第十五章　第65讲　有机合成与有机合成路线的设计-2027年高考化学一轮复习课件（含解析版讲义）

这是一份第十五章　第65讲　有机合成与有机合成路线的设计-2027年高考化学一轮复习课件（含解析版讲义），共18页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，课时精练等内容，欢迎下载使用。
1.知道有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化。2.掌握碳骨架构建和官能团引入、转化的一般方法。3.体会有机合成在创造新物质、提高生活质量及促进社会发展等方面的重要贡献。
考点一　有机合成中碳骨架的构建与官能团的转化
考点二　分析题干流程图，模仿设计合成路线
有机合成中碳骨架的构建与官能团的转化
(一)改变碳骨架的常用方法1.碳链的增长(1)卤代烃的取代反应①CH3CH2Br　　 ___________ ______________(生成羧酸)。②CH3CH2Br 　　__________ (生成胺)。
CH3CH2CH2NH2
(2)醛、酮的加成反应①丙酮与HCN合成甲基丙烯酸甲酯 _________ ______________。②乙醛与格氏试剂CH3CH2MgBr合成2⁃丁醇CH3CHO ______________ ____________。
2.碳链的缩短(1)氧化反应可以使烃分子链缩短，如烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被酸性KMnO4溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮。(2)脱羧反应无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CH3COONa+NaOH　　 ______+Na2CO3。
1.请将下列合成路线补充完整。
2.已知：① ，② 。请以 和CH2==CHCHO为原料制备 ，写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。
3.已知： 。设计以　　和 　　为原料制备 　　的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用)。
(二)官能团的引入与转化有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应，可以实现有机化合物类别的转化，并引入目标官能团。请仔细观察下图，列出实现下列转化的途径。(1)在碳链上引入卤素原子：①乙烯和HX的加成反应；②乙醇与浓的HX的取代反应。
(2)在碳链上引入羟基：___________________________________________________________________________________________________________________。(3)在碳链上引入醛基： 。
①乙烯和水的加成反应；②CH3CH2X在NaOH水溶液中的取代反应；③乙醛与氢气的加成反应；④乙酸在LiAlH4作用下的还原反应
乙醇在铜或银催化条件下的氧化反应
(4)在碳链上引入羧基：__________________________________________________________________________。注意：上述转化过程以乙烯举例，但每一步转化均代表一类物质(官能团)的转化关系，如碳链上引入卤素原子可以通过烯烃(碳碳双键)与HX加成或醇(醇羟基)与浓HX取代反应来制备。
①乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化；②乙醛被银氨溶液或新制Cu(OH)2溶液氧化，酸化
4.请用合成反应流程图表示出下列最合理的合成路线。(1)将乙醇转化成乙二醇(改变官能团的数目)。
(2)将1⁃丙醇转化成2⁃丙醇(改变官能团的位置)。
5.请设计以乙烯为主要原料合成乙二酸二乙酯(无机试剂任用)的合成路线流程图。
(三)官能团的保护问题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
2.酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 ________ 。
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) 。
HO—CH2CH2—OH
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。
6.现有右面转化：右述流程中设计C→D的目的是　 　　　。
