資源簡介

2025屆高三化學一輪專題復習講義（23）
專題五 有機化學
5-3 有機合成（1課時）
【復習目標】
1．認識有機合成的關鍵是碳骨架的構建和官能團的轉化，了解設計有機合成路線的一般方法。
2．能綜合應用有關知識設計有機合成路線。
【重點突破】
有機合成路線的設計。
【真題再現】
例1 （1）（2022江蘇卷）化合物I是鞘氨醇激酶抑制劑，其合成路線如下：
寫出以、和為原料制備的合成路線流圖___________ (須用NBS和AlBN，無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。
（2）（2022江蘇卷）化合物G可用于藥用多肽的結構修飾，其人工合成路線如下：
已知：（R和表示烴基或氫，表示烴基）；
寫出以和為原料制備的合成路線流程圖（無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）_______。
（3）（2020·江蘇卷）
寫出以CH3CH2CHO和為原料制備的合成路線流程
圖（無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）。
解析：（1）結合F→H可設計以下合成路線：（2）根據已知的第一個反應可知，與CH3MgBr反應生成，再被氧化為，根據已知的第二個反應可知，可以轉化為，根據流程圖中D→E的反應可知，和NH2OH反應生成；綜上所述，的合成路線為：（3）目標產物與流程中F結構類似。原料與D→E中反應物類似，發生取代反應。CH3CH2CHO→CH3CH2CH2OH→CH3CH2CH2Br，CH3CH2CH2Br與反應，利用流程中C→D→E→F路線合成。
答案：
（1）
（2）
（3）
【知能整合】
1．有機合成中官能團的轉變
（1）官能團的引入（或轉化）方法
官能團的引入 —OH ＋H2O；R—X＋H2O；R—CHO＋H2；RCOR′＋H2；R—COOR′＋H2O；多糖發酵
—X 烷烴＋X2；烯（炔）烴＋X2或HX；R—OH＋HX
R—OH和R—X的消去；炔烴不完全加成
—CHO 某些醇氧化；烯烴氧化；炔烴水化；糖類水解
—COOH R—CHO＋O2；苯的同系物被強氧化劑氧化；羧酸鹽酸化；R—COOR′＋H2O
—COO— 酯化反應
（2）官能團的消除
①消除雙鍵：加成反應。
②消除羥基：消去、氧化、酯化反應。
③消除醛基：還原和氧化反應。
（3）官能團的保護
被保護的官能團 被保護的官能團性質 保護方法
酚羥基 易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化 ①用NaOH溶液先轉化為酚鈉，后酸化重新轉化為酚：②用碘甲烷先轉化為苯甲醚，后用氫碘酸酸化重新轉化為酚：
氨基 易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化 先用鹽酸轉化為鹽，后用NaOH溶液重新轉化為氨基
碳碳雙鍵 易與鹵素單質加成，易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化 用氯化氫先通過加成轉化為氯代物，后用NaOH醇溶液通過消去重新轉化為碳碳雙鍵
醛基 易被氧化 乙醇（或乙二醇）加成保護：
（4）增長碳鏈或縮短碳鏈的方法
舉例
增長碳鏈 2CH≡CH―→CH2==CH—C≡CH
2R—ClR—R＋2NaCl
R—ClR—CNR—COOH
增長碳鏈
縮短碳鏈
2．有機合成路線設計的幾種常見類型
根據目標分子與原料分子在碳骨架和官能團兩方面變化的特點，合成路線的設計分為
（1）以熟悉官能團的轉化為主型
如：以CH2=CHCH3為主要原料（無機試劑任用）設計CH3CH（OH）COOH的合成路線流程圖（須注明反應條件）。
（2）以分子骨架變化為主型
如：請以苯甲醛和乙醇為原料設計苯乙酸乙酯（）的合成路線流程圖（注明反應條件）。
提示：R—Br＋NaCN―→R—CN＋NaBr
（3）陌生官能團兼有骨架顯著變化型（常為考查的重點）
要注意模仿題干中的變化，找到相似點，完成陌生官能團及骨架的變化。如：模仿
設計以苯甲醇、硝基甲烷為主要原料制備苯乙胺（）的合成路線流程圖。
關鍵是找到原流程中與新合成路線中的相似點。（碳架的變化、官能團的變化；硝基引入及轉化為氨基的過程）
【體系再構】
【隨堂反饋】
基礎訓練
1．（2023·南京鹽城一模）茚草酮(H)是一種新型稻田除草劑，其人工合成路線如下：
（1）茚草酮中含氧官能團的名稱為____________；B―→C的反應類型為________。
（2）E的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：________________。
①分子中含有苯環，堿性條件下能與新制氫氧化銅反應，生成磚紅色沉淀；
②分子中有3種不同化學環境的氫原子。
（3）F→G反應中有HCl產生，則X的結構簡式為____________。
（5）寫出以和HCHO為原料，制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。
2．（2023·南京三模）N 雜原蘇木素衍生物(G)具有潛在的免疫抑制活性，其合成路線如下：
（1）A→B的反應在如圖所示的裝置(加熱裝置等已省略)中進行。裝置甲的主要作用為__________________。
（2）C的分子式為C16H16O3，其結構簡式為________________。
（3）D→E的反應類型為____________。
（4）G的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：____________________。
①分子中含有2個苯環，不同化學環境氫原子的個數之比為1∶2∶4∶4；
②1 mol該物質與NaOH溶液反應，最多能消耗2 mol NaOH。
（5）已知內酰胺在一定條件下可轉化為聚內酰胺：。寫出以為原料制備“尼龍 6”()的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。
拓展訓練
