2021届一轮复习（人教版）有机合成路线的设计学案

2021届一轮复习（人教版）有机合成路线的设计学案

有机合成路线的设计 ‎1.有机合成路线的设计思路 ‎(1)首先,对比原料的结构和最终产物的结构,分析官能团的改变和碳原子个数的变化,根据官能团的性质进行设计。‎ ‎(2)其次,根据给定的原料、信息和有关反应规律及其题干中信息,合理地把目标产物分解成若干片段,或寻找官能团的引入、转换和保护方法,尽快找出目标有机物的关键点和突破口。‎ ‎(3)最后,将正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合进行逐步推断,从已知反应物到目标产物。‎ ‎2.常见简单有机物转化关系图解 ‎(1)一元转化关系 ‎(2)二元转化关系 ‎【典例】(2019·全国卷Ⅲ)氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)A的化学名称为________________________________。 ‎ ‎(2)中的官能团名称是___________________________。 ‎ ‎(3)反应③的类型为______,W的分子式为________。 ‎ ‎(4)不同条件对反应④产率的影响见下表:‎ 实验 碱 溶剂 催化剂 产率/%‎ ‎1‎ KOH DMF Pd(OAc)2‎ ‎22.3‎ ‎2‎ K2CO3‎ DMF Pd(OAc)2‎ ‎10.5‎ ‎3‎ Et3N DMF Pd(OAc)2‎ ‎12.4‎ ‎4‎ 六氢吡啶 DMF Pd(OAc)2‎ ‎31.2‎ ‎5‎ 六氢吡啶 DMA Pd(OAc)2‎ ‎38.6‎ ‎6‎ 六氢吡啶 NMP Pd(OAc)2‎ ‎24.5‎ 上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究________等对反应产率的影响。 ‎ ‎(5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式____________。 ‎ ‎①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6∶2∶1;③1 mol的X与足量金属Na反应可生成‎2 g H2。‎ ‎(6)利用Heck反应,由苯和溴乙烷为原料制备,写出合成路线___________________________。 (无机试剂任选)‎ ‎【思维建模】有机合成题的解题思路 ‎【解析】(1)的名称是间苯二酚或1,3-苯二酚。‎ ‎(2)中的官能团名称是羧基、碳碳双键,注意不要写成结构简式。‎ ‎(3)根据,分析反应物、生成物的结构变化情况,可知反应类型为取代反应。W的分子式为C14H12O4。‎ ‎(4)根据控制变量法的思路可以分析得知本实验催化剂相同,但碱和溶剂不同,所以其目的是探究不同碱、不同溶剂对反应产率的影响。也可以控制碱、溶剂和温度相同,讨论不同催化剂的影响,或控制碱、溶剂和催化剂相同,讨论温度的影响。‎ ‎(5)本小题是限定条件书写指定物质的同分异构体。要求①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6∶2∶1;③1 mol的X与足量金属Na反应可生成 ‎2 g‎ H2,即该同分异构体含有一个苯环、两个羟基且对称性较好,所以应该是。‎ ‎(6)本题是合成路线设计,题目提供了解题的方向是利用Heck反应。首先分析原料和目标产物情况,结合Heck反应的路线进行设计。‎ 其合成路线为:‎ 答案:(1)间苯二酚(1,3-苯二酚)　‎ ‎(2)羧基、碳碳双键　‎ ‎(3)取代反应 　C14H12O4‎ ‎(4)不同碱　 不同溶剂　 不同催化剂(或温度等)‎ ‎(5)‎ ‎(6)‎ ‎1.化合物A(分子式为C6H6O2)是一种有机化工原料,在空气中易被氧化。由A合成黄樟油(E)和香料F的合成路线如下(部分反应条件已略去): ‎ 已知:B的分子式为C7H6O2,不能发生银镜反应,也不能与NaOH溶液反应。‎ 根据已有知识并结合流程中相关信息,写出以、为主要原料制备 的合成路线流程图(无机试剂任用)。‎ ‎  __。 ‎ ‎【解析】在碱性条件下发生水解反应生成,然后被氧化为, 在与H2O作用下生成,再与HBr发生取代反应生成,两分子在Mg存在条件下生成。