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限定条件下的有机合成是对常见有机物的结构、性质及转化关系的综合性考查,是高考的重要题型。
此类题目综合性大、情境新、难度较大、大多以框图转化关系形式呈现,并提供一定的物质结构、性质、
反应信息,主要考查学生的综合分析问题和解决问题的能力,获取信息、整合信息和对知识的迁移应用能
力。
1.(2024·江苏·高考真题)F 是合成含松柏基化合物的中间体,其合成路线如下:
(1)已知:
与
性质相似。写出以
、
、
和
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)
第49 讲 限定条件下的有机合成路线
01 考情分析 02 真题精研 03 规律·方法·技巧 04 经典变式练
05 核心知识精炼 06 基础测评 07 能力提升
考情分析
真题精研
1
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常见的经典有机合成路线
1.一元合成路线
2.二元合成路线
3.芳香化合物的合成路线
①
②
1.(2024·贵州·高考真题)氨磺必利是一种多巴胺拮抗剂。以下为其合成路线之一(部分试剂和条件已略
去)。
规律·方法·技巧
经典变式练
2
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回答下列问题:
(1)化合物
是合成药物艾瑞昔布的原料之一。参照上述合成路线,设计以
为原料合成
的路线 (无机试剂任选)。
一、有机合成的主要任务、原则和分析方法
1.有机合成的主要任务
实现目标化合物—|
—构建碳骨架
—引入官能团
2.有机合成遵循的原则
核心知识精炼
3
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①起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。
②应尽量选择步骤较少的合成路线。
③原子经济性高,具有较高的产率。
④有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
3.有机合成的分析方法
①正向合成分析法的过程:
②逆向合成分析法的过程:
二、有机合成的常用方法
1.有机合成中分子骨架的构建
①链增长的反应:加聚反应、缩聚反应、酯化反应;炔烃和醛中的不饱和键与HCN 发生加成反应生成含有氰
基(—CN)的物质,再经水解生成羧酸,或经催化加氢还原生成胺;羟醛缩合反应。
如CH≡CH
+CH3CHO
CH3—CH
CHCHO+H2O
②链缩短的反应:烷烃的裂化反应,酯类、糖类、蛋白质等的水解反应;烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被酸性高
锰酸钾溶液氧化,生成碳链缩短的羧酸或酮。
如
+
RC≡CH
③由链成环的方法:
a.羟基酸酯化成环。
4
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如
+H2O。
b.第尔斯-阿尔德反应。
如
+
。
2.有机合成中官能团的转化
①官能团的引入。
引入官能
团
引入方法
卤素原子①烃与卤素单质(X2)发生取代反应;②不饱和烃与X2或HX 发生加成反应;③醇与HX 发生取代反
应
羟基
①烯烃与水发生加成反应;②卤代烃碱性条件下发生水解;③醛或酮与H2发生加成反应;④酯的水
解;⑤酚钠盐中滴加酸或通入CO2
碳碳双键
或
碳碳叁键
①某些醇或卤代烃的消去;②炔烃与H2、X2(卤素单质)或HX 发生加成反应;③烷烃裂化
醛基
含—CH2OH 结构的醇催化氧化
羧基
①醛被O2、银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化;②酯在酸性条件下水解;③某些苯的同系物被
酸性高锰酸钾溶液氧化
②官能团的消除。
a.通过消除不饱和键(双键、叁键、苯环)。
b.通过、氧化或酯化反应等消除羟基。
c.通过或氧化反应等消除醛基。
d.通过反应消除酯基、肽键、卤素原子。
③官能团的保护。
a.醇羟基的保护:有机合成中的某些反应可能会使羟基受到影响,需要对羟基进行保护。此时,可以先将羟基
转化为醚键,使醇转化为在一般反应条件下比较稳定的醚。相关合成反应结束后,再在一定条件下脱除起保
护作用的基团(保护基),恢复羟基。
b.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 将
其保护起来,待其他基团氧化后再酸化将其转变为—OH。
5
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c.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,
待其他基团氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
④官能团转化的顺序: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。
1.(2024·山东·高考真题)心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如下:
已知:
I.
Ⅱ.
回答下列问题:
(5)C→E 的合成路线设计如下:
试剂X 为 (填化学式);试剂Y 不能选用
,原因是 。
2.(2023·天津·高考真题)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近
期,我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合
成路线如下:
基础测评
6
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(8)结合题干信息,完成以下合成路线: 。
( )
3.(2024·浙江·高考真题)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)。
4.(2023·重庆·高考真题)有机物K 作为一种高性能发光材料,广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K
的一种合成路线如下所示,部分试剂及反应条件省略。
7
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已知:
(
和
为烃基)
(6)以和
(
)为原料,利用上述合成路线中的相关试剂,合成另一种用于OLED 的
发光材料
(分子式为
)。制备
的合成路线为 (路线中原料和目标化合物用相应的字母
J、N 和M 表示)。
5.(2023·江苏·高考真题)化合物I 是鞘氨醇激酶抑制剂,其合成路线如下:
8
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(6)写出以
、
和
为原料制备
的合成路线流图
(须用NBS 和AIBN,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
6.(2023·海南·高考真题)局部麻醉药福莫卡因的一种合成路线如下:
回答问题:
(7)结合下图合成路线的相关信息。以苯甲醛和一两个碳的有机物为原料,设计路线合成
9
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。
1.(2023·浙江·高考真题)某研究小组按下列路线合成胃动力药依托比利。
已知:
请回答:
(5)研究小组在实验室用苯甲醛为原料合成药物
苄基苯甲酰胺(
)。利用以上合成线路中
的相关信息,设计该合成路线 (用流程图表示,无机试剂任选)
2.(2023·湖南·高考真题)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):
能力提升
10
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回答下列问题:
(7)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)。
3.(2024·天津·模拟预测)化合物G 是用于治疗面部疱疹药品泛昔洛韦的合成中间体,其合成路线如下:
已知:
—代表
(8)请结合题目所给信息,设计以苯甲醇和丙二酸二乙酯为原料合成
的路线:
。
4.(2024·云南·模拟预测)吡唑类化合物是重要的医药中间体,如图是吡唑类物质L 的一种合成路线:
已知:①
②
回答下列问题:
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(7)参照上述合成路线,以乙酸和
为原料,设计合成
的路线
(无机试剂任选)。
5.(2024·甘肃张掖·模拟预测)化合物E 是一种化学药物合成的重要中间体。E 的一种合成路线如图所示。
已知:I.
;
Ⅱ.R1-CHO+
。
回答下列问题:
(5)设计以
和
为原料制备
的合成路线: 。
6.(2024·山东泰安·模拟预测)茚草酮是一种常见的除草剂,主要用于水稻和草坪上。以A 和芳香烃E 为
原料可以制备茚草酮,其合成路线如下:
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回答下列问题:
(7)利用原子示踪技术追踪G→H 的反应过程:
利用上述信息,写出以乙醇和
为原料合成
的路线 。(用流程图表示,
其他无机试剂任选)
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