人教版高中化学选修5教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：16【提高】有机合成综合应用
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修5教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：16【提高】有机合成综合应用 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-01-31 21:07:52 | ||
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文档简介
有机合成综合应用
【学习目标】
1、了解有机合成的过程，掌握有机合成的基本原则；
2、了解逆合成分析法，通过简单化合物的逆合成分析，巩固烃、卤代烃、烃的含氧衍生物的性质及相互转化关系，并认识有机合成在人类生活和社会进步中的重大意义。初步学会设计合理的有机合成路线；
3、掌握碳链的增长与缩短、官能团的引入和转化的方法，加深对有机合成的关键步骤的认识。
【典型例题】
类型一：逆合成分析法
例1（2019 无锡调考）以/和/为原料合成/，请用合成反应的流程图表示出最合理的合成方案（注明必要的反应条件）。
提示：①/
②RCH2CH＝CH2+Cl2RCHClCH＝CH2+HCl；
③合成反应流程图可表示如下图（无机试剂可任选）。
ABC……→H
【思路点拨】本题可用逆合成法解答，其思维过程为：
/
【答案】
/
【解析】逆合成分析思路为：
/
由此确定可按以上6步合成/。
【总结升华】逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法。它是将目标化合物倒推一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物，而这个中间体的合成与目标化合物一样，又可以由更上一步的中间体得到。依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。
举一反三：
【变式1】香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物，大多具有光敏性，有的还有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A，其分子式为C9H6O2。该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。
/
提示：
①CH3CH＝CHCH2CH3CH3COOH+CH3CH2COOH
②R—CH＝CH2R—CH2—CH2—Br
请回答下列问题：
（1）写出化合物C的结构简式________。
（2）化合物D有多种同分异构体，其中一类同分异构体是苯的二取代物，且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有________种。
（3）在上述转化过程中，反应步骤B→C的目的是________。
（4）请设计合理方案从/合成/（用反应流程图表示，并注明反应条件）。
例：由乙醇合成乙烯的反应流程图可表示为：
CH3CH2OHCH2＝CH2
【答案】（1）/
（2）9
（3）保护酚羟基，使之不被氧化
/
类型二：有机框图题
例2（2019 南宁一模）有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体，分子结构中含有3个六元环。其中一种合成路线如下：
/
已知：
①A既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应，其苯环上有两种不同化学环境的氢原子；
②有机物B是一种重要的石油化工产品，其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平；
③/
请回答以下问题：
（1）A中含有的官能团的名称是________。
（2）写出下列有机反应类型：B→C________，F→G________，I→J________。
（3）写出F生成G的化学方程式：________。
（4）写出J的结构简式：________。
（5）E的同分异构体有多种，写出所有符合以下要求的E的同分异构体的结构简式：________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应
③苯环上只有两个对位取代基 ④能发生水解反应
【思路点拨】根据题给信息和流程图知，A为对羟基苯甲醛，B为乙烯，C为乙醇，D为乙醛，F为E（/）和银氨溶液反应后再经酸化后的产物，即/，G为/，H为/，I为/，J为/。
