第三章 烃的衍生物 第五节 有机合成-2022-2023学年高二化学人教版(2019)选择性必修3（学案）（含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 烃的衍生物 第五节 有机合成-2022-2023学年高二化学人教版(2019)选择性必修3（学案）（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-16 14:20:22 | ||
图片预览
文档简介
第五节 有机合成
【学习目标】
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、转化或消除的方法。
2.体会有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献及对健康、环境造成的影响，能用“绿色化学”的理念指导合成路线的选择。
3.结合碳骨架的构建及官能团衍变过程中的反应规律，能利用反应规律进行有机物的推断与合成。
4.落实有机物分子结构分析的思路和方法，建立对有机反应多角度认识模型、并利用模型进一步掌握有机合成的思路和方法。
【基础知识】
一、有机合成的主要任务
（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
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
CH3CH2Cl＋NaCN―→ CH3CH2CN(丙腈)＋NaCl ；
CH3CH2CN CH3CH2COOH 。
②醛、酮与氢氰酸的加成反应
CH3CHO＋HCN―→；
。
③卤代烃与炔钠的反应
2CH3C≡CH＋2Na 2CH3C≡CNa＋H2 ；
CH3C≡CNa＋CH3CH2Cl―→ CH3C≡CCH2CH3＋NaCl 。
④羟醛缩合反应
CH3CHO＋。
(2)缩短碳链
①脱羧反应
R—COONa＋NaOH R—H＋Na2CO3 。
②氧化反应
；
R—CH==CH2 RCOOH＋CO2↑ 。
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
C16H34C8H18＋C8H16 ；C8H18 C4H10＋C4H8 。
(3)成环
①二烯烃成环反应(第尔斯－阿尔德反应)
②形成环酯
＋＋2H2O。
③形成环醚
(4)开环
①环酯水解开环
②环烯烃氧化开环
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
CH3CH2OH CH2==CH2↑＋H2O 。
②卤代烃的消去反应
CH3—CH2—Br＋NaOH CH2==CH2↑＋NaBr＋H2O 。
③炔烃的不完全加成反应
CH≡CH＋HCl CH2==CHCl 。
(2)卤素原子
①烃与卤素单质的取代反应
＋Br2＋HBr；
＋Cl2＋HCl。
②不饱和烃的加成反应
＋Br2―→；
CH2==CHCH3＋HBr CH3CHBrCH3；
CH≡CH＋HClCH2==CHCl。
③醇的取代反应
CH3—CH2—OH＋HBr CH3—CH2—Br＋H2O 。
(3)羟基
①烯烃与水的加成反应
CH2==CH2＋H2O CH3CH2OH 。
②卤代烃的水解反应
CH3—CH2—Br＋NaOH CH3CH2—OH＋NaBr 。
③醛或酮的还原反应
CH3CHO＋H2 CH3CH2OH ；
＋H2。
④酯的水解反应
CH3COOCH2CH3＋H2O CH3COOH＋CH3CH2OH ；
CH3COOCH2CH3＋NaOH CH3COONa＋CH3CH2OH 。
(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。
二、有机合成路线的设计与实施
（一）有机合成路线的设计
1、常见有机物的转化关系
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(或取代)反应 、 氧化反应 、 氧化反应 。
2、常见的有机合成路线
(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
芳香酯
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ICH3反应，把—OH变为—OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为 —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(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。
（二）逆合成分析法
1、逆合成分析法
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、逆合成分析法应用例析
由“逆合成分析法”分析由乙烯合成草酸二乙酯
(1)具体步骤如下：
根据以上逆合成分析，可以确定合成草酸二乙酯的有机基础原料为乙烯(CH2==CH2)，通过六步反应进行合成，写出反应的化学方程式：
①CH2==CH2＋Cl2
②＋2NaOH＋2NaCl
③
④
⑤CH2==CH2＋H2O CH3CH2OH
⑥＋2CH3CH2OH＋2H2O
(2)根据以上逆合成分析，合成步骤如下：
【考点剖析】
考点一 有机官能团的引入、消除和保护
1．有机合成的关键是构建官能团和碳骨架，下列反应不能引入—OH的是( )
A．醛还原反应 B．酯类水解反应
C．卤代烃水解 D．烷烃取代反应
答案 D
解析 醛(R—CHO)与氢气发生加成反应能够生成R—CH2OH，该反应也属于还原反应，故不选A；酯类(R1—COO—R2)水解能够生成R1—COOH和HO—R2，故不选B；卤代烃(R—Cl)水解生成R—OH，故不选C；烷烃取代反应生成卤代烃，不能反应引入—OH，故选D。
2．根据下面合成路线判断烃A为( )
A(烃类)BC
A．1-丁烯 B．1,3-丁二烯
