内容正文:
主观题突破(三) 有机“微流程”
合成路线的设计
优化探究
大单元七 有机化学
提炼 核心知识
精研 高考真题
强化 关键能力
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提炼 核心知识
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提炼 核心知识
一、有机合成中官能团的转变
1.官能团的引入(或转化)
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2.官能团的消除
(1)消除双键:加成反应。
(2)消除羟基:消去、氧化、酯化反应。
(3)消除醛基:还原和氧化反应。
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3.官能团的保护
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被保护的
官能团 被保护的
官能团性质 保护方法
氨基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 先用盐酸转化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基
碳碳双键 易与卤素单质加成,易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 用氯化氢先通过加成转化为氯代物,后用NaOH醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键
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三、有机合成路线设计的几种常见类型
根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点,我们将合成路线的设计分以下情况:
1.以熟悉官能团的转化为主型
如以CH2==CHCH3为主要原料(无机试剂任用)设计CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(注明反应条件)。
CH2==CHCH3
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2.以碳骨架变化为主型
如以苯甲醛和乙醇为主要原料(无机试剂任用)设计苯乙酸乙酯
( )的合成路线流程图(注明反应条件)。
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3.陌生官能团兼有碳骨架显著变化型(常为考查的重点)
要注意模仿题干中的变化,找到相似点,完成陌生官能团及碳骨架的转化。
如模仿
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设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料(无机试剂任用)制备苯乙胺
( )的合成路线流程图。
关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。(碳骨架的变化、官能团的变化;硝基引入及转化为氨基的过程)
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精研 高考真题
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精研 高考真题
1.(2025·黑吉辽蒙卷)含呋喃骨架的芳香化合物在环境化学和材料化学领域具有重要价值。一种含呋喃骨架的芳香化合物合成路线如下:
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参考上述路线,设计如下转化。X和Y的结构简式分别为
和 。
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2.(2025·陕晋青宁卷)我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
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强化 关键能力
强化 关键能力
1.有机物G是治疗疼痛的药物,其一种合成路线如下:
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2.某药物成分I具有抗炎、抗病毒、抗氧化等生物活性,其合成路线如下:
已知: 。
则X的结构简式为 ,Y的结构简式为 。
3.化合物H是一种用于合成γ-分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程图如图:
官能团的引入
—OH
+H2O;R—X+H2O;R—CHO+H2;RCOR'+H2;R—COOR'+H2O;多糖发酵
烷烃+X2;烯(炔)烃+X2或HX;R—OH+HX
R—OH和R—X的消去;炔烃不完全加成
—CHO
某些醇氧化;烯烃氧化;炔烃水化;糖类水解
—COOH
R—CHO+O2;苯的同系物被强氧化剂氧化;羧酸盐酸化;
R—COOR'+H2O;—CN水解
—COOR
酯化反应
被保护的
官能团
被保护的
官能团性质
保护方法
酚羟基
易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化
①用NaOH溶液先转化为酚钠,后酸化重新转化为酚:
②用碘甲烷先转化为苯甲醚,后用氢碘酸酸化重新转化为酚:
被保护的
官能团
被保护的
官能团性质
保护方法
醛基
易被氧化
乙醇(或乙二醇)加成保护:
二、掌握一些改变碳链长短的方法
1.增长碳链
(1)2CH≡CHCH2==CH—C≡CH;
(2)2R—ClR—R+2NaCl;
(3)CH3CHO;
(4)R—ClR—CNR—COOH;
(5)CH3CHO;
(6)nCH2==CH2CH2—CH2,
nCH2==CH—CH==CH2
CH2—CH==CH—CH2;
(7)2CH3CHO;
(8)+R—Cl+HCl;
(9)++HCl;
(10)n+n+(n-1)H2O。
2.缩短碳链
(1)+NaOHRH+Na2CO3;
(2)R1—CH==CH—R2R1CHO+R2CHO。
提示:R—Br+NaCN→R—CN+NaBr。
香兰素 A
B C
D 多巴胺
解析:A为邻羟基苯甲酸,与甲醇发生酯化反应生成B(),在LiAlH4的作用下,发生还原反应生成C(),C被氧气氧化为D(),D和CBr4反应生成E(),E在CuI、K3PO4的作用下生成F(),F与反应生成G,结合H
的结构可推出G为,G与反应生成H,H在一定条件下转化为M(),M在PtCl2的作用下转化为N(),据此解答。在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应生成X(),结合最终产物的结构简式及F→G→H依次发生取代反应可知,X与发生G→H的反应生成Y()。
已知:
结合合成H的相关信息,以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料,设计化合物的合成路线:
。
解析:目标产物的结构简式与G类似,则其是由和发生取代反应而合成,而可由苯胺发生D→E的反应合成,可由苯甲醛发生G→H的反应合成,合成路线见答案。
以CH3CH2OH、为原料制备的合
成路线如图所示。X的结构简式为 。
CH3CH2OHCH2==CH2BrCH2CH2BrX
解析:乙醇发生消去反应生成乙烯,乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,根据D→E→F,1,2-二溴乙烷和发生取代反应生成,发生取代反应生成。
参照上述流程,设计以HCHO和(R基自己确定)为原料合成的路线如下:
HCHOXY
解析:参照题中在ⅰ.、ⅱ.H+/H2O条件下转化成C()可知,X的结构简式为;在银或铜作催化剂、加热条件下,与氧气发生羟基氧化为醛基的反应,所以Y的结构简式为。
已知:(R代表烃基,R'代表烃基或H)。
请设计以、和(CH3)2SO4为原料制备的合成路线流程图:
(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
解析:以、和(CH3)2SO4为原料制备,首先分析合成对象与原料间的关系,结合上述合成路线中D到E的变化,可以逆推出合成该有机物所需要的两种反应物分别为和;结合B到C的反应,可以由逆推到,再结合
A到B的反应,推到原料;结合学过的醇与氢卤酸反应,可以发现原料与氢溴酸反应即可得到,合成路线见答案。
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