2018-2019版高中化學(xué) 第三章 有機(jī)合成及其應(yīng)用 合成高分子化合物第1節(jié) 有機(jī)化合物的合成 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版選修5.doc

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第2課時(shí)　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)和應(yīng)用 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.初步學(xué)習(xí)領(lǐng)會逆推法設(shè)計(jì)合成路線的思想。2.熟知有機(jī)合成遵循的基本規(guī)律，學(xué)會評價(jià)、優(yōu)選合理的有機(jī)合成路線。3.了解原子經(jīng)濟(jì)和綠色化學(xué)的思想。 一、有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 1．正向合成分析法 從確定的某種原料分子開始，逐步經(jīng)過碳鏈的連接和官能團(tuán)的安裝來完成。在這樣的有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)中，首先要比較原料分子和目標(biāo)化合物分子在結(jié)構(gòu)上的異同，包括官能團(tuán)和碳骨架兩個(gè)方面的異同；然后，設(shè)計(jì)由原料分子轉(zhuǎn)向產(chǎn)物的合成路線。 2．逆向合成分析法 采取從產(chǎn)物逆推出原料，設(shè)計(jì)合理的合成路線的方法。在逆推過程中，需要逆向?qū)ふ夷茼樌铣赡繕?biāo)化合物的中間有機(jī)化合物，直至選出合適的起始原料。 3．優(yōu)選合成路線依據(jù) (1)合成路線是否符合化學(xué)原理。 (2)合成操作是否安全可靠。 (3)綠色合成：主要考慮有機(jī)合成中的原子經(jīng)濟(jì)性；原料的綠色化；試劑與催化劑的無公害性。 1.有機(jī)合成的常用方法 (1)正向合成法：思維程序是原料→中間產(chǎn)物→產(chǎn)品。 (2)逆向合成法：思維程序是產(chǎn)品→中間產(chǎn)物→原料。 2．有機(jī)合成路線的基本要求 (1)起始原料要廉價(jià)、易得、低毒性、低污染。 (2)應(yīng)盡量選擇步驟最少的合成路線，步驟越少，最后產(chǎn)率越高。 (3)合成路線要符合“綠色環(huán)?！钡囊?。 (4)有機(jī)合成反應(yīng)要操作簡單、條件溫和、能耗低、易于實(shí)現(xiàn)。 (5)要按一定的反應(yīng)順序和規(guī)律引入官能團(tuán)。 例1　以溴乙烷為原料制備乙二醇，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　題干中強(qiáng)調(diào)的是最合理的方案，A項(xiàng)與D項(xiàng)相比，步驟多一步，且在乙醇發(fā)生消去反應(yīng)時(shí)，容易發(fā)生分子間脫水、氧化反應(yīng)等副反應(yīng)；B項(xiàng)步驟最少，但取代反應(yīng)不會停留在“CH2BrCH2Br”階段，副產(chǎn)物多，分離困難，原料浪費(fèi)；C項(xiàng)比D項(xiàng)多一步取代反應(yīng)，顯然不合理；D項(xiàng)相對步驟少，操作簡單，副產(chǎn)物少，較合理。所以選D。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的選擇和優(yōu)化 例2　現(xiàn)有以下一系列反應(yīng)，最終產(chǎn)物為草酸(乙二酸)。 ABCDEF 試回答下列問題： (1)C的結(jié)構(gòu)簡式是________。B→C的反應(yīng)類型是________，E→F的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。 (2)E與乙二酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成環(huán)狀化合物的化學(xué)方程式是__________________ ______________________________________________________。 (3)由B發(fā)生水解反應(yīng)或C與H2O發(fā)生加成反應(yīng)均生成化合物G，在乙二酸、水、苯酚、G四種分子中，羥基上氫原子的活潑性由強(qiáng)到弱的順序是_____________________________ ___________________________________________。 答案　(1)CH2===CH2　消去反應(yīng) HOCH2—CH2OH＋O2＋2H2O (2) ＋2H2O (3)乙二酸>苯酚>水>G(乙醇) 解析　采用“逆推法”。由“EF”可聯(lián)想到“醇―→醛―→羧酸”的轉(zhuǎn)化關(guān)系推知：F為，E為。