C．乙炔 D．乙烯
答案 D
解析 由最后的产物是醚结合最后一步的反应条件可知最后一步反应是醇发生分子间脱水，所以C为HOCH2CH2OH，再结合B中有Br，B转化为C的条件是氢氧化钠溶液加热，可知B为BrCH2CH2Br，所以A是乙烯。
3．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Cl2反应，主反应为苯环上引入氯原子
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CH2==CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2==CH—COOH
D．HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体在一定条件下发生加成、酯化反应即可得到
答案 B
解析 甲苯在光照下与Cl2反应，主反应为甲基上引入氯原子，故A错误；卤代烃水解为醇，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，CH2==CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应不能得到CH2==CH—COOH，故C错误；HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体在一定条件下发生加成、加聚反应可得到，故D错误。
4．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(—SO3H)
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MgCl2·6H2O在氯化氢气流中加热脱水制无水MgCl2
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(—SO3H)，故B错误；利用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MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2，故D正确。
5．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)。
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 NaHCO3
答案 C
解析 A与苯酚结构相似，官能团相同，且相差1个CH2，是苯酚的一种同系物，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NaHCO3反应，则1 mol D可以消耗1 mol NaHCO3，选项D正确。
考点二 有机合成过程中反应类型的判断
6．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
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。
7．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
答案 A
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Br2发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，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，故答案为A。
考点三 有机物碳链的改变
8．烯烃在一定条件下发生氧化反应时发生断裂，RCH==CHR′可以氧化成RCHO和R′CHO，在该条件下烯烃分别被氧化后产物可能有CH3CHO的是( )
A．(CH3)2C==CH(CH2)2CH3
B．CH2==CH(CH2)2CH3
C．CH3CH==CH—CH==CH2
D．CH3CH2CH==CHCH2CH3
答案 C
解析 烯烃在一定条件下发生氧化反应时发生断裂，RCH==CHR′可以氧化成RCHO和R′CHO，可知要氧化生成CH3CHO，则原烯烃的结构应含有CH3CH==，CH3CH==CH—CH==CH2结构中含CH3CH==，所以氧化后能得到CH3CHO。
9．卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格林试剂R—MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：
＋R—MgX―→MgX
所得产物经水解可以得到醇，这是某些复杂醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH，下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是( )
A．乙醛和氯乙烷 B．甲醛和1-溴丙烷
C．甲醛和2-溴丙烷 D．丙酮和一氯甲烷
答案 D
解析 由题给信息可知产物中与—OH相连的碳原子是羰基碳原子，要合成，需要丙酮和一氯甲烷。A选项中反应得到的是CH3CH(OH)CH2CH3，B选项中反应得到的是CH3CH2CH2CH2OH，C选项中反应得到的是HOCH2CH(CH3)2。
10．烯烃复分解反应的示意图如下：
＋＋
下列化合物中，经过烯烃复分解反应可以生成的是( )
答案 A
解析 A中两个碳碳双键断裂后，生成物中新形成的环为六元环，且新环中所形成的碳碳双键位置符合要求；B中两个碳碳双键断裂后，合成的是五元环；C中两个碳碳双键断裂后，合成了六元环，但是碳碳双键的位置不正确；D中两个碳碳双键断裂后，得到的是五元环。
考点四 简单有机合成路线的设计与选择
11．工业生产中有实用价值的反应往往产物较纯净且容易分离，据此判断下列有机反应在工业上没有实用价值的是( )
A．＋3H2
B．nCH2==CH2?CH2—CH2?
