关凌J￡工大竽
《有机合成设计》课程论文
化学工程学院
学
院
专业班级：应用化学10-x班学号: 2010302136
学生姓名：xxx
二O 一三年六月二^一日
抗抑郁药米氮平及其中间体的合成工艺研究
摘要
米氮平(Mirtazapine)是全球第一个去甲肾上腺素(NA)能和特异性五掘色胺(5-HT)能抗抑郁药(NaSSA)，它由荷兰欧加农(Orgaaon公司研制并于1994年上市，1996年6月通过美国FDA认证，已在70多个国家I临床使用。具有与SSRI 类药物不同的作用机制，其不良反应轻，起效快，是一种安全、有效的新型抗抑郁药。目前，国内报道米氮平的合成工艺主要以l-甲基-3-苯基哌嗪为原料经多步反应制得，该路线表现出许多不足。因此，如何简便合成米氮平具有重要的实际
意义。
米氮平是全球抗抑郁药的八大品种之一，商品名为瑞美隆(Remeron)，是由荷兰欧加农(Organon)公司开发，并于1994年在荷兰首次上市的全球首个去甲肾上腺素能和特异性五一羟色胺能抑制剂(NaSSA)，1996年6月通过美国FDA认证，同年在美国、瑞典、希腊获准上市，2001年进入中国市场。“米氮平”是欧加农公司生产规模最大也是增长最快的产品，己在欧洲、美国、亚洲等70多个国家临床使用。2000年在世界主要市场米氮平销售额为3.822亿美元，2001年比上一年增长了47%，已达5. 61亿美元，由上一年的135位前移到108位，国外许多专家预言到2020年全球抗抑郁药市场将从目前的第4位跃居第2位。
本文主要讨论了米氮平及其中间体2-氨基-3-羟甲基吡啶，N-(2-氯乙基)-N-
甲基-a氯-B -苯乙基胺的合成工艺。
.米氮平的结构及名称结构式：
米氮平属吡嗪-氮卓类化合物，结构中包括一个吡啶环，一个苯环和一个哌嗪环，它通过一个七元环连接起来，其中14b碳为手性碳原子，具有两个手性对
映体。化学1,2，3，4，10，14b-六氢-2-甲基-吡嗪并［2，
1-a］吡啶并［2,3-c］［2］苯氮
杂卓分
子式：C17H19N3，CA 登录号：［61337-67-5］，分子量：265. 36
二?米氮平合成路线的设计与选择
2. 1米氮平结构合成分析
对米氮平(Mirtazapine)结构拆分，其合成分析见下图
米氮平（Mirtazapine ）的化学结构中由一个亚甲基连接两个芳环，可经傅一克 反应实现，所以先从亚甲基处分拆。1-（3-R 吡啶-2 一基）-2-苯基.4-甲基哌嗪中 间体分拆主要有两种：通过缩合反应可以实现哌嗪环和吡啶环的连接，故可以从 I 处分拆为a , B 取代的吡啶和取代哌嗪；伯胺的烷基化关环反应是制各哌嗪环 的比较常用的方法，所以也可从II 处分拆为2-氨基取代吡啶和二卤代物。
2. 2米氨平合成方法
根据文献报道，米氦平的合成大多都是先以不同的起始原料制得
1-（3-羟甲基吡
啶-2-基）-2-苯基-4-甲基哌嗪中间体，进而以浓硫酸催化环合得到。
从I 处分拆通过缩合反应合成出抗抑郁药米氮
x[Z （Mirtazapine ）的合成路线主要
如下：
2. 2. 1以1 一基哌嗪为起始原料制备中间体
1-（3-羟甲基吡啶-2-基）-2-苯
基一 4-甲基哌嗪
2-氯-3-氰基吡啶缩合，再经水解、还原，再以浓硫酸
所用的原料2-氯-3-
氰基吡啶较易于合成，生产成本相
1-甲基-3-苯基哌嗪与 催化环合得到米氮平H 。 KK/DMF KOH
对较低，但得到腈化物的收率较低，约40%。氰基水解需在大量强碱条件下反
应24h, 1mol腈化物约需25molKOH，产品后处理“三废”排放量大，且羧基还原需使用昂贵危险试剂LiAlH 4，反应条件苛刻，生产成本高，不适于工业化生产。
路线2；
1-甲基-3-苯基哌嗪与2-氯-3-硝基吡啶缩合，经氢化、溴化及与二氧化碳作用，再经还原后，以浓硫酸催化环合得到米氮平。此路线步骤较多，其中缩合、加压催化氢化还原反应、重氮化等反应步骤，实验操作都比较繁琐，其中试剂叔丁基锂等还需要绝对无水条件。
2.2.2以2-氯-3-氰基吡啶为起始原料制备中间体1-（3-羟甲基吡啶-2-基）-2- 苯基-4-甲基哌嗪
以2-氯-3-氰基吡啶和2-氨基乙酸乙酯为起始原料，经缩合、甲胺胺解、还原、脱卤缩合、加热环含、还原等7步反应得到1-（3-羟甲基吡啶-2-基）-苯基-4- 甲基哌嗪。此路线起始原料廉价可锝，但步骤较多，路线长，整体收率不高，多次用到还原剂如四氢铝锂、硼氢化钠等价格较昂贵的原料；且需要金属镍催化的高压加氢反应，设备的一次性投资大，操作较麻烦。
2. 2. 3以2-氯-3-氰基吡啶和1-甲基-3-苯基哌嗪为起始原料合成米氮平
1-甲基-3-苯基哌嗪与2-氯-3-氰基吡啶缩合，经水解，二氯亚砜酰化，再经
Fried-Crafts 反应，黄鸣龙还原得到米氮平。所用的原料 2-氯-3-氰基吡啶较易于 合成，生产成本相对较低，但得到腈化物的收率较低，氰基水解需在大量强碱， 产品后处理“三废”排放量大。该路线虽避开使用昂贵危险试剂 LiAIH 4，但羧 基酰化、Fried-Crafts 关环需控制无水、无氧条件，试剂毒性较大，收率低 （F-C 关环，黄鸣龙还原总收率约 30%），不适于工业化生产。
从II 处分拆经伯胺烷基化合成出抗抑郁药米氮平（Mirtazapine ）的合成路线主要有 两条：
2. 2. 4以N-（2-氯乙基）-N-甲基--a 氯-B -苯乙基胺为起始原料制备中间体 1-（3-羟甲基吡啶-2-基）-2-苯基-4-甲基哌嗪
中间体N-（2-氯乙基｝-N-甲基-a -氯-p -苯乙基胺与2-氨基-3-甲基吡啶缩合， 再经溴化、水解得1-（3-羟甲基吡啶-2-基）-2-苯基-4-甲基哌嗪，或与2-氨基-3-羟 甲基吡啶直接缩合得目标中间体。其中中间体 N-（2-氧乙基）-N-甲基-a -氯-p -苯 乙基胺可由氧化苯乙烯经与N-甲基乙醇胺亲核反应，SOCI 2氯化制得。
此法路线I 反应原料易得，但在溴代反应步骤中，易使反应物分子中两个甲 基同时被取代，生成副产物二溴代物，给后处理的分离带来困难。此法路线 II ， 与2-氨基-3-羟甲基吡啶直接缩合得目标中间体，具有反应路线短，反应温度适 宜，且所有反应均在常压下进行的特点。但反应所用的原料 2-氨基-3-羟甲基吡 啶目前国内没有生产，不易得，如能探索出一条切实可行的工业化路线合成 2-
氨基-3-甲基吡啶，进而两步法合成米氮平，是一条值得探讨便于实现工业化生 H ar+oo
KF/DMF
CHj
产的路线。
2. 3米氨平合成路线的确疋
综上分析，选择了以N-（2-氯乙基）-N-甲基-a -氯-B -苯乙基胺为起始原料的合成路线II对其进行研究。路线II采用上述二氯化物与2-氨基-3-羟甲基吡啶直接缩合，再以浓硫酸催化环合得到米氮平。反应所用的原料2-氨基-3-羟甲基吡啶目前国内没有生产，不易得，在总结文献的基础上，改用易得的2-氨基烟酸经酯化、在混合溶剂中用价廉安全的硼氢化物.金属盐还原剂还原制得。。改进后的合成路线见下图
THF-Methmoi
三. 2-氨基-3-羟甲基吡啶的合成
3.1氨基-3-羟甲基吡啶合成路线确定
以2-氨基烟酸还原合成2-氨基-3-羟甲基吡啶进行研究，并对这条合成路线进行改进。避免使用昂贵危险试剂氢化锂铝，采用2-氨基烟酸经酯化，在混合溶剂中用价廉安全的硼氢化物-金属盐复合还原剂还原，探索杂环羧酸酯硼氢化物还原工艺，以降低合成成本，便于工业化。
合成路线见下图
3.2 2-氨基烟酸乙酯（II）的合成
对浓H2S04酯化法和氯化亚砜酯化法这两种方法分别进行研究，通过实验所得出
的结果进行比较，选择较好的酯化方法。
3.2.1浓硫酸催化酯化合成2-氨基烟酸乙酯（II）
