有机合成路线的设计（原卷版）-2025年高考化学答题技巧与模板构建（新高考）

模板03有机合成路线的设计

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鹤•题型解读考情分析+命题预测/技巧解读

则.模板构建答题模板+技巧点拨

技法01常见的有机合成路线I技法02有机合成的常用方法

____________________________I____________________

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高考试卷中，对合成线路的设计的考查一般有两种形式，一是根据已知信息，设计完整的合成线路;

二是给出合成线路的部分信息，补全合成线路或分析其中的部分步骤等。以这两种考查形式进行命

题，难度比较大，需要考生结合题目所给合成线路、已知信息以及已学知识进行中和运用。

◎横通木建

❷土模板

第一步：确定目标产物的结构观察目标产物的结构特点，特别是观察目标产物中所含官能团。

第二步：分析合成思路（类比+拆①根据目标产物的结构，类比已知信息中的物质结构、合成线

分）路中的物质结构（不同之中找相同）；

②类比原料结构，对目标产物或中间产物进行拆分，得到原料。

第三步：设计合成线路根据之前拆分的步骤和关键物质，从原料进行梳理，设计合成

线路。

❽技巧点拨

技法01常见的有机合成路线

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

技法02有机合成的常用方法

1.分子骨架的构建

(1)增长碳链

①烘煌和醛中的不饱和键与HCN发生加成反应生成含有氟基(一CN)的物质，再经水解生成竣酸，或经

催化加氢还原生成胺。

R—C=CH&R-CH=CHCNH^TR—CH=CHCOOH。

催化剂△

RROH

\,HCN\/H2R-CH—CH2NH,

ZC=0催化前/C\催化前OH°

HHCN

②卤代煌与快钠反应。如CH3cH2Br+CH3c三CNa—>CH3C=CCH2CH3+NaBro

③羟醛缩合反应实际上是醛自身的加成反应，醛基邻位碳原子上的氢原子(a-H)较活泼，能与另外一分

子的醛基发生加成反应，生成0—羟基醛，该产物易失水，得到a、隹不饱和醛。

OH

OWC-CH。3

十。Ba

CH—CH=CHCHO+HO

CH3-C-HCHUCHO32

H

④醇与酸发生酯化反应。

(2)成环反应

①形成环煌：

CH,=C—CH=CH,

共辗二烯烧［如异戊二烯(［)］与含碳碳双键或碳碳三键的化合物在一定条件下发生

CH3

反应得到环状加成产物。

COOH△COOH

+/——

②形成酸环:

y20H浓硫酸/°\

产仔氏

乙I+20

A弋。严

CH2OH

③形成脂环:

COOHCHOH俅硫酸COOCH

I+I2产誉4II2+2H0

COOHCH20H△COOCH22

CH3

I

CH

CH3-CH-COOH逸*0=/\

OH>

CH3

③形成肽环：

c

Z\

CH2NH

II

NHCH+2H2O

\Z2

c

(3)开环反应

①脂环、肽环的水解反应

(2)酸环的开环加成：

CHr—CH>

Y+H20—-»OJ,OH

(4)缩短碳链

①不饱和燃在酸性高镒酸钾溶液的作用下不饱和键发生断裂:

c

3

I酸性KMnO4溶液o

cCH3COOH+II

H3

CH3—c—CH3

酸性KMnCh溶液

CH3cH2c三CCH3--------------CH3cH2coOH+CH3coOH。

②某些苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸:

