专题15 有机合成路线设计和推断2024-2025学年高二化学期末复习一遍过 （人教版2019选择性必修3）

考点梳理 题型演练 考点01 有机合成中碳骨架的建立 【题型1有机合成中碳骨架的建立】 考点02 官能团的引入、转化、消除和保护 【题型2官能团的引入、转化、消除和保护】 考点03 有机合成路线的设计 【题型3有机合成路线的设计】 考点04用逆推法设计苯甲酸苯甲酯的合成路线 【题型4有机合成路线的综合推断】 专题15 有机合成路线设计和推断 考点梳理 考点01有机合成中碳骨架的建立 1.常见增长碳链的方法 (1)醛、酮的加成 ①与HCN加成: 。 ②醛、酮与RLi加成: 。 ③醛、酮与RMgX加成: +RMgX。 (2)含有α-H的醛发生羟醛缩合反应: 。 (3)卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、CH3C≡CNa等取代:RCl+NaCNRCN+NaCl。 (4)卤代烃与活泼金属作用:2CH3Cl+2NaCH3—CH3+2NaCl。 2.常见减短碳链的方式: 3.成环与开环的反应: (1)成环。 如羟基酸分子内酯化: (内酯)+H2O 二元酸和二元醇分子间酯化成环: +(环酯)+2H2O (2)开环。 如环酯的水解反应: +2H2O+ 某些环状烯烃的氧化反应: HOOC(CH2)4COOH 【易错提醒】碳链构建的注意问题 (1)通过羟醛缩合增长碳链时,至少一种分子中含有α-H才能完成该反应。 (2)脱羧反应是制取烃类物质的一种重要的方法,这个过程同时是一个碳链减短的反应过程。 考点02官能团的引入、转化、消除和保护 1.官能团的引入: (1)卤素原子的引入方式。 加成反应 ①与HX的加成 CH2CH2+HBrCH3—CH2Br CH≡CH+HBrCH2CHBr ②与X2的加成 CH2CH2+X2 CH≡CH+X2 CH≡CH+2X2 取代反应 烷烃、芳香烃的取代反应 CH4+Cl2CH3Cl+HCl +Br2+HBr 烯烃、羧酸的α-H取代 CH3—CHCH2+Cl2+HCl RCH2COOH+Cl2+HCl 醇与卤代烃的取代 CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O (2)羟基的引入方式。 加成反应 烯烃与水加成 CH2CH2+H2OCH3—CH2OH 醛、酮与H2加成 CH3CHO+H2CH3CH2OH 醛、酮与HCN加成 +HCN 羟醛缩合 +H—CH2CHO 水解反应 卤代烃的水解 +NaOH+NaBr 酯的水解 +H2OCH3COOH+C2H5OH 酚钠水溶液与酸 +H2O+CO2+NaHCO3 (3)碳碳双键的引入方式。 消去反应 醇的消去 CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O 卤代烃的消去 CH3CH2Cl+NaOHCH2CH2↑+NaCl+H2O 邻二卤代烃的消去 +ZnCH2CH2+ZnCl2 炔烃与H2的加成 CH≡CH+H2CH2CH2 2.官能团的转化与衍变: 根据合成需要(有时题目信息中会明确某些衍变途径)可进行有机物的官能团衍变,以使中间产物向目标产物递进。常见的有三种方式: (1)官能团种类的改变,如醇醛羧酸。 (2)官能团数目的改变,如 CH3CH2OHCH2CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。 (3)官能团位置的改变,如 3.从分子中消除官能团的方法: (1)经加成反应消除不饱和键。 (2)经取代、消去、酯化、氧化等反应消去—OH。 (3)经加成或氧化反应消除—CHO。 (4)经水解反应消去酯基。 (5)通过消去或水解反应可消除卤素原子。 4.官能团的保护 有机合成时,往往在有机物分子中引入多个官能团,但有时在引入某一个官能团时容易对其他官能团造成破坏,导致不能实现目标化合物的合成。因此,在制备过程中要把分子中的某些官能团通过恰当的方法保护起来,在适当的时候再将其转变回来,从而达到有机合成的目的。 (1)酚羟基的保护 因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为—ONa将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。 (2)碳碳双键的保护 碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与卤素单质、卤化氢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双键。 例如,已知烯烃中在某些强氧化剂的作用下易发生断裂,因而在有机合成中有时需要对其进行保护,过程可简单表示如下: +Br2 +Zn+ZnBr2 (3)氨基(—NH2)的保护 例如,在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH,再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化。 (4)醛基的保护 醛基可被弱氧化剂氧化,为避免在反应过程中受到影响,对其保护和恢复过程为: Ⅰ. Ⅱ.R—CHO 再如检验碳碳双键时,当有机物中含有醛基、碳碳双键等多种官能团时,可以先用弱氧化剂,如银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等氧化醛基,再用溴水、酸性KMnO4溶液等对碳碳双键进行检验。 考点03有机合成路线的设计 1.正推法 (1)路线:某种原料分子 目标分子。 (2)过程:首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同,包括官能团和碳骨架两个方面的异同;然后,设计由原料分子转向目标化合物分子的合成路线。 2.逆推法 (1)路线:目标分子 原料分子。 (2)过程:在逆推过程中,需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物,直至选出合适的起始原料。 3.优选合成路线依据 (1)合成路线是否符合化学原理。 (2)合成操作是否安全可靠。 (3)绿色合成 绿色合成主要出发点是有机合成中的原子经济性;原料的绿色化;试剂与催化剂的无公害性。 考点04用逆推法设计苯甲酸苯甲酯的合成路线 1.观察目标分子的结构: 2.逆推,设计合成思路: 3.设计合成路线(设计四种不同的合成路线): (1) 。 (2) 。 。 (4)。 4.合成方法的优选: (1)路线中由甲苯分别制取苯甲醇和苯甲酸较合理。(2)、(4)路线中制备苯甲酸步骤多、成本高,且Cl2的使用不利于环境保护。(3)的步骤虽然少,但使用了价格昂贵的还原剂LiAlH4和要求无水操作,成本较高。 5、有机合成的应用 ①有机合成是化学学科中最活跃、最具创造性的领域之一,人工合成的有机物广泛应用于农业(如高效低毒杀虫剂)、轻工业(如表面活性剂)、重工业(如工程塑料)、国防工业(如高能燃料)等众多领域。 ②有机合成是化学基础研究的一个重要工具。 题型演练 【题型1有机合成中碳骨架的建立】 1．卤代烃能够发生下列反应：2CH3CH2Br＋2Na→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr，下列有机物可以与钠反应合成环戊烷的是 A．BrCH2CH2CH2CH2CH2Br B． C． D．CH3CH2CH2CH2Br 【答案】A 【分析】根据题目信息：2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr，可知反应的原理为：碳溴键发生断裂，溴原子与钠形成溴化钠，与溴原子相连的碳相连形成新的碳碳键，若形成环状结构，分子中一定含有两个溴原子，据此完成解答。 【详解】A．CH2BrCH2CH2CH2CH2Br分子中含有两个溴原子，与钠发生反应可以生成环戊烷和NaBr，A符合题意； B．和钠以1：2反应生成1，4-二乙基环丁烷，B不符合题意； C．分子中含有3个溴原子，不能和钠反应生成环丁烷，C不符合题意； D．CH3CH2CH2CH2Br与金属钠反应后生成的是CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3，D不符合题意； 故合理选项是A。 2．下列方程式书写正确的是 A．尿素与甲醛制备线型脲醛树脂： B．水杨酸与过量的碳酸钠溶液反应：++CO2+H2O C．两分子醛在碱催化下发生羟醛缩合：+H2O D．草酸与酸性高锰酸钾溶液反应： 【答案】C 【详解】 A．尿素和甲醛制备线型脲醛树脂时，两者按物质的量之比为1∶2反应，生成(n-1)个水，化学方程式为+(n-1)H2O，A错误； B．水杨酸与过量的碳酸钠溶液反应的化学方程式为2+→+，B错误； C．两分子醛在碱催化下发生羟醛缩合，，然后再转化为RCH=CR´-CHO，化学方程式为RCH=CR´-CHO+H2O，C正确； D．草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的化学方程式为，D错误； 故答案为：C。 3．已知；以丙烯为原料合成2-甲基-1-丙醇的过程如下，丙烯2-甲基-1-丙醇。下列说法错误的是 A．丙烯→I的反应可生成两种产物 B．II的结构简式为 C．试剂a可用作食品添加剂 D．IV能使溴水褪色 【答案】C 【分析】丙烯和HCl发生加成反应生成CH3CH2CH2Cl，CH3CH2CH2Cl在碱性条件下发生水解生成，发生催化氧化反应生成CH3CH2CHO，CH3CH2CHO和HCHO发生已知信息的反应生成HOCH2CH(CH3)CHO，HOCH2CH(CH3)CHO发生消去反应得到CH2=C(CH3)CHO，CH2=C(CH3)CHO再和H2发生加成反应得到2-甲基-1-丙醇，以此解答。 【详解】A．CH3CH=CH2和HCl发生加成反应可以生成两种产物：CH3CHClCH3、CH3CH2CH2Cl，故A正确； B．由分析可知，CH3CH2CH2Cl在碱性条件下发生水解生成，II的结构简式为，故B正确； C．由分析可知，a为HCHO，HCHO是一种有毒物质，不可用作食品添加剂，故C错误； D．由分析可知，IV为CH2=C(CH3)CHO，含有碳碳双键，能使溴水褪色，故D正确； 故选C。 4．最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是 A．用丙烯腈(CH2=CHCN)在酸性条件下水解制备丙烯酸的反应 B．乙醇的催化氧化 C．用乙醛发生羟醛缩合制备2﹣丁烯醛的反应 D．用环氧乙烷与水反应制备乙二醇的反应 【答案】D 【详解】A．丙烯腈在酸性条件下水解制备丙烯酸的反应方程式为CH2=CHCN+H++2H2O→CH2=CHCOOH+，产物除丙烯酸外还有，反应物中原子没有全部转化为期望的最终产物，A项不符合题意； B．乙醇的催化氧化反应的方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，产物有乙醛和H2O两种，反应物中原子没有全部转化为期望的最终产物，B项不符合题意； C．