C．CH3CH2CH3＋Cl2CH3CH2CH2Cl＋HCl
D．＋NaBr
答案 C
解析 丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，产物种类很多，且不易分离。
12．以1-丙醇制取，最简便的流程需要下列反应的顺序是( )
a．氧化 b．还原 c．取代 d．加成 e．消去 f．中和 g．加聚 h．酯化
A．b、d、f、g、h B．e、d、c、a、h
C．a、e、d、c、h D．b、a、e、c、f
答案 B
解析 CH3CH2CH2OHCH3CH==CH2
CH3CHBrCH2BrCH3CHOHCH2OH
。
考点五 有机合成路线的设计与选择
13．在有机合成中，若制得的有机化合物较纯净且易分离，在工业生产上才有实用价值。据此判断下列有机合成一般不适用于工业生产的是( )
A．酚钠与卤代烃作用合成酚醚：
＋NaBr
B．乙烷与氯气在光照下制备氯乙烷：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl
C．萘与浓硫酸制备萘磺酸：＋HO—SO3H＋H2O
D．乙烯水化制乙醇：CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH
答案 B
解析 乙烷与氯气在光照下发生取代反应，反应生成的有机物是多种氯代乙烷的混合物。
14．以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案最合理的是( )
A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2==CH2CH2BrCH2Br乙二醇
B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇
C．CH3CH2BrCH2==CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇
D．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br乙二醇
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“CH2BrCH2Br”阶段，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。
15．我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线示意图如下：
下列说法正确的是( )
A．过程①发生了取代反应
B．中间产物M的结构简式为
C．利用相同原料、相同原理也能合成邻二甲苯
D．该合成路线理论上碳原子的利用率为100%
答案 D
解析 异戊二烯与丙烯醛共同发生加成反应，生成4 甲基 3 环己烯甲醛，不是取代反应，A错误；通过M的球棍模型可以看出六元环上甲基的邻位有一个双键，所以M为4 甲基 3 环己烯甲醛，结构简式为，B错误；根据合成路线，可以合成对二甲苯和间二甲苯，不能合成邻二甲苯，C错误；该合成路线包含两步，第一步为加成，第二步为脱水，两步的碳原子利用率均为100%，D正确。
考点六 有机合成方法的分析与应用
16．食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下：
苯酚 苯氧乙酸
菠萝酯
下列叙述错误的是( )
A．步骤(1)产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验
B．苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应
C．苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应
D．步骤(2)产物中残留的烯丙醇可用溴水检验
答案 D
解析 A项中利用的显色反应可进行检验，正确；B项中和菠萝酯中的均可以被酸性KMnO4氧化，正确；C项中苯氧乙酸中的羧基、菠萝酯中的酯基都可与NaOH溶液反应，正确；D项中步骤(2)产物也含，能使溴水褪色，故错误。
17．下述转化关系可用于合成解痉药奥昔布宁的前体(化合物丙)，下列说法不正确的是( )
A．化合物甲中的含氧官能团有酮羰基和酯基
B．化合物乙分子中含有1个手性碳原子
C．化合物乙能发生消去反应，且生成的有机物能和溴发生加成反应
D．化合物丙能和氯化铁溶液发生显色反应
答案 D
解析 化合物中的含氧官能团有酮羰基和酯基，故A正确；化合物分子中含有1个手性碳原子(圆圈标出)，故B正确；化合物能发生消去反应生成，生成的有机物含有碳碳双键，能和溴发生加成反应，故C正确；化合物不含酚羟基，不能发生显色反应，故D错误。
18．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：①＋||；②烯烃中饱和碳上的氢原子高温下能发生取代反应；③R—C≡NR—COOH。
回答下列问题：
(1)A的名称是________________，B含有的官能团的名称是________________。
(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)结合题给信息，以乙烯、HBr为起始原料制备丙酸，设计合成路线(其他试剂任选)。
合成路线流程图示例： CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3
答案 (1)丙烯 碳碳双键、酯基
(2) 取代反应(或水解反应)
(3)＋
(4)10
(5)CH2==CH2CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH
解析 (1)通过以上分析知，A为丙烯，B的结构简式为CH3CH==CHCOOCH3，其官能团的名称是碳碳双键和酯基。
(2)C的结构简式为，D发生水解反应或取代反应生成E。
