文档内容
解密有机合成的过程
重难点 题型 分值
1. 通过碳骨架的构建、官能团的转化,体会
有机合成基本任务,掌握有机化合物分子骨
架的构建,官能团引入、转化或消除的方
重点
法。
2. 通过有机合成中原料的选择,知道“绿色 选择题、填空题 6-10分
合成”思想是优选合成路线的重要原则。
掌握有机化合物分子骨架的构建,官能团引
难点
入、转化或消除的方法。
一、有机合成
1. 有机合成的概念
有机合成指利用相对简单、易得的原料,通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能
团,由此合成出具有特定结构和性质的目标分子的过程方法。
2. 有机合成的任务和过程
第1页3. 有机合成的原则
(1)起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。
(2)尽量选择步骤最少的合成路线,使得反应过程中副反应少、产率高。
(3)符合“绿色化学”的要求,操作简单、条件温和、能耗低、易实现、原料利用率
高、污染少,尽量实现零排放。
(4)按照一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应事实。
二、有机合成中的碳骨架的构建和官能团的引入
1. 构建碳骨架
(1)增长碳链
①卤代烃与NaCN的反应
CHCHCl+NaCN→CHCH CN (丙腈)+ NaCl ;(取代反应)
3 2 3 2
CHCHCN
⃗ H
2
O、H+
CHCHCOOH。
3 2 3 2
② 醛、酮与HCN的加成反应
CHCHO+HCN→ ;(加成反应)
3
⃗ H O、H+
2 。
③ 卤代烃与炔钠的反应
⃗
液氨
2CHC≡CH+2Na 2CH C≡CNa + H ;(取代反应)
3 3 2
CHC≡CNa+CHCHCl→CHC≡CCH CH + NaC l。
3 3 2 3 2 3
④ 羟醛缩合反应
⃗OH−
CHCHO+ 。
3
比如乙醛的羟醛缩合反应:
CHCHO + CH CHO CHCH CHCHO + H O。
3 3 3 2
(2)缩短碳链
① 脱羧反应
第2页R—COONa+NaOH R—H + Na CO。
2 3
② 氧化反应
;
R—CH==CH RCOOH + CO ↑。
2 2
比如:2-甲基-2-丁烯与酸性高锰酸钾溶液反应:
CHCOOH + 。
3
③ 水解反应:主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
④ 烃的裂化或裂解反应
⃗ 高温 ⃗ 高温
C H C H + C H ;C H C H + C H。
16 34 8 18 8 16 8 18 4 10 4 8
(3)碳链成环
① 二烯烃成环反应(第尔斯-阿尔德反应)
1,3-丁二烯与乙烯反应:
1,3-丁二烯与丙烯酸反应:
+ 。
② 形成环酯
+ +2HO。
2
③ 形成环醚
(4)碳链开环
① 环酯水解开环
② 环烯烃氧化开环
第3页【即时练】1 (双选)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. CH CHCHCHBr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. 乙烯的加聚反应
【答案】AD
【解析】A中反应为CH(CH)Br + NaCN CH(CH)CN + NaBr,分子中可
3 2 3 3 2 3
增加一个碳原子;B、C项中可实现官能团的转化,但碳链长度不变;D项中发生加聚反应
由小分子生成高分子,实现碳链增长。
2. 常见官能团引入或转化的方法
(1)碳碳双键
① 醇的消去反应
CHCHOH CH==CH ↑+HO。
3 2 2 2 2
② 卤代烃的消去反应
CH—CH—Br+NaOH CH==CH↑+NaBr+HO。
3 2 2 2 2
③ 炔烃的不完全加成反应
CH≡CH+HCl CH==CHCl。
2
(2)卤素原子
① 烃与卤素单质的取代反应
+Br +HBr;
2
+Cl
⃗光照
+HCl。
2
② 不饱和烃的加成反应
+Br ―→ ;
2
CH==CHCH +HBr CHCHBrCH ;
2 3 3 3
CH≡CH+HCl CH==CHCl。
2
③ 醇的取代反应
CH—CH—OH+HBr
⃗Δ
CH—CH —Br + H O。
3 2 3 2 2
(3)羟基
第4页① 烯烃与水的加成反应
CH==CH +HO CHCHOH。
2 2 2 3 2
② 卤代烃的水解反应
CH—CH—Br+NaOH CHCH —OH + NaBr 。
3 2 3 2
③ 醛或酮的还原反应
CHCHO+H CHCHOH;
3 2 3 2
+H 。
2
④ 酯的水解反应
CHCOOCH CH+HO CH COOH + CH CHOH;
3 2 3 2 3 3 2
CHCOOCH CH+NaOH
⃗Δ
CH COONa + CH CHOH。
3 2 3 3 3 2
【即时练】2 下列反应可以在烃分子中引入碳卤键的是( )
A. 苯和溴水共热
B. 甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合
C. 溴乙烷与NaOH的水溶液共热
D. 溴乙烷与NaOH的醇溶液共热
【答案】B
【解析】苯和溴水共热不反应,A项错;甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合发生甲
基上的取代反应,引入碳溴键,B项正确;C、D项分别为溴原子的取代和消去,C、D项
均错。
(4)官能团的转化
熟悉烃及其衍生物之间的相互转化是有机合成的基础。
第5页【问题探究】有机合成中官能团的引入、转化和消除
1. 将 直接氧化能得到 吗?若不能,如何得到?
