3＋NaBr。 梳理 必备知识 5 (2)醛、酮的加成反应 ①丙酮与HCN的反应： ＋HCN 。 ②乙醛与HCN的反应：CH3CHO＋HCN 。 ③羟醛缩合(以乙醛为例)：CH3CHO＋CH3CHO 。 6 2.碳链的缩短 (1)与酸性KMnO4溶液的氧化反应 ①烯烃、炔烃的反应 如 __________________________。 CH3COOH＋ ②苯的同系物的反应 如 。 7 (2)脱羧反应 无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CH3COONa＋NaOH CH4↑＋ Na2CO3。 3.成环反应 (1)二元醇成环，如HOCH2CH2OH ＋H2O。 8 (2)羟基酸酯化成环，如 ＋H2O。 (3)氨基酸成环，如H2NCH2CH2COOH ＋H2O。 9 (4)二元羧酸成环，如HOOCCH2CH2COOH ＋H2O。 (5)利用题目所给信息成环，如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环： 10 1.(2025·广东湛江模拟)构建碳骨架反应是有机合成中的重要知识，其中第尔斯-阿尔德反应在合成碳环这一领域有着举足轻重的地位，其模 型为 提升 关键能力 ，则下列判断正确的是(　　) A.合成 的原料为 和 B.合成 的原料为 和 11 C.合成 的原料为 和 D.合成 的原料只能为 和 答案：B 12 解析：合成 的原料为 和 ，A错误； 中含有2个 碳碳双键，合成 的原料可以是 和 ，也可以是 和 ，C错误； 和 发生第尔斯-阿尔德反应也生成 ，D错误。 13 2.(2025·江苏盐城模拟)以丙烯为基础原料，可制备离子导体材料中有机溶剂的单体丙烯酸丁酯，其合成路线如下： 下列判断错误的是(　　) A.反应①是一个碳链增长的反应 B.反应②是还原反应，可以通过加成的方式实现 C.反应③需要的条件是浓硫酸和加热 D.该合成工艺的原子利用率为100% D 14 解析：对比反应①的反应物和生成物，可知反应①是一个碳链增长的反应，A项正确；反应②是醛基被还原为羟基，在一定条件下，醛基与H2加成可得到羟基，B项正确；反应③是酯化反应，反应条件是浓硫酸和加热，C项正确；反应③有水生成，故该合成工艺的原子利用率小于100%，D项错误。 15 3.已知烯烃在酸性KMnO4溶液中双键断裂规律为 某烯烃与酸性KMnO4溶液作用后得到两种有机产物：(CH3)2CO、 CH3CH2COOH，由此推断此烯烃可能的结构简式为(　　) A.(CH3)2C==C(CH3)2 B.CH3CH2CH==C(CH3)2 C.CH3CH==C(CH3)CH2CH3 D.(CH3)2C==C(CH3)CH2CH3 B 16 解析：某烯烃与酸性KMnO4溶液作用后得到两种有机产物：(CH3)2CO、CH3CH2COOH，由题给信息可知，有机物含有CH3CH2CH==、==C(CH3)2结构，则应为CH3CH2CH==C(CH3)2，故合理选项是B。 17 考点二　官能团的引入和转化 18 1.各类官能团的引入方法 梳理 必备知识 官能团 引入方法 碳卤键 ①烃、酚的取代； ②不饱和烃与HX、X2(X代表卤素原子，下同)的加成； ③醇与氢卤酸(HX)的取代 羟基 ①烯烃与水的加成； ②醛、酮与氢气的加成； ③卤代烃在碱性条件下的水解； ④酯的水解； ⑤葡萄糖发酵产生乙醇 19 官能团 引入方法 碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去； ②炔烃不完全加成； ③烷烃的裂化 碳氧双键 ①醇的催化氧化； ②连在同一个碳上的两个羟基脱水； ③寡糖或多糖水解可引入醛基； ④含碳碳三键的物质与水的加成 20 官能团 引入方法 羧基 ①醛基的氧化； ②酯、酰胺、肽、蛋白质、羧酸盐的水解 苯环上引入 不同的官能团 ①卤代：X2和FeX3； ②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热； ③烃基氧化； ④先卤代后水解 21 2.官能团的消除 (1)通过加成反应消除不饱和键(双键、三键)。 (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、肽键、碳卤键。 22 3.官能团的保护与恢复 (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________________________ HOCH2CH2CHClCH2OH HOOC—CH==CH—COOH。 