(4)该分子中含有10个原子，根据乙烯结构特点知，该分子中所有原子共平面。
(5) CH2==CH2和HBr发生加成反应生成CH3CH2Br，CH3CH2Br和NaCN发生取代反应生成CH3CH2CN，CH3CH2CN在碱性条件下发生水解反应然后酸化得到CH3CH2COOH，所以其合成路线为CH2==CH2CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH。
【学习目标】
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、转化或消除的方法。
2.体会有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献及对健康、环境造成的影响，能用“绿色化学”的理念指导合成路线的选择。
3.结合碳骨架的构建及官能团衍变过程中的反应规律，能利用反应规律进行有机物的推断与合成。
4.落实有机物分子结构分析的思路和方法，建立对有机反应多角度认识模型、并利用模型进一步掌握有机合成的思路和方法。
【基础知识】
一、有机合成的主要任务
（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
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
CH3CH2Cl＋NaCN―→ CH3CH2CN(丙腈)＋NaCl ；
CH3CH2CN CH3CH2COOH 。
②醛、酮与氢氰酸的加成反应
CH3CHO＋HCN―→；
。
③卤代烃与炔钠的反应
2CH3C≡CH＋2Na 2CH3C≡CNa＋H2 ；
CH3C≡CNa＋CH3CH2Cl―→ CH3C≡CCH2CH3＋NaCl 。
④羟醛缩合反应
CH3CHO＋。
(2)缩短碳链
①脱羧反应
R—COONa＋NaOH R—H＋Na2CO3 。
②氧化反应
；
R—CH==CH2 RCOOH＋CO2↑ 。
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
C16H34C8H18＋C8H16 ；C8H18 C4H10＋C4H8 。
(3)成环
①二烯烃成环反应(第尔斯－阿尔德反应)
②形成环酯
＋＋2H2O。
③形成环醚
(4)开环
①环酯水解开环
②环烯烃氧化开环
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
CH3CH2OH CH2==CH2↑＋H2O 。
②卤代烃的消去反应
CH3—CH2—Br＋NaOH CH2==CH2↑＋NaBr＋H2O 。
③炔烃的不完全加成反应
CH≡CH＋HCl CH2==CHCl 。
(2)卤素原子
①烃与卤素单质的取代反应
＋Br2＋HBr；
＋Cl2＋HCl。
②不饱和烃的加成反应
＋Br2―→；
CH2==CHCH3＋HBr CH3CHBrCH3；
CH≡CH＋HClCH2==CHCl。
③醇的取代反应
CH3—CH2—OH＋HBr CH3—CH2—Br＋H2O 。
(3)羟基
①烯烃与水的加成反应
CH2==CH2＋H2O CH3CH2OH 。
②卤代烃的水解反应
CH3—CH2—Br＋NaOH CH3CH2—OH＋NaBr 。
③醛或酮的还原反应
CH3CHO＋H2 CH3CH2OH ；
＋H2。
④酯的水解反应
CH3COOCH2CH3＋H2O CH3COOH＋CH3CH2OH ；
CH3COOCH2CH3＋NaOH CH3COONa＋CH3CH2OH 。
(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。
二、有机合成路线的设计与实施
（一）有机合成路线的设计
1、常见有机物的转化关系
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(或取代)反应 、 氧化反应 、 氧化反应 。
2、常见的有机合成路线
(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
芳香酯
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ICH3反应，把—OH变为—OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为 —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(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。
（二）逆合成分析法
1、逆合成分析法
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、逆合成分析法应用例析
由“逆合成分析法”分析由乙烯合成草酸二乙酯
(1)具体步骤如下：
根据以上逆合成分析，可以确定合成草酸二乙酯的有机基础原料为乙烯(CH2==CH2)，通过六步反应进行合成，写出反应的化学方程式：
①CH2==CH2＋Cl2
②＋2NaOH＋2NaCl
③
④
⑤CH2==CH2＋H2O CH3CH2OH
⑥＋2CH3CH2OH＋2H2O
(2)根据以上逆合成分析，合成步骤如下：
【考点剖析】
考点一 有机官能团的引入、消除和保护
1．有机合成的关键是构建官能团和碳骨架，下列反应不能引入—OH的是( )
A．醛还原反应 B．酯类水解反应
C．卤代烃水解 D．烷烃取代反应
答案 D
解析 醛(R—CHO)与氢气发生加成反应能够生成R—CH2OH，该反应也属于还原反应，故不选A；酯类(R1—COO—R2)水解能够生成R1—COOH和HO—R2，故不选B；卤代烃(R—Cl)水解生成R—OH，故不选C；烷烃取代反应生成卤代烃，不能反应引入—OH，故选D。
2．根据下面合成路线判断烃A为( )
A(烃类)BC
A．1-丁烯 B．1,3-丁二烯
C．乙炔 D．乙烯
答案 D