7.观察分析右列有机合成路线，回答问题。设置①②两步的目的分别是________________________________________________________________。
①保护酚羟基，②保护氨基，防止第③步中酚羟基、氨基被NaClO氧化
8.观察合成绿原酸的流程片段，解答下列问题。设计K→L步骤的目的是___________　　　　　　 ，写出该步骤的化学方程式：　 　　　。
保护特定羟基(或使特定位置的羟基发生反应)
9.以CH2==CHCH2OH为主要原料(其他无机试剂任选)设计CH2==CHCOOH的合成路线流程图(已知CH2==CH2可被氧气催化氧化为　 )，通过此题的解答，总结设计有机合成路线需注意的情况(至少写2条)：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
分析题干流程图，模仿设计合成路线
纵观近年的高考试题，有机合成路线的设计都是研究题给流程图，用给定原料合成目标产物。解答该类试题的一般思路：先对比原料和产物的结构，通常用逆合成分析法从合成产物的分子结构入手，分析官能团发生什么改变，碳原子个数是否发生变化，结合课本学过的知识，模仿题目流程中碳骨架及官能团改变时成键的规律与连接方式等，逐步分析直到和原料完美对接。
类型一　依据信息和题干流程图，设计完整的合成路线例1　(2025·湖南邵阳模拟)如图为某抗菌药中间体H的合成路线。 已知：①②③
回答下列问题：(1)化合物C的结构简式是　　　　。(2)化合物E分子中共有　　个sp2杂化的碳原子。(3)请写出F→G的化学方程式：　　　 　　　　。
(4)乙酰乙酸乙酯( )是一种重要的有机合成试剂，参照上述信息，设计以乙醇为原料合成乙酰乙酸乙酯的合成路线(无机试剂任选)。
[变式训练]1.[2025·安徽，18(7)]有机化合物C和F是制造特种工程塑料的两种重要单体，均可以苯为起始原料按右列路线合成(部分反应步骤和条件略去)：已知酮可以被过氧酸(如间氯过氧苯甲酸，MCPBA)氧化为酯：
参照题干合成路线，写出以苯为主要原料制备苯甲酸苯酯( )的合成路线(其他试剂任选)。
以 、 、 为主要原料合成 。利用上述信息补全合成路线。
2.[2025·山东，19(6)]麻醉药布比卡因(I)的两条合成路线如右：已知：Ⅰ.R1NH2Ⅱ.R1NHR2
3.[2023·广东，20(5)改编]室温下可见光催化合成技术，对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于CO、碘代烃类等，合成化合物ⅶ的路线如右(加料顺序、反应条件略)：
以苯、乙烯和CO为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。
类型二　给出合成路线的部分信息，补全合成路线或分析其中的部分步骤等例2　贝诺酯俗称扑炎痛，是一种新型的消炎、解热、镇痛、治疗风湿病的药物，其合成路线如图所示。
已知：苯环上有羧基时，引入的硝基取代间位上的氢原子。回答下列问题：(1)B的结构简式为　　　　 。(2)E中官能团的名称是　　 　　。
(3)G→H的反应类型是　　　　；E和I反应的化学方程式为____________　　 　　。
(4)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)，其中J和K的结构简式分别为　　 和　　　 　　。
[变式训练]4.[2025·黑吉辽蒙，19(6)]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右：
参考题述路线，设计如下转化。X和Y的结构简式分别为____________和　　 　　。
5.[2024·广西，18(6)]化合物H是合成某姜黄素类天然产物的中间体，其合成路线如右。右述路线中用　　　　保护酚羟基，
某同学用乙酸酐(　 　)代替　 　 ，设计了如下更简短的合成路线，由J推出K的结构简式为　 　　　。该设计路线中A→J的转化　　　　(填“合理”或“不合理”)，理由是__________________________________________________
______________________________________。
6.[2024·重庆，18(7)]氘代药物M可用于治疗迟发性运动障碍。M的合成路线Ⅰ如右所示(部分试剂及反应条件略)。已知：
为了减少G的用量，利用右述合成路线Ⅰ中的相关试剂，并以F为原料，设计M的合成路线Ⅱ。假定每一步反应的产率均为a，合成路线Ⅰ和Ⅱ中1 ml F均生成a3 ml M，理论上G的用量最少的合成路线Ⅱ为_____________________________(涉及合成路线Ⅰ中的化合物用对应字母表示)。