依次推知D為，C為CH2===CH2，B為CH3CH2Br，A為CH3CH3。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　逆合成分析法 方法規(guī)律　常見的有機(jī)合成路線 (1)一元合成路線：R—CH===CH2鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸酯 (2)二元合成路線：CH2===CH2CH2X—CH2XCH2OH—CH2OHHOOC—COOH―→鏈酯、環(huán)酯、聚酯 (3)芳香化合物合成路線 ① ②芳香酯 ③ ④ ⑤ 例3　丁烯二酸(HOOCCH===CHCOOH)可用于制造不飽和聚酯樹脂，也可作食品的酸性調(diào)味劑。某同學(xué)以ClCH2CH===CHCH2Cl為原料，設(shè)計(jì)了下列合成路線： HOOCCH===CHCOOH。 你認(rèn)為上述設(shè)計(jì)存在什么缺陷？請你提出具體改進(jìn)措施？ 答案　在第二步的氧化過程中，鍵也會被氧化，使產(chǎn)率降低，對上述設(shè)計(jì)可做如下改進(jìn)： NaOOCCH===CHCOONaHOOCCH===CHCOOH。 易錯警示　在有機(jī)合成中，有時(shí)候加入試劑能引起多種官能團(tuán)同時(shí)反應(yīng)，這樣就存在保護(hù)某種官能團(tuán)而讓其他官能團(tuán)反應(yīng)的問題。常見的官能團(tuán)保護(hù)情形有：(1)酚羥基的保護(hù)：由于酚羥基極易被氧化，在有機(jī)合成中如果需要用到氧化劑進(jìn)行氧化時(shí)，經(jīng)常先將酚羥基轉(zhuǎn)化為酯或醚的結(jié)構(gòu)，待氧化過程完成后，再通過水解或其他反應(yīng)，將酚羥基恢復(fù)。(2)碳碳雙鍵的保護(hù)：可以先用HX加成，待其他反應(yīng)完成后，再消去HX，恢復(fù)碳碳雙鍵。(3)氨基的保護(hù)：如在合成的過程中，應(yīng)該先把—CH3氧化為—COOH，再把—NO2還原為—NH2(氨基具有還原性，易被氧化)。不先把—NO2還原為—NH2是為了防止KMnO4氧化—CH3時(shí)，—NH2也被氧化。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　有機(jī)合成中官能團(tuán)的保護(hù) 二、利用逆推法設(shè)計(jì)苯甲酸苯甲酯的合成路線 1．觀察目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu) 2．逆推原料分子 3．設(shè)計(jì)合成路線(設(shè)計(jì)四種不同的合成路線) ② (4)評價(jià)優(yōu)選合成路線 路線①由甲苯分別制備苯甲醇和苯甲酸較合理。路線②④制備苯甲酸的步驟多、成本較高，且使用較多的Cl2，不利于環(huán)境保護(hù)。路線③的步驟雖然少，但使用了價(jià)格昂貴的還原劑LiAlH4和要求無水操作，成本較高。 1．逆推法設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線的一般程序 — 　　　　　　　↓ — 　　　　 ↓ — 2．有機(jī)合成遵循的原則 (1)符合有機(jī)合成中原子經(jīng)濟(jì)性的要求。所選擇的每個(gè)反應(yīng)的副產(chǎn)物應(yīng)盡可能少，所要得到的主產(chǎn)物的產(chǎn)率盡可能高且易于分離，避免采用副產(chǎn)物多的反應(yīng)。 (2)發(fā)生反應(yīng)的條件要適宜，反應(yīng)的安全系數(shù)要高，反應(yīng)步驟盡可能少而簡單。 (3)要按一定的反應(yīng)順序和規(guī)律引入官能團(tuán)，必要時(shí)應(yīng)采取一定的措施保護(hù)已引入的官能團(tuán)。 (4)所選用的合成原料要綠色化且易得、經(jīng)濟(jì)；所選用的試劑與催化劑無公害性。 例4　寫出以CH2ClCH2CH2CH2OH為原料制備的各步反應(yīng)方程式(必要的無機(jī)試劑自選)。 答案?、?CH2ClCH2CH2CH2OH＋O22CH2ClCH2CH2CHO＋2H2O ②2CH2ClCH2CH2CHO＋O22CH2ClCH2CH2COOH ③CH2ClCH2CH2COOH＋NaOHHOCH2CH2CH2COOH＋NaCl ④＋H2O 解析　采用“逆合成分析法”，最終產(chǎn)物是一種環(huán)酯，應(yīng)通過酯化反應(yīng)生成，故其上一步中間產(chǎn)物是HO—CH2—CH2—CH2—COOH。分析比較給出的原料與所要制備的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知：原料為鹵代醇，產(chǎn)品為同碳原子數(shù)的環(huán)內(nèi)酯，因此可以用醇羥基氧化成羧基，鹵原子再水解成為—OH，最后再酯化。但氧化和水解順序不能顛倒，因?yàn)橄人夂鬅o法控制只氧化一個(gè)—OH。