专题11 有机合成设计（七大题型）-【举一反三】2024-2025学年高二化学同步讲与练（苏教版2019选择性必修3）

专题11 有机合成设计 题型01 苯环与侧链的相互影响 题型02 基团之间的相互影响 题型03 有机合成中常见的碳链变化 题型04 常见官能团引入或转化的方法 题型05 有机物分子中官能团的消除 题型06 常见的有机物转化路线 题型07 有机合成的一般过程 题型01 苯环与侧链的相互影响 知识积累 （1）苯环与甲基的相互影响 ①甲基对苯环的影响：甲基使苯环上侧链邻、对位上的H原子变得活泼。 ②苯环对甲基的影响：苯环使甲基性质活泼而被氧化。 （2）苯环与羟基的相互影响 ①苯酚中苯基对羟基的影响 在苯酚分子中，苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子，促使它比乙醇分子中羟基上的氢原子更易电离。 ②苯酚中羟基对苯基的影响(苯和苯酚溴代反应的比较) 苯 苯酚 反应物 液溴、苯 浓溴水、苯酚 反应条件 催化剂 不需催化剂 被取代的氢原子数 1个 3个 反应速率 慢 快 【典例1-1】在甲苯中加入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡后褪色。有关叙述正确的是 A．甲苯属于不饱和烃，具有漂白性 B．苯环具有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化 C．甲基受苯环影响，可被酸性高锰酸钾溶液氧化 D．甲苯也可以使溴水褪色，反应原理与酸性高锰酸钾溶液相似 【答案】C 【解析】A．甲苯属于不饱和烃中的芳香烃，甲苯没有漂白性，A错误； B．苯环不具有碳碳双键，具有的是大π键，苯环不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，B错误； C．甲苯与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应生成苯甲酸，甲基被氧化，而苯环不被氧化，这说明甲基受苯环影响，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，C正确； D．甲苯可以使溴水褪色，发生萃取，甲苯与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，原理不同，D错误； 故选C。 【变式1-1】下列实验事实中，能说明苯环上的取代基对苯环的性质造成影响的是 A．甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．甲苯和浓硝酸反应生成2，4，6—三硝基甲苯 C．甲苯与氯气在光照条件下生成 D．甲苯和氢气加成生成甲基环己烷 【答案】B 【解析】A．烷烃不能使高锰酸钾容易褪色，而甲苯被高锰酸钾溶液氧化时，氧化的位置是甲基，故体现出苯环使甲基活化，A错误； B．甲苯和浓硝酸反应、浓硫酸发生取代反应，侧链对苯环有影响，使得苯环变得活跃，甲苯硝化生成2，4，6—三硝基甲苯，能说明苯环上的取代基对苯环的性质造成影响，B正确； C．甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应，取代在甲基上，故不能说明苯环上的取代基对苯环的性质造成影响，C错误； D．甲苯中苯环含有不饱和键，能与氢气发生加成反应，故不能说明苯环上的取代基对苯环的性质造成影响，D错误； 故选B。 【变式1-2】有机物中基团间的相互影响会造成基团化学性质的变化。下表中由事实得出基团之间相互影响的结论不正确的是 选项 事实 结论 A 苯发生硝化反应的温度是60℃，而甲苯在30℃即可发生硝化反应 苯环上的氢原子受到甲基的影响更容易发生取代反应 B 乙醇在加热时与氢溴酸反应能生成溴乙烷，苯酚不能与氢溴酸形成溴苯 苯酚中的碳氧键受苯环的影响不易断裂 C 甲烷、苯不与酸性高锰酸钾溶液反应，而甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸 苯环受甲基影响后，更容易被酸性高锰酸钾溶液氧化 D 苯酚与浓溴水反应生成2，4，三溴苯酚，甲苯发生硝化反应生成2，4，三硝基甲苯 甲基和羟基都能使苯环上邻、对位的氢原子更容易被取代 【答案】C 【解析】A．甲苯发生硝化反应的温度更低，说明甲基使苯环上的氢更容易被取代，A正确； B．苯酚不能与氢溴酸形成溴苯说明苯酚中的碳氧键受苯环的影响不易断裂，B正确； C．甲苯被高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸，说明甲基受苯环影响后，更容易被酸性高锰酸钾溶液氧化，C错误； D．2，4，6号位分别为取代基的邻位和对位，故甲基和羟基都能使苯环上邻、对位的氢原子更容易被取代，D正确； 故选C。 【变式1-3】苯环对羟基的影响 苯酚分子中，苯环影响羟基，使酚羟基比醇羟基 ，苯酚的羟基在水溶液中能够发生电离：+H+，所以苯酚具有弱酸性，能与NaOH和Na2CO3反应，而乙醇不与NaOH和Na2CO3反应。 【答案】更活泼 【解析】苯酚失去后得到的氧负离子能与苯环形成共轭体系，使阴离子稳定，故酚羟基比醇羟基更易电离，酸性更强；因此苯酚能与NaOH和反应，而乙醇则不能。 题型02 基团之间的相互影响 知识积累 （1）有机化合物分子中基团之间是相互影响和相互制约的。基团之间的相互作用会影响物质的性质，以及有机反应的速率。 （2）有机反应所用的溶剂及其他反应条件会影响反应的速率和反应产物。 【典例2-1】生活因有机而多姿多彩，化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体，制取N的部分流程如下。 下列说法错误的是 A．从M到Q的反应为取代反应 B．P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 C．Q分子中所有原子可能在同一平面 D．1molN最多可与3molNaOH反应 【答案】C 【解析】 A．由图可知，M到Q发生的反应为与发生取代反应生成和氯化氢，故A正确； B．P分子中的氨基具有还原性，与浓硝酸和浓硫酸的混酸发生硝化反应时易被氧化，所以P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”防止氨基被氧化，故B正确； C．由结构简式可知，Q分子中氨基氮原子的杂化方式为sp3杂化，—NH2和与该氮直接相连的碳原子的空间构型为三角锥形，则Q分子中所有原子不可能在同一平面，故C错误； D．由结构简式可知，N分子中含有的酰胺基和碳氯键能与氢氧化钠溶液反应，其中1mol碳氯键消耗2mol氢氧化钠，所以1molN最多可与3mol氢氧化钠反应，故D正确； 故选C。 【变式2-1】精细化学品Z是X与HBr反应的主产物，X→Z的反应机理如下： 下列说法正确的是 A．X与Z中均含有手性碳原子 B．X与Z中含有相同的官能团 C．X、Z均能使溴的CCl4溶液褪色 D．X与HBr反应有副产物生成 【答案】D 【解析】A．