【提示】不能。应设计流程如下:
。
2. 由 怎样转变为 ?
【提示】由 转化成 的流程为
【易错辨析】
(1)消去反应可以引入碳碳双键,加成反应也可以引入碳碳双键。 ( )
【提示】√。如乙醇发生消去反应生成乙烯,乙炔与氢气加成生成乙烯。
(2)一定条件下,可以通过取代反应由溴乙烷制备乙醇。( )
【提示】√。溴乙烷可以与氢氧化钠水溶液发生取代反应生成乙醇。
(3)丙烯中既可以引入碳卤键也可以引入羟基。( )
【提示】√。丙烯与溴化氢发生加成反应引入碳卤键,丙烯与水发生加成反应引入羟
第6页基。
(4)加聚反应可以使有机化合物碳链增长。( )
【提示】√。比如n个乙烯加聚生成聚乙烯,加聚后的聚乙烯碳数增多。
(5)消去反应、氧化反应、还原反应、酯化反应等都可以消除羟基。
( )
【提示】×。还原反应不能消除羟基而能生成羟基,如醛、酮与H 的加成反应。
2
例题1 下列说法不正确的是( )
A. 可发生消去反应引入碳碳双键
B. 可发生催化氧化引入羧基
C. CHCHBr可发生取代反应引入羟基
3 2
D. 与CH CH 可发生加成反应引入碳环
2 2
【答案】B
【解析】 中羰基碳原子上无氢原子,故不能发生催化氧化生成羧酸,B
项不正确。
例题2 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:
2 2 2
2CH==CH +O 2CHCHO,2CHCHO+O 2CHCOOH,CHCOOH+
2 2 2 3 3 2 3 3
Cl
⃗光照
Cl—CH COOH+HCl,Cl—CH COOH+2NaOH HOCH COONa+NaCl+
2 2 2 2
HO,HOCH COONa+HCl==HOCH COOH+NaCl,故反应类型:氧化——氧化——取代
2 2 2
——水解。
第7页例题3 由乙烯和其他无机原料合成环状酯E和高分子化合物H的示意图如图所示:
请回答下列问题:
(1)写出以下物质的结构简式:A________,F________,C________。
(2)写出以下反应的反应类型:X________,Y________。
(3)写出以下反应的化学方程式:A→B:________________________;G→H:
_____________。
( 4 ) 若 环 状 酯 E 与 NaOH 水 溶 液 共 热 , 则 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为
________________________。
【答案】 (1)CHBrCHBr HC≡CH OHCCHO
2 2
(2)酯化反应 加聚反应
⃗一定条件
(3)CHBrCHBr+2NaOH HOCH CHOH+2NaBr nCH==CHCl
2 2 2 2 2
(4) +2NaOH
⃗Δ
NaOOCCOONa+HOCH CHOH
2 2
【解析】乙烯和溴发生加成反应生成A,A的结构简式为CHBrCHBr,A和氢氧化钠
2 2
的水溶液发生取代反应生成B,B的结构简式为HOCH CHOH,B被氧气氧化生成C,C
2 2
的结构简式为OHCCHO,C被氧气氧化生成D,D的结构简式为HOOCCOOH,B和D发
生酯化反应生成E,E是环状酯,则E为乙二酸乙二酯;A和氢氧化钠的醇溶液发生消去反
应生成F,F的结构简式为HC≡CH,F和氯化氢发生加成反应生成G氯乙烯,氯乙烯发生
加聚反应生成H聚氯乙烯。
(1)通过以上分析知,A、F、C 的结构简式分别是 CHBrCHBr、HC≡CH、
2 2
OHCCHO。
(2)乙二酸和乙二醇发生酯化反应生成乙二酸乙二酯,氯乙烯发生加聚反应生成聚氯
乙烯。
(3)A和氢氧化钠水溶液发生取代反应生成B,反应方程式为CHBrCHBr+2NaOH
2 2
第8页HOCH CHOH+2NaBr,一定条件下,氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,反应方
2 2
⃗一定条件
程式为nCH==CHCl 。
2
(4)环状酯E与NaOH水溶液共热,发生水解反应生成羧酸钠和乙二醇,反应方程式
为 +2NaOH
⃗Δ
NaOOCCOONa+HOCH CHOH。
2 2
第9页(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. 在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的,下列说法正确的是( )
