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[复习目标] 掌握常见官能团间的相互转化,利用信息设计有机合成路线。
1.有机合成中官能团的转变
(1)官能团的引入(或转化)
—OH +HO;R—X+NaOH 水溶液;R—CHO+H ;
2 2
RCOR′+H;R—COOR′+HO;多糖水解
2 2
—X 烷烃+X;烯(炔)烃+X(或HX);R—OH+HX
2 2
官能团的
引入(或 R—OH和R—X的消去;炔烃不完全加成
转化)
—CHO 某些醇氧化;烯烃氧化;炔烃水化;糖类水解
R—CHO+O ;苯的同系物(与苯相连的碳上至少有一个氢)被强
2
—COOH
氧化剂氧化;羧酸盐酸化;R—COOR′+HO(酸性条件下)
2
—COOR 酯化反应
(2)官能团的消除
①消除双键:加成反应、氧化反应。
②消除羟基:消去反应、氧化反应、酯化反应、取代反应。
③消除醛基:还原反应、氧化反应。
(3)官能团的保护
被保护的
被保护的官能团的性质 保护方法
官能团
①用NaOH溶液先转化为苯酚钠,后酸化重新转化为
易被氧气、臭氧、双氧
苯酚: ;
酚羟基 水、酸性高锰酸钾溶液
②用碘甲烷先转化为苯甲醚,后用氢碘酸酸化重新转
氧化
化为苯酚:
易被氧气、臭氧、双氧
氨基 水、酸性高锰酸钾溶液 先用盐酸转化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基
氧化
碳碳双键 易与卤素单质加成,易 用氯化氢先通过加成反应转化为氯代物,后用NaOH被氧气、臭氧、双氧
水、酸性高锰酸钾溶液 醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键
氧化
乙醇(或乙二醇)加成保护: ――――→
醛基 易被氧化
―――→
2.增长碳链或缩短碳链的常见方法
(1)增长碳链
①2CH≡CH―→CH==CH—C≡CH
2
②2R—Cl――→R—R+2NaCl
③CHCHO―――――→
3
④R—Cl――→R—CN――→R—COOH
⑤CHCHO――→ ――→
3
⑥nCH==CH――→CH—CH;
2 2 2 2
nCH==CH—CH==CH――→CH—CH==CH—CH
2 2 2 2
⑦2CHCHO―――――→
3
⑧ +R—Cl――→ +HCl
⑨ + ――→ +HCl
⑩n +n ――→ +(n-1)H O
2
(2)缩短碳链
① +NaOH――→RH+NaCO
2 3
②R —CH==CH—R ――→R CHO+R CHO
1 2 1 2
3.常见有机物转化应用举例
(1)(2)
(3)
(4)CH CHO――――→ ――→
3
4.有机合成路线设计的几种常见类型
根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点,我们将合成路线的设计分以
下情况:
(1)以熟悉官能团的转化为主型
如:以CH==CHCH 为主要原料(无机试剂任用)设计CHCH(OH)COOH的合成路线流程图
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(注明反应条件)。
CH==CHCH ――→ ――――→ ――→ ―
2 3
―→ ――→
(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
―――→ ――→
香兰素 A
――→ ――→
B C
――――→
D 多巴胺
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。(碳骨架的变化、官能团的变化;硝基引入
及转化为氨基的过程)
――→ ―――→
――→ ――→ ――→
1.[2022·江苏,15(5)]化合物G可用于药用多肽的结构修饰,其人工合成路线如下:已知: ――――→ (R和R′表示烃基或氢,R″表示烃基);
+ ――→
写出以 和CHMgBr为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和有机
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溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)_____________________________________。
2.[2022·河北,18(6)]舍曲林(Sertraline)是一种选择性5-羟色胺再摄取抑制剂,用于治疗抑
郁症,其合成路线之一如下:
已知:
(ⅰ)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子
(ⅱ) ―――――――――→
(ⅲ) + ――→W是一种姜黄素类似物,以香兰素( )和环己烯( )为原料,设计合成W
的路线________________________________________(无机及两个碳以下的有机试剂任选)。
3.[2021·广东,21(6)]天然产物Ⅴ具有抗疟活性,某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其
衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略,Ph表示—C H):
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根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及HOCH CHCl为原料合成 的路线(不需注明
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反应条件)。
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4.[2021·湖南,19(6)]叶酸拮抗剂Alimta(M)是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为
原料合成该化合物的路线如图:②
参照上述合成路线,以乙烯和 为原料,设计合成 的路线(其他试剂任
选)。
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考向一 根据已知信息设计合成路线
1.已知: + ―――→ (R 、R 为烃基或氢)。
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根据已有知识并结合相关信息,写出以CHCHO为原料制备CHCOCOCOOH的合成路线流
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程图(无机试剂任用)。
合 成 路 线 流 程 图 示 例 如 下 :
CHCHBr――――→CHCHOH―――――→CHCOOCH CH。
3 2 3 2 3 2 3
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_______________________________________________________________________________2.已知: ――→ ――→ ―――→ ,设计由苯甲醇(
)为原料合成化合物 的路线(其他试剂任选)。
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考向二 从有机转化关系中提取信息设计合成路线
3.化合物G是重要的药物中间体,以有机物 A为原料制备G,其合成路线如下:
参考上述合成线路,写出以1-丙醇、丙二酸二甲酯(CHOOCCH COOCH )、尿素[CO(NH)]
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为起始原料制备 的合成线路(其他试剂任选)。
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