23 (2)酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 。 24 (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 。 ② 。 25 (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。 26 1.(2025·江苏徐州模拟)下列反应中，不可能在有机物中引入羧基的是 (　　) A.卤代烃的水解 B.有机物RCN在酸性条件下水解 C.醛的氧化 D.烯烃的氧化 提升 关键能力 解析：卤代烃水解引入了羟基，RCN水解生成RCOOH，RCHO被氧化生成RCOOH，烯烃如RCH==CHR被氧化后可以生成RCOOH。 A 27 2.(2025·广东茂名模拟)有机物甲的分子式为C7H7NO2，可以通过如图路线合成(分离方法和其他产物已省略)。下列说法不正确的是(　　) 28 A.甲的结构简式为 ，可发生取代反应、加成反应 B.步骤Ⅰ反应的化学方程式为 ＋ ＋HCl C.步骤Ⅱ在苯环上引入醛基，步骤Ⅳ的反应类型是取代反应 D.步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是保护氨基不被氧化 答案：A 29 解析：戊是 ，步骤Ⅳ中酰胺基发生水解得到甲， 则甲为 ，含有氨基、羧基和苯环，可以发生取代反应、 30 加成反应，A错误；步骤Ⅱ中生成物含—CHO，则该步引入醛基，戊的 结构简式为 ，步骤Ⅳ是戊中的酰胺基发生水解反 应，则反应类型是取代反应，C正确；氨基易被氧化，因此步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是保护氨基不被氧化，D正确。 31 3.(2025·河北唐山模拟)重要的有机合成中间体W是一种多环化合物，以下为W的一种合成路线(部分反应条件已简化)： 32 已知：(ⅰ) ＋ ＋R1OH； (ⅱ)2CH3CHO 33 结合D→E的反应过程，说明由B→C这步转化的作用是___________。  解析：由结构简式可知，A、E中都含有羰基，则B→C转化的作用是保护羰基。 保护羰基 34 考点三　有机合成路线的设计 35 1.基本流程 梳理 必备知识 36 2.合成路线的核心 合成路线的核心在于构建目标化合物分子的碳骨架和引入必需的官能团。 3.合成路线的推断方法 (1)正推法 ①路线：某种原料分子目标分子。 ②过程：首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同，包括官能团和碳骨架两个方面的异同；然后，设计由原料分子转向目标化合物分子的合成路线。 37 (2)逆推法 ①路线：目标分子原料分子。 ②过程：在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料。 (3)优选合成路线的依据 ①合成路线是否符合化学原理。 ②合成操作是否安全可靠。 ③绿色合成。绿色合成主要出发点是有机合成中的原子经济性；原料的绿色化；试剂与催化剂的无公害性。 38 1.(2025·江苏徐州模拟)一种合成抗病毒生物活性类化合物G的路线部分如下： 提升 关键能力 39 已知： 40 写出以 、 为原料制备 的合成路线流程图 ______________________________________________________。  (无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) 答案： 41 解析： 与Br2发生加成反应生成 ， 先发生消去反应再酸化得到 ， 与 反应生成 ， 与HCl反应生成 ，合成路线为 42 2.(2025·浙江宁波模拟)已知： ① ； ② 。 43 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。 ________________________________________ ________________________________________________ 44 解析：根据题给已知条件，对甲基苯酚与HOCH2CH2Cl反应能得到 ，之后发生水解反应得 ，得到 目标产物需要利用已知反应①。 45 3.