第六節(jié)有機(jī)合成

1.能基于官能團(tuán)、價(jià)鍵類型、特點(diǎn)及反應(yīng)規(guī)律分析和推斷含有典型官能團(tuán)的有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì)，能根據(jù)有關(guān)信息書寫相應(yīng)的化學(xué)方程式。2.能綜合應(yīng)用有關(guān)知識(shí)完成有機(jī)化合物推斷、官能團(tuán)檢驗(yàn)、有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)等任務(wù)。3.能參與環(huán)境保護(hù)等與有機(jī)化合物性質(zhì)應(yīng)用相關(guān)的社會(huì)性議題的討論，并做出有科學(xué)依據(jù)的判斷、評(píng)價(jià)和決策。目錄CONTENTS1.夯實(shí)·必備知識(shí)2.突破·關(guān)鍵能力3.形成·學(xué)科素養(yǎng)4.體現(xiàn)·核心價(jià)值5.評(píng)價(jià)·核心素養(yǎng)01夯實(shí)·必備知識(shí)

考點(diǎn)一

有機(jī)合成的主要任務(wù)

1.有機(jī)合成中碳骨架的構(gòu)建（1）碳鏈增長(zhǎng)的反應(yīng)：加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)、酯化反應(yīng)等。（2）碳鏈減短的反應(yīng)：烷烴的裂化反應(yīng)；酯類、糖類、蛋白質(zhì)等的水解反應(yīng)等。（3）常見由鏈成環(huán)的方法①二元醇成環(huán)，如HOCH2CH2OH

＋H2O。

④二元羧酸成環(huán)，如HOOCCH2CH2COOH

＋H2O。⑤利用題目所給信息成環(huán)，如常給信息二烯烴與單烯烴的聚合成環(huán)：

＋

。②羥基酸酯化成環(huán)，如

2.有機(jī)合成中官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化（1）官能團(tuán)的引入官能團(tuán)引入方法碳鹵鍵①烴、酚的取代；②不飽和烴與HX、X2的加成；③醇與氫鹵酸（HX）的取代羥基①烯烴與水加成；②醛、酮與氫氣加成；③鹵代烴在堿性條件下的水解；④酯的水解；⑤葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生乙醇碳碳雙鍵①某些醇或鹵代烴的消去；②炔烴的不完全加成；③烷烴的裂化官能團(tuán)引入方法碳氧雙鍵①醇的催化氧化；②連在同一個(gè)碳上的兩個(gè)羥基脫水；③低聚糖和多糖水解可引入醛基；④含碳碳三鍵的物質(zhì)與水加成羧基①醛基氧化；②酯、多肽、蛋白質(zhì)、羧酸鹽的水解苯環(huán)上引入不同的官能團(tuán)

①鹵代：X2和Fe（或X2和FeX3）；②硝化：濃硝酸和濃硫酸共熱；③烴基氧化；④先鹵代后水解（2）官能團(tuán)的消除①通過加成反應(yīng)消除不飽和鍵（雙鍵、三鍵、苯環(huán)）。②通過消去、氧化、酯化反應(yīng)消除羥基。③通過加成或氧化反應(yīng)消除醛基。④通過水解反應(yīng)消除酯基、酰胺基、碳鹵鍵。（3）官能團(tuán)的改變①利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變，如R—CH2OH

R—CHO

R—COOH。②通過某種化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€(gè)，如

ClCH2—CH2Cl

HO—CH2—CH2—OH。③通過某種手段改變官能團(tuán)的位置，如

。（4）官能團(tuán)的保護(hù)如：①酚羥基的保護(hù)：因酚羥基易被氧化，所以在氧化其他基團(tuán)前可以先使其與NaOH反應(yīng)，把—OH變?yōu)椤狾Na將其保護(hù)起來，待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾H。

②碳碳雙鍵的保護(hù)：碳碳雙鍵容易被氧化，在氧化其他基團(tuán)前，可以利用其與HCl的加成反應(yīng)將其保護(hù)起來，待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。

③氨基（—NH2）的保護(hù)：如在對(duì)硝基甲苯→對(duì)氨基苯甲酸的過程中應(yīng)先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2

還原為—NH2，防止當(dāng)KMnO4氧化—CH3時(shí)，—NH2

（具有還原性）也被氧化。1.正誤判斷（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。（1）消去反應(yīng)可以引入雙鍵，加成反應(yīng)也可以引入雙鍵。（

）答案：√

（2）一定條件下，可以通過取代反應(yīng)由溴乙烷制備乙醇。（

）答案：√

（3）丙烯中既可以引入碳鹵鍵也可以引入羥基。（

）答案：√

（4）加聚反應(yīng)可以使有機(jī)物碳鏈增長(zhǎng)，取代反應(yīng)不能。（

）答案：×

（5）制取氯乙烷時(shí)，可以用乙烷和氯氣在光照時(shí)反應(yīng)，也可以利用乙烯和氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)。（

）答案：×2.在有機(jī)合成中，常會(huì)將官能團(tuán)消除或增加，下列相關(guān)過程中反應(yīng)類型及相關(guān)產(chǎn)物不合理的是（