38g 2-氨基烟酸，40ml无水乙醇，50ml苯，23ml浓H2S04在三口烧瓶中，
控温66?67C反应16h,使用分水器分去生成的水，反应结束后减压蒸馏（70C,
0. OIMPa)出乙醇和苯，残液溶于冰水中，用N82CO3碱化，CHCI3萃取，减压
浓缩得产品，用乙醚重结晶得29. 7g无色结晶，m. p. 94-96C，收率65%。
3.2.2氯化亚砜酯化法合成2-氨基烟酸乙酯(II)
(1) 2-氨基烟酸乙酯盐酸盐(I)的合成
往150ml三口瓶中投入2-氨基烟酸4g(0. 029mol)和无水乙醇60ml，冰浴搅拌下开始缓慢滴加二氯亚砜(3ml)，lh内滴完。滴完后再缓慢升温至50C左右，保持该温度lh，使反应相变为澄清液体，继续升温至回流。回流4h。减蒸出过量的乙醇和二氯亚砜。真空恒温40C干燥，得到白色固体，直接用于下步反应。
⑵2-氨基烟酸乙酯(II)的合成
上述干燥好的2-氨基烟酸乙酯盐酸盐投入100ml三口瓶中，再加入40ml氯仿，冰水冷却，剧烈搅拌下通入氨气，控制反应温度在5C以下。通氨20-30min, 至瓶口有明显氨味后停止。得白色糊状物，过滤。滤饼用5m1X 3的氯仿洗涤。
洗液与滤液合并，浓缩除去氯仿。得无色片状晶体II(3.9g，81%，以2-氨基烟酸计)，mp93. 8?94. 5"C。［文献：收率78% (以2-氨基烟酸计)，mp94?96C 3.3 2-氨基-3-羟甲基吡啶(III)的合成
100ml 三颈瓶中加入II(1.66g，0.01mo1)、KBH 4(1.35g, 0.025mo1) LiCl(I .
27g，0. 03mo1)和THF(40m1)，搅拌，悬浮液加热至回流，1.5?2h内缓慢滴入甲醇(8ml)，滴毕继续回流反应4h, TLC上检测至II完全消失【展开剂：二氯甲烷- 甲醇(15: 1)，III R f=0.3，II R f =0. 76］。反应液冷却至室温，加水(20ml)，用乙酸乙酯(20ml X 3)萃取，合并乙酸乙酯层，无水硫酸镁干燥，过滤，滤液减压浓缩，剩余淡黄色油状物用乙醚重结晶，得白色针状晶体III(I . 05g，84. 6%)，(文献：收率82%，m. p. 68-~69C)。
四.N-(2-氯乙基)-N-甲基-a -氯-B -苯乙基胺的合成
4.1 N-(2-氯乙基)-N-甲基-a -氯-B -苯乙基胺合成路线确定以N-甲基乙醇胺和氧化苯
乙烯为起始原料
氧化苯乙烯在亲核试剂N-甲基乙醇胺的作用下开环生成二醇，二醇在氯化亚砜的作用下氯代生成二氯化合物。该路线以廉价易得的氧化苯乙烯和N-甲基乙醇
胺为原料，反应依次生成二醇化合物、二氯化合物盐酸盐，其间各中间体不需要
纯化就可方便得到二氯化合物盐酸盐，最后碱化萃取得N-(2-氯乙基)-N-甲基-a -
氯-B -苯乙基胺。该路线操作简单，成本低，是一条适合工业化生产的合成路线。
4.2 N-(2-氯乙基)-N-甲基-a -氯-B -苯乙基胺的合成
4.2.1 N-(2-羟乙基)-N-甲基-a -羟基-B -苯乙胺⑴)的合成
在150mL三颈瓶中加入氧化苯乙烯(13mL，0.1lmo1)和30mL DMF，升温至80 C,充分搅拌下滴加N-甲基乙醇胺(8mL，0.1mo1)，控温80?85C, TLC监测至无N-甲基乙醇胺为止，反应约4h,减压蒸除DMF，得淡黄色黏稠液体，不需纯化，可直接用于下一步制备。
4.2.2 N-(2-氯乙基)-N-甲基-a -氯-B -苯乙胺(V)的合成
在冰水冷却下，18.5mL氯化亚砜的CHCl3(60mL)溶液，缓慢滴入上步得到的二醇W的CHCl3(50mL)溶液中，加毕，升温回流2h, TLC监测二醇消失。减
压蒸去CHCI3和氯化亚砜，得棕红黏稠液体。加石油醚洗涤（50mL X 2次）。得棕黄色固体，用丙酮重结晶得白色片状结晶性固体V的盐酸盐（20. 5g）,熔点124?t25C （文献粗品熔点123. 8?126. 7C）。将得到的盐酸盐溶于80mL水，搅拌，加无水N82CO3调碱性，水层用用乙醚（30mL X 2次）萃取，无水K2CO3干燥，蒸除溶剂，得17.3g棕色油状液体V，收率为74. 5% （以N-甲基乙醇胺计，文献盐酸盐收率67. 7%）。
五■抗抑郁药米氮平的合成合成路线如下
上?CH卫H
1CH3
抗抑郁药米氮平的合成
5.I 1-（3-羟甲基吡啶-2-基）-苯基4甲基哌嗪（VI）的合成
将2. 48g2-氨基-3-羟甲基吡啶（0. 02mo1）溶于40mL l,2-二氯乙烷中，搅拌下加入6.9g N-（2-氯乙基）-N-甲基-a -氯-B -苯乙基胺（0. 03mo1），加热回流6h, 冷却，得淡黄色油状物，减压蒸除溶剂，得白色结晶性固体，直接用于下一步制备。
5.2抗抑郁药米氮平（叫）的合成
在N2保护下，12mL浓硫酸滴加于上步得到的哌嗪盐酸盐切中，滴毕，搅拌直至呈均一液体，继续在35E下搅拌6h。静置后加入碎冰，用w（NaOH）=30% 的水溶液调节至pH=2,加0. 2g活性炭脱色，过滤，滤液继续用w（NaOH）=30% 的水溶液调节至pH=8. 5，甲苯萃取，蒸去溶剂，得油状物。向此油状物加入乙醚，得白色沉淀（粗产品），用石油醚重结晶得3. 83g白色晶体米氮平，收率为
72. 3%，mp 114 ?116C （文献收率76%，文献mp 114 ?116C），HPLC 测得米氮平纯度99. 39%。）
六.实验小结
通过本次实验，以N-（2-氯乙基）-N-甲基-a -氯-B -苯乙基胺和2-氨基-3-羟甲基吡啶为起始原料，对两步法合成米氮平的工艺进行了研究。采用“一锅”合成法，二氯化合物与2-氨基-3-羟甲基吡啶直接胺烷基化形成哌嗪环。中间产物无需分离纯化，直接在浓硫酸下催化闭环制得米氮平. 两步总收率达到72. 3%（以2-氨基-3-羟甲基吡啶计）。经核磁共振、红外光谱验证所制目标化合物结构正确，高效液相分析纯度达到99. 39%。
在胺烷基化缩合反应实验中，温度和溶剂对收率影响很大，采用沸点较高的1,2-二氯乙烷或乙腈作溶剂，可以缩短反应时间，提高收率，同时采用回流温度反应温度更易控制；而高温容易导致哌嗪环开环，收率下降。浓硫酸催化闭环反
应作了改进，改用在N2保护下，冰浴冷却搅拌下缓慢滴加浓硫酸到醇盐酸盐（W）中，避免了盐酸盐的潮解，反应后静置过夜，提高了收率。文献对目标产物大多采用二氯甲烷萃取，本实验改用在酸性下脱色后用甲苯萃取，产品的纯度和色泽有很大提高。该工艺步骤少，成本低，中问产品无需分离提纯，可连续操作，适合于工业化
生产。
参考文献
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合成工作总结 2011年11月份，我来到xxxx任研究助理一职，主要参与了一下项目（由于所作产品均 为原公司所属专利，故简化叙述反应，见谅）： 一、詹氏钌催化剂中间体的合成： 1、ts肼+苯甲醛?苯腙 苯腙+醇钠?重氮夜； rc-102（rc为钌催化剂项目号）+重氮液?rc-103. 此反应为原产物与重氮液反应生成一个双键 2、烯配体的合成 r-oh?r-cl?r-pph3cl?r-= 这个反应是制备磷叶立德并与多聚甲醛反应生成一个双键 3、rc-102+ppcy3?rc-202 这个反应比较简单，是一个基团置换的反应,该反应所得产物稀释后会发生溶胀现象，处 理比较麻烦 4、rc-203+炔醇?rc-303 此反应炔醇与钌催化剂中间体反应生成一个带两个双键的五元环 5、苯+异丙基酰氯??????异丙基苯甲酰 酰化反应，制备炔醇的一部分 二、hcv丙肝新药中间体的合成 1、五元杂环+格氏试剂 这个反应的反应机理其实是格氏试剂与酰胺反应，与n相连的键断开，由于n是五元环 上的杂原子，这个反应为一个开环反应。