高考化学大题逐空突破系列（全国通用）05 常考题空5 有机合成路线的设计 （附答案解析）

④氧化反应R—CHCH2RCOOH＋CO2↑R1—CHCH—R2R1CHO+R2CHO【例题精讲】类型一、根据已知信息设计合成路线1．已知：，试写出以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)2．已知香草醛的结构简式为，还知信息反应：CH3CHO＋CH2OHCH2CH2OH。根据已有知识和题中信息，以香草醛和2-氯丙烷为原料，可合成香草醛缩丙二醇()，写出合戊成流程图(无机试剂任选)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)。4．结合已知反应，设计以乙醇和苯甲醛()为原料(无机试剂任选)，制备的合成路线。已知：类型二、从题目的转化关系中提取信息设计合成路线5．化合物F是合成某药物的中间体，其合成路线如下：参考本题信息，写出以间二甲苯与H2NCH2CH3为原料制备下图有机物的合成线路(无机试剂任选)6．G是合成某新型药物的中间体，如图是合成G的流程。已知：乙酸酐的结构简式为。以乙酸酐和为原料，制备的部分流程如下。请结合相关信息和已学知识，将合成路线补充完整(无机试剂任选)。7．有机物G是合成免疫抑制剂药物霉酚酸的中间体，可由如下路径合成得到：已知：直接与苯环相连的卤素原子难与NaOH溶液发生取代反应。根据已有知识并结合相关信息，设计以、HCHO为原料制备的合成路线(无机试剂任选)8．化合物G是重要的药物中间体，以有机物A为原料制备G，其合成路线如下：参考上述合成线路，写出以1－丙醇、丙二酸二甲酯(CH3OOCCH2COOCH3)、尿素[CO(NH2)2]为起始原料制备的合成线路(其他试剂任选)【真题演练】1．(2022年·浙江卷)某研究小组按下列路线合成药物氯氮平已知：①②设计以CH2＝CH2和CH3NH2为原料合成的路线(用流程图表示，无机试剂任选)2．(2022年·广东卷)基于生物质资源开发常见的化工原料，是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料，可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品，进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料，参考上述信息，制备高分子化合物VIII的单体。写出VIII的单体的合成路线(不用注明反应条件)3．(2022年·湖南卷)物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下：已知：①＋；②参照上述合成路线，以和为原料，设计合成的路线(无机试剂任选)4．(2022年·山东卷)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下：已知：Ⅰ．

Ⅱ．Ⅲ．根据上述信息，写出以羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成的路线5．(2022年·海南卷)黄酮哌酯是一种解痉药，可通过如下路线合成：设计以为原料合成的路线(其他试剂任选)已知：+CO26．(2021年·山东卷)一种利胆药物F的合成路线如图：已知：Ⅰ.+Ⅱ.已知：，综合上述信息，写出由和制备的合成路线7．(2021年·浙江卷)某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P，合成路线如下：已知：以乙烯和丙炔酸为原料，设计化合物()的合成路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)8．(2021年·湖南卷)叶酸拮抗剂Alimta(M)是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如图：②参照上述合成路线，以乙烯和为原料，设计合成的路线(其他试剂任选)。【经典模拟】1．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：①②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)2．