【答案】（1）（酚）羟基、醛基
（2）加成反应 消去反应 取代反应（或酯化反应）
（3）/
（4）/
（5）/
【解析】（1）根据信息①知A为对羟基苯甲醛，含有的官能团的名称是（酚）羟基、醛基。（2）B→C为乙烯转化为乙醇，是加成反应；F→G是醇的消去反应，I→J是醇和酸发生的酯化反应。（5）根据题意，能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；能发生银镜反应，说明含有醛基；由③知两个取代基在对位；能发生水解反应，说明含有酯基，故符合要求的E的同分异构体的结构简式为/。
【总结升华】正向合成分析法是从已知的原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间体，注意碳链骨架、官能团的变化、反应条件与反应类型的关系，逐步推向合成的目标有机物。
实际解答题目时，往往是正向合成法与逆向合成法两者联合应用。
举一反三：
【变式1】（2019广东深圳调研）化合物G的合成路线如下：
/
（1）D中含氧官能团的名称为________，1 mol G发生加成反应最多消耗________mol H2。
（2）除掉E中含有的少量D的试剂和操作是________；下列有关E的说法正确的是________（填字母序号）。
A．可发生氧化反应 B．催化条件下可发生缩聚反应
C．可发生取代反应 D．是CH2＝CHCOOCH2CH3的同系物 E．易溶于水
（3）写出A→B的化学反应方程式：________。
（4）反应E+F→G属于下列麦克尔加成反应类型，则F的结构简式为________。
（5）比G少2个氢原子的物质具有下列性质：①遇FeCl3溶液显紫色；②苯环上的一氯取代物只有1种；③1 mol物质最多可消耗2 mol Na和1 mol NaOH。任写一种该物质的结构简式：________。
【答案】（1）羧基 2
（2）向混合物中加入饱和碳酸钠溶液，充分振荡后，静置，分液或者蒸馏 ACD
（3）CH2Cl—CH＝CH2+NaOHCH2OH—CH＝CH2+NaCl
/
【解析】由框图信息可推知C是CH2＝CHCHO，B是CH2＝CHCH2OH，A是CH2＝CHCH2Cl。（1）G中的羰基能与H2发生加成反应，但酯基不能。（2）A项，E中含有碳碳双键，可发生氧化反应，正确；B项，E中只含酯基和碳碳双键，所以能发生加聚反应，但不能发生缩聚反应，错误；C项，酯基可发生水解反应，也属于取代反应，正确；D项，结构相似，分子组成上相差1个或若干个—CH2基团的有机物互为同系物，正确；E项，E不溶于水，错误。（3）A→B是卤代烃在NaOH溶液、加热条件下的水解反应。（4）由信息反应可知，F是CH3COCH2COCH3。（5）遇FeCl3溶液发生显色反应说明含有酚羟基，酚羟基与Na和NaOH都能反应，但羟基只能与Na反应，所以应该有1个酚羟基和1个醇羟基，而苯环上的一氯代物只有1种，所以该物质结构对称，G分子的不饱和度是3，现在的物质比G少两个H，所以其不饱和度为4，故除苯环外取代基均达饱和，所以还有两个氧原子形成醚键，符合条件的结构简式为/和/。
【巩固练习】
一、选择题
1．在有机合成中，制得的有机物较纯净并且容易分离，则在工业生产中往往有实用价值，试判断下列有机反应在工业上有生产价值的是（ ）
/
2．下列反应可以使碳链减短的是（ ）
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．（2019 桂林质检）香草醛由愈创木酚作原料合成。其合成路线如下：
/
下列说法中正确的是（ ）。
A．理论上反应A→B中原子利用率为100％
B．化合物B在一定条件下可发生加聚反应
C．检验制得的香草醛中是否混有化合物C，可用FeCl3溶液
D．等物质的量的A、B、C、D与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量之比为1∶3∶2∶1
4．1，4-二氧六环（/）是一种常见的溶剂，它可以通过下列路线制得：
/
则A可能是（ ）
A．乙烯 B．乙醇 C．乙二醇 D．乙醛
5．有下述有机反应类型：①消去反应，②水解反应，③加聚反应，④加成反应，⑤还原反应，⑥氧化反应。已知CH2Cl—CH2Cl+2H2OCH2OH—CH2OH+2HCl，以丙醛为原料制取1，2-丙二醇，所需进行的反应类型依次是（ ）
A．⑥④②① B．⑤①④② C．①③②⑤ D．⑤②④①
6．（2019 广西桂林月考）以乙炔为原料制取CHClBr—CH2Br，下列方法中最可行的是（ ）
A．先与HBr加成再与HCl加成
B．先与H2完全加成再与Cl2、Br2取代
C．先与HCl加成再与Br2加成
