高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题10 大题题空逐空突破(十七) 合成路线的分析与设计（含解析）

这是一份高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题10 大题题空逐空突破(十七) 合成路线的分析与设计（含解析），共11页。试卷主要包含了有机合成中官能团的转变，常见有机物转化应用举例，有机合成路线设计的几种常见类型等内容，欢迎下载使用。


1．有机合成中官能团的转变
(1)官能团的引入(或转化)
官能团的引入
—OH
＋H2O；R—X＋H2O；R—CHO＋H2；RCOR′＋H2；R—COOR′＋H2O；多糖水解
—X
烷烃＋X2；烯(炔)烃＋X2(或HX)；R—OH＋HX

R—OH和R—X的消去；炔烃不完全加成
—CHO
某些醇氧化；烯烃氧化；炔烃水化；糖类水解
—COOH
R—CHO＋O2；苯的同系物被强氧化剂氧化；羧酸盐酸化；R—COOR′＋H2O
—COO—
酯化反应

(2)官能团的消除
①消除双键：加成反应。
②消除羟基：消去、氧化、酯化反应。
③消除醛基：还原和氧化反应。
(3)官能团的保护
被保护的官能团
被保护的官能团性质
保护方法
酚羟基
易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化
①用NaOH溶液先转化为酚钠，后酸化重新转化为酚：

②用碘甲烷先转化为苯甲醚，后用氢碘酸酸化重新转化为酚：

氨基
易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化
先用盐酸转化为盐，后用NaOH溶液重新转化为氨基
碳碳双键
易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化
用氯化氢先通过加成转化为氯代物，后用NaOH醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键
醛基
易被氧化
乙醇(或乙二醇)加成保护：


2.增长碳链或缩短碳链的常见方法
(1)增长碳链
①2CH≡CH―→CH2==CH—C≡CH
②2R—ClR—R＋2NaCl
③CH3CHO
④R—ClR—CNR—COOH
⑤CH3CHO
⑥nCH2==CH2CH2—CH2
nCH2==CH—CH==CH2CH2—CH==CH—CH2
⑦2CH3CHO
⑧＋R—Cl＋HCl
⑨＋＋HCl
⑩＋＋(n－1)H2O
(2)缩短碳链
①＋NaOHRH＋Na2CO3
②R1—CH==CH—R2R1CHO＋R2CHO
3．常见有机物转化应用举例
(1)

(2)

(3)

(4)CH3CHO
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为
(1)以熟悉官能团的转化为主型
如：以CH2==CHCH3为主要原料(无机试剂任用)设计CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。
CH2==CHCH3
(2)以分子骨架变化为主型
如：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)。
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．[2016·全国卷Ⅰ，38(6)]秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线：

参照上述合成路线，以(反，反)-2,4-己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选)，设计制备对苯二甲酸的合成路线。
答案　

2．[2016·全国卷Ⅲ，38(6)改编]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—HR—C≡C—C≡C—R＋H2
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。
答案　

3．[2015·全国卷Ⅰ，38(6)改编]A(C2H2)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-丁二烯的合成路线。
答案　HC≡CHHC≡
CH2==CH—CH==CH2

题组一　根据已知信息设计合成路线
1．已知：，试写出由1,3-丁二烯和乙炔为原料(无机试剂及催化剂任用)合成的合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。
答案　

解析　CH2==CHCH==CH2和HC≡CH发生加成反应生成，和溴单质发生加成反应生成，发生水解反应生成，其合成路线见答案。
2．已知：＋(R1、R2为烃基或氢)。根据已有知识并结合相关信息，写出以CH3CHO为原料制备CH3COCOCOOH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：CH3CH2BrCH3CH2OHCH3COOCH2CH3。
答案　CH3CHOCH3CH==CHCHOCH3CH==CHCOOH


解析　根据已有知识并结合相关信息，CH3CHO在稀氢氧化钠溶液中加热得到CH3CH==CHCHO，CH3CH==CHCHO氧化得到CH3CH==CHCOOH，CH3CH==CHCOOH与溴水发生加成反应生成CH3CHBrCHBrCOOH，CH3CHBrCHBrCOOH在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解反应后酸化得到CH3CH(OH)CH(OH)COOH，CH3CH(OH)CH(OH)COOH在铜的催化加热条件下与氧气反应生成CH3COCOCOOH。合成路线流程图见答案。
3．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)。
答案　

解析　由苯甲醇为原料制备化合物，可由发生酯化反应得到，可由发生水解反应得到，可由苯甲醛和HCN发生加成反应得到，苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛，其合成路线见答案。
题组二　从有机转化关系中提取信息设计合成路线
4．艾司洛尔是预防和治疗手术期心动过速或高血压的一种药物，艾司洛尔的一种合成路线如下：

写出以苯甲醇和丙二酸为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。
答案　

解析　苯甲醇发生催化氧化得到，然后与HOOCCH2COOH在吡啶、苯胺条件下反应得到，再与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，最后在碱性条件下水解后酸化得到目标物，合成路线流程图见答案。
5．2020年3月11日注射用西维来司他钠获得国家药监局批准上市，用于治疗新冠病毒等造成的急性肺损伤，化合物F是合成该药物的中间体，其合成路线如下：

参考本题信息，写出由间二甲苯与H2NCH2CH3制备下图有机物的合成线路(无机试剂任选)。

答案　

解析　由原料和产物对比分析，间二甲苯需要先引入硝基，后经过氧化将—CH3转化为COOH，与SOCl2发生取代反应得到酰氯，然后可以与氨基发生脱HCl生成肽键，制备流程见答案。
6．反-2-己烯醛(D)是一种重要的合成香料，下列合成路线是制备D的方法之一。根据该合成路线回答下列问题：

已知：RCHO＋R′OH＋R″OH
(1)以D为主要原料制备己醛(目标化合物)，将方框中合成路线的后半部分补充完整。

(2)问题(1)的合成路线中第一步反应的目的是________________________________________。
答案　(1)CH3(CH2)4CHO　(2)保护醛基
解析　(1)D为，己醛的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CHO，根据信息和己醛的结构，首先需要将碳碳双键转化为单键，然后在酸性条件下反应即可。(2)醛基也能够与氢气加成，(1)中合成路线中第一步反应的目的是保护醛基。