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　逆合成分析法 易錯警示　有機(jī)合成中引入多種官能團(tuán)時(shí)，要考慮引入的先后順序。例如，由制備有兩種途徑：一是先將醛基催化氧化為羧基，然后再進(jìn)行醇羥基的消去反應(yīng)；二是先進(jìn)行醇羥基的消去反應(yīng)，后進(jìn)行醛基的催化氧化反應(yīng)。如果先進(jìn)行醇羥基的消去反應(yīng)生成碳碳雙鍵，在醛氧化過程中碳碳雙鍵也會被氧化，因此途徑二不合適。 例5　已知CH2===CH—CH===CH2＋，試以CH2===CH—CH===CH2和為原料合成 答案　 CH2===CH—CH===CH2＋ ＋O2 解析　對比目標(biāo)產(chǎn)物和給出的原料，借助題目給出的信息，可采用逆推的方法找出合成路線： 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　逆合成分析法 方法規(guī)律　逆推法的“四個(gè)”基本步驟 (1)觀察目標(biāo)化合物分子的結(jié)構(gòu)。 (2)由目標(biāo)化合物分子逆推原料分子。 (3)設(shè)計(jì)合成路線。 (4)對不同的合成路線進(jìn)行優(yōu)選。 例6　(2017北京昌平區(qū)高二期末)《茉莉花》是一首膾炙人口的中國民歌。茉莉花香氣的成分有多種，乙酸苯甲酯()是其中的一種，它可以從茉莉花中提取，也可以以乙烯和甲苯為原料進(jìn)行人工合成。其中一種合成路線如下： 回答下列問題： (1)A、B的結(jié)構(gòu)簡式分別為_____________________________________________， ________________________________________________________________________。 (2)寫出反應(yīng)②、⑥的化學(xué)方程式____________________________________________ ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)的有________(填序號)。 (4)反應(yīng)__________(填序號)原子的理論利用率為100%，符合綠色化學(xué)的要求。 答案　(1)CH3CHO　 (2)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O CH3COOH＋＋H2O　(3)④⑤⑥　(4)①③ 解析　(1)A物質(zhì)應(yīng)該是乙醇在Cu的作用下被催化氧化成的乙醛，B物質(zhì)是與鹵素單質(zhì)在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成的鹵代烴，由在⑤的條件下鹵代烴發(fā)生的水解反應(yīng)生成苯甲醇知，B中只有一個(gè)鹵素原子即B為。(2)②是乙醇的催化氧化，⑥是乙酸與苯甲醇發(fā)生的酯化反應(yīng)。(3)①是加成反應(yīng)，②③均是氧化反應(yīng)，④是與鹵素發(fā)生的取代反應(yīng)，⑤是鹵代烴發(fā)生的水解反應(yīng)，也屬于取代反應(yīng)，⑥是酯化反應(yīng)，屬于取代反應(yīng)。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　正合成分析法 方法思路　利用有機(jī)合成中官能團(tuán)的衍變關(guān)系設(shè)計(jì)合成路線 1．下面是有機(jī)合成的三個(gè)步驟：①對不同的合成路線進(jìn)行優(yōu)選；②由目標(biāo)分子逆推原料分子并設(shè)計(jì)合成路線；③觀察目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)。逆推法正確的順序?yàn)?　　) A．①②③ B．③②① C．②③① D．②①③ 答案　B 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)思路 2．有機(jī)物可經(jīng)過多步反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)?，其各步反?yīng)的反應(yīng)類型是(　　) A．加成→消去→取代 B．消去→加成→消去 C．加成→消去→加成 D．取代→消去→加成 答案　B 解析　設(shè)計(jì)路線如下： 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　正合成分析法 3．下列是以乙烯為原料合成丙酸(CH3CH2COOH)的途徑，不可能達(dá)到目的的是(　　) A．乙烯乙醛化合物X丙酸 B．乙烯溴乙烷化合物Y丙酸 C．乙烯化合物Z丙酸 D．乙烯丙醛丙酸 答案　A 解析　A的設(shè)計(jì)中化合物X為甲醛與乙醛在堿性環(huán)境下反應(yīng)生成的HO—CH2—CH2—CHO，然后發(fā)生催化氧化時(shí)不能生成丙酸，故不合理。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的選擇和優(yōu)化 4．