连接四种不同基团的碳为手性碳原子，根据图知X中不含有手性碳原子，Z中连接溴原子的碳原子为手性碳原子，故A错误； B．X中含有碳碳双键，Z中含有碳溴键，两者均只有一种官能团，故B错误； C．Z不能和溴反应，所以Z不能使溴的CCl4溶液褪色，故C错误； D．X中的碳碳双键可以和HBr发生加成反应生成，故D正确； 答案选D。 【变式2-2】合成1，4-环己二醇的路线如图所示。下列说法错误的是 A．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应 B．图中A、B、C三种物质都能形成高聚物 C．反应①和反应③的反应条件可能相同 D．有机物N和Y一定互为同分异构体 【答案】D 【分析】M(或)发生消去反应得A()，A与发生加成反应得N()，N发生消去反应得B()，B与发生1，4加成反应得C(副反应得)，C与氢气发生加成反应得Y()，Y发生水解反应得产物。 【解析】A．⑥为取代反应、②④⑤为加成反应、①③为消去反应，A项正确； B．A()、B()、C()都含有碳碳双键，均能发生加聚反应，均能形成高聚物，B项正确； C．由分析可知，反应①和反应③的反应条件均属于消去反应，可能均是卤代烃的消去反应，条件相同，C项正确； D．根据分析，N和Y可能互为同分异构体，但若与氯气发生加成反应得N，此时N与Y不互为同分异构体，D项错误； 答案选D。 题型03 有机合成中常见的碳链变化 知识积累 碳链变化 反应方式 碳链增长 不饱和有机物之间的加成或相互加成 卤代烃与氰化钠或炔钠的反应 醛、酮与HCN的加成等 碳链缩短 烯、炔的氧化 烷的裂解 脱羧反应 芳香烃侧链的氧化 【典例3-1】羟醛缩合反应常用于增长碳链。脯氨酸（）催化某羟醛缩合反应的机理如图所示。下列说法错误的是 A．步骤Ⅰ中涉及键和键的断裂和形成 B．物质①、③、④、⑥中N原子的杂化方式相同 C．该过程的总方程式为 D．若用含的溶剂和、进行该反应，可能得到 【答案】B 【解析】A．步骤I中涉及氮氢键、碳氧双键的断裂，碳氮双键、氧氢键的形成，有键和键的断裂和形成，A正确； B．物质①、④中形成单键的N原子为sp3杂化，物质③、⑥中形成双键的N原子为sp2杂化，B错误； C．由反应机理图可知该过程中总反应方程式为乙醛和丙酮生成，，C正确；   D．由机理分析可知，初始反应中丙酮中羰基氧生成水转化为碳氮双键，后续反应中碳氮双键和水转化为羰基氧，则用含的溶剂和、进行该反应，可能得到，D正确； 故选B。 【变式3-1】烯烃或炔烃在酸性高锰酸钾溶液作用下，分子中的不饱和键完全断裂，此法可用于减短碳链。 已知： 烯烃被氧化的部位 对应的氧化产物 现有某烯烃与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有CO2、乙酸(CH3COOH)和丙酮酸(CH3COCOOH)，则该烯烃的结构简式可能是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物是CO2、丙酸，故不选A； B．被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物是CO2、乙酸(CH3COOH)和丙酮酸(CH3COCOOH)，故选B； C．被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物是CO2、CH3COCH2COOH，故不选C； D．被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物是CO2、CH3COCH3，故不选D； 选B。 【变式3-2】碳链增长在有机合成中具有重要意义，它是实现由小分子有机物向较大分子有机物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应，其中可以实现碳链增长的是 A．CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热 B．CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热 C．CH3CH2Br和NaOH的水溶液共热 D．乙烯和H2O的加成反应 【答案】A 【解析】A．反应为CH3CH2CH2CH2Br+NaCNCH3CH2CH2CH2CN+NaBr，可增加一个碳原子，A正确； B．反应为CH3CH2CH2CH2Br+NaOH CH3CH2CH=CH2+NaBr+H2O，碳链没有增长，B错误； C．反应为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr，碳链没有增长，C错误； D．CH2=CH2+H2OCH3CH2OH，碳链没有增长，D错误； 故选A。 【变式3-3】下列属于碳链增长的反应是 A．CH3CH=CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br B．C6H5CH2Cl＋NaCN→C6H5CH2CN＋NaCl C．CH3CH2CH2Cl＋NaOHCH3CH2CH2OH＋NaCl D．CH2=CHCH3CH3COOH＋CO2 【答案】B 【解析】A．是烯烃的加成反应，在反应后的分子中碳原子数目没有变化，A错误； B．是发生在苯环支链上的取代反应，反应的结果是在苯环支链上增加了一个碳原子，B正确； C．是卤代烃的取代反应，反应的结果是卤素原子被羟基取代，分子中碳原子数目没有变化，C错误； D．发生烯烃的氧化反应，碳链缩短，D错误； 故答案为B。 题型04 常见官能团引入或转化的方法 知识积累 引入的官能团 反应类型 引入碳碳双键 卤代烃的消去反应 醇的消去反应 炔烃与H2、HX、X2的不完全加成反应 引入卤素原子 不饱和烃与卤素单质(或卤化氢)的加成反应 烷烃、苯及其同系物与卤素单质发生取代反应 醇与氢卤酸的取代反应 引入羟基 卤代烃的水解反应 醛、酮与H2的加成反应 酯的水解反应 引入羧基 醛的氧化 苯的同系物的氧化 (酸性高锰酸钾溶液) 酯的水解(酸性条件) 【典例4-1】有机合成的主要任务之一是引入目标官能团。下列反应中，能够在有机化合物碳链上引入羟基官能团的是 A．甲苯在光照条件下与氯气反应 B．醛在有催化剂并加热的条件下与氢气反应 C．卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热反应 D．羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下反应 【答案】B 【解析】A．甲苯在光照条件下与氯气反应引入碳氯键，A项不符合题意； B．醛在催化剂并加热条件下与氢气反应引入羟基，B项符合题意； C．卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应引入碳碳双键，C项不符合题意； D．羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下发生酯化反应引入酯基，D项不符合题意； 答案选B。 