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考点 44 有机化合物的合成
本考点考查合成有机化合物的方法,掌握官能团的引入、消除与转化方法,掌握使碳链增长、减短、
成环的主要反应,学会综合分析推断,熟练合成技法。
预计2023年以填空题为主,尤其设计合成路线的程序和选择,复习时要加以关注。
一、碳骨架的构建
二、官能团的引入和转化
三、有机合成路线的设计
碳骨架的构建
1.碳链的增长
(1)卤代烃的取代反应
① 溴 乙 烷 与 氰 化 钠 的 反 应 : CHCHBr + NaCN―→CHCHCN + NaBr ,
3 2 3 2
CHCHCN――→CHCHCOOH。
3 2 3 2
②溴乙烷与丙炔钠的反应:CHCHBr+NaC≡CCH ―→CHCHC≡CCH +NaBr。
3 2 3 3 2 3
(2)醛酮的加成反应
①丙酮与HCN的反应: 。
②乙 醛与HCN的反应:CHCHO+HCN
3
③羟醛缩合(以乙醛为例):CHCHO+CH CHO
3 3
2.碳链的减短
(1)与酸性KMnO 溶液的氧化反应
4①烯烃、炔烃的反应:
②苯的同系物的反应:
(2)脱羧反应
无水醋酸钠与碱石灰的反应:CHCOONa+NaOH――→CH↑+NaCO。
3 4 2 3
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)乙酸与乙醇的酯化反应,可以使碳链减短( )
(2)裂化石油制取汽油,可以使碳链减短( )
(3)乙烯的聚合反应,可以使碳链减短( )
(4)烯烃与酸性KMnO 溶液的反应,可以使碳链减短( )
4
(5)卤代烃与NaCN的取代反应,可以使碳链减短( )
(6)环氧乙烷开环聚合,可以使碳链减短( )
答案:(1)× (2)√ (3) × (4) √ (5) × (6)×
【典例】
例1 卤代烃能够发生下列反应:2CHCHBr+2Na→CH CHCHCH +2NaBr。下列有机物可合成环
3 2 3 2 2 3
丙烷的是( )
A.CHCHCHCl B.CHCHBrCH Br
3 2 2 3 2
C.CHBrCHCHBr D.CHCHBrCH CHBr
2 2 2 3 2 2
【答案】C
【解析】由信息2CHCHBr+2Na―→CHCHCHCH +2NaBr可知,反应机理为:分子内碳溴键断裂
3 2 3 2 2 3
后,两个断键重新结合为碳碳键,溴与钠结合为 NaBr。A 中两分子 CHCHCHCl 可合成
3 2 2
CHCHCHCHCHCH ; B 中 一 分 子 CHCHBrCH Br 不 能 成 环 , 两 分 子 生 成
3 2 2 2 2 3 3 2
;C中一分子CHBrCHCHBr可合成 ;D
2 2 2
中一分子CHCHBrCH CHBr可合成 。
3 2 2
例2 是一种有机醚,可由链状烃A(分子式为C H)通过如图路线制得。下列说法正确的是( )
4 6
A B C
A.A的结构简式是CH=CHCHCH
2 2 3B.B中含有的官能团有碳溴键、碳碳双键
C.C在Cu或Ag作催化剂、加热条件下不能被O 氧化为醛
2
D.①、②、③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应
【答案】B
【解析】由有机醚的结构及反应③的条件可知C为 ,结合反应①和②的条
件可推知 B 为 ,A 为 ,A 项错误;B 的结构简式为
, B 中 含 有 的 官 能 团 是 碳 碳 双 键 和 碳 溴 键 , B 项 正 确 ; C 为
,连接醇羟基的碳原子上含有2个H原子,所以C能被催化氧化生成醛,C项
错误;烯烃能和溴单质发生加成反应,卤代烃能发生水解反应,水解反应属于取代反应,醇生成醚的反应
为取代反应,所以①、②、③分别是加成反应、取代反应、取代反应,D项错误。
【对点提升】
对点1 以丙烯为基础原料,可制备离子导体材料中有机溶剂的单体丙烯酸丁酯,其合成路线如下:
下列判断错误的是( )
A.反应①是一个碳链增长的反应
B.反应②是还原反应,可以通过加成的方式实现
C.反应③需要的条件是浓硫酸和加热
D.该合成工艺的原子利用率为100%
【答案】D
【解析】A项,对比反应①的反应物和生成物,可知反应①是一个碳链增长的反应,A项正确;B项,
反应②是醛基被还原为羟基,在一定条件下,醛基与H 加成可得到羟基,B项正确;C项,反应③是酯化
2
反应,反应条件是浓硫酸和加热,C项正确;D项,反应③有水生成,故该合成工艺的原子利用率小于
100%,D项错误。故选D。
对点2 已知: + ,如果要合成 ,所用的原料可以是( )
A.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 D.2-甲基-1,3-丁二烯和丙炔
【答案】A【解析】类比1,3-丁二烯与乙炔的加成反应,采用逆合成分析法可知,若按 断键可得到 (2-
甲基-1,3-丁二烯)和 (2-丁炔),若按 断键可得到 (2,3-二甲基-1,3-丁二烯)和 (丙炔),故选
A。
【巧学妙记】
1.碳链的增长
2.碳链的减短
官能团的引入和转化
1.官能团的引入
类别 反应物 化学方程式
CHCHOH CHCH OH ――→ CH == =CH ↑ + H O
3 2 3 2 2 2 2
碳碳双键
CHCHBr CHCH Br + NaOH ――→ CH == =CH ↑ + NaBr + H O
3 2 3 2 2 2 2CH===CH 与HCl CH == =CH + HC l ― →CH CHCl
2 2 2 2 3 2
卤素原子
CHCHOH与HBr CHCH OH + HBr ― →CH CH Br + H O
3 2 3 2 3 2 2
CH===CH 与HO CH == =CH + H O ――→ CH CHOH
2 2 2 2 2 2 3 2
羟基 CHCHCl CHCHCl+NaOH――→CHCHOH+NaCl
3 2 3 2 3 2
CHCHO与H CHCHO+H――→CHCHOH
3 2 3 2 3 2
RCHCH===CH RCH CH == =CH ――→ RCH COOH + CO ↑
2 2 2 2 2 2
羧基
CHCHCN CHCH CN ――→ CH CHCOOH
3 2 3 2 3 2
羰基
2.官能团的转化
官能团的转化可以通过取代、消去、加成、氧化、还原等反应实现。下面是以乙烯为起始物,通过一
系列化学反应实现的官能团间的转化。
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1) 可发生消去反应引入碳碳双键( )
(2) 可发生催化氧化引入羧基( )
(3)CH CHBr可发生取代反应引入羟基( )
3 2
(4) 与CH===CH 可发生加成反应引入环( )
2 2
(5)烷烃取代反应,不能引入-OH( )
(6)如果以乙烯为原料,经过加成反应、取代反应反应可制得乙二醇( )
答案:(1) √ (2) × (3) √ (4) √ (5)√ (6)√
【典例】
例1 下列反应不能在有机化合物分子中引入羟基的是( )
A.乙酸和乙醇的酯化反应 B.聚酯的水解反应
C.油脂的水解反应 D.烯烃与水的加成反应
【答案】A【解析】羧酸和醇的酯化反应在有机物分子中引入酯基;酯的水解、烯烃与水的加成均能引入羟基。
例2 下图表示4溴1环己醇所发生的4个不同反应。生成物只含有一种官能团的反应是( )
A.②③ B.①④ C.①②④ D.①②③④
【答案】A
【解析】根据题干图示中的反应条件可知,反应①是卤代烃发生消去反应的条件,所以反应①的生成
物中含有两种官能团:碳碳双键和羟基;反应②发生的是卤代烃的水解反应,生成物中只含有一种官能团,
即只有羟基;反应③是醇与溴化氢发生的取代反应,所以生成物中只含有一种官能团,即溴原子;反应④
发生的是醇的消去反应,生成物中含有两种官能团:碳碳双键和溴原子。
【对点提升】
对点1 在有机合成中,常会引入官能团或将官能团消除,下列相关过程中反应类型及相关产物不合
理的是 ( )
A.乙烯→乙二醇:
B.溴乙烷→乙醇:CHCHBr CHCHOH
3 2 3 2
C.1-溴丁烷→1-丁炔:CHCHCHCHBr CHCHCH CH
3 2 2 2 3 2 2
D.乙烯→乙炔:
【答案】B
【解析】B项,由溴乙烷→乙醇,只需溴乙烷在碱性条件下水解即可,路线不合理,且由溴乙烷→乙
烯为消去反应。
对点2 香叶醇、橙花醇和乙酸橙花酯在工业上用作香料,它们可由月桂烯来合成,合成路线如图所