乙醛发生羟醛缩合制备2-丁烯醛的方程式为CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O，产物有2-丁烯醛和H2O两种，反应物中原子没有全部转化为期望的最终产物，C项不符合题意； D．用环氧乙烷与水反应制备乙二醇的方程式为+H2OHOCH2CH2OH，产物只有乙二醇一种，反应物中原子全部转化为期望的最终产物，D项符合题意； 答案选D。 5．以丙烯为基础原料，可制备离子导体材料中有机溶剂的单体丙烯酸丁酯，其合成路线如下：CH3-CH=CH2CH3CH2CH2CH2OH 。下列判断错误的是 A．反应①是一个碳链增长的反应 B．反应②是还原反应，可以通过加成的方式实现 C．反应③需要的条件是浓硫酸和加热 D．该合成工艺的原子利用率为100% 【答案】D 【详解】A．对比反应①的反应物和生成物，可知反应①是一个碳链增长的反应，A正确； B．反应②是醛基被还原为羟基，在一定条件下，醛基与H2加成可得到羟基，B正确； C．反应③是酯化反应，反应条件是浓硫酸和加热，C正确； D．反应③有水生成，故该合成工艺的原子利用率小于100%，D错误。 故选D。 6．下列转化中不是通过加成反应实现的是 A．+ B． C．+2CH3OH +2H2O D． 【答案】C 【详解】A．反应中碳碳双键变成单键，碳碳三键变为双键，属于加成反应，A不符合题意； B．醛基中的碳氧双键变成单键，属于加成反应，B不符合题意； C．苯环的结构没有变化，属于取代反应，不属于加成反应，C符合题意； D．苯环与氢气发生的加成反应生成环己烷，因此苯酚变成环乙醇，D不符合题意； 故选C。 【题型2官能团的引入、转化、消除和保护】 7．为了减少白色污染，科学家合成了PLA塑料，其结构片段如图所示(图中表示链延长)。下列说法不正确的是 A．PLA聚合物的链节为 B．PLA可由通过缩聚反应制得 C．PLA制取过程中可能生成副产物 D．PLA相比于聚氯乙烯塑料的优点是易降解 【答案】C 【分析】此结构为聚合物的结构片段，结合连接方式可判断属于聚酯类高聚物，判断其单体或链节，只需要断开酯基即可，根据图示，该高聚物的链节为，据此分析解答。 【详解】A．根据分析可知，PLA聚合物的链节为 ，故A正确； B．有分析可知，PLA是聚酯类高聚物，通过分子间形成酯基的通过缩聚反应制得，则单体的分子中含有一个羧基和一个羟基，因此该高聚物的单体为，故B正确； C．PLA制取过程中可能生成副产物，两个单体之间相互发生酯化反应形成环，结构简式为，故C错误； D．PLA结构中主要官能团为酯基，具有酯类的性质，在碱性条件下易发生水解反应而被降解，而聚氯乙烯塑料不易降解，故D正确； 答案选C。 8．是合成高分子材料中的软化剂和增塑剂，其合成路线如下(部分反应条件省略)： 下列说法不正确的是 A．过程Ⅰ中与过程Ⅲ中存在相同类型的反应 B．过程Ⅰ中的中间产物为 C．过程Ⅱ可产生与互为同分异构体的副产物 D．可以使用酸性检验是否完全转化为 【答案】D 【分析】X中含有碳氧双键，则过程Ⅰ中X发生碳氧双键的加成反应生成Y；Y中含有羟基，则过程Ⅱ在浓硫酸、加热条件下，Y发生消去反应生成Z；Z中含有碳碳双键，则过程Ⅲ中Z与水发生加成反应生成W。 【详解】A．根据分析，过程Ⅰ中与过程Ⅲ中均为加成反应，A正确； B．X中含有碳氧双键，氧原子电负性大，带部分负电荷，当与极性试剂发生加成反应时，带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上，即基团与氧原子相连，因此过程Ⅰ中的中间产物为，B正确； C．根据分析，过程Ⅱ在浓硫酸、加热条件下Y发生消去反应，因此可生成副产物，与互为同分异构体，C正确； D．Z中含有碳碳双键，W中含有羟基，均可以被酸性溶液氧化使其褪色，则无法使用酸性检验是否完全转化为W，D错误； 答案选D。 9．化合物Z的部分合成路线如图：下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是 A．Z中含有4种官能团 B．设计X→Y步骤的目的是为了保护酚羟基 C．X与足量反应后，产物分子中有4个手性碳原子 D．Z与发生酯化反应，示踪原子在产物水中 【答案】C 【详解】A．Z中含有羟基、醚键、羧基、碳碳双键、羰基，有5种官能团，故A错误； B．设计X→Y步骤的目的防止-COCH3邻位的酚羟基与CH3CH2OOCCOOCH2CH3发生取代反应，不是保护酚羟基，故B错误； C．X与足量H2反应生成，图中黑球表示的4个碳原子为手性碳原子，故C正确； D．Z与发生酯化反应，醇中氧原子存在于酯中，所以示踪原子18O在产物酯中，故D错误； 答案选C。 10．药物e具有抗癌抑菌功效，其合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．NaBH4具有还原性是因为H为-1价 B．有机物b分子中含有5个手性碳原子 C．反应①和③是为了保护醛基 D．药物e分子中含有4个六元环 【答案】B 【分析】 a与乙二醇发生加成后再脱水生成b，b中氰基NaBH4还原为氨基生成c，d脱水后生成e，e为。 【详解】A．NaBH4中H为-1价，因此具有强还原性，A正确； B．连接四个不同基团的碳原子为手性碳原子，用“*”标记处手性碳原子，有，有机物b分子中含有4个手性碳原子，B错误； C．a到b反应过程中是为了保护醛基不被NaBH4还原，则反应①的目的是保护醛基不被还原，而反应③是为了脱去对醛基的保护，C正确； D．e为，含有4个六元环，D正确； 故选B。 11．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 【详解】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。 12．已知烃基为邻、对位取代定位基、—COOH、—SO3H为间位取代定位基。下列制备设计错误的是 A．以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸)，可向苯环上先引入酚羟基 B．制备表面活性剂对十二烷基苯磺酸钠，可向苯环上先引入磺酸基(—SO3H) C．制备十二烷基苯可以采用1-十二烯在一定条件下与苯加成 D．采用使MgCl2·6H2O在氯化氢气流中加热脱水的方法制无水MgCl2 【答案】B 【详解】A．以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸)，应向苯环上先引入酚羟基，这样才利于在酚羟基的邻位上引入甲基，故A正确； B．制备表面活性剂对十二烷基苯磺酸钠，应向苯环上先引入十二烷基，再利用磺化反应在对位引入磺酸基(—SO3H)，故B错误； C．一定条件下，苯环上的H原子可以与1-十二烯双键断开后的2号位的碳原子结合，1号位的碳直接与苯环相连，反应为加成反应，制得十二烷基苯，C正确； D．氯化镁晶体脱水过程中镁离子易水解生成氢氧化镁沉淀，在氯化氢气体中脱水可以抑制镁离子水解，即MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2，故D正确。 13．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 【详解】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。 14．有机物d的合成路线如图所示。 下列说法错误的是 A．a和互为同系物 B．a→b的目的是保护酚羟基 C．b→c属于氧化反应 D．一定条件下，可以分别与相应物质发生缩聚反应 【答案】A 【详解】 A．由题干a的结构简式可知，a中含有酚羟基，则a和中官能团的种类不同即结构不相似，故不互为同系物，A错误； B．由题干转化关系信息比较a→b和c→d可知，a→b的目的是保护酚羟基，B正确； C．由题干转化信息可知，b→c为甲基变为羧基，则属于氧化反应，C正确； D．由题干a、d的结构简式可知，二者分子中均含有酚羟基，且邻位上有两个H，故一定条件下，可以分别与相应物质HCHO发生缩聚反应，D正确； 故答案为：A。 15．高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如图： 下列说法不正确的是 A．E、F、G中碳原子是sp3和杂化 B．高分子X水解可得到F和G C．高分子X中存在氢键 D．该合成过程中进行了官能团保护 【答案】B 【分析】 由有机物的转化关系可知，一定条件下与(CH)3CHCOOH发生取代反应生成，催化剂作用下与发生缩聚反应生成，一定条件下发生水解反应生成。 【详解】A．饱和碳原子采取sp3杂化，形成双键的碳原子采取杂化，由结构简式可知，E、F、G中碳原子的杂化方式为sp3和杂化，故A正确； B．由结构简式可知，高分子X一定条件下发生水解反应生成、和(CH)3CHCOOH，故B错误； C．由结构简式可知，高分子X中含有的酰胺基能形成氢键，故C正确； D．由结构简式可知，E分子和高分子Y中都含有氨基，则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护，故D正确； 故选B。 16．某药物中间体合成路线如图(部分产物已略去)。下列说法错误的是    A．①反应的目的是保护羟基 B．B中含有醛基 C．步骤③中有取代反应发生 D．E的消去产物有立体异构体 【答案】D 【分析】 结合  结构简式可知E应为，D为，C为，B为，A为，据此解答。 【详解】A．①反应将羟基转化为酯基，以防止醛基氧化时被氧化，故A正确； B．由以上分子可知B中含酯基和醛基，故B正确； C．反应③中包含羧基与NaOH的中和反应以及酯基的水解取代反应，故C正确； D．E为，发生消去反应生成，由结构简式可知不含立体异构，故D错误； 故选：D。 【题型3有机合成路线的设计】 17．中国科学院上海有机化学研究所人工合成了青蒿素，其部分合成路线如图所示： 下列说法正确的是 A．“乙→丙”发生了消去反应 B．香茅醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色，证明其含有碳碳双键 C．香茅醛可形成分子内氢键 D．一个甲分子中有4个手性碳 【答案】D 【详解】A．“乙→丙”羟基被氧化为羰基，即发生了氧化反应，A错误；    B．香茅醛含有醛基和碳碳双键，醛基和碳碳双键都能使溴水褪色，B错误；   C．香茅醛含有醛基，邻位碳原子上没有电负性较强的原子，不可形成分子内氢键，C错误； D．根据甲的分子结构，一个甲分子中有4个手性碳，D正确； 故选D。 18．化合物Y可由X制得，下列有关化合物X、Y的说法正确的是 A．X、Y均能与FeCl3溶液发生显色反应 B．化合物X、Y所含官能团种类相同 C．X属于芳香烃 D．1molY最多能与3molBr2反应 【答案】D 【详解】A．X不含有酚羟基，不能与溶液发生显色反应，Y含有酚羟基，Y能与溶液发生显色反应，A错误； B．X含官能团有醚键、酯基、羧基、碳碳双键，Y含醚键、羧基、碳碳双键，所含官能团种类不同，B错误； C．