【变式4-1】有机合成的主要任务之一是引入目标官能团，下列引入羧基的方案不合理的是 A． B．酯在酸性条件下发生水解反应 C． D． 【答案】D 【解析】A．RCHO和新制Cu(OH)2发生氧化反应生成RCOONa，酸化后得到RCOOH，A正确； B．可由RCOOH和发生酯化反应得到，则在酸性条件下发生水解反应可以得到RCOOH，B正确； C．中含有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为和，C正确； D．中与苯环相连的C原子上没有H原子，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为，D错误； 故选D。 【变式4-2】在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的，下列说法正确的是 A．甲苯在光照条件下与Cl2反应，主反应为苯环上引入氯原子 B．引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原 C．将CH2=CH－CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2=CH－COOH D．将转化为的合理方法是与足量的NaOH溶液共热后，再加入足量稀H2SO4 【答案】B 【解析】A．甲苯在光照条件下与Cl2反应，主反应为甲基上引入氯原子，故A错误； B．卤代烃水解为醇，酯水解为酸和醇，烯烃与水发生加成反应生成醇，醛与氢气发生还原反应生成醇，故B正确； C．碳碳双键、羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能得到CH2=CH—COOH，故C错误； D．原料与足量NaOH溶液反应后，加入足量稀硫酸生成邻羟基苯甲酸，得不到目标产物，故D错误； 答案选B。 【变式4-3】卤代烃广泛用于药物合成、化工生产中。溴乙烷是向有机化合物分子中引入乙基的重要试剂，以邻二氯苯为原料经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应，可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。 下列有关有机化学反应中反应类型的说法正确的是 A．硝化反应过程中引入的官能团是－NH2 B．氟代反应的产物只有一种 C．水解反应属于氧化还原反应 D．溴乙烷能发生消去反应 【答案】D 【解析】A．硝化反应过程中引入的官能团是－NO2，故A错误； B．氟代反应为取代反应，可以取代不同位置的氢，产物不只一种，故B错误； C．水解反应属于取代反应，不属于氧化还原反应，故C错误； D．溴乙烷在氢氧化钠的乙醇溶液中加热能发生消去反应生成乙烯，故D正确； 答案选D。 题型05 有机物分子中官能团的消除 知识积累 （1）消除不饱和双键或三键，可通过加成反应。 （2）经过酯化、氧化、与氢卤酸取代、消去等反应，都可以消除—OH。 （3）通过加成、氧化反应可消除—CHO。 （4）通过水解反应可消除酯基。 【典例5-1】在有机合成中，常会将官能团消除或增加，下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是 A．溴乙烷→乙醛： B．乙烯→乙二醇： C．1-溴丁烷→1-丁炔： D．乙烯→乙炔： 【答案】A 【解析】A．溴乙烷→乙醛的路线应该为，故A错误； B．乙烯→乙二醇：，路线合理，故B正确； C．1-溴丁烷→1-丁炔：，路线合理，故C正确； D．乙烯→乙炔：，路线合理，故D正确； 答案选A。 【变式5-1】在有机合成中，常会将官能团消除或增加，下列相关过程及涉及的反应类型、思路和反应条件及相关产物合理的是 A． B． C．乙炔 D．乙烯→乙炔： 【答案】D 【解析】 A．甲苯和氯气在光照条件下，氯原子会取代甲基上的氢，，故A错误； B．卤代烃在氢氧化钠醇溶液加热条件下会发生消去反应，，故B错误； C．，和HBr加成后产物有两种、，故C错误； D．乙烯先和Br2发生加成反应，生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷发生消去反应，生成乙炔，故D正确； 故选D 【变式5-2】 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是 选项 实验目的 实验方案设计 现象和结论 A 检验苯酚中是否混有少量苯甲酸 向混合液中加入饱和溶液 无气泡产生，证明不含苯甲酸 B 检验淀粉是否完全水解 向淀粉溶液中加入稀硫酸并加热，再调节pH呈碱性，再加入碘水 溶液没有蓝色，证明淀粉水解完全 C 和与配位能力强弱 向盛有5mL0.lmol/L溶液中逐滴加入氨水至过量 出现蓝色沉淀后沉淀溶解，出现深蓝色溶液证明 D 证明丙烯醛()中含有碳碳双键 取丙烯醛于试管中，滴加高锰酸钾溶液 紫红色褪去，丙烯醛中有醛基 【答案】C 【解析】A．苯甲酸溶液与过量的碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，反应也无二氧化碳气体生成，所以向混合溶液中加入饱和碳酸钠溶液无气泡产生，不能证明混合溶液中不含苯甲酸，故A错误； B．碘单质能与OH-反应，则向淀粉溶液中加入稀硫酸并加热，再调节pH呈碱性，再加入碘水溶液没有蓝色，不能证明淀粉水解完全，故B错误； C．向盛有5mL0.lmol/L硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量，出现氢氧化铜蓝色沉淀后沉淀溶解，出现含有四氨合铜离子的深蓝色溶液，证明铜离子与氨分子的配位能力强于水分子，故C正确； D．丙烯醛分子中含有的碳碳双键也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，则取丙烯醛于试管中，滴加高锰酸钾溶液紫红色褪去，不能说明丙烯醛中有醛基，故D错误； 故选C。 【变式5-3】我国科学家最新合成出一种聚醚酯(PM)新型材料，可实现“单体—聚合物—单体”的闭合循环，推动塑料经济的可持续发展。合成方法如下： 下列说法不正确的是 A．M分子中含有2个手性碳原子 B．M在碱性条件下水解开环得到 C．PM中含有酯基、醚键和羟基三种官能团 D．合成，理论上需要和苯甲醇 【答案】B 【解析】 A．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，M分子中含有2个手性碳原子，位置为，A正确； B．M中含有酯基，在酸性条件下水解开环得到，碱性条件下水解会生成相应的羧酸盐，B错误； C．PM中含有酯基、醚键和羟基三种官能团，C正确； D．由PM的结构简式可知，理论上，合成1mol PM需要消耗n mol M和1mol苯甲醇，D正确； 答案选B。 题型06 常见的有机物转化路线 知识积累 1．烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系 2．一元合成路线 3．二元合成路线 4．芳香化合物合成路线 （1） (1) （2） 【典例6-1】Mannich反应是指含有活泼氢的化合物(通常为基化合物)与甲醛和胺缩合，生成氨基(羰基)化合物的有机化学反应。有机物托品酮的合成路线如图。(Me为甲基)下列叙述正确的是 A．托品酮分子中不含手性碳原子 B．生成D的反应过程涉及加成反应和取代反应 C．等物质的量的A或甲醛分别与银氨溶液反应，生成Ag单质的物质的量之比为 D．利用该反应机理制备和的原料相同 【答案】BD 【解析】 A．连接四个不同基团的碳原子为手性碳原子，用“*”标记出来，如图，存在手性碳原子，故A错误； B．由题给Mannich反应的反应机理，根据D的结构可知，在反应过程中，B与A发生的反应为：氨基和醛基发生加成反应形成C-N键、并引入羟基，而后产物中的羟基与C中羰基邻位去氢形成基团被取代后脱水产生D，故B正确； C．A为乙二醛，含有两个醛基，而甲醛（HCHO）中也是含有两个醛基，分别与银氨溶液反应，生成Ag单质的物质的量之比为1：1，故C错误； D．由题给Mannich反应的反应机理和生成物的结构简式可知，、HCHO、在盐酸溶液中共热发生曼尼希反应生成主要产物和次要产物，故D正确； 故答案选BD。 【变式6-1】氟他胺（G）是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下： 回答下列问题。 （1）C的官能团名称为 ，C的化学名称是 。 （2）③的反应试剂和反应条件是 ，该反应的类型是 。 （3）反应⑤的化学方程式为 。吡啶是一种有机碱，其在反应⑤中作用是 。 （4）H是G的同分异构体，其苯环上的取代基与G的相同但位置不同，则H可能的结构有 种。 （5）4-甲氧基乙酰苯胺是重要的精细化工中间体，写出由苯甲醚制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线 (其他试剂任选)。 【答案】（1）氟原子或碳氟键 三氟甲苯 （2）浓硝酸 浓硫酸、加热 取代反应 （3） 吸收反应产生的，提高反应物的转化率 （4） （5） 【分析】 由有机物的转化关系可知，在光照条件下与氯气是取代反应生成，则A为、B为；与SbF3发生取代反应生成，在浓硫酸作用下，与浓硝酸共热发生取代反应生成，与铁、盐酸发生还原反应生成，在吡啶作用下与发生取代反应生成，则F为；在浓硫酸作用下，与浓硝酸共热发生取代反应生成，据此分析； 【解析】（1） C为，官能团名称为碳氟键，C的化学名称是三氟甲苯； （2）③为三氟甲苯的硝化反应，反应条件是在浓硫酸作用下，加热与浓硝酸发生取代反应； （3） 反应⑤的反应为在吡啶作用下与发生取代反应生成和氯化氢，反应方程式为，由吡啶是碱可知，吡啶与反应生成的氯化氢反应，吸收反应产生的，反应的生成物减少，平衡向正反应方向移动，提高反应物的转化率； （4）H是G的同分异构体，其苯环上的取代基与G的相同但位置不同，则苯环有3个不同的取代基，固定-CF3和-NO2，如-CF3和-NO2处于邻位，另一种取代基有4种位置，-CF3和-NO2处于间位，另一种取代基有4种位置，-CF3和-NO2处于对位，另一种取代基有2种位置，共10种，则H可能的结构还有9种； （5） 由苯甲醚制备4-甲氧基乙酰苯胺，可先与浓硝酸发生取代反应生成，发生还原反应生成，最后与CH3COCl发生取代反应可生成，则合成路线为。 【变式6-3】有机物G是一种定香剂，用于配制蜂蜜、樱桃、杏仁等香型香精，可由苯作为原料制取，其合成路线如图所示： 已知： (、、为烃基)。 回答下列问题： （1）A与 (填“互为同分异构体”“互为同系物”或“是同种物质”)，与足量的酸性高锰酸钾溶液反应，所得有机产物的结构简式为 (不考虑生成物的稳定性)。 （2）B→C的反应方程式为 ，反应类型为 。 （3）B中最多有 个原子在同一平面上。 （4）J (填“能”或“不能”)与NaOH溶液反应。 （5）某同学根据所学知识并参考上述合成路线，设计了以为原料合成的合成路线(其他无机试剂任选)，如图。该同学的合成路线中P和Q的结构简式分别为 、 。 【答案】（1）互为同分异构体 （2） 加成反应 （3）16 （4）能 （5） 【分析】 (A)与乙炔发生加 成反应生成(B)，与HBr在一定条件下发生加成反应生成(C)，在加热条件下与NaOH溶液反应生成(D)，与氧气在催化剂作用下反应生成(E)，与氧气在催化剂作用下反应生成(F)，与发生酯化反应生成(G) ，与HCOOC2H5反应生成(H)，与氢气在催化剂作用下反应生成(J)，据此分析； 【解析】（1） 与的分子式均为C6H6，结构不同，所以两者互为同分异构体，与足量的酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，所得有机产物的结构简式为； （2） B的结构简式为，与HBr在一定条件下发生加成反应生成，所以BC的反应方程式为；反应类型为加成反应； （3） (B)，苯环上的原子共面，乙烯上的原子共面，单键可旋转，故所有原子可共平面，最多有16个原子在同一平面上； （4） (J)含有酯基能在碱性条件下水解，水解产物可与NaOH溶液反应，故J能与NaOH溶液反应； （5） 以为原料合成的方法为：与HBr在一定条件下发生加成反应生成，被酸性高猛酸钾溶液氧化为，在氢氧化钠溶液中水解，然后酸化转化为，最后在浓硫酸作用下发生缩聚反应生成，即P、Q的结构简式分别为、。 【变式6-4】乙炔是重要的化工基础原料，常用于合成有机工业产品M。合成路线如下： 已知：i．Diels-Alder反应：，炔烃像烯烃一样，也可以发生类似反应； ii．。 （1）乙炔含有的官能团的名称是 。 （2）反应1的反应类型是 。 （3）反应2的化学方程式是 。 （4）同一个碳原子形成两个碳碳双键不稳定。链烃B的分子式为，结构简式是 。 （5）由C合成M要经历三步反应。 ①中间产物D、E的结构简式分别是 、 。 ②该过程中选择催化氢化时还有副产物F，F与D互为同分异构体。若F按合成路线继续反应，最终将得到M的同分异构体N。则N的结构简式是 。 （6）某同学在研究反应1时认为可能出现副产物。已知元素电负性，结合共价键的极性，从化学键的断裂和形成的角度，判断副产物是否可能产生，并说明理由： 。 