）

C.1－溴丁烷→1－丁炔：CH3（CH2）2CH2Br

解析：B

B項(xiàng)，由溴乙烷→乙醇，只需溴乙烷在堿性條件下水解即可，路線不合理，且由溴乙烷→乙烯為消去反應(yīng)。3.以環(huán)戊烷為原料制備環(huán)戊二烯的合成路線如圖，則下列說法正確的是（

）A.A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

B.①②的反應(yīng)類型分別是取代反應(yīng)、消去反應(yīng)D.酸性KMnO4溶液褪色可證明

已完全轉(zhuǎn)化為C.反應(yīng)②③的條件分別是濃硫酸加熱、光照解析：B

以環(huán)戊烷為原料制備環(huán)戊二烯的合成路線為

。A項(xiàng)，由上述分析可知，A為氯代環(huán)戊烷；B項(xiàng)，反應(yīng)①為光照條件下的取代反應(yīng)，反應(yīng)②為在氫氧化鈉醇溶液中加熱條件下的消去反應(yīng)；C項(xiàng)，反應(yīng)②的反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件為氫氧化鈉醇溶液、加熱，反應(yīng)③的條件為常溫；D項(xiàng)，B為環(huán)戊烯，含碳碳雙鍵，環(huán)戊二烯也含碳碳雙鍵，二者均能使KMnO4溶液褪色，則酸性KMnO4溶液褪色，不能證明環(huán)戊烷已完全轉(zhuǎn)化成環(huán)戊二烯。4.4－溴甲基－1－環(huán)己烯的一種合成路線如下：

W

X

Y

Z下列說法正確的是（

）A.化合物W、X、Y、Z中均有一個(gè)手性碳原子B.①、②、③的反應(yīng)類型依次為加成反應(yīng)、還原反應(yīng)和取代反應(yīng)C.由化合物Z一步制備化合物Y的轉(zhuǎn)化條件是NaOH醇溶液，加熱D.化合物Y先經(jīng)酸性高錳酸鉀溶液氧化，再與乙醇在濃硫酸催化下酯化可制得化合物X解析：B

A項(xiàng)，X、Y、Z連接支鏈的碳原子連接4個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，為手性碳原子，W中沒有手性碳原子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化可知1，3－丁二烯與丙烯酸乙酯發(fā)生加成反應(yīng)生成X，X發(fā)生還原反應(yīng)生成Y，Y發(fā)生取代反應(yīng)生成Z，正確；C項(xiàng)，由化合物Z一步制備化合物Y，應(yīng)發(fā)生水解反應(yīng)，應(yīng)在氫氧化鈉的水溶液中進(jìn)行，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Y含有碳碳雙鍵，可被酸性高錳酸鉀溶液氧化，錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二

有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)與實(shí)施1.逆合成分析法分析合成路線（1）基本思路逆推法示意圖：在逆推過程中，需要逆向?qū)ふ夷茼樌铣赡繕?biāo)分子的中間有機(jī)化合物，直至選出合適的起始原料。當(dāng)?shù)玫綆讞l不同的合成路線時(shí)，就需要通過優(yōu)選確定最佳合成路線。（2）一般程序2.有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)與選擇（1）合成步驟較少，副反應(yīng)少，反應(yīng)產(chǎn)率高。（2）原料、溶劑和催化劑盡可能價(jià)廉易得、低毒。（3）反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)物易于分離提純。（4）污染排放少等。1.乙酸是醋的主要成分，而醋幾乎貫穿了整個(gè)人類文明史。（1）工業(yè)上大量使用的乙酸是通過石油化學(xué)工業(yè)人工合成的。請(qǐng)以乙烯為原料設(shè)計(jì)路線合成乙酸。答案：合成路線如下：

（2）目前出現(xiàn)了乙烯直接氧化得到乙酸的方法：由乙烯在催化劑（如氯化鈀PdCl）存在的條件下，與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成。假定有機(jī)合成路線中每一步反應(yīng)的產(chǎn)率為70%，試比較上述兩種合成路線的總產(chǎn)率。哪種合成路線最優(yōu)？答案：（1）中合成路線的產(chǎn)率為70%×70%×70%＝34.3%，小于（2）中合成路線的70%，故（2）中合成路線最優(yōu)。

。3.苯乙酸乙酯是一種常見的合成香料。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案，以苯甲醛和乙醇為主要原料（無機(jī)試劑任選），合成苯乙酸乙酯（

）。

②R—CN

R—COOH。答案：

4.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案用

合成

（無機(jī)試劑任選，用反應(yīng)流程圖表示，并注明反應(yīng)條件）。

答案：

。02突破·關(guān)鍵能力

有機(jī)合成與推斷1.用N－雜環(huán)卡賓堿（NHCbase）作為催化劑，可合成多環(huán)化合物。右面是一種多環(huán)化合物H的合成路線（無需考慮部分中間體的立體化學(xué)）?；卮鹣铝袉栴}：（1）A的化學(xué)名稱為

?。

解析：結(jié)合A→B的反應(yīng)條件、A的分子式及B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

，其化學(xué)名稱為苯甲醇。（2）反應(yīng)②涉及兩步反應(yīng)，已知第一步反應(yīng)類型為加成反應(yīng)，第二步的反應(yīng)類型為