烃是指仅含C、H两种元素的有机物，而芳香烃是指含有苯环结构的烃类，X中还含有O元素，则其属于烃的衍生物，C错误； D．1molY含有2mol碳碳双键，能与发生加成反应，同时Y还含1mol酚羟基，可以在酚羟基的邻位和对位进行取代，根据Y的苯环上H原子位置得到还能与发生取代反应，则最多可以消耗，D正确； 故答案为：D。 19．丙烯可发生如下转化，下列说法不正确的是 A．丙烯分子中最多7个原子共平面 B．X的结构简式为CH3CH=CHBr C．Y的同分异构体有3种(不包含Y本身，不考虑立体异构) D．聚合物Z的链节为 【答案】B 【分析】 CH3—CH=CH2与Br2的CCl4溶液发生加成反应，生成（Y）；CH3—CH=CH2与Br2在光照条件下发生甲基上的取代反应，生成（X）；CH3—CH=CH2在催化剂作用下发生加聚反应，生成（Z）。 【详解】 A．乙烯分子中有6个原子共平面，甲烷分子中最多有3个原子共平面，则丙烯分子中，两个框内的原子可能共平面，所以最多7个原子共平面，故A正确； B．由分析可知，X的结构简式为，故B错误； C．Y为，同分异构体有CH2BrCH2CH2Br、CH3CH2CHBr2、CH3CBr2CH3，共有3种，故C正确； D．聚合物Z为，则其链节为，故D正确； 答案选B。 20．羟甲香豆素(丙)是一种治疗胆结石的药物，合成路线如图所示。下列说法不正确的是 A．甲分子中有1个手性碳原子 B．甲、乙、丙都能与甲醛发生缩聚反应 C．常温下1mol乙能与3molH2发生加成反应 D．等物质的量甲、乙、丙最多消耗氢氧化钠的物质的量之比为3：3：2 【答案】D 【详解】A．同一个C与四个不相同的原子或原子团相连时，该C为手性碳，则甲分子中与醇-OH相连的C是手性碳，即甲分子含1个手性碳，A正确； B．甲、乙、丙分子中含酚羟基，且与酚羟基相连C的邻位C上有H，可以和甲醛发生酚醛缩聚，B正确； C．乙分子中的苯环能和氢气加成，酯基不能和氢气加成，因此常温下1 mol乙能与3 mol H2发生加成反应，C正确； D．甲有两个酚羟基和一个酯基，乙、丙均含有一个酚羟基和一个酯基且酯基水解后有酚羟基结构，故等物质的量甲、乙、丙最多消耗氢氧化钠的物质的量之比为1：1：1，D错误； 答案选D。 21．由化合物M制备P的转化关系如图。 下列说法正确的是 A．有机物M与乙二醇互为同系物 B．M→N的反应为消去反应，其另一种副产物为2-甲基-2-丁炔 C．有机物P最多能与3mol氢气发生加成反应 D．N→P发生的是取代反应 【答案】A 【详解】A．有机物M与乙二醇结构相似，分子组成相差3个CH2原子团，互为同系物，故A正确； B．M中右侧羟基所连碳上没有H原子，M不能消去生成炔，不能生成2-甲基-2-丁炔这种物质，故D错误； C．未指明P的物质的量，因此不能确定消耗氢气的量，故C错误； D．N→P发生的是加成反应，故D错误； 选A。 22．有机物Z是合成药物的中间体，Z的合成路线如下。下列说法正确的是 A．1molX最多能与3molNaOH反应 B．Y不存在顺反异构体 C．Z分子中有2个手性碳原子 D．可以用NaHCO3溶液鉴别化合物X和Z 【答案】D 【详解】A．X中酯基水解生成的羧基和酚羟基能和NaOH以1 : 1反应，醇羟基和NaOH不反应，X水解生成1个羧基和1个酚羟基，所以1mol X最多消耗2molNaOH，A错误； B．Y分子中碳碳双键两端的碳原子连接2个不同原子或原子团，所以存在顺反异构，B错误；   C．连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，Z中连接苯环的饱和碳原子为手性碳原子，只有1个，C错误； D．X不含羧基、Z含有羧基，羧基可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体，能用碳酸氢钠溶液鉴别，D正确； 故选D。 23．五倍子是一种常见的中草药，其有效成分为X。在一定条件下X可分别转化为Y、Z。 下列说法不正确的是 A．X分子中所有原子可能共平面 B．X在一定条件下转化为Y的反应属于还原反应 C．1molZ最多能与7molNaOH发生反应 D．X与足量氢气发生加成反应，所得产物中有2个手性碳原子 【答案】C 【详解】A．由题干中X的结构简式可知，苯分子中12原子共平面，羧基所有原子可能共平面，单键可以旋转，可能所有原子共平面，A正确； B．X在一定条件下转化为Y的反应是与氢气加成，属于还原反应，B正确； C．Z中含有个酚羟基、一个羧基和一个酯基，1molZ最多能与8molNaOH发生反应，C错误； D．X与足量氢气发生加成反应，所得产物中左右两边连接羟基的碳为手性碳，则有2个手性碳原子，D正确； 答案选C。 24．医药中间体丁的一种合成路线如下： 下列叙述错误的是 A．乙分子之间易形成分子间氢键 B．乙→丙的反应中，的作用是作还原剂 C．甲→乙、丙→丁的反应类型均为取代反应 D．丁无论在酸性条件下，还是碱性条件下，都不稳定 【答案】A 【分析】甲→乙发生取代反应，乙→丙发生还原反应，丙→丁发生取代反应。 【详解】A．乙分子中的氧原子上没有H，不能形成分子间氢键，A错误； B．乙→丙的反应中，硝基被还原为氨基，的作用是作还原剂，B正确； C．观察结构变化，甲→乙、丙→丁的反应类型均为取代反应，C正确； D．丁中含有酯基等官能团，丁无论在酸性还是碱性条件下都能发生水解，故都不稳定，正确； 故选A。 25．中医药是中华民族的传统瑰宝，化合物Z是一种药物成分的中间体，可由有机物X和Y一定条件下合成，反应如下： 下列说法中正确的是 A．X中最多有7个原子共平面 B．上述反应类型属于取代反应，又属于酯化反应 C．Z最多能与4mol NaOH溶液反应 D．Y的同分异构体中与FeCl3作用显色且能与NaHCO3溶液发生反应的结构有13种 【答案】D 【详解】A．X中羰基为平面结构，与羰基直接相连的原子与羰基共平面，且中的O原子及H原子也可能与羰基共平面，最多有6个原子共平面，A错误； B．该反应中X中的被Y中苯氧基取代，属于取代反应，但酯化反应是醇与酸作用生成酯和水的反应，此反应不属于酯化反应，B错误； C．1mol Z中含有2mol酯基，其中一个为酚酯基，最多能与3mol NaOH溶液反应，C错误； D．Y的同分异构体中：与FeCl3作用显色且能与NaHCO3发生反应，即分子中含有酚羟基和，当苯环上只有两个官能团时，酚羟基分别和各形成邻、间、对3种异构体；当苯环上有三个官能团时，、和连接在苯环上共10种，两种情况一共13种，D正确； 故选D。 26．1，4-环己二醇()是生产某些液晶材料和药物的原料，现以环己烷()为基础原料，合成1，4-环己二醇的路线如下。下列说法不正确的是 A．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应 B．反应(5)生成的产物只有1种 C．反应(2)和反应(4)的反应条件可能相同 D．有机物N和Y可能为同分异构体 【答案】B 【分析】 发生取代反应得到，发生消去反应得到M：， 与溴水发生加成反应得到N：，发生消去反应得到，与溴水发生加成反应得到，与氢气发生加成反应得到Y：，发生水解反应得到产物，据此回答。 【详解】A．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应，A正确； B．反应(5)由1，2-加成和1，4-加成两种，生成的产物有2种，另一种产物为：，B错误； C．反应(2)和反应(4)是氯代烃的消去反应，条件为强碱的醇溶液，C正确； D．由分析知，N为：，Y：，两者互为同分异构体，D正确； 故选B。 27．嘧菌酯是一种新型的高效、广谱农用杀菌剂，合成其中间体N的路线如下： 下列说法正确的是 A．1mol K可以与4mol氢气发生加成反应 B．L的核磁共振氢谱有一组峰 C．生成物M与N的化学计量数之比是2：1 D．N中含有的含氧官能团为醚键、羰基 【答案】C 【详解】 A．已知K为，只有苯环可以与氢气发生加成反应，故可以与3mol氢气发生加成反应，A错误； B．由结构简式可知，L分子中含有2类氢原子，核磁共振氢谱有两组峰，B错误； C．由图可知，1molK与1molL先发生取代反应、后发生消去反应生成2mol甲醇和1molN，则M为甲醇，故生成物M与N的化学计量数之比是2：1，C正确； D．N中含有的含氧官能团为醚键、酯基，D错误； 故选C。 28．我国科学家成功制得新型的可化学循环的高分子材料，其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。 下列说法不正确的是 A．化合物Ⅰ的分子式为 B．可用银氨溶液检验化合物Ⅲ中的官能团 C．聚合物Ⅳ可以通过水解反应降解为小分子 D．反应②和反应③都发生了不饱和键的断裂 【答案】C 【详解】A．每个化合物Ⅰ含6个C，9个H，2个O，1个Br，分子式为，A正确； B．化合物Ⅲ中含醛基，醛基能用银氨溶液检验，B正确； C．聚合物Ⅳ含有酯基，水解(酸性条件)后生成，仍为高分子化合物，不是小分子，C错误； D．反应②为与RCHO反应，RCHO醛基发生加成反应生成，反应③为的碳碳双键发生加聚反应生成，均为双键变成单键，即发生了不饱和键的断裂，D正确； 故选C。 29．布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如图所示的成酯修饰。下列说法不正确的是 A．布洛芬的分子式为C13H18O2 B．成酯修饰产物的分子中不含手性碳原子 C．布洛芬和成酯修饰产物均可发生取代反应、加成反应 D．布洛芬和成酯修饰产物的分子中碳原子均有sp2、sp3两种杂化方式 【答案】B 【详解】A．根据布洛芬的结构简式可知，分子式为C13H18O2，A正确； B．连接四个不同原子或基团的碳原子，称为手性碳原子，成酯修饰产物中与酯基相连的饱和碳原子为手性碳原子，B错误； C．布洛芬和成酯修饰产物结构中分别含羧基可发生酯化反应(属于取代反应)、含酯基可发生水解反应(属于取代反应)，二者都有苯环都可发生加成反应，结构中碳原子上连接的氢原子都可发生取代反应，C正确； D．布洛芬结构中构成环和羧基的碳原子是sp2杂化方式，其它碳原子是sp3杂化方式，成酯修饰产物中构成环和酯基的碳原子是sp2杂化方式，其它碳原子是sp3杂化方式，D正确； 答案选B。 30．1，4-环己二醇()是生产某些液晶材料和药物的原料，现以环己烷()为基础原料，合成1，4-环己二醇的路线如下。下列说法错误的是 A．反应(2)与反应(7)的反应条件不相同 B．物质的化学名称为1，3-环二己烯，它最多有10个原子共面 C．反应(5)生成的产物不止1种 D．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应 【答案】B 【分析】 ⑴环己烷发生取代反应得到，⑵发生消去反应得到M（），⑶与溴发生加成反应得到N（），⑷发生消去反应得到，⑸与溴水发生加成反应得到，⑹发生加成反应得到（），⑺发生水解反应得到。 【详解】A．反应(2)是消去反应，条件为的乙醇溶液、加热；反应(7)是水解反应，条件为的水溶液、加热；反应条件不同，故A正确。 B．