示。下列有关说法中不正确的是 ( )
A.反应①为加成反应,反应②为取代反应
B.1分子月桂烯与2分子Br 加成的产物有3种(不考虑立体异构)
2
C.香叶醇和橙花醇具有相同的分子式
D.乙酸橙花酯的同分异构体中不可能有芳香族化合物
【答案】B
【解析】由合成路线可知,反应①为加成反应,反应②为取代反应,A项正确;1分子月桂烯与2分
子Br 加成的产物有 、 、 、 ,共4种,B项错误;香叶醇和橙花醇的分
2
子式均为C H O,C项正确;乙酸橙花酯分子的不饱和度为3,苯分子的不饱和度为4,故乙酸橙花酯的
10 18
同分异构体中不可能有芳香族化合物,D项正确。
【巧学妙记】
1.官能团的引入方法
引入—OH 烯烃与水加成,醛、酮加氢,卤代烃水解,酯的水解
引入—X 烃与X 取代,不饱和烃与HX或X 加成,醇与HX取代
2 2
引入 某些醇或卤代烃的消去,炔烃加氢
引入—CHO 某些醇氧化,烯烃氧化,糖类水解(生成葡萄糖)
引入—COOH 醛氧化,苯的同系物被强氧化剂氧化,羧酸盐酸化,酯酸性水解
引入—COO— 酯化反应
2.官能团的消除方法
(1)通过加成反应消除不饱和键。(2)通过消去反应、氧化反应、酯化反应等消除羟基(—OH)。
(3)通过加成反应或氧化反应等消除醛基(—CHO)。
3.有机合成中常见官能团的保护
(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溶液反应,把—
OH变为—ONa(或使其与ICH 反应,把—OH变为—OCH )将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—
3 3
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HCl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(—NH )的保护:如在对硝基甲苯――→对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH 氧化成—COOH之
2 3
后,再把—NO 还原为—NH 。防止当KMnO 氧化—CH 时,—NH (具有还原性)也被氧化。
2 2 4 3 2
有机合成路线的设计
1.基本流程
2.合成路线的核心
合成路线的核心在于构建目标化合物分子的碳骨架和引入必需的官能团。
3.合成路线的推断方法
(1)正推法
①路线:某种原料分子 ――→目标分子。
②过程:首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同,包括官能团和碳骨架两个方面的异同;
然后,设计由原料分子转向目标化合物分子的合成路线。
(2)逆推法
①路线:目标分子――→原料分子。
②过程:在逆推过程中,需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物,直至选出合适的起
始原料。
(3)优选合成路线依据
①合成路线是否符合化学原理。
②合成操作是否安全可靠。③绿色合成。绿色合成主要出发点是:有机合成中的原子经济性;原料的绿色化;试剂与催化剂的无
公害性。
4.逆推法设计有机合成路线的一般程序
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)有机合成的关键是目标化合物分子碳骨架的构建和官能团的引入( )
(2)设计有机合成路线的方法有正推法和逆推法( )
(3)逆推法设计合成路线时往往先推出一些中间产物,然后逐步推出原料分子( )
(4)由丙烯合成1,2-丙二醇:第一步加成反应,第二步取代反应( )
(5)由1-溴丁烷合成1,3-丁二烯:第一步消去反应,第二步加聚反应( )
(6)由乙醇合成乙炔:第一步消去反应,第二步加成反应,第三步消去反应(
(7)由乙烯合成乙二醛:第一步加成反应,第二步取代反应,第三步氧化反应( )
(8)绿色合成思想只要求所有原料都转化为目标化合物( )
答案:(1) √ (2)√ (3) √ (4) √ (5) × (6)√ (7) √ (8)×
【典例】
例1 以溴乙烷为原料制备1,2-二溴乙烷,下列方案中最合理的是( )
⃗NaOH溶液
A.CHCHBr △ CHCHOH CH=CH CHBrCHBr
3 2 3 2 2 2 2 2
B.CHCHBr CHBrCHBr
3 2 2 2
⃗NaOH醇溶液
C.CHCHBr △ CH=CH CHCHBr CHBrCHBr
3 2 2 2 3 2 2 2
⃗NaOH醇溶液
D.CHCHBr △ CH=CH CHBrCHBr
3 2 2 2 2 2
【答案】D
【解析】题干中强调的是最合理的方案,A项与D项相比,步骤多一步,且在乙醇发生消去反应时,
容易发生分子间脱水、氧化反应等副反应;B项步骤最少,但取代反应不会停留在“CHBrCHBr”阶段,
2 2
副产物多,分离困难,原料浪费;C项比D项多一步取代反应,显然不合理;D项相对步骤少,操作简单,副产物少,较合理。
例2 下列合成路线不合理的是( )
A.用乙醇合成正丁醇:
B.用二甲基二氯硅烷合成硅橡胶:
硅橡胶
C.用乙烯合成1,4-二氧杂环己烷( ):
D.用1,3-丁二烯合成2-氯-1,3-丁二烯:
【答案】D
【解析】A项,乙醇催化氧化产生CHCHO,CHCHO分子之间发生加成反应产生
3 3
CHCH(OH)CH CHO,CHCH(OH)CH CHO在催化剂存在条件下加热发生消去反应产生CHCH=CHCHO,
3 2 3 2 3
CHCH=CHCHO与H 在Ni催化下加热,发生加成反应产生CHCHCHCHOH,A正确;B项,
3 2 3 2 2 2
(CH)SiCl 发生水解反应产生(CH)Si(OH) ,该物质在一定条件下发生聚合反应产生 ,
3 2 2 3 2 2
该物质发生交联产生硅橡胶,B正确;C项,CH=CH 与Br 发生加成反应产生CHBrCHBr,CHBrCHBr
2 2 2 2 2 2 2
与NaOH的水溶液发生水解反应产生HOCH CHOH,HOCH CHOH与浓硫酸混合加热发生脱水反应产生
2 2 2 2,C正确;D项,CH=CH-CH=CH 与Cl 发生1,4-加成反应产生Cl-CH -CH=CH-CH -Cl,该物质
2 2 2 2 2
与NaOH的水溶液发生水解反应产生HO-CH-CH=CH-CH -OH,HO-CH-CH=CH-CH -OH与HCl发生加成
2 2 2 2
反应产生HO-CH-CH-CHCl-CH -OH,HO-CH-CH-CHCl-CH -OH与浓硫酸混合加热发生消去反应产生
2 2 2 2 2 2
CH=CCl-CH=CH ,D错误;故选D。
2 2
【对点提升】
对点1 以乙醇为原料(无机试剂任选)设计合成 的方案,需要依次发生的反应类型是 (
)
A.消去、取代、水解、加成 B.取代、消去、加成、水解
C.消去、加成、取代、水解 D.消去、加成、水解、取代
【答案】B
【解析】本题可通过逆合成分析法进行推断,由题述有机物的结构简式可判断该有机物可通过二元醇发
生取代反应生成,二元醇可通过二卤代烃水解得到,二卤代烃可通过乙烯与卤素单质加成得到,乙烯可由
乙醇消去得到。由上述分析可知,由乙醇为原料设计合成 的方案如下:CHCHOH
3 2
CH CH BrCHCHBr HOCH CHOH ,依次发生消
2 2 2 2 2 2
去反应、加成反应、取代(或水解)反应、取代反应,故D项正确。
对点2 下列合成路线不合理的是 ( )
A.用氯苯合成环己烯:
B . 用 乙 醇 合 成 乙 二 醇 : CHCHOH CH=CH ClCH CHCl
3 2 2 2 2 2
HOCH CHOH
2 2
C.用乙烯合成乙酸:CH=CH CHCHOH CHCHO CHCOOH
2 2 3 2 3 3D . 用 BrCHCH=CHCH Br 合 成 HOOCCHClCH COOH : BrCHCH=CHCH Br
2 2 2 2 2
HOCH CH=CHCH OH HOOCCH=CHCOOH HOOCCHClCH COOH
2 2 2
【答案】D
【解析】HOCH CH=CHCH OH与酸性高锰酸钾溶液作用时,碳碳双键、羟基均会被氧化,不能生成
2 2
HOOCCH=CHCOOH,故D符合题意。
【巧学妙记】
1.下列分子不能发生成环反应的是( )
A.HO—CH COOH B.HN—CH COOH
2 2 2
C.HO—CH CHOH D.
