2024届高考一轮复习 第九章 有机化学 第9讲 有机合成与推断解题策略 课件（共110张PPT）

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第9讲 有机合成与推断解题策略(综合应用课)
以常见有机化合物为原料合成具有复杂结构的新型有机化合物是高考的常客。试题将教材知识置于新的背景材料下进行考查，且常考常新。其主要命题角度：有机化合物官能团的名称与结构、有机化合物结构简式的确定、有机反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的数目确定与书写、合成路线的设计等，近年来，有机合成路线的设计过程需要的信息逐渐由显性变为隐性，即所需信息由直接给出变为隐藏在框图中，需要考生去发现、去挖掘，难度较大。
1．(2022·河北等级考)舍曲林(Sertraline)是一种选择性5－羟色胺再摄取抑制剂，用于治疗抑郁症，其合成路线之一如下：
已知：
(ⅰ)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子
回答下列问题：
(1)①的反应类型为_______。
(2)B的化学名称为_______。
(3)写出一种能同时满足下列条件的D的芳香族同分异构体的结构简式_______。
(a)红外光谱显示有C==O键；(b)核磁共振氢谱有两组峰，峰面积比为1∶1。
(4)合成路线中，涉及手性碳原子生成的反应路线为____、_____(填反应路线序号)。
2．(2021·全国乙卷)卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下：
已知：
回答下列问题：
(1)A的化学名称是____。
(2)写出反应③的化学方程式：____________________。
(3)D具有的官能团名称是____________________。(不考虑苯环)
(4)反应④中，Y的结构简式为____。
(5)反应⑤的反应类型是____。
(6)C的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有____种。
(7)写出W的结构简式：____。
解析：(1)由A的两个取代基所处位置，可命名为邻氟甲苯或2－氟甲苯。
(3)由D的结构简式可知，D具有的官能团有氨基、羰基、氟原子和溴原子。
答案：(1)2－氟甲苯(或邻氟甲苯)
题型(一) 有机物的综合推断
[策略指导]
1．根据特定的反应条件进行推断
2．根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团
(1)使溴水褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。
(2)使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、苯的同系物(与苯环相连的碳上含有氢原子)或苯酚。
(3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。
(4)加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，说明该物质中含有—CHO或HCOO—。
(5)加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。
(6)加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有—COOH。
4．根据关键数据推断官能团的数目
(5)某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个—OH；增加84，则含有2个—OH。
(6)由—CHO转变为—COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个—CHO。
(7)当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个—OH；若相对分子质量减小4，则含有2个—OH。
[分类例析]
类型(一) 根据前后转化结构与反应条件进行推断
[例1] (2022·全国甲卷)用N－杂环卡宾碱(NHC base)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)。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________________________。
(2)反应②涉及两步反应，已知第一步反应类型为加成反应，第二步的反应类型为________________________。
(3)写出C与Br2/CCl4反应产物的结构简式____________。
(4)E的结构简式为________________________。
(5)H中含氧官能团的名称是________________________。
(5)由H的结构简式可知其分子中含氧官能团为硝基、酯基和羰基；
[对点训练]
1．(2022·海南等级考)黄酮哌酯是一种解痉药，可通过如下路线合成：
回答问题：
(1)A→B的反应类型为______。
(2)已知B为一元强酸，室温下B与NaOH溶液反应的化学方程式为_____________。
(3)C的化学名称为______，D的结构简式为_______。
(4)E和F可用______(写出试剂)鉴别。
(5)X是F的同分异构体，符合下列条件的X可能的结构简式为______(任写一种)。
①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式______、______。
(1)由分析可知，A在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B；
(3)由C的结构简式知，其化学名称为苯酚；
(4)由E、F的结构简式可知，F含有酚羟基，而E没有，因此可用FeCl3溶液鉴别二者，前者溶液变成紫色，后者无明显现象；
[例2] (2022·山东等级考)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下：
回答下列问题：
(1)A→B反应条件为____；B中含氧官能团有____种。
(2)B→C反应类型为____，该反应的目的是____。
(3)D结构简式为_____；E→F的化学方程式为________________________。
(2)由分析可知，B→C的反应类型为取代反应，由B和H都含有酚羟基可知，B→C的目的是保护酚羟基；
[答案] (1)浓硫酸，加热 2
(2)取代反应 保护酚羟基
[思维建模]
(3)A的核磁共振氢谱只有1组峰，可以水解得到二元酸D(C4H4O4)，1个链状的D的酸式酸根离子可通过氢键形成1个七元环，写出该离子的结构：______________(体现七元环结构，氢键用“…”表示)。与D互为同分异构体的二元酯中，核磁共振氢谱只有1组峰的有________________(填结构简式)。
题型(二) 有机合成路线的设计
[策略指导]
1．有机合成中官能团的转变
(1)官能团的引入(或转化)方法
续表
(2)官能团的消除
①消除双键：加成反应。
②消除羟基：消去、氧化、酯化反应。
③消除醛基：还原和氧化反应。
(3)官能团的保护
续
表
(4)官能团的改变
2．有机合成中碳骨架的构建
续
表
续表
续表
3．常见有机物的衍变关系
(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
[分类例析]
类型 一 根据题给信息设计合成路线
[例1] 已知：
[答案]
[思维建模] 设计有机合成路线的方法
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。
②逆推法。即从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出原料分子，并进行合成路线的设计。
③正、逆两方向推断。
[注意] 先分析原料和目标产物在结构上的差异和官能团的变化，再结合常见衍变关系和题中新信息反应原理(如何断键或成键以及官能团变化)进行设计。
[对点训练]
1．已知：
答案：
类型(二)|迁移已知合成路线中的转化设计合成路线
[例2] (2021·广东等级考·节选)天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示—C6H5)：
(1)反应①的化学方程式可表示为Ⅰ＋Ⅱ===Ⅲ＋Z，化合物Z的分子式为____。
(2)化合物Ⅳ能发生银镜反应，其结构简式为______。
[思维建模]
利用新信息和已知合成路线设计合成路线的思路
(1)分析目标产物和所用原料中碳骨架结构和官能团的变化，利用正、逆推法确定出现的中间产物。
(2)再分析新信息反应或已知合成路线，确定合成路线的转化关系及反应条件，最终完善整个合成路线。
[对点训练]
2．(2021·湖南等级考·节选)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下：
已知：
回答下列问题：
(1)A的结构简式为____。
(2)A→B，D→E的反应类型分别是_____,______。
(2)A生成B是失去羰基上的氧原子的反应，故该反应为还原反应。对比D、E的结构简式，E相对于D，醛基邻位碳原子上的氢原子被Br原子取代，故该反应为取代反应。
(3)a是肽键(或酰胺键)，b是羧基。
谢
谢
观
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