PETG是一种新型材料，可回收利用，对环境不构成任何威胁，其结构简式如下：已知：RCOOR1＋R2OHRCOOR2＋R1OH(R、R1、R2表示烃基)。采用如下图所示的合成路线可合成PETG：已知：请写出由D及其他必要物质可合成的反应历程3．高分子化合物I为重要的化工原料。其合成路线如下：已知：①；②参照上述合成路线，写出由1，3－丁二烯和乙烯为起始原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)4．由烃A制备抗结肠炎药物H的一种合成路线如图所示(部分反应略去试剂和条件)：已知：Ⅰ．Ⅱ．已知：易被氧化，苯环上连有烷基时再引入一个取代基，常取代在烷基的邻、对位，而当苯环上连羧基时则取代在间位。写出以A为原料(其他试剂任选)制备化合物的合成路线5．物质J是一种药物合成的中间体，其合成路线如下(部分条件省略)：已知：,设计以乙醇为主要原料制备C2H5COCl的合成路线(无机试剂任选)6．化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体，其合成路线如图：已知：R—OH＋KHSR—SH＋KOH，参考题干信息，写出以为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂自选，合成路线流程图示例见本题题干)7．有机物M可用于治疗室性早搏、室性心动过速、心室颤动等心血管疾病，其合成路线如图所示：已知乙烯在催化剂作用下与氧气反应可以生成环氧乙烷()，参照题干的合成路线流程图，写出以邻甲基苯酚()和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)8．磷酸氯喹可用于新型冠状病毒肺炎的治疗，磷酸氯喹可由氯喹和磷酸在一定条件下制得。氯喹J的合成路线如图：已知：①当苯环有RCOO—、烃基、—X(X表示卤素原子)时，新导入的基团进入原有基团的邻位或对位，原有基团为—COOH、—NO2时，新导入的基团进入原有基团的间位；②苯酚、苯胺()易氧化。设计以为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。9．化合物A是合成雌酮激素的中间体，科学家们采用下列合成路线来制备：已知：CH3COOHCH3COCl设计由1，2－二溴乙烷合成CH3COCOCH3的合成路线(其他试剂任选)10．化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线如下：已知：。化合物是合成抗癌药物美发伦的中间体，请写出以和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)【常考题空5有机合成路线的设计】答案类型一、根据已知信息设计合成路线1．解析：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2．解析：根据信息反应和目标产物可知要合成目标产物，先合成前者为所给试剂。主要是合成后者，根据已有知识可逆向思维：3．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。4．解析：将目标产物水解可得和CH3CH2OH，利用题目信息可知用和CH3CHO在碱性条件下发生已知信息的反应得到，进一步把醛基(—CHO)氧化成—COOH即可生成，即可设计出相应的合成路线。5．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反应脱HCl生成肽键。6．解析：参照流程图中A→B→C和D→E可写出合成路线。即乙酸苯酯在氯化铝作用下发生重排，生成(Ⅰ)，Ⅰ在浓硫酸作用下与乙酸酐反应生成(Ⅱ)，Ⅱ在钯催化下和H2反应生成(Ⅲ)，最后Ⅲ在浓硫酸作用下发生消去反应生成目标产物。7．(先酯化后除去溴原子也可)解析：分析①：目标有机物与原料的结构及差异物质结构简式结构1结构2结构3结构4目标有机物羟基—OH苯环亚甲基—CH2—甲酸酯基HCOO—原料1羟基—OH苯环2个溴原子—Br原料2HCHO醛基—CHO差异目标有机物比原料1少2个溴原子，多了侧链—CH2OOCH(位于羟基的邻位)分析②：从表中分析来看，目标有机物中的结构1与结构2在原料1中都存在，因此不需要转变。目标有机物中的结构3和结构4合起来为—CH2OOCH，即为酯类，因此需要用HCOOH与—CH2OH反应得到。