高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)+專題4第三單元第3講-有機(jī)合成與推斷第2課時-有機(jī)合成路線設(shè)計++講義

有機(jī)合成路線設(shè)計（1課時）一、教學(xué)流程活動一：構(gòu)建思維方法問題1：在有機(jī)合成設(shè)計中我們?nèi)绾畏治鲈O(shè)計？[例題1]：以乙烯為原料，設(shè)計制備的合成路線(已知：RCHOeq\o(→,\s\up11(HCN),\s\do4(H＋)))。[答案][歸納總結(jié)]機(jī)合成路線的設(shè)計，先對比原料和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，采用“切割化學(xué)鍵”的分析方法，分析官能團(tuán)發(fā)生了什么改變，碳干骨架發(fā)生了什么變化，再根據(jù)熟悉有機(jī)物官能團(tuán)的之間的相互轉(zhuǎn)化和題給信息進(jìn)行設(shè)計。問題2：在有機(jī)合成設(shè)計中，還要注意什么？[練習(xí)1]化合物F是一種天然產(chǎn)物合成中的重要中間體，其合成路線如下：設(shè)計以和為原料制備的合成路線(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用，合成路線示例見本題題干)。_____（練習(xí)1出處：江蘇省2021年新高考適應(yīng)性考試試題）[簡析]：以和為原料制備，從題給流程中可以看出，需發(fā)生的轉(zhuǎn)化，由此看出，需將轉(zhuǎn)化為，從而得出合成路線為：[答案]：活動二：重難點(diǎn)突破問題3：有機(jī)合成題中有許多沒有學(xué)習(xí)的信息知識，需要從有機(jī)框圖中得到，如何從有機(jī)框圖中提取信息？典例簡析[典型題例]化合物H是一種用于合成γ-分泌調(diào)節(jié)劑的藥物中間體，其合成路線流程圖如下：已知：(R代表烴基，R'代表烴基或H)。請寫出以、和(CH3)2SO4為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。（典型題例出處：2017年江蘇高考試題）[解析]以和(CH3)2SO4為原料制備，首先分析合成對象與原料間的關(guān)系。結(jié)合上述合成路線中D到E的變化，可以逆推出合成該有機(jī)物所需要的兩種反應(yīng)物分別為和；結(jié)合B到C的反應(yīng)，可以由逆推到，再結(jié)合A到B的反應(yīng)，推到原料；結(jié)合學(xué)過的醇與氫鹵酸反應(yīng)，可以發(fā)現(xiàn)原料與氫溴酸反應(yīng)即可得到。答案：具體的合成路線流程圖如下：[小結(jié)]：設(shè)計有機(jī)合成路線時，先要對比原料的結(jié)構(gòu)和最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，通常用逆合成分析法從合成產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)入手，采用"切斷一種化學(xué)鍵"分析法，分析官能團(tuán)發(fā)生什么改變，碳原子個數(shù)是否發(fā)生變化，結(jié)合課本學(xué)過的知識和試題所給的新信息，逐步分析直到和原料完美對接。本題就是逆合成分析法的好例子。[練習(xí)2]一種利膽藥物F的合成路線如圖：

已知：Ⅰ.+Ⅱ.已知：，綜合上述信息，寫出由和制備的合成路線。（練習(xí)2出處：2021年山東省高考試題）[簡析]：由和制備過程需要增長碳鏈，可利用題干中A→B的反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，然后利用信息反應(yīng)I得到目標(biāo)產(chǎn)物，目標(biāo)產(chǎn)物中碳碳雙鍵位于端基碳原子上，因此需要與HBr在40℃下發(fā)生加成反應(yīng)生成，和反應(yīng)生成，根據(jù)信息Ⅰ.+得到反應(yīng)生成，因此合成路線為故答案為：。[答案]：活動三：鞏固提升1．某研究小組以鄰硝基甲苯為起始原料。按下列路線合成利尿藥美托拉宗。設(shè)計以A和乙烯為原料合成C的路線(用流程圖表示，無機(jī)試劑任選)2．光刻膠是一種應(yīng)用廣泛的光敏材料，其合成路線如下(部分試劑和產(chǎn)物略去)：根據(jù)已有知識并結(jié)合相關(guān)信息，寫出以CH3CHO為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用)。3．G是具有抗菌作用的白頭翁素衍生物，其合成路線如下：請寫出以乙醇為原料制備的合成路線流程圖（無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）。4．化合物F是合成某種抗腫瘤藥物的重要中間體，其合成路線如下：寫出以CH3CH2CHO和為原料制備的合成路線流程圖（無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）。