2 2
【答案】D
【解析】A、B、C三项物质分子内、分子间均能发生成环反应,D项物质不能。
2.法国化学家格利雅发现了有机镁试剂(也称为格氏试剂)及其在有机合成中的应用。其反应机理是有
机镁试剂中带有负电荷的烃基与带有正电荷的基团结合,从而发生取代或者加成反应。下列反应中有机产
物不合理的是 ( )
A.RMgBr ROH B.RMgBr R—R'C.RMgBr RCOOH D.RMgBr RCHCHOH
2 2
【答案】A
【解析】RMgBr ROH的反应中带有负电荷的烃基R—与带有负电荷的—OH结合,不符合题述反
应机理。
3.下列反应试剂和条件能增大有机化合物不饱和度的是( )
A.氢氧化钠的醇溶液,加热 B.氢氧化钠的水溶液,加热
C.稀硫酸,加热 D.银氨溶液
【答案】A
【解析】卤代烃在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应,引入碳碳双键,因此可以增大有机物不饱和度,
A正确;卤代烃或酯类可以在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,不能增加不饱和度,B不正确;酯类、
糖类可以在稀硫酸溶液中加热发生水解反应,不能增加不饱和度,C不正确;银氨溶液能把醛基氧化生成
羧基,不饱和度不变,D不正确。
4.碳链增长在有机合成中具有重要意义,它是实现由小分子有机化合物向较大分子有机化合物转化
的主要途径。某同学设计了如下4个反应,其中可以实现碳链增长的是( )
A.CHCHCHCHBr和NaCN共热
3 2 2 2
B.CHCHCHCHBr和NaOH的乙醇溶液共热
3 2 2 2
C.CHCHBr和NaOH的水溶液共热
3 2
D.CHCHCH 和Br (g)光照
3 2 3 2
【答案】A
【解析】B、C可实现官能团的转化,D中可引入Br原子,但均不会实现碳链增长,A中反应为
CH(CH)Br+NaCN CH(CH)CN+NaBr,可增加一个碳原子。
3 2 3 3 2 3
5.下列反应中,不可能在有机物中引入羧基的是( )
A.卤代烃的水解 B.有机物RCN在酸性条件下水解
C.醛的氧化 D.烯烃的氧化
【答案】A
【解析】卤代烃水解引入了羟基,RCN水解生成RCOOH,RCHO被氧化生成RCOOH,烯烃如RCH
=CHR被氧化后可以生成RCOOH。
6.下列物质可以在一定条件下发生消去反应而引入碳碳双键的是( )
A. B.1氯甲烷
C.2甲基2氯丙烷 D.2,2二甲基1氯丙烷
【答案】C【解析】A、B、D中物质不能发生消去反应。 。
7.由CHCHCHBr制备CHCH(OH)CH OH,依次从左至右发生的反应类型和反应条件都正确的是 (
3 2 2 3 2
)
选项 反应类型 反应条件
A 加成反应;取代反应;消去反应 KOH醇溶液、加热;KOH水溶液、加热;常温
B 消去反应;加成反应;取代反应 NaOH水溶液、加热;常温;NaOH醇溶液、加热
C 氧化反应;取代反应;消去反应 加热;KOH醇溶液、加热;KOH水溶液、加热
D 消去反应;加成反应;取代反应 NaOH醇溶液、加热;常温;NaOH水溶液、加热
【答案】D
【解析】CHCH(OH)CH OH可以由CHCHBrCH Br水解得到,而CHCHBrCH Br可以由CHCH=CH
3 2 3 2 3 2 3 2
与溴单质加成得到,CHCH=CH 可由 CHCHCHBr 发生消去反应得到,故合成路线为 CHCHCHBr
3 2 3 2 2 3 2 2
CHCH CH CHCHBrCH Br CHCH(OH)CH OH,发生的反应类型依次是
3 2 3 2 3 2
消去反应、加成反应、取代反应。
8.已知酸性 >H CO> ,综合考虑反应物的转化率和原料成本等因素,
2 3
将 转化为 的合理方法是 ( )
A.与稀HSO 共热后,加入足量的NaHCO 溶液
2 4 3
B.与稀HSO 共热后,加入足量的NaCO 溶液
2 4 2 3
C.与足量的NaOH溶液共热后,再加入足量稀HSO
2 4
D.与足量的NaOH溶液共热后,再通入足量CO
2
【答案】D
【解析】A项,原料在稀硫酸催化下水解可生成邻羟基苯甲酸,再加入NaHCO 溶液,羧基可与其反
3
应生成目标产物,但是由于酯在酸性条件下水解的程度较小,酯的转化率较低,故该方法中原料的转化率
较低,不符合题意;B项,原料与稀硫酸共热后生成邻羟基苯甲酸,再加入碳酸钠溶液,酚羟基和羧基都
反应,得不到目标产物,不符合题意;C项,原料与足量NaOH溶液反应后,加入足量稀硫酸生成邻羟基
苯甲酸,得不到目标产物,不符合题意;D项,原料与足量NaOH溶液共热后,可以完全水解,原料的转
化率高,水解液中再通入足量二氧化碳,由于碳酸的酸性弱于苯甲酸但强于苯酚,故可生成邻羟基苯甲酸钠,符合题意。
9.由石油裂解产物乙烯制取HOCH COOH,需要经历的反应类型有( )
2
A.氧化——氧化——取代——水解 B.加成——水解——氧化——氧化
C.氧化——取代——氧化——水解 D.水解——氧化——氧化——取代
【答案】A
【解析】由乙烯 CH==CH 合成 HOCH COOH 的步骤:2CH==CH +O―――→2CHCHO,
2 2 2 2 2 2 3
2CHCHO+O―――→2CHCOOH,CHCOOH+Cl――→Cl—CH COOH+HCl,Cl—CH COOH+
3 2 3 3 2 2 2
HO―――→HOCH COOH+HCl,故反应类型:氧化——氧化——取代——水解。
2 2
10.在给定条件下,下列选项中所示物质间的转化均能实现的是( )
A.CHCHCHBr――→CHCH===CH ――→CHCHBrCH Br
3 2 2 3 2 3 2
B.NaOH(aq)――→C HONa(aq)――→NaHCO (aq)
6 5 3
C.NaOH(aq)――→Cu(OH) 悬浊液――→Cu O(s)
2 2
D.石油――→CHCH===CH ――→
3 2
【答案】B
【解析】 CHCHCHBr和氢氧化钠醇溶液共热条件下发生消去反应得 CHCH===CH ,A错误;苯
3 2 2 3 2
酚有弱酸性,苯酚能与氢氧化钠反应生成苯酚钠和水,苯酚的电离能力介于碳酸的一级电离和二级电离之
间,苯酚钠可以和二氧化碳反应生成碳酸氢钠和苯酚,B正确;蔗糖不是还原性糖,不会与新制的氢氧化
铜悬浊液反应,C错误;聚丙烯的正确的结构简式为 ,D错误。
11.下列属于碳链增长的反应是( )
A.CHCH==CH +Br →CHCHBrCH Br
3 2 2 3 2
B.C HCHCl+NaCN→C HCHCN+NaCl
6 5 2 6 5 2
C.CHCHCHCl+NaOH――→CHCHCHOH+NaCl
3 2 2 3 2 2
D.CH==CHCH――→CHCOOH+CO
2 3 3 2
【答案】B
【解析】选项A是烯烃的加成反应,在反应后的分子中碳原子数目没有变化;选项B是发生在苯环支
链上的取代反应,反应的结果是在苯环支链上增加了一个碳原子;选项 C是卤代烃的取代反应,反应的结
果是卤素原子被羟基取代,分子中碳原子数目没有变化;选项D发生烯烃的氧化反应,碳链缩短。
12.关于由 的说法正确的是( )
A.为有机分子碳链增加的过程 B.第1步反应需引入碳碳双键
C.该过程须通过两步反应完成 D.该过程不可能发生加成反应
【答案】B【解析】该合成路线为: 。
13.已知: 。下列说法不
正确的是 ( )
A.反应①属于加成反应 B.反应②中FeCl 作催化剂
3
C.N的同分异构体有3种(不考虑立体异构) D.M、N、P均不能与溴水反应
【答案】C
【解析】反应①为加成反应,A正确;氯原子取代苯环上的 H,应在催化剂存在条件下进行,可用
FeCl 作催化剂,B正确;N的同分异构体可为二甲苯或链状烃,二甲苯有 3种结构,则对应的同分异构体
3