肉桂醛()在自然界中存在于桂油中，是一種常用的植物調(diào)味油。工業(yè)上主要以CH2===CH2和甲苯為主要原料進(jìn)行合成： 請回答： (1)E中含氧官能團(tuán)的名稱是__________________。 (2)反應(yīng)①～④中屬于加成反應(yīng)的是__________。 (3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式是_____________________________________________。 (4)用流程圖表示出制備的方案，例如： 答案　(1)羥基、醛基　(2)①③ (3)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O (4) 解析　(1)由框圖可知A是乙醇，B是乙醛；在堿性條件下兩個(gè)醛分子間可以發(fā)生反應(yīng)，生成羥基醛，故E中的含氧官能團(tuán)有羥基和醛基。 (2)從給出的反應(yīng)原理來看，兩個(gè)醛分子間的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是加成反應(yīng)，同時(shí)乙烯和水的反應(yīng)也是加成反應(yīng)。 (3)在設(shè)計(jì)流程時(shí)一定要標(biāo)明反應(yīng)的條件。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　正合成分析法 5．工業(yè)上用甲苯生產(chǎn)對羥基苯甲酸乙酯(一種常用的化妝品防霉劑)，其生產(chǎn)過程如圖(反應(yīng)條件沒有全部注明)： A 回答下列有關(guān)問題： (1)寫出有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡式：___________________________________________。 (2)寫出反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式：___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)反應(yīng)②的反應(yīng)類型為________(填編號)，反應(yīng)④的反應(yīng)類型為________(填編號)。 a．取代反應(yīng)　　　　b．加成反應(yīng)　　　　c．消去反應(yīng) d．酯化反應(yīng)　　　　e．氧化反應(yīng) (4)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式：_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)在合成路線中，設(shè)計(jì)第③和第⑥這兩步反應(yīng)的目的是 ____________________________________________________________________。 答案　(1) (2)＋C2H5OHH2O＋ (3)a　e (4)＋CH3I＋HI (5)防止酚羥基在第④步反應(yīng)時(shí)被氧化 解析　比較反應(yīng)路線中各有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式得出：①為在催化劑存在下的氯代反應(yīng)，②為鹵代烴的水解反應(yīng)(或取代反應(yīng))，③為—CH3取代—OH上H原子的反應(yīng)，④為苯環(huán)上的—CH3被氧化的反應(yīng)，⑤為酯化反應(yīng)，⑥為H原子取代—OCH3上—CH3的反應(yīng)。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　有機(jī)合成中官能團(tuán)的保護(hù) [對點(diǎn)訓(xùn)練] 題組1　有機(jī)合成路線的選擇和優(yōu)化 1．以下反應(yīng)均可在一定條件下進(jìn)行，其符合綠色化學(xué)原理的是(　　) ①2CH2===CH2＋O2 ②乙烷與氯氣制備氯乙烷 ③乙醇與濃硫酸共熱制取乙烯 ④乙烯在一定條件下制備聚乙烯 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案　D 解析　以“原料分子中原子全部轉(zhuǎn)變?yōu)樗璁a(chǎn)物”為依據(jù)進(jìn)行分析，乙烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成產(chǎn)物有一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等和氯化氫，原子不能全部轉(zhuǎn)化為一種產(chǎn)物，不符合題意；乙醇在濃硫酸作用下生成乙烯、水及其他副產(chǎn)物，也不符合；而①④中反應(yīng)物的原子可以完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，符合要求。