3．（2023·蘇錫常鎮一調）化合物G是一種酪氨酸激酶抑制劑中間體，其合成路線之一如下。
（1）A分子中碳原子的雜化軌道類型為________。
（2）B→C的反應類型為________。
（3）C的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：________________。
①分子中有4種不同化學環境的氫原子，能與FeCl3溶液發生顯色反應，但不能與溴水發生取代反應；
②在堿性條件下發生水解反應，酸化后產物之一苯環上含有2種含氧官能團。
（4）D→E的反應需經歷D→M―→E的過程，M的分子式為C11H13NO4，則M的結構簡式為____________。
（5）請寫出以和甲酸乙酯為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。
4．（2023·鹽城三模）化合物H是四氫異喹啉阿司匹林衍生物，其合成路線如下：
（1）A分子中碳原子的雜化軌道類型為________。
（2）D中含氧官能團名稱為__________________。
（3）D→E 中有和 E 互為同分異構體的副產物生成，該副產物的結構簡式為__________。
（4）G的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：_________。
①屬于芳香族化合物，能發生銀鏡反應；
②堿性條件下水解，酸化后得到3種分子中都有2種不同化學環境的氫原子。
（5）寫出以CH3CHO和為原料制備 的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。
【隨堂反饋】答案：
1．（1） (酮)羰基、醚鍵　取代反應 　（2） 　（3）
2．（1）冷凝回流 （2）（3）取代反應
（4）
（5）
3．（1）sp2、sp3　 （2）還原反應
（3）（4）
4．（1）sp2、sp3　（2）酰胺基、醚鍵
（3）
【課后作業】
1．（2023·蘇州期末）有機物I是一種藥物合成的中間體，其合成路線如下：
（1）B→C的反應類型為 。
（2）流程中設計E→F的目的 。
（3）A→B得到的產物若不經提純，依據B到E的合成路線會生成一種與E互為同分異構體的副產物X，X的結構簡式為 。。
（4）B的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式： 。。
①含有手性碳原子，與FeCl3溶液發生顯色反應且能使Br2的CCl4溶液褪色；
②堿性條件下水解后酸化生成2種有機產物，產物之一分子中只有2種不同化學環境的氫原子。
（5）寫出以苯、甲苯、為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路線示例見本題題干)。
2．（2023·泰州期末）有機物H是合成一種降血壓藥的中間體，其部分合成路線如下：
（1）B分子中采取sp2雜化的碳原子數目為________。
（2）D→E的反應類型為________。
（3）F的分子式是C10H14O4，其結構簡式為____________________。
（4）C的一種同分異構體同時滿足下列條件，其結構簡式為____________________。
①屬于芳香族化合物，苯環上有2個取代基；
②酸性條件下水解，得到的2種產物中均含有3種不同化學環境的氫原子。
（5）已知：。寫出以、CH3OH和C2H5ONa為原料制備的合成路線流程圖（無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）。
3． （2023·南京鹽城二模）化合物E是合成降糖藥瑞格列凈的重要中間體，其合成路線如下：
（1）A→B的反應類型為________。
（2）相同條件下，B的沸點比A的高，其主要原因是_______________________。
（3）B→C的反應中有副產物X(C7H7OBr)生成，X的結構簡式為____________。
（4）D的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：____________________________。
①分子中含有苯環，且只含有2種不同化學環境的氫原子；
②1 mol該物質與NaOH溶液反應，最多消耗4 mol NaOH。
（5）已知：。寫出以和為原料制備的合成路線流程圖（無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）。
4． （2023·蘇錫常鎮二模）一種藥物中間體有機物F的合成路線如下：
（1）C―→D的反應類型為________。
（2）原料A中混有雜質，則E中會混有與E互為同分異構體的副產物X，X也含有1個含氮五元環。該副產物X的結構簡式為____________________。
（3）D―→E反應過程分兩步進行，步驟①中D與正丁基鋰反應產生化合物Y（），步驟②中Y再通過加成、取代兩步反應得到E。則步驟②中除E外的另一種產物的化學式為________________。
（4）A的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出其結構簡式：______________。
①含有手性碳原子，且能使溴的CCl4溶液褪色。
②酸性條件下水解能生成兩種芳香族化合物，其中一種產物分子中不同化學環境的氫原子個數比是1∶2，且能與NaHCO3溶液反應。
（5）已知：格氏試劑（RMgBr，R為烴基）能與水、羥基、羧基、氨基等發生反應。寫出以為原料制備的合成路線流程圖（無機試劑和有機溶劑任用，合成路線示例見本題題干）。
課后作業答案：
1．（1） 還原反應
（2）保護（酮）羰基，防止F→G轉化時被還原（加成）
（3）
（4）
（5）
2．（1）2　（2）取代反應(或酯化反應)
（3）
（4）或
（5）
3．（1）還原反應　（2）B分子間存在氫鍵
（3）
（4）
4．（1）還原反應　（2）　（3）LiOH
（4）
（5）
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