?。

解析：反應(yīng)②為苯甲醛與乙醛發(fā)生的羥醛縮合反應(yīng)，該反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步通過加成反應(yīng)生成

，第二步發(fā)生消去反應(yīng)得到

。答案：苯甲醇

答案：消去反應(yīng)（3）寫出C與Br2/CCl4反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

?。

解析：由C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，C分子中存在碳碳雙鍵，其與Br2/CCl4發(fā)生加成反應(yīng)生成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。（4）E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?。

解析：結(jié)合B、F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及E的分子式可知，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

，苯甲醛先與E在強(qiáng)堿作用下反應(yīng)得到

，接著被還原為

。答案：答案：（6）化合物X是C的同分異構(gòu)體，可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，與酸性高錳酸鉀反應(yīng)后可以得到對(duì)苯二甲酸，寫出X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

?。

解析：X是C的同分異構(gòu)體，可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明X中含有醛基。結(jié)合苯甲醛、苯乙烯遇到酸性高錳酸鉀均會(huì)轉(zhuǎn)化為苯甲酸，化合物X與酸性高錳酸鉀反應(yīng)后可得到對(duì)苯二甲酸，可知化合物X為芳香化合物，且有兩個(gè)取代基，并處于對(duì)位，故滿足條件的X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。（5）H中含氧官能團(tuán)的名稱是

?。

解析：由H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，H中含氧官能團(tuán)的名稱為硝基、酯基、（酮）羰基。答案：硝基、酯基、（酮）羰基

答案：（7）如果要合成H的類似物H’（

），參照上述合成路線，寫出相應(yīng)的D'和G'的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

?、

?。H'分子中有

?個(gè)手性碳（碳原子上連有4個(gè)不同的原子或基團(tuán)時(shí)，該碳稱為手性碳）。

解析：對(duì)比H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

與H'的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

可知，將D中的苯環(huán)替換為

可得D'的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

；同理將G中的苯環(huán)替換為氫原子可得G'的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。根據(jù)手性碳的定義可知，手性碳原子必須是飽和碳原子，則滿足條件的手性碳用“*”表示如圖

。答案：

52.支氣管擴(kuò)張藥物特布他林（H）的一種合成路線如下：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＝烷基回答下列問題：（1）A→B反應(yīng)條件為

?；B中含氧官能團(tuán)有

?種。

（2）B→C反應(yīng)類型為

?，該反應(yīng)的目的是

?。

（3）D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?；E→F的化學(xué)方程式為

?。

（4）H的同分異構(gòu)體中，僅含有—OCH2CH3、—NH2和苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有

?種。

（5）根據(jù)上述信息，寫出以4－羥基鄰苯二甲酸二乙酯為主要原料制備合成

的路線。答案：（1）濃硫酸，加熱

2

（2）取代反應(yīng)

保護(hù)酚羥基（3）CH3COOC2H5

＋Br2

＋HBr

（4）6（5）

1.根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷有機(jī)物的類別有機(jī)綜合推斷題常以框圖或變相框圖的形式呈現(xiàn)一系列物質(zhì)的衍變關(guān)系，經(jīng)常是在一系列衍變關(guān)系中有部分產(chǎn)物已知或衍變條件已知，因而解答此類問題的關(guān)鍵是熟悉烴及各種衍生物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及轉(zhuǎn)化條件。如圖中，A能連續(xù)氧化生成C，且A、C在濃硫酸存在下加熱生成D，則：①A為醇，B為醛，C為羧酸，D為酯。②A、B、C三種物質(zhì)中碳原子數(shù)相同，碳骨架結(jié)構(gòu)相同。③A分子中含—CH2OH結(jié)構(gòu)。醇、醛、羧酸、酯之間的相互衍變關(guān)系是有機(jī)結(jié)構(gòu)推斷的重要突破口，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：2.根據(jù)特征現(xiàn)象推知官能團(tuán)種類反應(yīng)現(xiàn)象思考方向溴水褪色可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或酚羥基、醛基等酸性高錳酸鉀溶液褪色可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基、酚羥基或有機(jī)物為苯的同系物等遇氯化鐵溶液顯紫色含有酚羥基生成銀鏡或磚紅色沉淀含有醛基或甲酸酯基與鈉反應(yīng)產(chǎn)生H2可能含有羥基或羧基加入碳酸氫鈉溶液產(chǎn)生CO2含有羧基加入濃溴水產(chǎn)生白色沉淀含有酚羥基3.根據(jù)反應(yīng)條件推斷有機(jī)反應(yīng)類型反應(yīng)條件思考方向氯氣、光照烷烴取代、苯的同系物側(cè)鏈上的取代液溴、催化劑苯及其同系物發(fā)生苯環(huán)上的取代濃溴水碳碳雙鍵和碳碳三鍵的加成、酚的取代、醛的氧化氫氣、催化劑、加熱苯、醛、酮的加成氧氣、催化劑、加熱某些醇的氧化、醛的氧化酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液烯、炔、苯的同系物、醛、醇等的氧化反應(yīng)條件思考方向銀氨溶液或新制的氫氧化銅醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等的氧化氫氧化鈉溶液、加熱鹵代烴水解、酯的水解等氫氧化鈉的醇溶液、加熱鹵代烴的消去濃硫酸，加熱醇的消去、醇和羧酸的酯化濃硝酸、濃硫酸，加熱苯環(huán)上的取代稀硫酸，加熱酯的水解、二糖和多糖等的水解氫鹵酸（HX），加熱醇的取代4.根據(jù)有機(jī)反應(yīng)中定量關(guān)系推斷（1）烴和鹵素單質(zhì)的取代：取代1mol氫原子，消耗1mol鹵素單質(zhì)（X2）。（2）

