第五節(jié)有機(jī)合成

［素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)］

1.認(rèn)識(shí)有機(jī)合成的關(guān)鍵是碳骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化，從不同角度對(duì)有機(jī)

化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行分析和推斷，促進(jìn)變化觀念與平衡思想學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)

展。

2.理解逆合成分析法在有機(jī)合成中的應(yīng)用，尤其是在制藥行業(yè)中的重要作用，

知道“綠色合成”思想是優(yōu)選合成路線的重要原則，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的

學(xué)科核心素養(yǎng)。

3.體會(huì)有機(jī)合成在創(chuàng)造新物質(zhì)、提高人類生活質(zhì)量及促進(jìn)社會(huì)發(fā)展方面的重

要貢獻(xiàn)。

知識(shí)點(diǎn)一有機(jī)合成的主要任務(wù)

?<落實(shí)?必備知識(shí)基礎(chǔ)性

1.有機(jī)合成

使用相對(duì)簡(jiǎn)單易得的原料，通過有機(jī)化學(xué)反應(yīng)來(lái)構(gòu)建碳骨架和引入官能團(tuán),

由此合成出具有特定結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的目標(biāo)分子。

2.構(gòu)建碳骨架

⑴碳鏈的增K

H

①CH三C噱寂JCH2=CHCN^-^CH2=CHC00H

0

-IIHCNH

②『「H由T「H（）H2

催化劑

CN

R—CHOH

I

CH2NH2

③羥醛縮合反應(yīng)：分子內(nèi)含有a?H的醛在一定條件下可發(fā)生加成反應(yīng)，生成

氏羥基醛，該產(chǎn)物易失水得到a,不飽和醛。

00H

a催化劑Ra

CH3—C—H+CH3CHO>CH?—C-CH2CHO

儺化劑BaH

一.??CH3—CH=CHCHO+H2O

(2)碳鏈的縮短

八,KMn()4,

(DR—C=CH—R-----------?R—C=()+RCOOH

IH+I

R”R〃

KMnO,

@RC=CH------------>RC()()H

H+

KMn()>

COOH

H+

(3)碳環(huán)的開環(huán)

環(huán)烯燒被酸性高缽酸鉀溶液氧化，碳環(huán)斷開，生成藪酸或酮。

KMnOa、COOH

H*/OOH

(4)碳鏈的成環(huán)

共規(guī)二烯煌(含有兩個(gè)碳碳雙鍵，且兩個(gè)雙鍵被一個(gè)單鍵隔開的烯燼)與含碳

碳雙鍵的化合物在一定條件下發(fā)生第爾斯-阿爾德反應(yīng)，得到環(huán)加成產(chǎn)物，構(gòu)建了

環(huán)狀碳骨架。例如，1,3-丁二烯與丙烯酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為

/COOH△一

C+fQ/CO0H

3.引入官能團(tuán)

⑴常見官能團(tuán)的引入

官能團(tuán)常見引入方法

碳碳雙鍵鹵代崎、醇的消去或快燃的不完全加成

烷燃、苯及苯的同系物、酚與鹵素單質(zhì)的取代，醇與氫鹵酸

碳鹵鍵

的取代或烯嫌(快燃)的加成

羥基烯烽、煥燃與水的加成，鹵代燒、酯的水解或醛的還原

醛基煥短的水化，烯短的氧化或肝的催化氧化

烯蜂、煥煌及芳香燒的側(cè)鏈被酸性高銃酸鉀溶液氧化或酯、

陵基

氟基(—CN)的水解

⑵官能團(tuán)的保護(hù)

含有多個(gè)官能團(tuán)的有機(jī)化合物在進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，非目標(biāo)官能團(tuán)也可能受到影響。

此時(shí)需要將該官能團(tuán)保護(hù)起來(lái)，先將其轉(zhuǎn)化為不受該反應(yīng)影響的其他官能團(tuán)，反

應(yīng)后再轉(zhuǎn)化復(fù)原。例如，羥基的保護(hù)方法:

--------合成反應(yīng)影響羥基.無(wú)法直接轉(zhuǎn)化--------

培養(yǎng)?關(guān)鍵能力

國(guó)流研討

以乙烯為基礎(chǔ)原料、設(shè)計(jì)乙酸乙再旨、乙二酸的合成路線，體會(huì)官能團(tuán)的引入

和轉(zhuǎn)化。

提示：（1）合成乙酸乙酯

CH2-CH2催化劑、嘿^加壓CH3cH20乜或*A

CH3CHO催儲(chǔ)CH3coOH舞瓢1CH3COOC2H5（或

C口廠口H2O.C口門口KMnO4「口cccuC2H5QH

CH2——CH2催化劑、一痂我、力口壓C2H50HkCH38OH濃硫的△

CH3coOC2H5）。

（2）合成乙二酸

CH2=CH2-^CH2Br—CH2BrNa（^^T/

HOCH2—CH2OHCU△OHC—CHO

催丹△HOOC-COOHO

磔心歸納-------------------------------

官能團(tuán)的引入或轉(zhuǎn)化涉及的反應(yīng)及其類型

反應(yīng)類型相關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式（舉例）

烷煌中引入鹵素原于CH4+Ch-^CH3CI+HCI

%~\FeBr?

取代+Br2——-

芳香燒的苯環(huán)上引入鹵素原子

反應(yīng)

Br+HBr\

鹵代運(yùn)水解CH3CH2X+NaOH-^

轉(zhuǎn)化為醇CH3cH20H+NaX（X代表鹵素原

子，下同）

CH3COOC2H5+H2O稀太酸

酯水解轉(zhuǎn)化為期酸和醇

CH3COOH+C2H5OH

垢運(yùn)與HX、X2或H20等加成CH2=CH2+HX健瞿

引入鹵素原子或羥基

CH3CH2X

加成塊燒與X2、HX等加成引入鹵HCCH+HCl7^^1

反應(yīng)素原子

H2C=CHC1

CH3CHO+H2健好

醛、酮與H2加成轉(zhuǎn)化為醇

CH3cH20H

2CH2=CH2+02牛

垢屋被02氧化轉(zhuǎn)化為醛或酮

2CH?CHO

O-CH三

含側(cè)鏈的芳杳燒被強(qiáng)氧化劑氧

化引入段基^^^COOH

氧化

2cH3cH20H+02C-^g

反應(yīng)

醇被催化氧化轉(zhuǎn)化為醛

2cH3cHO+2H2O

CH3CHO+2CU(OH)2+

醛被弱氧化劑氧化轉(zhuǎn)化為數(shù)酸

NaOH-^-CH3coONa+CinOI

（鹽）

+3H2O

CH3—CH—CH3

+NaOH

消去Cl

鹵代運(yùn)脫去HX引入不飽和鍵

反應(yīng)警CH2—CH—CH3t+NaCl

+H2O

CH3cH20H杳髭

醇脫去H2。引入不飽和鍵

CH2—CH2t+H2O

實(shí)踐?遷移訓(xùn)練

1.（2022?唐山高二檢測(cè)）下列說(shuō)法不正確的是（）

CH3

A.C%—I—OH可發(fā)生消去反應(yīng)引入碳碳雙鍵

CH3

0

II

B.CH3—C—CH3可發(fā)生催化氧化引入酸基

C.CH3cH2Br可發(fā)生取代反應(yīng)引入羥基

D.（與CH2-CH2可發(fā)生加成反應(yīng)引入碳環(huán)

0

、J-

解析：選B。CH3一C—CH3中段基碳原子上無(wú)氫原子，故不能發(fā)生催

化氧化生成覆酸，B項(xiàng)不正確。

2.下列反應(yīng)能使有機(jī)分子中的碳鏈縮短的是（）

A.乙醛發(fā)生自身羥醛縮合反應(yīng)

B.乙苯和酸性KMnCb溶液反應(yīng)

C.乙醛和銀氨溶液反應(yīng)

D.乙烯和HCN發(fā)生加成反應(yīng)

解析：3—CH『3CH2CN,碳鏈增長(zhǎng)。

3.在給定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是（）

CH2—CH?

C.CH3cH0(”新制△CH3COOH

CH3CO-OQH5

D.CH2-CH2催化H劑9加壓CHKHQH百0，%CH3COOH

解析：3；C.乙醛與新制氫氧化銅在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)酸化后生成乙酸,

乙酸和C2HyOH在農(nóng)硫酸、加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，酸脫羥基翳脫氫，生成

CH3coi80c2H53cH20H被02氧彳匕生成CH3CHO。

知識(shí)點(diǎn)二有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)與實(shí)施

落實(shí)?必備知識(shí)

1.有機(jī)合成路線的確定

（1）基礎(chǔ)：掌握碳骨架構(gòu)建和官能團(tuán)轉(zhuǎn)化的基本方法。

（2）設(shè)計(jì)與選擇的原則：貫徹“綠色化學(xué)”理念，以較低的成本和較高的產(chǎn)率,

通過簡(jiǎn)便而對(duì)環(huán)境友好的操作得到目標(biāo)產(chǎn)物。

2.有機(jī)合成的過程

（副產(chǎn)物〕（副產(chǎn)物）

基礎(chǔ)原料卜乙（中間體卜乙麗麻］目標(biāo)化合物:

（如助原料）（輔助原料）（輔助原料）

3.逆合成分析法

（1）基本思路

（目標(biāo)化合物）=>（中間體中間體）:工：，（基礎(chǔ)原料:

（2）應(yīng)用實(shí)例——乙二酸二乙酯的合成

0=C-0H③H2C—OH②H2C—C1

0=C-H>CjH,g0=C—OH^HjC—OH^HjC—Cl

o—CM④臚

lC,HsOH^^^CH2=CH2

根據(jù)以上分析，可確定合成乙二酸二乙酯的基礎(chǔ)原料為乙烯（CH2=CH2）,

通過五步反應(yīng)進(jìn)行合成，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：

CH2=CH2+CI2—>CH2—CH2

①ClCl

H2O

CH2—CH2+2Na()H—^CH2—CH2+2NaCl

△II

②CClOHOH

強(qiáng)生”H()—C—C—OH+2H?()

CH?—CH?+2(方

△IIII

rr一

③()H()H00

④+CH3cH2OH；

HO—C—C—OH+2CH3cH2()H、催，劑

⑤。。________

C?H3o—c—c—()C2H5+2H?()

IIII一,一

。()e

4.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。

⑶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。

培養(yǎng)?關(guān)鍵能力

指境探究

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。

(2)目前出現(xiàn)了乙熔直接氧化得到乙酸的方法：由乙烯在催化劑(如氯化把：

PdCb)存在的條件下，與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成。假定有機(jī)合成路線的每一步的產(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)？

提示：⑴CH2-CH2催化調(diào)裳，加壓CH3CH2OH金

CH3CHO催化CH3COOHo

(2)(1)中合成路線的總產(chǎn)率為70%X70%X70%=34.3%,(2)中合成路線的總

產(chǎn)率為70%,故(2)中合成路線最優(yōu)。

CH—()—NO

I92

2.藥物合成是有機(jī)合成的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一。硝酸甘油(CH—()—NO?)是

CH2—o—NO2

臨床上常用的治療心絞痛的藥物，該藥可以用丙醉為原料合成。請(qǐng)寫出用1-丙醇

為原料，通過九步合成硝酸甘油的合成路線。

已知I：CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2C1+HC1

提示：本題采用逆合成分析法進(jìn)行分析，即硝酸甘油可以由硝酸和甘油在濃

硫酸的催化下合成，甘油可以由BrCH2cHBrCH2cl通過水解反應(yīng)制得，根據(jù)題給

信息可知，BrCH2CHBrCH2CI可以由CH2=CHCH2CI與Bn通過加成反應(yīng)制得,

CH2=CHCH2C1可以由丙烯與在500c下通過取代反應(yīng)制得，1-丙醇通過消

去反應(yīng)可以制得丙烯，故確定該合成路線如下

濃硫酸

CH3cH2cH2()H—

*CH2=JCH50C0H℃3-------

Br/CC1

2:4

CH2=CHCH2cl—------>BrCH2cHBrCH2cl

CH2—OHCH2—()—N()2

Na()H/H()I濃硝酸

--------------2---3CH—OH------a----C-H—()—N()■?

△濃硫酸，△

CH2—OHCH2—()—NO2

題心歸納-----------

1.利用逆合成分析法設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線的一般程序

2.中學(xué)常見的有機(jī)合成路線

(1)以脂肪燒為基礎(chǔ)原料合成酯的合成路線

①一元合成路線：R—CH=CH2^^*鹵代煌NaQI^^液一元醇

一元醛2L一元猴酸—酯。

Na

②二元合成路線：CH2=CH2CH2X—CH2XQ^i^^二元醇

」°L二元醛」°L二元叛酸—>鏈酯、環(huán)酯、聚酯。

（2）芳香族化合物的合成路線

NaOH水溶液H

-------------------A-----3

一定條件

<、（）H0

實(shí)踐?遷移訓(xùn)練

1.（2022?濟(jì)南離二月考）由苯酚制取猾時(shí)，最簡(jiǎn)便的流程需要下列哪

些反應(yīng)，其正確的順序是（）

①取代②加成③氧化④消去⑤還原

A.①⑤④①B.②④②①

C.⑤③②??D.①??②

解析：選B。用逆合成分析法可以推知，要得到［J］；，可通過（二匚案

在氫氧化鈉溶液中水解，要得到（［二3；'可通過（］與濱水反應(yīng)，苯酚與氫

氣在催化劑作用下發(fā)生加成反應(yīng)得到環(huán)己醇，環(huán)己醇在濃硫酸、加熱下發(fā)生消去

反應(yīng)即可得到0）,故由苯酚制取。最簡(jiǎn)便的流程為苯酚一環(huán)己醇一環(huán)

己烯猾，其正確的順序是②加成（⑤還原）、④消去、②

加成、①取代（水解），B正確。

2.（2022?北京人大附中高二月考）“張-烯煥環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)”的原理如下：

催

化劑

CH2—1<

HH

C22

/

X

其中，一R、—R\—R〃可以為一H、一CH3、一CH2cH3、一中的

CH=CHCH3

一種，一X—可以為一O—、—NH—ng—CH2—0則合成O：工

CHCH3

應(yīng)選取的反應(yīng)物是（）

A.CH3C=CCH2—O—CH2CH=CHCH3

B.CH3c三CCH2—O—CH2cH2cH=CH2

C.CH3c三CCH2—O—CH2cH=CHCH2cH3

D.CH3c三CCH2—O—CH2cH2cH=CHCHa

解析：選C。由題述反應(yīng)原理可知，反應(yīng)前后碳原子數(shù)目不變，一側(cè)碳碳三

CH=CHCH

鍵變?yōu)樘继茧p鍵，另一側(cè)單、雙鍵交換了位置，故合成。;工應(yīng)3

CHCH.3

選取的反應(yīng)物為

CH3c三CCH2—O—CH2cH=CHCH2cH3。

3.&是一種有機(jī)烯酸，可以用燃A通過下列路線制得：AB曙:

BNaO也嬖液/△c儂嚼妗Oo則下列說(shuō)法不正確的是(

A.亡？的分子式為C4H(Q

B.A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH2-CHCH2cH3

C.A能使酸性高鋸酸鉀溶液褪色

D.①②③的反應(yīng)類型分別為加成、水解、取代

解析：選B。根據(jù)題中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系，A與澳發(fā)生加成反應(yīng)得B,B在堿

性條件下水解得C,C在濃硫酸作用下脫水成酸，由可以逆推得C為

HOCH2CH=CHCH2OH,B為BrCH2CH=CHCH2Br,A為

CH2=CHCH=CH2。A.〈2?的分子式為C4H60,故A正確；B.由上述分析可知，

A為CH2=CHCH=CH2,故B錯(cuò)誤；C.A中含有碳碳雙鍵，能使酸性高鎰酸

鉀溶液褪色，故C正確；D.由上述分析可知，①②③的反應(yīng)類型分別為加成、水

解、取代，故D正確。

4.苯甲酸苯甲酯(

甲苯為基礎(chǔ)原料，用逆合成分析法設(shè)計(jì)它的合成路線:

解析:CHzOH酯化

生成，而C()()H可以由CH3被酸性高鎰酸鉀氧化生成；

H?()H可以由H2cl水解生成，CH3與氯氣在

光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)可以生成。

答案:

QFCHjKMn(VH；^C0()

]CIJ光照

ANaOH溶液二

Cl-△—*CHQHJ

隨堂練一學(xué)以致用

1.(2022?泰安高二檢測(cè))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)

過程及涉及的反應(yīng)類型和相關(guān)產(chǎn)物合理的是()

A.乙醇一乙烯：CH3cH20H生代CH3cH?Br通與CH2=CH2

B.溟乙烷一乙醇：CH3cH2Br逋當(dāng)CFh-CHz她&CH3cH20H

C.乙快-*CHClBr—CFhBr：CH=CH^^CHClBr—CH2Br

illIhV》肖夬

D.乙烯->乙快：Ce=CH2」CH2—CH2”公

BrBr

CH=CH

解析：選D。A項(xiàng)中乙醇一乙烯，只需乙醇在濃硫酸、170℃條件下消去即

可，路線不合理；B項(xiàng)中濱乙烷一乙醇，只需淡乙烷在堿性條件下水解即可，路

線不合理；C項(xiàng)中乙塊與HC1按物質(zhì)的量之比1：1混合發(fā)生加成反應(yīng)，生成的

CHC1CH2應(yīng)再與B門發(fā)生加成反應(yīng)得到CHClBr—CH2Br,路線不合理。

2.己知：乙醇可被強(qiáng)氧化劑氧化為乙酸。

CH2CH=CHCH2H()()0—CH—CH—0()0H

可經(jīng)過三步反應(yīng)制得||。

ClClClC1

設(shè)計(jì)最合理的三步反應(yīng)類型依次是()

A.加成、氧化、水解B.水解、加成、氧化

C.水解、氧化、加成D.加成、水解、氧化

CH2CH=CHCH?

解析：選B。||先在NaOH的水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成

C101

OHOHOHClCl0H

:然后該物質(zhì)和C12發(fā)生加成反應(yīng)生成|III，

CH2CH=CHCH.?CH2CHCHCH2

HOOC—CH—CH—COOH

再被強(qiáng)氧化劑氧化生成||,故反應(yīng)類型依次為水解

ClC1

反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)，故選B。

3.（2022?濟(jì)南高二檢測(cè)）RMgX稱為格氏試劑，它是鹵代燃與金屬鎂在無(wú)水乙

醛中作用得到的，如CH3cH2Br+Mg/避CH3cH2MgBr,它可與線基發(fā)生加成

反應(yīng)，其中的“一MgBr”部分加到玻基的氧上，所得產(chǎn)物經(jīng)水解可得醇。現(xiàn)欲通

過上述反應(yīng)合成2-丙醇，選用的有機(jī)原料正確的一組是（）

A.氯乙烷和甲醛B.氯乙烷和丙醛

C.一氯甲烷和丙酮D.一氯甲烷和乙醛

解析：選D。根據(jù)題意，2.丙醇可由CH3cH（OMgX）CH3水解得到，后者則

可由CHsCHO和CH3MgX加成得到，分析選項(xiàng)中物質(zhì)可知，選用的有機(jī)原料為

CH3cHO和CH30,故選D。

4.BHT是一種常用的食品抗化劑。由對(duì)甲基苯酚

（H3C^^/^OH）合成BHT的常用方法有2種（如圖）。下列說(shuō)法中，不

正確的是（）

(C%)2c=CH質(zhì)硫酸

(CIUbCOH/濃硫酸

A.BHT能使酸性KMnO4溶液褪色

B.BHT與對(duì)甲基苯酚互為同系物

C.BHT不能與FeCh溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

D.方法的原了利用率高于方法二

解析：選C。A項(xiàng)，BHT中含有的酚羥基和甲基（苯環(huán)上的）能被酸性KMnCM

溶液氧化，使酸性KMnO,溶液褪色，故A正確；B項(xiàng)，BHT與對(duì)甲基苯酚的結(jié)

構(gòu)相似，分子組成上相差8個(gè)CH2原子團(tuán)，二者互為同系物，故B正確；C項(xiàng)，

BHT的官能團(tuán)為酚羥基，能與FeCh溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，方法

一通過加成反應(yīng)生成BHT,原子利用率為100%,而方法二為取代反應(yīng)，原子利

用率小于100%,所以方法一的原子利用率高于方法二，故D正確。

CH2

5.（2022?華師大第一附中高二測(cè)試）衣康酸（||）

HOOC—C—CH2—COOH

是制備高效除臭劑、黏合劑等多種精細(xì)化學(xué)品的重要原料。

CH3

H2C—C—CH2—C（）（）Na是制備衣康酸的重要中間體，可通過以下反應(yīng)得到：

HOOH

產(chǎn)

C4H8-^*C4H8C12-*C4H7C1^^H3C—C—CH2CN

SEE回

CH3

旦[E]-H2c—c—CH2—COONa

HOOH

已知：①RCH2—Cl+NaCN—>RCH2—CN+NaCl

@RCH2—CN+NaOH+H2O—?RCH?—COONa+NHs

完成下列問題：

（1）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；C-D的反應(yīng)類型為。

（2）B->C的反應(yīng)試劑和條件為

⑶寫出檢瞼物質(zhì)C中C1原子的方法;

（4）寫出與衣康酸具有相同官能團(tuán)的各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（不包括其本