反应在低温下进行，这可能是格氏试剂不与所得产 物的活性基团羰基、乙酯基不反应的原因 2、上述产物的还原 这个产物含酯基，选用三乙酰氧基硼氢化钠做还原剂，反应为原料的羰基先与ts肼反应 生成踪再还原去掉羰基。 3、上述产物的水解 产物上的酯基水解为酸 alcl3、甲苯 ??③????????④4、r+多聚甲醛+苄胺?r/\nhbn①?????②??? 上面分别涉及到上苄胺、苄胺与苯甲酸甲酯缩合关环、脱甲基、苯上两相邻羟基与dcm 反应关环 ……… ……… …… 醇的碱溶液hbr\hclk2co3/nmp/dcm篇二：有机合成心得 有机合成心得（1）-引言 做有机合成，感觉最深刻的是关键要有一个灵活的头脑和丰富的有机合成知识，灵活的 头脑是天生的，丰富的有机合成知识是靠大量的阅读和高手交流得到的。二者缺一不可，只 有有机合成知识而没有灵活的头脑把知识灵活的应用，充其量只是有机合成匠人，成不了高 手，也就没有创造性。只有灵活的头脑而没有知识，只能做无米之炊。一个有机合成高手在 头脑中掌握的有机化学反应最少应为300个以上，并能灵活的加以运用，熟悉其中的原理（机 理），烂熟于胸，就像国学大师烂熟四书五经一样，看到了一个分子结构，稍加思索，其合成 路线应该马上在脑中浮现出来。 有机合成心得（2）－基本功的训练
【高考要求】：有机合成路线设计---汇总练习2014.4 一、请根据提示自选反应物和反应条件写出化学方程式： 1.官能团的引入和转换 （1）C=C的形成： ①一元卤代烃在强碱的醇溶液中消去HX ②醇在浓硫酸存在的条件下消去H2O ③烷烃（C4H10）的热裂解和催化裂化 （2）C≡C的形成： ①二元卤代烃在强碱的醇溶液中消去2分子的HX ②一元卤代烯烃在强碱的醇溶液中消去HX ③实验室制备乙炔原理的应用 （3）卤素原子的引入方法： ①烷烃的卤代（主要应用与甲烷） ②烯烃、炔烃的加成（HX、X2） ③芳香烃与X2的加成 ④芳香烃苯环上的卤代 ⑤芳香烃侧链上的卤代 ⑥醇与HX的取代 ⑦烯烃与次氯酸（HO-Cl）的加成 （4）羟基（-OH）的引入方法： ①烯烃与水加成 ②卤代烃的碱性水解 ③醛的加氢还原 ④酮的加氢还原 ⑤酯的酸性或碱性水解 ⑥苯酚钠与酸反应 ⑦烯烃与HO-Cl的加成 （5）醛基（-CHO）或羰基（C=O）的引入方法： ①烯烃的催化氧化 ②烯烃的臭氧氧化分解 ③炔烃与水的加成 ④醇的催化氧化 （6）羧基(-COOH)的引入方法： ①丁烷的催化氧化制醋酸 ②苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化 ③醛的催化氧化 ④酯的水解 （7）酯基(-COO-)的引入方法： ①酯化反应的发生 ②酯交换反应的发生（甲酸甲酯和乙醇） （8）硝基(-NO2)的引入方法： ①硝化反应的发生（写出三条不同的硝化反应）
2.碳链的增减： （1）增长碳链的方法： ①2分子卤代烃与金属钠反应（武慈反应）： ②烷基化反应： 1)C=O与格式试剂反应： 2)通过聚合反应： 3)羟醛缩合（即醛醛加成）： （2）缩短碳链的方法： ①脱羧反应(无水醋酸钠和碱石灰共热制甲烷)： ②异丙苯被酸性高锰酸钾溶液氧化： ③烷烃（C8H18）的催化裂化： 3.成环： （1）形成碳环：双烯加成（1,3-丁二烯和乙烯成六元环）： （2）形成杂环：通过酯化反应形成环酯（乙二醇和乙二酸酯化） 4、官能团之间的衍变： 5、一个官能团转变成两个官能团（设计流程）：CH3CH2—OH HOCH2—CH2OH Cl 6、官能团位置转移（设计流程）：CH3CH2CH2Cl CH3CHCH3
近年高考有机化学推断名题 （含答案详解详析） 注：没标年份的为2010年 1.（11分）（2007海南·21） 根据图示回答下列问题： （1）写出A 、E 、G 的结构简式：A ，E ，G ； （2）反应②的化学方程式（包括反应条件）是 ， 反应④化学方程式（包括反应条件）是 ； （3）写出①、⑤的反应类型：① 、⑤ 。 2.（07年宁夏理综·31C ）[化学—选修有机化学基础] 某烃类化合物A 的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振谱表明分子中只有一种类型的氢。 （1）A 的结构简式为 ； （2）A 中的碳原子是否都处于同一平面？ （填“是”或者“不是”）； （3）在下图中，D 1 、D 2互为同分异构体，E 1 、E 2互为同分异构体。 A B Cl 2 ① NaOH C 2H 5OH △ ② C (C 6H 10) ③1，2－加成反应 Br 2/CCl 4 D 1 NaOH H 2O △ E 1（C 6H 12O 2) Br 2/CCl 4 ④ ⑤ D 2 NaOH H 2O △ ⑥ E 2
反应②的化学方程式为；C的化学名称为；E2的结构简式是；④、⑥的反应类型依次 是。 3．[ 化学——选修有机化学基础]（15分）（08年宁夏理综·36） 已知化合物A中各元素的质量分数分别为C 37.5％，H 4.2%和O 58.3％。请填空 （1）0.01 molA在空气中充分燃烧需消耗氧气1.01 L（标准状况），则A的分子式是； （2）实验表明：A不能发生银镜反应。1molA与中量的碳酸氢钠溶液反应可以放出3 mol 二氧化碳。在浓硫酸催化下，A与乙酸可发生酯化反应。核磁共振氢谱表明A分子中有4个氢处于完全相同的化学环境。则A的结构简式是； （3）在浓硫酸催化和适宜的的反应条件下，A与足量的乙醇反应生成B（C12H20O7），B只有两种官能团，其数目比为3∶1。由A生成B的反应类型是，该反应的化学方程式是；（4）A失去1分子水后形成化合物C，写出C的两种可能的结构简式及其官能团的名称①，②。 4．（07年山东理综·33）（8分）【化学—有机化学基础】 乙基香草醛（ OC 2H 5 CHO ）是食品添加剂的增香原料，其香味比香草醛更加浓郁。 （1）写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称。 （2）乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸，A可发生以下变化： COOH KMnO4/H＋ HBr
. 1、局部麻醉剂苯佐卡因的合成： CH 3 HNO 3/H 2SO 4 CH 3 NO 2 KMnO 4 CO 2H NO 2H2/Pd/C CO 2H NH 2EtOH/H 3O + CO 2Et NH 2A B C D E 目标分子 2、 MeOH H 2S O 4 TM2 NaCN dil.H 2S O 4C H 3C H 3C O C H 3C H 3 C CN HO 3、 CH 3COCl/AlCl 3 COCH 3(1)EtMgBr (2)H 3O + TM3 — 4、 O Cl O 3 HCHO N N O MgBr (1)(2)H 3O TM4 CO 2H C 6H 6 O N Cl N 2 N MgCl (1)SOCl 2 (2)5 O (1) (2)TM4 5、
C H 3C CH 3 O NaCN H C CH 3 H 3C CN OH C CH 3 H 3C CN OH TM5 6、 HC CH NaNH 2 Ph C O CH 3 HC CNa (1)H 3O C Ph CH 3 C CH OH C Ph CH 3 C CH OH TM6 < 7、 TM7 Ph OH H 3O CH 3COCl AlCl 3 O 322Ph OH 8、 TM8 a b + MeMgX +CH 3COCH 3 MgBr O a b OH 9、 CO 2 Et + CO 2Et + CHO CHO a. b. TM9 TM9 LiAlH 4 H 3O + (1)NaBH 4(2)3+ OH TM9 》 RMgX +CH 3O C O OCH 3 2(2)H 3O C R R R 10、
