5.1 有机合成初步（同步讲义）化学沪科版选择性必修3

第五章 有机化合物的合成与研究 第1课时 有机合成初步 教学目标 使学生掌握有机合成的基本路线设计方法，理解官能团转化与碳骨架构建的核心思想 重点和难点 引导学生分析目标产物结构，并运用逆合成分析法设计合理的合成路线 学生综合运用各类反应解决复杂合成问题的能力，以及对反应条件控制和副产物产生的理解 · 知识点一 有机推断的解题模式、方法和思路 1、有机推断题的解答思维模式： 特征反应 推知官能团种类 反应机理 有机推 推知官能团位置 综合分析 断题解 数据处理 确定有机物的结构 题模式 推知官能团数目 产物结构 推知碳架结构 2、解答有机推断题的常用的解题方法： (1)顺推法：以有机物的结构、性质和实验现象为主线，采用正向思维，得出正确结论。 (2) 逆推法：以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用逆向思维，得出正确结论 注意：在有机推断中思路要开阔，打破定势。应该考虑到某有机物可能不止一种官能团，或者只有一种单不止一个官能团。要从链状结构想到环状结构等。突破口也有可能不止一个，更多的是多种突破口的融合，这样疑难问题就可迎刃而解了。 (3)夹击法：从反应物和生成物同时出发，以有机物的结构、性质为主线，推出中间过渡产物，从而解决过程问题并得出正确结论。 (4)分层推理法：依据题意，分层推理，综合结果，得出正确推论。 3、有机推断题的解题思路： 此类试题通常以框图题的形式出现，解题的关键是确定突破口。常见的突破口的确定角度在推断和合成过程中常涉及到下列情况： (1)从有机物的物理特征突破。有机物中各类代表物的颜色、状态、气味、溶解性、密度、熔沸点等往往各有特点，平时留心归纳，可能由此找到解题突破口。例如常温下为气体的烃的含氧衍生物只有甲醛一种。 物理性质 相应物质 常温常压下为气态的物质 1～4个碳原子的烃，CH3Cl、HCHO 密度最小的气态有机物 CH4 易溶于水的有机物 碳原子个数较少的醇、醛、羧酸 难溶于水的有机物 卤代烃、硝基化合物、醚、酯 难溶于水且密度小于水的有机物 所有的烃和酯 难溶于水且密度大于水的有机物 多卤代烃（如CCl4） 有果香味的有机物 低碳酯 (2)以有机物的反应条件作为突破口。有机反应往往具有特定的条件，因此反应的特定条件可以是解题的突破口。具体概括如下： ①注意有机反应条件的重要性。 重要的试剂反应条件有： I、有机反应要在适当的条件下才能发生。书写有机反应式时要正确标明反应条件。 II、反应条件不同，反应类型和反应产物均有可能不同。 A温度不同，反应产物和反应类型不同。如乙醇与浓硫酸共热； B溶剂不同，反应产物和反应类型不同，如溴乙烷与NaOH共热在水和醇作溶剂时； C催化剂不同，反应产物不同，如甲苯与氯气在光照或加Fe时；乙醇的燃烧与催化氧化。 D浓度不同，产物不同，如蔗糖在稀硫酸作用下水解得葡萄糖；在浓硫酸作用下发生炭化。 ②重要的综合反应条件： 反应条件 反应类型 催化剂，加热、加压 乙烯水化；乙烯被氧气氧化；油脂的氢化 催化剂、加热 乙烯、乙炔与氢气加成；乙炔与HCl加成；醇去氢氧化 水浴加热 苯的硝化、磺化；银镜反应；酯类的水解；糖类的水解；卤代烃的水解 一般加热 醇的卤代；醛基氧化；卤代烃的水解与消去 浓硫酸、加热 乙醇脱水反应（分子内和分子间）；硝化、酯化反应 稀硫酸、加热 酯的水解；、糖类的水解；蛋白质的水解 NaOH溶液、加热 酯的水解（皂化） 催化剂 苯的溴代；乙醛被空气氧化；加聚反应；葡萄糖制乙醇 不需外加条件 烯、炔加溴；烯、炔、苯的同系物、醛、酚被酸性高锰酸钾溶液氧化；苯酚的溴代 等 即学即练 某反应过程如下： 依据以上信息，下列说法不正确的是 A．该过程在化合物1和水的催化下完成 B．反应过程中涉及加成反应 C．可能存在副产物 D．质子转移在反应中起着重要作用 【答案】A 【解析】A．催化剂的特点是最初参与了反应，最终又重新生成，化合物1符合这一特征，是该过程的催化剂，水则在反应过程中产生，接着又消耗掉，属于中间产物，A错误； B．反应中起始物丙酮中的羰基与化合物1的亚氨基发生亲核加成形成键，涉及加成反应，B正确； C．