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第28讲有机合成路线设计的基本方法

一、考向分析

省份

考点形式

结构简式

化学方程式

反应条件

设计合成路线

河北卷

√

√

全国卷

√

新课标卷

√

浙江卷

√

安徽卷

√

吉林卷

√

√

上海卷

√

山东卷

√

江苏卷

√

形式与往年比有变化，不局限于传统的设计合成路线，还可考查路线中的缺项物质化学式或反应所需试剂。

二、知识重构

（一）合成的要求和意义

有机合成就是从简单易得的原料，通过一步或多步化学反应制备出比较复杂的目标分子的过程。合成的要求：合成的步骤越少越好；每步的产率越高越好；原料越便宜易得越好；反应条件越温和越好。有机合成的意义：

(1)可以制备天然有机物，以弥补自然资源的不足；

(2)可以对天然有机物进行局部的结构改造和修饰，使其性能更加完美;

(3)可以合成具有特定性质的、自然界并不存在的有机物，以满足人类的特殊需要。

（二）合成一个有机物要考虑的核心问题不外三个方面：

1.合成目标化合物分子的骨架

反应目的

具体方法或反应

增长碳链或增加支链

缩短碳链

形成碳环

2.引入所需官能团（注意官能团转化和相互影响）

官能团

引入方法

碳碳双键

卤素原子

羟基

醛基

羧基

酯基

3.官能团保护：先保护，再恢复；先占位，后移除；先消去后加成。

三、重温经典

例3请设计以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)。

例4请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)。

例5(2024浙江)某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。

已知：

请回答：（5）聚乳酸()是一种可降解高分子，可通过化合物X()开环聚合得到，设计以乙炔为原料合成X的路线_______(用流程图表示，无机试剂任选)。

例6(2024江苏)F是合成含松柏基化合物的中间体，其合成路线如下：

（5）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)

例7(2023广东)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的路线如下(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。

例8（2023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，一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化)：

甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应，会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯。依据由C到D的反应信息，设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线(无机试剂任选)

四、模型建构（首行缩进2个汉字，五号，黑体）

小结：

第28讲-逆向思维有机合成路线设计的基本方法参考答案

（二）合成一个有机物要考虑的核心问题不外三个方面：

1.合成目标化合物分子的骨架

反应目的

具体方法或反应

增长碳链或增加支链

聚合反应加成反应（不饱和烃与HCN）酯化反应

格氏试剂与有机物反应

缩短碳链

氧化反应酯水解反应

形成碳环

双烯加成

2.引入所需官能团（注意官能团转化和相互影响）

官能团

引入方法

碳碳双键

醇、卤代烃的消去反应，炔烃的不完全加成

卤素原子

烯、炔加成反应烷烃取代反应醇、酚的取代反应

羟基

卤代烃水解酯水解醛酮加氢烯烃水化

醛基

伯醇的催化氧化炔烃水化烯烃氧化

羧基

酯水解氰基水解醛基氧化

酯基

醇酸酯化苯环侧链氧化

例3

例4

例5可由发生分子间酯化反应生成，可由酸化得到，乙醛与HCN发生加成反应生成，而乙炔与H2O发生加成反应生成乙醛(CH3CHO)，故合成路线为：

CH≡CHCH3CHO。

例6结合物质E生成F的结构变化可推断与HSCH2CH2SH反应可生成目标产物的部分；产物的部分可由生成后与HCHO反应增长碳链得到，故设计合成路线：

例7根据反应⑤合成化合物ⅷ的反应物分别是CH3CH2OH、CO、，而可由转化生成，则根据反应③合成的反应物为、，合成路线为

例8由于甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应，会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯，结合C到D信息，用磺酸基先占对位，待邻位溴取代后再消除磺酸基。