有机合成的文化的构成与训练 有机合成题，近几年的江苏高考题中，重现率几乎百分之百，从04年的“由丁二烯通过双烯合成，制备甲基环己烷”到05年的“以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸”，每年的命题方式、形式略有变化：04年重点在推断物质结构，书写结构简式和化学方程式；05年着重在设计合成流程图，具有新意，但难度太大；06年有所改进。 一、要讲技巧，更要讲思想。 ㈠有机合成的重要意义 有机合成是有机化学的核心。学习和研究有机化学的目的，最终是为了合成自然界已存在的和自然界并不存在而人为设计的具有特定结构，因而具有特定性能和用途的有机化合物以造福人类。现在已经发现的三千多万种物质中，绝大部分是科学家合成的有机物。 在1828年武勒开始有机合成直至本世纪60年代之前，人们一直是从原料开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装最后完成的。但由于没有通用的思维规范，其设计过程往往需要相当丰富的理论和实践经验，十分困难。1964年E.J.Corey首创用逆推的方式设计合成路线，由于他独特的操作方式，高度规范合成设计的程序，并使其具备了相对固定的逻辑思维推理模式，因而易学易用，大大推动了这一学科的发展。E.J.Corey也因此获得了1990年诺贝尔化学奖。 人们对有机产品的研究，已经达到一个较高的水准了。如果预测某种结构的有机物具有某项特殊用途，或特殊性质，接下来的问题就是如何寻找合适的原料，采用合理的合成路线，来合成该物质了，所以有机合成具有广阔前景。 ㈡有机合成路线的设计原则 ①原理正确、步骤简单（产率高） ②原料丰富、价格低廉 ③条件合适、操作方便 ④产物纯净、污染物少（易分离） 二、有机合成题的训练方法 首先要掌握“学情”，对症下药，进行针对性的讲解和训练；其次要用经典的例题，特别是近三年的高考题进行典型引导，以建构有机合成的“模型”；再次要充分利用各类有机框图题，进行逆向思维，即以这类题为“素材”，灵活地进行合成路线的训练。 ㈠学生中存在的问题 ①官能团的引入、消除“硬装斧头柄”。究其原因是学生有机基本反应类型掌握不扎实。 ②步骤先后随心所欲。究其原因是没有很好理解有关官能团的相互影响等知识。 ③合成“绕圈子”看不出是为了保护官能团。究其原因是思路狭窄，没有理解条件对反应进行的影响。 ④题给信息不能很好的吸收应用。究其原因是对题给信息解读不够，审题也不严密。当然，也和教师给学生相关的训练太少有关。不妨把经常出现的信息归纳整理给学生。 ㈡有机合成的常见题型 ①给定原料、指定目标分子，设计合成路线，要求书写化学方程式。 例如：以乙烯为初始反应物可制得正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)，已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成。下式中反应的中间产物（Ⅲ）可看成是由（Ⅰ）中的碳氧双键打开，分别跟（Ⅱ）中的2-位碳原子和2-位氢原子相连而得。（Ⅲ）是一种3-羟基醛，此醛不稳定，
考点82-有机合成-2020年高考化学必刷 题(解析版) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
考点八十二有机合成 1．I按要求填空，括号内为有机物的结构简式或分子式 （1）有机物甲()中含氧官能团的名称是________________ （2）有机物乙(分子式为C3H6O3)可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的乙为无 色粘稠液体，易溶于水。乙的核磁共振氢谱如图，则乙的名称为 ______________ （3）有机物丙()的反式1，4-加成聚合反应产物的结构简式为______________ （4）已知为平面结构，则有机物丁()分子中最多有 _____个原子在同一平面内 II化学式为C9H10O2的有机物有如下的转化关系: 已知：① F与FeCl3溶液能发生显色反应 ②从G到H的反应中，H只有一种结构且能使溴水褪色。 ③羟基与双键碳原子相连接时，不稳定，易发生转化： 请回答下列问题： （5）写出物质D的名称_______________ （6）B→C的反应类型：_____________________________。G→H反应类型： __________________ （7）A生成D和E的化学方程式：_______________________。 （8）有机物B与银氨溶液反应的离子方程式________________________。
（9）写出由苯酚合成的合成路线流程图(无机试剂任选，要注明条件)_______【答案】醚键、羧基2-羟基丙酸或乳酸16醋酸钠或乙酸钠氧化消去 CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2O H-CH3COO- +NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
《有机合成路线》总结 有机合成路线包括官能团的引入、官能团的保护、碳链的增长、碳链的缩短等，它涵盖了有1.官能团的引入：包括引入C=C双键、C≡C叁键、卤素(-X)、羟基(-OH)、醛基(-CHO)、羧基(-COOH)、酯基等。 （1）引入C=C双键醇的消去，如丙醇的消去：。卤代烃的消去，如溴乙烷的消去：。炔烃的不完全加成，如乙炔与氯化氢加成：。 （2）引入C≡C叁键邻二醇的消去，如乙二醇的消去：。邻二卤代烃的消去，如二溴乙烷的消去：。邻卤代烯烃的消去，如氯乙烯的消去：。 （3）引入卤素(X)烯烃与或的加成：。苯的取代，如苯的溴代：。苯的同系物的取代，如甲苯的氯代：。 注意：一般不用烷烃的取代反应来引入卤素原子，因为_________________________________。 （4）引入羟基(-OH) 卤代烃的水解，如溴乙烷的水解：。醛的加成，如乙醛的加成：。烯烃与水的加成，如乙烯的水化：。酯的水解，如乙酸乙酯的水解：。 ⑤羰基的加成，如丙酮的加成：。 （5）引入醛基(-CHO)，如R-CH2OH的氧化：________________________________________。（6）引入羧基(-COOH) 醛的氧化，如丙醛氧化为丙酸：。 酯的水解，如的水解：。（7）引入酯基：________________________________________。 2.有机合成的原则： （1）合成路线中出现的反应要是书本学过的反应，不能使用考纲外的竞赛知识，更不能臆造不存在的反应。值得说明的是，有机合成题中给出的陌生的有机反应，在合成路线中往往要运用。（2）有机合成产物尽可能要有专一选择性，避免产物多样化。 （3）有机合成路线的评价可从科学性（不违反科学规律）、安全性（避免高温高压等反应条件，试剂低毒或无毒）、可行性（操作简单，易于实现），经济性（原料价廉易得，反应能耗低）、环保性（产物无污染）等五个角度评述。