‎ 答案: ‎ ‎2.已知:①在一定条件下,CH2CH—CHCH2和CH2CH2等含不饱和键的有机物发生反应,生成具有环状结构的有机物,如+→。‎ ‎②CH2CH—CH3可以被K2Cr2O7溶液氧化为CO2和CH3COOH。‎ 请根据题给信息,设计由1,3-丁二烯和乙烯合成丙二酸HOOC—CH2—COOH的合成路线(用流程图表示,无机试剂及作溶剂的有机物任选)。‎ ‎__________________________________________________________。 ‎ ‎【解析】CH2CH2可以与Br2发生加成反应生成CH2Br—CH2Br,然后在氢氧化钠的醇溶液中生成CH≡CH,乙炔与1,3-丁二烯生成,然后在K2Cr2O7溶液中氧化为HOOC—CH2—COOH。‎ 答案:CH2CH2CH2Br—CH2BrCH≡CH HOOC—CH2—COOH ‎3.高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下:‎ 已知:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)反应①所需试剂、条件分别是________________;F 的化学名称为________。 ‎ ‎(2)②的反应类型是________________; ‎ A→B的化学方程式为______________________________________________。 ‎ ‎(3)G 的结构简式为________________;G的官能团的名称是________;H中所含官能团的名称是________________________。 ‎ ‎(4)写出E和F反应的化学方程式:________________________________。 ‎ ‎(5)化合物W 的相对分子质量比化合物C 大14,且满足下列条件,W 的可能结构有________种。 ‎ ‎①遇FeCl3 溶液显紫色;②属于芳香族化合物;③能发生银镜反应。其中核磁共振氢谱显示有5 种不同化学环境的氢,峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,写出符合要求的W 的结构简式________________________________。 ‎ ‎(6)设计用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线,其他无机试剂任选(合成路线常用的表示方式为AB…目标产物)。 ‎ ‎【解析】(1)由分析可得,反应①为甲苯上烃基的取代反应,因此反应①所需的试剂为Cl2, 反应条件为光照;F中含有醛基,属于醛类物质,且其最长碳链含有8个碳原子,因此该有机物的化学名称为正辛醛;‎ ‎(2)反应②为羧酸和醇的酯化反应,酯化反应属于取代反应的一种,因此该反应的反应类型为取代反应(或酯化反应);由分析可知,A为、B为, 该反应的化学方程式为2+O22 +2H2O;‎ ‎(3)由分析可知,G的结构简式为;由G的结构简式可知,G中的官能团为羟基、醛基;G与H2发生加成反应后,所得产物H中的官能团为羟基;‎ ‎(4)由分析可知,E的结构简式为HCHO、G的结构简式为, E与F反应生成G的化学方程式为2HCHO+CH3(CH2)6CHO;‎ ‎(5)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,则W的分子式为C8H8O2;W遇FeCl3溶液显紫色,说明分子结构中含有苯酚;能发生银镜反应,说明含有—CHO;此时分子结构中还剩余一个碳原子;若W为苯环的二取代物,则有“邻、间、对”三种结构;若为苯的三取代物,由于三个取代基都不相同,因此其结构共有10种;故满足条件的W的同分异构体共有13种;其中核磁共振氢谱峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的结构为;‎ ‎(6)由题干信息反应可知,欲合成, 需用苯甲醛与乙醛在稀碱溶液中发生反应,因此需先由甲苯合成苯甲醛,故其合成路线为。‎ 答案:(1)Cl2、光照　正辛醛 ‎(2)取代反应(或酯化反应)‎ ‎2+O22+2H2O ‎ ‎(3)　羟基、醛基　羟基 ‎(4)2HCHO+CH3(CH2)6CHO ‎(5)13　‎ ‎(6)‎ ‎ ‎