[參考答案]1．解析：目標(biāo)產(chǎn)物C為原料為乙烯和因此可先利用乙烯制備乙酸，再將中的硝基還原為氨基，生成其氨基與乙酸中的羧基發(fā)生脫水反應(yīng)可生成目標(biāo)物質(zhì)2．解析：根據(jù)已有知識并結(jié)合相關(guān)信息，CH3CHO在稀氫氧化鈉中加熱得到CH3CH====CHCHO，CH3CH====CHCHO與溴水發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)生成CH3CHBrCHBrCOOH，CH3CHBrCHBrCOOH在氫氧化鈉的水溶液中加熱發(fā)生水解反應(yīng)，經(jīng)酸化得到CH3CH(OH)CH(OH)COOH，CH3CH(OH)CH(OH)COOH在銅的催化下與氧氣反應(yīng)生成3．解析：有機(jī)合成可以采用逆合成分析法，根據(jù)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，結(jié)合原流程中F生成G的原理可知，可由CH3CH=CHCH3在加熱條件下得到，結(jié)合原流程中B生成C的原理可知，CH3CH=CHCH3可由CH3CH2MgBr和CH3CHO(可由乙醇在Cu作催化劑時被O2氧化得到)在酸性條件下加熱得到，由原流程A生成B的原理可知CH3CH2MgBr可由CH3CH2Br與Mg在乙醚中反應(yīng)得到，而CH3CH2Br可由原料乙醇與HBr在加熱條件下得到。4．二、教學(xué)建議1．復(fù)習(xí)過程中熟練掌握有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化、官能團(tuán)之間的轉(zhuǎn)化及有些官能團(tuán)的消除。2．理清有機(jī)合成有解題思路，通常用逆合成分析法從合成產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)入手，采用"切斷一種化學(xué)鍵"分析法，分析官能團(tuán)發(fā)生什么改變，碳原子個數(shù)是否發(fā)生變化，結(jié)合課本學(xué)過的知識和試題所給的新信息，逐步分析直到和原料完美對接。課堂上把更多的時間留給學(xué)生，講練結(jié)合，讓學(xué)生自己憶、練、評、悟4．附注：有機(jī)合成題學(xué)生必備知識(1)有機(jī)合成的解題思路(2)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化①用衍變關(guān)系引入官能團(tuán)，如：②通過不同反應(yīng)，增加官能團(tuán)的個數(shù)，如：CH3CH2OHeq\o(――→,\s\up15(消去))CH2===CH2eq\o(――→,\s\up15(加成))BrCH2CH2Breq\o(――→,\s\up15(水解))HOCH2CH2OH③通過不同反應(yīng)，改變官能團(tuán)的位置，如：(3)有機(jī)合成中常見官能團(tuán)的引入引入的官能團(tuán)引入官能團(tuán)的常用方法—OH①烯烴與水加成；②鹵代烴水解；③醛(或酮)和氫氣加成；④酯的水解—X(鹵原子)①烯烴(炔烴)與X2或HX加成；②醇與HX取代；③烴的取代β碳上有氫原子的醇或鹵代烴消去—CHO含有R—CH2OH結(jié)構(gòu)的醇催化氧化含有結(jié)構(gòu)的醇催化氧化—COOH①—CHO被銀氨溶液、新制Cu(OH)2、O2等氧化；②酯在酸性條件下水解；③酯在堿性條件下水解后酸化—COO—酯化反應(yīng)苯環(huán)上官能團(tuán)的引入①用鐵粉作催化劑與鹵素單質(zhì)反應(yīng)，在苯環(huán)上引入鹵素原子；②苯的同系物在光照條件下與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)，在苯環(huán)側(cè)鏈上引入鹵素原子；③與濃硝酸、濃硫酸的混合物發(fā)生硝化反應(yīng)，在苯環(huán)上引入硝基；④甲苯被酸性高錳酸鉀溶液氧化，在苯環(huán)上引入羧基(4)有機(jī)合成中官能團(tuán)的消除消除的官能團(tuán)消除官能團(tuán)的常用方法—OH①消去反應(yīng)；②氧化反應(yīng)；③酯化反應(yīng)—X(鹵原子)①消去反應(yīng)；②水解反應(yīng)消除雙鍵(或三鍵)加成反應(yīng)—CHO①還原反應(yīng)；②氧化反應(yīng)加成反應(yīng)—COOH①與鹽、堿反應(yīng)；②酯化反應(yīng)—COO—水解反應(yīng)三、情境素材有機(jī)合成基本方法——逆推法1.1964年科里(E.J.Corey)首先用逆推的方式設(shè)計合成路線，并逐步形成了新的有機(jī)合成理論和方法，從而促進(jìn)了有機(jī)合成化學(xué)的飛速發(fā)展,因而獲得了1990年諾貝爾化學(xué)獎。2.有機(jī)逆合成法思維建模逆合成法分析思路：eq\x(目標(biāo)產(chǎn)物)eq\o(――→,\s\up15(合理切斷))eq\x(尋找中間體)eq\o(――→,\s\up