(2025·四川成都模拟)物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下： 46 参照上述合成路线，以 和 为原料，设计合成 的路线(无机试剂任选)。 ______________________________________________________ 47 答案： 48 解析：结合G→I的转化过程可知，可先将 转化为 ，再使 和 反应生成 ， 并最终转化为 。 49 练真题 明考向 50 1.(2024·江苏卷，节选)F是合成含松柏基化合物的中间体，其合成路线如下： 51 已知：HSCH2CH2SH与HOCH2CH2OH性质相似。写出以 、 、HSCH2CH2SH和HCHO为原料制备 的合成路线流程图______(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。  52 答案： 53 解析：结合题干中物质E生成F的结构变化可推断 与HSCH2CH2SH反应可生成目标产物的 部分；产物的 部分可由 生成 后与HCHO反应增长碳链得到，故设计合成路线： 54 2.(2023·江苏卷，节选)化合物Ⅰ是鞘氨醇激酶抑制剂，其合成路线如下： 55 已知：B的分子式为C2H3OCl，G的分子式为C8H8Br2。 写出以 、 和CH2==CH2为原料制备 的合成路线流程图______(须用NBS和AIBN，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)。  56 答案：CH2==CH2BrCH2CH2Br 57 解析：先用逆合成法由产物入手来推断合成路线。参考合成路线H→I， 合成 ，需要先合成 ；参考合成路线 E→F→H、C→D，且卤代烃能在NaOH水溶液中发生水解反应，则 由 反应得到，得到 需要 合成BrCH2CH2Br和 ，反应物 水解后加入稀盐酸得到 ，CH2==CH2与Br2加成得到BrCH2CH2Br，合成路线见答案。 58 3.(2022·河北卷，节选)舍曲林(Sertraline)是一种选择性5－羟色胺再摄取抑制剂，用于治疗抑郁症，其合成路线之一如下： 59 已知： (ⅰ)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子 60 (ⅱ) (ⅲ) ＋ W是一种姜黄素类似物，以香兰素( )和环己烯 ( )为原料，设计合成W的路线_____________________________ (无机及两个碳以下的有机试剂任选)。 61 答案： 62 解析：根据题给信息(ⅲ)，目标物质W可由2个 与1个 合成，故设计合成路线如下： 63 课时作业62　有机合成 64 一、选择题(每小题3分) 1.某药物中间体合成路线如图(部分产物已略去)，下列说法不正确的是 (　　) 2 3 4 5 6 7 8 1 A.步骤①、③的目的是保护A中的某官能团 B.A的结构简式 C.1 mol C与足量NaOH溶液反应，可消耗2 mol NaOH D.E在一定条件下可以发生缩聚反应，生成高分子化合物 B 65 解析：由逆合成法，E发生酯化反应生成 2 3 4 5 6 7 8 1 ，可知E为 HOCH2CH2C(CH3)2COOH，D为HOCH2CH2C(CH3)2COONa，A与乙酸反应生成B，B发生氧化反应生成C，C发生水解反应得到D，则C为CH3COOCH2CH2C(CH3)2COOH，B为CH3COOCH2CH2C(CH3)2CHO，则A为HOCH2CH2C(CH3)2CHO。A项，步骤①、③的目的是保护A中的羟 基，故A正确；B项，由分析可知A为HOCH2CH2C(CH3)2CHO，故B错误；C项，C为CH3COOCH2CH2C(CH3)2COOH，1 mol C含有的酯基和羧基各消耗1 mol NaOH，1 mol C与足量NaOH溶液反应，可消耗2 mol NaOH，故C正确；D项，E为HOCH2CH2C(CH3)2COOH，含有羟基、羧基，E在一定条件下可以发生缩聚反应，生成高分子化合物，故D正确。 66 2.“达芦那韦”是一种HIV-1蛋白酶抑制剂，其合成路线中的某片段如图所示： 2 3 4 5 6 7 8 1 下列说法正确的是(　　) A.a的一氯代物有3种 B.b与有机物CH3OOCH含有的 官能团相同 C.c能发生取代反应、加成反应 D.d的分子式为C11H18N C 67 解析：A项，a分子中的氢原子有5种，一氯代物有5种，A错误；B项， b含有醛基，有机物CH3OOCH含有酯基，含有的官能团不相同，B错误；C项，c含有苯环，因此能发生取代反应、加成反应，C正确；D项，根据d的结构简式可知其分子式为C11H17N，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 68 3.