专题5合成路线设计--教师版

有机小专题

专题5 合成路线的设计

(2)逆推法

即从目标产物入手,分析目标分子的结构,然后由目标分子逆推出原料分子,并进行合成路线的设计,其思维程序为:CH

2CHCH

必备知识

1.有机合成题的解题思路

2.设计有机合成路线的思维方法

(1)正推法

即从某种原料分子开始,对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团),对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化),从而设计出合理的合成路线,其思维程序为:

如以乙烯为原料合成乙酸乙酯,可采用正推法: 设计合成路线时,要选择反应步骤少;试剂成本低,毒性小;操作简单,污染小;副产物少。即

(3)正逆互推结合法

采用正推和逆推相结合的方法,是解决有机合成路线设计的最实用的方法。

其思维程序为

3.有机合成路线的几种常见类型

根据目标产物与原料在碳骨架和官能团两方面的特点,我们将合成路线的设计分为:

(1)以熟悉官能团的转化为主

如:请设计以CH2=CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。

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(2)以分子骨架变化为主

如:请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯

(3)以陌生官能团及骨架显著变化为主

要注意模仿已知信息和题干中的变化,找到相似点,完成陌生官能团及骨架的变化。如:模仿

设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺

关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。(碳架的变化、官能团的变化; 硝基引入及转化为氨基的过程)

1．聚丙烯醛可用于合成有机高分子色素，根据Claisen 缩合反应，

设计以甲醛和乙醛为原料合成聚丙烯醛的路线。

。

Claisen 缩合：R 1—CHO ＋――→NaOH (aq )

△

＋H 2O(R 1、

R 2和R 3表示烃基或氢)

答案：HCHO ＋CH 3CHO ――→Claisen 缩合

2．请写出以

和(CH 3CO)2O 为原料制备染料中间体

的合成路线

流程图(无机试剂任用)：。

已知：①RNH 2＋(CH 3CO)2O ―→CH 3CONHR ＋CH 3COOH ②CH 3CONHR ＋NaOH ―→RNH 2＋CH 3COONa ；

③呈弱碱性，易被氧化

答案：

3．(2017·全国高考卷Ⅰ)化合物H 是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A 制备H 的一种合成路线如下：

已知：①RCHO ＋CH 3CHO ――→NaOH/H 2O

△ RCH===CHCHO ＋H 2O ②

(6)写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物的合成路线。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

(其他试剂任选)。

答案：

4．(2017·全国高考卷Ⅲ)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：

(6)4-甲氧基乙酰苯胺是重要的精细化工中间体，写

出由苯甲醚制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线。_______________ ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

(其他试剂任选)。

5．(2017·河南省郑州、平顶山、濮阳市质量检测)异戊醇薄荷酯是一种治疗心脏病的药物。一种制备异戊醇薄荷酯P的流程如下：

已知：

RCH===CH2――→

HBr

一定条件

RCH2CHBr(R表示烃基)

(7)苯乙烯是一种重要的化工原料。参考制备异戊醇薄荷酯中的方法，设计以苯、乙烯为有机原料(无机试剂自选)，制备苯乙烯的合成线路：(合成路线常用的表示方式为：A

反应试剂

反应条件→B…

反应试剂

反应条件

→目标产物)

________________________________________________________________________。

6．(2017·广安、遂宁、内江、眉山模拟考试)通过以下途径可以合成具有导电性的高分子材料F ：

已知：

(R 、R ′代表H 或烃基)

(8)参照上述合成信息，以丙炔、甲醛和乙酸为原料(无机试剂任选)设计路线合成乙酸2-炔

-1-丁酯

____________________________________________

________________________________________________________________________ 答案：CH 3—C ≡CH ――→一定条件

HCHO CH 3—C ≡C—CH 2—OH ――――――→CH 3COOH 浓H 2SO 4

△

7．(2017·黄冈模拟)亲水型功能高分子M 和香料N 可由如图所示途径合成(部分产物略去)：

已知：

①A 是芳香烃的含氧衍生物，相对分子质量为108

②有机物分子中，同一个碳原子上连接有两个羟基时不稳定，会自动脱水

请回答下列问题：

(5)仿照题中的合成线路图，以乙醇为起始物，无机试剂任选，写出合成聚-2-丁烯醛的线路

图。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案：CH 3CH 2OH ――→O 2、Cu △CH 3CHO ――→稀碱△CH 3CH===CHCHO ――→引发剂

8．(2017·南昌模拟)香料G 的一种合成工艺如图所示：

核磁共振氢谱显示A 有两种峰，且峰面积之比为1∶1。

请回答下列问题：

(5)以丙烯和NBS 试剂为原料制备甘油(丙三醇)，请设计合成路线(其他无机原料任选)。请用以下方式表示：A ――→反应试剂

反应条件B …――→反应试剂

反应条件目标产物。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。参考：CH 2===CHCH 3――→NBS