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　綠色化學(xué)反應(yīng)原理 2．在有機(jī)合成中，常需要將官能團(tuán)消除或增加，下列變化過程中的反應(yīng)類型及相關(guān)產(chǎn)物不合理的是(　　) ①乙烯―→乙二醇：CH2===CH2CH2Br—CH2BrHOCH2—CH2OH ②溴乙烷―→乙醇：CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2OH ③1-溴丁烷―→1,3-丁二烯：CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH===CH2 CH3CH2CHBr—CH2BrCH2===CH—CH===CH2 ④乙烯―→乙炔：CH2===CH2CH2Br—CH2BrCH≡CH A．①② B．②③ C．②④ D．①④ 答案　B 解析　②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；③項(xiàng)合成過程中CH3CH2CHBr—CH2Br發(fā)生消去反應(yīng)所得產(chǎn)物為CH3CH2C≡CH(CH3CH===C===CH2不穩(wěn)定)，合成路線及相關(guān)產(chǎn)物不合理。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的優(yōu)化和選擇 題組2　合成方法的應(yīng)用 3．以氯乙烷為原料制取乙二酸(HOOC—COOH)的過程中，要依次經(jīng)過下列步驟中的(　　) ①與NaOH的水溶液共熱?、谂cNaOH的醇溶液共熱 ③與濃硫酸共熱到170 ℃?、茉诖呋瘎┐嬖谇闆r下與氯氣反應(yīng)?、菰贑u或Ag存在的情況下與氧氣共熱?、夼c新制的Cu(OH)2懸濁液共熱 A．①③④②⑥ B．①③④②⑤ C．②④①⑤⑥ D．②④①⑥⑤ 【考點(diǎn)】逆合成分析法 【題點(diǎn)】逆合成分析法 答案　C 解析　采取逆向分析可知，乙二酸→乙二醛→乙二醇→1,2-二氯乙烷→乙烯→氯乙烷。然后再逐一分析反應(yīng)發(fā)生的條件，可知C項(xiàng)設(shè)計(jì)合理。 4．用丙醛(CH3CH2CHO)制取聚丙烯CH2CH(CH3)的過程中發(fā)生的反應(yīng)類型為(　　) ①取代?、谙ァ、奂泳邸、芩狻、菅趸、捱€原 A．①④⑥ B．⑤②③ C．⑥②③ D．②④⑤ 答案　C 解析　CH3CH2CHO先與H2加成生成CH3CH2CH2OH，再發(fā)生消去反應(yīng)生成CH3CH===CH2，最后發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚丙烯。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　逆合成分析法 5．有下述有機(jī)反應(yīng)類型：①消去反應(yīng)，②水解反應(yīng)，③加聚反應(yīng)，④加成反應(yīng)，⑤還原反應(yīng)，⑥氧化反應(yīng)。以丙醛為原料制取1,2-丙二醇，所需進(jìn)行的反應(yīng)類型依次是(　　) A．⑥④②① B．⑤①④② C．①③②⑤ D．⑤②④① 答案　B 解析　合成過程為CH3CH2CHOCH3CH2CH2OHCH3CH===CH2 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　逆合成分析法 6．由環(huán)己醇制取己二酸己二酯，最簡單的流程順序正確的是(　　) ①取代反應(yīng)?、诩映煞磻?yīng)　③氧化反應(yīng)?、苓€原反應(yīng)　⑤消去反應(yīng)?、搋セ磻?yīng)?、咧泻头磻?yīng)?、嗫s聚反應(yīng) A．③②⑤⑥ B．⑤③④⑥ C．⑤②③⑥ D．⑤③④⑦ 答案　B 解析　由環(huán)己醇制取己二酸己二酯，需要制得己二醇和己二酸，因此環(huán)己醇需要開環(huán)，即先要在環(huán)上引入雙鍵，可利用醇的消去反應(yīng)，再氧化雙鍵開環(huán)。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　逆向合成分析法 7．由CH3CH2CH2OH制備，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)至少有①取代反應(yīng)；②消去反應(yīng)；③加聚反應(yīng)；④酯化反應(yīng)；⑤還原反應(yīng)；⑥水解反應(yīng)等當(dāng)中的(　　) A．①④ B．②③ C．②③⑤ D．②④ 答案　B 解析　制備過程為CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　逆合成分析法 8．化合物A()可由環(huán)戊烷經(jīng)三步反應(yīng)合成：XY，則下列說法錯誤的是(　　) A．反應(yīng)1可用的試劑是氯氣 B．反應(yīng)3可用的試劑是氧氣和銅 C．