两分子丙酮可发生加成反应，生成副产物，C正确； D．反应过程中、等多处有明显转移步骤，因此质子转移在反应中起着重要作用，D正确； 故答案选A。 ◆ 知识点二 有机合成的指导方法与常见方法 1．合成方法： ①识别有机物的类别，含何官能团，它与何知识信息有关 ②据现有原料，信息及反应规律，尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换，保护方法或设法将各片断拼接衍变 ③正逆推，综合比较选择最佳方案 2．合成原则： ①原料价廉，原理正确②路线简捷，便于操作，条件适宜③易于分离，产率高 3．解题思路： ①剖析要合成的物质(目标分子)，选择原料，路线(正向、逆向思维，结合题给信息) ②合理的合成路线由什么基本反应完全，目标分子骨架 ③目标分子中官能团引入 （1）合成原则：原料价廉，原理正确，途径简便，便于操作，条件适宜，易于分离。 （2）思路：将原料与产物的结构进行对比，一比碳干的变化，二比官能团的差异。 ①根据合成过程的反应类型，所带官能团性质及题干中所给的有关知识和信息，审题分析，理顺基本途径。 ②根据所给原料，反应规律，官能团引入、转换等特点找出突破点。 ③综合分析，寻找并设计最佳方案。 掌握正确的思维方法。 有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。 (3)方法指导：找解题的“突破口”的一般方法是： a.找已知条件最多的地方，信息量最大的； b.寻找最特殊的——特殊物质、特殊的反应条件、特殊颜色等等； c.特殊的分子式，这种分子式只能有一种结构； d.如果不能直接推断某物质，可以假设几种可能，认真小心去论证，看是否完全符合题意。 4、有机合成的常用方法 (1)官能团的引入： 引入官能团 有关反应 羟基-OH 烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解,葡萄糖分解 卤素原子（－X） 烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成，(醇与HX取代) 碳碳双键C=C 某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢 醛基-CHO 某些醇(－CH2OH)氧化,烯氧化,糖类水解，（炔水化） 羧基-COOH 醛氧化, 酯酸性水解, 羧酸盐酸化，(苯的同系物被强氧化剂氧化) 酯基-COO- 酯化反应 其中苯环上引入基团的方法： (2)官能团的消除 ①通过加成消除不饱和键； 如CH2＝CH2 ＋ H2 CH3CH3 ②通过消去或氧化或酯化消除羟基（—OH）； 通过消去、氧化可消除－OH。如CH3CH2OHCH2＝CH2↑ ＋ H2O 、 2CH3CH2OH ＋ O2 2CH3CHO ＋ 2H2O ③通过加成或氧化等消除醛基（—CHO）。 如2CH3CHO ＋ O2 2CH3COOH 、CH3CHO ＋ H2 CH3CH2OH ④通过水解反应消除—COO—。 如CH3COOC2H5＋ H2O CH3COOH ＋ C2H5OH。 (3)官能团的转化 根据合成需要（有时题目信息中会明示某些衍变途径），可进行有机物的官能团转化，以使中间产物向产物递进。常见的有三种方式： ①利用官能团的衍变关系进行衍变，如RCH2OH→醛→羧酸。 ②通过某种化学途径使一个官能团变为两个。 如CH3CH2OH→HOCH2CH2OH。 ③通过某种手段，改变官能团的位置。 (4)官能团的保护 如双键，酚羟基等在转化中的保护。 含有多个官能团的有机物在进行反应时，非目标官能团也可能受到影响。此时需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，反应后再转化复原。如—OH保护过程： (5)碳链的增减, 一般会以信息形式给出 ①增长：有机合成中碳链的增长 如信息： 2CH3CH2Br +2Na CH3CH2CH2CH3 +2NaBr 另：常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。 ②变短：如烃的裂化，某些烃（如苯的同系物、烯烃）的氧化，羧酸盐脱羧反应等。 O 如 R1CH=CR2 Zn / H2O R1CHO + R2 C R3 R3 O3 即学即练 化合物Z是一种药物合成中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A．与足量加成后的产物中含有2个手性碳原子 B．可用酸性高锰酸钾溶液检验Y中是否含有X C．Y→Z发生取代反应，有生成 D．等物质的量的Y、Z分别与足量溶液反应，Y消耗的量更多 【答案】C 【解析】A．连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，X与足量氢气加成后的产物中环上连接支链的碳原子都是手性碳原子，有3个手性碳原子，A错误； B．X、Y中酚羟基、甲基都能被酸性高锰酸钾氧化而使得溶液褪色，不可用酸性高锰酸钾溶液检验Y中是否含有X，B错误； C．结合质量守恒，Y中酚羟基和酯基发生取代反应生成Z和，C正确； D．酯基水解生成的羧基、酚羟基都能和以1：1反应，1molY最多消耗，Z中酯基水解生成酚羟基、羧基和醇羟基，最多消耗，D错误； 故答案选C。 1、 官能团的转化 官能团的转化引起的物质衍变关系如图 实践应用 有机合成需选择合理的反应条件和合成路线。下列途径不能达到目的的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．与HCl在加热、催化剂条件下发生加成反应，可生成。 含有碳碳双键，在催化剂作用下能发生加聚反应，生成，该路线可达到目的，A正确； B．CH3CH2CH2Br在NaOH/醇、加热条件下发生消去反应，生成CH2 = CHCH3。CH2 = CHCH3与Br2/水发生加成反应，生成CH2BrCHBrCH3。CH2BrCHBrCH3在NaOH/水、加热条件下发生水解反应，生成CH2OHCHOHCH3，该路线可达到目的，B正确； C．甲苯与溴在FeBr3催化下，发生苯环上的取代反应，而不是侧链甲基上的取代，生成的是邻溴甲苯或对溴甲苯等，无法得到C6H5-CH2Br，后续水解也不能得到C6H5-CH2OH，该路线不能达到目的，C错误； D．CH2=CH2与H2O在催化剂作用下发生加成反应，生成CH3CH2OH。CH3CH2OH在KMnO4/H+条件下被氧化，生成CH3COOH，该路线可达到目的，D正确； 故答案选C。 2、 官能团的保护 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转变为—ONa保护起来，待氧化其他基团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，待氧化其他基团后再利用消去反应将其转变为碳碳双键。 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： ③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 (4)通过某种化学途径增加官能团的个数 CH3CH2OHCH2===CH2Cl—CH2—CH2—ClHOCH2—CH2OH。 (5)通过不同的反应，改变官能团的位置 实践应用 高分子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．中都是杂化 B．高分子水解可得到和 C．高分子中存在氢键 D．高分子的合成过程中进行了官能团保护 【答案】B 【解析】A．中都含有氨基，都是杂化，故A正确； B．由结构简式可知，高分子Y一定条件下发生水解反应生成和，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。 考点一 官能团的转化 【例1】请设计合理方案用合成 (无机试剂任选，用反应流程图表示，并注明反应条件)。 提示：。 【答案】 【解析】可先将与NaOH醇溶液加热发生消去反应后酸化生成，再与HBr/过氧化物发生加成反应生成，再与NaOH溶液加热酸化后生成，发生分子内的酯化反应即可得到，合成路线为：。 