【答案】（1）碳碳三键 （2）加成反应 （3） （4）CH2=CH-C≡CH （5） （6）否、电负性氧大于碳大于氢，反应1过程中甲醛中碳氧键断裂、乙炔中碳氢键断裂释放出带正电的氢，正电氢结合原甲醛中带负电的氧生成羟基，然后原甲醛碳与乙炔碳形成碳碳键，得到HOCH2C≡CCH2OH 【分析】 由流程可知，HOCH2C≡CCH2OH被重铬酸钾氧化为A：HOOCC≡CCOOH，A和甲醇发生酯化反应生成CH3OOCC≡CCOOCH3；同一个碳原子形成两个碳碳双键不稳定，链烃B的分子式为C4H4，乙炔在氯化亚铜、氯化铵条件下生成B，则B为：CH2=CH-C≡CH，B加成得到CH2=CHCH=CH2，B也可以加成得到正丁烷，一系列转化为，和CH3OOCC≡CCOOCH3发生已知i反应转化为C；D和CH2=CHCH=CH2转化为E ，E发生已知ii反应得到M； 【解析】（1）根据乙炔的结构简式HC≡CH可知，乙炔的官能团为碳碳三键； （2） 反应1中醛基发成加成反应：； （3） 反应2 为A和甲醇发生酯化反应生成CH3OOCC≡CCOOCH3，化学方程式是； （4）由分析可知，链烃B为CH2=CH-C≡CH； （5） C为和氢气发生加成生成D，D和1，3-丁二烯发生Diels-Alder反应生成E；该过程中C→D选择催化氢化时还有副产物F，F与D互为同分异构体，则F为、F和1，3-丁二烯发生Diels-Alder反应转化为； （6）电负性氧大于碳大于氢，反应1过程中甲醛中碳氧键断裂、乙炔中碳氢键断裂释放出带正电的氢，正电氢结合原甲醛中带负电的氧生成羟基，然后原甲醛碳与乙炔碳形成碳碳键，得到HOCH2C≡CCH2OH，因此反应1不可能出现副产物。 题型07 有机合成的一般过程 知识积累 1．有机合成定义 有机合成就是利用简单、易得的原料，通过一系列有机化学反应生成具有特定结构和功能的有机化合物的过程。 2．有机合成的任务和过程 （1）有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。 （2）基本过程为利用简单的试剂作为基础材料，通过有机反应连上一个官能团或一段碳链，得到一个中间产 物；在此基础上利用中间体上的官能团，进行第二步反应，以此类推，经过多步反应，合成目标化合物。 3．逆合成分析法 （1）逆合成分析法是将目标化合物倒退一步，寻找上一步反应的中间原料，即前体，依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。 （2）基本思路：将目标分子中的化学键切断或转换官能团，推出拟合成目标分子的前体，再根据前体推出最初的原料。即： 目标化合物→前体1→前体2→……→起始原料 （3）逆合成分析法基本思路示例 例如：由乙烯合成草酸二乙酯，其思维过程可概括如下： 具体路线： 写出合成步骤中相应化学方程式： ① ② ③ ④ ⑤ 4．合成路线选择的基本原则 （1）合成路线的各步反应的条件必须比较温和，且具有较高的产率。 （2）所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。 【典例7-1】化合物G是一种芳香烃受体激素药，可用于治疗银屑病，其合成路线如下： （1）G分子中的官能团名称为 。 （2）试推测C到D的反应类型是 。 （3）同时满足下列条件的D的含苯环同分异构体有 种，任写一种结构简式： 。 ①只有一种含氧官能团；②核磁共振氢谱只有3组峰。 （4）E到F的转化经历了E→X→F的过程，中间体X的分子式为，写出X的结构简式： 。 （5）以、为原料制备的合成路线图 。（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干） 【答案】（1）(酚)羟基和碳碳双键 （2）还原反应 （3）4 、、、(任写一种) （4） （5）， 【分析】A中酚羟基、羧基发生取代反应生成B，B发生取代反应生成C，C发生还原反应生成D，D发生氧化反应生成E，E中醛基先发生加成反应然后发生消去反应生成F，F发生取代反应生成G； 【解析】（1）由题干合成路线图中G的结构简式可知，G分子中的官能团名称为(酚)羟基和碳碳双键，故答案为：(酚)羟基和碳碳双键； （2）由分析可知，C到D即C中的酯基转化为醇羟基，在有机上加氢失氧的反应为还原反应，故该转化的反应类型是还原反应，故答案为：还原反应； （3） 由题干合成路线图中D的结构简式可知，D的分子式为：C12H18O3，不饱和度为4，则同时满足下列条件①只有一种含氧官能团即为醚键或羟基，②核磁共振氢谱只有3组峰即分子高度对称即苯环上连有3个取代基或6个取代基，D的含苯环同分异构体有、、、4种，故答案为：4；、、、(任写一种)； （4） E到F的转化经历了E→X→F的过程，结合E的分子式可知，E和先发生加成反应生成中间体X的分子式为，结合F的结构简式可知，X的结构简式为，故答案为：； （5） 根据A→B→C→D的反应知，发生A生成B类型的反应生成，和CH2=CHCH2Cl发生B到C的转化过程的取代反应生成，发生F到G转化的取代反应即可获得目标产物，由此确定合成路线为：，故答案为：。 【变式7-1】某芳香烃A是一种重要的有机化工原料。以它为初始原料经过如下转化可以合成扁桃酸、医药中间体G等多种物质。 （1）B生成C的反应类型为 ，扁桃酸中官能团的名称 ，其结构中含有 个手性碳。 （2）写出由单体G通过加聚反应所得产物的结构简式 。 （3）扁桃酸有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有 (不考虑立体异构)种。其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积比为2：2：2：1：1的结构简式为 。 ①属于芳香族化合物，且分子中含有的环只有苯环；②能发生银镜反应和水解反应；③遇FeCl3溶液显紫色 【答案】（1）取代反应或水解反应 羟基、羧基 1 （2） （3）13 【分析】 根据芳香烃A的分子式，可知A的结构简式为，根据的反应条件可判断D结构中含有醛基，C结构中含有-CH2OH，结合A转化成B的反应条件为光照、，则B为，C为，D为，D与HCN发生加成反应生成E，E为，发生水解反应生成扁桃酸，根据F的分子式及氧化生成的，确定F结构为，由与HCHO发生反应生成的G的分子式为C9H8O2，且能发生加聚反应生成高聚物，则G结构为； 【解析】（1） 由上述反应可知，B为，C为，则B生成C的反应为氯代烃的水解反应，属于取代反应；根据扁桃酸的结构简式可知，含有官能团为羟基、羧基；连有羟基、羧基的碳原子为手性碳原子； （2） G结构为，加聚反应生成的高聚物为； （3） 扁桃酸分子式为，满足条件的同分异构体含有酚羟基、甲酸酯基，则有、、、、、、、、、、、、共13种，其中符合峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式为； 【变式7-2】光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂，可采用异丁酸(A)为原料，按如图路线合成： （1）写出化合物E的分子式： ，其含氧官能团名称为 。 （2）用系统命名法对A命名： ；在异丁酸的同分异构体中，属于酯类的化合物数目为 ，写出其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式： 。 （3）为实现C→D的转化，试剂X为 (填序号)。 a．HBr              b．NaBr         c． （4）D→E的反应类型为 。 