D．先与HCl加成再与HBr加成
二、非选择题
1．6-羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6-羰基庚酸，请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件）。
/
提示：①合成过程中无机试剂任选，②如有需要，可以利用试卷中出现过的信息，③合成反应流图表示方法示例如下：
ABC…—H
2．已知/
（1）试以乙醇和1-丁烯为主要原料合成有机物A（/），写出各步反应的化学方程式。
（2）由（1）合成的化合物A被涂在手术伤口表面，在数秒内发生固化（加聚）并起黏结作用以代替缝合。A是一种性能优良的功能高分子材料，写出该化合物固化时的化学反应方程式。
3．阿立哌唑（A）是一种新的抗精神分裂症药物，可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。
/
路线一：
路线二：
（1）E的结构简式为________。
（2）由C、D生成化合物F的反应类型是________。
（3）合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G，G的结构简式为________。
（4）H属于-氨基酸，与B的水解产物互为同分异构体。H能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式：________。
（5）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）。合成路线流程图示例如下：
/
4．（2019 四川成都月考）现由丙二酸和乙醛等物质合成F，合成路线如下：
/
已知：
/
请回答下列问题：
（1）A的官能团的名称为________；由逆推法分析C的结构简式为________。
（2）写出反应④的化学方程式：________。
（3）写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式：________。
①与D具有完全相同的官能团；②每个碳原子上最多只连接一个官能团；③分子中含有5种不同化学环境的氢原子。
（4）已知F的质荷比最大值为384，在E的作用下合成F的化学方程式为________。
5．（2019 新疆乌鲁木齐诊断性测试）在《本草纲目》中记载有一种奇特的药物——宝鼎香，宝鼎香中含有一类奇特的黄色物质——姜黄素，姜黄素在印度被看看作是天然消炎剂，被称为“印度的固体黄金”。姜黄素合成路线如下：
/
/（R1、R2、R3为烃基或氢原子）
（1）①的反应类型是________；④的反应类型是________。
（2）要检验/中含有酚羟基所用的试剂是________。
（3）分别写出②③⑤步反应的化学方程式：
②________；③________；⑤________。
（4）香兰醛的分子式为________；请写出一种符合下列条件的香兰醛的同分异构体的结构简式：________。
①苯环上的一硝基取代物有2种
②1 mol该物质水解，最多消耗3 mol NaOH
（5）姜黄素分子中有2个甲基，其结构简式是________，推测其核磁共振氢谱中会显示________种不同化学环境的氢原子。
6．苄佐卡因是一种医用麻醉药品，学名对氨基苯甲酸乙酯，它以对硝基甲苯为主要起始原料经下列反应制得：
/
请回答下列问题：
（1）写出A、B、C的结构简式：A________、B________、C________。
（2）用1H核磁共振谱可以证明化合物C中有________种氢处于不同的化学环境。
（3）写出同时符合下列要求的化合物C的所有同分异构体的结构简式（E、F、G除外）________。
①化合物是1，4-二取代笨，其中苯环L的一个取代基是硝基
②分子中含有/结构的基团
注：E、F、G结构如下：
/
（4）E、F、G中有一化合物经酸性水解，其中的一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应，写出该水解反应的化学方程式________。
（5）苄佐卡因（D）的水解反应如下：
/
化合物H经聚合反应可制成高分子纤维，广泛用于通讯、导弹、宇航等领域。请写出该聚合反应的化学方程式________。
【参考答案与解析】
一、选择题
1．A、C
【解析】选项B所得的卤代产物有多种，且难于分离：选项D所得产物CH3COOH与C2H5OH互溶，也难于分离，且反应为可逆反应。产率不高。
2．B
【解析】选项A、C使碳链增长，选项D碳链长度不变。
3．A