解析 由最后的产物是醚结合最后一步的反应条件可知最后一步反应是醇发生分子间脱水，所以C为HOCH2CH2OH，再结合B中有Br，B转化为C的条件是氢氧化钠溶液加热，可知B为BrCH2CH2Br，所以A是乙烯。
3．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Cl2反应，主反应为苯环上引入氯原子
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CH2==CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2==CH—COOH
D．HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体在一定条件下发生加成、酯化反应即可得到
答案 B
解析 甲苯在光照下与Cl2反应，主反应为甲基上引入氯原子，故A错误；卤代烃水解为醇，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，CH2==CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应不能得到CH2==CH—COOH，故C错误；HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体在一定条件下发生加成、加聚反应可得到，故D错误。
4．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(—SO3H)
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MgCl2·6H2O在氯化氢气流中加热脱水制无水MgCl2
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(—SO3H)，故B错误；利用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MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2，故D正确。
5．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)。
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 NaHCO3
答案 C
解析 A与苯酚结构相似，官能团相同，且相差1个CH2，是苯酚的一种同系物，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NaHCO3反应，则1 mol D可以消耗1 mol NaHCO3，选项D正确。
考点二 有机合成过程中反应类型的判断
6．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
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。
7．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
答案 A
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Br2发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，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，故答案为A。
考点三 有机物碳链的改变
8．烯烃在一定条件下发生氧化反应时发生断裂，RCH==CHR′可以氧化成RCHO和R′CHO，在该条件下烯烃分别被氧化后产物可能有CH3CHO的是( )
A．(CH3)2C==CH(CH2)2CH3
B．CH2==CH(CH2)2CH3
C．CH3CH==CH—CH==CH2
D．CH3CH2CH==CHCH2CH3
答案 C
解析 烯烃在一定条件下发生氧化反应时发生断裂，RCH==CHR′可以氧化成RCHO和R′CHO，可知要氧化生成CH3CHO，则原烯烃的结构应含有CH3CH==，CH3CH==CH—CH==CH2结构中含CH3CH==，所以氧化后能得到CH3CHO。
9．卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格林试剂R—MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：
＋R—MgX―→MgX
所得产物经水解可以得到醇，这是某些复杂醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH，下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是( )
A．乙醛和氯乙烷 B．甲醛和1-溴丙烷
C．甲醛和2-溴丙烷 D．丙酮和一氯甲烷
答案 D
解析 由题给信息可知产物中与—OH相连的碳原子是羰基碳原子，要合成，需要丙酮和一氯甲烷。A选项中反应得到的是CH3CH(OH)CH2CH3，B选项中反应得到的是CH3CH2CH2CH2OH，C选项中反应得到的是HOCH2CH(CH3)2。
10．烯烃复分解反应的示意图如下：
＋＋
下列化合物中，经过烯烃复分解反应可以生成的是( )
答案 A
解析 A中两个碳碳双键断裂后，生成物中新形成的环为六元环，且新环中所形成的碳碳双键位置符合要求；B中两个碳碳双键断裂后，合成的是五元环；C中两个碳碳双键断裂后，合成了六元环，但是碳碳双键的位置不正确；D中两个碳碳双键断裂后，得到的是五元环。
考点四 简单有机合成路线的设计与选择
11．工业生产中有实用价值的反应往往产物较纯净且容易分离，据此判断下列有机反应在工业上没有实用价值的是( )
A．＋3H2
B．nCH2==CH2?CH2—CH2?
