2024高考一轮复习 第九章 有机化学基础 第六节 有机合成（122张PPT）
文档属性
| 名称 | 2024高考一轮复习 第九章 有机化学基础 第六节 有机合成（122张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-11 20:01:25 | ||
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文档简介
(共122张PPT)
第六节 有机合成
1.能基于官能团、价键类型、特点及反应规律分析和推断含有典型官能团的有机化合物的化学性质，能根据有关信息书写相应的化学方程式。
2.能综合应用有关知识完成有机化合物推断、官能团检验、有机合成路线设计等任务。
3.能参与环境保护等与有机化合物性质应用相关的社会性议题的讨论，并做出有科学依据的判断、评价和决策。
目录
CONTENTS
1.夯实·必备知识
2.突破·关键能力
3.形成·学科素养
4.体现·核心价值
5.评价·核心素养
01
夯实·必备知识
考点一 有机合成的主要任务
1.有机合成中碳骨架的构建
（1）碳链增长的反应：加聚反应、缩聚反应、酯化反应等。
（2）碳链减短的反应：烷烃的裂化反应；酯类、糖类、蛋白质等的水解反应等。
（3）常见由链成环的方法
①二元醇成环，如HOCH2CH2OH ＋H2O。
③氨基酸成环，如H2NCH2CH2COOH ＋H2O。
④二元羧酸成环，如HOOCCH2CH2COOH ＋H2O。
⑤利用题目所给信息成环，如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环： ＋
。
②羟基酸酯化成环，如
2.有机合成中官能团的转化
（1）官能团的引入
官能团 引入方法
碳卤键 ①烃、酚的取代；②不饱和烃与HX、X2的加成；
③醇与氢卤酸（HX）的取代
羟基 ①烯烃与水加成；②醛、酮与氢气加成；
③卤代烃在碱性条件下的水解；④酯的水解；
⑤葡萄糖发酵产生乙醇
碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去；②炔烃的不完全加成；
③烷烃的裂化
官能团 引入方法
碳氧双键 ①醇的催化氧化；
②连在同一个碳上的两个羟基脱水；
③低聚糖和多糖水解可引入醛基；④含碳碳三键的物质与水加成
羧基 ①醛基氧化；②酯、多肽、蛋白质、羧酸盐的水解
苯环上引入不同的官能团 ①卤代：X2和Fe（或X2和FeX3）；
②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热；
③烃基氧化；
④先卤代后水解
（2）官能团的消除
①通过加成反应消除不饱和键（双键、三键、苯环）。
②通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。
③通过加成或氧化反应消除醛基。
④通过水解反应消除酯基、酰胺基、碳卤键。
（3）官能团的改变
①利用官能团的衍生关系进行衍变，如
R—CH2OH R—CHO R—COOH。
②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如
CH3CH2OH CH2CH2
ClCH2—CH2Cl HO—CH2—CH2—OH。
③通过某种手段改变官能团的位置，如
。
（4）官能团的保护
如：
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反应，把—OH变为—ONa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：碳碳双键容易被氧化，在氧化其他基团前，可以利用其与HCl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。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）消去反应可以引入双键，加成反应也可以引入双键。（ ）
答案：√
（2）一定条件下，可以通过取代反应由溴乙烷制备乙醇。（ ）
答案：√
（3）丙烯中既可以引入碳卤键也可以引入羟基。（ ）
答案：√
（4）加聚反应可以使有机物碳链增长，取代反应不能。（ ）
答案：×
（5）制取氯乙烷时，可以用乙烷和氯气在光照时反应，也可以利用乙烯和氯化氢发生加成反应。（ ）
答案：×
2.在有机合成中，常会将官能团消除或增加，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：CH2CH2
B.溴乙烷→乙醇：CH3CH2Br CH2CH2 CH3CH2OH
C.1－溴丁烷→1－丁炔：CH3（CH2）2CH2Br
CH3CH2CHCH2 CH3CH2C≡CH
D.乙烯→乙炔：CH2CH2 CH≡CH
解析：B 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。
3.以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图，则下列说法正确的是（ ）
A.A的结构简式是
B.①②的反应类型分别是取代反应、消去反应
D.酸性KMnO4溶液褪色可证明 已完全转化为
C.反应②③的条件分别是浓硫酸加热、光照
解析：B 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条件下的消去反应；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，环戊二烯也含碳碳双键，二者均能使KMnO4溶液褪色，则酸性KMnO4溶液褪色，不能证明环戊烷已完全转化成环戊二烯。
4.4－溴甲基－1－环己烯的一种合成路线如下：
W X
Y Z
下列说法正确的是（ ）
A.化合物W、X、Y、Z中均有一个手性碳原子
B.①、②、③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
解析：B A项，X、Y、Z连接支链的碳原子连接4个不同的原子或原子团，为手性碳原子，W中没有手性碳原子，错误；B项，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，正确；C项，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进行，错误；D项，Y含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，错误。
考点二 有机合成路线的设计与实施
1.逆合成分析法分析合成路线
（1）基本思路
逆推法示意图：
在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标分子的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料。当得到几条不同的合成路线时，就需要通过优选确定最佳合成路线。
（2）一般程序
2.有机合成路线的设计与选择
（1）合成步骤较少，副反应少，反应产率高。
（2）原料、溶剂和催化剂尽可能价廉易得、低毒。
（3）反应条件温和，操作简便，产物易于分离提纯。
（4）污染排放少等。
1.乙酸是醋的主要成分，而醋几乎贯穿了整个人类文明史。
（1）工业上大量使用的乙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。
答案：合成路线如下：
CH2CH2 CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH。
（2）目前出现了乙烯直接氧化得到乙酸的方法：由乙烯在催化剂（如氯化钯PdCl）存在的条件下，与氧气发生反应生成。假定有机合成路线中每一步反应的产率为70%，试比较上述两种合成路线的总产率。哪种合成路线最优？
答案：（1）中合成路线的产率为70%×70%×70%＝34.3%，小于（2）中合成路线的70%，故（2）中合成路线最优。
2.请设计以CH2CHCH3为主要原料（无机试剂任选）制备CH3CH（OH）COOH的合成路线流程图（须注明反应条件）。
答案：CH2CHCH3
。
3.苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料。请设计合理方案，以苯甲醛和乙醇为主要原料（无机试剂任选），合成苯乙酸乙酯（ ）。
已知：①R—Br＋NaCNR—CN＋NaBr；
②R—CN R—COOH。
答案：
4.请设计合理方案用 合成 （无机试剂任选，用反应流程图表示，并注明反应条件）。
已知：R—CHCH2 R—CH2—CH2—Br。
答案：
。
02
突破·关键能力
有机合成与推断
1.用N－杂环卡宾碱（NHC base）作为催化剂，可合成多环化合物。右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 。
解析：结合A→B的反应条件、A的分子式及B的结构简式可知，A的结构简式为 ，其化学名称为苯甲醇。
（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 。
解析：反应②为苯甲醛与乙醛发生的羟醛缩合反应，该反应分两步进行，第一步通过加成反应生成 ，第二步发生消去反应得到
。
答案：苯甲醇
答案：消去反应
（3）写出C与Br2/CCl4反应产物的结构简式 。
解析：由C的结构简式可知，C分子中存在碳碳双键，其与Br2/CCl4发生加成反应生成的物质的结构简式为 。
（4）E的结构简式为 。
解析：结合B、F的结构简式及E的分子式可知，E的结构简式为 ，苯甲醛先与E在强碱作用下反应得到 ，接着被还原为 。
答案：
答案：
（6）化合物X是C的同分异构体，可发生银镜反应，与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸，写出X的结构简式 。
解析：X是C的同分异构体，可发生银镜反应，说明X中含有醛基。结合苯甲醛、苯乙烯遇到酸性高锰酸钾均会转化为苯甲酸，化合物X与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸，可知化合物X为芳香化合物，且有两个取代基，并处于对位，故满足条件的X的结构简式为 。