【解析】反应A→B是醛基的加成反应，原子利用率为100％；化合物B中没有碳碳双键或碳碳三键，不能发生加聚反应，但含—OH和—COOH，可发生缩聚反应；香草醛和化合物C中都含有酚羟基，都能与FeCl3溶液反应，故用FeCl3溶液；无法检验香草醛中是否混有化合物C；因酚羟基、—COOH都能与NaOH溶液反应，故等物质的量的4种物质消耗：NaOH的物质的量之比为1∶2∶2∶1。
4．A
【解析】由合成路线逆推知，C是乙二醇，则B为1，2-二溴乙烷，从而推得A是乙烯。
5．B
【解析】由丙醛合成1，2-丙二醇的合成路线为
/
6．C
【解析】以乙炔为原料制取CHClBr—CH2Br，即在分子中引入一个氯原子和两个溴原子，与HCl加成即可引入一个Cl原子，而与Br2加成即可在分子中引入两个溴原子。所以可以是乙炔先与HCl加成，然后再与Br2加成，或者是乙炔先与Br2加成，然后再与HCl加成。
二、非选择题
1．
/
【解析】本题主要考查有机合成路线的选择，一般采用逆推的方法或正推和逆推相结合的方法来处理，即要制备/，只要制备/即可，结合本书第137页例4中所给信息知只要制得/即可，又/，对比/和/的结构不难发现，只要在/的环与支链相连处引入—OH或卤素原子，然后发生消去反应即可达到目的。
2．
/
/
/
【解析】逆用题给信息，拆分目标产物。
/
首先，用CH3CH2CH＝CH2合成/。
/
其次，合成目标产物，有3种途径：
途径1：
/
途径2：
/
途径3：
/
从反应条件上分析，—OH与—COOH的酯化反应和—OH的消去反应均是以浓硫酸作催化剂，并加热，途径1会有—OH之间脱水的副产物，途径2会有分子内—OH和—COOH酯化的副产物。因而途径1和途径2会有副反应而影响产物的纯度，故途径3为最佳途径。
3．
/ （2）取代反应
/ /
/
【解析】（1）分析A、B、C、D的结构简式，有机物分子的不饱和度没有变化，则B→A的一系列反应为取代反应，则E为B与C发生取代反应生成的，且同时还生成HBr。
（2）由C→A的一系列反应也应为取代反应，因为反应过程中有机物分子的反应部位均为单键的断裂和生成。
（3）C与D反应生成的F的式量为366，366－285=81，由此确定F消去HBr（式量为81）即可得到G，由此写出G的结构简式。
（4）B水解产物为/，则H中一定含有“/”结构片断，H中也具有酚羟基，且H中苯环上具有2个取代基并且这两个取代基在对位上，符合这些条件的H有
/。
（5）比较C与产物的碳骨架，C应引入2个碳原子才能得到产物；利用逆推法要制得产物必须先制备/，把它与C比较得出需在C分子中碳链的两个端点各自引入1个碳原子，而引入一个C原子的方法可利用—CHO与HCN加成。—Br转化为—CHO，需要先水解生成醇，再催化氧化得到—CHO。
4．
（1）羟基 /
（2）/
（3）/
（4）/
【解析】乙醛与氢气发生加成反应（或还原反应）生成乙醇，则A为CH3CH2OH，CH3CH2OH与钠反应生成E，则E为CH3CH2ONa；根据信息反应，乙醛到C的反应的实质为醛和醛的加成，采用逆推法分析，碳骨架不变，则C为碳原子数为5的醛，即/；C与氢气反应生成D，则D为/；丙二酸与乙醇反应生成B，则B为/；B与/反应生成F，根据（4）F的质荷比最大值为384，则发生反应⑤的化学方程式为/。
（3）D的分子式为C5H12O4，①与D具有完全相同的官能团，说明分子中含有4个醇羟基；②每个碳原子上最多只连接一个官能团，说明4个醇羟基连在不同的碳原子上；③分子中含有5种不同化学环境的氢原子，说明其结构高度对称，满足以上条件的D的同分异构体的结构简式为/。
5．（1）加成反应 氧化反应
（2）FeCl3溶液
（3）BrCH2CH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr
HOCH2—CH2OHOHC—CHO+2H2O
/
/
【解析】由题意可知CH2＝CH2与Br2发生加成反应得到Ⅰ：BrCH2CH2Br，Ⅰ在碱性、加热条件下发生水解得到Ⅱ：HOCH2CH2OH，Ⅱ发生氧化得到Ⅲ：OHCCHO。（2）酚羟基遇FeCl3溶液呈紫色。（3）由框图可知反应⑤是酚羟基的对位氢与醛基发生的加成反应。（4）苯环上的一硝基取代物有2种，说明苯环上有2种不同的氢，能发生水解说明含有酯基，而能与NaOH溶液反应的基团可能是羧基、酯基、酚羟基，所以符合条件的结构简式是/。（5）由分子式可知姜黄素是由2分子香兰醛与1分子CH3COCH2COCH3发生信息中的反应而得到的，而姜黄素分子中有两个甲基，所以姜黄素结构简式为/，该分子为对称结构，共含有8种不同的氢。
6．（1）/
（2）4
/
/
/
【解析】（1）/在KMnO4（H+）作用下是氧化苯环上的—CH3而生成—COOH，可推出A的结构简式为/，由C→D是—NO2转化为—NH3的还原反应，可推知C的结构简式为/，从而得出B为CH3CH2OH。