如图，有机物M在四异丙氧基钛催化下发生异构化反应得到天然有机 合成中重要的合成前体烯基二醇(N)。下列说法错误的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 1 A.M和N均能使酸性KMnO4溶液褪色 B.M和N均能发生消去反应 C.M和N分子中含有手性碳原子的数目不同 D.1 mol M和1 mol N 均完全燃烧时，后者耗氧量多16 g D 69 解析：A.由结构简式可知，M分子中含有的羟基，N分子中含有的碳碳双键和羟基，均能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，故A正确；B.由结构简式可知，M和N分子中都含有羟基，在浓硫酸作用下加热均能发生消去反应，故B正确；C.由结构简式可知，M分子中 含有如图“*”所示的2个手性碳原子： 2 3 4 5 6 7 8 1 ，N分子中含有如 图“*”所示的1个手性碳原子： ，所以M和N分子中含 有手性碳原子的数目不同，故C正确；D.由结构简式可知，M和N分子的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，所以1 mol M和1 mol N 均完全燃烧时消耗氧气的质量相等，故D错误。 70 4.(2025·河北唐山模拟)α-呋喃丙烯醛(丙)为常用的优良溶剂，也是有机 合成的重要原料，其合成路线如下，下列说法正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 1 A.甲中只含有两种官能团 B.①、②两步的反应类型分别为取代反应和消去反应 C.乙的分子式为C7H10O3 D.1 mol丙最多能与4 mol H2加成 D 71 解析：A.甲中含有碳碳双键、醚键、醛基共三种官能团，A错误；B.步骤①醛基变成羟基，为加成反应，步骤②，醇变为不饱和碳碳双键，为消去反应，B错误；C.根据乙的结构简式可知，乙的分子式为C7H8O3，C错误；D.1 mol丙中含有3 mol碳碳双键，可以与3 mol氢气发生加成反应，还有1 mol碳氧双键，可以与1 mol氢气发生加成反应，因此最多能与4 mol氢气加成，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 72 5.对羟基苯甲醛是一种用途极为广泛的有机合成中间体。主要工业合成 路线有以下两种： 2 3 4 5 6 7 8 1 下列说法错误的是(　　) A.①的反应类型为加成反应 B.两种途径获得的对羟基苯甲醛中都可能引入副产物 C.对羟基苯甲醛和对甲基苯酚可以用饱和溴水、银氨溶液鉴别 D.对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有4种(不包括其本身) C 73 解析：A.根据物质分子结构的变化可知：反应①是甲醛的羰基断开双键中较活泼的碳氧键，苯酚羟基对位上碳氢键断裂，氢原子和碳原子分别连在碳氧双键两端的原子上，故该反应类型为加成反应，故A正确；B.由于对羟基苯甲醇和对甲基苯酚中都含有酚羟基，在②、③转化过程中酚羟基易被氧化，从而产生副产物，故B正确；C.对羟基苯甲醛和对甲基苯酚中都含有酚羟基，且酚羟基邻位上有氢原子，故都可以与饱和溴水反应产生白色沉淀，故不能用饱和溴水鉴别两种物质，故C错误；D.对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的还有：邻甲基苯酚、间甲基苯酚、苯甲醇、苯甲醚，共4种，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 74 6.(2025·江苏徐州模拟)有机物G是一种食品香料，它的一种合成路线如下： 2 3 4 5 6 7 8 1 已知：R—CH==CH2 R—CHO＋HCHO。 75 下列有关说法中错误的是(　　) A.化合物E→F过程中，有CH3CHO生成 B.由化合物D生成化合物E的反应介质是NaOH醇溶液 C.由化合物E生成化合物F的反应可知，苯酚钠比苯酚易被氧化 D.