CH 2===CHCH 2Br ――→溴水

9．有机物H是药物常山酮的合成中间体，合成H的流程图如下：

已知：

①苯环上原有取代基对新导入苯环上的取代基位置有一定影响，其规律如下：

—OH、—CH3、—Br等取代基使新导入的取代基主要进入原取代基的邻位和对位；—NO2、—SO3H、—CHO等取代基使新导入的取代基主要进入原取代基的间位。

③甲苯可被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸。

回答下列问题：

(6)写出以甲苯为原料合成的流程图(无机试剂任用)。10．以芳香烃A为原料合成某有机中间体M的路线如下：②RCOOR′＋R″OH――→

醇钠

RCOOR″＋R′OH

请回答：

(6)参照上述合成路线，以环氧乙烷为原料(无机试剂任选)

设计制备聚乙二酸乙二酯的合成

路线。

11．(2019·漳州模拟)金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过下列途径制备：

请回答下列问题：

(3)设计以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线：

答案：

12．(2019·洛阳模拟)以下为合成2-氧代环戊羧酸乙酯K和聚酯L的路线。

已知如下信息：

Ⅰ.链烃A可生产多种重要有机化工原料，生成合成树脂、合成橡胶等，在标准状况下的密度为1.875 g·L－1。

请回答以下问题：

(5)利用以上合成路线中的相关信息，请写出以乙醇为原料制备(其他试剂任选)

的合成路线流程图。

答案：

13．(2019·唐山模拟)扁桃酸衍生物是重要的医药中间体以A、B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下：

已知:A的分子式为C2H2O3,1 mol A能消耗含有2.5 mol Cu(OH)2的新制悬浊液,参照上述合成路线，E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物，以冰醋酸为原料(无机试剂任选)，设计制备A的合成路线。已知RCH2COOH――→

PCl3

△

RCH(Cl)COOH。

答案

14．(2019·合肥模拟)抗结肠炎药物有效成分G的合成路线如图所示(部分反应略去试剂和条件)：

回答下列问题：

15．(2018·广州模拟)化合物G是一种具有多种药理学活性的黄烷酮类药物。实验室由芳香化合物A制备G的合成路线如下：

回答以下问题：

(6)写出用环戊烯和正丁醛为原料制备化合物

的合成路线_________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。(其他试剂任选)

16．(2018·全国Ⅰ卷，T36，选修5：有机化学基础)化合物W可用作高分子膨胀剂，一种合成路线如下：

回答下列问题：

(7)苯乙酸苄酯(CH2COOCH2)是花香型香料，设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________(无机试剂任选)

17．(2019·河北三市联考)化合物H是一种昆虫信息素，可通过如下路线合成。

已知：

①核磁共振氢谱显示C、E有6种不同化学环境的氢原子，G有5种不同化学环境的氢原子。

②CH3CH＝CH2――→

CH3OH、CO

Pd催化剂

CH3CH＝CHCOOCH3

③CH3COOH――→

NaOH/CaO

△

CH4↑

④

回答下列问题：(5)参照上述合成路线，设计一条以B为原料制备新型导电高分子材料PPA()的合成路线。

18．(2018·试题调研)甲烷是一种重要的化工原料，在一定条件下可以制备工程塑料PBT(酯类高分子聚合物)、人造象牙(主要成分为CH 2O )等。其合成路线如下：

(6)根据以上信息，以乙醇为有机原料(无机试剂任选)，设计有机物CH 3CHOHCCCHOHCH 3

的合成路线：

________________________________________________________________________。 (6)CH 3CH 2OH ――→浓硫酸

170 ℃

CH 2＝CH 2――→Br 2/CCl 4

CH 2Br—CH 2Br ――→NaOH/CH 2CH 2OH

△

CHCH

CH 3CH 2OH ――→O 2/Cu

△

CH 3CHO ――→碱

CHOHCH 3CCCHOHCH 3 19．(2019·湖北八校联考)已知一个碳原子上连有两个羟基时，易发生下列转化：

请根据下图回答：

质谱分析发现B 的最大质荷比为208；红外光谱显示B 分子中含有苯环结构和两个酯键；核磁共振氢谱中有五个吸收峰．峰面积之比为2∶2∶2∶3∶3，其中苯环上的一氯代物只有两种。请以G 为唯一有机试剂合成乙酰乙酸乙酯(CH 3COCH 2COOC 2H 5)，设计合成路线(其他试剂

任选)。

合成路线流程图示例：CH 3CH 2Cl ――→NaOH 溶液

△CH 3CH 2OH ――→CH 3COOH

浓硫酸/△

CH 3COOC 2H 5

20．(2018·陕西西北九校联考)G 是一种合成橡胶和树脂的重要原料，用A(

)合

成G 的转化关系如图。

已知：①(RCO)2O ――→H 2O

2RCOOH ②RCOOH ――→LiAlH 4

RCH 2OH(其中R 是烃基)

③F 的核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为2∶2∶3 请回答以下问题：

(6)写出由G 合成2-氯-1,3-丁二烯的合成路线(无机试剂任选)。

合成路线流程图示例：CH 3CH 2OH ――→浓硫酸

170 ℃

H 2C===CH 2――→催化剂

CH 2—CH 2。

21．(2019·福州模拟)溴螨酯是一种杀螨剂。由某种苯的同系物制备溴螨酯的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂略)：

C 能发生银镜反应,回答下列问题：

(6)写出用乙醛为原料制备2-羟基-2-甲基丙酸乙酯的合成路线(其他试剂任选)：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。