【答案】（1） (酮)羰基、羟基 （2）2−甲基丙酸 4 （3）c （4）取代反应或水解反应 【分析】A和SOCl2在加热条件下发生取代反应生成B，B和苯在催化剂加热条件下发生取代反应生成C，C在一定条件下发生取代反应生成D，D水解生成E，据此分析； 【解析】（1）根据化合物E的结构简式得到E的分子式：，其含氧官能团名称为酮羰基、羟基； （2）A主链由3个碳原子，属于羧酸，因此用系统命名法对A命名：2−甲基丙酸；在异丁酸的同分异构体中，属于酯类的化合物有CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2共4种，其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式：HCOOCH2CH2CH3； （3）C在一定条件下发生取代反应生成D，为实现C→D的转化，试剂X为纯溴，故选c； （4）D→E是溴原子变为羟基，因此其反应类型为取代反应(或水解反应)。 【变式7-3】化合物G是合成某种功能高分子材料重要中间体。一种合成G的路线如下： 已知：①。 ②。 回答下列问题： （1）B的结构简式为 ，B→C的反应类型为 。 （2）等物质的量的 A、C、D、F四种有机物中含有手性碳原子数最多的是 (填标号)。 （3）D→E的转化中除了产生E物质外还产生了另一种有机物，该有机物的结构简式是 ，E 的沸点远低于F，其原因为 。 （4）K是G的同分异构体。同时满足下列条件的K的结构简式： 。 ①分子中含有苯环 ②苯环上仅有两个取代基 ③核磁共振氢谱峰面积之比为9：3：2：2 （5）参照上述合成路线和信息，以为原料合成的路线如下：，写出由R 转化为T 的反应方程式： 。 【答案】（1） 氧化反应 （2）F （3）CH3CH2OH F分子能形成分子间氢键，而E分子不能形成 （4） （5） 【分析】合成化合物中间体G的工艺流程为：将原料卤代烃A：在NaOH乙醇溶液中加热进行消去反应得到B，结合已知①和C的结构可知B的结构为：，将B在酸性溶液中加热氧化断裂碳碳双键生成C：，再将C与在浓硫酸催化作用下进行酯化反应生成D：，根据已知②将D在Na/乙醚作用下转化为E：，再将E用在Ni的催化作用下加热加成还原为醇得F：，最后再将F在浓硫酸催化作用下发生消去反应生成中间体G：，据此分析解答。 【解析】（1）根据分析，B的结构简式为：；将B在酸性溶液中加热氧化断裂碳碳双键生成C，则B→C的反应类型为：氧化反应。 （2） A、C、D、F四种有机物中含手性碳原子的结构分别为：、、、，则等物质的量的A、C、D、F四种有机物中含有手性碳原子数最多的是：F。 （3）D→E的转化中除了产生E物质外还产生了另一种有机物，由D：和E：的结构差异以及原子守恒可知另一种产物为：；E为二元酮结构，F为二元醇结构，由于醇羟基之间易产生氢键作用，导致沸点升高，所以具体的原因为：F分子能形成分子间氢键，而E分子不能形成。 （4）根据题目信息，G的分子式为，根据计算可知不饱和度为4，而苯环不饱和度也为4，即K除去苯环后剩余的为饱和烷基，即苯环上的两个烷基可能为甲基、丁基或乙基、丙基的组合，还同时存在邻间对三种结构；丁基有4种，即由甲基、丁基组合时共有4×3=12种；丙基有2种，即乙基、丙基组合时共有2×3=6种，总共18种；而其中核磁共振氢谱峰面积之比为9：3：2：2的同分异构体中要含有3个对称的甲基，且为对称的结构，则满足条件的K的结构简式为：。 （5）根据题目流程信息，和酸性高锰酸钾溶液发生已知信息①的氧化反应生成R：，将和甲醇在浓硫酸催化作用下加热发生酯化反应生成T：，最后将在Na/乙醚作用下转化为目标产物；则整个流程中R转化为T的反应方程式为：。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 有机合成设计 题型01 苯环与侧链的相互影响 题型02 基团之间的相互影响 题型03 有机合成中常见的碳链变化 题型04 常见官能团引入或转化的方法 题型05 有机物分子中官能团的消除 题型06 常见的有机物转化路线 题型07 有机合成的一般过程 题型01 苯环与侧链的相互影响 知识积累 （1）苯环与甲基的相互影响 ①甲基对苯环的影响：甲基使苯环上侧链邻、对位上的H原子变得活泼。 ②苯环对甲基的影响：苯环使甲基性质活泼而被氧化。 （2）苯环与羟基的相互影响 ①苯酚中苯基对羟基的影响 在苯酚分子中，苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子，促使它比乙醇分子中羟基上的氢原子更易电离。 ②苯酚中羟基对苯基的影响(苯和苯酚溴代反应的比较) 苯 苯酚 反应物 液溴、苯 浓溴水、苯酚 反应条件 催化剂 不需催化剂 被取代的氢原子数 1个 3个 反应速率 慢 快 【典例1-1】在甲苯中加入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡后褪色。有关叙述正确的是 A．甲苯属于不饱和烃，具有漂白性 B．苯环具有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化 C．甲基受苯环影响，可被酸性高锰酸钾溶液氧化 D．甲苯也可以使溴水褪色，反应原理与酸性高锰酸钾溶液相似 【变式1-1】下列实验事实中，能说明苯环上的取代基对苯环的性质造成影响的是 A．甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．甲苯和浓硝酸反应生成2，4，6—三硝基甲苯 C．甲苯与氯气在光照条件下生成 D．甲苯和氢气加成生成甲基环己烷 【变式1-2】有机物中基团间的相互影响会造成基团化学性质的变化。下表中由事实得出基团之间相互影响的结论不正确的是 选项 事实 结论 A 苯发生硝化反应的温度是60℃，而甲苯在30℃即可发生硝化反应 苯环上的氢原子受到甲基的影响更容易发生取代反应 B 乙醇在加热时与氢溴酸反应能生成溴乙烷，苯酚不能与氢溴酸形成溴苯 苯酚中的碳氧键受苯环的影响不易断裂 C 甲烷、苯不与酸性高锰酸钾溶液反应，而甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸 苯环受甲基影响后，更容易被酸性高锰酸钾溶液氧化 D 苯酚与浓溴水反应生成2，4，三溴苯酚，甲苯发生硝化反应生成2，4，三硝基甲苯 甲基和羟基都能使苯环上邻、对位的氢原子更容易被取代 【变式1-3】苯环对羟基的影响 苯酚分子中，苯环影响羟基，使酚羟基比醇羟基 ，苯酚的羟基在水溶液中能够发生电离：+H+，所以苯酚具有弱酸性，能与NaOH和Na2CO3反应，而乙醇不与NaOH和Na2CO3反应。 题型02 基团之间的相互影响 知识积累 （1）有机化合物分子中基团之间是相互影响和相互制约的。基团之间的相互作用会影响物质的性质，以及有机反应的速率。 （2）有机反应所用的溶剂及其他反应条件会影响反应的速率和反应产物。 【典例2-1】生活因有机而多姿多彩，化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体，制取N的部分流程如下。 下列说法错误的是 A．从M到Q的反应为取代反应 B．P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 C．