反應(yīng)1為取代反應(yīng)，反應(yīng)2為消去反應(yīng) D．A可發(fā)生加成反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Y 答案　C 解析　由合成流程可知，制取，可以先將與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成一氯環(huán)戊烷，再將一氯環(huán)戊烷在堿性條件下水解得環(huán)戊醇，環(huán)戊醇再氧化可得。反應(yīng)1可用的試劑是氯氣，A項(xiàng)正確；反應(yīng)3是將羥基氧化成羰基，可用的試劑是氧氣和銅，B項(xiàng)正確；反應(yīng)1為烷烴的取代反應(yīng)，反應(yīng)2為鹵代烴的水解反應(yīng)，屬于取代反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤；A為，Y為，則羰基與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，故D項(xiàng)正確。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　逆合成分析法 9．已知：。如果要合成所用的原始原料可以是(　　) ①2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔?、?,3-戊二烯和2-丁炔 ③2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔?、?,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 答案　A 解析　如果在虛線處斷鍵可得起始原料；如果在虛線處斷鍵可得起始原料，A選項(xiàng)符合題意。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　逆合成分析法 [綜合強(qiáng)化] 10．3-對甲苯丙烯酸甲酯(E)是一種用于合成抗血栓藥的中間體，其合成路線如下： ＋COB E 已知：HCHO＋CH3CHOCH2===CHCHO＋H2O (1)遇FeCl3溶液顯紫色且苯環(huán)上有兩個(gè)取代基的A的同分異構(gòu)體有________種。B中含氧官能團(tuán)的名稱為________。 (2)試劑C可選用下列中的________(填字母)。 a．溴水 b．銀氨溶液 c．酸性KMnO4溶液 d．新制Cu(OH)2懸濁液 (3) 是E的一種同分異構(gòu)體，該物質(zhì)與足量NaOH溶液共熱的化學(xué)方程式為__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)E在一定條件下可以生成高聚物F，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為______________________。 答案　(1)3　醛基　(2)bd (3) ＋2NaOH＋CH3CH===CHCOONa＋H2O(配平不作要求) (4) 解析　已知發(fā)生的反應(yīng)是甲醛斷開碳氧雙鍵，乙醛斷開α碳?xì)滏I先發(fā)生加成反應(yīng)，后再發(fā)生消去反應(yīng)。由此可知B的結(jié)構(gòu)簡式為，B中所含官能團(tuán)為醛基和碳碳雙鍵；B→D是—CHO被氧化為—COOH，D→E過程發(fā)生了酯化反應(yīng)。 (1)“遇FeCl3溶液顯紫色”說明含有酚羥基，分子中所含的另一取代基為—CH===CH2，在苯環(huán)上有鄰、間、對3種同分異構(gòu)體。 (2)將—CHO氧化成—COOH的試劑可以是銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液，但不能用酸性KMnO4溶液，它能將碳碳雙鍵氧化，也不能用溴水，它能與碳碳雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)。 (3)水解時(shí)消耗 1 mol H2O，生成的酚和羧酸消耗2 mol NaOH的同時(shí)生成2 mol H2O，故反應(yīng)方程式為 ＋2NaOH＋CH3CH===CHCOONa＋H2O。 (4)E中含有碳碳雙鍵，能夠發(fā)生加聚反應(yīng)生成 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成推斷 【題點(diǎn)】　有機(jī)合成推斷的綜合 11．有機(jī)物G是某種新型藥物的中間體，其合成路線如下： 已知： RMgX 回答下列問題： (1)寫出反應(yīng)③所需要的試劑：__________；反應(yīng)①的反應(yīng)類型是________。 (2)有機(jī)物B中所含官能團(tuán)的名稱是________。 (3)寫出有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡式：________。 (4)由E到F的化學(xué)方程式：__________________________________________________。 (5)同時(shí)符合下列條件的D的同分異構(gòu)體有________種，寫出滿足下列條件的其中任一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：____________________________________________________。 ①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；②能發(fā)生水解反應(yīng)。 (6)以1-丙醇為原料可合成丙三醇，請?jiān)O(shè)計(jì)合成路線(無機(jī)試劑及溶劑任選)。 答案　(1)NaOH的醇溶液　取代反應(yīng) (2)碳碳雙鍵、氯原子 (3)HOCH2CHO (4)CH2BrCHBrCH2CH(OH)CH2OH＋HBr[或 CH2BrCHBrCH2CH(OH)CH2OH＋KOH＋KBr＋H2O] (5)4　HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOC(CH3)3(任寫一種) (6)CH3CH2CH2OHCH2===CHCH3CH2===CHCH2Cl 解析　A與氯氣在500 ℃下反應(yīng)生成B(CH2===CHCH2Cl)，該反應(yīng)為取代反應(yīng)，則A的結(jié)構(gòu)簡式為CH2===CHCH3；B與Mg在無水乙醚條件下反應(yīng)生成C(CH2===CHCH2MgCl)，D與Br2發(fā)生加成反應(yīng)生成E[CH2BrCHBrCH2CH(OH)CH2OH]，則D的結(jié)構(gòu)簡式為CH2===CHCH2CH(OH)CH2OH，結(jié)合題干反應(yīng)原理可知，有機(jī)物X為HOCH2CHO；有機(jī)物E發(fā)生反應(yīng)生成F，根據(jù)F、G的結(jié)構(gòu)簡式可知，F(xiàn)發(fā)生消去反應(yīng)生成G。 (1)根據(jù)上述分析可知，反應(yīng)③為鹵代物的消去反應(yīng)，所以反應(yīng)所需試劑為氫氧化鈉的醇溶液；反應(yīng)①為取代反應(yīng)。 (2)根據(jù)B的結(jié)構(gòu)簡式CH2===CHCH2Cl可知，含有的官能團(tuán)為碳碳雙鍵和氯原子。 (3)由上述分析可知，有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CHO。 (5)D的結(jié)構(gòu)簡式為CH2===CHCH2CH(OH)CH2OH，①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明分子中含有醛基；②能發(fā)生水解反應(yīng)，說明分子中含有酯基，則滿足以上條件的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式有HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOC(CH3)3。 (6)以1-丙醇為原料合成丙三醇，應(yīng)該先使丙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯，然后丙烯與氯氣在500 ℃條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成CH2===CHCH2Cl，CH2===CHCH2Cl與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成CH2ClCHClCH2Cl，CH2ClCHClCH2Cl在氫氧化鈉水溶液中加熱發(fā)生取代反應(yīng)生成丙三醇。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成推斷 【題點(diǎn)】　有機(jī)合成推斷的綜合 12．(2017廣東七校聯(lián)合體調(diào)研)聚酯增塑劑廣泛應(yīng)用于耐油電纜、煤氣管、防水卷材、電氣膠帶、耐油耐汽油的特殊制品等。聚酯增塑劑G及某醫(yī)藥中間體H的一種合成路線如下(部分反應(yīng)條件略去)： 已知： ＋R2OH (1)B的名稱(系統(tǒng)命名)為________。 (2)若反應(yīng)①的反應(yīng)條件為光照，最先得到的氯代有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是__________________ ______________________________________________________。 (3)寫出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型： 反應(yīng)②是________，反應(yīng)④是________。 (4)寫出B與D反應(yīng)生成G的化學(xué)方程式：_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)甲苯的二氯代物的同分異構(gòu)體有________種。 (6)利用以上合成路線的信息，以甲苯和乙醇為原料合成 (無機(jī)試劑任選)。 請寫出合成路線：_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)1,2-丙二醇 (2)CH2ClCH===CH2 (3)取代反應(yīng)　氧化反應(yīng) (4)nHOOC(CH2)4COOH＋nHOCH(CH3)CH2OH ＋2nH2O (5)10 (6) 解析　丙烯與氯氣加成生成A(CH3CHClCH2Cl)，A通過水解反應(yīng)生成B(CH3CHOHCH2OH)；苯與氫氣加成，利用逆推法，可知C是環(huán)己烷；G是聚酯增塑劑，可知B、D發(fā)生縮聚反應(yīng)生成G；根據(jù)＋ ＋R2OH，可知F是酯類物質(zhì)，則F為 CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3。 (1)B的名稱為1,2-丙二醇。 (2)若反應(yīng)①的反應(yīng)條件為光照，丙烯與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，最先得到的氯代有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是CH2ClCH===CH2。 (3)根據(jù)流程圖，反應(yīng)②是水解反應(yīng)(取代反應(yīng))，反應(yīng)④是氧化反應(yīng)。 (5)甲苯的二氯代物的同分異構(gòu)體有10種，分別是兩個(gè)氯原子都在甲基上(1種)；一個(gè)氯原子在甲基上，一個(gè)在苯環(huán)上(鄰、間、對3種情況)；2個(gè)氯原子都在苯環(huán)上(2,3-二氯甲苯、2,4-二氯甲苯、2,5-二氯甲苯、2,6-二氯甲苯、3,4-二氯甲苯、3,5-二氯甲苯，共6種)。 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成與推斷 【題點(diǎn)】　有機(jī)合成推斷的綜合 13．?dāng)巢莅肥且环N除草劑。它的合成路線如下： 回答下列問題： (1) 在空氣中久置，A由無色轉(zhuǎn)變?yōu)樽厣?，其原因是________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)C分子中有2個(gè)含氧官能團(tuán)，分別為______和______(填官能團(tuán)名稱)。 (3)寫出同時(shí)滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：_________________。 ①能與金屬鈉反應(yīng)放出H2；②是萘()的衍生物，且取代基都在同一個(gè)苯環(huán)上；③可發(fā)生水解反應(yīng)，其中一種水解產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，另一種水解產(chǎn)物分子中有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫。 (4)若C不經(jīng)提純，產(chǎn)物敵草胺中將混有少量副產(chǎn)物E(分子式為C23H18O3)，E是一種酯。E的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________________________________________。 (5)已知：RCH2COOH，寫出以苯酚和乙醇為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用)。合成路線流程圖示例如下： H2C===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH 答案　(1)A被空氣中的O2氧化　(2)羧基　醚鍵 (3) (或) (4) (5)CH3CH2OHCH3CHO CH3COOHClCH2COOH 解析　(1)酚類物質(zhì)易被空氣中的氧氣氧化，生成棕色物質(zhì)。 (2)C分子內(nèi)的含氧官能團(tuán)為羧基和醚鍵。 (3)C的該種同分異構(gòu)體應(yīng)含有、甲酸酯基、羥基，水解產(chǎn)物有對稱結(jié)構(gòu)： (或)。 (4) 與反應(yīng)生成副產(chǎn)物E： (5)觀察目標(biāo)產(chǎn)物：，可知合成的關(guān)鍵是用苯酚制備出，然后再與乙醇反應(yīng)。由信息：RCH2COOH，可利用乙酸來制取ClCH2COOH，再將苯酚與氫氧化鈉反應(yīng)生成苯酚鈉，苯酚鈉與ClCH2COOH反應(yīng)生成，然后再與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)可得 【考點(diǎn)】　有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì) 【題點(diǎn)】　有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的綜合