（2）从C（/）看，硝基的邻、间位H和—CH2—、—CH3上的H，共有4种不同的核磁共振氢谱。
（3）满足条件的同分异构体的结构中—NO2和/原处于对位，说明是对硝基羧酸或对硝基羧酸酯。对照已给出的化合物C、E、F、G可写出甲酸酯或羧酸。
（4）能与FeCl3溶液发生显色反应的必定是酚，显然F水解可生成酚羟基。
（5）D物质水解生成/，它含有—NH2和—COOH，可通过缩聚反应生成高聚物。
【学习目标】
1、了解有机合成的过程，掌握有机合成的基本原则；
2、了解逆合成分析法，通过简单化合物的逆合成分析，巩固烃、卤代烃、烃的含氧衍生物的性质及相互转化关系，并认识有机合成在人类生活和社会进步中的重大意义。初步学会设计合理的有机合成路线；
3、掌握碳链的增长与缩短、官能团的引入和转化的方法，加深对有机合成的关键步骤的认识。
【典型例题】
类型一：逆合成分析法
例1（2019 无锡调考）以/和/为原料合成/，请用合成反应的流程图表示出最合理的合成方案（注明必要的反应条件）。
提示：①/
②RCH2CH＝CH2+Cl2RCHClCH＝CH2+HCl；
③合成反应流程图可表示如下图（无机试剂可任选）。
ABC……→H
【思路点拨】本题可用逆合成法解答，其思维过程为：
/
【答案】
/
【解析】逆合成分析思路为：
/
由此确定可按以上6步合成/。
【总结升华】逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法。它是将目标化合物倒推一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物，而这个中间体的合成与目标化合物一样，又可以由更上一步的中间体得到。依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。
举一反三：
【变式1】香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物，大多具有光敏性，有的还有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A，其分子式为C9H6O2。该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。
/
提示：
①CH3CH＝CHCH2CH3CH3COOH+CH3CH2COOH
②R—CH＝CH2R—CH2—CH2—Br
请回答下列问题：
（1）写出化合物C的结构简式________。
（2）化合物D有多种同分异构体，其中一类同分异构体是苯的二取代物，且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有________种。
（3）在上述转化过程中，反应步骤B→C的目的是________。
（4）请设计合理方案从/合成/（用反应流程图表示，并注明反应条件）。
例：由乙醇合成乙烯的反应流程图可表示为：
CH3CH2OHCH2＝CH2
【答案】（1）/
（2）9
（3）保护酚羟基，使之不被氧化
/
类型二：有机框图题
例2（2019 南宁一模）有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体，分子结构中含有3个六元环。其中一种合成路线如下：
/
已知：
①A既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应，其苯环上有两种不同化学环境的氢原子；
②有机物B是一种重要的石油化工产品，其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平；
③/
请回答以下问题：
（1）A中含有的官能团的名称是________。
（2）写出下列有机反应类型：B→C________，F→G________，I→J________。
（3）写出F生成G的化学方程式：________。
（4）写出J的结构简式：________。
（5）E的同分异构体有多种，写出所有符合以下要求的E的同分异构体的结构简式：________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应
③苯环上只有两个对位取代基 ④能发生水解反应
【思路点拨】根据题给信息和流程图知，A为对羟基苯甲醛，B为乙烯，C为乙醇，D为乙醛，F为E（/）和银氨溶液反应后再经酸化后的产物，即/，G为/，H为/，I为/，J为/。
【答案】（1）（酚）羟基、醛基
（2）加成反应 消去反应 取代反应（或酯化反应）
（3）/
（4）/
（5）/
