化学专题-选修5高考考点点点过3.有机合成 Word版含解析

【考向分析】有机合成是化学学科中最活跃、最具有创造性的领域之一，在化学基础研究方面，有机合成也是一个重要的工具。

有机合成路线的设计题结合有机物的结构与性质、有机物官能团的转化、有机化学反应原理及应用等,以新信息、新材料作为命题材料,要求会获取相关有用信息,加工处理信息,最终要会运用相关信息进行合成路线的设计,综合能力要求比较高。

有机合成路线的设计时先要对比原料的结构和最终产物的结构，官能团发生什么改变，碳原子个数是否发生变化，再根据官能团的性质进行设计。

物质的合成路线不同于反应过程，只需写出关键的物质及反应条件、使用的物质原料，然后进行逐步推断，从已知反应物到目标产物。

【考点归纳】1．有机合成路线设计的一般程序(1)观察目标分子的结构。

即观察目标分子的碳骨架特点、官能团种类及其位置。

(2)由目标分子逆推原料分子并设计合成路线。

对目标分子中碳骨架先进行构建，然后再引入相应的官能团，或者先进行官能团的转化，然后再进行碳骨架构建等，来进行不同合成路线的设计。

(3)优选不同的合成路线。

以绿色化学为指导，尽量采用廉价易得、低毒(最好无毒)、低污染(最好无污染)的原料及选择最优化的合成路线。

2．有机合成路线的设计方法(1)正推法就是从确定的某种原料分子开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装来完成。

首先要比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同，包括官能团和碳骨架两个方面的异同；然后设计由原料分子转向目标化合物的合成路线。

其思维程序为“原料→中间产物→产品”。

(2)逆推法就是采取从产物逆推，设计合理的合成路线的方法。

在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料，其思维程序为“产品→中间产物→原料”。

逆推法一般程序是首先确定所要合成的有机物属于何类型，以及题中所给定的条件与所要合成的有机物之间的关系；以题中要求的最终产物为起点，考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反应而制得。

如果甲不是所给的已知原料，再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应而制得，一直推导到题目中所给定的原料为终点，同时结合题中给定的信息；在合成某一产物时，可能会产生多种不同的方法和途径，应当在兼顾原料省、产率高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。

3．有机合成中碳骨架的构建(1)碳链增长。

卤代烃的取代反应：CH3CH2Br＋NaCN CH3CH2CN CH3CH2COOH；卤代烃与炔钠的反应：CH3CH2Br＋CH3C≡CNa―→CH3C≡CCH2CH3＋NaBr；醛、酮与氢氰酸的加成反应：，(2)碳链减短。

不饱和烃的氧化反应：如烯烃、炔烃在高锰酸钾酸性溶液的作用下不饱和键发生断裂；苯的同系物则被氧化为苯甲酸等。

羧酸或羧酸盐的脱羧反应：如乙酸钠与碱在加热的条件下生成甲烷。

4．有机合成中官能团的引入与转化(1)在碳链上引入卤原子。

烯烃与卤素单质的加成：CH3CH===CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br；烯烃与卤化氢的加成：CH3CH===CH2＋HBr→CH3CHBrCH3；烯烃先与氢气加成，然后与卤素单质进行取代反应：CH3CH===CH2＋H2CH3CH2CH3、CH3CH2CH3＋Cl2CH3CH2CH2Cl＋HCl。

(2)在碳链上引入羟基。

烯烃与水的加成(酸性条件)：CH3CH===CH2＋H2OCH3CH(OH)CH3；卤代烃与水在碱性条件下的取代反应：CH3CH2CH2Cl＋H2O CH3CH2CH2OH＋HCl。

(3)在碳链上引入醛基(羰基)。

利用醇的氧化引入羰基：2CH3CH2CH2OH＋O22CH3CH2CHO＋2H2O，。

(4)在碳链上引入羧基。

醇的氧化：CH3CH2CH2OH CH3CH2COOH；醛的氧化：2CH3CHO＋O22CH3COOH5．有机合成中常见官能团的保护(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变为—ONa(或—OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。

(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，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。

(3)氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。

防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。

6.有机合成路线设计的几种常见类型(1)以熟悉官能团的转化为主型。

如设计以CH2==CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。

(2)以分子骨架变化为主型。

如以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯()的合成路线流程图(注明反应条件)。

提示：R—Br＋NaCN―→R—CN＋NaBr(3)陌生官能团兼有骨架显著变化型(常为考查的重点)。

要注意模仿题干中的变化，找到相似点，完成陌生官能团及骨架的变化。

如模仿如下合成线路设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()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架的变化、官能团的变化、硝基引入及转化为氨基的过程。