A. 甲苯在光照下与Cl 反应,主反应为苯环上引入氯原子
2
B. 引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原
C. 将CH==CH—CH OH与酸性KMnO 溶液反应即可得到CH==CH—COOH
2 2 4 2
D. HC≡CH、(CN) 、CHCOOH三种单体在一定条件下发生加成、酯化反应即可得
2 3
到
2. 下列制备设计错误的是( )
A. 以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸),应向苯环上先引入酚羟基
B. 制备表面活性剂对十二烷基苯磺酸钠,可向苯环上先引入磺酸基(—SO H)
3
C. 制备十二烷基苯可以采用1-十二烯在一定条件下与苯加成
D. 采用对MgCl ·6H O在氯化氢气流中加热脱水制无水MgCl
2 2 2
3. E是一种食品添加剂中的防腐剂,可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。
第10页下列说法不正确的是( )
A. A是苯酚的一种同系物,且溶解度小于苯酚
B. 经反应A→B和C→D的目的是保护官能团酚羟基不被氧化
C. 与B属于同类有机物的同分异构体有3种(不包含B)
D. 1 mol D可以消耗1 mol NaHCO
3
4. 已知卤代烃在一定条件下既可发生水解反应,又可发生消去反应,现以 2-溴丙烷为主
要原料制取1,2-丙二醇时,需要经过的反应是( )
A. 消去—加成—取代 B. 加成—消去—取代
C. 取代—消去—加成 D. 取代—加成—消去
5. 有下列几种反应类型:①消去 ②加聚 ③水解 ④加成 ⑤酯化 ⑥氧化。用乙醇
为原料(无机原料任选)制取 ,按正确的合成路线依次发生的反应所属类型应
是( )
A. ①④③⑥⑤ B. ①⑥④③⑤
C. ①②③⑥⑤ D. ⑥①④③⑤
二、非选择题
6. 已知
⃗HCN ⃗ H
2
O、H+
,产物分子比原化合物
分子多出一个碳原子,增长了碳链。
分析下图变化,并回答有关问题:
(1)写出下列物质的结构简式:
A________________;C________________。
第11页(2)指出下列反应类型:
C→D:______________;F→G:______________。
(3)写出下列反应的化学方程式:
D+E→F:____________________________________________________________;
F→G:________________________________________________________________。
7. 丁苯酞是我国自主研发的一类用于治疗急性缺血性脑卒的新药。合成丁苯酞(J)的
一种路线如图所示:
已知:
(1)B的化学名称是____________,F中含氧官能团名称是________。
(2)由E→F和H→J的反应类型分别是________、________。
(3)试剂a是________。
(4)J是一种环酯,则J的结构简式为________________。H在一定条件下还能生成
高分子化合物 K,H生成K的化学方程式为___________________________________。
(5)M的组成比F多1个CH 基团,M的同分异构体①能发生银镜反应;②含有苯环;
2
③不含甲基。满足上述条件的M的同分异构体共有________种。
(6)利用题中信息写出以乙醛和苯为原料,合成 的流程图(其他试
剂自选):_____________________________________________。
第12页1.【答案】B
【解析】甲苯在光照下与Cl 反应,主反应为甲基上引入氯原子,故A错误;卤代烃
2
水解为醇,酯水解为酸和醇,烯烃与水发生加成反应生成醇,醛与氢气发生还原反应生成
醇,故B正确;碳碳双键、羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,CH==CH—CHOH与酸
2 2
性 KMnO 溶液反应不能得到 CH==CH—COOH,故 C 错误;HC≡CH、(CN) 、
4 2 2
CHCOOH 三 种 单 体 在 一 定 条 件 下 发 生 加 成 、 加 聚 反 应 可 得 到
3
,故D错误。
2.【答案】B