的加成：與H2、Br2、HCl、H2O等加成時(shí)按物質(zhì)的量之比為1∶1反應(yīng)。（3）含—OH的有機(jī)物與Na反應(yīng)時(shí)：2mol—OH生成1molH2。（4）1mol—CHO對(duì)應(yīng)2molAg；或1mol—CHO對(duì)應(yīng)1molCu2O（注意：HCHO中相當(dāng)于有2個(gè)—CHO）。②RCH2OH

CH3COOCH2R

M

M＋42③RCOOH

RCOOCH2CH3

M

M＋28（關(guān)系式中M代表第一種有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量）（5）物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中相對(duì)分子質(zhì)量的變化：

M

M－2

M＋145.根據(jù)官能團(tuán)的衍變推斷反應(yīng)類型

1.苯酚是一種重要的工業(yè)原料，其合成有機(jī)物G的路線如圖：已知：①

（2）Ⅰ中K2CO3的作用為

?。

（3）Ⅲ中反應(yīng)ⅱ的化學(xué)方程式為

?。

（4）已知Ⅳ中反應(yīng)ⅰ為還原反應(yīng)，則反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)類型為

?。

（5）F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?。

（1）G中官能團(tuán)的名稱為

?。

（6）H是C的同分異構(gòu)體，且符合下列條件的同分異構(gòu)體有

?種（不考慮立體異構(gòu)）。

①苯環(huán)有兩個(gè)取代基

②1molH可與2molNaHCO3反應(yīng)解析：根據(jù)題干流程圖中E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和E到F的轉(zhuǎn)化條件并結(jié)合已知信息②可知，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

；根據(jù)已知信息①可知，反應(yīng)Ⅲ中ⅰ生成的產(chǎn)物為

；已知Ⅳ中反應(yīng)ⅰ為還原反應(yīng)即為酮羰基轉(zhuǎn)化為醇羥基即生成

。（6）由題干流程圖可知，C的分子式為C11H12O4，H是C的同分異構(gòu)體，且符合下列條件①苯環(huán)有兩個(gè)取代基，②1

mol

H可與2

mol

NaHCO3反應(yīng)即含有2個(gè)—COOH，則兩個(gè)取代基可能為—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種組合，每一種組合又有鄰、間、對(duì)三種位置關(guān)系，故符合條件的同分異構(gòu)體有11×3＝33種。答案：（1）醚鍵、酯基

（2）消耗生成的HI，提高產(chǎn)率（3）

＋

（4）消去反應(yīng)（5）

（6）332.8－羥基喹啉可用作醫(yī)藥中間體，其合成路線如圖?；卮鹣铝袉栴}：②

＋

＋H2O回答下列問題：（1）A→B的反應(yīng)類型為

?，B的名稱是

?，G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?。

（2）J→K的化學(xué)方程式為

?。

（3）化合物J的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件的有

?種。

①苯環(huán)上有兩個(gè)取代基

②含有—NH2已知：①D分子結(jié)構(gòu)中含有醛基③能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)（4）合成8－羥基喹啉時(shí)，F(xiàn)發(fā)生

?（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)，同時(shí)生成水。當(dāng)有1molH2O生成時(shí)，產(chǎn)物中8－羥基喹啉的物質(zhì)的量為

?mol。

（5）綜合上述信息，寫出由

和

（Ar為芳基）制備

的合成路線（其他試劑任選）。

（3）J的分子式為C9H11NO2，其同分異構(gòu)體中，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則含有酚羥基和醛基，同時(shí)含有—NH2，又苯環(huán)上有兩個(gè)取代基，則除酚羥基外，另一個(gè)基團(tuán)為—CH（CHO）CH2NH2、—CH（NH2）CH2CHO、—CH2CH（NH2）CHO、

共4種，4種基團(tuán)分別與酚羥基有鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu)，滿足條件的同分異構(gòu)體數(shù)目為4×3＝12種。（4）合成8－羥基喹啉時(shí)，F(xiàn)的—NO2發(fā)生還原反應(yīng)，同時(shí)生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3

＋

3

＋

，因此當(dāng)有1

mol

H2O生成時(shí)，產(chǎn)物中8－羥基喹啉的物質(zhì)的量為1.5

mol。（2）

＋H2O（3）12

（4）還原

1.5（5）

。答案：（1）取代反應(yīng)

3－氯－1－丙烯

03形成·學(xué)科素養(yǎng)

