第五板块 专题微课(三) 有机合成路线的设计-【新高考方案】2026年高考化学二轮复习专题增分方略教师用书word（江苏专版）

　 专题微课(三)　有机合成路线的设计　 　　有机合成路线的设计是有机合成与推断大题中常考的一问,此问难度较大。试题要求以某种已知的简单有机物为原料,利用题给路线转化或结合题给信息来合成某种目标有机物,一般合成步骤为3~4步。要想突破此点,需从原料与产品的组成和结构的差异入手,运用试题给出的信息,采用正推和逆推相结合的方法进行解题。 高考领航 1.(2025·湖南卷·节选)化合物F是治疗实体瘤的潜在药物。F的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件): 已知: 回答下列问题: (1)C与生成E的同时,有少量产物I生成,此时中间体H的结构简式是　　　　　　　　。  (2)依据以上流程信息,结合所学知识,设计以和H2C==CH—CN为原料合成的路线(无机试剂和溶剂任选)。 解析:结合B的分子式可知,A发生加成反应生成B,则B的结构简式为,B中溴原子发生消去反应生成C,C与发生加成反应生成中间体D,再发生取代反应生成E,E与氧气发生氧化反应生成F,据此解答。(1)根据已知信息,存在一系列的互变平衡,结合I的结构简式可知,可转换为与C发生加成反应后,得到的中间体H的结构简式为,再发生取代反应,即可得到I;(2)目标产物含有酯基,说明是发生了酯化反应,结合C→E的过程和已知信息,首先发生异构化反应转化为,再和H2C==CH—CN发生加成反应生成,再发生水解反应生成,再发生酯化反应得到目标产物。 答案:(1) (2) 2.(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: 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)。 解析:参考E→F的反应,E中有类似HOCH2CH2OH的结构,HOCH2CH2OH可与丙酮反应形成F中的五元环结构(脱去虚线框内的2个H原子和1个O原子),反应为+H2O。则目标分子中右侧的部分结构来自原料与HSCH2CH2SH的反应,反应为+H2O。目标分子左侧的部分结构来自原料,发生水解反应后得到,再氧化即可。注意中也含有酮羰基,遇到HCHO也会发生反应:+H2O,因此必须先与HSCH2CH2SH发生反应。 答案: 重点破障 (一)有机合成路线的设计方法 1.正推法 即从某种原料分子开始,对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团),对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化),从而设计出合理的合成路线,其思维程序为 基础原料⇨中间产物……⇨中间产物⇨目标有机物 如利用乙烯为原料合成乙酸乙酯,可采用正推法: 2.逆推法 即从目标分子着手,分析目标分子的结构,然后由目标分子逆推出原料分子,并进行合成路线的设计,其思维程序为目标有机物⇨中间产物……⇨中间产物⇨基础原料 如采用逆推法,通过对苯甲酸苯甲酯()的结构分析可知合成该有机化合物的是苯甲酸与苯甲醇,继续逆推可得出原料分子为甲苯,如图所示: 3.正逆双向结合法 采用正推和逆推相结合的方法,是解决合成路线题的最实用的方法,其思维程序为 基础原料⇨中间产物……中间产物⇦目标有机物 (二)有机合成路线设计的思维模型 强训提能 1.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: 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(不需注明反应条件)。 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到,观察题中反应可知得到目标产物需要利用反应④,所以合成的路线见答案。 答案: 2.某药物中间体J的合成路线如下(部分反应条件省略): 已知:;。 (1)F→G的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)参照上述合成路线,以苯胺()、溴乙烷为主要原料制备的合成路线(其他无机试剂任选)。 解析:A与(CH3)2SO4在氢氧化钠存在条件下反应生成B,B发生还原反应生成C,C与CH3COOH发生取代反应生成D(),D与C2H5Br发生取代反应生成E,E发生取代反应生成F,根据第一个已知信息,F与CH3COCl反应生成G();根据第二个已知信息,I()受热发生原子重排生成J();由流程可知,H与H2C==CHCH2Br反应生成I,最后推出H的结构简式为。 (2)依据C→D→E的合成路线进行设计,即CH3CH2Br发生水解反应得到CH3CH2OH,CH3CH2OH被酸性高锰酸钾溶液氧化得到乙酸,和乙酸发生取代反应生成,与CH3CH2Br反应生成。 答案:(1) (2) [专题质量评价] 1.(8分)(2025·江苏南通一模)化合物F是合成药物盐酸环丙沙星的重要中间体,其合成路线如下: 已知:Et表示—CH2CH3。 