C．CH3CH2CH3＋Cl2CH3CH2CH2Cl＋HCl
D．＋NaBr
答案 C
解析 丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，产物种类很多，且不易分离。
12．以1-丙醇制取，最简便的流程需要下列反应的顺序是( )
a．氧化 b．还原 c．取代 d．加成 e．消去 f．中和 g．加聚 h．酯化
A．b、d、f、g、h B．e、d、c、a、h
C．a、e、d、c、h D．b、a、e、c、f
答案 B
解析 CH3CH2CH2OHCH3CH==CH2
CH3CHBrCH2BrCH3CHOHCH2OH
。
考点五 有机合成路线的设计与选择
13．在有机合成中，若制得的有机化合物较纯净且易分离，在工业生产上才有实用价值。据此判断下列有机合成一般不适用于工业生产的是( )
A．酚钠与卤代烃作用合成酚醚：
＋NaBr
B．乙烷与氯气在光照下制备氯乙烷：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl
C．萘与浓硫酸制备萘磺酸：＋HO—SO3H＋H2O
D．乙烯水化制乙醇：CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH
答案 B
解析 乙烷与氯气在光照下发生取代反应，反应生成的有机物是多种氯代乙烷的混合物。
14．以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案最合理的是( )
A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2==CH2CH2BrCH2Br乙二醇
B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇
C．CH3CH2BrCH2==CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇
D．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br乙二醇
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“CH2BrCH2Br”阶段，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。
15．我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线示意图如下：
下列说法正确的是( )
A．过程①发生了取代反应
B．中间产物M的结构简式为
C．利用相同原料、相同原理也能合成邻二甲苯
D．该合成路线理论上碳原子的利用率为100%
答案 D
解析 异戊二烯与丙烯醛共同发生加成反应，生成4 甲基 3 环己烯甲醛，不是取代反应，A错误；通过M的球棍模型可以看出六元环上甲基的邻位有一个双键，所以M为4 甲基 3 环己烯甲醛，结构简式为，B错误；根据合成路线，可以合成对二甲苯和间二甲苯，不能合成邻二甲苯，C错误；该合成路线包含两步，第一步为加成，第二步为脱水，两步的碳原子利用率均为100%，D正确。
考点六 有机合成方法的分析与应用
16．食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下：
苯酚 苯氧乙酸
菠萝酯
下列叙述错误的是( )
A．步骤(1)产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验
B．苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应
C．苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应
D．步骤(2)产物中残留的烯丙醇可用溴水检验
答案 D
解析 A项中利用的显色反应可进行检验，正确；B项中和菠萝酯中的均可以被酸性KMnO4氧化，正确；C项中苯氧乙酸中的羧基、菠萝酯中的酯基都可与NaOH溶液反应，正确；D项中步骤(2)产物也含，能使溴水褪色，故错误。
17．下述转化关系可用于合成解痉药奥昔布宁的前体(化合物丙)，下列说法不正确的是( )
A．化合物甲中的含氧官能团有酮羰基和酯基
B．化合物乙分子中含有1个手性碳原子
C．化合物乙能发生消去反应，且生成的有机物能和溴发生加成反应
D．化合物丙能和氯化铁溶液发生显色反应
答案 D
解析 化合物中的含氧官能团有酮羰基和酯基，故A正确；化合物分子中含有1个手性碳原子(圆圈标出)，故B正确；化合物能发生消去反应生成，生成的有机物含有碳碳双键，能和溴发生加成反应，故C正确；化合物不含酚羟基，不能发生显色反应，故D错误。
18．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：①＋||；②烯烃中饱和碳上的氢原子高温下能发生取代反应；③R—C≡NR—COOH。
回答下列问题：
(1)A的名称是________________，B含有的官能团的名称是________________。
(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)结合题给信息，以乙烯、HBr为起始原料制备丙酸，设计合成路线(其他试剂任选)。
合成路线流程图示例： CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3
答案 (1)丙烯 碳碳双键、酯基
(2) 取代反应(或水解反应)
(3)＋
(4)10
(5)CH2==CH2CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH
解析 (1)通过以上分析知，A为丙烯，B的结构简式为CH3CH==CHCOOCH3，其官能团的名称是碳碳双键和酯基。
(2)C的结构简式为，D发生水解反应或取代反应生成E。
(4)该分子中含有10个原子，根据乙烯结构特点知，该分子中所有原子共平面。
(5) CH2==CH2和HBr发生加成反应生成CH3CH2Br，CH3CH2Br和NaCN发生取代反应生成CH3CH2CN，CH3CH2CN在碱性条件下发生水解反应然后酸化得到CH3CH2COOH，所以其合成路线为CH2==CH2CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH。