第三章 第五节 有机合成-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步学习方案（人教版2019）

CH3 第五节 有机合成 3.B异丁烷的二谗代物有CH3-CH-CHBr2、 第1课时有机合成的主要任务 CH2Br CH3 知识整合·新知探究 CH3一CHCH2Br、CH3C一CH2Br三种结构， 知识点一 [知识梳理] Br 简单易得。碳骨架官能团 结构性质增长 A正确；甲基环己烷分子的结构简式为 CH3 缩短成环 分子中有5种不同化学环境的氯原子，因此其一氯代 OH 物有5种，B错误；块烃CsHg的同分异构体中属于炔 1.(1)CH2 =CHCN CH2 =CHCOOH (2) 烃的有：个入、八人、人，共3种，C正确： CN C,Hs0的芳香族类有机化合物如果是醚类，有1种结 R OH 构：属于醇类，有1种结构，属于酚类，有3种结构，共5 氧原子碳原子 种，D正确；故进B。 H CH2-NH2 4.CC3H2CL4表示C3H6中有4个H被CI代替，C3Hs 2.氧化(1)HOOC-R(2)RCOOH (3)至少连有一 ci ci 个氢原子 可以表示丙烯或环丙烷，故同分异构体有 [关键能力] 思考探究 CHO 催化剂 提示 (1) CH CHO OH ci CH-CH2-CHO CH-CH CHO 催化剂 :共7种： △ CH2OH 故选C。 (2)3HCHO+CH,CHO催化剂 HOH2CCCH2OH。 5.CC5H12O能和钠反应放出氢气，说明含有羟基结构； CHO 经酸性重铬酸钾溶液氧化最终生成Y(C5H10O2),结合 [应用体验] 已知信息可知，X中含有一CH2OH结构，因此有机物X 可以看做C4HCH2OH,丁基有4种结构，故羧酸Y也 L.AA中反应为CH,CH,CH,CH,Br+NaCN△ 具有4种结构，X和Y在一定条件下反应生成的酯最多 CH3CH2CH2CH2CN+NaBr,可增加一个碳原子，B、 有4×4=16种，故选C. C、D可实现官能团的转化，但碳链长度不变。 6.D丙基有2种结构：一CH2CH2CH、CH(CH)2: 2.C该烯烃与H2的加成产物为 123 CH一CH-CH-CH2CH3,它经臭氧氧化后在 一C3H6C1的碳链为CCC,氯原子可在1号、2号、 3号碳上（与1号重复），氯原子在1号碳上，苯环可在 CH3 CH3 1号、2号或3号碳上，有3种结构：氧原子在2号碳上， Z存在下水解成乙醛和一种酮，则表明该烯烃分子中 苯环可在2号或3号碳上，有2种结构，总共5种，所以 含有CH3一CH一结构片段，从而得出该烯经的结构 该有机物共有2×5=10种。 CH3 7.解析(1)A属于醇类有机化合物，B属于醚类有机化 合物，故A与B属于官能团异构。C的碳链与A相同， 简式为CH3一CH一CCH一CH3,C项正确。 但羟基位置不同，故A与C属于位置异构。 CHa (2)与A互为碳架异构，则必须是醇类有机化合物，且最长 知识点二 的碳链上碳原子数应该小于5，共有3种，除D外还有 [知识梳理] CH CH 2.(2)CH3-CH2-Br+H2O (3)CH3CHBrCH2Br CH3CH2-CH一CH2OH和CH3CCH2OH。 CH3CHCICH3 CHg 3.(1)CHg CH2OH (2)CH3CH2OH (3)CHgCH2- 答案(1)BC OH+NaBr CH3 COOH+C2HsOH CH3COONa CH CH +C2HsOH 4.(1)2CH3CH0+2H20(2)CH3-CHO (2)CH3一CH2 CH-CH2OH CHs-C-CH2OH 5.(1)2CHsCOOH (2)2CHCOOH (3)RCOOH CHa +NHCI 27 [关键能力]—思考探究 位基，一NO2为间位定位基，则合成过程中应该先引入 去反应，CH2一CH 加成反应 硝基，然后在硝基的间位上引入两个一CH3,故试剂1 1.提示 CHgCH2Br- 为浓HNO3,条件1是浓H2SO4、加热，C错误：由题千 水解反应 CH2Br-CH2 Br- HOCH2CH2OH。 转化信息可知，若第一步和第二步互调，即先在苯环上 2.提示 w8 HO- -OH 引入甲基，甲苯与浓硝酸、浓硫酸加热反应时将得到2， 4,6三硝基甲苯，则最终产物可能含有 (2)⑥ COO (3)NaOH醇溶液，加热 NH? [应用体验] ,D正确；故选C。 