有机合成的文化的构成及训练 有机合成题，近几年的江苏高考题中，重现率几乎百分之百，从04年的“由丁二烯通过双烯合成，制备甲基环己烷”到05年的“以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸”，每年的命题方式、形式略有变化：04年重点在推断物质结构，书写结构简式和化学方程式；05年着重在设计合成流程图，具有新意，但难度太大；06年有所改进。 一、要讲技巧，更要讲思想。 ㈠有机合成的重要意义 有机合成是有机化学的核心。学习和研究有机化学的目的，最终是为了合成自然界已存在的和自然界并不存在而人为设计的具有特定结构，因而具有特定性能和用途的有机化合物以造福人类。现在已经发现的三千多万种物质中，绝大部分是科学家合成的有机物。 在1828年武勒开始有机合成直至本世纪60年代之前，人们一直是从原料开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装最后完成的。但由于没有通用的思维规范，其设计过程往往需要相当丰富的理论和实践经验，十分困难。1964年E.J.Corey首创用逆推的方式设计合成路线，由于他独特的操作方式，高度规范合成设计的程序，并使其具备了相对固定的逻辑思维推理模式，因而易学易用，大大推动了这一学科的发展。E.J.Corey也因此获得了1990年诺贝尔化学奖。 人们对有机产品的研究，已经达到一个较高的水准了。如果预测某
种结构的有机物具有某项特殊用途，或特殊性质，接下来的问题就是如何寻找合适的原料，采用合理的合成路线，来合成该物质了，所以有机合成具有广阔前景。 ㈡有机合成路线的设计原则 ①原理正确、步骤简单（产率高） ②原料丰富、价格低廉 ③条件合适、操作方便 ④产物纯净、污染物少（易分离） 二、有机合成题的训练方法 首先要掌握“学情”，对症下药，进行针对性的讲解和训练；其次要用经典的例题，特别是近三年的高考题进行典型引导，以建构有机合成的“模型”；再次要充分利用各类有机框图题，进行逆向思维，即以这类题为“素材”，灵活地进行合成路线的训练。 ㈠学生中存在的问题 ①官能团的引入、消除“硬装斧头柄”。究其原因是学生有机基本反应类型掌握不扎实。 ②步骤先后随心所欲。究其原因是没有很好理解有关官能团的相互影响等知识。 ③合成“绕圈子”看不出是为了保护官能团。究其原因是思路狭窄，没有理解条件对反应进行的影响。 ④题给信息不能很好的吸收应用。究其原因是对题给信息解读不够，审题也不严密。当然，也和教师给学生相关的训练太少有关。不
专题复习：有机合成路线设计（一） 【考试要求】 1、掌握烃（烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃）及其衍生物（卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯）的组成、结构特点和主要性质。 2、能利用不同类型有机化合物之间的转化关系设计合理路线合成简单有机化合物。 【命题趋势】 根据已经学过的有机反应以及题目给出的信息进行有机化合物的合成路线设计，这种题型是高考的热点和难点。从实施新高考以来，连续几年都考到。 【要点梳理】 1．有机合成的原则： （1）起始原料要廉价易得，低毒性、低污染。 （2）应尽量选择步骤最少的合成路线。 （3）原子经济性高，具有较高产率。 （4）有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。 2．表达方式：合成路线图 3．有机合成方法：多以逆推为主，其思维途径是 （1）首先确定要合成的有机物属于何种类型，以及题中所给的条件与所要合成的有机物之间的关系。 （2）以题中要求最终物质为起点，考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反应制得。若甲不是所给已知原料，需再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应制得，过程中需要利用给定（或隐藏）信息，一直推导到题目给定得原料为终点。 （3）在合成某产物时，可能会产生多种不同方法和途径，应当在兼顾原料省、产率高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。 4
【典例精析】 例1．（2012·江苏卷）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)。合成路线流程图示例如下： 例2．（2011·江苏卷）敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下： 已知：，写出以苯酚和乙醇为原料制备 的合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图例如下：
《有机合成路线设计》专题复习学案 杜来意 、【20仃年考纲】 根据信息能设计有机化合物的合成路线。 、【2016年真题】 三、【学习过程】 1?碳链不变，官能团的种类(个数、位置)改变。 例1.(2016新课标III卷)38(6)写出用2-苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选) 制备化合物D 的合成路线： 题干：利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线: CHsCfCL AICI3 △ ① 光照 ② B C b Cf q 1)NaN% 』2)fO ③ ACH .As Glase反应 U D * C16H10
2?碳链增长，官能团的种类（个数、位置）改变。 例2.（2016新课标I 卷）38 （6）参照上述合成路线，以 仮，反）-2 , 4-己二烯和 C 2H 4为原料（无机试剂任选），设计制备对苯二甲酸的合成路线： 题干：以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线: OH OH — I 例 3.(2016年北京卷)25 (7)已知： 2CH 3CHO CH ’CHCHQHO 始原料，选用必要的无机试剂合成 E ,写出合成路线（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）。 CH 3 -CH -CH — COOCH2^^>- NO 2 高分子P 2、补充完成合成路线 例4.（2016天津卷）8 （5）以D 为主要原料制备己醛（目标化合物），在方框中将 合成路线的后半部分补充完整。 秸秆 HOOC 5 COOH 1,4-丁二醇 催化剂 聚酯G H 2 Pd/C 生物催化r. HOOC — A （顺，顺）-2,4-己二 COO 宀 HOOC, （反，反）-2,4-己二烯二酸 COOH CH 3OH H + △ * C 8H 10O 4 C △ C 2H 4 PET *!化剂 H 3COOC-匚-C 。。泌燈 fOOCf Y COOCH 3 以乙烯为起 题干：功能高分子P 的合成路线如下:
《有机合成路线》专题复习 有机合成路线包括官能团的引入、官能团的保护、碳链的增长、碳链的缩短等，它涵盖了有1.有机合成的原则： （1）尽量选择步骤少的合成路线。 （2）合成路线中出现的反应要是书本学过的反应，不能使用考纲外的竞赛知识，更不能臆造不存在的反应。值得说明的是，有机合成题中给出的陌生的有机反应，在合成路线中往往要运用。（3）有机合成产物尽可能要有专一选择性，避免产物多样化。 （4）有机合成路线的评价可从科学性（不违反科学规律）、安全性（避免高温高压等反应条件，试剂低毒或无毒）、可行性（操作简单，易于实现），经济性（原料价廉易得，反应能耗低）、环保性（产物无污染）等五个角度评述。 2.官能团的引入：包括引入C=C双键、C≡C叁键、卤素(-X)、羟基(-OH)、醛基(-CHO)、羧基(-COOH)、酯基等。 （1）引入C=C双键醇的消去：。卤代烃的消去：。炔烃的不完全加成：。 （2）引入C≡C叁键邻二醇的消去：。邻二卤代烃的消去：。邻卤代烯烃的消去：。 （3）引入卤素(-X)烷烃的取代：。苯的取代：。苯的同系物的取代：。烯烃与卤化氢或卤素单质的加成：。醇与卤化氢的取代：。 （4）引入羟基(-OH) 烯烃与水的加成：。 醛的加成：。卤代烃的水解：。 酯的水解：。 ⑤羰基的加成：。 （5）引入醛基(-CHO)：________________________________________。