物质的化学名称应为1，3-环己二烯；其结构如图： 1，3-环己二烯分子式为，①②③④四个碳原子形成的大键，六个碳原子和①②③④号碳原子上所连的四个氢原子都在一个平面上，只有⑤⑥号碳原子上所连的四个氢原子不在该平面上；最少是10个原子共面，故B错误； C．反应(5)生成的产物至少有和2种，故C正确； D．(1)(7)为取代反应，(2)(4)为消去反应，(3)(5)(6)为加成反应，故D正确； 综上，答案是B。 31．List和MacMillan因开发“不对称有机催化”荣获2021年诺贝尔奖。下图是一个典型的不对称催化反应(图中“楔形”结构表示该基团不在纸张平面上)。下列说法错误的是 A．化合物的分子式为 B．化合物中杂化的原子数为 C．化合物C存在多种对映异构体 D．图中的反应类型是加成反应 【答案】B 【详解】A．结合化合物的结构式，可知A的分子式为，故A正确； B．化合物中五元环上的4个原子和1个原子都为杂化，羧基中的羟基原子上的孤对电子与羰基的键形成共轭体系，其杂化方式为；所以化合物中杂化的原子数为，故B错误； C．化合物中含有2个手性碳原子(连的碳原子和连的碳原子)，所以存在多种对映异构体，故C正确； D．反应是中的五元环下角的碳氧双键断裂其键，最左边断裂一个碳氢键，氢原子和氧原子结合成羟基，碳原子和碳原子相连成六元环，该反应属于加成反应，故D正确； 答案选B。 【题型4有机合成路线的综合推断】 32．本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药，其合成路线如下： 其中，—Ph为苯基()。 (1)C分子中的官能团名称为 。 (2)B→C的反应类型为 。 (3)G分子中碳原子的杂化方式为 。 (4)D与SOCl2等物质的量反应转化为E时还会产生的污染性气体为 (填化学式)。 (5)B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式 。 碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环，其核磁共振氢谱只有2组峰；另一种产物能发生银镜反应。 (6)写出以为原料制备的合成路线流程图(须用Ph3P，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)醚键、酯基 (2)取代反应 (3)sp2、sp3 (4)SO2和HCl (5) (6)； 【分析】 与取代反应生成，与反应生成C，反应类型为取代反应，加KBH4还原反应后得到，加SOCl2发生取代反应得到，加入Ph3P和PhCHO生成，加入吡啶生成，据此解答。 【详解】（1）由C的结构简式可知其官能团为酯基、醚键； （2）对比B和C的结构简式可知，反应类型为取代反应； （3）G分子中苯环上的碳原子为sp2杂化，其余单键碳原子为sp3杂化； （4） 与SOCl2等物质的量反应时生成和，不稳定分解成SO2和HCl，产生污染性气体为SO2和HCl； （5） B的分子式为C10H12O4，其同分异构体碱性条件下水解后酸化生成两种产物，说明分子中有酯基，另一种水解产物能与银氨溶液反应，被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水，说明水解产物为HCOOH，一种产物含有苯环，其核磁共振氢谱只有2组峰，说明分子中有两种氢原子，则苯环上有6个取代基，并且取代基只能分成两种，为-OH和-CH3，故结构式为； （6） 催化氧化生成，加SOCl2或HCl加热生成，加入Ph3P和PhCHO生成，加Br2生成，加入氢氧化钠和乙醇加热生成，合成路线为：。 33．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的合成路线如图： 已知：吡啶是一种有机碱，请回答下列问题： (1)芳香烃A的名称为 ；D中含氧官能团的名称为 。 (2)反应④和反应⑥的反应类型分别为 、 。 (3)⑤的化学方程式为 ，吡啶的作用是 。 (4)下列关于氟他胺G说法正确的是 。 a．第一电离能： b．分子式为 c．氟他胺难溶于水 (5)是E在一定条件下反应的产物，同时符合下列条件的T的同分异构体有 种，其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为的物质的结构简式为 。 ①直接连在苯环上；②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生砖红色沉淀。 【答案】(1) 甲苯 硝基 (2) 还原反应 取代反应 (3) 吸收反应生成的HCl，提高反应物的转化率 (4)c (5) 13 【分析】 由B的分子式和A转化为B的条件可知A为，则B为，C为三氟甲苯，C发生硝化反应生成D，D发生还原反应生成E，根据G的结构简式可知，E与吡啶发生取代反应生成F为，然后F发生硝化反应生成G，结合对应的有机物的结构和性质分析解答。 【详解】（1） 由分析可知，A的结构简式为 ，名称为甲苯，D中含氧官能团的名称为：硝基； （2）由题干流程图可知，反应④将硝基转化为氨基，属于还原反应；F发生硝化反应生成G，属于取代反应； （3） 由题干流程图可知，反应⑤即由和(CH3)2CHCOCl反应生成和HCl，则该反应的反应方程式为，吡啶是一种有机碱，能够中和反应生成的HCl，促使上述反应正向移动，提高反应转化率； （4）N最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于同周期的O，故a错误； 由结构简式可知G的分子式为：，故b错误； G中不含亲水官能团，难溶于水，故c正确； 故选c。 （5） T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物，显然有一个羧基，它的同分异构体，要求①－NH2直接连在苯环上；②能与新制的氢氧化铜悬浊液共热产生红色沉淀，说明结构中有醛基。分析可知，T符合条件的同分异构体分两大类：一类是苯环上有两个取代基：-NH2和HCOO-，在苯环上按邻、间、对排列方式共有3种；另一类是苯环上有3个取代基：-OH、-CHO、-NH2，三个不同的取代基在苯环上的排列方式共有10种结构，所以一共有13种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积之比为1︰2︰2︰2的结构简式为。 34．化合物A~H存在如下转化关系： 其中A为链状化合物，A与HBr反应生成的B、E为一对同分异构体。 已知：R-CH=CH2R-COOH+H2O+CO2 (1)A的结构简式为 。B、D分子中的官能团名称分别是 。 (2)物质C的系统命名法名称为 。 (3)写出B、E的其他2种同分异构体的结构简式 ，_________。 (4)写出C和F反应生成G的化学方程式： 。 (5)关于上述有机物的描述中，正确的是 (填标号)。 a．由A到B的反应为加成反应 b．C的核磁共振氢谱图中有4组信号峰 c．由E重新生成A的反应条件为浓硫酸、加热 d．在一定条件下，E、F均可与水溶液发生反应 (6)工业生产中利用A的同分异构体(2-甲基丙烯)与在一定条件下发生加成反应制备一种醚类化合物(其核磁共振氢谱图中有2组信号峰)。写出该反应的化学方程式 。 【答案】(1) CH2=CHCH2CH3 碳溴键、酮羰基 (2)2-丁醇 (3)、 (4)CH3CH2COOH++H2O (5)ad (6)+CH3OH 【分析】由反应条件可知，C到D为醇类的去氢氧化，故C为CH3CH(OH)CH2CH3，B到C为卤代烃的水解反应，故B为 CH3CHBrCH2CH3，则A含碳碳双键，在欧E到A，A再氧化成F，C与F生成物有7个C，故F有3个碳的丙酸，则A为 CH2=CHCH2CH3，E为 BrCH2CH2CH2CH3，F为CH3CH2COOH，流程图如下，据此回答问题。 【详解】（1）由分析可知，A的结构简式为：CH2=CHCH2CH3，B为CH3CHBrCH2CH3，官能团为碳溴键，D的官能团为酮羰基； （2）C为 CH3CH(OH)CH2CH3，系统命名为2-丁醇； （3） 丁基的另外两种一溴代物结构为：、； （4） C和F发生酯化反应生成G，故化学方程式为： CH3CH2COOH++H2O； （5）a．由A到B的反应为加成反应，不饱和度减小，正确； b．C的核磁共振氢谱图中有5组信号峰，错误； c．由E重新生成A的反应条件为NaOH乙醇溶液、加热，错误； d．在一定条件下，E、F均可与水溶液发生反应，E为水解反应，F为酸碱中和反应，正确； 故选ad； （6） 根据命名写结构，A的同分异构体为，发生加成反应，且生成醚类物质，故化学方程式为：+CH3OH。 【点睛】 35．有机化合物P是一种具有抗肿瘤、抗菌等多种药理活性的色胺酮类衍生物，合成路线如下。 (1)A属于芳香烃，试剂a是 。 (2)E既有酸性又有碱性，D含有的官能团是 。 (3)G→J的化学方程式是 。 (4)J→K的反应类型是 。 (5)溴单质与K中苯环侧链上的C-H发生取代反应的原因是 。 (6)下列说法正确的是 （填序号）。 a．K的核磁共振氢谱有6组峰 b．L可发生水解反应 c．不存在同时满足下列条件的F的同分异构体： ⅰ.含有3种官能团（其中一种为碳碳三键）    ⅱ.遇溶液显紫色 (7)由M生成P经三步反应过程： 写出M（含有五元环）与中间体2的结构简式 、 。 【答案】(1)浓硫酸、浓硝酸 (2)硝基、羧基 (3)+2CH3OH+2H2O (4)取代反应 (5)受两侧的吸电子作用影响，使相连的和碳原子上的的极性增强，易断裂 (6)ab (7) 【分析】 A属于芳香烃，含有苯环，A为，A发生硝化反应生成B，结合F的结构可知在甲基的邻位取代硝基，B为，B发生氧化反应生成D为，还原硝基为氨基，则E为，G与甲醇发生酯化反应生成J为，J与苯胺发生取代反应生成K为，K与Br2发生取代反应生成L为，L苯上一个H和Br断裂结合生成M(含有五元环)为，M与F发生三步反应生成P，据此分析解答； 【详解】（1） 根据分析，A属于芳香烃，含有苯环，A为，A发生硝化反应生成B为，试剂a是浓硫酸、浓硝酸； （2） D为，含有的官能团是硝基、羧基； （3） G与甲醇发生酯化反应生成J为，反应方程式为+2CH3OH+2H2O； （4）结合分析可知，J与苯胺发生取代反应生成K，反应类型是取代反应； （5）溴单质与K中苯环侧链上的发生取代反应的原因是受两侧的吸电子作用影响，使相连的和碳原子上的的极性增强，易断裂； （6） a．K为，有6种氢原子，则核磁共振氢谱有6组峰，a正确； b．L为，含碳溴键，可与NaOH水溶液发生水解反应，b正确； c．F的不饱和度为7，ⅰ．含有3种官能团(其中一种为碳碳三键)，碳碳三键三键的不饱和度为2，ⅱ．遇溶液显紫色说明含有酚羟基，根据不饱和度和O原子个数可知还有硝基，满足条件F的同分异构体如，c错误； 故选ab； （7） 根据分析，M(含有五元环)为，M与F脱去CO2(即O=C=O)得到中间体1为，与水加成生成中间体2为，再发生醇的脱去反应脱掉一分子水生成P。 36．化合物甲的分子式为C18H17ClO2，其发生转化反应的过程如图所示： 已知：R1—CHO+R2—OH 回答下列问题： (1)A的化学名称为 。 (2)C→F的反应类型为 ；F中含氧官能团的名称为 。 (3)化合物甲反应生成A、B的化学方程式为 。 【答案】(1)苯丙烯酸（3-苯基丙烯酸） (2) 取代反应(或水解反应) 羟基、醛基 (3) 【分析】 根据G的结构简式，结合已知信息可知，F为，根据题中各物质的转化关系，甲在稀硫酸中水解得到A和B，B经过两步氧化再消去、酸化后得A，可以知道A和B中碳原子数相等，结合甲的化学式可以知道，甲应为含氯原子的酯，则甲的结构简式为，A为，B为，B发生氧化得C为，C氧化得D为，D发生消去反应生成的E为，E再酸化得A，C碱性水解得到F，据此解答。 【详解】（1） A为，化学名称为苯丙烯酸（3-苯基丙烯酸）； （2） 根据分析，C为， F为 ，则C→F的反应类型为取代反应（或水解反应），F中含氧官能团名称为羟基、醛基； （3） 化合物甲为，A为，B为 ，则甲在酸性条件下水解生成A、B，化学方程式为 37．可降解的聚酯类高分子P的合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。 (1)A中含氧官能团的名称是 。 (2)A→B的反应类型是 。 (3)B→D的化学方程式是 。 (4)下列关于有机物F的说法正确的是 (填序号)。 a．含有2个手性碳原子 b．1mol有机物F最多消耗2mol NaOH c．D与E反应生成F和 (5)F水解生成G和。反应①、②的目的是 。 (6)J→P的化学方程式是 。 (7)A的同分异构体中含有硝基(O=1)的结构有 种，其中核磁共振氢谱峰面积之比为6：3：1：1的结构简式为 。 【答案】(1)羟基 (2)氧化反应 (3) (4)ac (5)保护羧基 (6) (7) 8 【分析】 由B的分子式可以推知，A发生氧化反应生成B，B的结构简式为，B和甲醇在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成D，则D 的结构简式为，D和E在一定条件下反应生成F，F在碱性条件下发生水解反应生成G，G的结构简式为， G经酯化反应后得到J，则J为，J和K发生聚合反应生成P，以此解答。 【详解】（1）由A的结构简式可知，A中含氧官能团的名称是羟基。 （2）根据分析，由B的分子式和结构式可以推知，A发生氧化反应生成B。 （3） B和甲醇在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成D，化学方程式为：+CH3OH+H2O。 （4）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，由F的结构简式可知，F中含有2个手性碳原子，a正确； b．F中含有两个酯基和一个酰胺基，最多消耗3mol NaOH发生水解反应，b错误； c．由D、E、F的结构简式结合原子守恒可知，D与E反应生成F和，c正确； 故选ac。 （5）B中存在羧基，反应①将羧基转化为酯基，反应②又把酯基水解为羧基，目的是保护羧基。 （6） J和K发生聚合反应生成P，方程式为： （7） 根据题意，A的同分异构体中含有硝基(O=1)的结构有：、、、 、、、、，共8种同分异构体；其中核磁共振氢谱峰面积之比为6：3：1：1的结构简式为。 38．普罗帕酮是广谱高效抗心律失常的药物，它由有机物A经多步反应合成的过程如图： 已知：羟醛(酮)缩合反应机理为： (1)C的名称为 。 (2)D→E的化学方程式为 。 (3)普罗帕酮分子中含 种官能团。 (4)同时满足下列条件的B的同分异构体有 种(不考虑立体异构)； ①属于芳香族化合物    ②遇显紫色    ③能发生银镜反应 写出其中核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为1：1：2：2：2的结构简式： 。 (5)利用羟醛(酮)缩合反应合成，写出合成中间体的结构简式。 中间体1： ，中间体2： 。 【答案】(1)苯甲醛 (2)+H2 (3)4 (4) 13 (5) 【分析】由有机物的转化关系可知，氯化铝做催化剂条件下A发生Fries重排反应生成B，B与C发生羟醛缩合生成D，催化剂作用下D与氢气发生加成反应生成E，E发生一系列反应生成普罗帕酮。 【详解】（1） 由结构简式可知，的名称为苯甲醛，故答案为：苯甲醛； （2） 由分析可知，D→E的反应为催化剂作用下D与氢气发生加成反应生成E，反应的化学方程式为+H2，故答案为：+H2； （3）由结构简式可知，普罗帕酮分子的官能团为羰基、醚键、羟基、氨基，共有4种，故答案为：4； （4） B的同分异构体属于芳香族化合物，遇氯化铁溶液显紫色说明同分异构体分子含有酚羟基，能发生银镜反应说明含有醛基，则苯环上的取代基可能为—OH和-CH2CHO，共有3种；可能为甲基、酚羟基和醛基，同分异构体的结构可以视作邻甲苯酚、间甲苯酚、对甲苯酚分子中苯环上的氢原子被醛基取代所得结构，共有4+4+2=10种，则符合条件的结构共有13种，其中核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为1：1：2：2：2的结构简式为，故答案为：13；； （5） 由有机物的转化关系可知，催化剂作用下发生加成反应生成，则中间体1为；催化剂作用下共热发生消去反应生成，则中间体2为，催化剂作用下与氢气共热发生加成反应生成，故答案为：；。 39．肉桂醛F()在自然界存在于桂油中，是一种常用的植物调味油，工业上主要是按如图路线合成。 已知：两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生反应，生成一种羟基醛： (1)A中官能团的名称为 。 (2)反应①~⑥中属于加成反应的是 (填序号)。 (3)反应③的反应条件是 ，反应④的化学方程式是 。 (4)若要检验中含有氯元素，正确的操作步骤是 (按实验步骤操作的先后顺序填写序号)。 A．滴加AgNO3溶液     B．加NaOH溶液    C．加热    D．用稀硝酸酸化 (5)C物质的同分异构体中，属于芳香化合物的有 种(不包括C)，其中符合下列条件的有机化合物的结构简式： ①滴加三氯化铁溶液显紫色；  ②核磁共振氢谱中可产生4组峰，峰面积之比为3：2：2：1。 (6)根据已学知识，写出由1-溴丁烷制1，2-丁二醇的合成路线流程图 (参考如下形式：ABCD)。 【答案】(1)羟基 (2)①⑤ (3) NaOH水溶液，加热 (4)BCDA (5) 4 (6)CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH=CH2CH3CH2CHBrCH2Br 【分析】 反应①：与发生加成反应生成A，A为；反应②：在、加热条件下发生催化氧化反应生成B ，B为；醇的催化氧化中，羟基所连碳原子上的氢原子被氧化，形成醛基。根据已知条件，可推出D是醛，C是醇；反应③：发生反应生成C ，反应条件是水溶液、加热，C为苯甲醇；反应④：苯甲醇在、加热条件下发生催化氧化反应生成D，D为苯甲醛；反应⑤：（B）和苯甲醛（D）在作用下，根据已知信息发生反应生成E，属于加成过程；反应⑥：E发生消去反应生成肉桂醛F（）。 【详解】（1）由合成路线可知，乙烯（）与水发生加成反应生成A，A为乙醇（），乙醇中官能团的名称为羟基。 （2）反应①是乙烯与水的加成反应生成乙醇，属于加成反应；反应②是乙醇的催化氧化反应，不属于加成反应；反应③是卤代烃的水解反应，属于取代反应，不属于加成反应；反应④是苯甲醇的催化氧化反应，不属于加成反应；反应⑤是苯甲醛与乙醛在溶液作用下的反应，结合已知信息，属于加成反应；反应⑥是消去反应，不属于加成反应； 综上，答案是①⑤。 （3） 反应③是卤代烃的水解反应，反应条件是水溶液、加热；反应④是苯甲醇在作催化剂、加热条件下被氧化为苯甲醛，化学方程式为： （4） 若要检验中含有氯元素，应先让其在溶液中加热发生水解反应，将氯原子转化为氯离子，然后用稀硝酸酸化，中和过量的，防止干扰氯离子的检验，最后滴加溶液，若产生白色沉淀，则证明含有氯元素，所以正确的操作步骤是BCDA。 （5）根据分析，可知C为苯甲醇。则C物质的同分异构体中，属于芳香化合物，若为一个取代基可能有1种（苯甲醚），若为两个取代基（为甲基和羟基）有邻、间、对3种，总共可能有4种同分异构体。 条件①滴加三氯化铁溶液显紫色，说明分子中含有酚羟基；条件②核磁共振氢谱中可产生4组峰，峰面积之比为3:2:2:1，说明分子中有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为3:2:2:1；符合条件的同分异构体的结构简式为。 （6） 1-溴丁烷（）在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应，生成1-丁烯（），1-丁烯（）与溴水发生加成反应，生成1，2-二溴丁烷（），1，2-二溴丁烷（）在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应（取代反应）生成1，2 -丁二醇[]。故合成路线流程图为：CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH=CH2CH3CH2CHBrCH2Br。 40．有机物K是一种化工原料，其合成路线如下： 已知：ⅰ． ⅱ．(R1、R2、R3、R4为烃基) ⅲ．RCOOR1++R1OH(R1、R2为烃基) (1)按照官能团分类，A的类别是 。 (2)C分子中只有一种类型的氢原子，B→C的化学方程式是 。 (3)已知D的核磁共振氢谱有2个吸收峰，1molD与足量Na反应可生成1molH2，写出D→E的化学方程式是 。 (4)G的结构简式是 。 (5)由F制备G，产物G与CO2物质的量之比为 。 (6)M是G的同分异构体，写出符合下列条件的M的结构简式 。 a．能与NaHCO3反应产生气泡    b．能发生银镜反应 (7)分别写出物质J、K的结构简式：J ，K 。 【答案】(1)烯烃 (2)2+O22+2H2O (3)+2H2O (4) (5)1：2 (6)OHC-C≡C-COOH (7) 【分析】 根据信息A为丙烯CH3CH=CH2，属于烯烃；根据C分子中只有一种类型的氢原子；则B(C3H8O)分子结构对称，为，C(C3H6O)分子也对称，为；则B→C的化学方程式是：2+O22+2H2O；D的核磁共振氢谱有2个吸收峰，1mol D与足量Na反应可生成1mol H2，得知D有2个羟基，联系C，则D为：，D脱水生成E，则E为：；结合H()，利用信息i，得出G为：；由F为苯(C6H6)制备G：；根据碳元素守恒得：产物G()与CO2物质的量之比1：2；M是G的同分异构体，M、G分子式相同，均为C4H2O3：能与NaHCO3反应产生气泡说明含有羧基(-COOH)，能发生银镜反应，说明含有(-CHO)，根据元素守恒只剩下2个不饱和碳原子，根据每个碳形成4个共价键得出M的结构简式为：OHC-C≡C-COOH；H()和C2H5OH发生取代反应生成I()；I利用信息ii双键断开，生成J()；J利用信息iii生成K()，据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，A为丙烯，属于烯烃，故答案为：烯烃； （2） 由上述分析得出B→C的化学方程式是：2+O22+2H2O ，故答案为：2+O22+2H2O ； （3） D的核磁共振氢谱有2个吸收峰，1mol D与足量Na反应可生成1mol H2，得知D有2个羟基，联系C，则D为：，D脱水生成E，则E为，所以方程式为+2H2O，故答案为：+2H2O； （4） 由分析可知，结合H()，利用信息i，得出G为：，故答案为：； （5） 由F为苯(C6H6)制备G：；根据碳元素守恒：产物G()与CO2物质的量之比1：2，；故答案为：1：2； （6）M是G的同分异构体，M、G分子式相同，均为C4H2O3：能与NaHCO3反应产生气泡说明含有羧基(-COOH)，能发生银镜反应，说明含有(-CHO)，根据元素守恒只剩下2个不饱和碳原子，根据每个碳形成4个共价键得出M的结构简式为：OHC-C≡C-COOH，故答案为：OHC-C≡C-COOH； （7） H()+C2H5OH→I()+H2O；利用信息ii双键断开，I()J()，J利用信息iii结合K中含有2个五元环可知，生成K()，故答案为：；。 