1.庚酸酮類藥物可用于治療再生障礙性貧血、骨質(zhì)疏松癥等消耗性疾病。庚（

）是合成該類藥物的重要中間體。以溴代甲基環(huán)己烷為原料合成有機(jī)物庚的合成路線如下：回答下列問題：（1）寫出甲轉(zhuǎn)化為乙的化學(xué)方程式，其反應(yīng)類型是什么？（2）寫出丙轉(zhuǎn)化成丁的化學(xué)方程式，丙可以發(fā)生催化氧化反應(yīng)嗎？丙可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng)嗎？（3）戊分子中含有的官能團(tuán)名稱是什么？戊生成庚的反應(yīng)類型是什么？（4）在催化劑條件下，1mol庚與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，最多能消耗氫氣的物質(zhì)的量是多少？生成物發(fā)生酯化反應(yīng)的條件是什么？（5）結(jié)合以上合成路線，設(shè)計(jì)以丙炔和1，3－丁二烯為基本原料合成2－羥基丁酸（

）的路線，補(bǔ)出合成步驟。

解析：根據(jù)甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、乙的分子式可推知甲（

）在氫氧化鈉的乙醇溶液中受熱發(fā)生消去反應(yīng)得到乙（

），根據(jù)丁的結(jié)構(gòu)推測(cè)，

和水發(fā)生加成反應(yīng)得到丙（

），而丙在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)得到丁。（2）

＋H2O；不能，因?yàn)楸辛u基所連碳原子上沒有氫原子，不能發(fā)生催化氧化反應(yīng)；不能，因?yàn)榇剂u基不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。（3）羰基和醛基；氧化反應(yīng)。（4）1mol；濃硫酸、加熱。（5）

答案：（1）

＋NaOH

＋NaBr＋H2O；消去反應(yīng)。2.乙丙橡膠（英文簡(jiǎn)稱EPR）是以乙烯、丙烯為主要單體的合成橡膠，廣泛應(yīng)用于汽車部件、建筑用防水材料、電線電纜護(hù)套、耐熱膠管、膠帶、潤(rùn)滑油添加劑及其他制品。聚碳酸酯（英文簡(jiǎn)稱PC）是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物。由于聚碳酸酯結(jié)構(gòu)上的特殊性，已成為五大工程塑料中增長(zhǎng)速度最快的通用工程塑料。EPR橡膠（

）和PC塑料（

）的合成路線如圖：回答下列問題：（1）A的名稱是

?。

（2）C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

?。

（3）下列說法正確的是

?（填字母）。

A.反應(yīng)Ⅲ的原子利用率為100%B.CH3OH在合成PC塑料的過程中可以循環(huán)利用C.1molE與足量金屬Na反應(yīng)，最多可生成22.4LH2D.反應(yīng)Ⅱ?yàn)槿〈磻?yīng)（4）反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是

?。

（5）已知：

，以D和乙酸為起始原料合成

，無機(jī)試劑任選，寫出合成路線（用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)物，用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系，箭頭上注明反應(yīng)試劑和條件）。

，D與丙酮反應(yīng)得到C15H16O2，結(jié)合D的分子式，可推知D為

，結(jié)合C的分子式，可知A和苯發(fā)生加成反應(yīng)生成C，再結(jié)合C的氧化產(chǎn)物，可推知C為

；

與甲醇反應(yīng)生成E與碳酸二甲酯的反應(yīng)為取代反應(yīng)，可推知E為HOCH2CH2OH。（2）根據(jù)分析可知，C為

。（3）反應(yīng)Ⅲ為加成反應(yīng)，產(chǎn)物只有一種，原子利用率為100%，A正確；生成PC的同時(shí)生成甲醇，生成碳酸二甲酯和E時(shí)需要甲醇，所以CH3OH在合成PC塑料的過程中可以循環(huán)利用，B正確；E為HOCH2CH2OH，1

mol

E

與足量金屬Na反應(yīng)，最多可以生成1

mol氫氣，氣體的體積與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)，題中未告知所處狀態(tài)，無法計(jì)算生成氫氣的體積，C錯(cuò)誤；根據(jù)分析可知，反應(yīng)Ⅱ?yàn)榧映煞磻?yīng)，D錯(cuò)誤。

（4）反應(yīng)Ⅰ為D與丙酮反應(yīng)得到C15H16O2，化學(xué)方程式為2

＋

＋H2O。（5）

和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成

，

發(fā)生消去反應(yīng)生成

，

發(fā)生信息中的氧化反應(yīng)生成OHCCH2CH2CH2CH2CHO，OHCCH2CH2CH2CH2CHO發(fā)生加成反應(yīng)生成HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2OH，HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2OH和乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成

，因此合成路線為

。（4）2

＋

＋H2O（5）

答案：（1）丙烯

（2）

（3）AB04體現(xiàn)·核心價(jià)值1.（2021·湖南高考）己二酸是一種重要的化工原料，科學(xué)家在現(xiàn)有工業(yè)路線基礎(chǔ)上，提出了一條“綠色”合成路線：下列說法正確的是（

）A.苯與溴水混合，充分振蕩后靜置，下層溶液呈橙紅色B.環(huán)己醇與乙醇互為同系物C.己二酸與NaHCO3溶液反應(yīng)有CO2生成D.環(huán)己烷分子中所有碳原子共平面解析：C