醛的氧化：。 （6）引入羧基(-COOH) 酯的水解：。 （7）引入酯基：________________________________________。 3.有机合成路线常用的表示方式为：A B ??????目标产物，书写时应注意： （1）尽量选择步骤少的合成路线，高考化学有机合成路线一般为3到5步 （2）合成路线中的反应试剂和反应条件要书写明确，不能含糊不清。且书写格式要规范，反应试剂写在箭头线上方，反应条件写在箭头线下面。 （3）合成路线中的有机物的结构简式书写也要规范清晰，易于辨识。 （4）若合成路线涉及多条，那就分条书写，不要在一条线上“节外生枝”，显得杂乱无章。（5）有机合成题中给出的陌生的有机反应，在合成路线中往往要运用。 总之，有机合成路线的书写要做到规范，规范，规范…… 4.有机合成题中常见的陌生反应（信息题）： （1）狄尔斯-阿尔德反应(D-A反应)： （2）苯环上的烷基化反应（“傅一克”反应）： （3）卤代烃与活泼金属作用：2CH3Cl＋2Na→CH3-CH3＋2NaCl （4）醛、酮与HCN的加成反应： （5）醛、酮与RMgX的加成反应： （6）环氧烷与RMgX的加成反应： （7）醛与醛的缩合反应： 或 （8）羧酸与亚硫酰氯(SOCl2)的取代反应： 注意：有机合成题中常见的陌生反应一般多为碳链增长的反应，在合成路线中往往要运用。
专题11 有机合成路线的设计 【本讲任务】 掌握烃（烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃）及其衍生物（卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯）的组成、结构特点和主要性质。能利用不同类型有机化合物之间的转化关系设计合理路线合成简单有机化合物。 【考题解析】 例1、敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下： 已知：，写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任用）。 答案 思路点拨本题是一道基础有机合成题，仅将敌草胺的合成过程列出，着力考查阅读有机合成方案、利用题设信息、解决实际问题的能力，也考查了学生对信息接受和处理的敏锐程度、思维的整体性和对有机合成的综合分析能力。本题涉及到有机物性质、有机官能 团、同分异构体推理和书写，合成路线流程图设计与表达，重点考查学生思维的敏捷性 和灵活性，对学生的信息获取和加工能力提出较高要求。 由A的结构简式可看出，A中含有酚羟基，易被空气中的氧气氧化；能与金属钠反应放出H2说明含有羟基，可发生水解反应，其中一种水解产物能发生银镜反应，说明是甲酸某酯。另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢，说明水解产物苯环支链一定是对称的，且支链是一样的。由C和E的分子式可知，E是由A和C反应生成的。 例2、已知：，
写出由C（）制备化合物的合成路线流程图（无机试剂任选）。 答案 思路点拨本题是一道综合性的有机物合成题，本题主要考察的是结构简式、同分异构体的书写、有机反应类型和根据条件进行有机合成，同时也要关注重要官能团的性质。 （1）比较容易，就是羟基上的B和Br进行取代，可知其结构为 （2）同样通过F的结构式分析可知由C、D合成化合物F仍然是卤素原子与H的取代反应（3）通过对其相对分质量的分析可知，出来发生取代反应外，又发生了消去反应，故其结 构为； （4）综上分析可知，在H分子结构中，有苯环、氨基、羧基、羟基，由此不难得出其分子 结构为和； （5）关注官能团种类的改变，搞清反应机理。 例3、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)。
2020届高三化学二模备考合成路线的分析与设计试题 【必备知识】 1．有机合成中官能团的转变 (1)官能团的引入(或转化) 引入官能团方法 —OH ＋H2O；R—X＋H2O；R—CHO＋H2；RCOR′＋ H2；R—COOR′＋H2O；多糖发酵 —X 烷烃＋X2；烯(炔)烃＋X2或HX；R—OH＋HX R—OH和R—X的消去；炔烃不完全加氢—CHO 某些醇氧化；烯烃氧化；炔烃水化；糖类水解 —COOH R—CHO＋O2；苯的同系物被强氧化剂氧化；羧酸盐酸化；R—COOR′＋H2O —COO—酯化反应 (2)官能团的消除 ①通过加成反应可以消除不饱和键(双键、三键)和苯环； ②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基； ③通过加成或氧化反应等消除醛基； ④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。 (3)官能团的改变 ①利用官能团的衍生关系进行衍变，如
R —CH 2OH O 2H 2 R —CHO ―― →O 2R —COOH 。 ②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如 CH 3CH 2OH ――→消去－H 2O CH 2===CH 2――→加成 ＋Cl 2 ClCH 2—CH 2Cl ――→水解HOCH 2—CH 2OH 。 ③通过某种手段改变官能团的位置，如 (4)官能团的保护 被保护的 官能团 被保护的官能团 性质 保护方法 酚羟基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 ①用NaOH 溶液先转化为酚钠，后酸化重新转化为酚： ②用碘甲烷先转化为苯甲醚，后用 氢碘酸酸化重新转化为酚： 氨基 先用盐酸转化为盐，后用NaOH 溶液重新转化为氨基 碳碳双键 易与卤素单质加 成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧 用氯化氢先通过加成转化为氯代物，后用NaOH 醇溶液通过消去重 新转化为碳碳双键
《有机合成路线》二轮复习 1.有机合成路线的核心是官能团的引入，官能团的引入包括：引入C=C 双键、C≡C 叁键、卤素 (-X)、羟基(-OH)、醛基(-CHO)、羧基(-COOH)、酯基等。 （1）引入C=C 双键的常见方法：醇、卤代烃的消去。 （2）引入C≡C 叁键的常见方法：邻二醇、邻二卤代烃的消去。 （3）引入卤素原子(-X)的常见方法：烯烃与HX 或X 2的加成、苯及其同系物的取代等。 （4）引入羟基(-OH)的常见方法：卤代烃的水解、醛的加成、烯烃与水的加成、羰基的加成、 酯的水解等。 （5）引入醛基(-CHO)的常见方法：R-CH 2OH 的催化氧化。 （6）引入羧基(-COOH)的常见方法：醛的氧化、酯的水解等。 （7）引入酯基的常见方法：羧酸与醇的酯化反应。 （8）合成高聚物时，要先合成出其对应的单体，再利用加聚反应或缩聚反应得到目标产物。 注意： a.一般不用烷烃的取代反应来引入卤素原子，因为_________________________________。 b.分子结构中含C=C 双键，羟基(-OH)或醛基(-CHO)在氧化时，要保护C=C 双键不被氧化，保护 方法是：先与HX 加成，然后再氧化-OH 或-CHO ，最后利用消去反应，消去卤素原子(-X)，恢复 C=C 双键。 