CH,-CH—CH3酸性KMnCU溶液,^pCOOH

cH

3

③竣酸或竣酸盐的脱竣反应。如CH3COONa+NaOH^=CH4t+Na2co3。

2.有机合成中官能团的转化

（1）常见官能团的引入（或转化）方法

引入的官能团引入（或转化）官能团的常用方法

烯燃与水的加成反应、卤代燃的水解反应、醛（酮）催化加氢反应、酯类水解

—OH

反应、多糖发酵、羟醛缩合等

烷烧与卤素单质的取代反应、烯煌a-H（或苯环上的烷基）与卤素单质在光照

—X（卤素原子）下的取代反应、烯煌（焕煌）与卤素单质或HX的加成反应、醇类与HX的取

代反应等

\/

c=c醇类或卤代燃的消去反应等

/\

—CHORCH20H（伯醇）氧化、烯煌臭氧氧化等

CH3COOH

醛类的氧化、O等有机物被酸性KMnO4氧化成6、酯类的水

—COOH

解等

—COO—酯化反应

硝化反应

—NO2

一NH2硝基的还原（Fe/HCl）

（2）官能团的消除

官能团消除的常用方法

双键加成反应、氧化反应

羟基消去反应、氧化反应、酯化反应、取代反应

醛基还原反应、氧化反应

—X取代反应、消去反应

（3）官能团的保护

①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，把一OH变为一ONa将其保护

起来，待氧化后再酸化将其转变为一OH。

②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HC1等的加成反应将其保护起来，待氧化后

再利用消去反应转变为碳碳双键。

③氨基（一NH2）的保护：

如在利用对硝基甲苯（）合成对氨基苯甲酸（NH,YI^COOH）的过程中应先

把一C%氧化成一COOH之后，再把一NO2还原为一NFh,防止当KMnCU氧化一CH3时一NH2（具有还原性）

也被氧化。

④醛基（一CHO）的保护：

HOCH2cH20H

一般是把醛基制成缩醛，最后将缩醛水解得到醛基（常用乙二醇）CHO

广上空"《＞CH。。

x

o—CH2

【解题技巧】

给定信息设计有机合成路线解题流程

,反应物、反应物「n

表达方式A反应条件B反应条件,一＞D

总体思路根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化

设计关键信息及框图流程的运用

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

正向合成法

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

|一础除科->中间产物|……TH中间产物目标有机物］

从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出

常用

原料分子，并进行合成路线的设计，其思维程序为

方法逆向合成法

|目标有机物卜*1中间产物....f中间产物-＞基础悦料

采用正推和逆推相结合的方法，是解决合成路线题的最实用的方

正逆双向合成

法，其思维程序为

法

|甚础原料->中间产物....卜||间产物<-1目标仃机物1

金横板运用

❽真题示例

o0

1.（2023•河北选考）已知：人+大lNaNH2

2H+/HO

,2

RCH2RR"OCH3

H3COC（CH3）3

阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一。试以碘甲烷（CH3I）、对羟基苯乙酮（HO）和对叔丁基

CH3

甲苯［H3C^襄C（CH3）3］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）

③里6答题

【答案】

00

CH3I

NaOH/H2O

CHCH3

CHCOOHCOOCHDNaNHz

2)H*/H2O

KMnO,CH3OH

H+酸

C(CH)C(CH)

3333C(CH3)3

【第一步确定目标产物的结构】目标产物为

H3coC(CH3)3

【第二步分析合成思路（类比+拆分）】

【类比】目标产物与已知条件中的产物结构相似。

COOCH3

0

【拆分】可由与在l)NaNH2.

CH3

C(CH3)3

2）H+/H2O作用下合成得至h

【第三步设计合成线路】

oo

可由与CH3l发生取代反应制得;

CH3CH3

COOCH3COOH

可由H3c,再与CH30H发生酯化反应

C（CH3）3先发生氧化反应生成

CCH

(3)3C(CH3)3

制得。由此可得合成路线为

0

CHI

3*CH3O

NaOH/HQ

CH3CH3

DNaNH

CH3COOHCOOCH32

2)H*/H2O

KMnO4CH3OH

H+酸

CCH)

（3）C(CH3)3C(CH33

2.（2023・广东卷）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CO、碘代烧类等，合成化合物团的路线如下（加料顺序、反应条件略工