多于3种,C错误;M、N、P三种有机物均不含碳碳双键,与溴水不反应,D正确。
14.以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图,则( )
A.A的结构简式是
B.①②的反应类型分别是取代、消去
C.反应②③的条件分别是浓硫酸加热、光照
D.酸性KMnO 溶液褪色可证明 已完全转化为
4
【答案】B
【 解 析 】 以 环 戊 烷 为 原 料 制 备 环 戊 二 烯 的 合 成 路 线 为
。A项,由上述分析可知,A为氯代环戊烷;B项,反应
①为光照条件下的取代反应,反应②为在氢氧化钠醇溶液中加热发生的消去反应;C项,反应②的反应试
剂和反应条件为氢氧化钠醇溶液、加热,反应③的条件为常温;D项,B为环戊烯,含碳碳双键,与环戊
二烯均能使高锰酸钾溶液褪色,则酸性KMnO 溶液褪色,不能证明环戊烷已完全转化成环戊二烯。
4
15.4溴甲基1环己烯的一种合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z都属于芳香族化合物
B.①②③的反应类型依次为加成反应、还原反应和取代反应C.由化合物Z一步制备化合物Y的转化条件是:NaOH醇溶液,加热
D.化合物Y先经酸性高锰酸钾溶液氧化,再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物X
【答案】B
【解析】X、Y、Z中的六元环不是苯环,不属于芳香族化合物;由官能团的转化可知 1,3丁二烯与
丙烯酸乙酯发生加成反应生成X,X发生还原反应生成Y,Y发生取代反应生成Z;由化合物Z一步制备
化合物Y,应发生水解反应,应在氢氧化钠的水溶液中;Y含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化。
16.“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念,“绿色化学”工艺中原子利用率为100%。工
业上可用乙基蒽醌(A)经两步反应制备HO,其反应可简单表示如下(条件省略):
2 2
下列有关说法不正确的是( )
A.上述工业生产消耗的原料是H、O 和乙基蒽醌
2 2
B.该法生产HO 符合“绿色化学工艺”的要求
2 2
C.乙基蒽醌(A)的作用相当于催化剂,化合物(B)属于中间产物
D.第1个反应中乙基蒽醌(A)发生还原反应,第2个反应中化合物(B)发生氧化反应
【答案】A
【解析】反应的实质为H+O =HO,消耗的原料是H、O,故A错误;H 和H 只生成HO,没有
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
其它副产品生成,符合“绿色化学工艺”的要求,故B正确;反应前后乙基蒽醌不变,应为该反应的催化
剂,最终产物为HO,化合物(B)属于中间产物,故C正确;有机反应中,第1反应为加氢反应,属于
2 2
还原反应,第2个反应为氧化反应,故D正确。
17.有如下合成路线,甲经两步转化为丙:
下列叙述错误的是( )
A.步骤(2)产物中可能含有未反应的甲,可用溴水检验是否含甲
B.反应(1)的无机试剂是液溴,铁作催化剂
C.甲和丙均可与酸性KMnO 溶液发生反应
4D.乙既能发生水解反应,又能发生消去反应
【答案】B
【解析】从丙和甲的结构简式上可判断,丙比甲多了2个羟基,甲经二步转化为丙,根据官能团的转
化,需要甲先与卤素单质加成,再水解可得丙。丙中不含碳碳双键,所以步骤(2)产物中若含有未反应的甲,
可用溴水检验是否含甲,甲能使溴水退色,丙不能,A正确;反应(1)是加成反应,所以试剂为溴水或溴的
四氯化碳溶液即可,B错误;甲中含碳碳双键,丙中含羟基,都能与酸性KMnO 溶液发生反应,C正确;
4
乙中含有卤素原子,可以发生水解反应,也可发生消去反应,D正确。
18.李兰娟团队研究发现阿比朵尔能有效抑制新冠病毒,合成阿比朵尔(丙)的部分线路图如下。
下列叙述错误的是( )
A.化合物甲C H NO
15 17 4
B.化合物甲、乙、丙均能发生氧化反应、取代反应
C.1mol乙与足量NaOH溶液反应,最多可消耗4molNaOH
D.1mol阿比朵尔与足量H 发生加成反应,最多可消耗7molH
2 2
【答案】C
【解析】A项,根据甲的结构简式,可知化合物甲的分子式为C H NO ,故A正确;B项,甲中含有
15 17 4
酯基、碳碳双键,乙中含有酯基、溴原子、碳碳双键,丙中含有酯基、羟基、溴原子、碳碳双键,所以化
合物甲、乙、丙均能发生氧化反应、取代反应,故B正确;C项,1mol乙与足量NaOH溶液反应,生成
1mol 、2molNaBr、1molCH COONa,所以最多可消耗6molNaOH,故C错误;D项,
3
阿比朵尔分子中有2个苯环、1个碳碳双键能与氢气发生加成反应,1mol阿比朵尔与足量H 发生加成反应,
2
最多可消耗7molH ,故D正确;故选C。
2
19.A(C HO)是一种重要的化工原料,广泛用于制造树脂、医药等。以A、B为原料合成扁桃酸衍生
6 6物F的路线如下:
(1)A的名称是________;B的结构简式是____________________。
(2)C( )中①~③羟基氢原子的活性由强到弱的顺序是___________。
(3)D的结构简式是________________________________________________。
(4)1 mol F最多可以与________mol NaOH发生反应。
(5)若E分子中含有3个六元环,则E的结构简式是__________________________。
【答案】
【解析】A与B发生加成反应生成C( ),根据A的分子式(C HO)及C的结构简式
6 6
可知A是苯酚,结构简式是 ,B是OHC—COOH,C与CHOH在浓硫酸催化下,发生酯化反
3应生成 D,D 的结构简式为 ,D 与浓氢溴酸再发生取代反应生成 F(
);若E分子中含有3个六元环,说明2分子的C也可以发生酯化反应生成含有1个
酯环的酯,得到化合物E,结构简式为 。根据上述推断可知:(1)A是 ,
名称是苯酚;B的结构简式是OHC—COOH。(2)C( )中①~③羟基分别为酚羟基、醇羟
基和羧羟基,羟基氢原子的活性由强到弱的顺序是③>①> ②。(3)D的结构简式是 。
(4)F( )中含有一个酯基、一个酚羟基和一个溴原子,所以1 mol F最多可以与3 mol
NaOH发生反应。(5)若E分子中含有3个六元环,说明2分子的C也可以发生酯化反应生成含有1个酯环
的酯,得到化合物 E,结构简式为 ;或 3 个分子之间发生酯化反应得到
。
20.α-松油醇是生产香精的重要原料,其合成路线如图所示:深度解析回答下列问题:
(1)α-松油醇中所含官能团的名称为 。
(2)C→D的反应类型为 。
(3)E→F的反应中有副产物X(与F互为同分异构体)生成,写出X的结构简式: 。
(4)已知:RBr RMgBr(R表示烃基)。写出以溴乙烷和2-溴丙烷为原料制备 的合成路
线流程图(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】(1)碳碳双键、羟基 (2)加成反应
(3)
(4)
【解析】(1)根据α-松油醇的结构是 可知,含有的官能团名称为碳碳双键、羟基。
(2)C→D是 中碳碳双键与Br 反应生成 ,反应类型是加成反应。(3)E→F发生的是加成反应,
2
加成产物可能是 或 ,所以X的结构简式是 。(4)CH CHBr
3 2CHCHMgBr ; (CH)CHBr (CH)CHOH , (CH)CHOH 氧 化 为 CHCOCH ,
3 2 3 2 3 2 3 2 3 3
CHCOCH 再和CHCHMgBr反应,合成路线为 。
3 3 3 2