c.分子结构中含羧基(-COOH)或酯基，卤素原子(-X)在NaOH 溶液（或NaOH 乙醇溶液）中发生 水解反应（或消去反应）时，不要忘记羧基(-COOH)或酯基也会同时发生水解反应。部分题目会 要求进一步酸化处理恢复羧基(-COOH)。 2.下图是有机合成的典型路线，以乙烯为例，要能写出合成路线中每一步反应所需的反应试剂、反应条件。 3.有机合成路线书写时应注意： （1）尽量选择步骤少的合成路线，高考化学有机合成路线一般为3到5步 （2）清晰书写合成路线中每一步反应所需的反应试剂、反应条件，这是高考阅卷老师重点关注的 地方。 （3）合成路线中的有机物的结构简式书写要规范清晰，易于辨识。 （4）若合成路线涉及多条，应分条书写，不要在一条线上“节外生枝”（那样显得杂乱无章）。 （5）有机题中给出的陌生的有机反应（信息题），在合成路线中往往要运用。 总之，有机合成路线的书写要做到规范！ 例1.（逆推法分析合成路线，关注官能团的前后变化，熟悉官能团的变化规律） 1.写出由制备的合成路线。 解： 羧酸 醛氧化氧化 代 聚 取代 缩聚物 缩聚
有机合成路线设计 【考试要求】 1、掌握烃（烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃）及其衍生物（卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯）的组成、结构特点和主要性质。 2、能利用不同类型有机化合物之间的转化关系设计合理路线合成简单有机化合物。 【命题趋势】 根据已经学过的有机反应以及题目给出的信息进行有机化合物的合成路线设计。 【要点梳理】 1．有机合成的原则： （1）起始原料要廉价易得，低毒性、低污染。 （2）应尽量选择步骤最少的合成路线。（3）原子经济性高，具有较高产率。 （4）有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。 2．表达方式：合成路线图 3．有机合成方法：多以逆推为主，其思维途径是 （1）首先确定要合成的有机物属于何种类型，以及题中所给的条件与所要合成的有机物之 间的关系。 （2）以题中要求最终物质为起点，考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反应制得。 若甲不是所给已知原料，需再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应制得，过程中需要利用给定（或隐藏）信息，一直推导到题目给定得原料为终点。 （3）在合成某产物时，可能会产生多种不同方法和途径，应当在兼顾原料省、产率高的前 提下选择最合理、最简单的方法和途径。 4 A B C 反应物 反应物 …… D
例1．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)。合成路线流程图示例如下： 【答案】：
1．敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下： 已知： ，写出以苯酚和乙醇为原料制备 的合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图例如下： 2．常见氨基酸中唯一不属于α－氨基酸的是脯氨酸。它的合成路线如下： HOOCCH 2CH 2CHCOOH NH 2 C 2H 5OOCCH 2CH 2CHCOOH NH 2N H COOH N H COOH·C 6(OH)Cl 5KBH 4、H 2O 脯氨酸25 ℃A B C D ① N H COOH ② ③ ④ C 已知：R －NO Fe 、HCl －NH 2，写出以甲苯和乙醇为原料制备 CH 3 N CH 2CH 3CH 2CH 3 的合 成路线流程图（无机试剂任选）。合成路线流程图示例如下： HBr CH 3CH 2Br NaOH 溶液 △ 3CH 2OH CH 2 CH
考点八十二有机合成 1．I按要求填空，括号内为有机物的结构简式或分子式 （1）有机物甲()中含氧官能团的名称是________________ （2）有机物乙(分子式为C3H6O3)可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的乙为无色粘稠液体，易溶于水。乙的核磁共振氢谱如图，则乙的名称为______________ （3）有机物丙()的反式1，4-加成聚合反应产物的结构简式为______________ （4）已知为平面结构，则有机物丁()分子中最多有_____个原子在同一平面内 II化学式为C9H10O2的有机物有如下的转化关系: 已知：①F与FeCl3溶液能发生显色反应 ②从G到H的反应中，H只有一种结构且能使溴水褪色。 ③羟基与双键碳原子相连接时，不稳定，易发生转化： 请回答下列问题： （5）写出物质D的名称_______________ （6）B→C的反应类型：_____________________________。G→H反应类型：__________________ （7）A生成D和E的化学方程式：_______________________。 （8）有机物B与银氨溶液反应的离子方程式________________________。 （9）写出由苯酚合成的合成路线流程图(无机试剂任选，要注明条件)_______
【答案】醚键、羧基2-羟基丙酸或乳酸16醋酸钠或乙酸钠氧化消去 CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH- CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
2．A(C3H6)是基本有机化工原料。由A制备聚合物C和的合成路线(部分反应条件略去)如图所示。 已知：＋‖；R—C≡N R—COOH 回答下列问题： （1）A的名称是______________，B含有的官能团的名称是________________(写名称)。 （2）C的结构简式为________________，D→E的反应类型为_____________。 （3）E→F的化学方程式为_____________________________________________________。 （4）中最多有________个原子共平面。 （5）B的同分异构体中，与B具有相同的官能团且能发生银镜反应的共有________种；其中核磁共振氢谱
有机合成专题作业 【真题重现】1.（浙江高考）(12分)某研究小组以芳香族化合物A为起始原料，按下列路线合成高血压药物阿甘洛尔。 B C8H7NO4 Fe HCl CH2 COOH NH2 D C8H8O3 NaNO2 H+ C2H5OH H+ E NH3F C8H9NO2 ClCH2CH CH2 O A C7H7NO2 H I C3H9N CH2CONH2 OCH2CHCH2NHCH(CH3)2 OH 阿普洛尔 已知：化合物H中除了苯环还有其它环； RX R’OH NaCN ROR’ RCN H2O H+ RCOOH ；RCOOR’NH3RCONH 2 (4) 设计从A到B的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)________。 【真题重现】2.（） 【真题重现】3.（） 【真题重现】4.（）某研究小组按下列路线合成抗抑郁药物吗氯贝胺： 已知： 。 为探索新的合成路线，发现用化合物C与X(C6H14N2O)已知：HN RCON RN RCOCl RCl ；NO2NH2 Na2S或NaHSO3 (5)设计以CH2=CH2和O C Cl Cl 为原料制备Y( HN NH O )的合成路线。