R—NO2R—NH2。 写出以苯和乙烯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 答案: 2.(8分)(2025·江苏南京、盐城一模)匹唑派(G)是一种新型精神类药品,其合成路线之一如下: 已知:Boc—结构简式为。 回答下列问题: 已知: 写出以苯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和流程中的有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 解析:由流程图可知,A→B溴原子被氰基取代;B→C中,B与发生取代反应生成C;C→D发生还原反应,氰基被还原为氨基;D→E中,D与发生取代反应,生成E;E→F中,“Boc—”被“H”取代,生成F;F→G中,F与发生取代反应,生成G。根据流程图可知,D→E→F可形成类似的结构,D中含有氨基,可用苯先与浓硫酸和浓硝酸反应,生成硝基苯,再用Fe和HCl还原,将硝基苯转化为苯胺,按照D→E的反应条件,让苯胺与反应,生成,再按照E→F的反应条件,使转化为。 答案: 3.(4分)(2025·武汉二模)有机物H是一种抗癌药物的合成中间体,其合成路线如下图所示。 已知: R1CHO 回答下列问题: (1)C→D的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)G→H的反应可分为三步,第一步为加成反应,第二步为消去反应,第三步为加成反应,则第二步反应有机产物的结构简式为　　　　　　　　。  解析:A被MnO2氧化,将甲基氧化为醛基生成B,B与CH3MgBr在H3O+条件下发生已知反应生成C,则C为,C与O2在Cu的催化下发生氧化反应,将羟基氧化为酮羰基,生成D,D与E发生取代反应生成F,F与H2在Ni的催化下发生还原反应,将氰基还原为氨基,生成G,G依次发生加成反应、消去反应、加成反应生成H,据此回答。 (1)C与O2在Cu的催化下发生氧化反应,将羟基氧化为酮羰基,生成D,化学方程式为;(2)由于G→H的反应可分为三步,第一步为加成反应,第二步为消去反应,第三步为加成反应,即→→(或)→,则第二步反应有机产物的结构简式为(或)。 答案:(1) (2)(或) 4.(5分)(2025·岳阳二模)乙肝新药的中间体化合物J的一种合成路线如图: 已知:RCOOH,回答下列问题: (1)写出反应③的化学方程式　　　　　　　　。  (2)以和为原料,参照上述合成路线,设计三步合成的路线(无机试剂任选)。 解析:A()在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应生成B,结合B的分子式及后边产物D的结构可推出B为,在浓硫酸催化下与甲醇发生酯化反应生成C为,与化合物M反应生成D,根据D的结构简式及C的分子式的差别推出M为,C和M发生取代反应生成D和溴化氢,H在Pd作催化剂与H2发生还原反应生成E,E在一定条件下反应生成F,根据F的分子式可推知E发生水解生成甲醇和F,F为,F在催化剂下脱水成环生成G,G与CH2N2发生反应生成H,H在30%的H2O2中发生氧化反应生成I,I在一定条件下发生水解反应生成J。 (1)反应③是在催化剂作用下发生分子内脱水成肽反应生成和水,反应的化学方程式为;(2)以发生硝化反应生成硝基苯,硝基苯还原得到苯胺,苯胺与反应生成。 答案:(1) (2) 5.(5分)(2025·江苏苏锡常镇四市一模)以胍盐离子液体(GIL)为催化剂合成化合物G的路线如下: (1)化合物G中sp、sp2杂化的碳原子数目之比为　　　　。  (2)B→D过程中还可能经历B→X→D,其中物质X与C互为同分异构体,X的结构简式为　　　　　　　。  (3)已知:①RCNRCOOH; ②RCNRCH2NH2。 写出以CH3CHO、和CH3CN为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 解析:A与苯甲醛在GIL下反应,产物在加热的条件下生成B,对比B、C、D的结构可知,B碳碳双键与加成生成C,C中碳氧双键与加成生成D,D在GIL下成环生成E,E发生消去反应生成F,同时有HCN生成, KOH中和生成的HCN,使平衡正向进行,提高F的产率,F加热生成G。 (1)化合物G中sp杂化的C原子是—CN中的C,数目为2,苯环上的C均为sp2杂化,共18个,化合物G中sp、sp2杂化的碳原子数目之比为1∶9。 (2)对比B、C、D的结构可知,B碳碳双键与加成生成C,C中碳氧双键与加成生成D,B→D过程中还可能经历B→X→D,B中碳氧双键先与加成生成X,X中的碳碳双键再与加成生成D, X的结构为。 (3)与CH3CHO先在GIL下反应,产物在加热的条件下生成,和CH3CN在GIL的条件下生成,与H3O+反应,生成, 与H2在Ni作催化剂且加热的条件下发生加成反应,生成 ,在浓硫酸加热的条件下,分子内的羧基和羟基发生酯化反应,生成。 答案:(1)1∶9　(2) (3) 学科网（北京）股份有限公司 $