21.化合物M是二苯乙炔类液晶材料的一种,最简单的二苯乙炔类化合物是 。
以互为同系物的单取代芳香烃A、G为原料合成M的一种路线(部分反应条件略去)如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为________。
(2)D 分子中最多有________个碳原子共平面,与 D化学式相同且符合下列条件的同分异构体有
________种。(①与D具有相同的官能团,②苯环上的三元取代物)
(3)①的反应类型是________________。
(4)⑤的化学方程式为___________________________________________________。
(5)参照上述合成路线,设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备 的合成
路线:
________________________________________________________________________。
【答案】(5)
【解析】A、G 是互为同系物的单取代芳香烃,由 B 的结构可知反应①为取代反应,A 为
,B发生还原反应生成C,D能与溴的四氯化碳溶液反应生成E,E在氢氧化钾、乙醇
条件下反应得到 F,可知 E 为卤代烃,D 含有不饱和键,故反应③为消去反应,则 D 为
,E为 ,F为 ,由M的分子式
可知,反应⑦属于取代反应,M的结构简式为 ;A、G是互为同系物
的单取代芳香烃,结合反应⑥的产物可知 G 为 。(1)根据上述分析,A 的结构简式为
。(2)D为 ,苯环为平面结构、碳碳双键为平面结构,碳碳
单键可以旋转,使2个平面共面,即分子中所有的碳原子都可能共面,分子中最多有10个碳原子共平面。
D的同分异构体与D具有相同的官能团且为苯环上的三元取代物,则苯环上的取代基为—CH、—CH、—
3 3
CH===CH ,2个甲基有邻、间、对3种位置结构,对应的—CH===CH 分别有2种、3种、1种位置,故符
2 2
合条件的同分异构体共有2+3+1=6种。(3)根据上述分析,反应①为取代反应。(4)反应⑤为卤代烃的消
去反应,反应的化学方程式为 +2KOH――→ +
2KBr+2HO。(5)以苯乙烯和甲苯为起始原料制备 。根据题干流程图,可知需
2
要合成 和 ;合成 ,可以由苯乙烯与溴单质发生加成反应得到,再在KOH/乙醇条件下发生消去反应生成 ;合成 ,可以通过
甲苯在I/HIO 、CHCOOH/H SO 条件下反应得到 ,最后 与 发生
2 3 3 2 4
取代反应得到 ,故合成路线为:
。
1.(福建省龙岩市教学质量检查)治疗冠状病毒用药“阿比朵尔”的部分合成路线如下,下列说法错
误的是( )
A.a的溶解度比b大
B.b可发生加成、还原、水解反应
C.c中至少有12个原子共平面
D.1molc与NaOH溶液充分反应,消耗NaOH的物质的量为1mol
【答案】D
【解析】a发生取代反应生成b,b发生还原反应生成c,b中苯环可与氢气发生加成反应,硝基可发生
还原反应,酯基可发生水解反应, c是酚与甲酸形成的酯。A项,a中有亲水基团羧基,a的溶解度比b大,
故A正确;B项,b中苯环可与氢气发生加成反应,硝基可发生还原反应,酯基可发生水解反应,b可发生加成、还原、水解反应,故B正确;C项,苯环以及与之相连的6个原子一定共面,c中至少有12个原子
共平面,故C正确;D项, c是酚与甲酸形成的酯,1molc与NaOH溶液充分反应,消耗NaOH的物质的
量为2mol,故D错误;故选D。
2.(2022·浙江省湖州市教育科学研究中心调研测试)1,4-环己二醇( )是生产某些液晶材料和药
物的原料,现以环己烷( )为基础原料,使用逆合成分析法设计它的合成路线如下。下列说法正确的是
( )
A.有机物X、Y、M均为卤代烃
B.有机物X和Y可能为同分异构体,也可能为同种物质
C.反应①为取代反应,反应⑦为加成反应
D.合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应
【答案】D
【解析】根据逆推法可知,由环己烷与氯气发生取代反应生成 , 发生消去反应生成 ,
与溴发生加成反应生成 , 再发生消去反应生成 , 与溴发生1,4-加
成生成 , 与氢气发生加成反应生成 , 发生水解反应生成 。A项,有机物X为 、Y为 均为卤代烃,M为 , 为环烯烃,A错误;B项,有机物X和Y分别为
、 ,为同分异构体,不可能为同种物质,B错误;C项,反应①为 在氢氧化钠的水
溶液中发生水解反应生成 ,也属于取代反应,反应⑦为 在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应
生成 ,C错误;D项,综上分析,合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应,D正确;故选D。
3.(2022·湖北省武汉市部分重点中学调研)下列合成路线不合理的是( )
A.甲苯-苯甲醇:
B.用二甲基二氯硅烷合成硅橡胶:
C.用乙烯合成1,4-二氧杂环己烷( )CH=CH CHBrCHBr HOCH CHOH
2 2 2 2 2 2D.用1,3-丁二烯合成2-氯-1,3-丁二烯:
【答案】D
【解析】A项,甲苯与氯气在光照条件下发生甲基上取代反应生成一氯甲苯,一氯甲苯在氢氧化钠水溶、
加热条件下发生水解反应生成苯甲醇,合成路线合理,故A不选;B项,(CH)SiCl 发生水解反应生成
3 2 2
(CH )Si(OH) ,(CH )Si(OH) 发生缩聚反应生成 , 交联得到硅橡胶,
3 2 2 3 2 2
合成路线合理,故B不选;C项,乙烯和溴发生加成反应生成BrCHCHBr,BrCHCHBr在NaOH水溶液
2 2 2 2
中共热发生水解反应生成HOCH CHOH,HOCH CHOH在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生取代反应生
2 2 2 2
成 ,合成路线合理,故C不选;D项,CH=CH-CH=CH 和氯气发生加成反应生成
2 2
CHClCHClCH=CH ,CHClCHClCH=CH 和NaOH的醇溶液共热发生消去反应生成CH=CClCH=CH ,该
2 2 2 2 2 2
步骤设计不合理,故D选;故选D。
4.(2022·江苏省宿迁市调研测试)有机物G是一种食品香料,它的一种合成路线如下:
已知:
下列有关说法中错误的是( )A.化合物 过程中,有 生成
B.化合物D生成化合物E的反应介质是 醇溶液
C.由化合物E生成F反应可知,苯酚钠比苯酚易被氧化
D.化合物D分子式是 ,则E的分子式是
【答案】C
【解析】A项,根据信息反应并结合F的结构简式可知E的结构简式为:
有CHCHO生成,A正确;B项,由卤代烃生成双键是在氢氧化钠醇溶液
3
中发生消去反应,B正确;C项,苯酚钠比苯酚更稳定,更不易被氧化,C错误;D项,E的结构简式为:
,化合物D分子式是 ,则E的分子式是 ,D正确;
故选C。
5.(2022·江苏省天一中学质检)从腐败草料中提取的一种有机物——双香豆素,常用于抗凝药。其合
成路线如下,下列有关说法正确的是( )
A.香豆素中所有原子一定共平面
B.香豆素与足量的 加成后的产物中含有3个手性碳原子
C. 双香豆素最多能消耗
D.双香豆素能发生氧化、还原、消去和聚合反应
【答案】B
【解析】A项,单键可以旋转,则该分子中所有原子不一定共平面,故A错误;B项,香豆素与足量的H 加成后的产物中含有3个手性碳原子,如图所示 ,故B正确;C项,酯基水解生成的羧
2
基和酚羟基能和NaOH以1:1反应,醇羟基和氢氧化钠不反应,双香豆素水解生成2个酚羟基、2个羧基,
则1mol该有机物最多与4molNaOH反应,故C错误;D项,双香豆素中含有苯环、酯基、碳碳双键和醇