身）：_______________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

H2cCHCH3

（5）寫出以丙烯為原料，合成1,2-丙二醇（||）的合成路線：

HOOH

（無(wú)機(jī)試劑任選）。

解析：（1）?（2）由已知信息①可知，C-D的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)，則C為

CH2

;B-C為鹵代涇的消去反應(yīng)，所以試劑和條件為NaOH的

H3C—C—CH2C1

CH2

乙醇溶液、加熱，A-*B為加成反應(yīng)，所以A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為||,B

H3C—c—CH3

CH2CI

I一

的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HsC—C—CH：*。(3)檢驗(yàn)鹵代怪中鹵素原子時(shí)，先在堿性條件下

C1

水解，再調(diào)節(jié)水解液至酸性后加入硝酸銀溶液。(4)衣康酸分子中含有2個(gè)孜基、

1個(gè)碳碳雙鍵，同分異構(gòu)體要求具有相同官能團(tuán)，所以有

、

HOOCCH=CHCH2COOH

IIOOC—C=CII—CII3.IIOOC—CII—c—CII3、

COOHCOOH

CH2=CH—CH—COOHo

I

COOH

(5)以丙烯為原料，合成1,2-丙二醇，引入兩個(gè)相鄰的羥基，只需先與鹵素

單質(zhì)加成再水解即可。

CH2

II

答案：(1)H3C-C-CH3取代反應(yīng)

(2)NaOH的乙醇溶液、加熱

(3)加入NaOH溶液，加熱，冷卻后加入稀硝酸中和，再加入硝酸銀溶液，如

果出現(xiàn)白色沉淀，證明物質(zhì)C中含有C1原子

(4)HOOCCH=CHCH2COOH、

HOOC—C=CH—CH、

I3

COOH

HOOC—CH=C—CH3、

COOH

CH=CH—CH—COOH

?I

COOH

Br>

(5)CH3cH=CH2衛(wèi)-CHsCHBr—CH2Br

NaO^HzOCH3cHOH—CH20H

課后測(cè)E素養(yǎng)評(píng)價(jià)

［基礎(chǔ)檢測(cè)］

1.可在有機(jī)化合物中引入羥基的反應(yīng)類型是()

①取代②加成③消去④酯化⑤氧化⑥還原

A.①②⑥B.①②⑤⑥

C.①④⑤⑥D(zhuǎn).①?@⑥

解析：選A。鹵代燃和酯的水解(取代)、烯燃與H2O的加成(還原)、醛與H2

的加成等反應(yīng)都能引入一0H,故選A。

2.在下列條件下能制得括號(hào)中物質(zhì)的是()

A.苯在常溫下與濃硝酸混合N(%)

B.將乙烯通入水中(CH3cH2OH)

CHCI

C.甲苯與氯氣在溪化鐵催化條件下反應(yīng)一?)

D.乙醇在銀催化下加熱與氧氣反應(yīng)(CH3cHO)

解析：選D。

濃硫酸

H0—N()2N()+%()，A項(xiàng)

△2

錯(cuò)誤；CH2=CH2+H20加爵噂壓CH3cH20H,B項(xiàng)錯(cuò)誤；

(2^-CH3+。2CH2CI+HC1,甲苯在淡化鐵催化下

發(fā)生苯環(huán)上的取代反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；2cH3cH2OH+O2戈-2CH3CHO+2H2O,

D項(xiàng)正確°

3.從原料和環(huán)境方面出發(fā)，綠色化學(xué)對(duì)生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)提出了提高原子利

用率的要求，即盡可能不采用對(duì)產(chǎn)品的化學(xué)組成沒有必要的原料。現(xiàn)有下列3種

合成苯酚的反應(yīng)路線：

Cl5八，H?。?催化劑一

高溫?高壓”

()H

<^2/^+HC1

NaOH

SO3H

②一0蟹△

()

H

■0+CH3—c—CH3

其中符合綠色化學(xué)要求的生產(chǎn)過程是()

A.只有①B.只有②

C.只有③D.①②?