⑸以苯、乙烯和co为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物团。

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）相关步骤涉及到烯烧制醇反应，其化学方程式为

⑹从苯出发，第一步的化学方程式为.（注明反应条件）。

传里6答题

CH2=CH2+H2O>CH3CH2OH

【第一步确定目标产物的结构】目标产物为

【第二步分析合成思路（类比+拆分）】

【类比】目标产物结构相似。

【拆分】根据流程图反应⑤，可将CH3CH2OH和C0„

【类比】根据流程图，由与HI反应合成，由O^Br和8

合成。

【第三步设计合成线路】

以苯、乙烯和CO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醛；苯在铁催化作用下与溟生成澳苯，谟苯与环氧乙醪生

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CH3cHqH。

(b)相关步骤涉及到烯烧制醇反应，其化学方程式为CHzuCHz+HqT^^CH3cH20H。

(c)从苯出发，第一步的化学方程式为|+Br2—+HBr0

命交式训练

1.(2023・湖南选考)甲苯与澳在FeBn催化下发生反应，会同时生成对澳甲苯和邻澳甲苯，依据反应

CH3

CH3

浓H2so4

,设计以甲苯为原料选择性合成邻澳甲苯的路线

△

SO3H

C

D

.(无机试剂任选)。

2.(2023•辽宁卷)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。

己知:

①Bn为《-

+

②RXRR3NH2—►:%N-RMRI为经基.R2、R,为炫基或H)

（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

H

N、

务区|2吗

©槿极演炼

1.（2022.全国甲卷）用N-杂环卡其碱（NHCbase）作为催化剂，可合成多环化合物。下面是一种多环化合物

H的合成路线（无需考虑部分中间体的立体化学）。

（7）如果要合成H的类似物Hf（参照上述合成路线，写出相应的D，和G的结构简

式、oH，分子中有个手性碳（碳原子上连有4个不同的原子或基团时,

该碳称为手性碳）。

2.（2022・天津卷）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:

ooo

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

CH3CHO

0H

A

依托比利

已知:riCH=N—

请回答:

CH.NHOC

⑸研究小组在实验室用苯甲醛为原料合成药物N-羊基苯甲酰胺（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）

是一种有机合成的中间体，设计以苯甲醛和为原料制备的合成

H

路线O（无机试剂任选）

5.己知：QHCH。、HC1>,以苯和甲醛为主要原料制备［y'cOOCHs的合成路

线o

6.化合物M是一种功能高分子材料。实验室由A制备M的一种合成路线如下:

RiR3Ri

已知：①一>j+R3C00H

/\/

R2HR,

0O

三9R3C00R41111

②IIw/7解>RxCCHCRa

RiCCH.R。Na/乙域|

Ro

参照上述合成路线和信息，以CH2=C(CH3)CH2cH2cH=CH2和甲醇为原料(其他试剂任选)，分三步合

成化合物W。

(1)CH2=C(CH3)CH2cH2cH=CH2的化学名称为。

(2)第一步反应生成的相对分子质量较大的有机产物的结构简式为

(3)第三步反应的化学方程式为o

7.硫酸沙丁胺醇(舒喘灵)的一种合成新工艺流程如下：

已知：R—X+NH3乙醇'加热'加压>R—NH2+HX

OH

参照上述流程，设计以CH3cHO和2-甲基丙烯为原料合成人（的流程图.（无机试

剂、有机溶剂任选）。

8.已知苯胺具有强还原性。以对硝基甲苯为原料，设计合成塑料的路线

_______________________（其他无机试剂任选）O

9.已知:①R—Cl+NaCN->RCN+NaCl,②RCN>RCOOH（R为煌基）。苯乙酸苇酯（

是花香型香料，设计以苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苇酯的合成路线：

_________________________________________________________（无机试剂任选）o

10.普瑞巴林（G）是一种抗癫痫的药物，其合成路线如下:

已知：(1)RCHO+CH2(COOH)2RCH=C(COOH)2+H2O

ByNaOH

@RCONH2>RNH2

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

NO

/^/COOH

⑸参照以上合成路线，设计以邻苯二甲酸（口）为原料，合成NH2,（用流程图表

OOH

COOH

示，无机试剂任选）.

11.利用N-杂