41．有机物Q是一种染料中间体，它的一种合成路线如下。 已知：i. +HO—SO3H+H2O ii. (1)B → D的化学方程式是 。 (2)D中的C―Cl键较易断裂，说明理由： 。 (3)下列说法正确的是 （填序号）。 a．A的酸性强于B b．为取代反应 c．苯与Cl2在FeCl3的催化下可以生成E (4)M的核磁共振氢谱有三组峰。F分子中所含的含氧官能团除磺酸基(-SO3H)外，还有 （写名称）。F→G的过程需要加入大量的水，说明理由： 。 (5)J的结构简式是 。 (6)由可以直接合成G，若采用该方法合成G，会产生 （写结构简式），该物质是G的一种同分异构体。 (7)有机物Q为芳香化合物，分子式为C9H7N3，分子中含有一个五元环，生成Q的同时还生成小分子H2O和CH3OH。Q的结构简式为 。 【答案】(1)+CH3OH+H2O (2)氯原子的电负性比碳原子的大，氯原子的吸电子作用使C—Cl的极性增强，易断裂 (3)bc (4) 碳氯键 硝基 加入大量的水，使+H2O⇌+H2SO4正向移动，脱去磺酸基 (5) (6) (7) 【分析】 由D与NaCN发生取代反应生成，可推知D的结构为，由B与甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成D，可推知B的结构为，由A与Cl2在催化量化的P的作用下生成B，可推知A为，由E的分子式为C6H5Cl，结合E与浓硫酸发生已知反应i生成，可推知E为，与浓硫酸、浓硝酸反应生成F，在F中引入硝基，F与水发生已知反应i的逆反应生成G，则G中不含-SO3H，G与NH3生成J，结合分子式可知，G中氯原子被氨基所取代得到J， J经还原生成M，将硝基还原为氨基，则M中含2个氨基，且结合小问(4)——M的核磁共振氢谱有三组峰，可知M为，则F为，G为，J为，与M发生已知反应ii生成Q，且结合小问(7)——有机物Q为芳香化合物，分子式为C9H7N3，分子中含有一个五元环，生成Q的同时还生成小分子H2O和CH3OH。可推知Q的结构简式为，据此回答。 【详解】（1） B与甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成D，可知B→D的化学方程式为+CH3OH+H2O； （2）D中的C―Cl键较易断裂，说明理由：氯原子的电负性比碳原子的大，氯原子的吸电子作用使C—Cl的极性增强，易断裂； （3） a．由于Cl原子的电负性强于H原子，则C—Cl的极性强，增强了中羟基的极性，则其酸性强于，a错误； b．由分析知，→F中发生的是硝化反应，为取代反应，b正确； c．苯与Cl2在的催化下可以发生取代反应生成和HCl，c正确； 故选bc； （4） 由分析知，F为，分子中所含官能团有磺酸基(-SO3H) 外，还有碳氯键、硝基；F→G的过程需要加入大量的水，原因为：加入大量的水，使+H2O+H2SO4正向移动，脱去磺酸基 （5） 据分析，J的结构简式是。 （6） 由可以直接合成G，若采用该方法合成G，则Cl原子的对位可能被硝基取代，生成。 （7） 据分析，Q的结构简式为。 42．有机物X的合成流程图如图： 已知： ① ② (1)化合物A的名称 ，化合物B中官能团的名称 。 (2)B和C反应生成D的反应方程式为 。 (3)F生成G的反应类型 。 (4)已知反应①能生成卤代烃，请问反应①的条件是 。 (5)反应②产物的结构简式为 。 (6)化合物M是比X少两个碳的同系物，符合下列条件的M的同分异构体有 种。(不考虑立体异构，不存在碳碳双键与羟基连在同一个碳上的结构) a．含有六元环结构 b．六元环上有两个取代基，处于六元环的对位 c．能使溴水褪色，且能与金属钠反应生成H2 【答案】(1) 丙烯 碳碳双键、碳氯键 (2)CH2=CH-CH2Cl+ (3)加成反应或还原反应 (4)H2O，加热 (5) (6)3 【分析】 A中甲基上的H原子被Cl取代生成B，B和C发生已知信息的加成反应生成D，则C为，D中碳碳双键和氢气发生加成反应生成E为，E中Cl发生取代反应生成F，F中碳碳三键与氢气发生加成反应得到G，G可先与H2O发生加成反应，得到，再发生醇羟基的催化氧化反应得到，据此分析； 【详解】（1）化合物A的名称丙烯，由结构知，B中官能团的名称碳碳双键、碳氯键； （2） B和C发生已知信息的加成反应生成D，反应方程式为CH2=CH-CH2Cl+； （3）根据分析可知，F中碳碳三键与氢气发生加成反应或还原反应得到G； （4） 根据已知信息反应①为G与HBr发生加成反应得到，反应①的条件是H2O，加热； （5） 反应②取代生成，产物的结构简式为； （6） a．含有六元环结构，b．六元环上有两个取代基，处于六元环的对位，c．能使溴水褪色，且能与金属钠反应生成H2，说明含有不饱和键和羟基，则可能的取代基为-CH3和-OH在对位，碳碳双键在位于环内，共3种位置。 43．辣椒素是辣椒的活性成分，在医学上具有消炎、镇痛、麻醉等功效，可用作食品添加剂，也可用作海洋防污涂料。辣椒素(I)的合成路线如下。 (1)A→B的反应类型为 。 (2)D的分子式为 ，F的结构简式为 。 (3)D→E过程中反应(i)的化学方程式为 。 (4)F→G的反应中，不能使用氯水代替，原因是 。 (5)的同分异构体中，同时符合下列条件的有 种(不考虑立体异构)。 ①具有四取代苯结构，且核磁共振氢谱显示，其苯环上只有一种化学环境的氢原子； ②红外光谱测得，其分子结构中含有和—OH； ③进一步测得，该物质能与NaOH反应，且1mol该物质能消耗2mol NaOH。 (6)参照上述合成路线，设计以异丙醇和必要试剂为原料合成2-异丙基丙二酸()的合成路线 。 【答案】(1)取代反应 (2) (3)＋2KOH＋2C2H5OH (4)氯水可与F分子中的碳碳双键发生加成反应 (5)4 (6) 【分析】 物质A中的羟基与发生取代反应得到物质B，B的结构简式为，物质B与物质C消去NaBr得到物质D，物质D中的酯基在KOH/溶液中水解后生成，酸化得到物质E，E的结构简式为，物质E在180℃环境脱一个羧基得到物质F，结构简式为，该羧基与反应得到酰氯基，生成物质G，G进一步与H反应则生成目标产物辣椒素(I)。 【详解】（1）由A生成B的反应中，A分子中的羟基被溴原子替代，发生取代反应； （2） 由合成路线分析可知，D的分子式为，F的结构简式为； （3） 由合成路线可知，D→E过程中反应(i)的化学方程式为＋2KOH＋2C2H5OH； （4）F分子中含有碳碳双键，可与氯水发生加成反应，因此不能使用氯水代替； （5） 分析题目要求可知，符合条件的的同分异构体有4种，分别为、、、； （6） 参照题中所给合成路线，先让异丙醇的羟基与发生取代反应得到物质，再加入NaCH(COOC2H5)2反应得到，的酯基在KOH/溶液中水解再酸化得到目标产物，合成路线为 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 考点梳理 题型演练 考点01 有机合成中碳骨架的建立 【题型1有机合成中碳骨架的建立】 考点02 官能团的引入、转化、消除和保护 【题型2官能团的引入、转化、消除和保护】 考点03 有机合成路线的设计 【题型3有机合成路线的设计】 考点04用逆推法设计苯甲酸苯甲酯的合成路线 【题型4有机合成路线的综合推断】 专题15 有机合成路线设计和推断 考点梳理 考点01有机合成中碳骨架的建立 1.常见增长碳链的方法 (1)醛、酮的加成 ①与HCN加成: 。 ②醛、酮与RLi加成: 。 ③醛、酮与RMgX加成: +RMgX。 (2)含有α-H的醛发生羟醛缩合反应: 。 (3)卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、CH3C≡CNa等取代:RCl+NaCNRCN+NaCl。 (4)卤代烃与活泼金属作用:2CH3Cl+2NaCH3—CH3+2NaCl。 2.常见减短碳链的方式: 3.成环与开环的反应: (1)成环。 如羟基酸分子内酯化: (内酯)+H2O 二元酸和二元醇分子间酯化成环: +(环酯)+2H2O (2)开环。 如环酯的水解反应: +2H2O+ 某些环状烯烃的氧化反应: HOOC(CH2)4COOH 【易错提醒】碳链构建的注意问题 (1)通过羟醛缩合增长碳链时,至少一种分子中含有α-H才能完成该反应。 (2)脱羧反应是制取烃类物质的一种重要的方法,这个过程同时是一个碳链减短的反应过程。 考点02官能团的引入、转化、消除和保护 1.官能团的引入: (1)卤素原子的引入方式。 加成反应 ①与HX的加成 CH2CH2+HBrCH3—CH2Br CH≡CH+HBrCH2CHBr ②与X2的加成 CH2CH2+X2 CH≡CH+X2 CH≡CH+2X2 取代反应 烷烃、芳香烃的取代反应 CH4+Cl2CH3Cl+HCl +Br2+HBr 烯烃、羧酸的α-H取代 CH3—CHCH2+Cl2+HCl RCH2COOH+Cl2+HCl 醇与卤代烃的取代 CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O (2)羟基的引入方式。 加成反应 烯烃与水加成 CH2CH2+H2OCH3—CH2OH 醛、酮与H2加成 CH3CHO+H2CH3CH2OH 醛、酮与HCN加成 +HCN 羟醛缩合 +H—CH2CHO 水解反应 卤代烃的水解 +NaOH+NaBr 酯的水解 +H2OCH3COOH+C2H5OH 酚钠水溶液与酸 +H2O+CO2+NaHCO3 (3)碳碳双键的引入方式。 消去反应 醇的消去 CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O 卤代烃的消去 CH3CH2Cl+NaOHCH2CH2↑+NaCl+H2O 邻二卤代烃的消去 +ZnCH2CH2+ZnCl2 炔烃与H2的加成 CH≡CH+H2CH2CH2 2.官能团的转化与衍变: 根据合成需要(有时题目信息中会明确某些衍变途径)可进行有机物的官能团衍变,以使中间产物向目标产物递进。常见的有三种方式: (1)官能团种类的改变,如醇醛羧酸。 (2)官能团数目的改变,如 CH3CH2OHCH2CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。 (3)官能团位置的改变,如 3.从分子中消除官能团的方法: (1)经加成反应消除不饱和键。 (2)经取代、消去、酯化、氧化等反应消去—OH。 (3)经加成或氧化反应消除—CHO。 (4)经水解反应消去酯基。 (5)通过消去或水解反应可消除卤素原子。 4.官能团的保护 有机合成时,往往在有机物分子中引入多个官能团,但有时在引入某一个官能团时容易对其他官能团造成破坏,导致不能实现目标化合物的合成。因此,在制备过程中要把分子中的某些官能团通过恰当的方法保护起来,在适当的时候再将其转变回来,从而达到有机合成的目的。 (1)酚羟基的保护 因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为—ONa将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。 (2)碳碳双键的保护 碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与卤素单质、卤化氢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双键。 例如,已知烯烃中在某些强氧化剂的作用下易发生断裂,因而在有机合成中有时需要对其进行保护,过程可简单表示如下: +Br2 +Zn+ZnBr2 (3)氨基(—NH2)的保护 例如,在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH,再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化。 (4)醛基的保护 醛基可被弱氧化剂氧化,为避免在反应过程中受到影响,对其保护和恢复过程为: Ⅰ. Ⅱ.R—CHO 再如检验碳碳双键时,当有机物中含有醛基、碳碳双键等多种官能团时,可以先用弱氧化剂,如银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等氧化醛基,再用溴水、酸性KMnO4溶液等对碳碳双键进行检验。 考点03有机合成路线的设计 1.正推法 (1)路线:某种原料分子 目标分子。 (2)过程:首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同,包括 和 两个方面的异同;然后,设计由原料分子转向目标化合物分子的合成路线。 2.逆推法 (1)路线:目标分子 原料分子。 (2)过程:在逆推过程中,需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的 ,直至选出合适的起始原料。 3.优选合成路线依据 (1)合成路线是否 。 (2)合成操作是否 。 (3)绿色合成 绿色合成主要出发点是有机合成中的 ;原料的 ;试剂与催化剂的 。 考点04用逆推法设计苯甲酸苯甲酯的合成路线 1.观察目标分子的结构: 2.逆推,设计合成思路: 3.设计合成路线(设计四种不同的合成路线): (1) 。 (2) 。 。 (4)。 4.合成方法的优选: (1)路线中由甲苯分别制取 和 较合理。(2)、(4)路线中制备苯甲酸步骤多、成本高,且Cl2的使用不利于环境保护。(3)的步骤虽然少,但使用了价格昂贵的还原剂LiAlH4和要求无水操作,成本较高。 5、有机合成的应用 ①有机合成是化学学科中最活跃、最具创造性的领域之一,人工合成的有机物广泛应用于农业(如高效低毒杀虫剂)、轻工业(如表面活性剂)、重工业(如工程塑料)、国防工业(如高能燃料)等众多领域。 ②有机合成是化学基础研究的一个重要工具。 题型演练 【题型1有机合成中碳骨架的建立】 1．卤代烃能够发生下列反应：2CH3CH2Br＋2Na→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr，下列有机物可以与钠反应合成环戊烷的是 A．BrCH2CH2CH2CH2CH2Br B． C． D．CH3CH2CH2CH2Br 2．下列方程式书写正确的是 A．尿素与甲醛制备线型脲醛树脂： B．水杨酸与过量的碳酸钠溶液反应：++CO2+H2O C．两分子醛在碱催化下发生羟醛缩合：+H2O D．草酸与酸性高锰酸钾溶液反应： 3．已知；以丙烯为原料合成2-甲基-1-丙醇的过程如下，丙烯2-甲基-1-丙醇。下列说法错误的是 A．丙烯→I的反应可生成两种产物 B．II的结构简式为 C．试剂a可用作食品添加剂 D．IV能使溴水褪色 4．最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是 A．用丙烯腈(CH2=CHCN)在酸性条件下水解制备丙烯酸的反应 B．乙醇的催化氧化 C．用乙醛发生羟醛缩合制备2﹣丁烯醛的反应 D．用环氧乙烷与水反应制备乙二醇的反应 5．以丙烯为基础原料，可制备离子导体材料中有机溶剂的单体丙烯酸丁酯，其合成路线如下：CH3-CH=CH2CH3CH2CH2CH2OH 。下列判断错误的是 A．反应①是一个碳链增长的反应 B．反应②是还原反应，可以通过加成的方式实现 C．反应③需要的条件是浓硫酸和加热 D．该合成工艺的原子利用率为100% 6．下列转化中不是通过加成反应实现的是 A．+ B． C．+2CH3OH +2H2O D． 【题型2官能团的引入、转化、消除和保护】 7．为了减少白色污染，科学家合成了PLA塑料，其结构片段如图所示(图中表示链延长)。下列说法不正确的是 A．PLA聚合物的链节为 B．PLA可由通过缩聚反应制得 C．PLA制取过程中可能生成副产物 D．PLA相比于聚氯乙烯塑料的优点是易降解 8．是合成高分子材料中的软化剂和增塑剂，其合成路线如下(部分反应条件省略)： 下列说法不正确的是 A．过程Ⅰ中与过程Ⅲ中存在相同类型的反应 B．过程Ⅰ中的中间产物为 C．过程Ⅱ可产生与互为同分异构体的副产物 D．可以使用酸性检验是否完全转化为 9．化合物Z的部分合成路线如图：下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是 A．Z中含有4种官能团 B．设计X→Y步骤的目的是为了保护酚羟基 C．X与足量反应后，产物分子中有4个手性碳原子 D．Z与发生酯化反应，示踪原子在产物水中 10．药物e具有抗癌抑菌功效，其合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．NaBH4具有还原性是因为H为-1价 B．有机物b分子中含有5个手性碳原子 C．反应①和③是为了保护醛基 D．药物e分子中含有4个六元环 11．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 12．已知烃基为邻、对位取代定位基、—COOH、—SO3H为间位取代定位基。下列制备设计错误的是 A．以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸)，可向苯环上先引入酚羟基 B．制备表面活性剂对十二烷基苯磺酸钠，可向苯环上先引入磺酸基(—SO3H) C．制备十二烷基苯可以采用1-十二烯在一定条件下与苯加成 D．采用使MgCl2·6H2O在氯化氢气流中加热脱水的方法制无水MgCl2 13．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 14．有机物d的合成路线如图所示。 下列说法错误的是 A．a和互为同系物 B．a→b的目的是保护酚羟基 C．b→c属于氧化反应 D．一定条件下，可以分别与相应物质发生缩聚反应 15．高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如图： 下列说法不正确的是 A．E、F、G中碳原子是sp3和杂化 B．高分子X水解可得到F和G C．高分子X中存在氢键 D．该合成过程中进行了官能团保护 16．某药物中间体合成路线如图(部分产物已略去)。下列说法错误的是    A．①反应的目的是保护羟基 B．B中含有醛基 C．步骤③中有取代反应发生 D．E的消去产物有立体异构体 【题型3有机合成路线的设计】 17．中国科学院上海有机化学研究所人工合成了青蒿素，其部分合成路线如图所示： 下列说法正确的是 A．“乙→丙”发生了消去反应 B．香茅醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色，证明其含有碳碳双键 C．香茅醛可形成分子内氢键 D．一个甲分子中有4个手性碳 18．化合物Y可由X制得，下列有关化合物X、Y的说法正确的是 A．X、Y均能与FeCl3溶液发生显色反应 B．化合物X、Y所含官能团种类相同 C．X属于芳香烃 D．1molY最多能与3molBr2反应 19．丙烯可发生如下转化，下列说法不正确的是 A．丙烯分子中最多7个原子共平面 B．X的结构简式为CH3CH=CHBr C．Y的同分异构体有3种(不包含Y本身，不考虑立体异构) D．聚合物Z的链节为 20．羟甲香豆素(丙)是一种治疗胆结石的药物，合成路线如图所示。下列说法不正确的是 A．甲分子中有1个手性碳原子 B．甲、乙、丙都能与甲醛发生缩聚反应 C．常温下1mol乙能与3molH2发生加成反应 D．等物质的量甲、乙、丙最多消耗氢氧化钠的物质的量之比为3：3：2 21．由化合物M制备P的转化关系如图。 下列说法正确的是 A．有机物M与乙二醇互为同系物 B．M→N的反应为消去反应，其另一种副产物为2-甲基-2-丁炔 C．有机物P最多能与3mol氢气发生加成反应 D．N→P发生的是取代反应 22．有机物Z是合成药物的中间体，Z的合成路线如下。下列说法正确的是 A．1molX最多能与3molNaOH反应 B．Y不存在顺反异构体 C．Z分子中有2个手性碳原子 D．可以用NaHCO3溶液鉴别化合物X和Z 23．五倍子是一种常见的中草药，其有效成分为X。在一定条件下X可分别转化为Y、Z。 下列说法不正确的是 A．X分子中所有原子可能共平面 B．X在一定条件下转化为Y的反应属于还原反应 C．1molZ最多能与7molNaOH发生反应 D．X与足量氢气发生加成反应，所得产物中有2个手性碳原子 24．医药中间体丁的一种合成路线如下： 下列叙述错误的是 A．乙分子之间易形成分子间氢键 B．乙→丙的反应中，的作用是作还原剂 C．甲→乙、丙→丁的反应类型均为取代反应 D．丁无论在酸性条件下，还是碱性条件下，都不稳定 25．中医药是中华民族的传统瑰宝，化合物Z是一种药物成分的中间体，可由有机物X和Y一定条件下合成，反应如下： 下列说法中正确的是 A．X中最多有7个原子共平面 B．上述反应类型属于取代反应，又属于酯化反应 C．Z最多能与4mol NaOH溶液反应 D．Y的同分异构体中与FeCl3作用显色且能与NaHCO3溶液发生反应的结构有13种 26．1，4-环己二醇()是生产某些液晶材料和药物的原料，现以环己烷()为基础原料，合成1，4-环己二醇的路线如下。下列说法不正确的是 A．