解析：選c。根據(jù)題意，綠色化學(xué)要求原子利用率要高，盡可能不采用對(duì)產(chǎn)

品的化學(xué)組成沒有必要的原料，①②兩種合成方法，步驟多，用的試劑較多，而

③只有一步直接氧化，產(chǎn)率高，且生成的丙酮也是一種重要的化工試劑。

4.下列是以乙烯為原料合成丙酸(CH3cH2co0H)的途徑，不可能達(dá)到目的的

是()

A.乙烯催化氧化乙醛甲醛—2H-化合物X催化氧化丙酸

B.乙烯典溟乙烷電小化合物YH&」1+丙酸

C.乙烯旦CN化合物zH9J1'丙酸

D?乙烯麻粉丙醛流劑閃酸

解析：選A。A項(xiàng)的設(shè)計(jì)中化合物X為甲醛與乙醛在堿性條件下反應(yīng)生成的

HO00H

或|,X發(fā)生催化氧化時(shí)不能生成丙酸，故不合理。

CH3CHCHCH2CH2CHO

5.（2022?常州北郊鬲級(jí)中學(xué)高二期中）以石化產(chǎn)品乙烯、丙烯為原料合成厭氧

膠F的流程如圖。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.反應(yīng)④是加聚反應(yīng)

B.物質(zhì)A含有兩種官能團(tuán)

C.物質(zhì)B催化氧化后可以得到乙醛

D.1mol物質(zhì)D最多可以消耗2moiNa

解析：選A。丙烯氧化生成C,C與新制氫氧化銅反應(yīng)，結(jié)合D的分子式可

知，C為CH2=CHCH0,D為CH2=CHC00H;由乙烯fA-B的反應(yīng)條件可

知，B分子中含有兩個(gè)碳原子，B與D在濃硫酸、加熱條件下生成E,應(yīng)是酯化

反應(yīng)，結(jié)合E的分子式可知，應(yīng)是1分子B與2分子D發(fā)生酯化反應(yīng)，故B為

HOCH2CH2OH,則E為CH2=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2,E發(fā)生加聚反

應(yīng)得到F;由B的結(jié)構(gòu)可知，乙烯與氯氣或?yàn)I發(fā)生加成反應(yīng)生成A,A為1,2■④

的反應(yīng)類型是加聚反應(yīng)，A敘述正確；B.物質(zhì)A為1,2-質(zhì)2=CHCOOH,期基

可與Na反應(yīng),則1mol物質(zhì)D最多可以消耗1molNa,D敘述錯(cuò)誤。

6.對(duì)氨基苯甲酸可以甲苯為原料合成，已知苯環(huán).卜.的硝基可被還原為氨基：

（^-N（）2①駕產(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.甲苯逋色x氧鯉基丫還原道基對(duì)氨基苯甲酸

B.甲苯氧鯉基x通叁丫還愿斡對(duì)氨基苯甲酸

C.甲苯還用X氧鯉州Y通也對(duì)氨基苯甲酸

D,甲苯硬x還跑拜丫氧31基對(duì)氨基苯甲酸

解析：選A。由甲苯制取對(duì)氨基苯甲酸時(shí)，需發(fā)生硝化反應(yīng)引入硝基，再還

原得到氨基，且將甲基氧化才得到殿基；因氨基易被氧化，故將甲基氧化為期基

應(yīng)在還原硝基前，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

化為覆基，最后將硝基還原為氨基。另外還要注意一CH3為鄰、對(duì)位取代定位基,

而一COOH為間位取代定位基，故B、C、D均錯(cuò)。

7.以丙烯為基礎(chǔ)原料，可制備丙烯酸丁酯，具合成路線如下：

CH3CH=CH28、或錯(cuò)CH3cH2cH2cH0一里

()

CH3cH2cH2cH2OHCH2Fg4a°H/丫

丙烯酸丁酯

下列判斷錯(cuò)誤的是()

A.反應(yīng)①是一個(gè)碳鏈增長(zhǎng)的反應(yīng)

B.反應(yīng)②是還原反應(yīng)，可以通過加成的方式實(shí)現(xiàn)

C.反應(yīng)③需要的條件是濃硫酸、加熱

D.該合成工藝的原子利用率為1()0%

解析：選D。對(duì)比反應(yīng)①的反應(yīng)物和生成物，可知反應(yīng)①是一個(gè)碳鏈增長(zhǎng)的

反應(yīng)，A項(xiàng)正確；反應(yīng)②是聯(lián)基被還原為羥基，在一定條件下，醛基與H2加成可

得到羥基，B項(xiàng)正確；反應(yīng)③是酯化反應(yīng)，反應(yīng)條件是濃硫酸、加熱，C項(xiàng)正確；

反應(yīng)③有水生成，故該合成工藝的原子利用率小于100%,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

/\

8.某有機(jī)化合物D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為/,是一種常見的有機(jī)溶劑，它可以

