備考2025屆高考化學一輪復習講義第九章有機化學基礎(chǔ)第7講有機合成推斷與路線設(shè)計考點2有機合成路線設(shè)計

考點2有機合成路途設(shè)計1.有機合成的基本思路說明（1）從原料動身選擇正向合成線路：對比原料分子和產(chǎn)物分子在碳骨架和官能團方面的異同→有目的地選擇每一步轉(zhuǎn)化反應(yīng)。（2）從目標產(chǎn)物動身選擇逆向合成線路：目標產(chǎn)物的適當位置斷裂化學鍵→較小中間體1→更小中間體2→……→基礎(chǔ)原料。2.有機合成的主要任務(wù)（1）構(gòu)建碳骨架目標常用反應(yīng)增長碳鏈加成反應(yīng)：碳碳雙鍵或碳碳三鍵或醛基＋HCN（增加一個碳原子）；羥醛縮合（增加多個碳原子）縮短碳鏈氧化反應(yīng)：碳碳雙鍵或碳碳三鍵或苯的同系物＋酸性高錳酸鉀溶液碳鏈成環(huán)（環(huán)）加成反應(yīng)：狄爾斯－阿爾德反應(yīng)（如＋△）（2）引入官能團目標常用途徑或反應(yīng)碳碳雙鍵或碳碳三鍵鹵代烴或醇的消去反應(yīng)；烷烴裂化；炔烴不完全加成碳鹵鍵烯烴或炔烴與X2、HX加成；烷烴、苯環(huán)的鹵代反應(yīng)；醇與HX的取代反應(yīng)羥基鹵代烴或酯水解；醛基或羰基還原；烯烴與水加成醛基或酮羰基醇的催化氧化；碳碳雙鍵被氧化羧基酯基、酰胺基、氰基（—CN）、—CCl3水解；醛基、碳碳雙鍵、碳碳三鍵、苯的同系物等的氧化酯基酯化反應(yīng)醚鍵羥基間脫水酰胺基羧基與氨基間脫水氨基硝基、氰基（—CN）加氫還原、R—X與NH3反應(yīng)（3）官能團的疼惜常用疼惜技巧：①選擇合適的氧化劑（或還原劑）。②合理支配官能團轉(zhuǎn)換反應(yīng)的先后依次。③合成前引入疼惜基，合成后脫除疼惜基。羥基的疼惜先將羥基轉(zhuǎn)化為醚鍵，使醇或酚轉(zhuǎn)化為在一般反應(yīng)條件下比較穩(wěn)定的醚。相關(guān)合成反應(yīng)結(jié)束后，再在確定條件下脫除疼惜基，復原羥基。氨基的疼惜（1）先與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鹽，待氧化其他基團后再與NaOH溶液反應(yīng)重新轉(zhuǎn)化為氨基；（2）留意官能團的轉(zhuǎn)化依次。如在對硝基甲苯合成對氨基苯甲酸的過程中應(yīng)先把—CH3氧化成—COOH，再把—NO2還原為—NH2，以防止KMnO4氧化—CH3時，—NH2（具有還原性）也被氧化碳碳雙鍵的疼惜先與鹵素單質(zhì)、鹵化氫等發(fā)生加成反應(yīng)，待氧化其他基團后再利用消去反應(yīng)將其重新轉(zhuǎn)化為碳碳雙鍵，如：醛基的疼惜醛與醇反應(yīng)生成縮醛：R—CHO＋2R'OH＋H2O，生成的縮醛比較穩(wěn)定，與稀堿溶液或氧化劑均難反應(yīng)，但在稀酸溶液中微熱，縮醛會水解為原來的醛（4）苯環(huán)定位的原則苯環(huán)上原有取代基能影響新導入取代基在苯環(huán)上的位置，常見基團的影響如表：原有取代基定位基—O—、—NR2、—NH2、—OH、—OCH3、—NHCOCH3、—OCOCH3、—CH3、—CHCH2、—Ph（苯基）、—F、—Cl、—Br、—I鄰、對位—NO2、—CN、—SO3H、—CHO、—COR、—COOH、—COOR、—CONH2、—CF3、—CCl3間位3.有機合成的線路優(yōu)化（綠色理念）（1）步驟少、副反應(yīng)少、產(chǎn)率高。（2）反應(yīng)物、溶劑和催化劑盡可能廉價易得、無毒。（3）反應(yīng)條件和順，操作簡便，產(chǎn)物易于分別提純。（4）污染排放少。1.下列合成路途中不行行的是（C）A.用氯苯合成環(huán)己烯：H+催化劑NaOHB.用乙烯合成乙酸：CH2CH2H2O，催化劑△，加壓CH3CH2OHO2，C.用乙烯合成乙二醇：H2，催化劑△CH3CH3Cl2hvCH2ClCH22.設(shè)計合成路途完成下列轉(zhuǎn)化。（1）[碳骨架的建構(gòu)]由乙醇得到乳酸（α－羥基丙酸）。CH3CH2OHCu或Ag△CH3CHOHCNCH3CH（OH）CNH2O,H（2）[引入官能團]由1－丙醇得到丙炔。CH3CH2CH2OH濃硫酸△CH3CHCH2Br2N3.設(shè)計合成路途完成下列轉(zhuǎn)化。（1）[雙鍵的疼惜]利用酸性高錳酸鉀溶液，實現(xiàn)轉(zhuǎn)化（其他試劑任選）：CH2CH—CH2—CHO→CH2CH—CH2—COOH。CH2CH—CH2—CHOHBrKMnO2/H+NaOH的醇溶液△CH2CH—CH2—COONaH+CH2CH（2）[羥基的疼惜]已知：①；②，請寫出以為初始反應(yīng)物合成的路途。（3）[氨基的疼惜]寫出合成的路途。