羟基,具有苯、酯、烯烃和醇的性质,碳碳双键能发生氧化反应和还原反应、聚合反应,但羟基不能发生
消去反应,故D错误;故选B。
6.(2022·江西省抚州市七校联考)通过Nazarov反应合成有机物Z的反应路线如下图所示,下列有关
说法错误的是( )
A.X→Y→Z先后发生氧化反应和加成反应
B.光照下,Y能和溴水发生取代反应
C.Z的分子式为:
D.Y、Z互为同分异构体
【答案】B
【解析】A项,X→Y羟基转化成羧基,发生氧化反应,Y→Z可以看成左侧双键碳及其氢原子与右侧
五碳环的双键发生加成反应,A项正确;B项,光照下,Y能和液溴发生取代反应,B项错误;C项,Z的
分子式C H O,C项正确;D项,Y生成Z可看成分子内加成反应,因此Y、Z互为同分异构体,D项正
11 14 2
确;故选B。
7.(2021·山东省德州跃华学校学情调研)化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体,可通过下列路线
制得:下列说法不正确的是( )
A.X分子中所有原子不可能在同一平面上
B.Y与足量H 的加成产物分子中有2个手性碳原子
2
C.可用FeCl 溶液鉴别Y和Z
3
D.1 mol Z最多能与3 mol NaOH反应
【答案】B
【解析】A项,根据甲烷为正四面体结构,由于X中存在甲基,故X分子中所有原子不可能在同一平
面上,A正确;B项,Y与足量H 的加成产物 分子中有4个手性碳原子,如图 ,
2
错误;C项,Y中含有酚羟基能使氯化铁溶液显紫色,而Z不含,可用FeCl 溶液鉴别Y和Z,C正确;D
3
项,Z中含有两个酯基且水解后的酚能与氢氧化钠反应,故1 mol Z最多能与3mol NaOH反应,D正确。
8.(2022·北京市中关村中学检测)某药物中间体合成路线如图(部分产物已略去),下列说法不正确的
是( )
A.步骤①、③的目的是保护A中的某官能团
B.A的结构简式
C.1molC与足量NaOH溶液反应,可消耗2molNaOH
D.E在一定条件下可以发生缩聚反应,生成高分子化合物
【答案】B
【解析】由逆合成法,E发生酯化反应生成 ,可知E为HOCH CHC(CH)COOH,D为
2 2 3 2
HOCH CHC(CH)COONa,A与乙酸反应生成B,B发生氧化反应生成C,C发生水解反应得到D,则C
2 2 3 2
为CHCOOCH CHC(CH)COOH,B为CHCOOCH CHC(CH)CHO,则A为HOCH CHC(CH)CHO。A
3 2 2 3 2 3 2 2 3 2 2 2 3 2
项,步骤①、③的目的是保护A中的羟基,故A正确;B项,由以上分析可知A为HOCH CHC(CH)CHO,故B错误;C项,C为CHCOOCH CHC(CH)COOH,含有酯基和羧基各消耗
2 2 3 2 3 2 2 3 2
1molNaOH,1molC与足量NaOH溶液反应,可消耗2molNaOH,故C正确;D项,E为
HOCH CHC(CH)COOH,含有羟基、羧基,E在一定条件下可以发生缩聚反应,生成高分子化合物,故
2 2 3 2
D正确;故选B。
9.(2022·河南省焦作市第一中学调研)“达芦那韦”是一种 蛋白酶抑制剂,其合成路线中的
某片段如图所示:
下列说法正确的是( )
A.a的一氯代物有3种 B.b与有机物 含有的官能团相同
C.c能发生取代反应、加成反应 D.d的分子式为
【答案】C
【解析】A项,a分子中的氢原子有5种,一氯代物有5种,A错误;B项,b含有醛基,有机物
CHOOCH含有酯基,含有的官能团不相同,B错误;C项,c含有苯环,因此能发生取代反应、加成反应,
3
C正确;D项,根据d的结构简式可知分子式为C H N,D错误;故选C。
11 17
10.(2022·宁夏回族自治区银川一中模拟预测)内酯Y可由X通过电解合成,并在一定条件下转化为
Z,转化路线如下:
下列说法不正确的是( )
A.Z分子中一定共面的原子数可以是14 B.Y→Z的反应类型是取代反应
C.X、Y、Z中只有Y不能与碳酸钠溶液反应 D.X苯环上的一氯代物有9种
【答案】D
【解析】A项,苯环是平面型结构,与苯直接相连的原子共平面,由于单键可旋转,则Z分子中一定共
面的原子数可以是14,A正确;B项,Y→Z是酯交换反应,属于取代反应,B正确;C项,Y上只有酯基,不能与NaCO 反应,C正确;D项,靠下的苯环存在着对称结构,其上只有三种一氯取代,所以有机物X
2 3
苯环上一氯代物有7种,D错误;故选D。
11.(2022·山东省烟台市三模)立方烷的衍生物具有高致密性、高张力能及高稳定性等特点。一种立
方烷衍生物的部分合成路线如下,下列说法错误的是( )
A.甲→乙为加成反应
B.乙分子中有4个手性碳原子
C.丙分子中σ键与π键数目之比为9∶1
D.甲的同分异构体中,能被氧化生成醛基的链状溴代醇只有1种
【答案】C
【解析】A项,两个甲分子中碳碳双键发生加成反应生成一个乙分子,A正确;B项,连接四种不同基
团的碳原子为手性碳原子,乙分子中 有4个手性碳原子,B正确;C项,单键由1个σ键组
成,双键由1个σ键与1个π键组成,丙分子中σ键与π键数目之比为24∶2=12∶1,C错误;D项,甲的
不饱和度为4,能被氧化生成醛基说明含有-CHOH结构,是链状溴代醇只有 共
2
1种,D正确;故选C。
12.(2022·吉林省延边州一模)抗抑郁药米那普仑(Milnacipran)中间体G的合成路线如图:回答下列问题:
(1)G的分子式是____;G中的含氧官能团名称为____。
(2)写出C的结构简式____;E→F的反应第一步是—CN水解生成—COOH,写出第二步的化学方程式:
____。
(3)F→G的反应类型是____。
(4)K与F互为同分异构体,满足下列三个条件的K有____种。
①能与NaHCO 反应
3
②属于苯的三取代物,有两个相同取代基,且不含甲基
③核磁共振氢谱中有5组峰,且峰面积之比为4:2:2:1:1
(5)结合题中信息,写出用甲苯为原料,合成 的路线____(无机试剂任选)。
【答案】(1) C H OBr 羧基
11 11 2
(2) +H O
2
(3)加成反应
(4)2
(5)
【解析】苯(A)在氯化铝作用下与一氯甲烷发生取代反应生成甲苯(B),甲苯与氯气在光照条件下
发生取代反应生成C,根据B的结构简式及D的分子式可知,氯气在甲基上取代,C的结构简式为。根据流程图可知D→E转化过程中, 开环后与D发生反应生成E,E在给定条
件下转化为F,F开环与HBr继续反应生成G。(1)根据G的结构简式可知分子式是C H OBr;G中的含氧
11 11 2
官能团名称为羧基;(2)根据B的结构简式及D的分子式可知,氯气在甲基上取代,C的结构简式为
。E→F反应的第二步是羧基与羟基发生酯化反应(取代反应)生成酯,方程式为:
+H O;(3)根据F、G的结构简式可知,F→G的反应类型是加成反应;
2
(4)K与F互为同分异构体,分子式为C H O,能与NaHCO 反应,说明含有羧基,属于苯的三取代物,
11 10 2 3
有两个相同取代基,且不含甲基,从分子式上可知分子中含7个不饱和度,苯环中含4个不饱和度,
−COOH中含1个不饱和度,剩余4个C中有2个不饱和度,应该为两个−CH=CH。K的结构简式可以是
2
(−COOH的位置用数字标出): 、 、 ,
共6种。核磁共振氢谱中有5组峰,且峰面积之比为4∶2∶2∶1∶1,说明对称性好,结构简式有
、 ,故为2种;(5)要想合成 可采
取逆推的方法: ,可得合成路线为:。
13.(2022·广东省佛山市二模)马蔺子甲素(Ⅶ)可用于肺癌和白血病等的放射性治疗,一种合成马蔺
子甲素的路线如图所示:
已知:a) 代表 , 代表
b)R CH=CHR R CHO+R CHO
1 2 1 2
c)R CHO
3
回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ的分子式为___________。
(2)反应①的目的是___________。
(3)反应③中有Zn(OH) 生成,其化学方程式为___________。
2
(4)反应⑤的反应类型是___________。
(5)化合物Ⅶ中含氧官能团的名称为___________。
(6)化合物Ⅰ的同分异构体中能同时满足以下条件的有___________种(不考虑立体异构)。其中苯环上只
有两种取代基的结构简式为___________(任写一种)。
①能发生银镜反应;
②能与FeCl 溶液发生显色反应;
3
③核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子。(7)参照上述合成路线,设计以 为主要原料制备 的路线_____。
【答案】(1)C H O
10 12 2
(2)保护酚羟基
(3) +H O+Zn→ +HCHO+
2
(4)加成反应、取代反应
(5)醚键、酮(羰)基
(6) 15 、 、
(7)
【解析】 和BnBr( )在KCO 作用下发生取代反应生成 和
2 3
; 和臭氧在-78℃条件下反应得到 ;
发生信息b的第二步反应得到HCHO和 ,Ⅳ为 ;
和BrPh P(CH )CH(OCH ) 发生信息c的反应得到 ,
3 2 7 3 2和氢气发生加成反应、取代反应得到 和
, 通过系列反应得到 。(1)化合物Ⅰ含10
个C,2个O,不饱和度为5,故分子式为C H O;(2)①将酚羟基转化为-OBn,⑤由将-OBn转化为酚羟
10 12 2
基,故反应①的目的是保护酚羟基;(3)反应③中 发生信息b的第二步反应得到
HCHO和 ,还有Zn(OH) 生成,根据原子守恒可知其化学方程式为
2
+H O+Zn→ +HCHO+ Zn(OH);(4)对比
2 2
和 结构可知二者和氢气发生加成反应、取代
反应得到 和 ;(5)由结构简式可知化合物Ⅶ中含氧官能团的名称为醚键、酮(羰)基;(6)化合物Ⅰ结构为 ,含10个2个O,不饱和度为5,其同分异构体中能同
时满足:②能与FeCl 溶液发生显色反应,则含酚-OH;①能发生银镜反应,则还含-CHO,3个饱和C;③
3
核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子,则含2个等效的甲基,符合条件的有2大种情况:
(1)苯环上含2个对称的甲基,符合条件的是 、 ;(2)含 ,苯环上有三
个取代基( 、-OH、-CHO)时:-OH和-CHO位于邻位时有4种,位于间位时有4种,位于对位时
有2种;苯环上有2个取代基( 和-OH)时有邻间对3种;综上所述,符合条件的共有
2+4+4+2+3=15种;其中苯环上只有两种取代基的结构简式为 、 、
;(7)以 为主要原料制备 :对比 和 ,要发生碳链增
长的反应,即要发生信息c的反应,因此需要苯甲醛和 反应,故合成路线如下:。
14.(2022·江苏省苏锡常镇四市教学情况调研)化合物F是合成叶酸抗结剂培美曲塞二钠盐的中间体,
其合成路线如下:
(1)A分子中碳原子的杂化方式为_______。
(2)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①苯环上有4个取代基。
②分子中有4种不同化学环境的氢原子。
(3)D→E反应中有一种分子式为C H OBr 的副产物生成,其结构简式为_______。
12 12 3 2
(4)E→F的反应需经历E→X→F的过程。中间体X的分子式为C H NO,且X不能发生银镜反应。
16 18 4 4
则E→X发生的反应类型为_______。
(5)写出以乙烯和 为原料制备治疗类风湿关节炎药物中间体 的合成路线流
程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题干)_______。
【答案】(1)sp2、sp3
(2) 、(3)
(4)加成反应
(5)CH =CH CHCHO BrCHCHO
2 2 3 2
【解析】 在催化剂作用下与CH≡CCHCHOH发生取代反应生成
2 2
, 在催化剂作用下与氢气发生加成反应生成
, 在催化剂作用下与次氯酸钠发生氧化反应生成
, 在催化剂作用下与溴化氢发
生取代反应生成 , 在催化剂作用下与 反应生成 。(1)A的结构简式为
,分子中含有的苯环碳原子和双键碳原子的杂化方式都为sp2杂化,甲基碳原子的杂化方式为sp3
杂化;(2)由C的同分异构体苯环上有4个取代基,分子中有4种不同化学环境的氢原子可知,C的同分异
构体分子结构对称,苯环上连有的取代基为 、两个—OH和—C(CH),符合条件的结构简式为
3 3
、 ;(3)由分析可知,D→E反应为 在
催化剂作用下与溴化氢发生取代反应生成 ,分子中与醛基相连的邻碳原子上的氢原子能在催化剂作用下与溴化氢继续发
生取代反应生成 ,则副产物的结构简式为 ;
(4)由X不能发生银镜反应可知E→X发生的反应为 在催化剂作用下与
发生加成反应生成 ;(5)由题给有机物的转
化关系可知,以乙烯和 为原料制备 的合成步骤为在催化剂作用下乙烯发生
催化氧化反应生成乙醛,在催化剂作用下乙醛与溴化氢发生取代反应生成BrCHCHO,BrCHCHO在催化
2 2
剂作用下与 反应生成 ,合成路线为CH=CH CHCHO
2 2 3BrCHCHO 。
2
15.(2022·江苏省南通市高三适应性考试)化合物H是一种用于合成 分泌调节剂药物的中间体,
其合成路线如图:
(1) 与足量 溶液反应,能消耗 物质的量为_______。
(2)B分子中采取 和 杂化的碳原子数目之比是_______。
(3)C→D过程中有一种分子式为 的副产物生成,该副产物的结构简式为_______。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①酸性条件下能发生水解反应,生成 氨基酸;
②另一种水解产物只有两种不同化学环境的氢原子。
(5)已知: 。
( 、 代表烃基或H)。写出以 、 、 为原料制备 的
合成路线流程图(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】(1)1 mol
(2)7:2
(3)
(4)
(5)
【解析】根据合成路线图,可知主要原料和产物的结构简式都已知,因此主要是采用观察对比的方法,
关注在特定条件下有机物结构局部发生的变化。A→B的过程使-COOH和-OH分别转化为-COOCH 和-
3
OCH ;B→F发生的反应变化都集中在-NO 上,主要发生了将-NO 还原为-NH ,以及-NH 与-COOH发生
3 2 2 2 2
脱水缩合等反应;F→H主要是将-COOCH 逐步转化为-OH和-CHO。(1)A分子中含有多种官能团,其中只
3
有-COOH能与NaHCO 发生反应,1mol A中含有1mol –COOH,因此消耗NaHCO 物质的量为1mol;(2)
3 3
根据C分子的结构,sp2杂化的碳原子是苯环碳原子和酯基碳原子,一共有7个;sp3杂化的碳原子是甲基
碳原子,一共有2个,因此两种杂化类型的碳原子数之比为7 : 2;(3)C→D是HCOOH与-NH 间脱水形成
2
,若要发生副反应,只能是-NH 上的两个H原子都与HCOOH反应生成
2,并通过题中提供的副产物的分子式为C H NO ,可以得到进一步证明 ;(4)C的一种
11 11 5
同分异构体同时满足:酸性条件下能发生水解反应,生成α-氨基酸,说明至少存在结构:
;另一个水解产物中只有两种不同化学环境的氢原子,说明含有苯环的结构应该是高度
对称的,结合剩余碳原子、氧原子数目、不饱和度和分子对称性,可试写并验证得到:
;(5)将目标分子与原料分子对比可知,合成过程的主要任务之一是延