（5）H中含氧官能团的名称是 。
解析：由H的结构简式可知，H中含氧官能团的名称为硝基、酯基、（酮）羰基。
答案：硝基、酯基、（酮）羰基
答案：
（7）如果要合成H的类似物H’（ ），参照上述合成路线，写出相应的D'和G'的结构简式 、
。H'分子中有 个手性碳（碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳）。
解析：对比H的结构简式 与H'的结构简式 可知，将D中的苯环替换为 可得D'的结构简式为 ；同理将G中的苯环替换为氢原子可得G'的结构简式为 。根据手性碳的定义可知，手性碳原子必须是饱和碳原子，则满足条件的手性碳用“*”表示如图 。
答案：
5
2.支气管扩张药物特布他林（H）的一种合成路线如下：
A B（C9H10O4）
E（C22H20O3） F（C22H19BrO3）
G（C33H35NO3）
Ⅰ.PhOH＋PhCH2Cl PhOCH2Ph PhOH （Ph—＝苯基）
Ⅱ.PhCOOC2H5＋
已知：
Ⅲ.R1Br＋R2NHCH2Ph
R1，R2＝烷基
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的结构简式为 ；E→F的化学方程式为 。
（4）H的同分异构体中，仅含有—OCH2CH3、—NH2和苯环结构的有 种。
（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）CH3COOC2H5 ＋Br2
＋HBr
（4）6
（5）
1.根据转化关系推断有机物的类别
有机综合推断题常以框图或变相框图的形式呈现一系列物质的衍变关系，经常是在一系列衍变关系中有部分产物已知或衍变条件已知，因而解答此类问题的关键是熟悉烃及各种衍生物之间的转化关系及转化条件。
如图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则：
①A为醇，B为醛，C为羧酸，D为酯。
②A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同。
③A分子中含—CH2OH结构。
醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间的相互转化关系如图所示：
2.根据特征现象推知官能团种类
反应现象 思考方向
溴水褪色 可能含有碳碳双键、碳碳三键或酚羟基、醛基等
酸性高锰酸钾溶液褪色 可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、酚羟基或有机物为苯的同系物等
遇氯化铁溶液显紫色 含有酚羟基
生成银镜或砖红色沉淀 含有醛基或甲酸酯基
与钠反应产生H2 可能含有羟基或羧基
加入碳酸氢钠溶液产生CO2 含有羧基
加入浓溴水产生白色沉淀 含有酚羟基
3.根据反应条件推断有机反应类型
反应条件 思考方向
氯气、光照 烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代
液溴、催化剂 苯及其同系物发生苯环上的取代
浓溴水 碳碳双键和碳碳三键的加成、酚的取代、醛的氧化
氢气、催化剂、加热 苯、醛、酮的加成
氧气、催化剂、加热 某些醇的氧化、醛的氧化
酸性高锰酸钾溶液或 酸性重铬酸钾溶液 烯、炔、苯的同系物、醛、醇等的氧化
反应条件 思考方向
银氨溶液或新制的氢氧化铜 醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等的氧化
氢氧化钠溶液、加热 卤代烃水解、酯的水解等
氢氧化钠的醇溶液、加热 卤代烃的消去
浓硫酸，加热 醇的消去、醇和羧酸的酯化
浓硝酸、浓硫酸，加热 苯环上的取代
稀硫酸，加热 酯的水解、二糖和多糖等的水解
氢卤酸（HX），加热 醇的取代
4.根据有机反应中定量关系推断
（1）烃和卤素单质的取代：取代1 mol 氢原子，消耗1 mol 卤素单质（X2）。
（2） 的加成：与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量之比为1∶1反应。
（3）含—OH的有机物与Na反应时：2 mol —OH生成 1 mol H2。
（4）1 mol —CHO对应2 mol Ag；或1 mol —CHO对应1 mol Cu2O（注意：HCHO中相当于有2个—CHO）。
②RCH2OH CH3COOCH2R
M M＋42
③RCOOH RCOOCH2CH3
M M＋28
（关系式中M代表第一种有机物的相对分子质量）
（5）物质转化过程中相对分子质量的变化：
①RCH2OHRCHORCOOH
M M－2 M＋14
5.根据官能团的衍变推断反应类型
1.苯酚是一种重要的工业原料，其合成有机物G的路线如图：
已知：①
② ＋
（2）Ⅰ中K2CO3的作用为 。
（3）Ⅲ中反应ⅱ的化学方程式为 。
（4）已知Ⅳ中反应ⅰ为还原反应，则反应ⅱ的反应类型为 。
（5）F的结构简式为 。
（1）G中官能团的名称为 。
（6）H是C的同分异构体，且符合下列条件的同分异构体有 种（不考虑立体异构）。
①苯环有两个取代基 ②1 mol H可与2 mol NaHCO3反应
解析：根据题干流程图中E的结构简式和E到F的转化条件并结合已知信息②可知，F的结构简式为 ；根据已知信息①可知，反应Ⅲ中ⅰ生成的产物为 ；已知Ⅳ中反应ⅰ为还原反应即为酮羰基转化为醇羟基即生成 。
（6）由题干流程图可知，C的分子式为C11H12O4，H是C的同分异构体，且符合下列条件①苯环有两个取代基，②1 mol H可与2 mol NaHCO3反应即含有2个—COOH，则两个取代基可能为—CH3和
—CH2CH（COOH）2、—CH3和—CH（COOH）CH2COOH、—CH3和—C（COOH）2CH3、—CH2CH3和—CH（COOH）2、—CH2COOH和
—CH2CH2COOH、—CH2COOH和—CH（CH3）COOH、—COOH和—CH2CH2CH2COOH、—COOH和—CH2CH（CH3）COOH、—COOH和—CH（COOH）CH2CH3、—COOH和—CH（CH3）CH2COOH、—COOH和
—C（CH3）2COOH共11种组合，每一种组合又有邻、间、对三种位置关系，故符合条件的同分异构体有11×3＝33种。
答案：（1）醚键、酯基 （2）消耗生成的 HI，提高产率
（3） ＋
（4）消去反应
（5） （6）33
2.8－羟基喹啉可用作医药中间体，其合成路线如图。回答下列问题：
② ＋ ＋H2O
回答下列问题：
（1）A→B的反应类型为 ，B的名称是 ，G的结构简式为 。
（2）J→K的化学方程式为 。
（3）化合物J的同分异构体中能同时满足下列条件的有 种。
①苯环上有两个取代基 ②含有—NH2
已知：①D分子结构中含有醛基
③能与FeCl3溶液发生显色反应且能发生银镜反应
（4）合成8－羟基喹啉时，F发生 （填“氧化”或“还原”）反应，同时生成水。当有1 mol H2O生成时，产物中8－羟基喹啉的物质的量为 mol。
（5）综合上述信息，写出由 和 （Ar为芳基）制备
的合成路线（其他试剂任选）。
解析：A的分子式为C3H6，A的不饱和度为1，A与Cl2高温反应生成B，B与Br2的CCl4发生加成反应生成C，C发生水解反应生成甘油，甘油的结构简式为HOCH2CH（OH）CH2OH，则C的结构简式为CH2ClCHBrCH2Br，B的结构简式为CH2CHCH2Cl，A→B为取代反应，则A的结构简式为CH3CHCH2；甘油在浓硫酸、加热时消去2个“H2O”生成D，D含有醛基，根据E→F→G和D＋G→J，结合E、F、G的分子式以及J的结构简式，D＋G→J为加成反应，则D的结构简式为CH2CHCHO，E的结构简式为 、F的结构简式为 、G的结构简
式为 ；J的分子式为C9H11NO2，K的分子式为C9H9NO，J→K的过程中脱去1个“H2O”，结合J→K的反应条件和题给已知①，J→K先发生加成反应、后发生消去反应，则K的结构简式为 。
（3）J的分子式为C9H11NO2，其同分异构体中，能与FeCl3溶液发生显色反应且能发生银镜反应，则含有酚羟基和醛基，同时含有—NH2，又苯环上有两个取代基，则除酚羟基外，另一个基团为
—CH（CHO）CH2NH2、—CH（NH2）CH2CHO、—CH2CH（NH2）CHO、
共4种，4种基团分别与酚羟基有邻、间、对3种结构，满足条件的同分异构体数目为4×3＝12种。
（4）合成8－羟基喹啉时，F的—NO2发生还原反应，
同时生成水，反应的化学方程式为3 ＋ 3 ＋
，因此当有1 mol H2O生成时，产物中8－羟基喹啉的物质的量为1.5 mol。
（2） ＋H2O
（3）12 （4）还原 1.5
（5）
。
答案：（1）取代反应 3－氯－1－丙烯
03
形成·学科素养
1.庚酸酮类药物可用于治疗再生障碍性贫血、骨质疏松症等消耗性疾病。庚
（ ）是合成该类药物的重要中间体。
以溴代甲基环己烷为原料合成有机物庚的合成路线如下：
回答下列问题：
（1）写出甲转化为乙的化学方程式，其反应类型是什么？
（2）写出丙转化成丁的化学方程式，丙可以发生催化氧化反应吗？丙可以与氢氧化钠溶液反应吗？
（3）戊分子中含有的官能团名称是什么？戊生成庚的反应类型是什么？
（4）在催化剂条件下，1 mol庚与氢气发生加成反应，最多能消耗氢气的物质的量是多少？生成物发生酯化反应的条件是什么？
（5）结合以上合成路线，设计以丙炔和1，3－丁二烯为基本原料合成2－羟基丁酸（ ）的路线，补出合成步骤。
H3CC≡CH ……
解析：根据甲的结构简式、乙的分子式可推知甲（ ）在氢氧化钠的乙醇溶液中受热发生消去反应得到乙（ ），根据丁的结构推测， 和水发生加成反应得到丙（ ），而丙在浓硫酸、加热条件下发生消去反应得到丁。
（2） ＋H2O；不能，因为丙中羟基所连碳原子上没有氢原子，不能发生催化氧化反应；不能，因为醇羟基不能与氢氧化钠溶液反应。
（3）羰基和醛基；氧化反应。
（4）1 mol；浓硫酸、加热。
（5）
答案：（1） ＋NaOH ＋NaBr＋H2O；消去反应。