【解析】（1）根据信息①知A为对羟基苯甲醛，含有的官能团的名称是（酚）羟基、醛基。（2）B→C为乙烯转化为乙醇，是加成反应；F→G是醇的消去反应，I→J是醇和酸发生的酯化反应。（5）根据题意，能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；能发生银镜反应，说明含有醛基；由③知两个取代基在对位；能发生水解反应，说明含有酯基，故符合要求的E的同分异构体的结构简式为/。
【总结升华】正向合成分析法是从已知的原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间体，注意碳链骨架、官能团的变化、反应条件与反应类型的关系，逐步推向合成的目标有机物。
实际解答题目时，往往是正向合成法与逆向合成法两者联合应用。
举一反三：
【变式1】（2019广东深圳调研）化合物G的合成路线如下：
/
（1）D中含氧官能团的名称为________，1 mol G发生加成反应最多消耗________mol H2。
（2）除掉E中含有的少量D的试剂和操作是________；下列有关E的说法正确的是________（填字母序号）。
A．可发生氧化反应 B．催化条件下可发生缩聚反应
C．可发生取代反应 D．是CH2＝CHCOOCH2CH3的同系物 E．易溶于水
（3）写出A→B的化学反应方程式：________。
（4）反应E+F→G属于下列麦克尔加成反应类型，则F的结构简式为________。
（5）比G少2个氢原子的物质具有下列性质：①遇FeCl3溶液显紫色；②苯环上的一氯取代物只有1种；③1 mol物质最多可消耗2 mol Na和1 mol NaOH。任写一种该物质的结构简式：________。
【答案】（1）羧基 2
（2）向混合物中加入饱和碳酸钠溶液，充分振荡后，静置，分液或者蒸馏 ACD
（3）CH2Cl—CH＝CH2+NaOHCH2OH—CH＝CH2+NaCl
/
【解析】由框图信息可推知C是CH2＝CHCHO，B是CH2＝CHCH2OH，A是CH2＝CHCH2Cl。（1）G中的羰基能与H2发生加成反应，但酯基不能。（2）A项，E中含有碳碳双键，可发生氧化反应，正确；B项，E中只含酯基和碳碳双键，所以能发生加聚反应，但不能发生缩聚反应，错误；C项，酯基可发生水解反应，也属于取代反应，正确；D项，结构相似，分子组成上相差1个或若干个—CH2基团的有机物互为同系物，正确；E项，E不溶于水，错误。（3）A→B是卤代烃在NaOH溶液、加热条件下的水解反应。（4）由信息反应可知，F是CH3COCH2COCH3。（5）遇FeCl3溶液发生显色反应说明含有酚羟基，酚羟基与Na和NaOH都能反应，但羟基只能与Na反应，所以应该有1个酚羟基和1个醇羟基，而苯环上的一氯代物只有1种，所以该物质结构对称，G分子的不饱和度是3，现在的物质比G少两个H，所以其不饱和度为4，故除苯环外取代基均达饱和，所以还有两个氧原子形成醚键，符合条件的结构简式为/和/。
【巩固练习】
一、选择题
1．在有机合成中，制得的有机物较纯净并且容易分离，则在工业生产中往往有实用价值，试判断下列有机反应在工业上有生产价值的是（ ）
/
2．下列反应可以使碳链减短的是（ ）
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．（2019 桂林质检）香草醛由愈创木酚作原料合成。其合成路线如下：
/
下列说法中正确的是（ ）。
A．理论上反应A→B中原子利用率为100％
B．化合物B在一定条件下可发生加聚反应
C．检验制得的香草醛中是否混有化合物C，可用FeCl3溶液
D．等物质的量的A、B、C、D与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量之比为1∶3∶2∶1
4．1，4-二氧六环（/）是一种常见的溶剂，它可以通过下列路线制得：
/
则A可能是（ ）
A．乙烯 B．乙醇 C．乙二醇 D．乙醛
5．有下述有机反应类型：①消去反应，②水解反应，③加聚反应，④加成反应，⑤还原反应，⑥氧化反应。已知CH2Cl—CH2Cl+2H2OCH2OH—CH2OH+2HCl，以丙醛为原料制取1，2-丙二醇，所需进行的反应类型依次是（ ）
A．⑥④②① B．⑤①④② C．①③②⑤ D．⑤②④①
6．（2019 广西桂林月考）以乙炔为原料制取CHClBr—CH2Br，下列方法中最可行的是（ ）
A．先与HBr加成再与HCl加成
B．先与H2完全加成再与Cl2、Br2取代
C．先与HCl加成再与Br2加成
D．先与HCl加成再与HBr加成
二、非选择题
1．6-羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6-羰基庚酸，请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件）。
/