【解析】以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸),应向苯环上先引入酚羟基,这样才
利于在酚羟基的邻位上引入甲基,故A正确;制备表面活性剂对十二烷基苯磺酸钠,应向
苯环上先引入十二烷基,再利用磺化反应在对位引入磺酸基(—SO H),故B错误;利用
3
1-十二烯在一定条件下与苯发生加成反应可制备十二烷基苯,故 C正确;氯化镁晶体脱水
过程中镁离子易水解生成氢氧化镁沉淀,在氯化氢气体中脱水可以抑制镁离子水解,即
MgCl ·6H O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl ,故D正确。
2 2 2
3.【答案】C
【解析】A与苯酚结构相似,官能团相同,且相差1个CH ,是苯酚的一种同系物,
2
甲基是憎水基,A中含有的憎水基比苯酚多,溶解度小于苯酚,选项 A正确;酚羟基容易
被氧化,经反应A→B和C→D的目的是保护官能团酚羟基不被氧化,而将苯环上的甲基
氧化为羧基,选项 B 正确;与 B 属于同类有机物的同分异构体有 、
、 、 共4种,选项C不正确;D中含有一个羧基和
一个羟基,只有羧基能与NaHCO 反应,则1 mol D可以消耗1 mol NaHCO,选项D正确。
3 3
4.【答案】A
【解析】以2-溴丙烷为主要原料,制取1,2-丙二醇时,步骤为:①2-溴丙烷在NaOH
醇溶液中发生消去反应生成丙烯;②丙烯与溴单质发生加成反应生成 1,2-二溴丙烷;
③1,2-二溴丙烷在NaOH水溶液中发生水解(或取代)反应生成1,2-丙二醇,故答案为
A。
5.【答案】A
第13页【解析】 为乙二酸与乙醇发生酯化反应制得,因此需要先利用乙醇制备乙
二酸,可将乙醇发生消去反应制备乙烯,乙烯再与Br 发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,
2
1,2-二溴乙烷在NaOH溶液中发生水解反应生成乙二醇,乙二醇再发生氧化反应生成乙二
酸,乙二醇与乙二酸再发生酯化反应生成 ,依次发生的反应所属类型为
①④③⑥⑤
6.【答案】(1)
(2)消去反应 加聚反应
( 3 ) +
+HO
2
⃗催化剂
【解析】有机物A(C HO)应属于醛或酮,因无银镜反应,只能是酮,可推知A为
3 6
丙酮( ),其他根据流程图路线,结合题给信息分析。
7.【答案】(1)2甲基2溴丙烷 醛基
(2)氧化反应 酯化反应(或取代反应)
(3)Br /FeBr
2 3
⃗一定条件
(4) n +
(n-1)HO
2
(5)7
(6)
【解析】根据G的结构简式可知,A的结构简式为CH==C(CH),A发生加成反应
2 3 2
第14页生成的B为(CH ) CBr,B发生信息中的反应生成的C为(CH ) CMgBr,D为 ,
3 3 3 3
D和液溴发生苯环上的取代反应生成的 E为 ,E发生氧化反应生成的F为
;根据信息中第一步以及第二步中与二氧化碳的反应,由 G可推知H为
,结合J的分子式,可知H脱去1分子水形成J,而J是一种环酯,则J
为 。
(1)根据G的结构简式可知,A的结构简式为CH==C(CH ) ,A发生加成反应生
2 3 2
成的B为(CH)CBr,B的名称为2甲基2溴丙烷,由以上分析可知F为 ,其
3 3
中含氧官能团名称为醛基。
(2)E中甲基转化为醛基生成F,属于氧化反应,H中羧基和羟基转化为酯基生成
J,属于酯化反应或取代反应。
(3)由D到E发生苯环上的一溴取代反应,试剂a为Br /FeBr 。
2 3
(4)J 是一种环酯,根据H的结构简式 及J的化学式C H O 可知
12 14 2
H 发 生 分 子 内 酯 化 反 应 脱 去 1 分 子 水 生 成 J , J 为 , H (
) 在 一 定 条 件 下 还 能 生 成 高 分 子 化 合 物 K , K 为
第15页⃗一定条件
, 化 学 方 程 式 为
+(n-1)HO。
2
(5)M组成比F( )多1个CH 基团,M 的分子式为 C HBrO,M
2 8 7
的同分异构体满足条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②含有苯环;③不含甲基,
可以有 1 个取代基为—CHBrCHO,可以有两个取代基为—CHBr、—CHO,或者—
2
CHCHO、—Br,均有邻、间、对3种,故满足上述条件的M的同分异构体共有1+2×3=
2
7种。
(6) 由 与乙醛反应得到,苯与溴发生取代反应
得到溴苯,溴苯再与Mg/乙醚作用得到 ,合成路线流程图为