通過以下三步反應(yīng)制得：燒A卷BNaOH|g/A?濃硫嚼紗℃D下列相

關(guān)說(shuō)法不正確的是()

A.煌A為乙烯

B.反應(yīng)①②③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屬于酸

解析：選C。根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，C是乙二醇，所以B是1,2-二澳乙

烷，則A是乙怖，A正確；反應(yīng)①②③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，C錯(cuò)誤;

D分子中含有醛鍵，屬于醒，D正確。

9.(2022?廣州培正中學(xué)高二期中)高血脂是一種常見的心血管疾病，治療高血

脂的新藥I的合成路線如圖:

____CHXZI

O,

畫榜6y溶這四

催化劑、△

＜：|NaOH；

IHfi\|~n-△

|CHKCH永CH,

Q*-----H

ii?礫.

R-CH+R^HCHO^5^RCH-CHCHO

己知：I.；.....:

^^^RCHO

IJRCH-O-rII

回答下列問題:

⑴反應(yīng)①所需試劑、條件分別是;B的化學(xué)名稱為

(2)反應(yīng)②的反應(yīng)類型是;A-B的化學(xué)方程式為

(3)E和F生成G的化學(xué)方程式為

(4)化合物W的相對(duì)分子質(zhì)量比化合物C大14,且滿足下列條件，W的可能

結(jié)構(gòu)有種；其中核磁共振氫譜顯示有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫，峰面積

比為2：2：2：1：1的W的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

①遇FcCL溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；

②屬于芳香族化合物；

③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。

OH

(5)設(shè)計(jì)用甲苯和乙醛為原料制備CHCH2cH()的合成路線:

(其他無(wú)機(jī)試劑任選)。

解析：甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成D(CH2Ch),D在氫氧化

鈉的水溶液中加熱發(fā)生取代反應(yīng)，但同一個(gè)碳原子上連有兩個(gè)羥基時(shí)不穩(wěn)定，會(huì)

失水生成醛，則E為HCHO,CH3(CH2)6CHO和甲醛反應(yīng)生成G,根據(jù)題給信息

CH?OH

I-

I和G的分子式可知，G為CH3(CH,)5—C—CH(),G和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生

,-I

CH?()H

CH2OH

成H為CH?(CH2)3—C—CH?()H；甲苯在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生

CH2()H

成CH2CI,經(jīng)水解得到A為(^^-CH2()H,A催化氧化生成

B為〈Z^一'HO,B進(jìn)一步催化氧化生成C為^C()()H,C與H發(fā)

生酯化反應(yīng)生成I,結(jié)合I的分子式可知，I為

C:H2(XX:—C6H5

I

CH3(CH2)5—C—CH/XK:—C6H5O

,1一

CH2(X)C—C6H5

(1)反應(yīng)①是甲苯與氯氣在光照條件下反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CH2Q；B為

化學(xué)名稱為苯甲醛。

(2)由以上分析可知，反應(yīng)②是酯化反應(yīng)，也屬于取代反應(yīng)；A-B是苯甲醇

被02催化氧化產(chǎn)生苯甲醛，化學(xué)方程式為

2CH2()H+()2催彳劑A+2H2()O

(3)E為HCHO,F為CH3(CH2)6CHO,二者發(fā)生加成反應(yīng)生成G為

CH2()H

CH3(CH?)--C—CHO,故化學(xué)方程式為2HCHO+CH3(CH2)6CHO--

I

CH2()H

CHOH

I?

CH(CH9)5—C—CHO

'3i'Io

CH2()H

(4)化合物W的相對(duì)分子質(zhì)量比化合物C(〈^^C()()H)大14,說(shuō)明W

比C多1個(gè)CH2原子團(tuán)，且W滿足下列條件：①遇FeCb溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)

明含有酚羥基；②屬于芳香族化合物，即含有苯環(huán)；③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明分

子中還含有醛基。該物質(zhì)分子中若含有2個(gè)側(cè)鏈則為一0H、—CH2CHO,有鄰、

間、對(duì)3種結(jié)構(gòu)；若含有3個(gè)側(cè)鏈則為一0H、一CH3、—CHO,而一0H、—CH3

有鄰、間、對(duì)3種位置關(guān)系，對(duì)應(yīng)的一CHO分別有4種、4種、2種位置，因此

符合條件的W共有3+4+4+2=13種，其中核磁共振氫譜顯示有5種不同化學(xué)

環(huán)境的氫，峰面積比