苯與溴水混合后，由于Br2易溶于苯且苯的密度小于水，振蕩后靜置，上層溶液呈橙紅色，A錯(cuò)誤；環(huán)己醇為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，乙醇為鏈狀結(jié)構(gòu)，二者結(jié)構(gòu)不相似，不屬于同系物，B錯(cuò)誤；己二酸中含有羧基，與碳酸氫鈉反應(yīng)有CO2生成，C正確；環(huán)己烷分子中的碳原子均為飽和碳原子，所有碳原子不可能共平面，D錯(cuò)誤。2.（2022·廣東高考）基于生物質(zhì)資源開發(fā)常見的化工原料，是綠色化學(xué)的重要研究方向。以化合物Ⅰ為原料，可合成丙烯酸Ⅴ、丙醇Ⅶ等化工產(chǎn)品，進(jìn)而可制備聚丙烯酸丙酯類高分子材料。（1）化合物Ⅰ的分子式為

?，其環(huán)上的取代基是

?（寫名稱）。

解析：化合物Ⅰ的分子式為C5H4O2，其環(huán)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。根據(jù)Ⅱ'的結(jié)構(gòu)特征，分析預(yù)測(cè)其可能的化學(xué)性質(zhì)，參考①的示例，完成下表。結(jié)構(gòu)特征可反應(yīng)的試劑反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)反應(yīng)類型①H2—CH2—CH2—加成反應(yīng)②氧化反應(yīng)③解析：

中含有醛基、羧基、碳碳雙鍵三種官能團(tuán)，根據(jù)官能團(tuán)的性質(zhì)可完成表格。結(jié)構(gòu)特征可反應(yīng)的試劑反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)反應(yīng)類型②Cu（OH）2、NaOH③C2H5OH、濃H2SO4酯化反應(yīng)（取代反應(yīng)）答案：（其他合理答案也可）

（4）化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反應(yīng)是原子利用率100%的反應(yīng)，且1molⅣ與1mol化合物a反應(yīng)得到2molⅤ，則化合物a為

?。

解析：化合物Ⅳ的分子式為C4H4O4，化合物Ⅴ的分子式為C3H4O2，由題意知，Ⅳ→Ⅴ的反應(yīng)是原子利用率100%的反應(yīng)且1

mol

Ⅳ與1

mol

化合物a反應(yīng)得到2

mol

Ⅴ，根據(jù)原子守恒，可得化合物a為C2H4。（3）化合物Ⅳ能溶于水，其原因是

?。

解析：化合物Ⅳ中含有兩個(gè)羥基，可以與水形成分子間氫鍵，所以化合物Ⅳ易溶于水。答案：化合物Ⅳ中含有兩個(gè)羥基，可以與水形成分子間氫鍵

答案：C2H4（5）化合物Ⅵ有多種同分異構(gòu)體，其中含

結(jié)構(gòu)的有

?種，核磁共振氫譜圖上只有一組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?。

解析：化合物Ⅵ的分子式為C3H6O，不飽和度為1，其中含有

結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體有

、CH3CH2CHO

2種，核磁共振氫譜圖上只有一組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。答案：2

（6）選用含二個(gè)羧基的化合物作為唯一的含氧有機(jī)原料，參考上述信息，制備高分子化合物Ⅷ的單體。寫出Ⅷ的單體的合成路線（不用注明反應(yīng)條件）。解析：

3.（2022·海南高考）黃酮哌酯是一種解痙藥，可通過如下路線合成：

回答問題：（1）A→B的反應(yīng)類型為

?。

解析：由分析可知，A（

）在濃硫酸加熱的條件下發(fā)生苯環(huán)上的取代反應(yīng)生成B（

），即反應(yīng)類型為取代反應(yīng)（或磺化反應(yīng)）。（2）已知B為一元強(qiáng)酸，室溫下B與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為

?。

答案：取代反應(yīng)（或磺化反應(yīng)）

答案：（3）C的化學(xué)名稱為

?，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?。

解析：C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

，則化學(xué)名稱為苯酚，根據(jù)分析可知，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。（4）E和F可用

?（寫出試劑）鑒別。

解析：由E、F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，F(xiàn)含有酚羥基，而E沒有，因此可用FeCl3溶液鑒別二者，前者溶液變成紫色，后者無明顯現(xiàn)象。答案：苯酚

答案：FeCl3溶液（或其他合理答案）（5）X是F的同分異構(gòu)體，符合下列條件。X可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?（任寫一種）。

①含有酯基

②含有苯環(huán)

③核磁共振氫譜有兩組峰解析：F的分子式為C10H10O4，X是F的同分異構(gòu)體，X含有苯環(huán)和酯基，其核磁共振氫譜有兩組峰，說明X只有2種不同環(huán)境的H原子，則滿足條件的X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

或

。

或

答案：（6）已知酸酐能與羥基化合物反應(yīng)生成酯。寫出下列F→G反應(yīng)方程式中M和N的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

?、

?。

解析：酸酐能與羥基化合物反應(yīng)生成酯，則F與苯甲酸酐反應(yīng)可生成G、苯甲酸和水，故M和N的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