【变式1-1】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．Q分子中含有2种含氧官能团 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．N分子中不含手性碳原子 【答案】C 【解析】A．结合Q的结构简式可知，其中含有硝基、羰基两种含氧官能团，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，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，C错误； D．碳所连的4个原子或者原子团都不相同的为手性碳，结合N的结构简式可知，N分子中不含手性碳原子，D正确； 故选C。 【变式1-2】不饱和聚酯(UP)是生产复合材料“玻璃钢”的基本树脂材料。合成UP的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 已知：UP为。 A．一定条件下，UP可与硫酸或NaOH溶液反应 B．丙、丁的分子式分别为、 C．单体1、2、3经缩聚反应制得UP D．甲→丙的过程中，涉及的反应类型有加成反应、取代反应 【答案】B 【分析】甲（）与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成乙（），乙发生在氢氧化钠溶液的作用下水解（取代反应）生成丙（），丙与溴化氢在催化剂的作用下发生加成反应生成，连续氧化生成丁(),丁在氢氧化钠乙醇溶液中发生消去反应后酸化得到单体1（），与单体2、单体3发生缩聚反应生成UP（），故单体2、单体3的结构为、。 【解析】A．UP中含有羟基、羧基、酯基、碳碳双键，酯基在硫酸或NaOH溶液中发生水解，故A正确； B．由分析可知，丙为，分子式为，丁为分子式为，故B错误； C．由分析知，单体1、2、3经缩聚反应制得UP，故C正确； D．由分析知，甲→乙发生加成反应，乙→丙发生取代反应，故D正确； 故答案选B。 考点二 官能团的保护 【例2】莫沙必利(K，分子式为)是一种胃动力药，其合成路线如下： 已知：①+RNH2→ ②+R3NH2→(为烃基，、为烃基或H) ③ 回答下列问题： (1)B的结构简式为 。 (2)C→D的化学方程式为 。 (3)反应中涉及到两种官能团的保护，分别为 和 (填官能团名称)。 (4)符合下列条件的I同分异构体有 种(不考虑立体异构)。 ①红外光谱显示有酚羟基、无N—H键 ②苯环上只有两个处于对位的取代基，且无N—F键 (5)F与J的反应类型为 。 (6)依据G→H→I步骤，可设计脯氨酸(N)的合成路线如下。则M、N的结构简式分别为 、 。 【答案】(1) (2)+C2H5I→+HI (3) 羧基 氨基 (4)5 (5)取代反应 (6) 【分析】 A中的羧基与CH3OH在浓硫酸做催化剂的条件下，发生酯化反应生成B（），根据已知①可知，(CH3CO)2O与B中的氨基（－NH2）作用，生成含酰胺键的Ｃ（），加C2H5I引入－C2H5生成D（），结合已知③可知，加入NCS生成E（），加入氢氧化钠，酯基和乙酰基发生水解生成F，G与结合已知信息②，发生取代反应生成H()，加入NaBH4发生还原反应生成I，经过一系列反应生成J，与F发生取代反应生成K。 【解析】（1） 根据分析可知，B的结构简式为。 （2） 结合分析可知，C→D的化学反应方程式为+C2H5I→+HI。 （3）结合分析可知，A到B保护羧基，B到C保护氨基。 （4） I的同分异构体，红外光谱显示有酚羟基、无N－H键，苯环上只有两个处于对位的取代基，且无N－F键，则两个取代基中有一个为酚羟基（－OH），当结构为F原子可以与位于1、2、3处碳原子相连，2和3是等效的，同分异构体有2种情况，当结构为F原子可以与位于1、2、3处碳原子相连，同分异构体有3种情况，合计5种情况。 （5）F中的氨基与J中的羧基，发生类似酰胺化的取代反应，脱去一分子水。 （6） 依据G→H→I步骤可知，醛基碳氧双键断裂，形成碳氮双键，脱去一分子水，则M的结构式为，加入NaBH4发生还原反应生成N，则N为。 