2.乙丙橡胶（英文简称EPR）是以乙烯、丙烯为主要单体的合成橡胶，广泛应用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、润滑油添加剂及其他制品。聚碳酸酯（英文简称PC）是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
EPR橡胶（ ）和PC塑料
（ ）的合成路线如图：
回答下列问题：
（1）A的名称是 。
（2）C的结构简式是 。
（3）下列说法正确的是 （填字母）。
A.反应Ⅲ的原子利用率为100%
B.CH3OH在合成PC塑料的过程中可以循环利用
C.1 mol E与足量金属Na反应，最多可生成22.4 L H2
D.反应Ⅱ为取代反应
（4）反应Ⅰ的化学方程式是 。
（5）已知： ，以D和乙酸为起始原料合成
，无机试剂任选，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，箭头上注明反应试剂和条件）。
解析：EPR橡胶（ ）的单体为CH2CH2和CH2CHCH3，EPR由A、B反应得到，B发生氧化反应生成环氧乙烷，则B为CH2CH2、A为CH2CHCH3；结合PC和碳酸二甲酯的结构，可知C15H16O2的结构简式为
，D与丙酮反应得到C15H16O2，结合D的分子式，可推知D为 ，结合C的分子式，可知A和苯发生加成反应生成C，再结合C的氧化产物，可推知C为 ； 与甲醇反应生成E与碳酸二甲酯的反应为取代反应，可推知E为HOCH2CH2OH。
（2）根据分析可知，C为 。
（3）反应Ⅲ为加成反应，产物只有一种，原子利用率为100%，A正确；生成PC的同时生成甲醇，生成碳酸二甲酯和E时需要甲醇，所以CH3OH在合成PC塑料的过程中可以循环利用，B正确；E为HOCH2CH2OH，1 mol E 与足量金属Na反应，最多可以生成1 mol氢气，气体的体积与温度和压强有关，题中未告知所处状态，无法计算生成氢气的体积，C错误；根据分析可知，反应Ⅱ为加成反应，D错误。
（1）根据上述分析可知，A为CH2CHCH3，名称为丙烯。
（4）反应Ⅰ为D与丙酮反应得到C15H16O2，化学方程式为2 ＋
＋H2O。
（5） 和氢气发生加成反应生成 ， 发生消去反应生成 ， 发生信息中的氧化反应生成OHCCH2CH2CH2CH2CHO，OHCCH2CH2CH2CH2CHO发生加成反应生成HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2OH，
HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2OH和乙酸发生酯化反应生成 ，
因此合成路线为
。
（4）2 ＋ ＋H2O
（5）
答案：（1）丙烯 （2） （3）AB
04
体现·核心价值
1.（2021·湖南高考）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NaHCO3溶液反应有CO2生成
D.环己烷分子中所有碳原子共平面
解析：C 苯与溴水混合后，由于Br2易溶于苯且苯的密度小于水，振荡后静置，上层溶液呈橙红色，A错误；环己醇为环状结构，乙醇为链状结构，二者结构不相似，不属于同系物，B错误；己二酸中含有羧基，与碳酸氢钠反应有CO2生成，C正确；环己烷分子中的碳原子均为饱和碳原子，所有碳原子不可能共平面，D错误。
2.（2022·广东高考）基于生物质资源开发常见的化工原料，是绿色化学的重要研究方向。以化合物Ⅰ为原料，可合成丙烯酸Ⅴ、丙醇Ⅶ等化工产品，进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
（1）化合物Ⅰ的分子式为 ，其环上的取代基是 （写名称）。
解析：化合物Ⅰ的分子式为C5H4O2，其环上的取代基是醛基。
答案：C5H4O2 醛基
（2）已知化合物Ⅱ也能以Ⅱ'的形式存在。根据Ⅱ'的结构特征，分析预测其可能的化学性质，参考①的示例，完成下表。
结构特征 可反应的试剂 反应形成 的新结构 反应类型
① H2 —CH2—CH2— 加成反应
② 氧化反应
③
解析： 中含有醛基、羧基、碳碳双键三种官能团，根据官能团的性质可完成表格。
结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
② Cu（OH）2、 NaOH
③ C2H5OH、 浓H2SO4 酯化反应
（取代反应）
答案：
（其他合理答案也可）
（4）化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应，且1 mol Ⅳ与1 mol化合物a反应得到2 mol Ⅴ，则化合物a为 。
解析：化合物Ⅳ的分子式为C4H4O4，化合物Ⅴ的分子式为C3H4O2，由题意知，Ⅳ→Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应且1 mol Ⅳ与1 mol 化合物a反应得到2 mol Ⅴ，根据原子守恒，可得化合物a为C2H4。
（3）化合物Ⅳ能溶于水，其原因是 。
解析：化合物Ⅳ中含有两个羟基，可以与水形成分子间氢键，所以化合物Ⅳ易溶于水。
答案： 化合物Ⅳ中含有两个羟基，可以与水形成分子间氢键
答案： C2H4
（5）化合物Ⅵ有多种同分异构体，其中含 结构的有 种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为 。
解析：化合物Ⅵ的分子式为C3H6O，不饱和度为1，其中含有 结构的同分异构体有 、CH3CH2CHO 2种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为 。
答案： 2
（6）选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料，参考上述信息，制备高分子化合物Ⅷ的单体。
写出Ⅷ的单体的合成路线（不用注明反应条件）。
解析：
3.（2022·海南高考）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 。
解析：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（ ），即反应类型为取代反应（或磺化反应）。
（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 。
解析：B为一元强酸，室温下B与NaOH溶液反应生成 和H2O，反应的化学方程式为 ＋NaOH ＋H2O。
答案：取代反应（或磺化反应）
＋NaOH ＋H2O
答案：
（3）C的化学名称为 ，D的结构简式为 。
解析：C的结构简式为 ，则化学名称为苯酚，根据分析可知，D的结构简式为 。
（4）E和F可用 （写出试剂）鉴别。
解析：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。
答案：苯酚
答案：FeCl3溶液（或其他合理答案）
（5）X是F的同分异构体，符合下列条件。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
解析：F的分子式为C10H10O4，X是F的同分异构体，X含有苯环和酯基，其核磁共振氢谱有两组峰，说明X只有2种不同环境的H原子，则满足条件的X的结构简式为 或 。
或
答案：
（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 、
。
解析：酸酐能与羟基化合物反应生成酯，
则F与苯甲酸酐反应可生成G、苯甲酸和
水，故M和N的结构简式为 和H2O。
H2O
答案：
（7）设计以 为原料合成 的路线（其他试剂任选）。
已知： ＋CO2
解析：已知 ＋CO2，则以 为原料合成
时，可先将 与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成
， 再依次与NaOH熔融条件下、HCl反应生成
， 再与CH3COCl发生取代反应生成 ，
氧化可得到 ， 再与AlCl3反应可得到 ，则合成路线为
。
答案：
05
评价·核心素养
一、选择题：本题包括10个小题，每小题仅有1个选项符合题意。
1.下列说法不正确的是（ ）
A.有机合成的思路就是通过有机反应构建目标化合物的分子构架，并引入或转化成所需的官能团
B.有机合成过程可以简单表示为基础原料→中间体→目标化合物
C.逆合成分析法可以简单表示为目标化合物→中间体→基础原料
D.为减少污染，有机合成不能使用辅助原料，不能有副产物
解析：D 有机合成中可以使用辅助原料，也可以产生副产物，D项错误。
2.下列说法不正确的是（ ）
A. 可发生消去反应引入碳碳双键
B. 可发生催化氧化反应引入羧基
C.CH3CH2Br可发生取代反应引入羟基
解析：B 中 上无氢原子，故不能发生催化氧化反应生成羧酸，B不正确。
D. 与CH2CH2可发生加成反应引入环
3.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可制得格林试剂RMgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：
＋R—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
解析：D 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。
4.某石油化工产品X的转化关系如图所示，下列判断错误的是（ ）
A.X→Y是加成反应
B.乙酸→W是酯化反应，也是取代反应
C.Y能与钠反应产生氢气
D.W能与NaOH溶液反应，但不能与稀硫酸反应
解析：D X为石油化工产品，并结合图示转化关系可推知X为CH2CH2，Y为C2H5OH，Z为CH3CHO，W为乙酸乙酯。乙酸乙酯与NaOH溶液和稀硫酸均能发生水解反应，D项不正确。
5.“绿色化学”提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（ ）
A.CH2CH2＋ ＋CH3COOH
B.CH2CH2＋Cl2＋Ca（OH）2 ＋CaCl2＋H2O