长碳链,根据提供的信息,欲延长碳链可利用羟醛缩合反应,分子中必须有醛基,参考题干流程中
F→G→H的变化,并且整个反应中涉及易被氧化的酚羟基,因此要注意酚羟基的保护,解除对酚羟基的保
护必须在MnO 氧化-CHOH之后,因此可设计出如下流程:
2 2
。
1.【2021•湖南选择性考试】己二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了
一条“绿色”合成路线:下列说法正确的是( )
A.苯与溴水混合,充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色
B.环己醇与乙醇互为同系物
C.己二酸与NaHCO 溶液反应有CO 生成
3 2
D.环己烷分子中所有碳原子共平面
【答案】C
【解析】A项,苯与溴水不反应,发生萃取,且苯的密度小于水的密度,则充分振荡后静置,上层溶
液呈橙红色,故A错误;B项,环己醇与乙醇中﹣OH连接的烃基结构不同,则二者不属于同系物,故B
错误;C项,含﹣COOH的有机物可与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,则己二酸与NaHCO 溶液反应有CO
3 2
生成,故C正确;D项,环己烷中6个C均为四面体构型,则所有碳原子一定不共面,故D错误;故选
C。
2.【2021•山东卷】立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2—甲基—2—丁醇)存在如图转
化关系,下列说法错误的是( )
A.N分子可能存在顺反异构
B.L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子
C.M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有4种
D.L的同分异构体中,含两种化学环境氢的只有1种
【答案】AC
【解析】M( )在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生消去反应生成或 ,N与HCl发生加成反应生成L,L能发生水解反应
生成M,则L的结构简式为 。A项,顺反异构是指化合物分子中由于具有自由旋转
的限制因素,使各个基团在空间的排列方式不同而出现的非对映异构现象, 、
都不存在顺反异构,故A错误;B项,手性碳原子是指与四个各不相同原子
或基团相连的碳原子,L的同分异构体结构及手性碳原子(用*标记)为 、 、
、 、 、 、 、 ,任一同分
异构体中最多含有1个手性碳原子,故B正确;C项,当与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子时,醇发
生催化氧化反应生成酮,羟基取代戊烷同分异构体中含有2个氢原子的碳原子上1个氢原子即满足条件,
满足条件的结构有: 、 、 ,共3种,故C错误;D项,连接在同一碳原子上的氢原子等效,连接在同一碳原子上的甲基等效,由B项解析可知,L的同分异构体中,含有
2种化学环境的氢原子的结构为 ,故D正确;故选AC。
3.【2022•山东卷】(12分)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.
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_______。
(4)H的同分异构体中,仅含有-OCH CH、-NH 和苯环结构的有_______种。
2 3 2
(5)根据上述信息,写出以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成 的路线
_______。
【答案】(1) 浓硫酸,加热 2
(2) 取代反应 保护酚羟基(3) CH COOC H +Br +HBr
3 2 5 2
(4)6
(5)
【解析】根据C的结构简式,结合题中的合成路线可知,在浓硫酸作用下, 与乙醇共热
发生酯化反应生成 ,则A为 、B为 ;在碳酸钾作用下
与phCHCl发生取代反应生成 , 与
2
CHCOOC H 发生信息Ⅱ反应生成 ,则D为CHCOOC H、E为
3 2 5 3 2 5
;在乙酸作用下 与溴发生取代反应生成 ,
则F为 ;一定条件下 与(CH)CNHCH ph发生取代反应
3 3 2,则G为 ; 在Pd—C做催化剂作用下与
氢气反应生成H。(1)A→B的反应为在浓硫酸作用下, 与乙醇共热发生酯化反应生成 和
水;B的结构简式为为 ,含氧官能团为羟基、酯基,共有2种;(2)由分析可知,B→C的反
应为在碳酸钾作用下 与phCHCl发生取代反应生成 和氯化氢,由B和
2
H都含有酚羟基可知,B→C的目的是保护酚羟基;(3)由分析可知,D的结构简式为CHCOOC H;E→F
3 2 5
的反应为在乙酸作用下 与溴发生取代反应生成 和溴化氢,反应
的化学方程式为 +Br +HBr;(4)H的同分异构体仅
2
含有—OCH CH 和—NH 可知,同分异构体的结构可以视作 、 、
2 3 2
分子中苯环上的氢原子被—NH 取代所得结构,所得结构分别有1、3、2,共有6种;(5)由
2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phCHCl发生取代反应生成发生取代反应生成 ,
2
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
。
4.【2022•河北省选择性考试】舍曲林(Sertraline)是一种选择性 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(ⅱ)
(ⅲ)
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 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)。
(5)H→I的化学方程式为_______,反应还可生成与I互为同分异构体的两种副产物,其中任意一种的结
构简式为_______(不考虑立体异构)。
(6)W是一种姜黄素类似物,以香兰素( )和环己烯( )为原料,设计合成W的
路线_______(无机及两个碳以下的有机试剂任选)。
【答案】(1)氧化反应 (2)3,4-二氯苯甲酸
(3) (4)⑥ ⑨
(5)或
(6)
【解析】A在KMnO 作用下,甲基被氧化为羧基,得到B ,B中羧基上的-OH被
4
SOCl 中的Cl取代得到C,C中的Cl原子与苯环上的H原子在AlCl 环境发生消去反应得到D,D中羰基
2 3
在 和乙酸酐共同作用下生成碳碳双键得到E,E在一定条件下脱去酯基生成F,F中的碳碳
双键加氢得到G,G与SOCl 反应得到H ,H脱去HCl得到I
2
,I中的羰基发生已知(ⅱ)的反应得到目标产物舍曲林。(1)①是 中的甲基被KMnO 氧化为羧基,
4
反应类型是氧化反应。(2)据分析,B的结构简式是 ,名称是3,4-二氯苯甲酸。(3)从D
的结构简式可知,其分子式为C HClO,能满足核磁共振氢谱两组峰,且峰面积比为1:1的结构应是高
13 8 2度对称结构,又含有C=O,则该芳香族同分异构体的结构简式为: 。(4)手性碳原
子指连接四个不同原子或原子团的碳,题给合成路线中涉及手性碳原子的物质是G(
)、H( )、I( )和Sertraline(
),则涉及手性碳原子生成的反应路线是G和Sertraline的生成,即路线⑥和⑨。(5)据
分析,H→I是H中的碳基上的Cl与苯环消去HCl,形成一个环,化学方程式为:
;当该碳基上的Cl与苯环上的其它氢原
子消去,则得到I的同分异构体,有 和 。(6)根据题给信息
(ⅲ),目标物资W可由2个 与1个 合成,故设计合成路线如下:。