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应 B．反应(5)生成的产物只有1种 C．反应(2)和反应(4)的反应条件可能相同 D．有机物N和Y可能为同分异构体 27．嘧菌酯是一种新型的高效、广谱农用杀菌剂，合成其中间体N的路线如下： 下列说法正确的是 A．1mol K可以与4mol氢气发生加成反应 B．L的核磁共振氢谱有一组峰 C．生成物M与N的化学计量数之比是2：1 D．N中含有的含氧官能团为醚键、羰基 28．我国科学家成功制得新型的可化学循环的高分子材料，其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。 下列说法不正确的是 A．化合物Ⅰ的分子式为 B．可用银氨溶液检验化合物Ⅲ中的官能团 C．聚合物Ⅳ可以通过水解反应降解为小分子 D．反应②和反应③都发生了不饱和键的断裂 29．布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如图所示的成酯修饰。下列说法不正确的是 A．布洛芬的分子式为C13H18O2 B．成酯修饰产物的分子中不含手性碳原子 C．布洛芬和成酯修饰产物均可发生取代反应、加成反应 D．布洛芬和成酯修饰产物的分子中碳原子均有sp2、sp3两种杂化方式 30．1，4-环己二醇()是生产某些液晶材料和药物的原料，现以环己烷()为基础原料，合成1，4-环己二醇的路线如下。下列说法错误的是 A．反应(2)与反应(7)的反应条件不相同 B．物质的化学名称为1，3-环二己烯，它最多有10个原子共面 C．反应(5)生成的产物不止1种 D．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应 31．List和MacMillan因开发“不对称有机催化”荣获2021年诺贝尔奖。下图是一个典型的不对称催化反应(图中“楔形”结构表示该基团不在纸张平面上)。下列说法错误的是 A．化合物的分子式为 B．化合物中杂化的原子数为 C．化合物C存在多种对映异构体 D．图中的反应类型是加成反应 【题型4有机合成路线的综合推断】 32．本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药，其合成路线如下： 其中，—Ph为苯基()。 (1)C分子中的官能团名称为 。 (2)B→C的反应类型为 。 (3)G分子中碳原子的杂化方式为 。 (4)D与SOCl2等物质的量反应转化为E时还会产生的污染性气体为 (填化学式)。 (5)B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式 。 碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环，其核磁共振氢谱只有2组峰；另一种产物能发生银镜反应。 (6)写出以为原料制备的合成路线流程图(须用Ph3P，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) 。 33．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的合成路线如图： 已知：吡啶是一种有机碱，请回答下列问题： (1)芳香烃A的名称为 ；D中含氧官能团的名称为 。 (2)反应④和反应⑥的反应类型分别为 、 。 (3)⑤的化学方程式为 ，吡啶的作用是 。 (4)下列关于氟他胺G说法正确的是 。 a．第一电离能： b．分子式为 c．氟他胺难溶于水 (5)是E在一定条件下反应的产物，同时符合下列条件的T的同分异构体有 种，其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为的物质的结构简式为 。 ①直接连在苯环上；②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生砖红色沉淀。 34．化合物A~H存在如下转化关系： 其中A为链状化合物，A与HBr反应生成的B、E为一对同分异构体。 已知：R-CH=CH2R-COOH+H2O+CO2 (1)A的结构简式为 。B、D分子中的官能团名称分别是 。 (2)物质C的系统命名法名称为 。 (3)写出B、E的其他2种同分异构体的结构简式 ，_________。 (4)写出C和F反应生成G的化学方程式： 。 (5)关于上述有机物的描述中，正确的是 (填标号)。 a．由A到B的反应为加成反应 b．C的核磁共振氢谱图中有4组信号峰 c．由E重新生成A的反应条件为浓硫酸、加热 d．在一定条件下，E、F均可与水溶液发生反应 (6)工业生产中利用A的同分异构体(2-甲基丙烯)与在一定条件下发生加成反应制备一种醚类化合物(其核磁共振氢谱图中有2组信号峰)。写出该反应的化学方程式 。 35．有机化合物P是一种具有抗肿瘤、抗菌等多种药理活性的色胺酮类衍生物，合成路线如下。 (1)A属于芳香烃，试剂a是 。 (2)E既有酸性又有碱性，D含有的官能团是 。 (3)G→J的化学方程式是 。 (4)J→K的反应类型是 。 (5)溴单质与K中苯环侧链上的C-H发生取代反应的原因是 。 (6)下列说法正确的是 （填序号）。 a．K的核磁共振氢谱有6组峰 b．L可发生水解反应 c．不存在同时满足下列条件的F的同分异构体： ⅰ.含有3种官能团（其中一种为碳碳三键）    ⅱ.遇溶液显紫色 (7)由M生成P经三步反应过程： 写出M（含有五元环）与中间体2的结构简式 、 。 36．化合物甲的分子式为C18H17ClO2，其发生转化反应的过程如图所示： 已知：R1—CHO+R2—OH 回答下列问题： (1)A的化学名称为 。 (2)C→F的反应类型为 ；F中含氧官能团的名称为 。 (3)化合物甲反应生成A、B的化学方程式为 。 37．可降解的聚酯类高分子P的合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。 (1)A中含氧官能团的名称是 。 (2)A→B的反应类型是 。 (3)B→D的化学方程式是 。 (4)下列关于有机物F的说法正确的是 (填序号)。 a．含有2个手性碳原子 b．1mol有机物F最多消耗2mol NaOH c．D与E反应生成F和 (5)F水解生成G和。反应①、②的目的是 。 (6)J→P的化学方程式是 。 (7)A的同分异构体中含有硝基(O=1)的结构有 种，其中核磁共振氢谱峰面积之比为6：3：1：1的结构简式为 。 38．普罗帕酮是广谱高效抗心律失常的药物，它由有机物A经多步反应合成的过程如图： 已知：羟醛(酮)缩合反应机理为： (1)C的名称为 。 (2)D→E的化学方程式为 。 (3)普罗帕酮分子中含 种官能团。 (4)同时满足下列条件的B的同分异构体有 种(不考虑立体异构)； ①属于芳香族化合物    ②遇显紫色    ③能发生银镜反应 写出其中核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为1：1：2：2：2的结构简式： 。 (5)利用羟醛(酮)缩合反应合成，写出合成中间体的结构简式。 中间体1： ，中间体2： 。 39．肉桂醛F()在自然界存在于桂油中，是一种常用的植物调味油，工业上主要是按如图路线合成。 已知：两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生反应，生成一种羟基醛： (1)A中官能团的名称为 。 (2)反应①~⑥中属于加成反应的是 (填序号)。 (3)反应③的反应条件是 ，反应④的化学方程式是 。 (4)若要检验中含有氯元素，正确的操作步骤是 (按实验步骤操作的先后顺序填写序号)。 A．滴加AgNO3溶液     B．加NaOH溶液    C．加热    D．用稀硝酸酸化 (5)C物质的同分异构体中，属于芳香化合物的有 种(不包括C)，其中符合下列条件的有机化合物的结构简式： ①滴加三氯化铁溶液显紫色；  ②核磁共振氢谱中可产生4组峰，峰面积之比为3：2：2：1。 (6)根据已学知识，写出由1-溴丁烷制1，2-丁二醇的合成路线流程图 (参考如下形式：ABCD)。 40．有机物K是一种化工原料，其合成路线如下： 已知：ⅰ． ⅱ．(R1、R2、R3、R4为烃基) ⅲ．RCOOR1++R1OH(R1、R2为烃基) (1)按照官能团分类，A的类别是 。 (2)C分子中只有一种类型的氢原子，B→C的化学方程式是 。 (3)已知D的核磁共振氢谱有2个吸收峰，1molD与足量Na反应可生成1molH2，写出D→E的化学方程式是 。 (4)G的结构简式是 。 (5)由F制备G，产物G与CO2物质的量之比为 。 (6)M是G的同分异构体，写出符合下列条件的M的结构简式 。 a．能与NaHCO3反应产生气泡    b．能发生银镜反应 (7)分别写出物质J、K的结构简式：J ，K 。 41．有机物Q是一种染料中间体，它的一种合成路线如下。 已知：i. +HO—SO3H+H2O ii. (1)B → D的化学方程式是 。 (2)D中的C―Cl键较易断裂，说明理由： 。 (3)下列说法正确的是 （填序号）。 a．A的酸性强于B b．为取代反应 c．苯与Cl2在FeCl3的催化下可以生成E (4)M的核磁共振氢谱有三组峰。F分子中所含的含氧官能团除磺酸基(-SO3H)外，还有 （写名称）。F→G的过程需要加入大量的水，说明理由： 。 (5)J的结构简式是 。 (6)由可以直接合成G，若采用该方法合成G，会产生 （写结构简式），该物质是G的一种同分异构体。 (7)有机物Q为芳香化合物，分子式为C9H7N3，分子中含有一个五元环，生成Q的同时还生成小分子H2O和CH3OH。Q的结构简式为 。 42．有机物X的合成流程图如图： 已知： ① ② (1)化合物A的名称 ，化合物B中官能团的名称 。 (2)B和C反应生成D的反应方程式为 。 (3)F生成G的反应类型 。 (4)已知反应①能生成卤代烃，请问反应①的条件是 。 (5)反应②产物的结构简式为 。 (6)化合物M是比X少两个碳的同系物，符合下列条件的M的同分异构体有 种。(不考虑立体异构，不存在碳碳双键与羟基连在同一个碳上的结构) a．含有六元环结构 b．六元环上有两个取代基，处于六元环的对位 c．能使溴水褪色，且能与金属钠反应生成H2 43．辣椒素是辣椒的活性成分，在医学上具有消炎、镇痛、麻醉等功效，可用作食品添加剂，也可用作海洋防污涂料。辣椒素(I)的合成路线如下。 (1)A→B的反应类型为 。 (2)D的分子式为 ，F的结构简式为 。 (3)D→E过程中反应(i)的化学方程式为 。 (4)F→G的反应中，不能使用氯水代替，原因是 。 (5)的同分异构体中，同时符合下列条件的有 种(不考虑立体异构)。 ①具有四取代苯结构，且核磁共振氢谱显示，其苯环上只有一种化学环境的氢原子； ②红外光谱测得，其分子结构中含有和—OH； ③进一步测得，该物质能与NaOH反应，且1mol该物质能消耗2mol NaOH。 (6)参照上述合成路线，设计以异丙醇和必要试剂为原料合成2-异丙基丙二酸()的合成路线 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$