提示：①合成过程中无机试剂任选，②如有需要，可以利用试卷中出现过的信息，③合成反应流图表示方法示例如下：
ABC…—H
2．已知/
（1）试以乙醇和1-丁烯为主要原料合成有机物A（/），写出各步反应的化学方程式。
（2）由（1）合成的化合物A被涂在手术伤口表面，在数秒内发生固化（加聚）并起黏结作用以代替缝合。A是一种性能优良的功能高分子材料，写出该化合物固化时的化学反应方程式。
3．阿立哌唑（A）是一种新的抗精神分裂症药物，可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。
/
路线一：
路线二：
（1）E的结构简式为________。
（2）由C、D生成化合物F的反应类型是________。
（3）合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G，G的结构简式为________。
（4）H属于-氨基酸，与B的水解产物互为同分异构体。H能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式：________。
（5）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）。合成路线流程图示例如下：
/
4．（2019 四川成都月考）现由丙二酸和乙醛等物质合成F，合成路线如下：
/
已知：
/
请回答下列问题：
（1）A的官能团的名称为________；由逆推法分析C的结构简式为________。
（2）写出反应④的化学方程式：________。
（3）写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式：________。
①与D具有完全相同的官能团；②每个碳原子上最多只连接一个官能团；③分子中含有5种不同化学环境的氢原子。
（4）已知F的质荷比最大值为384，在E的作用下合成F的化学方程式为________。
5．（2019 新疆乌鲁木齐诊断性测试）在《本草纲目》中记载有一种奇特的药物——宝鼎香，宝鼎香中含有一类奇特的黄色物质——姜黄素，姜黄素在印度被看看作是天然消炎剂，被称为“印度的固体黄金”。姜黄素合成路线如下：
/
/（R1、R2、R3为烃基或氢原子）
（1）①的反应类型是________；④的反应类型是________。
（2）要检验/中含有酚羟基所用的试剂是________。
（3）分别写出②③⑤步反应的化学方程式：
②________；③________；⑤________。
（4）香兰醛的分子式为________；请写出一种符合下列条件的香兰醛的同分异构体的结构简式：________。
①苯环上的一硝基取代物有2种
②1 mol该物质水解，最多消耗3 mol NaOH
（5）姜黄素分子中有2个甲基，其结构简式是________，推测其核磁共振氢谱中会显示________种不同化学环境的氢原子。
6．苄佐卡因是一种医用麻醉药品，学名对氨基苯甲酸乙酯，它以对硝基甲苯为主要起始原料经下列反应制得：
/
请回答下列问题：
（1）写出A、B、C的结构简式：A________、B________、C________。
（2）用1H核磁共振谱可以证明化合物C中有________种氢处于不同的化学环境。
（3）写出同时符合下列要求的化合物C的所有同分异构体的结构简式（E、F、G除外）________。
①化合物是1，4-二取代笨，其中苯环L的一个取代基是硝基
②分子中含有/结构的基团
注：E、F、G结构如下：
/
（4）E、F、G中有一化合物经酸性水解，其中的一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应，写出该水解反应的化学方程式________。
（5）苄佐卡因（D）的水解反应如下：
/
化合物H经聚合反应可制成高分子纤维，广泛用于通讯、导弹、宇航等领域。请写出该聚合反应的化学方程式________。
【参考答案与解析】
一、选择题
1．A、C
【解析】选项B所得的卤代产物有多种，且难于分离：选项D所得产物CH3COOH与C2H5OH互溶，也难于分离，且反应为可逆反应。产率不高。
2．B
【解析】选项A、C使碳链增长，选项D碳链长度不变。
3．A
【解析】反应A→B是醛基的加成反应，原子利用率为100％；化合物B中没有碳碳双键或碳碳三键，不能发生加聚反应，但含—OH和—COOH，可发生缩聚反应；香草醛和化合物C中都含有酚羟基，都能与FeCl3溶液反应，故用FeCl3溶液；无法检验香草醛中是否混有化合物C；因酚羟基、—COOH都能与NaOH溶液反应，故等物质的量的4种物质消耗：NaOH的物质的量之比为1∶2∶2∶1。
4．A
【解析】由合成路线逆推知，C是乙二醇，则B为1，2-二溴乙烷，从而推得A是乙烯。
5．B
