【升级版】微专题49 限定条件下的有机合成路线-备战2024年高考化学考点微专题

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1．（2023·河北·统考高考真题）2，5-二羟基对苯二甲酸是一种重要的化工原料，广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物；作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成的路线如下：
已知：
回答下列问题：
(6)阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一。试以碘甲烷、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯[]为原料，设计阿伏苯宗的合成路线 。(无机试剂和三个碳以下的有机试剂任选)
【答案】(6)
【解析】（6）对比与、CH3I、的结构简式，结合题给已知，可由与在1)NaNH2、2)H+/H2O作用下合成得到；可由与CH3I发生取代反应制得；可由先发生氧化反应生成、再与CH3OH发生酯化反应制得，则合成路线为：。
2．（2023·重庆·统考高考真题）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。

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)。
【答案】(6)
【解析】（6）M分子中含有5个N和2个O，可知2分子J和1分子N反应生成M，合成路线为 ；
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
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
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
+CH3CHOCH3—CHCHCHO+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。
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。
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。
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．（2023·江苏·统考高考真题）化合物I是鞘氨醇激酶抑制剂，其合成路线如下：
(6)写出以、和为原料制备的合成路线流图 (须用NBS和AlBN，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)。
【答案】(6)
【解析】（6）结合F→H可设计以下合成路线：。
2．（2023·海南·统考高考真题）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 。
【答案】(7)
【解析】（7）乙醇分别催化氧化为乙醛、乙酸，乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，乙醛 乙酸乙酯反应生成CH3CH=CHCOOC2H5；苯甲醛与CH3CH=CHCOOC2H5反应生成 ，再水解生成 ，合成路线为： 。
1．（2023·广东·统考高考真题）室温下可见光催化合成技术，对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于、碘代烃类等，合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略)：

(5)以苯、乙烯和为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。
基于你设计的合成路线，回答下列问题：
(a)最后一步反应中，有机反应物为 (写结构简式)。
(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应，其化学方程式为 。
(c)从苯出发，第一步的化学方程式为 (注明反应条件)。
【答案】(5) 和
【解析】（5）以苯、乙烯和为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。乙烯与水在催化剂加热加压条件下合成乙醇；乙烯在银催化作用下氧化生成环氧乙醚；苯在铁催化作用下与溴生成溴苯，溴苯与环氧乙醚生成 ，与HI反应合成 ，最后根据反应⑤的原理， 与乙醇、CO合成化合物ⅷ。
(a)最后一步反应中，有机反应物为 和。故答案为： 和；
(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应，其化学方程式为。故答案为：；
(c)从苯出发，第一步的化学方程式为 。故答案为： 。
2．（2023·浙江·统考高考真题）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)
【答案】(5)
【解析】（5）由题给信息可知，用苯甲醛为原料合成药物苄基苯甲酰胺的合成步骤为 与NH2OH反应生成 ，催化剂作用下 与氢气发生还原反应生成 ；催化剂作用下， 与氧气发生催化氧化反应生成 ， 与SOCl2发生取代反应生成 ， 与 发生取代反应生成 ，合成路线为，故答案为： ；

3．（2023·湖南·统考高考真题）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)：
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)。
【答案】(7)
【解析】（7）甲苯和溴在FeBr3的条件下生成对溴甲苯和邻溴甲苯，因题目中欲合成邻溴甲苯，因此需要对甲基的对位进行处理，利用题目中流程所示的步骤将甲苯与硫酸反应生成对甲基苯磺酸，再将对甲基苯磺酸与溴反应生成 ，再将 中的磺酸基水解得到目标化合物，具体的合成流程为： 。
4．（2023·辽宁·统考高考真题）加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的合成路线如下。