。
答案为A。
第16页有机合成路线的设计与实施
重难点 题型 分值
1. 掌握常见有机物的转化关系
2. 常见有机合成路线
重点 3. 有机合成中常见官能团的保护
4. 有机化合物合成路线的分析,形成逆向合成
法的思维模型,并能在有机合成中进行应用。
填空题 10-12分
1. 掌握常见有机物的转化关系
2. 常见有机合成路线
难点
3. 有机合成中常见官能团的保护
4. 逆向合成法
有机合成路线的确定,需要在掌握碳骨架构建和官能团转化基本方法的基础上,进行
合理的设计与选择,以较低的成本和较高的产率,通过简便而对环境友好的操作得到目标
产物。
一、有机合成路线的设计
1. 常见有机物的转化关系
第17页若以乙醇为原料合成乙二酸(HOOC-COOH),则依次发生反应的类型是消去反应、
加成反应、水解反应(或取代)反应、氧化反应、氧化反应。
2. 常见有机物合成路线
脂肪烃为基础原料到酯的合成路线。
(1)一元化合物合成路线
(2)二元化合物合成路线
(3)芳香族化合物合成路线。
①
② 。
3. 常见有机物官能团的保护
含多个官能团的有机化合物在进行反应时,非目标官能团也可能受到影响,此时先将
第18页其转化为不受该反应影响的其他官能团,反应后再转化复原。
(1)醇羟基的保护
合成反应
R—OH R—O—R'→…→R″—O—R' R″—OH
(2)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
3 3
将其转变为—OH。
。
(3)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。
CH CHR CHCl—CH R
2 2 2
CHCl—CH R' CH CHR'
2 2 2
(4)醛基的保护。
先让醛与醇反应生成缩醛:
R—CHO+2R'OH +H O
2
生成的缩醛比较稳定,与稀碱溶液和氧化剂均难反应,但在稀酸溶液中微热会水解为
原来的醛。
(5)氨基(—NH )的保护
2
⃗合成
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 之后,
3
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
【微思考】写出由CH CHCH OH制备 CH CHCOOH的合成路线。
2 2 2
【提示】如需氧化含碳碳双键的分子中的羟基时,先让碳碳双键与HX发生加成反应,
氧化后再发生消去反应生成碳碳双键,如:
CH=CHCH OH CHCl—CH CHOH CHCl—CH COOH CH
2 2 2 2 2 2 2 2
CHCOOH。
二、逆合成分析法
1. 逆合成分析法基本思路
第19页从目标化合物的组成、结构、性质入手,找出合成所需的直接或间接的中间体,逐步
推向已知原料,其合成示意图为
(2)实例分析 —— 乙二酸二乙酯的合成
① 分析过程:
a. 分析乙二酸二乙酯,官能团有酯基;
b. 反推:酯是由酸和醇合成的,则合成乙二酸二乙酯的反应物为 和乙醇;
c. 反推:羧酸可以由醇氧化得到,则乙二酸(草酸)前一步的中间体是乙二醇,结构
简式为 ;
d. 反推:乙二醇与乙醇的不同之处在于含有两个羟基。乙二醇可通过卤代烃
水解得到,而后者则可通过乙烯与Cl 的加成反应得到;
2
e. 反推:乙醇可通过乙烯与水加成得到。
以上分析过程可表示为:
② 合成步骤(用化学方程式表示):
a. CH CH+H O CHCHOH。
2 2 2 3 2
b. CH CH+Cl 。
2 2 2
c. + 2NaOH + 2NaCl。
d. +2O +2H O。
2 2
e. +2CH CHOH +2H O。
3 2 2
第20页归纳总结:逆合成分析法设计有机合成路线的思维程序
(1)观察目标分子结构,即目标分子的碳架特征,以及官能团的种类和位置。
(2)由目标分子逆推原料分子,并设计合成路线,即目标分子碳架的构建,以及官能
团引入和转化。
(3)依据绿色合成的思想,对不同的合成路线进行优选。
【问题探究】有机合成方案的设计
1. 下图是制取乙酸苯甲酯的一种合成路线(部分反应物、产物和反应条件略去)。
运用逆合成分析法推断C的结构简式。
【提示】利用逆合成分析法的原理可得解答该题的思维过程如下:
⇒
故C为CHCHO。
3
2. 实际工业生产中常采用以下路线合成乙二醇:
CH CH ,
2 2
与前面合成乙二酸二乙酯路线中合成乙二醇的方法比较分析,选择该方案的原因是什
么?