C.2CH2CH2＋O2
D. ＋HOCH2CH2—O—CH2CH2OH＋2H2O
解析：C 根据原子利用率的定义知，产物中副产物越少，原子利用率越高。分析 4个反应可以看出，C项中无副产物，原子利用率为100%。
6.对氨基苯甲酸可以甲苯为原料合成，已知苯环上的硝基可被还原为氨基：
，产物苯胺还原性强，易被氧化，则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是（ ）
A.甲苯 X Y 对氨基苯甲酸
B.甲苯 X Y 对氨基苯甲酸
C.甲苯 X Y 对氨基苯甲酸
D.甲苯 X Y 对氨基苯甲酸
解析：A 由甲苯制取产物时，需发生硝化反应引入硝基；将硝基还原得到氨基，将甲基氧化得到羧基，但氨基易被氧化，故甲基氧化为羧基应在硝基还原之前，否则生成的氨基也会被氧化，故先进行硝化反应，再将甲基氧化为羧基，最后将硝基还原为氨基。另外还要注意—CH3为邻、对位取代定位基，而 —COOH 为间位取代定位基，B、C、D均错。
7.某有机化合物D的结构为 ，是一种常见的有机溶剂，它可以通过下列三步反应制得：烃A B C D。下列相关说法中不正确的是（ ）
A.烃A为乙烯
B.反应①、②、③的反应类型依次为加成反应、取代反应、取代反应
C.反应③为了加快反应速率可以快速升温至170 ℃
D.化合物D属于醚
解析：C 根据D的结构简式可知C是乙二醇，所以B是1，2－二溴乙烷，则A是乙烯，A正确；反应①、②、③的反应类型依次为加成反应、取代反应、取代反应，B正确；反应③如果快速升温至170 ℃会发生分子内脱水反应，C错误；D分子中含有醚键，属于醚，D正确。
8.某同学设计了由乙醇合成乙二醇的路线，如图所示。下列说法正确的是（ ）
乙醇 X Y 乙二醇
A.X易发生取代反应
B.等物质的量的乙醇、X完全燃烧，消耗氧气的量相同
C.步骤②需要在氢氧化钠的醇溶液中反应
D.步骤①的反应类型是水解反应
解析：B 乙醇在步骤①发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴单质发生加成反应生成1，2－二溴乙烷，1，2－二溴乙烷在步骤②发生水解反应生成乙二醇。X为乙烯，含有碳碳双键，易发生加成反应，A错误；乙醇燃烧耗氧部分为C2H4，因此等物质的量的乙醇、乙烯完全燃烧，消耗氧气的量相同，B正确；步骤②为1，2－二溴乙烷水解生成乙二醇，反应条件为氢氧化钠水溶液、加热，C错误；步骤①为乙醇发生消去反应生成乙烯，D错误。
9.某物质转化关系如图所示，下列有关说法不正确的是（ ）
A.化合物A中一定含有的官能团是醛基、
羧基和碳碳双键
B.由A生成E发生还原反应
C.F的结构简式可表示为
D.由B生成D发生加成反应
解析：A 根据转化关系，可知A能与NaHCO3反应，则A中一定含有—COOH；A与银氨溶液反应生成B，则A中一定含有—CHO或HCOO—；B能与溴水发生加成反应，则B中可能含有 或—C≡C—；A与H2加成生成E，E在H＋、加热条件下生成的F是环状化合物，E应该是发生分子内酯化反应；推断A可能是OHC—CHCH—COOH或OHC—C≡C—COOH，A项不正确。
10.某药物中间体合成路线如图（部分产物已略去），已知A能发生银镜反应，下列说法正确的是（ ）
A.A的结构简式为
B.B中含有羟基
D.E发生消去反应的条件是浓硫酸、加热
C.步骤⑤的反应类型是加成反应
解析：D 由逆合成分析法可知，E发生分子内酯化反应生成 ，可知E为HOCH2CH2C（CH3）2COOH，D为HOCH2CH2C（CH3）2COONa，A与乙酸反应生成B，B发生催化氧化反应生成C，C发生水解反应得到D，则C为CH3COOCH2CH2C（CH3）2COOH，B为CH3COOCH2CH2C（CH3）2CHO，则A为HOCH2CH2C（CH3）2CHO，以此来解答。根据上述分析，A的结构简式为HOCH2CH2C（CH3）2CHO，A错误；B为CH3COOCH2CH2C（CH3）2CHO，分子中含酯基、醛基，不含羟基，B错误；步骤⑤是E发生的分子内酯化反应，属于取代反应，C错误；E含—OH，且与羟基相连碳原子的邻位碳原子含有氢原子，故在浓硫酸、加热条件下可发生消去反应，D正确。
11.香豆素类化合物在药物中应用广泛。香豆素类化合物W的合成路线如图。
二、非选择题：本题包括3个小题。
已知：ⅰ. ＋H2O
ⅱ.—CHO＋ ＋H2O
ⅲ.R1—CHCH—R2 R1COOH＋R2COOH
（1）A→B的化学方程式是 。
（2）D的分子式是 。
（3）条件①是 。
（4）F的结构简式是 。
（5）1 mol J可以生成2 mol K，J的结构简式是 。
（6）下列说法不正确的是 （填字母）。
a.可以用酸性KMnO4溶液鉴别E和G
b.G可以发生加聚反应、还原反应和取代反应
c.1 mol P最多可以和5 mol H2反应
（7）M为线型不稳定分子，M→P经过两步反应，R苯环上的一氯代物有3种。
①R的结构简式是 。
②R→P的化学反应类型是 。
解析：（6）E为 ，G为 ， E含有醛基，G含有碳碳双键，都能被酸性KMnO4溶液氧化，不能鉴别二者，a错误；G为 ，含有碳碳双键，可以发生加聚反应，苯环与碳碳双键能与氢气发生加成反应，属于还原反应，含有的酰胺基、苯环等可以发生取代反应，b正确；P分子含有的1个苯环、1个羰基能与氢气发生加成反应，1 mol P最多可以和4 mol H2反应，c错误。
（7）M为线型不稳定分子，M的结构简式为
OCCCO，M→P经过两步反应，均发生加成反应，而R苯环上的一氯代物有3种，则酚羟基先与M发生加成反应，故R的结构简式为
。
答案：（1） ＋HNO3 ＋H2O
（2）C7H5Br2O2N （3）氢氧化钠水溶液、加热 （4）
（5） （6）ac （7）① ②加成反应
12.化合物G可用于药用多肽的结构修饰，其人工合成路线如下：
（1）A分子中碳原子的杂化轨道类型为 。
（2）B→C的反应类型为 。
（3）D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分子中含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化。
（4）F的分子式为C12H17NO2，其结构简式为 。
（5）已知： （R和R'表示烃基或氢，R″表示烃基）；
。
写出以 和CH3MgBr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）。
解析：A 和CH3I发生取代反应生成B ；B和SOCl2发生取代反应生成C ；C和CH3OH发生酯化反应生成D
；D和NH2OH发生反应生成E ；E经过还原反应转化为F，F再转化为G，其中F和G的分子式都是C12H17NO2，则F为
，F和G互为手性异构体。
（3）D的分子式为C12H14O3，其一种同分异构体在碱性条件下水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化，说明该同分异构体为酯，且水解产物都含有醛基，则水解产物中，有一种是甲酸，另外一种含有羟基和醛基，该同分异构体属于甲酸酯；同时，该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子，则该同分异构体的结构简式为 。
的第二个反应可知， 可以转化为 ，根据流程图中D→E的反应可知， 和NH2OH反应生成 ，即可得合成路线。
（5）根据已知信息中的第一个反应可知， 与CH3MgBr反应生成 ， 再被氧化为 ，根据已知信息中
答案：（1）sp2和sp3 （2）取代反应
（3）
（4）
（5）
13.我国化学家首次实现了膦催化的（3＋2）环加成反应，并依据该反应，发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。
已知（3＋2）环加成反应：
CH3C≡C—E1＋E2—CH
CH2
（E1、E2可以是—COR或—COOR）
回答下列问题：
（1）茅苍术醇的分子式为 ，所含官能团名称为 ，分子中手性碳原子（连有四个不同的原子或原子团）的数目为 。
解析：由茅苍术醇的结构简式，可知其分子式为C15H26O，所含官能团的名称为碳碳双键、羟基。分子中有如图所示 3个手性碳原子。
（2）化合物B的核磁共振氢谱中有 组吸收峰；其满足以下条件的同分异构体（不考虑手性异构）数目为 。
①分子中含有碳碳三键和乙酯基（—COOCH2CH3）
②分子中有连续四个碳原子在一条直线上
写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式： 。
解析：化合物B中含有2种不同化学环境的氢原子，故其核磁共振氢谱有2组吸收峰。满足要求的B的同分异构体可以为C—C—C—C≡C—、
、 、 、C—C≡C—C—C—与—COOCH2CH3相连而成，共有5种。碳碳三键与乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2C≡C—COOCH2CH3、 。
（3）C→D的反应类型为 。
解析：C→D为C中的碳碳双键与H2的加成反应或还原反应。
（4）D→E的化学方程式为 ， 除E外该反应另一产物的系统命名为 。
解析：D→E为酯和醇的酯交换反应，化学方程式为 ＋CH3OH
＋（CH3）3C—OH。
（5）下列试剂分别与F和G反应，可生成相同环状产物的是 （填字母）。
a.Br2 b.HBr c.NaOH溶液
解析：a项，Br2与碳碳双键加成，2个Br原子分别加在碳碳双键的2个碳原子上，二者所得产物不同，错误；b项，HBr与碳碳双键加成，H、Br加在碳碳双键碳原子上，各有两种产物，都可以得到 ，正确；c项，NaOH溶液使酯基发生水解反应，二者所得产物不同，错误。
答案：（1）C15H26O 碳碳双键、羟基 3 （2）2 5
、CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3
（3）加成反应（或还原反应）
（4）
＋（CH3）3COH 2－甲基－2－丙醇
（5）b
（6）参考以上合成路线及条件，选择两种链状不饱和酯，通过两步反应合成化合物M，在方框中写出路线流程图（其他试剂任选）。
解析：CH3C≡CCOOCH3＋CH2CHCOOCH2CH3
（或CH3C≡CCOOCH2CH3＋CH2CHCOOCH3
）（Pd/C写成Ni等合理催化剂亦可）
感谢您的观看！
第六节 有机合成
1.能基于官能团、价键类型、特点及反应规律分析和推断含有典型官能团的有机化合物的化学性质，能根据有关信息书写相应的化学方程式。
2.能综合应用有关知识完成有机化合物推断、官能团检验、有机合成路线设计等任务。
3.能参与环境保护等与有机化合物性质应用相关的社会性议题的讨论，并做出有科学依据的判断、评价和决策。
目录
CONTENTS
1.夯实·必备知识
2.突破·关键能力
3.形成·学科素养
4.体现·核心价值
5.评价·核心素养
01
夯实·必备知识
考点一 有机合成的主要任务
1.有机合成中碳骨架的构建
（1）碳链增长的反应：加聚反应、缩聚反应、酯化反应等。
（2）碳链减短的反应：烷烃的裂化反应；酯类、糖类、蛋白质等的水解反应等。
（3）常见由链成环的方法
①二元醇成环，如HOCH2CH2OH ＋H2O。
③氨基酸成环，如H2NCH2CH2COOH ＋H2O。
④二元羧酸成环，如HOOCCH2CH2COOH ＋H2O。
⑤利用题目所给信息成环，如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环： ＋
。
②羟基酸酯化成环，如
2.有机合成中官能团的转化
（1）官能团的引入
官能团 引入方法
碳卤键 ①烃、酚的取代；②不饱和烃与HX、X2的加成；
③醇与氢卤酸（HX）的取代
羟基 ①烯烃与水加成；②醛、酮与氢气加成；
③卤代烃在碱性条件下的水解；④酯的水解；
⑤葡萄糖发酵产生乙醇
碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去；②炔烃的不完全加成；
③烷烃的裂化
官能团 引入方法
碳氧双键 ①醇的催化氧化；
②连在同一个碳上的两个羟基脱水；
③低聚糖和多糖水解可引入醛基；④含碳碳三键的物质与水加成
羧基 ①醛基氧化；②酯、多肽、蛋白质、羧酸盐的水解
苯环上引入不同的官能团 ①卤代：X2和Fe（或X2和FeX3）；
②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热；
③烃基氧化；
④先卤代后水解
（2）官能团的消除
①通过加成反应消除不饱和键（双键、三键、苯环）。
②通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。
③通过加成或氧化反应消除醛基。
④通过水解反应消除酯基、酰胺基、碳卤键。
（3）官能团的改变
①利用官能团的衍生关系进行衍变，如
R—CH2OH R—CHO R—COOH。
②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如
CH3CH2OH CH2CH2
ClCH2—CH2Cl HO—CH2—CH2—OH。
③通过某种手段改变官能团的位置，如
。
（4）官能团的保护
如：
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反应，把—OH变为—ONa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：碳碳双键容易被氧化，在氧化其他基团前，可以利用其与HCl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。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）消去反应可以引入双键，加成反应也可以引入双键。（ ）
答案：√
（2）一定条件下，可以通过取代反应由溴乙烷制备乙醇。（ ）
答案：√
（3）丙烯中既可以引入碳卤键也可以引入羟基。（ ）
答案：√
（4）加聚反应可以使有机物碳链增长，取代反应不能。（ ）
答案：×
（5）制取氯乙烷时，可以用乙烷和氯气在光照时反应，也可以利用乙烯和氯化氢发生加成反应。（ ）
答案：×
2.在有机合成中，常会将官能团消除或增加，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：CH2CH2
B.溴乙烷→乙醇：CH3CH2Br CH2CH2 CH3CH2OH
C.1－溴丁烷→1－丁炔：CH3（CH2）2CH2Br
CH3CH2CHCH2 CH3CH2C≡CH
D.乙烯→乙炔：CH2CH2 CH≡CH
解析：B 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。
3.以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图，则下列说法正确的是（ ）
A.A的结构简式是
B.①②的反应类型分别是取代反应、消去反应
D.酸性KMnO4溶液褪色可证明 已完全转化为
C.反应②③的条件分别是浓硫酸加热、光照
解析：B 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条件下的消去反应；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，环戊二烯也含碳碳双键，二者均能使KMnO4溶液褪色，则酸性KMnO4溶液褪色，不能证明环戊烷已完全转化成环戊二烯。
4.4－溴甲基－1－环己烯的一种合成路线如下：
W X
Y Z
下列说法正确的是（ ）
A.化合物W、X、Y、Z中均有一个手性碳原子
B.①、②、③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
解析：B A项，X、Y、Z连接支链的碳原子连接4个不同的原子或原子团，为手性碳原子，W中没有手性碳原子，错误；B项，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，正确；C项，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进行，错误；D项，Y含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，错误。
考点二 有机合成路线的设计与实施
1.逆合成分析法分析合成路线
（1）基本思路
逆推法示意图：
在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标分子的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料。当得到几条不同的合成路线时，就需要通过优选确定最佳合成路线。
（2）一般程序
2.有机合成路线的设计与选择
（1）合成步骤较少，副反应少，反应产率高。
（2）原料、溶剂和催化剂尽可能价廉易得、低毒。
（3）反应条件温和，操作简便，产物易于分离提纯。
（4）污染排放少等。
1.乙酸是醋的主要成分，而醋几乎贯穿了整个人类文明史。
（1）工业上大量使用的乙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。
答案：合成路线如下：
CH2CH2 CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH。
（2）目前出现了乙烯直接氧化得到乙酸的方法：由乙烯在催化剂（如氯化钯PdCl）存在的条件下，与氧气发生反应生成。假定有机合成路线中每一步反应的产率为70%，试比较上述两种合成路线的总产率。哪种合成路线最优？
答案：（1）中合成路线的产率为70%×70%×70%＝34.3%，小于（2）中合成路线的70%，故（2）中合成路线最优。
2.请设计以CH2CHCH3为主要原料（无机试剂任选）制备CH3CH（OH）COOH的合成路线流程图（须注明反应条件）。
答案：CH2CHCH3
。
3.苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料。请设计合理方案，以苯甲醛和乙醇为主要原料（无机试剂任选），合成苯乙酸乙酯（ ）。
已知：①R—Br＋NaCNR—CN＋NaBr；
②R—CN R—COOH。
答案：
4.请设计合理方案用 合成 （无机试剂任选，用反应流程图表示，并注明反应条件）。
已知：R—CHCH2 R—CH2—CH2—Br。
答案：
。
02
突破·关键能力
有机合成与推断
1.用N－杂环卡宾碱（NHC base）作为催化剂，可合成多环化合物。右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 。
解析：结合A→B的反应条件、A的分子式及B的结构简式可知，A的结构简式为 ，其化学名称为苯甲醇。
（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 。
解析：反应②为苯甲醛与乙醛发生的羟醛缩合反应，该反应分两步进行，第一步通过加成反应生成 ，第二步发生消去反应得到
。
答案：苯甲醇
答案：消去反应
（3）写出C与Br2/CCl4反应产物的结构简式 。
解析：由C的结构简式可知，C分子中存在碳碳双键，其与Br2/CCl4发生加成反应生成的物质的结构简式为 。
（4）E的结构简式为 。
解析：结合B、F的结构简式及E的分子式可知，E的结构简式为 ，苯甲醛先与E在强碱作用下反应得到 ，接着被还原为 。
答案：
答案：
（6）化合物X是C的同分异构体，可发生银镜反应，与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸，写出X的结构简式 。
解析：X是C的同分异构体，可发生银镜反应，说明X中含有醛基。结合苯甲醛、苯乙烯遇到酸性高锰酸钾均会转化为苯甲酸，化合物X与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸，可知化合物X为芳香化合物，且有两个取代基，并处于对位，故满足条件的X的结构简式为 。
（5）H中含氧官能团的名称是 。
解析：由H的结构简式可知，H中含氧官能团的名称为硝基、酯基、（酮）羰基。
答案：硝基、酯基、（酮）羰基