【过关练习】1.有机化合物F(C13H18O)是一种很重要的食物食料，其合成路线有多条，其中一条合成路线如下，参照上述合成路线，设计一条以为原料制备聚1,3­丁二烯(CH2—CH==CH—CH2)的合成路线。

2.光刻胶是一种应用广泛的光敏材料，其合成路线如下(部分试剂和产物略去)，已知：Ⅰ.Ⅱ.根据已有知识并结合相关信息，写出以CH 3CHO 为原料制备CH 3COCOCOOH 的合成路线流程图(无机试剂任用)。

合成路线流程图示例如下：。

3.A(C 3H 6)是基本有机化工原料。

由A 制备聚合物C 和的合成路线(部分反应条件略去)如图所示。

已知：＋‖――→△；C —R≡N―――→ⅰ.NaOH ⅱ.HCl R —COOH 。

结合题给信息，以乙烯、HBr 为起始原料制备丙酸，设计合成路线(其他试剂任选)。

合成路线流程图示例：4.A(C 2H 2)是基本有机化工原料。

由A 制备顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示：参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A 和乙醛为起始原料制备1,3­丁二烯的合成路。

5.已知：。

请以甲苯为原料（其它原料任选）合成聚酯G 即，方框内写中间体的结构简式，在“→”上方或下方写反应所需条件或试剂。

6.化合物G 是一种治疗认知障碍药物的中间体，可以通过以下方法合成，已知：RCN ――→H2催化剂，△RCH 2NH 2。

请写出以CH2COOHCH2COOH 和CH 3CH 2Cl 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如下：。

7.毗氟氯禾灵的合成路线如下：已知：。

写出由制备高分子化合物的合成路线流程图(无机试剂任选)，合成流程示意图如下：8.端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser 反应：2R —C≡C—H ――→催化剂R —C≡C—C≡C—R ＋H 2。

该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。

下面是利用Glaser 反应制备化合物E 的一种合成路线：写出用2­苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D 的合成路线_______________。

9.美托洛尔是一种治疗高血压的药物的中间体，可以通过以下方法合成，根据已有知识并结合题目所给相关信息，写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。

10.化合物H是一种有机光电材料中间体。

实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：已知：，写出用环戊烷和2–丁炔为原料制备化合物的合成路线________（其他试剂任选）。

11.氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。

实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下，依据题给信息，写出由苯甲醚（）制备4-甲氧基乙酰苯胺（）的合成路线___________（其他试剂任选）。

12.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下，已知：(R代表烃基，R'代表烃基或H)，请写出以、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)。

13.以丙烯为原料合成抗炎药物D和机体免疫增强制剂Ⅰ的合成路线如下(部分反应条件和产物己经略去)，已知：。

结合上述流程中的信息，设计由制备制备的合成路线：_______________________。

14.有机化合物甲有镇咳、镇静的功效，其合成路线如下，已知：，结合题给信息和所学知识，以甲苯为原料，其他无机试剂任选，合成，写出合成路线：______。

15.各地对食品非法添加和滥用添加剂进行了多项整治活动。

其中常用的面粉增白剂过氧化苯甲酰()也被禁用。

下面是一种以苯为原料合成过氧化苯甲酰的流程：已知：，结合题给信息和所学知识，请写出以苯乙烯为原料合成的流程，无机试剂任选，注明反应条件。

参考答案 1.2.2CH 3CHO ――→稀NaOH △CH 3CH==CHCHO ―――→银氨溶液△CH 3CH==CHCOOH ――→Br2CH 3CHBrCHBrCOOH ――――→NaOH 溶液△――→O2/Cu △CH 3COCOCOOH3.CH 2==CH 2――――→HBr 催化剂，△CH 3CH 2Br ――→NaCN CH 3CH 2CN ――――→ⅰ.NaOH ⅱ.HCl CH 3CH 2COOH4.5.6.最后发生缩聚反应得到，合成路线流程图为：。

【答案】8.9.10.【解析】根据已知②，环己烷需要先转变成环己烯，再与2-丁炔进行加成就可以连接两个碳链，再用Br2与碳链上双键加成即可，即路线图为：。

【答案】11.【解析】根据目标产物和流程图，苯甲醚应首先与混酸反应，在对位上引入硝基，然后在铁和HCl作用下－NO2转化成－NH2，最后在吡啶作用下与CH3COCl反应生成目标产物，合成路线是：。

【答案】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。

具体的合成路线流程图如下：【答案】13.14.15.【解析】以苯乙烯为原料，合成，用逆推法可知，要生成羰基和羧基→羰基和醛基→2个羟基→2个卤原子→烯烃的溴代反应，所以合成路线为：【答案】。