【变式2-1】有机化合物J具有一定的抑菌活性，合成路线如下： 已知：ⅰ. ⅱ. ⅲ. 下列说法正确的是 （填序号）。 a．B与D互为同系物        b．J分子中含有2个手性碳原子 c．H→I的过程中，—CN被还原    d．H→J的过程中，乙二醇起到保护官能团的作用 【答案】 acd 【解析】 a．与结构相似，组成相差2个CH2，互为同系物，a正确；b．如图所示，带星号的为手性碳原子，分子中含有3个手性碳原子，b错误；c．→的过程中，-CN变成-CH2NH2，被还原，c正确；d．→的过程中，乙二醇起到保护官能团酮羰基的作用，d正确；故选acd； 基础达标 1．氟他胺是一种抗肿瘤药，其合成部分流程如下。已知吡啶是一种有机碱。下列说法正确的是 A．丙与足量加成后的产物含3个手性碳 B．甲属于脂肪烃的衍生物 C．乙不能发生还原反应 D．吡啶能提高丙的产率 【答案】D 【解析】 A．由结构简式可知，一定条件下丙与足量氢气发生加成反应生成，加成产物中含有如图⁕所示的2个手性碳：，A错误； B．由结构简式可知，甲分子中含有苯环，属于芳香烃的衍生物，不属于脂肪烃的衍生物，B错误； C．由结构简式可知，乙分子中含有的苯环一定条件下能与氢气发生还原反应，C错误； D．由有机物的转换关系可知，乙转化为丙的反应为：++HCl，吡啶为有机碱，能与反应生成的氯化氢，使平衡向正反应方向移动，提高丙的产率，D正确； 故选D。 2．我国研究人员利用手性催化剂Bis(Salen)Al合成了具有优良生物相容性的PLGA。下列叙述正确的是 A．该反应为缩聚反应 B．(R)-MeG分子中所有碳原子共平面 C．聚合反应过程中，a键发生断裂 D．PLGA在碱性条件下彻底水解生成两种化合物 【答案】D 【解析】A．该反应为内酯开环聚合，过程中无小分子(如水、醇)生成，缩聚反应需生成小分子，故该反应不属于缩聚反应，A错误； B．(R)-MeG分子中连接甲基的碳原子为sp3杂化(四面体结构)，不可能所有碳原子共平面，B错误； C．由题干反应信息可知，单体(R)-MeG为环状酯，聚合时需断裂环中b键(C-O单键)实现开环，形成链状PLGA，C错误； D．PLGA由单一单体(R)-MeG聚合而成，碱性水解后生成两种化合物即CH3CH(OH)COONa和HOCH2COONa，D正确； 故答案为：D。 3．以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下，下列说法错误的是 A．M系统命名为2-甲基丙醛 B．用酸性溶液可鉴别N和Q C．P→Q过程中有生成 D．若M＋X→N原子利用率为100％，则X是甲醛 【答案】B 【解析】A．根据系统命名法，以包括醛基在内的碳链为主链，主链上含有3个碳原子，醛基所在碳原子为1号碳原子，2号碳原子上连有一个甲基，因此M的系统命名为2-甲基丙醛，A项正确； B．不饱和烃、连接羟基的碳上有氢的醇类、酚类、醛类等均能使酸性高锰酸钾褪色，N中含有醛基和羟基，能使酸性高锰酸钾褪色，而Q中含有碳碳双键，同样能使酸性高锰酸钾褪色，B项错误； C．P→Q过程中，酯基在碱性条件下水解后酸化生成和，之后上的一个羧基和羟基发生酯化反应生成，然后脱羧生成Q，C项正确； D．若M＋X→N原子利用率为100％，则该反应为加成反应，结合M、N的结构简式可知，X为甲醛，D项正确； 综上所述，答案选B。 4．由为原料制取，需要经过的反应为 A．加成——消去——取代 B．消去——加成——取代 C．消去——取代——加成 D．取代——消去——加成 【答案】B 【解析】由逆合成法可知，二卤代烃水解可制备二元醇，烯烃加成可制备二卤代烃，则以2-溴丙烷为原料制取1，2-丙二醇，步骤为： ①2-溴丙烷在NaOH醇溶液中发生消去反应生成丙烯； ②丙烯与溴单质发生加成反应生成1，2-二溴丙烷； ③1，2-二溴丙烷在NaOH水溶液条件水解(取代反应)生成1，2-丙二醇； 故选答案选B。 5．新材料的发明与制造，推动着人类社会的进步和发展。下列属于有机高分子材料的是 A．制作航天服的聚酯纤维 B．氮化硼陶瓷基复合材料 C．制作半导体材料的硅 D．制作深潜器的特种钛合金 【答案】A 【解析】A．