Q分子中所有原子可能在同一平面 D．1molN最多可与3molNaOH反应 【变式2-1】精细化学品Z是X与HBr反应的主产物，X→Z的反应机理如下： 下列说法正确的是 A．X与Z中均含有手性碳原子 B．X与Z中含有相同的官能团 C．X、Z均能使溴的CCl4溶液褪色 D．X与HBr反应有副产物生成 【变式2-2】合成1，4-环己二醇的路线如图所示。下列说法错误的是 A．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应 B．图中A、B、C三种物质都能形成高聚物 C．反应①和反应③的反应条件可能相同 D．有机物N和Y一定互为同分异构体 题型03 有机合成中常见的碳链变化 知识积累 碳链变化 反应方式 碳链增长 不饱和有机物之间的加成或相互加成 卤代烃与氰化钠或炔钠的反应 醛、酮与HCN的加成等 碳链缩短 烯、炔的氧化 烷的裂解 脱羧反应 芳香烃侧链的氧化 【典例3-1】羟醛缩合反应常用于增长碳链。脯氨酸（）催化某羟醛缩合反应的机理如图所示。下列说法错误的是 A．步骤Ⅰ中涉及键和键的断裂和形成 B．物质①、③、④、⑥中N原子的杂化方式相同 C．该过程的总方程式为 D．若用含的溶剂和、进行该反应，可能得到 【变式3-1】烯烃或炔烃在酸性高锰酸钾溶液作用下，分子中的不饱和键完全断裂，此法可用于减短碳链。 已知： 烯烃被氧化的部位 对应的氧化产物 现有某烯烃与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有CO2、乙酸(CH3COOH)和丙酮酸(CH3COCOOH)，则该烯烃的结构简式可能是 A． B． C． D． 【变式3-2】碳链增长在有机合成中具有重要意义，它是实现由小分子有机物向较大分子有机物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应，其中可以实现碳链增长的是 A．CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热 B．CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热 C．CH3CH2Br和NaOH的水溶液共热 D．乙烯和H2O的加成反应 【变式3-3】下列属于碳链增长的反应是 A．CH3CH=CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br B．C6H5CH2Cl＋NaCN→C6H5CH2CN＋NaCl C．CH3CH2CH2Cl＋NaOHCH3CH2CH2OH＋NaCl D．CH2=CHCH3CH3COOH＋CO2 题型04 常见官能团引入或转化的方法 知识积累 引入的官能团 反应类型 引入碳碳双键 卤代烃的消去反应 醇的消去反应 炔烃与H2、HX、X2的不完全加成反应 引入卤素原子 不饱和烃与卤素单质(或卤化氢)的加成反应 烷烃、苯及其同系物与卤素单质发生取代反应 醇与氢卤酸的取代反应 引入羟基 卤代烃的水解反应 醛、酮与H2的加成反应 酯的水解反应 引入羧基 醛的氧化 苯的同系物的氧化 (酸性高锰酸钾溶液) 酯的水解(酸性条件) 【典例4-1】有机合成的主要任务之一是引入目标官能团。下列反应中，能够在有机化合物碳链上引入羟基官能团的是 A．甲苯在光照条件下与氯气反应 B．醛在有催化剂并加热的条件下与氢气反应 C．卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热反应 D．羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下反应 【变式4-1】有机合成的主要任务之一是引入目标官能团，下列引入羧基的方案不合理的是 A． B．酯在酸性条件下发生水解反应 C． D． 【变式4-2】在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的，下列说法正确的是 A．甲苯在光照条件下与Cl2反应，主反应为苯环上引入氯原子 B．引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原 C．将CH2=CH－CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2=CH－COOH D．将转化为的合理方法是与足量的NaOH溶液共热后，再加入足量稀H2SO4 【变式4-3】卤代烃广泛用于药物合成、化工生产中。溴乙烷是向有机化合物分子中引入乙基的重要试剂，以邻二氯苯为原料经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应，可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。 下列有关有机化学反应中反应类型的说法正确的是 A．硝化反应过程中引入的官能团是－NH2 B．氟代反应的产物只有一种 C．水解反应属于氧化还原反应 D．溴乙烷能发生消去反应 题型05 有机物分子中官能团的消除 知识积累 （1）消除不饱和双键或三键，可通过加成反应。 （2）经过酯化、氧化、与氢卤酸取代、消去等反应，都可以消除—OH。 （3）通过加成、氧化反应可消除—CHO。 （4）通过水解反应可消除酯基。 【典例5-1】在有机合成中，常会将官能团消除或增加，下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是 A．溴乙烷→乙醛： B．乙烯→乙二醇： C．1-溴丁烷→1-丁炔： D．乙烯→乙炔： 【变式5-1】在有机合成中，常会将官能团消除或增加，下列相关过程及涉及的反应类型、思路和反应条件及相关产物合理的是 A． B． C．乙炔 D．乙烯→乙炔： 【变式5-2】 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是 选项 实验目的 实验方案设计 现象和结论 A 检验苯酚中是否混有少量苯甲酸 向混合液中加入饱和溶液 无气泡产生，证明不含苯甲酸 B 检验淀粉是否完全水解 向淀粉溶液中加入稀硫酸并加热，再调节pH呈碱性，再加入碘水 溶液没有蓝色，证明淀粉水解完全 C 和与配位能力强弱 向盛有5mL0.lmol/L溶液中逐滴加入氨水至过量 出现蓝色沉淀后沉淀溶解，出现深蓝色溶液证明 D 证明丙烯醛()中含有碳碳双键 取丙烯醛于试管中，滴加高锰酸钾溶液 紫红色褪去，丙烯醛中有醛基 【变式5-3】我国科学家最新合成出一种聚醚酯(PM)新型材料，可实现“单体—聚合物—单体”的闭合循环，推动塑料经济的可持续发展。合成方法如下： 下列说法不正确的是 A．M分子中含有2个手性碳原子 B．M在碱性条件下水解开环得到 C．PM中含有酯基、醚键和羟基三种官能团 D．合成，理论上需要和苯甲醇 题型06 常见的有机物转化路线 知识积累 1．烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系 2．一元合成路线 3．二元合成路线 4．芳香化合物合成路线 （1） (1) （2） 【典例6-1】Mannich反应是指含有活泼氢的化合物(通常为基化合物)与甲醛和胺缩合，生成氨基(羰基)化合物的有机化学反应。有机物托品酮的合成路线如图。(Me为甲基)下列叙述正确的是 A．托品酮分子中不含手性碳原子 B．生成D的反应过程涉及加成反应和取代反应 C．等物质的量的A或甲醛分别与银氨溶液反应，生成Ag单质的物质的量之比为 D．利用该反应机理制备和的原料相同 【变式6-1】氟他胺（G）是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下： 回答下列问题。 （1）C的官能团名称为 ，C的化学名称是 。 （2）③的反应试剂和反应条件是 ，该反应的类型是 。 （3）反应⑤的化学方程式为 。吡啶是一种有机碱，其在反应⑤中作用是 。 （4）H是G的同分异构体，其苯环上的取代基与G的相同但位置不同，则H可能的结构有 种。 （5）4-甲氧基乙酰苯胺是重要的精细化工中间体，写出由苯甲醚制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线 (其他试剂任选)。 【变式6-3】有机物G是一种定香剂，用于配制蜂蜜、樱桃、杏仁等香型香精，可由苯作为原料制取，其合成路线如图所示： 已知： (、、为烃基)。 回答下列问题： （1）A与 (填“互为同分异构体”“互为同系物”或“是同种物质”)，与足量的酸性高锰酸钾溶液反应，所得有机产物的结构简式为 (不考虑生成物的稳定性)。 （2）B→C的反应方程式为 ，反应类型为 。 （3）B中最多有 个原子在同一平面上。 （4）J (填“能”或“不能”)与NaOH溶液反应。 （5）某同学根据所学知识并参考上述合成路线，设计了以为原料合成的合成路线(其他无机试剂任选)，如图。该同学的合成路线中P和Q的结构简式分别为 、 。 【变式6-4】乙炔是重要的化工基础原料，常用于合成有机工业产品M。合成路线如下： 已知：i．Diels-Alder反应：，炔烃像烯烃一样，也可以发生类似反应； ii．。 （1）乙炔含有的官能团的名称是 。 （2）反应1的反应类型是 。 （3）反应2的化学方程式是 。 （4）同一个碳原子形成两个碳碳双键不稳定。链烃B的分子式为，结构简式是 。 （5）由C合成M要经历三步反应。 ①中间产物D、E的结构简式分别是 、 。 ②该过程中选择催化氢化时还有副产物F，F与D互为同分异构体。若F按合成路线继续反应，最终将得到M的同分异构体N。则N的结构简式是 。 （6）某同学在研究反应1时认为可能出现副产物。已知元素电负性，结合共价键的极性，从化学键的断裂和形成的角度，判断副产物是否可能产生，并说明理由： 。 题型07 有机合成的一般过程 知识积累 1．有机合成定义 有机合成就是利用简单、易得的原料，通过一系列有机化学反应生成具有特定结构和功能的有机化合物的过程。 2．有机合成的任务和过程 （1）有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。 （2）基本过程为利用简单的试剂作为基础材料，通过有机反应连上一个官能团或一段碳链，得到一个中间产 物；在此基础上利用中间体上的官能团，进行第二步反应，以此类推，经过多步反应，合成目标化合物。 3．逆合成分析法 （1）逆合成分析法是将目标化合物倒退一步，寻找上一步反应的中间原料，即前体，依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。 （2）基本思路：将目标分子中的化学键切断或转换官能团，推出拟合成目标分子的前体，再根据前体推出最初的原料。即： 目标化合物→前体1→前体2→……→起始原料 （3）逆合成分析法基本思路示例 例如：由乙烯合成草酸二乙酯，其思维过程可概括如下： 具体路线： 写出合成步骤中相应化学方程式： ① ② ③ ④ ⑤ 4．合成路线选择的基本原则 （1）合成路线的各步反应的条件必须比较温和，且具有较高的产率。 （2）所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。 【典例7-1】化合物G是一种芳香烃受体激素药，可用于治疗银屑病，其合成路线如下： （1）G分子中的官能团名称为 。 （2）试推测C到D的反应类型是 。 （3）同时满足下列条件的D的含苯环同分异构体有 种，任写一种结构简式： 。 ①只有一种含氧官能团；②核磁共振氢谱只有3组峰。 （4）E到F的转化经历了E→X→F的过程，中间体X的分子式为，写出X的结构简式： 。 （5）以、为原料制备的合成路线图 。（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干） 【变式7-1】某芳香烃A是一种重要的有机化工原料。以它为初始原料经过如下转化可以合成扁桃酸、医药中间体G等多种物质。 （1）B生成C的反应类型为 ，扁桃酸中官能团的名称 ，其结构中含有 个手性碳。 （2）写出由单体G通过加聚反应所得产物的结构简式 。 （3）扁桃酸有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有 (不考虑立体异构)种。其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积比为2：2：2：1：1的结构简式为 。 ①属于芳香族化合物，且分子中含有的环只有苯环；②能发生银镜反应和水解反应；③遇FeCl3溶液显紫色 【变式7-2】光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂，可采用异丁酸(A)为原料，按如图路线合成： （1）写出化合物E的分子式： ，其含氧官能团名称为 。 （2）用系统命名法对A命名： ；在异丁酸的同分异构体中，属于酯类的化合物数目为 ，写出其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式： 。 （3）为实现C→D的转化，试剂X为 (填序号)。 a．HBr              b．NaBr         c． （4）D→E的反应类型为 。 【变式7-3】化合物G是合成某种功能高分子材料重要中间体。一种合成G的路线如下： 已知：①。 ②。 回答下列问题： （1）B的结构简式为 ，B→C的反应类型为 。 （2）等物质的量的 A、C、D、F四种有机物中含有手性碳原子数最多的是 (填标号)。 （3）D→E的转化中除了产生E物质外还产生了另一种有机物，该有机物的结构简式是 ，E 的沸点远低于F，其原因为 。 （4）K是G的同分异构体。同时满足下列条件的K的结构简式： 。 ①分子中含有苯环 ②苯环上仅有两个取代基 ③核磁共振氢谱峰面积之比为9：3：2：2 （5）参照上述合成路线和信息，以为原料合成的路线如下：，写出由R 转化为T 的反应方程式： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$