回答下列问题：
(6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为 和 。

【答案】(6)
【解析】（6）根据题目中给的反应条件和已知条件，利用逆合成法分析，有机物N可以与NaBH4反应生成最终产物，类似于题中有机物G与NaBH4反应生成有机物H，作用位置为有机物N的N=C上，故有机物N的结构为，有机物M可以发生已知条件所给的反应生成有机物N，说明有机物M中含有C=O，结合反应原料中含有羟基，说明原料发生反应生成有机物M的反应是羟基的催化氧化，有机物M的结构为，故答案为、。
5．（2022·天津·统考高考真题）光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂，可采用异丁酸(A)为原料，按如图路线合成：
回答下列问题：
(6)已知： R=烷基或羧基
参照以上合成路线和条件，利用甲苯和苯及必要的无机试剂，在方框中完成制备化合物F的合成路线。
【答案】(6)
【解析】（6）甲苯在酸性高锰酸钾溶液条件下被氧化为苯甲酸，苯甲酸和氢气在催化剂作用下生成，和SOCl2在加热条件下反应生成，和苯在催化剂加热条件下反应生成，其合成路线为；故答案为：。
1．（2023·浙江·校联考模拟预测）普瑞巴林(G)是一种抗癫痫的药物，其合成路线如下：
已知：①
②
③E中有一个六元环
④两个羟基连在同一个碳上是不稳定的
回答下列问题：
(5)参照以上合成路线，设计以邻苯二甲酸()为原料，合成，(用流程图表示，无机试剂任选)
【答案】(5)
【解析】（5）羧基为间位取代基，则先与浓硝酸在浓硫酸催化下反应引入硝基，再根据路线中D生成G的路线发生反应，具体合成路线为；
2．（2023·四川成都·石室中学校考一模）利用N-杂环卡其碱(NHC base)作为催化剂，可合成多环化合物。某研究小组按下列线路合成多环化合物(无需考虑部分中间体的立体化学)。
已知：a．。
b．化学键极性越强，发生化学反应时越容易断裂。
请回答：
(5)以乙烯、化合物为原料，设计的转化路线： (用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)。合成路线常用的表示方式为AB∙∙∙∙∙∙目标产物。
【答案】(5)
【解析】（5）B为，B与CH3CHO发生已知信息a的加成反应生成，再与Br2/CCl4发生加成反应得到，再在碱性条件下发生消去反应生成C；以乙烯、化合物B为原料，乙烯与氧气发生氧化反应生成乙醛，设计B→C的转化路线为：，故答案为：。
3．（2024·广西·校联考模拟预测）碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料丙烯出发，针对酮类有机物H设计了如下合成路线：
已知：。
回答下列问题：
(5)参照上述合成路线，以和为原料合成的路线如下：
合成过程中除生成主要产物I()外，还生成另一种副产物J，J的结构简式为 。写出生成J的化学方程式 。
【答案】(5)
【解析】（5）CH3CH(OH)CH3与HBr发生取代反应生成CH3CHBrCH3，发生催化氧化生成，与两分子CH3CHBrCH3发生类似于B到D的取代反应生成I()外，也可与一分子CH3CHBrCH3发生类似于B到D的取代反应生成另一种副产物J()，方程式为。故答案为：。
4．（2023·吉林长春·统考一模）卡龙酸是一种医药中间体，主要用于蛋白酶抑制剂的合成。以下是卡龙酸的一种合成路线(部分试剂和条件省略，不考虑立体异构)
(7)以乙炔和乙醇为有机原料，合成的路线如下(反应条件已略去，无机试剂任选)，其中Y的结构简式为 。
【答案】(7)
【解析】（7）以乙炔和乙醇为原料合成，根据乙炔和丙酮的反应知，乙醇发生氧化反应生成CH3CHO，乙醛和乙炔发生氧化反应生成 ，和氢气发生加成反应生成CH3CH(OH)CH2CH2CH(OH)CH3；即Y的结构简式为。
5．（2023·河南新乡·统考一模）化合物F是合成某药物的中间体，其合成路线如下：
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