分析原料可知，HCOOH可由HCHO经氧化得到。而—CH2OH可由—CH2Cl经水解得到，因此如何引入—CH2Cl是关键，此基团可由—CH3通过氯代得到，但根据已学的知识在苯环上引入一个—CH3无法实现，此时需要应用其他方法。分析有机物G的合成路线，可知D→E引入了—CH2Cl，问题得到解决。目标有机物中没有溴原子，而原料1中有溴原子，因此必须想办法将其去掉。回忆所学知识，没有这方面的讲解，故必须在题中寻找，发现C→D可实现这一转化。分析③：由分析②可知，有3个顺序需要确定，一是引入—CH2Cl，二是除去溴原子，三是酯化反应。从有机物G的合成路线中C→E看，会误认为可以先除去溴原子，再引入—CH2Cl，出现这样的错误是由于没有弄清反应的原理，D物质中—OH的邻、对位已部分被其他基团占据，故再引入—CH2Cl，不会出现大量副产物，而若先除去中溴原子，则得到，此时再引入—CH2Cl，会产生大量的副产物，故应引入—CH2Cl之后再除去溴原子。由题给信息知在引入—CH2Cl之后，可在NaOH溶液中水解(此时苯环上的溴原子不水解)，使—CH2Cl转变为—CH2OH，再进行酯化反应和除去溴原子即可。8．解析发生取代反应生成，接着与尿素发生取代反应得到目标产物，合成路线见答案。【真题演练】1．；CH3CH2Cl，NH3解析：乙烯首先氧化得到环氧乙烷，乙烯和HCl加成生成CH3CH2Cl，之后NH3和反应生成，再和反应生成，结合信息②和CH3CH2Cl反应得到，具体流程为：；CH3CH2Cl，NH3；2．解析：根据化合物Ⅷ的结构简式可知，其单体为，其原料中的含氧有机物只有一种含二个羧基的化合物，原料可以是，发生题干Ⅳ→V的反应得到，还原为，再加成得到，和发生酯化反应得到目标产物，则合成路线为。3．解析：结合G→I的转化过程可知，可先将转化为，再使和反应生成，并最终转化为；综上所述，合成路线为：。4．解析：由题给信息可知，以4—羟基邻苯二甲酸二乙酯制备的合成步骤为在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成发生取代反应生成，发生信息Ⅱ反应生成，在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成，合成路线为。5．解析：已知+CO2，则以为原料合成时，可先将与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成，再依次与NaOH熔融条件下、HCl反应生成，再与CH3COCl发生取代反应生成，氧化可得到，再与AlCl3反应可得到。6．解析：由和制备过程需要增长碳链，可利用题干中A→B的反应实现，然后利用信息反应I得到目标产物，目标产物中碳碳双键位于端基碳原子上，因此需要与HBr在40℃下发生加成反应生成，和反应生成，根据信息Ⅰ.+得到反应生成，因此合成路线为7．。解析：由逆向合成法可知，丙炔酸应与通过酯化反应得到目标化合物，而中的羟基又能通过水解得到，乙烯与Br2加成可得8．解析以乙烯和为原料合成的路线设计过程中，可利用E＋F→G的反应类型实现，因此需先利用乙烯合成，中醛基可通过羟基催化氧化而得，中溴原子可利用D→E的反应类型实现。【经典模拟】1．解析：根据已知②，环己烷需要先转变成环己烯，再与2­丁炔进行加成就可以连接两个碳链，再用Br2与碳链上双键加成即可。2．HOCH2CH2OHeq\o(→,\s\up11(Cu/O2),\s\do4(加热))OHC—CHOeq\o(→,\s\up11(CH3CHO),\s\do4(一定条件))eq\o(→,\s\up11(浓硫酸),\s\do4(△))解析：根据目标产物，以及题中信息，生成，应是OHCCH2CH(OH)CH(OH)CH2CHO发生消去反应生成，依据＋CH3CHOeq\o(→,\s\up7(一定条件))，应是OHC—CHO与CH3CHO发生，乙二醇氧化产生乙二醛。3．解析：由已知可得，1,3­丁二烯与乙烯反应生成，与溴单质加成生成，与HCN取代生成，在酸性条件下水解生成。4．eq\o(→,\s\up11(浓硫酸),\s\do4(浓硝酸，△))eq\o(→,\s\up11(KMnO4/H＋),\s\do4())eq\o(→,\s\up11(Fe),\s\do4(盐酸))解析：C发生信息Ⅰ中的反应生成D，D发生氧化反应生成E，结合C的原子数及相关反应条件