【提示】未使用有毒的氯气,无污染,原子利用率100%,符合绿色化学。
3. 乙酸是醋的主要成分,而醋几乎贯穿了整个人类文明史。
工业上大量使用的醋酸是通过石油化学工业人工合成的。请以乙烯为原料设计路线合
成乙酸。
【 提 示 】 合 成 路 线 为 CH CH CHCHOH CHCHO
2 2 3 2 3
CHCOOH。
3
第21页例题1 已知:含 的物质(烯烃)在一定条件下能与水发生加成反应,生成
醇,有机化合物A~D间存在图示转化关系:
下列说法不正确的是( )
A. D的结构简式为CHCOOCH CH
3 2 3
B. A能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. B与乙酸发生了取代反应
D. 可用B萃取碘水中的碘单质
【答案】D
【解析】C被氧化生成乙酸,则C为CHCHO,B在加热条件下和氧化铜发生氧化反
3
应生成C,则B为CHCHOH,A和水发生加成反应生成B,则A为CH CH ,乙酸和乙
3 2 2 2
醇发生酯化反应生成D,D为CHCOOCH CH。
3 2 3
例题2 化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式:
(不考虑立体异构,只需写出3个)。
(2)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CHCOCH COOC H)制备
3 2 2 5
的合成路线: (无机试剂任选)。
第22页【 答 案 】 ( 1 ) 、 、 、 、
(任写3个)
(2) ,CHCOCH COOC H
3 2 2 5
【解析】(1)具有六元环结构、并能发生银镜反应的 B的同分异构体中含有醛基,
则可能的结构为 、 、 、 、 。
(2)由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CHCOCH COOC H)制备 ,可以
3 2 2 5
先由甲苯合成 ,再根据题中反应⑤的信息由乙酰乙酸乙酯和 合成
,最后根据题中反应⑥的信息由 合成产品
。
具体的合成路线图为 ,CHCOCH COOC H
3 2 2 5
。
例题3 化合物F是一种抗心肌缺血药物的中间体,可以通过以下方法合成:
第23页C H O
14 14 2
B
(1)化合物A中的含氧官能团为 和 (填官能团名称)。
(2)化合物B的结构简式为 ;由C→D的反应类型是 。
(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式: 。
Ⅰ. 分子中含有2个苯环;
Ⅱ. 分子中含有3种处于不同化学环境的氢原子。
(4)已知:RCHCN RCHCHNH ,请写出以 为原料制备
2 2 2 2
化合物X( )的合成路线流程图(无机试剂可任选)。流程图示例如下:
CHCHO CHCOOH CHCOOCH CH。
3 3 3 2 3
【答案】(1)醚键 醛基
(2) 取代反应
(3)
(或 )
( 4 )
( 或
)
【解析】(1)由化合物A的结构简式知,其含氧官能团有醚键和醛基。
(2)由结构简式可知化合物A的分子式为C H O ,结合B的分子式C H O 可知,
14 12 2 14 14 2
B是A中醛基还原为羟基的反应产物,故B的结构简式为 。
第24页观察C、D的结构简式,可看出D是C中—Cl被—CN取代的产物,故C→D的反应类型为
取代反应。
(3)满足条件的E的同分异构体分子中含有2个苯环,这一结构特点与E相同;由于
E的分子中碳原子数较多,要求其同分异构体中含有3种处于不同化学环境的氢原子,则
结构必须高度对称。据此,满足条件的E的同分异构体的结构简式为
或 。
(4)可用逆推法分析。根据信息“RCHCN RCHCHNH ”可逆推:
2 2 2 2
, 结 合 题 干 信 息 可 进 一 步 逆 推 :
。因此,以 为原料制备X的合成路线流程图如下:
。
另一合成路线流程图为
。
第25页(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. 有机化合物分子中能引入卤素原子的反应是( )
A. 消去反应 B. 酯化反应
C. 水解反应 D. 取代反应