答案：
（7）如果要合成H的类似物H’（ ），参照上述合成路线，写出相应的D'和G'的结构简式 、
。H'分子中有 个手性碳（碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳）。
解析：对比H的结构简式 与H'的结构简式 可知，将D中的苯环替换为 可得D'的结构简式为 ；同理将G中的苯环替换为氢原子可得G'的结构简式为 。根据手性碳的定义可知，手性碳原子必须是饱和碳原子，则满足条件的手性碳用“*”表示如图 。
答案：
5
2.支气管扩张药物特布他林（H）的一种合成路线如下：
A B（C9H10O4）
E（C22H20O3） F（C22H19BrO3）
G（C33H35NO3）
Ⅰ.PhOH＋PhCH2Cl PhOCH2Ph PhOH （Ph—＝苯基）
Ⅱ.PhCOOC2H5＋
已知：
Ⅲ.R1Br＋R2NHCH2Ph
R1，R2＝烷基
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的结构简式为 ；E→F的化学方程式为 。
（4）H的同分异构体中，仅含有—OCH2CH3、—NH2和苯环结构的有 种。
（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）CH3COOC2H5 ＋Br2
＋HBr
（4）6
（5）
1.根据转化关系推断有机物的类别
有机综合推断题常以框图或变相框图的形式呈现一系列物质的衍变关系，经常是在一系列衍变关系中有部分产物已知或衍变条件已知，因而解答此类问题的关键是熟悉烃及各种衍生物之间的转化关系及转化条件。
如图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则：
①A为醇，B为醛，C为羧酸，D为酯。
②A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同。
③A分子中含—CH2OH结构。
醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间的相互转化关系如图所示：
2.根据特征现象推知官能团种类
反应现象 思考方向
溴水褪色 可能含有碳碳双键、碳碳三键或酚羟基、醛基等
酸性高锰酸钾溶液褪色 可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、酚羟基或有机物为苯的同系物等
遇氯化铁溶液显紫色 含有酚羟基
生成银镜或砖红色沉淀 含有醛基或甲酸酯基
与钠反应产生H2 可能含有羟基或羧基
加入碳酸氢钠溶液产生CO2 含有羧基
加入浓溴水产生白色沉淀 含有酚羟基
3.根据反应条件推断有机反应类型
反应条件 思考方向
氯气、光照 烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代
液溴、催化剂 苯及其同系物发生苯环上的取代
浓溴水 碳碳双键和碳碳三键的加成、酚的取代、醛的氧化
氢气、催化剂、加热 苯、醛、酮的加成
氧气、催化剂、加热 某些醇的氧化、醛的氧化
酸性高锰酸钾溶液或 酸性重铬酸钾溶液 烯、炔、苯的同系物、醛、醇等的氧化
反应条件 思考方向
银氨溶液或新制的氢氧化铜 醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等的氧化
氢氧化钠溶液、加热 卤代烃水解、酯的水解等
氢氧化钠的醇溶液、加热 卤代烃的消去
浓硫酸，加热 醇的消去、醇和羧酸的酯化
浓硝酸、浓硫酸，加热 苯环上的取代
稀硫酸，加热 酯的水解、二糖和多糖等的水解
氢卤酸（HX），加热 醇的取代
4.根据有机反应中定量关系推断
（1）烃和卤素单质的取代：取代1 mol 氢原子，消耗1 mol 卤素单质（X2）。
（2） 的加成：与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量之比为1∶1反应。
（3）含—OH的有机物与Na反应时：2 mol —OH生成 1 mol H2。
（4）1 mol —CHO对应2 mol Ag；或1 mol —CHO对应1 mol Cu2O（注意：HCHO中相当于有2个—CHO）。
②RCH2OH CH3COOCH2R
M M＋42
③RCOOH RCOOCH2CH3
M M＋28
（关系式中M代表第一种有机物的相对分子质量）
（5）物质转化过程中相对分子质量的变化：
①RCH2OHRCHORCOOH
M M－2 M＋14
5.根据官能团的衍变推断反应类型
1.苯酚是一种重要的工业原料，其合成有机物G的路线如图：
已知：①
② ＋
（2）Ⅰ中K2CO3的作用为 。
（3）Ⅲ中反应ⅱ的化学方程式为 。
（4）已知Ⅳ中反应ⅰ为还原反应，则反应ⅱ的反应类型为 。
（5）F的结构简式为 。
（1）G中官能团的名称为 。
（6）H是C的同分异构体，且符合下列条件的同分异构体有 种（不考虑立体异构）。
①苯环有两个取代基 ②1 mol H可与2 mol NaHCO3反应
解析：根据题干流程图中E的结构简式和E到F的转化条件并结合已知信息②可知，F的结构简式为 ；根据已知信息①可知，反应Ⅲ中ⅰ生成的产物为 ；已知Ⅳ中反应ⅰ为还原反应即为酮羰基转化为醇羟基即生成 。
（6）由题干流程图可知，C的分子式为C11H12O4，H是C的同分异构体，且符合下列条件①苯环有两个取代基，②1 mol H可与2 mol NaHCO3反应即含有2个—COOH，则两个取代基可能为—CH3和
—CH2CH（COOH）2、—CH3和—CH（COOH）CH2COOH、—CH3和—C（COOH）2CH3、—CH2CH3和—CH（COOH）2、—CH2COOH和
—CH2CH2COOH、—CH2COOH和—CH（CH3）COOH、—COOH和—CH2CH2CH2COOH、—COOH和—CH2CH（CH3）COOH、—COOH和—CH（COOH）CH2CH3、—COOH和—CH（CH3）CH2COOH、—COOH和
—C（CH3）2COOH共11种组合，每一种组合又有邻、间、对三种位置关系，故符合条件的同分异构体有11×3＝33种。
答案：（1）醚键、酯基 （2）消耗生成的 HI，提高产率
（3） ＋
（4）消去反应
（5） （6）33
2.8－羟基喹啉可用作医药中间体，其合成路线如图。回答下列问题：
② ＋ ＋H2O
回答下列问题：
（1）A→B的反应类型为 ，B的名称是 ，G的结构简式为 。
（2）J→K的化学方程式为 。
（3）化合物J的同分异构体中能同时满足下列条件的有 种。
①苯环上有两个取代基 ②含有—NH2
已知：①D分子结构中含有醛基
③能与FeCl3溶液发生显色反应且能发生银镜反应
（4）合成8－羟基喹啉时，F发生 （填“氧化”或“还原”）反应，同时生成水。当有1 mol H2O生成时，产物中8－羟基喹啉的物质的量为 mol。
（5）综合上述信息，写出由 和 （Ar为芳基）制备
的合成路线（其他试剂任选）。
解析：A的分子式为C3H6，A的不饱和度为1，A与Cl2高温反应生成B，B与Br2的CCl4发生加成反应生成C，C发生水解反应生成甘油，甘油的结构简式为HOCH2CH（OH）CH2OH，则C的结构简式为CH2ClCHBrCH2Br，B的结构简式为CH2CHCH2Cl，A→B为取代反应，则A的结构简式为CH3CHCH2；甘油在浓硫酸、加热时消去2个“H2O”生成D，D含有醛基，根据E→F→G和D＋G→J，结合E、F、G的分子式以及J的结构简式，D＋G→J为加成反应，则D的结构简式为CH2CHCHO，E的结构简式为 、F的结构简式为 、G的结构简
式为 ；J的分子式为C9H11NO2，K的分子式为C9H9NO，J→K的过程中脱去1个“H2O”，结合J→K的反应条件和题给已知①，J→K先发生加成反应、后发生消去反应，则K的结构简式为 。
（3）J的分子式为C9H11NO2，其同分异构体中，能与FeCl3溶液发生显色反应且能发生银镜反应，则含有酚羟基和醛基，同时含有—NH2，又苯环上有两个取代基，则除酚羟基外，另一个基团为
—CH（CHO）CH2NH2、—CH（NH2）CH2CHO、—CH2CH（NH2）CHO、
共4种，4种基团分别与酚羟基有邻、间、对3种结构，满足条件的同分异构体数目为4×3＝12种。
（4）合成8－羟基喹啉时，F的—NO2发生还原反应，
同时生成水，反应的化学方程式为3 ＋ 3 ＋
，因此当有1 mol H2O生成时，产物中8－羟基喹啉的物质的量为1.5 mol。
（2） ＋H2O
（3）12 （4）还原 1.5
（5）
。
答案：（1）取代反应 3－氯－1－丙烯
03
形成·学科素养
1.庚酸酮类药物可用于治疗再生障碍性贫血、骨质疏松症等消耗性疾病。庚
（ ）是合成该类药物的重要中间体。
以溴代甲基环己烷为原料合成有机物庚的合成路线如下：
回答下列问题：
（1）写出甲转化为乙的化学方程式，其反应类型是什么？
（2）写出丙转化成丁的化学方程式，丙可以发生催化氧化反应吗？丙可以与氢氧化钠溶液反应吗？
（3）戊分子中含有的官能团名称是什么？戊生成庚的反应类型是什么？
（4）在催化剂条件下，1 mol庚与氢气发生加成反应，最多能消耗氢气的物质的量是多少？生成物发生酯化反应的条件是什么？
（5）结合以上合成路线，设计以丙炔和1，3－丁二烯为基本原料合成2－羟基丁酸（ ）的路线，补出合成步骤。
H3CC≡CH ……
解析：根据甲的结构简式、乙的分子式可推知甲（ ）在氢氧化钠的乙醇溶液中受热发生消去反应得到乙（ ），根据丁的结构推测， 和水发生加成反应得到丙（ ），而丙在浓硫酸、加热条件下发生消去反应得到丁。
（2） ＋H2O；不能，因为丙中羟基所连碳原子上没有氢原子，不能发生催化氧化反应；不能，因为醇羟基不能与氢氧化钠溶液反应。
（3）羰基和醛基；氧化反应。
（4）1 mol；浓硫酸、加热。
（5）
答案：（1） ＋NaOH ＋NaBr＋H2O；消去反应。
2.乙丙橡胶（英文简称EPR）是以乙烯、丙烯为主要单体的合成橡胶，广泛应用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、润滑油添加剂及其他制品。聚碳酸酯（英文简称PC）是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