和H2O。

H2O答案：（7）設(shè)計(jì)以

為原料合成

的路線（其他試劑任選）。已知：

＋CO2解析：已知

＋CO2，則以

為原料合成

時(shí)，可先將

與濃硫酸在加熱的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成

，

再依次與NaOH熔融條件下、HCl反應(yīng)生成

，

再與CH3COCl發(fā)生取代反應(yīng)生成

，氧化可得到

，

再與AlCl3反應(yīng)可得到

，則合成路線為

。

答案：05評(píng)價(jià)·核心素養(yǎng)

一、選擇題：本題包括10個(gè)小題，每小題僅有1個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.下列說法不正確的是（

）A.有機(jī)合成的思路就是通過有機(jī)反應(yīng)構(gòu)建目標(biāo)化合物的分子構(gòu)架，并引入或轉(zhuǎn)化成所需的官能團(tuán)B.有機(jī)合成過程可以簡(jiǎn)單表示為基礎(chǔ)原料→中間體→目標(biāo)化合物C.逆合成分析法可以簡(jiǎn)單表示為目標(biāo)化合物→中間體→基礎(chǔ)原料D.為減少污染，有機(jī)合成不能使用輔助原料，不能有副產(chǎn)物解析：D

有機(jī)合成中可以使用輔助原料，也可以產(chǎn)生副產(chǎn)物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.下列說法不正確的是（

）A.

可發(fā)生消去反應(yīng)引入碳碳雙鍵B.

可發(fā)生催化氧化反應(yīng)引入羧基C.CH3CH2Br可發(fā)生取代反應(yīng)引入羥基解析：B

中

上無氫原子，故不能發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成羧酸，B不正確。

3.鹵代烴與金屬鎂在無水乙醚中反應(yīng)，可制得格林試劑RMgX，它可與醛、酮等羰基化合物加成：

所得產(chǎn)物經(jīng)水解可以得到醇，這是某些復(fù)雜醇的合成方法之一。現(xiàn)欲合成（CH3）3C—OH，下列所選用的鹵代烴和羰基化合物的組合正確的是（

）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

由題給信息可知產(chǎn)物中與—OH相連的碳原子是羰基碳原子，要合成

，需要丙酮和一氯甲烷。4.某石油化工產(chǎn)品X的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列判斷錯(cuò)誤的是（

）A.X→Y是加成反應(yīng)B.乙酸→W是酯化反應(yīng)，也是取代反應(yīng)C.Y能與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣D.W能與NaOH溶液反應(yīng)，但不能與稀硫酸反應(yīng)

5.“綠色化學(xué)”提倡化工生產(chǎn)應(yīng)提高原子利用率。原子利用率表示目標(biāo)產(chǎn)物的質(zhì)量與生成物總質(zhì)量之比。在下列制備環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中，原子利用率最高的是（

）

D.

＋HOCH2CH2—O—CH2CH2OH＋2H2O解析：C

根據(jù)原子利用率的定義知，產(chǎn)物中副產(chǎn)物越少，原子利用率越高。分析

4個(gè)反應(yīng)可以看出，C項(xiàng)中無副產(chǎn)物，原子利用率為100%。6.對(duì)氨基苯甲酸可以甲苯為原料合成，已知苯環(huán)上的硝基可被還原為氨基：

，產(chǎn)物苯胺還原性強(qiáng)，易被氧化，則由甲苯合成對(duì)氨基苯甲酸的步驟合理的是（

）A.甲苯

X

Y

對(duì)氨基苯甲酸B.甲苯

X

Y

對(duì)氨基苯甲酸C.甲苯

X

Y

對(duì)氨基苯甲酸D.甲苯

X

Y

對(duì)氨基苯甲酸解析：A

由甲苯制取產(chǎn)物時(shí)，需發(fā)生硝化反應(yīng)引入硝基；將硝基還原得到氨基，將甲基氧化得到羧基，但氨基易被氧化，故甲基氧化為羧基應(yīng)在硝基還原之前，否則生成的氨基也會(huì)被氧化，故先進(jìn)行硝化反應(yīng)，再將甲基氧化為羧基，最后將硝基還原為氨基。另外還要注意—CH3為鄰、對(duì)位取代定位基，而

—COOH

為間位取代定位基，B、C、D均錯(cuò)。7.某有機(jī)化合物D的結(jié)構(gòu)為

，是一種常見的有機(jī)溶劑，它可以通過下列三步反應(yīng)制得：烴A

B

C

D。下列相關(guān)說法中不正確的是（

）A.烴A為乙烯B.反應(yīng)①、②、③的反應(yīng)類型依次為加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、取代反應(yīng)C.反應(yīng)③為了加快反應(yīng)速率可以快速升溫至170℃D.化合物D屬于醚解析：C

根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知C是乙二醇，所以B是1，2－二溴乙烷，則A是乙烯，A正確；反應(yīng)①、②、③的反應(yīng)類型依次為加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、取代反應(yīng)，B正確；反應(yīng)③如果快速升溫至170