2. 下列反应可以使碳链缩短的是( )
A. 乙酸与丙醇的酯化反应
B. 用裂化石油为原料制取汽油
C. 乙烯的聚合反应
D. 苯甲醇氧化为苯甲酸
3. 以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOC—COOH)的过程中,要依次经过下列步骤中的
( )
①与NaOH的水溶液共热 ②与NaOH的醇溶液共热 ③与浓硫酸共热到170 ℃ ④
在催化剂存在的情况下与氯气反应 ⑤在Cu或Ag存在的情况下与氧气共热 ⑥与新制的
Cu(OH) 悬浊液共热后酸化
2
A. ①③④②⑥ B. ①③④②⑤
C. ②④①⑤⑥ D. ②④①⑥⑤
4. 已知 R—CHO。
⃗自动脱水
现有A、B、C、D、E、F六种有机物有如下转化关系,其中A的分子式为C HO 。
4 8 3
下列判断正确的是 ( )
A. 有机物A结构可能有四种
B. 反应①属于氧化反应
C. 有机物B、D的最简式相同
D. 有机物E是交警检测酒驾的重要物证
二、非选择题
第26页5. 1,4二氧杂环己烷(又称1,4二氧六环或1,4二口恶烷, )是一种常用的溶剂,
在医药、化妆品、香料等精细化学品的生产中有广泛应用。请以乙烯为基础原料,设计它
的合成路线。(注明试剂和条件)
6. 华法林(Warfarin)又名杀鼠灵,为心血管疾病的临床药物。其合成路线(部分反应
条件略去)如下所示:
回答下列问题:
(1)A的名称为________,E中官能团名称为________。
(2)B的结构简式为________。
( 3 ) 由 C 生 成 D 的 化 学 方 程 式 为
_______________________________________________。
(4)⑤的反应类型为________,⑧的反应类型为______。
(5)F的同分异构体中,同时符合下列条件的同分异构体共有________种。
a. 能与 FeCl 溶液发生显色反应
3
b. 含有—CHO
其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为_________________。
第27页1.【答案】D
【解析】消去反应主要是消去原子或原子团,形成双键或三键,A项错误;酯化反应
是羧酸与醇生成酯和水的反应,不可能引入卤素原子,B项错误;水解反应是与水反应,
不可能引入卤素原子,C项错误;烷烃或芳香烃的取代反应均可引入卤素原子,D项正确。
2.【答案】B
3.【答案】C
【解析】采用逆向分析法可知:乙二酸 乙二醛 乙二醇 1,2二氯乙烷 乙烯 氯
乙烷。然后再逐一分析反应发生的条件,可知C项设计合理。
4.【答案】D
【解析】由 B 与新制 Cu(OH) 反应生成 C,再结合 A 的分子式可推知 B 为
2
CHCHO、C为CHCOONa、D为CHCOOH、E为CHCHOH;由B的结构简式、题给已
3 3 3 3 2
知反应,结合A的分子式C HO ,可知A为 。有机物A只有
4 8 3
一种结构,A错误;反应①为醛的还原反应,B错误;CHCHO和CHCOOH的最简式不
3 3
同,C错误;检测酒驾就是检测CHCHOH的含量,D正确。
3 2
5.【答案】
【解析】可利用逆合成分析法:
6.【答案】(1)甲苯 酯基
(2)
(3) +O――→ +2HO
2 2
(4)取代反应 加成反应
(5)13
第28页【解析】(1)A为 ,名称为甲苯,E为 ,官能团名称为酯基。
(2)由题图分析知,B 的结构简式为 。
(3)C( )催化氧化生成 D( ),化学方程式为
+O +2HO。
2 2
(4)⑤为 与(CHCO) O 在浓硫酸的催化作用下反应生成 和
3 2
CHCOOH,则反应类型为取代反应, ⑧为 与 反应生成
3
,反应类型为加成反应。
(5)F 的同分异构体中,同时符合:a. 能与 FeCl 溶液发生显色反应,b. 含有—
3
CHO条件的同分异构体共有13种。它们为苯环上有—OH(酚)、—CHCHO两个取代基
2
的同分异构体3种,苯环上有—OH(酚)、—CHO、—CH 三个取代基的同分异构体10
3
种。其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为 。
第29页