EPR橡胶（ ）和PC塑料
（ ）的合成路线如图：
回答下列问题：
（1）A的名称是 。
（2）C的结构简式是 。
（3）下列说法正确的是 （填字母）。
A.反应Ⅲ的原子利用率为100%
B.CH3OH在合成PC塑料的过程中可以循环利用
C.1 mol E与足量金属Na反应，最多可生成22.4 L H2
D.反应Ⅱ为取代反应
（4）反应Ⅰ的化学方程式是 。
（5）已知： ，以D和乙酸为起始原料合成
，无机试剂任选，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，箭头上注明反应试剂和条件）。
解析：EPR橡胶（ ）的单体为CH2CH2和CH2CHCH3，EPR由A、B反应得到，B发生氧化反应生成环氧乙烷，则B为CH2CH2、A为CH2CHCH3；结合PC和碳酸二甲酯的结构，可知C15H16O2的结构简式为
，D与丙酮反应得到C15H16O2，结合D的分子式，可推知D为 ，结合C的分子式，可知A和苯发生加成反应生成C，再结合C的氧化产物，可推知C为 ； 与甲醇反应生成E与碳酸二甲酯的反应为取代反应，可推知E为HOCH2CH2OH。
（2）根据分析可知，C为 。
（3）反应Ⅲ为加成反应，产物只有一种，原子利用率为100%，A正确；生成PC的同时生成甲醇，生成碳酸二甲酯和E时需要甲醇，所以CH3OH在合成PC塑料的过程中可以循环利用，B正确；E为HOCH2CH2OH，1 mol E 与足量金属Na反应，最多可以生成1 mol氢气，气体的体积与温度和压强有关，题中未告知所处状态，无法计算生成氢气的体积，C错误；根据分析可知，反应Ⅱ为加成反应，D错误。
（1）根据上述分析可知，A为CH2CHCH3，名称为丙烯。
（4）反应Ⅰ为D与丙酮反应得到C15H16O2，化学方程式为2 ＋
＋H2O。
（5） 和氢气发生加成反应生成 ， 发生消去反应生成 ， 发生信息中的氧化反应生成OHCCH2CH2CH2CH2CHO，OHCCH2CH2CH2CH2CHO发生加成反应生成HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2OH，
HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2OH和乙酸发生酯化反应生成 ，
因此合成路线为
。
（4）2 ＋ ＋H2O
（5）
答案：（1）丙烯 （2） （3）AB
04
体现·核心价值
1.（2021·湖南高考）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NaHCO3溶液反应有CO2生成
D.环己烷分子中所有碳原子共平面
解析：C 苯与溴水混合后，由于Br2易溶于苯且苯的密度小于水，振荡后静置，上层溶液呈橙红色，A错误；环己醇为环状结构，乙醇为链状结构，二者结构不相似，不属于同系物，B错误；己二酸中含有羧基，与碳酸氢钠反应有CO2生成，C正确；环己烷分子中的碳原子均为饱和碳原子，所有碳原子不可能共平面，D错误。
2.（2022·广东高考）基于生物质资源开发常见的化工原料，是绿色化学的重要研究方向。以化合物Ⅰ为原料，可合成丙烯酸Ⅴ、丙醇Ⅶ等化工产品，进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
（1）化合物Ⅰ的分子式为 ，其环上的取代基是 （写名称）。
解析：化合物Ⅰ的分子式为C5H4O2，其环上的取代基是醛基。
答案：C5H4O2 醛基
（2）已知化合物Ⅱ也能以Ⅱ'的形式存在。根据Ⅱ'的结构特征，分析预测其可能的化学性质，参考①的示例，完成下表。
结构特征 可反应的试剂 反应形成 的新结构 反应类型
① H2 —CH2—CH2— 加成反应
② 氧化反应
③
解析： 中含有醛基、羧基、碳碳双键三种官能团，根据官能团的性质可完成表格。
结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
② Cu（OH）2、 NaOH
③ C2H5OH、 浓H2SO4 酯化反应
（取代反应）
答案：
（其他合理答案也可）
（4）化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应，且1 mol Ⅳ与1 mol化合物a反应得到2 mol Ⅴ，则化合物a为 。
解析：化合物Ⅳ的分子式为C4H4O4，化合物Ⅴ的分子式为C3H4O2，由题意知，Ⅳ→Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应且1 mol Ⅳ与1 mol 化合物a反应得到2 mol Ⅴ，根据原子守恒，可得化合物a为C2H4。
（3）化合物Ⅳ能溶于水，其原因是 。
解析：化合物Ⅳ中含有两个羟基，可以与水形成分子间氢键，所以化合物Ⅳ易溶于水。
答案： 化合物Ⅳ中含有两个羟基，可以与水形成分子间氢键
答案： C2H4
（5）化合物Ⅵ有多种同分异构体，其中含 结构的有 种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为 。
解析：化合物Ⅵ的分子式为C3H6O，不饱和度为1，其中含有 结构的同分异构体有 、CH3CH2CHO 2种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为 。
答案： 2
（6）选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料，参考上述信息，制备高分子化合物Ⅷ的单体。
写出Ⅷ的单体的合成路线（不用注明反应条件）。
解析：
3.（2022·海南高考）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 。
解析：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（ ），即反应类型为取代反应（或磺化反应）。
（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 。
解析：B为一元强酸，室温下B与NaOH溶液反应生成 和H2O，反应的化学方程式为 ＋NaOH ＋H2O。
答案：取代反应（或磺化反应）
＋NaOH ＋H2O
答案：
（3）C的化学名称为 ，D的结构简式为 。
解析：C的结构简式为 ，则化学名称为苯酚，根据分析可知，D的结构简式为 。
（4）E和F可用 （写出试剂）鉴别。
解析：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。
答案：苯酚
答案：FeCl3溶液（或其他合理答案）
（5）X是F的同分异构体，符合下列条件。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
解析：F的分子式为C10H10O4，X是F的同分异构体，X含有苯环和酯基，其核磁共振氢谱有两组峰，说明X只有2种不同环境的H原子，则满足条件的X的结构简式为 或 。
或
答案：
（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 、
。
解析：酸酐能与羟基化合物反应生成酯，
则F与苯甲酸酐反应可生成G、苯甲酸和
水，故M和N的结构简式为 和H2O。
H2O
答案：
（7）设计以 为原料合成 的路线（其他试剂任选）。
已知： ＋CO2
解析：已知 ＋CO2，则以 为原料合成
时，可先将 与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成
， 再依次与NaOH熔融条件下、HCl反应生成
， 再与CH3COCl发生取代反应生成 ，
氧化可得到 ， 再与AlCl3反应可得到 ，则合成路线为
。
答案：
05
评价·核心素养
一、选择题：本题包括10个小题，每小题仅有1个选项符合题意。
1.下列说法不正确的是（ ）
A.有机合成的思路就是通过有机反应构建目标化合物的分子构架，并引入或转化成所需的官能团
B.有机合成过程可以简单表示为基础原料→中间体→目标化合物
C.逆合成分析法可以简单表示为目标化合物→中间体→基础原料
D.为减少污染，有机合成不能使用辅助原料，不能有副产物
解析：D 有机合成中可以使用辅助原料，也可以产生副产物，D项错误。
2.下列说法不正确的是（ ）
A. 可发生消去反应引入碳碳双键
B. 可发生催化氧化反应引入羧基
C.CH3CH2Br可发生取代反应引入羟基
解析：B 中 上无氢原子，故不能发生催化氧化反应生成羧酸，B不正确。
D. 与CH2CH2可发生加成反应引入环
3.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可制得格林试剂RMgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：
＋R—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
解析：D 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。
4.某石油化工产品X的转化关系如图所示，下列判断错误的是（ ）
A.X→Y是加成反应
B.乙酸→W是酯化反应，也是取代反应
C.Y能与钠反应产生氢气
D.W能与NaOH溶液反应，但不能与稀硫酸反应
解析：D X为石油化工产品，并结合图示转化关系可推知X为CH2CH2，Y为C2H5OH，Z为CH3CHO，W为乙酸乙酯。乙酸乙酯与NaOH溶液和稀硫酸均能发生水解反应，D项不正确。
5.“绿色化学”提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（ ）
A.CH2CH2＋ ＋CH3COOH
B.CH2CH2＋Cl2＋Ca（OH）2 ＋CaCl2＋H2O
C.2CH2CH2＋O2
D. ＋HOCH2CH2—O—CH2CH2OH＋2H2O
解析：C 根据原子利用率的定义知，产物中副产物越少，原子利用率越高。分析 4个反应可以看出，C项中无副产物，原子利用率为100%。