聚酯纤维是由有机高分子化合物聚合而成，故聚酯纤维属于有机高分子材料，A符合题意； B．氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，B不符合题意； C．制作半导体材料的硅单质属于非金属单质，故晶体硅属于新型无机非金属材料，C不符合题意； D．制作深潜器的特种钛合金属于金属材料，故钛合金不属于有机高分子材料，D不符合题意； 故合理选项是A。 综合应用 6．化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表达错误的是 A．用电子式表示的形成过程： B．溶于溶液： C．用电子云轮廓图表示键的形成： D．由苯乙烯和1，3-丁二烯共聚制备丁苯橡胶： 【答案】A 【解析】 A．水是共价化合物，分子中不存在离子，其电子式形成过程应为， A错误； B．为两性氢氧化物，与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，化学方程式，B正确； C．p-pσ键由两个p轨道沿键轴方向“头碰头”重叠形成，电子云轮廓图呈现轴对称，题中图示符合p-pσ键形成特征，C正确； D．苯乙烯与共聚时，双键打开发生加聚反应，化学方程式为，D正确； 故答案选A。 7．化合物Z是合成药物艾氟康唑的中间体，下列说法错误的是 A．X分子含3种官能团 B．Y分子存在对映异构现象 C．Z可以发生加聚反应 D．Z有7种处于不同化学环境的氢原子 【答案】D 【解析】A．X分子中有三种官能团：碳氟键、碳氯键和羰基，A正确； B．Y分子中有手性碳原子，该分子具有手性，存在对映异构现象，B正确； C．Z分子中含有碳碳双键，可发生加聚反应，C正确； D． Z有6种处于不同化学环境的氢原子，D错误； 故答案选D。 8．以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下，下列说法正确的是 A．用溴水可鉴别M和Q B．若M+X→N原子利用率为100%，则X是甲醛 C．P可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应 D．P→Q过程中有CH3COOH生成 【答案】B 【解析】A．M中含有醛基会与溴水反应生成羧酸，Q中含有碳碳双键会与溴水反应使其褪色，则用溴水不可鉴别M和Q，A项错误； B．M分子式为C4H8O，N结构简式为HOCH2C(CH3)2CHO，分子式为C5H10O2，原子利用率100%时X分子式为CH2O，即X为甲醛，B项正确； C．P中羟基所在β碳上没有氢原子，在浓硫酸、加热条件下无法发生消去反应，C项错误； D．P含酯基，P先与OH-反应，后酸化加热得到Q，同时生成乙醇C2H5OH，没有CH3COOH，D项错误； 答案选B。 9．Beckmann重排是酮肟在一定条件下生成酰胺的反应，机理中与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上，具体反应历程如图所示。 已知：R、R′代表烷基。下列说法正确的是 A．物质I中碳原子和氮原子均为杂化 B．物质VII不能和NaOH溶液反应 C．在该反应过程中作催化剂 D．发生上述反应生成 【答案】C 【解析】A．物质I为酮肟，其中双键碳原子价层电子对数为3，杂化方式为；R/R'为烷基时，烷基中的碳原子为杂化；氮原子（N）价层电子对数为3，杂化方式为杂化，A错误； B．物质VII为酰胺，酰胺能与NaOH溶液在加热条件下发生水解反应，B错误； C．在反应中先参与反应，最终又生成，反应前后总量不变，符合催化剂的定义，C正确； D．Beckmann重排中，与羟基反位的基团迁移到N原子上，若反应物为甲基环己酮肟，反位基团应为较大的环己基，迁移后形成六元环内酰胺，正确的生成物的结构是，D错误。 故选C。 10．二元酸酯和金属钠在乙醚或二甲苯中，在纯氮气流存在下剧烈搅拌和回流，发生反应得到-羟基环酮(c)，进一步还原可得到环烃(d)。反应机理如图： 已知：索烃(由两个或多个互锁环状分子构成的机械互锁分子)可表示为。 下列说法正确的是 A．a极易溶于水 B．a、c、d均属于烃类 C．