一步反应即可合成吗氯贝胺。请设计以环氧乙烷(O )为原料合成X 的合成路线(用流程图 表示，无机试剂任选): 【真题重现】5. （）某研究小组按下列路线合成药物胃复安： 已知： 设计化合物C 经两步反应转变为D 的合成路线(用流程图表示，试剂任选)： 【真题重现】6.（）某研究小组按下列路线合成镇痛药哌替啶： 已知：RX ———→NaCN RCN ——→H 2O H +RCOOH RX ＋H －C －∣∣CN ————→NaNH 2 R －C －∣∣ CN 设计以甲苯为原料制备C 的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)： 针对练习（难易结合）： 1. 已知：①醛能与HCN 发生加成反应。② 合题给信息，请以甲醛(HCHO)为原料设计合理的路线制备 (．用流程图表示，无．．．．．．．．机试剂任选．．．．．，下同．．．)．。． 2. 请设计用为有机原料制备的合成路线： 3. 已知：Ⅰ. 含碳碳双键的有机物与氨(NH 3)或胺(RNH 2)反应生成新的胺类化合物 如：R 1CH=CH 2 + RNH 2LiHMDS →R 1CH 2CH 2NHR Ⅱ. R 1COOR 2 + R 3CH 2COOR 425C H ONa ???→ + R 2OH 设计由酯A （CH 2=CHCOOCH 3），通过两步反应转变为化合物E 的合成路 线。 4.已知：
有机合成心得（1）-引言 做有机合成，感觉最深刻的是关键要有一个灵活的头脑和丰富的有机合成知识，灵活的头脑是天生的，丰富的有机合成知识是靠大量的阅读和高手交流得到的。二者缺一不可，只有有机合成知识而没有灵活的头脑把知识灵活的应用，充其量只是有机合成匠人，成不了高手，也就没有创造性。只有灵活的头脑而没有知识，只能做无米之炊。一个有机合成高手在头脑中掌握的有机化学反应最少应为300个以上，并能灵活的加以运用，熟悉其中的原理（机理），烂熟于胸，就像国学大师烂熟四书五经一样，看到了一个分子结构，稍加思索，其合成路线应该马上在脑中浮现出来。 有机合成心得（2）－基本功的训练 每个行业都有自己的基本功，有机合成的基本功就是对有机化学反应的理解掌握与灵活运用。那么对有机化学反应的理解掌握应从那方面入手？你在大学里学到的有机合成知识，只是入门的东西，远远达不到高手的水平，学了四年化学，基本上不理解化学。遇到问题还是束手无策，不知从何处下手。这不是你的问题，而是大学教育体制的问题，在大学阶段应该打下坚实的基本功，然后才能专，而我们的大学在这方面还做的远远不够。下面我推荐几本有机合成方面的书籍希望能够达到上述的目的。 有机化学反应的理解掌握方面的书籍： 1. March’s advanced organic chemistry. 2. Carey, F.A.; Sundberg, R.J.: Advanced organic chemistry. 3. Michael B. Smith: Organic synthesis. 4. Richard C. Larock: Comprehensive organic transformation. 5. 黄宪：新编有机合成化学 6. 李长轩：有机合成设计化学 前三本书是从机理方面来讨论有机合成的，4、5两本书是从官能团转变的角度讨论有机合成的，第6本书是讨论有机合成路线设计的。以上几本书应该随时放在自己的身边，作为案头书。认真精读，达到记忆理解，把反应分类记忆理解，这时你可能感觉很枯燥乏味，不要紧，经过一段时间的合成研究再回过头来阅读，就会感觉耳目一新，有新的理解。掌握了这几本书，可以说您已经打下了一定的有机合成基本功，这时你应该最少掌握300个反应了，但并不意味者你已经成为了有机合成高手，接下来你需要做的是将学到的有机合成知识能够灵活运用，熟练的理解化学反应在什么情况下应用。 下面推荐的几本杂志，主要是关于如何运用有机化学反应的。
“有机合成路线的设计” 一、借用各类有机物之间的相互转化关系进行有机顺合成线路的设计： 1）从石油（C8H18）出发的顺合成图 2）从天然气(甲烷)出发的顺合成图 3）、从粮食（淀粉）出发的顺合成图 4）、从甲苯出发的顺合成图 5）、(1)一元合成路线：RCH＝CH2→一卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (2)二元合成路线：RCH＝CH2→二卤代烃→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯(链酯、环酯、聚酯) 。 (3) CH3 【归纳】有机顺合成策略：借助各种有机物之间的相互转化关系从原料开始，利用发散性思维顺向而行完成有机顺合成路线的设计；符合绿色环保意识 二、有机逆合成 1、知识准备 （1）、官能团的引入法 ①羟基的引入——从不同反应类型分析； ②卤原子的引入——从加成到取代、从引一个卤原子到引2个卤原子有序分析； ③C=C双键的引入——从消去到加成有序分析； ④羰基的引入——从醇的氧化分析； ⑤羧基的引入——从醛的氧化到酯、肽键的水解； （2）官能团的消除法 ①经从加成反应消除不饱和键 ②经取代、消去、酯化、氧化等反应消去－OH ③经加成或氧化反应消除－CHO ④经水解反应消去酯基。 ⑤经过水解、消去反应消去－X （3）、碳骨架的增减法——引导学生分析下列所给材料，判定在合成信息中比较常见的增减方法：大多通过高温或氧化缩短碳骨架；通过加成增长碳骨架； (1)增长碳链的方法： ①不饱和化合物间的加成、聚合(如乙烯→聚乙烯)、不饱和烃与HCN的加成后水解等。 ②酯化反应(如乙酸与乙醇转化为乙酸乙酯等)。
③有机合成题中碳链的增长，也有可能以信息给出，此类问题中应高度重视反应物与产物中的碳原子数的比较及连接位置关系等。 例1：溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸：CH3CH2Br NaCN CH3CH2CN H2O CH3CH2COOH 例2：已知格氏试剂的合成方法是：（Grignard试剂）。格氏试剂是有机合成中用途很广的一种试剂，可用来合成烷烃、烯烃、醇、醛、酮、羧酸等一系列化合物。如： 例3：醛可以发生分子间的反应，生成羟基醛。如： (2)缩短碳链的方法，其方法主要有：①烃的裂化裂解(石油的裂化、裂解)。②某些烃的氧化(如苯的同系物、烯烃等)，例：③羧酸的脱羧反应。④酯的水解反应 例题.写出用和饱和食盐水制乙二酸乙二醋的化学方程式。(利用实验室制甲烷和苯的脱羧反应) 练．1请以乙烯为原料制备草酸二乙酯，设计合成线路。 ?R—R+2NaX 试以苯、2.一卤代烃RX与金属钠作用，可增加碳链制高级烷，反应如下：2RX+2Na?→ 乙炔、Br2、HBr、钠主要原料，制取 （4）官能团的保护法 为防一OH被氧化可先将其酯化 为保护C＝C不受氧化可先将其与HBr加成或与水加成 在含有C＝C和－CHO的化合物中欲用溴水检验C＝C，应先将－CHO用弱氧化剂(银氨溶液、新制Cu(OH)2) 氧化等。 1.如何以丙烯醇（CH2=CH—CH2OH）为原料合成丙烯酸（CH2=CH—COOH）？设计合成线路。 2.怎样以H2O、H218O、空气、乙烯为原料制取CH3C18OOCH2CH3？写出设计合成线路。 3.写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备的各步反应方程式(必要的无机试剂自选)。 2、初步尝试有机逆合成线路的设计方法