℃會(huì)發(fā)生分子內(nèi)脫水反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D分子中含有醚鍵，屬于醚，D正確。8.某同學(xué)設(shè)計(jì)了由乙醇合成乙二醇的路線，如圖所示。下列說法正確的是（

）乙醇

X

Y

乙二醇A.X易發(fā)生取代反應(yīng)B.等物質(zhì)的量的乙醇、X完全燃燒，消耗氧氣的量相同C.步驟②需要在氫氧化鈉的醇溶液中反應(yīng)D.步驟①的反應(yīng)類型是水解反應(yīng)解析：B

乙醇在步驟①發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，乙烯與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2－二溴乙烷，1，2－二溴乙烷在步驟②發(fā)生水解反應(yīng)生成乙二醇。X為乙烯，含有碳碳雙鍵，易發(fā)生加成反應(yīng)，A錯(cuò)誤；乙醇燃燒耗氧部分為C2H4，因此等物質(zhì)的量的乙醇、乙烯完全燃燒，消耗氧氣的量相同，B正確；步驟②為1，2－二溴乙烷水解生成乙二醇，反應(yīng)條件為氫氧化鈉水溶液、加熱，C錯(cuò)誤；步驟①為乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，D錯(cuò)誤。9.某物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是（

）A.化合物A中一定含有的官能團(tuán)是醛基、羧基和碳碳雙鍵B.由A生成E發(fā)生還原反應(yīng)C.F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為D.由B生成D發(fā)生加成反應(yīng)

10.某藥物中間體合成路線如圖（部分產(chǎn)物已略去），已知A能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，下列說法正確的是（

）A.A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

B.B中含有羥基D.E發(fā)生消去反應(yīng)的條件是濃硫酸、加熱C.步驟⑤的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)解析：D

由逆合成分析法可知，E發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng)生成

，可知E為HOCH2CH2C（CH3）2COOH，D為HOCH2CH2C（CH3）2COONa，A與乙酸反應(yīng)生成B，B發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成C，C發(fā)生水解反應(yīng)得到D，則C為CH3COOCH2CH2C（CH3）2COOH，B為CH3COOCH2CH2C（CH3）2CHO，則A為HOCH2CH2C（CH3）2CHO，以此來解答。根據(jù)上述分析，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOCH2CH2C（CH3）2CHO，A錯(cuò)誤；B為CH3COOCH2CH2C（CH3）2CHO，分子中含酯基、醛基，不含羥基，B錯(cuò)誤；步驟⑤是E發(fā)生的分子內(nèi)酯化反應(yīng)，屬于取代反應(yīng)，C錯(cuò)誤；E含—OH，且與羥基相連碳原子的鄰位碳原子含有氫原子，故在濃硫酸、加熱條件下可發(fā)生消去反應(yīng)，D正確。11.香豆素類化合物在藥物中應(yīng)用廣泛。香豆素類化合物W的合成路線如圖。二、非選擇題：本題包括3個(gè)小題。

ⅱ.—CHO＋

＋H2O

（1）A→B的化學(xué)方程式是

?。

（2）D的分子式是

?。

（3）條件①是

?。

（4）F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

?。

（5）1molJ可以生成2molK，J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

?。

（6）下列說法不正確的是

?（填字母）。

a.可以用酸性KMnO4溶液鑒別E和Gb.G可以發(fā)生加聚反應(yīng)、還原反應(yīng)和取代反應(yīng)c.1molP最多可以和5molH2反應(yīng)（7）M為線型不穩(wěn)定分子，M→P經(jīng)過兩步反應(yīng)，R苯環(huán)上的一氯代物有3種。①R的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

?。

②R→P的化學(xué)反應(yīng)類型是

?。

解析：（6）E為

，G為

，

E含有醛基，G含有碳碳雙鍵，都能被酸性KMnO4溶液氧化，不能鑒別二者，a錯(cuò)誤；G為

，含有碳碳雙鍵，可以發(fā)生加聚反應(yīng)，苯環(huán)與碳碳雙鍵能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，屬于還原反應(yīng)，含有的酰胺基、苯環(huán)等可以發(fā)生取代反應(yīng)，b正確；P分子含有的1個(gè)苯環(huán)、1個(gè)羰基能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，1

mol

P最多可以和4

mol

H2反應(yīng)，c錯(cuò)誤。（7）M為線型不穩(wěn)定分子，M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

答案：（1）

＋HNO3

＋H2O（2）C7H5Br2O2N

（3）氫氧化鈉水溶液、加熱

（4）

（5）

（6）ac

（7）①

②加成反應(yīng)12.化合物G可用于藥用多肽的結(jié)構(gòu)修飾，其人工合成路線如下：（1）A分子中碳原子的雜化軌道類型為

?。

（2）B→C的反應(yīng)類型為

?。

（3）D的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件，寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

?。

①分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子；②堿性條件水解，酸化后得2種產(chǎn)物，其中一種含苯環(huán)且有2種含氧官能團(tuán)，2種產(chǎn)物均能被銀氨溶液氧化。（4）F的分子式為C12H17NO2，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?。

（5）已知：

（R和R'表示烴基或氫，R″表示烴基）；

。寫出以

和CH3MgBr為原料制備

的合成路線流程圖（無機(jī)試劑和有機(jī)