通过该反应机理，可形成索烃 D．在作催化剂时，可被氧气氧化为醛 【答案】C 【分析】a在Na和二甲苯作用下转化为b，b发生水解反应生成c，c在HCl和Zn-Hg作用下转化为d； 【解析】A．a是二元酸酯，酯类物质通常难溶于水，因其分子极性较弱，不易与水分子形成氢键，A错误； B．烃是只含C、H的有机物，a含酯基（O元素）、c含羟基和羰基（O元素），均不属于烃类，仅d为环烃，B错误； C．索烃由两个或多个互锁环状分子构成，该反应机理中二元酸酯可通过分子间成环，形成两个互锁的环状结构，从而得到索烃，C正确； D．c中羟基所连的碳原子只有一个H，为仲醇，Cu催化下被氧气氧化生成酮而非醛，D错误； 故答案选C。 拓展培优 11．化合物M是一种药物中间体，实验室由芳香化合物A制备M的一种合成路线如下图所示： 已知：①RC≡CH；②。 回答下列问题： (1)A的化学名称为 ；B中所含官能团的名称为 。 (2)D的结构简式为 。 (3)由生成的化学方程式为 。 (4)G生成过程中加入的作用为 。 (5)同时满足下列条件的G的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。 ①苯环上连有2个取代基；②能与溶液发生显色反应且能发生银镜反应 其中核磁共振氢谱中有5组吸收峰的结构简式为 。 【答案】(1) 间溴乙苯(或3-溴乙苯) 溴原子、碳碳双键 (2) (3) (4)吸收生成的HBr，提高反应的转化率 (5) 12 【分析】 由反应B→C的反应条件，结合B和C中不饱和度的差异可知，B→C的反应时加成反应，则B为：，由分子式可知，A通过消去反应得到B，A的结构式为：，C在氢氧化钠醇溶液中，在加热的条件下发生消去反应生成D，结合信息①可知D为，结合信息②可知F为，F和氢气发生加成反应，生成G，G和苯酚发生取代反应生成M，据此分析； 【解析】（1） 由分析可知，A的结构式为：，化学名称为：间溴乙苯(或3-溴乙苯)；B为，所含官能团的名称为：溴原子、碳碳双键； （2） 根据分析，D的结构简式为； （3） F和氢气发生加成反应，生成G，反应方程式为：； （4）G和苯酚发生取代反应生成M，产物中有HBr，加入K2CO3的作用为：吸收生成的HBr，提高反应的转化率； （5） 满足条件的G特点为苯环有两个取代基，分别为羟基和醛基，以羟基和另外一个基团位于对位时分析，一种情况为，Br原子有2个位置，另一种情况为，Br原子有2个位置，所以当两个取代基是对位时有4种情况；两个取代基有邻、间、对三种情况，共有12种同分异构体；其中核磁共振氢谱中有5组吸收峰说明有5种不同环境中的氢，其结构式为：。 12．左旋多巴(化合物A)是目前治疗帕金森病最有效的药物，为进一步提高其药效和降低毒副作用，通过化学修饰制备其衍生物(化合物H)的合成路线如下[其中，表示由纸面朝外伸展的共价键，—Boc代表—COOC(CH3)3]： 回答下列问题： (1)①的化学方程式为 ，该反应类型为 。 (2)上述合成路线中涉及官能团的保护，其中②、③依次保护的官能团名称为 、 。 (3)④分两步进行，第一步反应生成E-，CF3COO-和有机分子X，第二步用酸调节pH时E-转化为E，若pH调节过低，E能转化为E+。X的化学名称为 ；E+的结构简式为 。 (4)化合物H的碳原子轨道杂化类型有 ；TFA是CF3COOH的英文缩写，TFA的酸性强于CH3COOH，从物质结构的角度分析，原因是 。 (5)右旋多巴与左旋多巴(化合物A)是互为镜像的手性异构体，下列结构简式中表示右旋多巴的是 (填标号)。 a．    b． c．   d． 【答案】(1) 取代反应 (2) 羧基 羟基 (3) 甲醇 (4) sp2、sp3 甲基是推电子基，而—CF3是吸电子基，后者使羧基中羟基的极性增强，更易电离出氢离子 (5)ac 【分析】 A（）与CF3COOCH3发生取代反应生成B（），B（）与CH3I发生取代反应生成C（），C（）与CH3COCH3反应成形生成D（），D（）经过反应④生成E（），E（）与F（）发生取代反应生成G（），G（）开环生成H（）。 