——同分异构体　有机合成路线的设计
(4) (或 )
(1)12　 、(2)
(1)14 　、(2)　 CH3C≡CH
(1)12(2)羧基会与C→D反应中的试剂铁反应，从而影响官能团的转化(3)
(1)对氯苯磺酸(或4⁃氯苯磺酸)　(2)碳氯键　硝基(3)还原反应(4) 　　　(5)2　(6)
1.[2025·重庆，18(5)(6)]我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z已成功登陆海外市场。Z的一种合成路线如右(部分试剂及反应条件略)。(5)G(C10H10O2)的同分异构体同时满足下列条件的有　　种。(i)存在　 　 　基团和环外2个π键
(ii)不含—OH基团和sp杂化碳原子
其中，核磁共振氢谱显示五组峰(峰面积比为3∶2∶2∶2∶1)的同分异构体的结构简式为　 　。
(6)Q的一种合成路线：已知：根据已知信息，由R和T生成W的化学方程式为　　。
2.[2025·甘肃，18(6)]毛兰菲是一种具有抗肿瘤活性的天然菲类化合物，可按如图路线合成(部分试剂省略)：毛兰菲的一种同分异构体I具有抗氧化和抗炎活性，可由多取代苯甲醛J出发，
经多步合成得到(如图)。已知J的1H⁃NMR谱图显示四组峰，峰面积比为1∶1∶2∶6。J和I的结构简式为____________________，　 　　　。
3.[2025·江苏，15(4)(5)]G是一种四环素类药物合成中间体，其合成路线如右：(4)写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式：
　 　。
①含有3种不同化学环境的氢原子；②碱性条件下水解后酸化，生成X和Y两种有机产物，n(X)∶n(Y)= 2∶1，X的相对分子质量为60，Y含苯环且能与FeCl3溶液发生显色反应。
(5)写出以 　　 和　　为原料制备　 　的合成路线流程图(无机试剂和两碳以下的有机试剂任用，合成路线示例见本题题干)。
4.(2025·西宁模拟)有机物M具有抗微生物、抗氧化等作用，其合成路线如右。已知：Ph3P为三苯基膦，R为烃基。回答下列问题：(1)E的同分异构体分子中苯环上有3个取代基，且其中两个为HCOO—的有　 种(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱有5组峰，
且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为　　　　 　　　　　　。
(2)以 　　、CH3CHO、　 　为原料，制备 设计的一种合成路线：
其中X、Y的结构简式分别为　　 　　、　　　　　　。
5.(2025·河北衡水一模)化合物H是一种有机材料中间体。实验室中由芳香族化合物A制备H的一种合成路线如右：已知：①　 　　　RCHO+R1CHO；②RCHO+R1CH2CHO　　 　　　+H2O；③ 。
回答下列问题：(1)E与氢气发生加成反应生成化合物Y，Y有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有　　种，其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为___________
　 　　。①分子中含有苯环　②能水解且能发生银镜反应
(2)参照右述合成路线，设计以丙烯为原料合成化合物　 　　的路线如下(部分反应条件已略去)。 其中M和N的结构简式为___________和　　　　　。
6.(2025·山东滨州模拟)化合物I(德克司他丙酚)具有显著的镇静效果。其合成路线如右(部分条件忽略)。已知：R—NH2　 　R'—CH2—NH—R。回答下列问题：(1)M是B的同分异构体，同时符合下列条件的M共有　　种(不考虑立体异构)。①含硝基，但不含甲基②属于芳香族化合物③既能发生银镜反应又能发生水解反应
(2)合成路线中，需对羧基进行保护的原因是___________________________　 　　　　　　。
羧基会与C→D反应中的试剂铁反应，从而影响官能团的转化
(3)依据右面流程信息，写出以苯胺和 为原料合成 的路线。
7.(2025·四川，19)H的盐酸盐是一种镇吐药物，H的合成路线之一如右(略去部分试剂和条件)。已知：回答下列问题：
(1)A的化学名称是　　 　　。(2)C中官能团的名称是　　　、　 　。(3)C→D的反应类型为　　　　　。
对氯苯磺酸(或4⁃氯苯磺酸)
(5)F的同分异构体中，同时满足下列条件的共有　　种。A.含有—NH2，且无N—O键B.含有2个苯环C.核磁共振氢谱为6组峰
(4)E的结构简式为　　　　　　。
(6)药物K的合成路线如下：已知Y含有羰基，按照F→G的方法合成I。I的结构简式为　 　 　　，第①步的化学反应方程式为　　　　 　　　　。