【解析】由丙醛合成1，2-丙二醇的合成路线为
/
6．C
【解析】以乙炔为原料制取CHClBr—CH2Br，即在分子中引入一个氯原子和两个溴原子，与HCl加成即可引入一个Cl原子，而与Br2加成即可在分子中引入两个溴原子。所以可以是乙炔先与HCl加成，然后再与Br2加成，或者是乙炔先与Br2加成，然后再与HCl加成。
二、非选择题
1．
/
【解析】本题主要考查有机合成路线的选择，一般采用逆推的方法或正推和逆推相结合的方法来处理，即要制备/，只要制备/即可，结合本书第137页例4中所给信息知只要制得/即可，又/，对比/和/的结构不难发现，只要在/的环与支链相连处引入—OH或卤素原子，然后发生消去反应即可达到目的。
2．
/
/
/
【解析】逆用题给信息，拆分目标产物。
/
首先，用CH3CH2CH＝CH2合成/。
/
其次，合成目标产物，有3种途径：
途径1：
/
途径2：
/
途径3：
/
从反应条件上分析，—OH与—COOH的酯化反应和—OH的消去反应均是以浓硫酸作催化剂，并加热，途径1会有—OH之间脱水的副产物，途径2会有分子内—OH和—COOH酯化的副产物。因而途径1和途径2会有副反应而影响产物的纯度，故途径3为最佳途径。
3．
/ （2）取代反应
/ /
/
【解析】（1）分析A、B、C、D的结构简式，有机物分子的不饱和度没有变化，则B→A的一系列反应为取代反应，则E为B与C发生取代反应生成的，且同时还生成HBr。
（2）由C→A的一系列反应也应为取代反应，因为反应过程中有机物分子的反应部位均为单键的断裂和生成。
（3）C与D反应生成的F的式量为366，366－285=81，由此确定F消去HBr（式量为81）即可得到G，由此写出G的结构简式。
（4）B水解产物为/，则H中一定含有“/”结构片断，H中也具有酚羟基，且H中苯环上具有2个取代基并且这两个取代基在对位上，符合这些条件的H有
/。
（5）比较C与产物的碳骨架，C应引入2个碳原子才能得到产物；利用逆推法要制得产物必须先制备/，把它与C比较得出需在C分子中碳链的两个端点各自引入1个碳原子，而引入一个C原子的方法可利用—CHO与HCN加成。—Br转化为—CHO，需要先水解生成醇，再催化氧化得到—CHO。
4．
（1）羟基 /
（2）/
（3）/
（4）/
【解析】乙醛与氢气发生加成反应（或还原反应）生成乙醇，则A为CH3CH2OH，CH3CH2OH与钠反应生成E，则E为CH3CH2ONa；根据信息反应，乙醛到C的反应的实质为醛和醛的加成，采用逆推法分析，碳骨架不变，则C为碳原子数为5的醛，即/；C与氢气反应生成D，则D为/；丙二酸与乙醇反应生成B，则B为/；B与/反应生成F，根据（4）F的质荷比最大值为384，则发生反应⑤的化学方程式为/。
（3）D的分子式为C5H12O4，①与D具有完全相同的官能团，说明分子中含有4个醇羟基；②每个碳原子上最多只连接一个官能团，说明4个醇羟基连在不同的碳原子上；③分子中含有5种不同化学环境的氢原子，说明其结构高度对称，满足以上条件的D的同分异构体的结构简式为/。
5．（1）加成反应 氧化反应
（2）FeCl3溶液
（3）BrCH2CH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr
HOCH2—CH2OHOHC—CHO+2H2O
/
/
【解析】由题意可知CH2＝CH2与Br2发生加成反应得到Ⅰ：BrCH2CH2Br，Ⅰ在碱性、加热条件下发生水解得到Ⅱ：HOCH2CH2OH，Ⅱ发生氧化得到Ⅲ：OHCCHO。（2）酚羟基遇FeCl3溶液呈紫色。（3）由框图可知反应⑤是酚羟基的对位氢与醛基发生的加成反应。（4）苯环上的一硝基取代物有2种，说明苯环上有2种不同的氢，能发生水解说明含有酯基，而能与NaOH溶液反应的基团可能是羧基、酯基、酚羟基，所以符合条件的结构简式是/。（5）由分子式可知姜黄素是由2分子香兰醛与1分子CH3COCH2COCH3发生信息中的反应而得到的，而姜黄素分子中有两个甲基，所以姜黄素结构简式为/，该分子为对称结构，共含有8种不同的氢。
6．（1）/
（2）4
/
/
/
【解析】（1）/在KMnO4（H+）作用下是氧化苯环上的—CH3而生成—COOH，可推出A的结构简式为/，由C→D是—NO2转化为—NH3的还原反应，可推知C的结构简式为/，从而得出B为CH3CH2OH。
（2）从C（/）看，硝基的邻、间位H和—CH2—、—CH3上的H，共有4种不同的核磁共振氢谱。
（3）满足条件的同分异构体的结构中—NO2和/原处于对位，说明是对硝基羧酸或对硝基羧酸酯。对照已给出的化合物C、E、F、G可写出甲酸酯或羧酸。
（4）能与FeCl3溶液发生显色反应的必定是酚，显然F水解可生成酚羟基。
（5）D物质水解生成/，它含有—NH2和—COOH，可通过缩聚反应生成高聚物。