由化合物D分子式是C11H14O2NaBr，则E的分子式是C11H13O2Na 2 3 4 5 6 7 8 1 C 76 解析：A项，根据已知信息反应并结合F的结构简式可知，E的结构简式 为 2 3 4 5 6 7 8 1 ，化合物E→F过程中有CH3CHO生成，A正确； B项，由卤代烃生成双键是在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应，B正确；C项，苯酚钠比苯酚更稳定，更不易被氧化，C错误；D项，由D的结构简式得其分子式是C11H14O2NaBr，E的分子式比D的少“HBr”，则E的分子式是C11H13O2Na，D正确。 77 二、非选择题 7.(16分)格氏试剂在有机合成方面用途广泛，可用卤代烃和镁在醚类溶剂中反应制得。设R为烃基，已知：RX＋Mg RMgX(格氏试剂)； 2 3 4 5 6 7 8 1 78 阅读合成路线图，回答有关问题： 2 3 4 5 6 7 8 1 79 (1)反应Ⅰ的类型是_________。A中官能团的结构简式为_________。  (2)B的结构简式为_________，生成B的反应条件是_______________。  (3)反应Ⅱ的化学方程式为____________________________________。  2 3 4 5 6 7 8 1 加成反应 —CHO Fe(或FeCl3)催化 ＋O22 ＋2H2O 2 80 (4)反应Ⅲ的类型为_________；条件是________________。  (5)下列有关说法正确的是______(填字母)。  A.E的分子式为C8H8O B.物质A可与新制氢氧化铜共热得到砖红色沉淀 C.物质G遇FeCl3溶液发生显色反应 D.1 mol 2 3 4 5 6 7 8 1 能与6 mol H2发生反应 消去反应 浓硫酸、加热 AB 81 解析：苯和氯气发生取代反应，即B的结构简式为 2 3 4 5 6 7 8 1 ，根据已知信息， 推出C的结构简式为 ，根据已知信息，A应为乙醛，即结构简式 为CH3CHO，D的结构简式为 ，反应Ⅱ应是氧化反应， 即E的结构简式为 ，E与C反应生成F，F的结构简式为 82 2 3 4 5 6 7 8 1 ，则G的结构简式为 ，G发生消去反应 生成 ，据此分析解答。 (5)E的结构简式为 ，分子式为C8H8O，故A正确；A为 乙醛，可与新制氢氧化铜共热得到砖红色沉淀，故B正确；G的结构 83 2 3 4 5 6 7 8 1 简式为 ，没有酚羟基，遇FeCl3溶液不发生显色反应， 故C错误； 中含有1个碳碳双键和2个苯环，1 mol 能与7 mol H2发生反应，故D错误。 84 8.(16分)(2025·河北邯郸模拟)扁桃酸又称为苦杏仁酸，其广泛应用于有 机合成和医药工业。由甲苯制备 2 3 4 5 6 7 8 1 G( )， 并合成扁桃酸的合成线路如下(部分产物、反应条件已略去)： 85 已知：Ⅰ.R—CHO＋HCN 2 3 4 5 6 7 8 1 ； Ⅱ.R—CN R—COOH； Ⅲ.R1—CHO ＋H2O。 (1)化合物A中官能团名称为______；C物质的名称为_________________ ________________。反应③的反应类型为___________。  羟基 对硝基甲苯 (或4-硝基甲苯) 氧化反应 86 (2)扁桃酸的结构简式为___________________。  (3)写出反应②的化学方程式____________________________________ ________________________。  2 3 4 5 6 7 8 1 ＋NaOH ＋NaCl 87 (4)参照上述合成路线，设计以C6H5CH2Cl和CH3CHO为原料合成肉桂醛 2 3 4 5 6 7 8 1 ( )的路线(无机试剂任选，用流程图表示) ____________________________________________________________。 88 解析：光照条件下，苯的同系物发生侧链上的取代反应，则由甲苯与 2 3 4 5 6 7 8 1 Cl2、光照条件下制得的C7H7Cl为 ，C7H7Cl发生水解反应生成的 A为 ；依据已知信息Ⅰ、Ⅱ，B为 ，可确定扁桃酸为 。由G的结构简式 ， 89 依据已知信息Ⅲ，采用逆推法，可确定F为 2 3 4 5 6 7 8 1 ，E为 ； C为 ，D为 。 90 (4)以C6H5CH2Cl和CH3CHO为原料，合成肉桂醛 2 3 4 5 6 7 8 1 ( )，依据已知信息Ⅲ，可确定要合成 ，需制得 。由 制得 ，需经过水解、氧化操作。 91 $$