（4）[醛基的疼惜]已知：請以C2H5COCH2COOH為初始反應(yīng)物，經(jīng)三步反應(yīng)合成有機物C2H5COCH2CH2OH，寫出合成路途。研透高考明確方向命題點有機合成路途設(shè)計1.[苯環(huán)的定位][2024湖南]含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性。一種合成該類化合物的路途如下（部分反應(yīng)條件已簡化）：回答下列問題：（1）B的結(jié)構(gòu)簡式為。（2）從F轉(zhuǎn)化為G的過程中所涉及的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)、加成反應(yīng)。（3）物質(zhì)G所含官能團的名稱為醚鍵、碳碳雙鍵。（4）依據(jù)上述流程供應(yīng)的信息，下列反應(yīng)產(chǎn)物J的結(jié)構(gòu)簡式為。（5）下列物質(zhì)的酸性由大到小的依次是③＞①＞②（寫標號）。①②③（6）（呋喃）是一種重要的化工原料，其能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)的同分異構(gòu)體中，除外，還有4種。（7）甲苯與溴在FeBr3催化下發(fā)生反應(yīng)，會同時生成對溴甲苯和鄰溴甲苯。依據(jù)由C到D的反應(yīng)信息，設(shè)計以甲苯為原料選擇性合成鄰溴甲苯的路途（無機試劑任選）。解析（1）依據(jù)E、F的結(jié)構(gòu)簡式，結(jié)合B的分子式可推知B為。（2）由F、中間體、G的結(jié)構(gòu)可知，F(xiàn)先發(fā)生消去反應(yīng)得到中間體，中間體再與呋喃發(fā)生加成反應(yīng)得到（G）。（3）物質(zhì)G的結(jié)構(gòu)簡式為，含有的官能團有醚鍵、碳碳雙鍵。（4）和發(fā)生類似中間體G的加成反應(yīng)得到，和HCl發(fā)生類似GH的反應(yīng)得到，故產(chǎn)物J的結(jié)構(gòu)簡式為。（5）F的電負性大，—CF3為吸電子基團，由于誘導效應(yīng)使中O—H鍵極性增加，—CH3為推電子基團，由于共軛效應(yīng)使O—H鍵極性減弱，故酸性：＞＞。（6）的不飽和度為3，其同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則含有醛基，除了外，還有、、、，共4種。（7）由CD可知，—SO3H取代中—CH3的對位，則先令和濃硫酸發(fā)生取代反應(yīng)生成，再和液溴發(fā)生取代反應(yīng)生成，最終加熱得到。2.[碳骨架的架構(gòu)][2024湖北]碳骨架的構(gòu)建是有機合成的重要任務(wù)之一。某同學從基礎(chǔ)化工原料乙烯動身，針對二酮H設(shè)計了如下合成路途：回答下列問題：（1）由A→B的反應(yīng)中，乙烯的碳碳π鍵斷裂（填“π”或“σ”）。（2）D的同分異構(gòu)體中，與其具有相同官能團的有7種（不考慮對映異構(gòu)），其中核磁共振氫譜有三組峰，峰面積之比為9∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為。（3）E與足量酸性KMnO4溶液反應(yīng)生成的有機物的名稱為乙酸、丙酮。（4）G的結(jié)構(gòu)簡式為。（5）已知：2NaOH溶液△＋H2O，H在堿性溶液中易發(fā)生分子內(nèi)縮合從而構(gòu)建雙環(huán)結(jié)構(gòu)，主要產(chǎn)物為I（）和另一種α，β－不飽和酮J，J的結(jié)構(gòu)簡式為。若經(jīng)此路途由H合成I，存在的問題有ab（填標號）。a.原子利用率低 b.產(chǎn)物難以分別c.反應(yīng)條件苛刻 d.嚴峻污染環(huán)境解析（1）A→B為碳碳雙鍵的加成反應(yīng)，故斷裂的化學鍵為乙烯的碳碳π鍵。（2）由D的結(jié)構(gòu)簡式可知，D的分子式為C5H12O，與其具有相同官能團的為C5H11OH，由于C5H11OH共有8種結(jié)構(gòu)，除去D本身，滿意條件的D的同分異構(gòu)體有7種，其中核磁共振氫譜有三組峰，峰面積之比為9∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為。（3）E為，與足量酸性KMnO4溶液反應(yīng)時，發(fā)生氧化反應(yīng)，碳碳雙鍵斷裂，生成CH3COOH和，其名稱分別為乙酸和丙酮。（4）依據(jù)D→E、F→G的反應(yīng)條件可推知F→G與D→E的反應(yīng)類型相同，均為醇的消去反應(yīng)，再結(jié)合H的結(jié)構(gòu)簡式分析可得G的結(jié)構(gòu)簡式為。