1.D甲苯和氯气在光照条件下，氯原子会取代甲基上的 氢，A错误；卤代烃在氢氧化钠醇溶液加热条件下会发 NH2 +NOH 2B甲分子中含有氯基、羧基和苯环，可以发生取代反 生消去反应， +Naci+ 应、加成反应，故A正确：步骤I是取代反应，反应的化 成CH,-CHCl,CH,-CHCI布 HCI 0 H2O,B错误：乙炔 一定条件 学方程式是 HBr加成后产物有两种CH2BrCH2CI、CH3 CHBrCl, C错误；故选D。 NH2 2.AB.CH3CH3无法直接生成CH=CH,CH2CICH2CI 无法一步直接制得CH3CH3,错误；C.CH3COOH无法 直接还原为CH,CH,OH,错误：D.《CH,无法 H3CC一NH+HC,故B错误：步骤IV的反应是酰 一步生成 -COOK, ,COOH不能还原为 胺的水解，所以反应类型是取代反应，故C正确：氨基易 CH3, COOK 不能还原为 被氧化，所以步骤I和Ⅳ在合成甲过程中的目的是保护 氨基不被氧化，故D正确。 CH3,错误；故选A。 随堂演练·知识落实 知识点三 1.B卤代烃的水解反应（取代反应）可以得到羟基，碳碳 [知识梳理] 双健与水的加成反应引入羟基，醛基与氢气发生加成反 1.(2)①H2C-HC NaOH OH 应（还原反应）生成羟基；消去反应、酯化反应可以消除 羟基。 H2C-HC ONa HOOC ONa 2.B澳乙烷是卤代烃，可以与NaOH水溶液共热，发生 H'HOOC 取代反应产生乙醇，一步就可以实现物质的转化，因此 OH 题干所述的转化步骤不简洁，B符合题意。 3.CHCH,CI 3.B 在NaOH醇溶液中加热得到X,X是 [关键能力]—思考探究 提示()保护官能团酚羟基。 OH 在NaOH水溶液中加热 氢氧化钠溶液 (2) 不 能； CH2OH ONa ONa 得到Y,Y是 。1-甲基2氯环己烷中与甲基 CH2OH Cu.O. -CHO 新制Cu(OHD2 OH △ △ 连接的碳原子、与C连接的碳原子均是手性碳原子，A ONa OH 正确： 中的CI原子在HNO3环境并不会断裂 COONa HT COOH [应用体验] 出来，故向 中加入HNO3酸化的AgNO3溶 1.C由题干转化关系信息可知，M→N即硝基转化为氨 基，故该反应的反应类型为还原反应，A正确；由题干信 液，不会生成白色沉淀，B错误；Y在浓硫酸并加热的条 NH2 件下发生消去反应，可得到了或 ,即X, 息②可知， 易被氧化，故最后两步反应顺序不能 C正确：X分子中含有碳碳双健，Y分子中含有醇羟基， 互换，B正确；由已知信息①一R(烷基)为邻位、对位定 二者均能使酸性高篮酸钾溶液褪色，D正确。 28 4.DX分子中存在饱和碳原子，是四面体结构，不可能 知识点二 所有原子共平面，A错误：有机物Z以苯甲酸为母体，按 [知识梳理] 取代基编号最小原则，羟基取代在3和4号碳上，名称 2.(1)产率 (2)低污染 为3,4-二羟基苯甲酸，B错误：X中一CHO被酸性高锰 COOH CH2OH CH2CI 酸钾溶液氧化转化为Y中一COOH,加氧去氢发生氧 3 COOH CH2OH CH2CI 化反应，则X转化为Y属于氧化反应，C错误；酚羟基 [关键能力]—思考探究 的邻和对位可与涣单质发生取代反应，1molZ与足量 1.提示该方案未使用有毒的氯气，无污染，原子利用率 的溴水反应消耗3 mol Br2,D正确。 100%,符合绿色化学。 5.解析在NaOH醇溶液作用下发生卤代烃的消去反 2.提示利用逆合成分析法的原理可得解答该题的思雏 应，A为《)OH,在NaOH水溶液条件下发生卤 过程如下： 代烃的水解反应，B为HO一 OH,醇羟基与浓 CHCOOH CHCHO CHCH:OH CH=CH2 (D) (G® (A) CH:-0-C-CH HBr发生取代反应，C为Br Br,醇羟基在浓 CH2OH 硫酸作用下发生消去反应，D为Br (2)C为Br —Br,③反应类型为取代反应，若C 故C为CH:CHO。 [应用体验 与足量NaOH的乙醇溶液发生反应，产物可能的结构 1.DCH3CH3与Cl2在光照条件下反应并不能得到 有、 共2种。 CH2CICH2C1,而是得到多种氯代物，故D项不可行。 醇溶液 2.A乙醇与浓硫酸混合加热发生消去反应产生的X是 答案 (1) Br OH +NaOH △ 乙烯，可以发生加成反应，A正确：步骤①的反应类型是 《-OH+NaBr+H,O 消去反应，B错误；X是乙烯，与Br2的CCl4溶液发生 加成反应产生CH2Br-CH2Br,CH2Br一CH2Br在 (2)取代反应2 NaOH的水溶液中，加热发生取代反应，产生乙二醇，C (3)Br○ 错误；乙醇化学式是C2H,O,可变形为C2H·H2O,因 第2课时 有机合成路线的设计与实施 此等物质的量的乙醇、X完全燃烧，消耗氧气的量相同， D错误。 知识整合·新知探究 随堂演练·知识落实 知识点一 1.C聚丙烯需要丙烯经加聚反应得到，而丙烯需要通过 [知识梳理] CH3CH2CH2OH消去反应得到，CH3CH2CHO与H2 碳骨架官能团成本产率环境友好 的还原反应得到CH3CH2CH2OH,所以发生的反应类 2.(1)醇醛酸(2)HOCH2一CH2 OH OHC一CHO 型依次为还原反应、消去反应、加聚反应；故选C。 HOOC-COOH 2.C由原料到目标产物，去掉澳原子、引入羟基和醛基， [关键能力]一思考探究 OH H2O 提示 (1)CH2一CH2催化剂，△ CH3CH2OH 由逆合成分析法可知，C为 CH2OH,羟基 02 02 CH 维化剂，△CH,CH0维化剂，△CH,CO0H Br (2)若每一步反应的产率均为70%，第一种合成路线的 总产率为70%×70%×70%=34.3%，远小于第二种 可通过卤代烃的水解引入，则B为 CH2 Br 工艺反应的产率70%。 CH [应用体验] CCH2与澳水发生加成反应可得到B,则A 1.B以2-丁醇为主要原料制取1,3-丁二烯时，先发生醇 CH3 的消去反应生成2-丁烯，再发生2丁烯与Br2的加成反 应生成2,3-二澳丁烷，最后2,3-二澳丁烷发生卤代烃的 为 CCH?。反应①为卤代烃的消去反应，反 消去反应得到目标产物，故选B。 CH3 2.D酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，氧化醛基的同时也 应条件为NaOH的乙醇溶液、加热，A错误；苯分子和 会氧化碳碳双键，A错误：第一步反应，催化剂条件下取 碳碳双键均是平面形结构，则通过碳碳单健的旋转，A 代的是苯环上的氢原子，取代侧链上的氢原子应该是光 C-CH2)分子中所有碳原子可能共平面，B 照条件，B错误：第二步反应，卤代烃的消去反应需要氢 CHa 氧化钠醇溶液加热，C错误；第一步丙炔与水加成反应 错误；手性碳原子为连有4个不同原子或原子团的碳原 生成的烯醇不稳定转化为丙酮，第二步反应丙酮与氢气 子，B和C分子中均含有1个手性碳原子，C正确：反应 加成得到2丙醇，D正确；故选D。 ③为卤代烃的水解反应，D错误。 29 @© 3.C苯在FeBr3作催化剂的条件下，与谗发生取代反应，： 乙酸乙酯。Y为CHCH2OH,含有羟基，而不含羧基， 故A不符；澳乙烷在NaOH的醇溶液中加热发生消去 不能与NaHCO3溶液反应生成CO2,故选B。 反应，故B不符；乙醛与新制氢氧化铜、加热、酸化后生成 知识点二 乙酸，乙酸和C2H18OH在浓硫酸作用下，酸脱羟基醇脱 [应用体验] 氢生成CHCO8OC2H5,故C符合；CH3CH2OH 1.(1)顺2丁烯或逆2-丁烯 CH,CHO,故D不特。 Cu,△ (2)CHa CHBrCH2CH3 NaOH/醇溶液CH,CH= △ 4.D由B与新制Cu(OH)2反应生成C,再结合A的分 子式可推知B为CH,CHO、C为CH,COONa、D为 CHCHCH,CHCICHCICH, NaOH/醇溶液CH2 △ CH3COOH、E为CH3CH2OH;由B的结构简式、题给 CHCH CH2+CH3CH CHCH3 已知反应，结合A的分子式C4HO3,可知A为 一定条件」 OH : CH3 COO-CH-CH3,只有一种结构，A错误：反应 CH2CHO ①中，CH3CHO发生还原反应生成CH3CH2OH,B错 2.解析 以 为原料制备化合物D 误；CH3CHO和CH3COOH的最简式不同，C错误；检 测酒驾就是检测CH3CH2OH的含量，D正确。 CH2CHO 5.解析根据题意，B是烯烃，且B相对分子质量M=21 H2 )的合成路线为 ×2=42,根据烯烃分子式通式CnH2m,解得n=3,故B 一定条件 是C3H6,结构简式是CH2=CH一CH,A是一涣代烷 CH2CH2OH CH-CH> 烃，则A可能结构简式为CHCH2CH2Br或 浓硫酸 CHsCHBrCH3:则C为CH2 BrCHBr一CH3,C与 加热 NaOH的醇溶液共热，发生消去反应产生D:CH=C CH CH3,D与HBr发生信息的加成反应产生 CHBrCH2Br Br KOH/乙醇 E:H3CCCH3。 ,则反应①的化 加热 Br CH-CH2 CHBrCH,Br (2)B是CH2一CH一CH3,难溶于水，故与Br2反应时 最好的溶剂是CCl4。 学方程式为 +Br2 Br (或其他合理答案)，反应②的条件和试剂为KOH/乙 醇、△（或其他合理答案）。 (5)E是H3CCCH,E的同分异构体还有 CH-CH2 CHBrCH2 Br Br CH.CHBrCH2Br、CH2BrCH2CH2Br、CH.CH2CHBr2,其中 答案 +Br2→ (或其 分子中不含甲基的同分异构体的结构简式为 他合理答案) KOH/乙醇、△（或其他合理答案） BrCH2CH2CH2Br,分子中含2种不同环境的氢原子， 随堂演练·知识落实 所以核磁共振氢谱中含2组峰。 1.DCH3 CHBrCH3与KOH的乙醇溶液共热，发生消去 答案(1)C3H6(2)c(3)CH3CH2CH2Br或 反应生成丙烯，故A正确；CH2CICH2C1与KOH的水 CH,CHBrCH31-溴丙烷或2-溴丙烷 溶液共热，发生取代反应生成乙二醇，故B正确： (4)CH CHBrCH.Br +2NaOHCH,C=CH+ CH3CH(OH)CH3在浓硫酸、加热的条件下发生消去 2NaBr+2H2O 反应生成丙烯，故C正确；CH3CH一C(CH3)2和HCl (5)BrCH2CH2CH2Br 2 在催化剂、加热条件下发生加成反应可生成 第3课时有机物的推断与合成路线解题突破： CHCH2CCI(CH3)2,故D错误。 2.C通过分析可知，A的名称为1,3-丁二烯，A项错误； 知识整合·新知探究 通过分析可知，B的结构简式为BrCH2CH一 知识点一 CHCH2Br,含有碳碳双键，B项错误：道过分析可知，C [应用体验] 1.DCH3CH2CH2CHO与氢气加成后的产物为 的结构简式为HOCH2CH一CHCH2OH,分子内含有 CH3CH2CH2CH2OH,D错误。 两个羟基，碳原子个数仅为4，因此该物质易溶于水，C 2.BY氧化生成Z,Z氧化生成乙酸，则Y为 项正确；通过分析可知，由HOCH2CH一CHCH2OH CH3CH2OH,Z为CH3CHO,X与水反应得到乙醇，X 生成 0,发生的是取代反应，D项错误。 为CH2一CH2,乙酸与乙醇发生酯化反应生成的W为 30 Br OCH3 OCH3 OCH3 Br 浓HNO3 3.D根据题意可知M为 ,N为 ,Y为 Fe (3) 浓H2SO4,△ 盐酸 Br NO NH2 OCH3 则N与Y互为同分异构体，不可能为同种物 CH COCI Br 吡啶 质，A错误：物质X的名称为环二己烯，其通过反应(5) NHCOCH3 Br Br 微专题（四）有限定条件同分异 构体的书写与判断 生成的产物可能有2种： ,B错误：反 [专题集训] 1.C分子式为C5H1o且仅含有2个一CH3的结构中，链 Br 状结构为：CH3CH一CHCH2CH3、CH2一C(CH3) 应(2)为消去反应，条件为氢氧化钠的乙醇溶液、加热， 反应(7)为水解反应，条件为氢氧化纳的水溶液、加热， CH2CH3、CH2=CHCH(CH3)CH3,环状的有 条件不同，C错误；(1)(7)为取代反应，(2)(4)为消去反 应，(3)(5)(6)为加成反应，D正确。 ,共5种，故选C 4.解析由B的分子式，以及C的结构可知，芳香烃A与 氯气在光照条件下发生甲基的取代反应，则A为甲苯， 0 2.C 的同分异构体中能够发生银镜反应，则含有 醛基，另外还有3个碳和2个不饱和度，若为链状，则 结构简式为 ,则B为 ,B发生取代反应 有： 入、 CH0,若为环状，则有： OHC 生成C,C和浓硝酸在浓硫酸作用下发生取代（硝化）反 0 -CHO、 应生成D,D发生还原反应生成E,E与 <发生 ;共4种：故选C。 OHC 取代反应生成F,结合氟他胺的结构可知，F的结构简 3.D苯环上含有一CH3、一CHO、一CH3的结构由于侧 链位置不同有6种，苯环上含有一CH2CH3、CHO的 CF 结构有邻、间、对3种，除去M,有2种，苯环上含有 CHs 为 一CH2CH2CHO的结构有1种，苯环上含有一CHCHO 的结构有1种，苯环上含有一CH2CHO、一CH3的结构 (3)苯甲醚和浓硝酸在浓硫酸作用下发生取代反应生成 有邻、间、对3种；共13种，故选D。 4.C能与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀说明含 对硝基苯甲酿，对硝基苯甲醚发生还原反应生成对氯基 CHO 苯甲醚，对氨基苯甲融与CH3COC1在吡啶作用下生成 OCH OCH 有醛基 此种结构下一CH2CH2CH3有3种住 浓HNO3 目标产物，其流程为 浓H2SO4,△ CH CHO NOz 置，HCCH 有3种位置 此种结构下 OCH3 OCH3 CH3 Fe CH COCI ● 盐酸 吡啶 CHCH CHO NH2 NHCOCH CH2CH3有3种位置： 此种结构下 答案 (1)甲苯 取代（或硝化）反应还原反应 CF CF CH(CH CHO (2) +HCI 一CH3有3种位置； 此种结构下—CH3 NH2 H 吸收HCl,有利于提高反应物转化率 有3种位置；共计15种，故选C。 31·化学·选择性必修3 有机化学基础(配BJ版) 第五节 有机合成 第1课时 有机合成的主要任务 嵌m长 通过碳骨架的构建、官能团的转化,体会有机合成的基本任务,掌握有机化合物分子碳骨架 的构建,官能团引入、转化或消除的方法,形成宏观辨识与微观探析的学科素养。 核心突破 知识整合·新知探究 素养初成 知识点一 构建碳骨架 知识梳理 自主以 带正电荷的原子或原字闭连接在 上,带负电荷的原子或原子团连接在 有初合成使用相对 的原料, 上。 通过有机化学反应来构建 和引) (3)轻醛缩合反应 ,由此合成出具有特定 醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子 的目标分子。 (g-H)受碳基吸电子作用的影响,具有一 碳骨架是有机化合物分子的结构基础,进 定的活泼性。分子内含有a-H的醛在一 行有机合成时需要考虑碳骨架的形成,包 定条件下可发生加成反应,生成B轻基醉 将 括碳链的 该产物易失水,得到;,B不饱和醛 等过程。 CH.CHO 催化剂 1.碳链的增长 OH (1)快怪与HCN加成 B 催化剂 CH-C-CHCHO HCN H.O,H CH三CH 丙 睛 -_ 催化剂 丙 酸 -CHCHO+HO。 (2)醛或酿与HCN加成 2.碳链的缩短 R 反应可以使经分子链缩短。 HCN H。 C-O (1)怪 催化剂 轻基睛 催化剂 R R KMnO. C-CH-R x C-O 一(物质的量之比为1:2 R 氛基醇 R” 加成) 86 第三章 经的衍生物 (2)快经 (2)如 何 由 甲 醛 和乙 醛 制 KMnO. CHOH RC=CH H 取 HOHC-C-CHO? (3)芳香经 CHOH R KMnO. CH COOH。 H ### 应用体验 基础自测。 与笨环相连的碳原子上 1.碳链增长在有机合成中具有重要意义,它 才能被酸性高猛酸钾溶液氧化。 是实现由小分子有机物向较大分子有机物 3.碳链的成环 转化的主要途径。某同学设计了如下4个 (1)共栀二 怪 反应,其中可以实现碳链增长的是( ) 共航二炀经含有两个碳碳双键,且两个双 A.CH.CH.CH.CH.Br和NaCN共热 B. CH.CH.CH.CH.Br和NaOH的乙醇 键被一个单键隔开。 溶液共热 COOH COOH / C.CH.CH。Br和NaOH的水溶液共热 D.乙 和H。O的加成反应 2.(2023·曲靖高二检测)已知某种 经经臭 (第尔斯-阿尔德反应的加成原理)。 氧氧化后,在Zn存在下水解,可得到醛和 (2)环 一种有机物。如: COOH HOCH R 浓疏酸 R 十 0. C-CH-R" HOCH COOH C-O 乙n H.O 十 R 嗣 CH CH R"CHO 十2HO。 0 现有化学式为C.H。的某 怪,它与H。加 成后生成2,3-二甲基戍院,它经臭氧氧化 (3)环献 后在乙n存在下水解成乙醛和一种嗣,据 0. 此推知该 经的结构简式为 一定条件 +HO。 ) HOCH.CH.OH A. CH-C→CH-CH-CH 关键能力 CH 合作探究 CH。 B. CH-CH-C-CH-CH-CH C思考探究 CH. 阅读教材“资料卡片”,了解轻醛缩合的原 CH 理,思考下列问题: C. CH-CH-C-CH-CH (1)如何由笨甲醛和乙醛制 CH. CH-CH-CHO D. CH-CC-CH-CH ? CHCH 87 ·化学·选择性必修3 有机化学基础(配BJ版) 知识点二 引入官能团 知识梳理 自主预习 CH CH-CH+HC1△ (主要产物); 有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原 催化剂 等有机化学反应,可以实现有机化合物类 CHCH+HCl →CH.-CHCl。 △ 别的转化,并引入目标官能团。 3.引入轻基 解 (1) 怪与水的加成反应 催化剂 CH-CH+HO- 加热、加压 (2)醛或嗣的还原反应 催化剂 1.引入碳碳双键 CHCHO+H. (1)醇的消去反应 0 浓HsO. ■CH-CH 催化剂, CH.CH.OH 170C CH-C-CH+H △ 十HO。 OH (2)岗代经的消去反应 乙。CH。 CH-CH-CH。 CH.-CH.-Br +NaOH __ (3)肉代怪、脂的水解反应 CH.A+NaBr+H.O. 水。 CH.CH.Br+NaOH (3)快怪与H。、化氢、素单质的不完全 △ 加成反应 催化剂 稀疏酸 烈CH-CHCl。 CH=CH+HCl CHCOOC.H.十H.O- △ △ 2.引入碳南键 (1)烧经、芳香经的取代反应 CHCOOC.H+NaOH△, 十Br 4.引入醛基 (1)醇的催化氧化反应 -CH-Cl 催化剂 2CH.CH.OH+O 十HCl。 △ (2)醇与氢酸(HX)的取代反应 (2)快怪与水的加成反应 CH-CH-OH+HBr△ 催化剂 CH=CH+H.O (3)快怪、 怪与肉素单质或南化氢的加成 5.引入羚基 反应 (1)醛的氧化反应 CHCH-CH+Br→ 催化剂 2CH.CHO+O. # 88 第三章 经怪的衍生物 (2)某些炀怪、恭的同系物被KMnO (1)化合物的结构简式是:E (H )溶液氧化 C KMnO (2)反应 是经基的引入。 CH.CH-CHCH H (3)反应④所用试剂和条件是 CH-CH。 D应用体验 基础自测。 KMnO. -COOH 。 1.(2024·河北衡水高二段考)在有机合成 中,常会将官能团消除或增加,下列相关过 (3)酷、酷胶的水解 程及涉及的反应类型、思路和反应条件及 -COOCH 稀H.SO 士 HO 相关产物合理的是 ( △ ) /CH # -COOH A. 十CHOH; CHCl __ H水 RCONH+HO+HC1△, ### -CHOH 关键能力 合作探究. △ C思考探究 NaOH水溶液 1.由澳乙浣制取乙二醇,并标注反应类型。 A C.乙快 HCI HBr 加成加成 ■CHC1Br-CH.Br 加成 D. 乙 →乙快:CH。-CH。 消去CH=CH CH-CH ## ##2 2.由环已炕可制备1,4-环已醇的二乙酸醋。 下面是有关的8步反应(其中所有无机产 2.(2024·四川达州高二期末)中学化学中下 物都已略去): C1 列各物质间能实现 ① ② Cl.,光照 NaOH醇溶液 步完成)转化的是 选项 。 。 ③ A CH-CH CH.CH.Br Cl,不见光 CH.CH.OH , B CHCH CHCiCHCl CH=CH C CH.CH.OH CH.COOH CHCOOCoH 醋酸,醋酸 -CH。 D /coOH <-cooK CHCOO- -OOCCH。 知识点三 官能团的保护 知识梳理 白主顶习. 要将该官能团保护起来,先将其转化为不 受该反应影响的其他官能团,反应后再转 含有多个官能团的有机化合物在进行反应 化复原。 时,非目标官能团也可能受到影响,此时需 89 ·化学·选择性必修3 有机化学基础(配BJ版) HC 1.经基的保护 NaOH/乙醇 CH-CH (1)醇轻基 CH-CH ①将醇轻基转化为醋键,反应结束后再 4.醛基(或嗣巍基)的保护 脱除 用乙醇(或乙二醇)加成保护 引人保护基 合成反应 C- →R-O-R'→....→R- R-OH OCH. 脱除保护基 ① C.HOH R-C-H ■R"-OH。 O-R- RC-OC.H HC ②将醇基转化为脂基,再水解复原 H 0 0 □- R'-C-OH H/HO R-O-C-R R-OH →R-C-H。 0 C- 合成反应 水解 ② HO-CH.CH.-OH →.....→R-O-C-R' →R"-OH。 RCR'(H) H (2)酬轻基 R .0 # ①用NaOH溶液保护 H/HO R(H) R(H) 关键能力 合作探究. ②用CH。I保护 OCH OH C思考探究 CH! 已知轻基直接连在笨环上的物质属于酸 OH 类,酸类的轻基有弱酸性,酸类物质易被氧 H 化,食品添加剂中的防腐剂G可由有机物 A经多步反应制得; 2.氢基的保护 OH OCH. (1)用酸转化为盐保护 (CH)SO KMnO./H HCl -CH。NH。 -CH.NHCl 1 CH OH -CHNH。 A B OCH. (2)用醋酸转化为酷胶保护 OH NH. NHCOCH. KH (CH.CO)o COOH NH COOH D H.O E H或OH OH 3.碳碳双键的保护 利用其与 HC1等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 COOCH.CH. 双键。 G 90 第三章 经的衍生物· (1)以上合成过程设计A→B和D→E的 NH. 目的是什么? 易被氧化。下列有关说法错误 (2)根据以上信息判断,能否将 的是 OH ~ -CH.OH A.M→N的反应类型为还原反应 直接 氧 化 得 到 B.最后两步反应顺序不能互换 OH C.试剂1为CH.Cl,条件1是AlCl、加热 -COOH ?若不能,如何得到? D.若第一步和第二步互调,则最终产物可 COOHH. HN 能含有 NH 2.有机物甲的结构简式为 -COOH,它可以通过下列 D应用使盟 基础白测. 路线合成(分离方法和其他产物已经略 去): 1.(2024·安徽高二期末)由本合成N的路 0 CHO 线如图所示: H.C-C-C CO.HC1 定条件 试剂1 KMnO. X H: H.C-C-NH HC-C-NH 条件1 0 1 NO. 2 ①银氛溶 HO 液,50C Fe/HCl 甲 一定条件 虎(C.H.O.N) ②Hf I COOH HOOC II 下列说法错误的是 __ A.甲可以发生取代反应、加成反应 B.步骤I反应的化学方程式是 HOOC COOH NH2 N 0 已知:①一R(烧基)为邻位、对位定位 HC-C-CI一定条件 基,一NO。为间位定位基,在本环上引入 HC-C-NH 相应基团所需试剂和条件如下表所示; 0 所需试剂 序号 条件 引入的基团 C. 步骤IV的反应类型是取代反应 CH.C1 AlCl、加热 -CH. I D.步骤I和IV在合成甲过程中的目的是 浓HNO 浓H.SO、加热 -NO / 保护氢基不被氧化 91 ·化学·选择性必修3 有机化学基础(配BJ版) 学以致用 随堂演练·知识落实1 自主检测 1.可在有机物中引入经基的反应类型是 C.Y在一定条件下可以转化成X _ __ D.X和Y均能使酸性高酸钾溶液褪色 ①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 4.(2024·重庆高二期末)儿茶酸(7)具有抗 ④化反应 还原反应 菌、抗氧化作用,常用于治疗烧伤、小儿肺 A.①② B.①② 炎等疾病,可采用如图所示路线合成。下 C.①④ D.①②③ 列说法正确的是 ( 2.(2024·江苏东台高二质检)在有机合成 CHO COOH COOH 中,常需将官能团消除或增加,下列合成路 KMnO/H AICl/H:O 线不简洁的是 ( A HO A. 乙→乙二醇:CH。-CH。加成 OH x Z CH{-CH2。水解 CH-CH。 A.X分子中所有原子可能共平面 Br Br OH OH B.乙的名称为4,5-二经基笨甲酸 C.X转化为Y属于取代反应 -CH加成CH.CHOH D. 1molZ与足量的澳水反应消耗 C.1-澳丁烧-→1-丁快:CHCH.CHCHBr 3mol Br2 消去。 加成 I - CH CH.CH.CH 5.(2024·宁夏高二段考)下图表示4-澳-1- CH.CH.CH-CH 环已醇所发生的4个不同反应,回答下列 消去 CH.CH.C Br Br 问题。 =CH 加成 ③浓HBt D. 乙 -→乙快:CH。-CH。 CH一CH:消去CH=CH .NaOH水溶液B NaOH醇溶液 Br- A. -OH ① ② Br Br ④浓疏酸 3.(2024·山东河泽高二段考)1-甲基-2-氢环 ■二 己炕( )存在如图转化关系,下列 (1)①的化学方程式为 C1 (2)③反应类型为 反应;若C 说法错误的是 ( 与足量NaOH的乙醇溶液发生反应,产物 NaOH醇 NaOH H.O 可能的结构有 种。 →Y △ C (3)D可以与澳水发生加成反应,写出D A.1-甲基-2-氢环已烧有2个手性碳原子 的结构简式: B.向1-甲基-2-氢环已炕中加入HNO。酸 提 请完成[知能达标训练]作业(十八) 化的AgNO。溶液,生成白色沉淀 92 第三章 怪的衍生物 第2课时 有机合成路线的设计与实施 1.通过有机合成中原料的选择,使学生知道“绿色合成”思想是优选合成路线的重要原则,关 出m 注有机化合物的安全生产,培养学生科学的价值观,形成科学态度与社会责任的学科 素养。 2.通过有机化合物合成路线的分析,形成正向、逆向合成法的思维模型,并能在有机合成中 进行应用,形成证据推理与模型认知的学科素养。 知识整合·新知探究 核心突破 素养初成 知识点一 正合成分析法 知识梳理 自主顶以. (2)双官能团合成 CH CH 有机合成路线的确定,需要在掌握 CH.X-CH.X NaOH水溶液 构建和 [0] 转化基本方法的基础上, ) 进行合理的设计与选择,以较低的 [O 和较高的 ,通过简便而对 链酷、环酷等。 的操作得到目标产物。 (3)芳香族化合物合成 1.常见有机物的转化 烂-C=C- ① 1H:成区应 +C-C ①NaOH的水溶液、△ -OH 1成反应 ②H 。 .怪 加或消去成 7 反应反应 -CH. lm成消去反 X代反应 ② -CHCl 应 [肉代怒一x 光 1取代水解(或取代)反应 NaOH水溶液 -CHOH ,水解(或取代)反应 [0 +醇-OH 化 -CHO -CHO [0 化反应化水解 [酸-COOH .反应(或取代) 反应 醇,浓疏酸,△ →芳香。 2.正合成分析法 3.合成路线的表示方法 (1)单官能团合成 H去代经 有机合成路线用反应流程图表示。 NaOH水溶液 R-CH-CH. 试中间体(I) , 示例:原料 条件 [D [D] 醇,浓H。SO. →能。 (II)......-→目标化合物。 93 ·化学·选择性必修3 有机化学基础(配BJ版) 关键能力 合作探究。 A.取代反应、消去反应、加成反应 B.消去反应、加成反应、消去反应 C思考探究 C.消去反应、取代反应、加成反应 食醋的主要成分是乙酸,主要通过发醉法 D.取代反应、加成反应、消去反应 由粮食制备。工业乙酸是通过石油化学工 2.(2024·四川高二期中)下列有机合成路线 设计合理的是 ( 业人工合成的 ) 0Cu. (1)请以乙 为原料,设计合理的路线合成 ~-OH ##7 乙酸,写出反应流程图 _COOH (2)目前已经出现了将乙炀直接氧化生成 KMnO 乙酸的工艺。假定该工艺涉及的反应和 (1)中合成路线的每一步反应的产率均为 NaOH(aq) 70%,请计算并比较这两种合成路线的总 /-CHOH 2 产率。 浓HsO. CH.CICHCICH-CH. →CH -CCICH-CH C 应用体验 基础自测 H.O/催化剂 D. CHC=CH 2 CH.CCH 1.(2024·河北唐山高二期末)以2-丁醇为主 OH 要原料制取1,3-丁二炀时,需要经过三步 H. →CH.CHCH. 反应是 ) 一定条件 知识点二 逆合成分析法 知识梳理 自主预习 具体可以用下列流程表示(线上填写相关 有机物的结构简式)。 1.基本思路 可用示意图表示: 0-C-0-CH。 0-C-0-C。H →。 目标化合物→中间体→中间体基确原料 C.HOHCH.-CH 2.基本原则 关键能力 合作探究 (1)合成路线的各步反应,反应的条件必须 比较温和,并具有较高的 C思考探究 (2)使用的基础原料和辅助原料应该是低 1.实际工业生产中常采用以下路线合成乙二醇 毒性、 、易得和廉价的。 CH -CH CH.-CH 3.实例 催化剂,△ ## 用逆推法分析以CH。-CH。为原料合成 00 HO →CH。-CH。,与教材中合成乙二 △,加压 CHO-C-C-OC。H(草酸二乙) OH OH 94 第三章 经的衍生物· 酸二乙路线中合成乙二醇的方法比较分 应用体验 基础自测 析,选择该方案的原因是什么 1.(2024·合肥高二检测)在一次有机化学课 堂小组讨论中,某同学设计了下列合成路 _ 线,你认为不可行的是 A.用氢笨合成环已唏 Cl C NaOH醇 催化剂 2.下图是以石油和煤为原料制取乙酸本甲酷 的一种合成路线(部分反应物、产物和反应 条件略去)。 B. 用甲笨合成笨甲醇; CH A→B氧化C氧化D CHCl _ CH CH.Cl CH.OH 稀臧溶液 CHOH NaOH/H.O 。 △ C.用乙快合成聚氛乙炀 浓疏酸 __ /CH-O-C-CH HCI催化剂 △ CH2 CH. CHCl △ 运用逆合成分析法推断C的结构简式。 C 一定条件 >CH-CH] D.用乙炀合成乙二醇; NaOH/HO CH.ClCH.Cl →HOCH.CH.OH △ C归纳提升 2.(2023·榆林高二检测)某同学设计了由乙 有机合成途径和路线选择的基本要求 醇合成乙二醇的路线如下。下列说法正确 的是 ( (1)起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。 ) (2)合成路线最简捷,易于分离,产率较高 乙醒#→#□→乙二醉 (3)符合“绿色化学”的要求,操作简单、条 A.X可以发生加成反应 件温和、能耗低、易实现。 (4)按照一定的反应顺序和规律引入官能 B.步骤①的反应类型是水解反应 团,不能臆造不存在的反应事实。在引入 C. 步骤②需要在氢氧化钢醇溶液中反应 官能团的过程中,要注意先后顺序,以及对 D.等物质的量的乙醇、X完全燃烧,消耗 先引入的官能团的保护 氧气的量不相同 95