6.对氨基苯甲酸可以甲苯为原料合成，已知苯环上的硝基可被还原为氨基：
，产物苯胺还原性强，易被氧化，则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是（ ）
A.甲苯 X Y 对氨基苯甲酸
B.甲苯 X Y 对氨基苯甲酸
C.甲苯 X Y 对氨基苯甲酸
D.甲苯 X Y 对氨基苯甲酸
解析：A 由甲苯制取产物时，需发生硝化反应引入硝基；将硝基还原得到氨基，将甲基氧化得到羧基，但氨基易被氧化，故甲基氧化为羧基应在硝基还原之前，否则生成的氨基也会被氧化，故先进行硝化反应，再将甲基氧化为羧基，最后将硝基还原为氨基。另外还要注意—CH3为邻、对位取代定位基，而 —COOH 为间位取代定位基，B、C、D均错。
7.某有机化合物D的结构为 ，是一种常见的有机溶剂，它可以通过下列三步反应制得：烃A B C D。下列相关说法中不正确的是（ ）
A.烃A为乙烯
B.反应①、②、③的反应类型依次为加成反应、取代反应、取代反应
C.反应③为了加快反应速率可以快速升温至170 ℃
D.化合物D属于醚
解析：C 根据D的结构简式可知C是乙二醇，所以B是1，2－二溴乙烷，则A是乙烯，A正确；反应①、②、③的反应类型依次为加成反应、取代反应、取代反应，B正确；反应③如果快速升温至170 ℃会发生分子内脱水反应，C错误；D分子中含有醚键，属于醚，D正确。
8.某同学设计了由乙醇合成乙二醇的路线，如图所示。下列说法正确的是（ ）
乙醇 X Y 乙二醇
A.X易发生取代反应
B.等物质的量的乙醇、X完全燃烧，消耗氧气的量相同
C.步骤②需要在氢氧化钠的醇溶液中反应
D.步骤①的反应类型是水解反应
解析：B 乙醇在步骤①发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴单质发生加成反应生成1，2－二溴乙烷，1，2－二溴乙烷在步骤②发生水解反应生成乙二醇。X为乙烯，含有碳碳双键，易发生加成反应，A错误；乙醇燃烧耗氧部分为C2H4，因此等物质的量的乙醇、乙烯完全燃烧，消耗氧气的量相同，B正确；步骤②为1，2－二溴乙烷水解生成乙二醇，反应条件为氢氧化钠水溶液、加热，C错误；步骤①为乙醇发生消去反应生成乙烯，D错误。
9.某物质转化关系如图所示，下列有关说法不正确的是（ ）
A.化合物A中一定含有的官能团是醛基、
羧基和碳碳双键
B.由A生成E发生还原反应
C.F的结构简式可表示为
D.由B生成D发生加成反应
解析：A 根据转化关系，可知A能与NaHCO3反应，则A中一定含有—COOH；A与银氨溶液反应生成B，则A中一定含有—CHO或HCOO—；B能与溴水发生加成反应，则B中可能含有 或—C≡C—；A与H2加成生成E，E在H＋、加热条件下生成的F是环状化合物，E应该是发生分子内酯化反应；推断A可能是OHC—CHCH—COOH或OHC—C≡C—COOH，A项不正确。
10.某药物中间体合成路线如图（部分产物已略去），已知A能发生银镜反应，下列说法正确的是（ ）
A.A的结构简式为
B.B中含有羟基
D.E发生消去反应的条件是浓硫酸、加热
C.步骤⑤的反应类型是加成反应
解析：D 由逆合成分析法可知，E发生分子内酯化反应生成 ，可知E为HOCH2CH2C（CH3）2COOH，D为HOCH2CH2C（CH3）2COONa，A与乙酸反应生成B，B发生催化氧化反应生成C，C发生水解反应得到D，则C为CH3COOCH2CH2C（CH3）2COOH，B为CH3COOCH2CH2C（CH3）2CHO，则A为HOCH2CH2C（CH3）2CHO，以此来解答。根据上述分析，A的结构简式为HOCH2CH2C（CH3）2CHO，A错误；B为CH3COOCH2CH2C（CH3）2CHO，分子中含酯基、醛基，不含羟基，B错误；步骤⑤是E发生的分子内酯化反应，属于取代反应，C错误；E含—OH，且与羟基相连碳原子的邻位碳原子含有氢原子，故在浓硫酸、加热条件下可发生消去反应，D正确。
11.香豆素类化合物在药物中应用广泛。香豆素类化合物W的合成路线如图。
二、非选择题：本题包括3个小题。
已知：ⅰ. ＋H2O
ⅱ.—CHO＋ ＋H2O
ⅲ.R1—CHCH—R2 R1COOH＋R2COOH
（1）A→B的化学方程式是 。
（2）D的分子式是 。
（3）条件①是 。
（4）F的结构简式是 。
（5）1 mol J可以生成2 mol K，J的结构简式是 。
（6）下列说法不正确的是 （填字母）。
a.可以用酸性KMnO4溶液鉴别E和G
b.G可以发生加聚反应、还原反应和取代反应
c.1 mol P最多可以和5 mol H2反应
（7）M为线型不稳定分子，M→P经过两步反应，R苯环上的一氯代物有3种。
①R的结构简式是 。
②R→P的化学反应类型是 。
解析：（6）E为 ，G为 ， E含有醛基，G含有碳碳双键，都能被酸性KMnO4溶液氧化，不能鉴别二者，a错误；G为 ，含有碳碳双键，可以发生加聚反应，苯环与碳碳双键能与氢气发生加成反应，属于还原反应，含有的酰胺基、苯环等可以发生取代反应，b正确；P分子含有的1个苯环、1个羰基能与氢气发生加成反应，1 mol P最多可以和4 mol H2反应，c错误。
（7）M为线型不稳定分子，M的结构简式为
OCCCO，M→P经过两步反应，均发生加成反应，而R苯环上的一氯代物有3种，则酚羟基先与M发生加成反应，故R的结构简式为
。
答案：（1） ＋HNO3 ＋H2O
（2）C7H5Br2O2N （3）氢氧化钠水溶液、加热 （4）
（5） （6）ac （7）① ②加成反应
12.化合物G可用于药用多肽的结构修饰，其人工合成路线如下：
（1）A分子中碳原子的杂化轨道类型为 。
（2）B→C的反应类型为 。
（3）D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分子中含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化。
（4）F的分子式为C12H17NO2，其结构简式为 。
（5）已知： （R和R'表示烃基或氢，R″表示烃基）；
。
写出以 和CH3MgBr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）。
解析：A 和CH3I发生取代反应生成B ；B和SOCl2发生取代反应生成C ；C和CH3OH发生酯化反应生成D
；D和NH2OH发生反应生成E ；E经过还原反应转化为F，F再转化为G，其中F和G的分子式都是C12H17NO2，则F为
，F和G互为手性异构体。
（3）D的分子式为C12H14O3，其一种同分异构体在碱性条件下水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化，说明该同分异构体为酯，且水解产物都含有醛基，则水解产物中，有一种是甲酸，另外一种含有羟基和醛基，该同分异构体属于甲酸酯；同时，该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子，则该同分异构体的结构简式为 。
的第二个反应可知， 可以转化为 ，根据流程图中D→E的反应可知， 和NH2OH反应生成 ，即可得合成路线。
（5）根据已知信息中的第一个反应可知， 与CH3MgBr反应生成 ， 再被氧化为 ，根据已知信息中
答案：（1）sp2和sp3 （2）取代反应
（3）
（4）
（5）
13.我国化学家首次实现了膦催化的（3＋2）环加成反应，并依据该反应，发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。
已知（3＋2）环加成反应：
CH3C≡C—E1＋E2—CH
CH2
（E1、E2可以是—COR或—COOR）
回答下列问题：
（1）茅苍术醇的分子式为 ，所含官能团名称为 ，分子中手性碳原子（连有四个不同的原子或原子团）的数目为 。
解析：由茅苍术醇的结构简式，可知其分子式为C15H26O，所含官能团的名称为碳碳双键、羟基。分子中有如图所示 3个手性碳原子。
（2）化合物B的核磁共振氢谱中有 组吸收峰；其满足以下条件的同分异构体（不考虑手性异构）数目为 。
①分子中含有碳碳三键和乙酯基（—COOCH2CH3）
②分子中有连续四个碳原子在一条直线上
写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式： 。
解析：化合物B中含有2种不同化学环境的氢原子，故其核磁共振氢谱有2组吸收峰。满足要求的B的同分异构体可以为C—C—C—C≡C—、
、 、 、C—C≡C—C—C—与—COOCH2CH3相连而成，共有5种。碳碳三键与乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2C≡C—COOCH2CH3、 。
（3）C→D的反应类型为 。
解析：C→D为C中的碳碳双键与H2的加成反应或还原反应。
（4）D→E的化学方程式为 ， 除E外该反应另一产物的系统命名为 。
解析：D→E为酯和醇的酯交换反应，化学方程式为 ＋CH3OH
＋（CH3）3C—OH。
（5）下列试剂分别与F和G反应，可生成相同环状产物的是 （填字母）。
a.Br2 b.HBr c.NaOH溶液
解析：a项，Br2与碳碳双键加成，2个Br原子分别加在碳碳双键的2个碳原子上，二者所得产物不同，错误；b项，HBr与碳碳双键加成，H、Br加在碳碳双键碳原子上，各有两种产物，都可以得到 ，正确；c项，NaOH溶液使酯基发生水解反应，二者所得产物不同，错误。
答案：（1）C15H26O 碳碳双键、羟基 3 （2）2 5
、CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3
（3）加成反应（或还原反应）
（4）
＋（CH3）3COH 2－甲基－2－丙醇
（5）b
（6）参考以上合成路线及条件，选择两种链状不饱和酯，通过两步反应合成化合物M，在方框中写出路线流程图（其他试剂任选）。
解析：CH3C≡CCOOCH3＋CH2CHCOOCH2CH3
（或CH3C≡CCOOCH2CH3＋CH2CHCOOCH3
）（Pd/C写成Ni等合理催化剂亦可）
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