【解析】（1） 由分析知，①的化学方程式为，该反应类型为取代反应，故答案为：；取代反应； （2）反应②中，将羧基转化为酯基；反应③中发生反应的基团为羟基，所以②、③依次保护的官能团名称为羧基、羟基，故答案为：羧基；羟基； （3） 由信息可知，④分两步进行，第一步应为酯基和酰胺基的水解反应，所以有机分子X为甲醇，若pH调节过低，E中的氨基能与酸反应生成E+，所以E+的结构简式为，故答案为：甲醇；； （4） 化合物H的结构简式为，苯环、羧基、酰胺基中的碳原子为sp2杂化，饱和碳原子为sp3杂化，所以碳原子轨道杂化类型有sp2、sp3；CF3COOH与CH3COOH对比，甲基是推电子基，而—CF3是吸电子基，后者使羧基中羟基的极性增强，更易电离出氢离子，所以CF3COOH酸性更强，故答案为：sp2、sp3；甲基是推电子基，而—CF3是吸电子基，后者使羧基中羟基的极性增强，更易电离出氢离子； （5） 右旋多巴与左旋多巴（）是互为镜像的手性异构体，则右旋多巴的结构简式可能为或，故答案为ac。 13．阿来替尼（Alectinib）是2018年9月在中国、美国、欧盟同时被批准使用的“肺癌最强靶向药”，它能有效控制肺癌转移，有效率达100%。其最新中国专利合成路线如下 （提示：Et基为乙基） 请回答： (1)化合物B的含氧官能团的名称 。 (2)下列说法正确的是______。 A．由转化为的过程中，有一步骤是水解反应 B．则化合物的分子式是 C．化合物D为既有弱酸性又有弱碱性的两性氧化物 D．化合物转化为化合物的目的是保护官能团 (3)化合物与反应生成化合物和 。 (4)三氟甲基磺酸䣷常用于磺酸酯类合成，写出化合物与生成Alectinib反应的方程式： 。 (5)写出满足下列条件的同分异构体的结构简式 。 ①分子中含有1个苯环，2个羟基； ②有5种不同化学环境的氢原子。 (6)像化合物A一样的结构称为吲哚环结构，以下步骤可合成吲哚环结构： 结合以上相关信息，利用硝基苯、1-丙醇设计合成路线（无机试剂任用，合成路线例见本题题干）： 。 【答案】(1)醇羟基、酚羟基 (2)AD (3)H2O (4)2+2→2++H2O (5) (6) 【分析】 由合成路线可知，A（）与B（）取代反应生成C（），C发生水解后分子内脱水得D（），D取代反应生成E（），E发生取代生成F()，F与G（）发生取代反应生成 【解析】（1） 化合物B（）中与亚甲基相连的为醇羟基，与苯环相连的是酚羟基，含氧官能团的名称为醇羟基、酚羟基； （2） C（）转化为D（），A．由转化为的过程中，先水解反应再分子内脱水，A正确；B．则化合物的分子式是，B错误；C．化合物D中酚羟基能电离出氢离子具有弱酸性，含有亚氨基具有弱碱性，既有弱酸性又有弱碱性的两性有机物，C错误； D．化合物转化为化合物的目的是保护羟基官能团，D正确；故答案选AD； 故选D。 （3） ，A（）与B（）生成C（），A失去一个H原子，B失去羟基，所以生成C和水（H2O）； （4） 与生成Alectinib反应的方程式：2+2→2++H2O （5） 写出满足下列条件（）的同分异构体的结构简式，①分子中含有1个苯环，2个羟基；②有5种不同化学环境的氢原子，说明结构对称，结构简式： （6） 利用硝基苯、1-丙醇设计合成路线: 14．阿莫西林是一种最常用的半合成青霉素类广谱β-内酰胺类抗生素，某研究小组按下列路 线合成： 已知: 请回答： （1）B 的结构简式为 。 （2）下列说法正确的是 。 A 化合物 B 的官能团是醛基    B 反应①的目的是为了保护酚羟基 C 化合物 D 能发生消去反应D 阿莫西林的分子式是 C16H19N3O5S （3）写出第⑨步反应的化学反应方程式 。 （4）设计以为原料制备水杨酸（）的合成路线 （用流程图表示，无机试剂任选） 。 （5）写出同时符合下列条件的 F 的所有同分异构体的结构简式 。 ①分子中有苯环且是苯环的对位二取代物 ②分子中含有硝基且不与苯环直接相连 ③分子不与金属钠反应放出氢气 【答案】 BD 【分析】由反应信息、结合反应⑥的产物结构，逆推可知D为，C为，B为，A为，由阿莫西林的结构简式，结合E、F的分子式，可知E的结构简式为，F的结构简式为，据此分析解答。 【解析】(1)根据上述分析，B 的结构简式为，故答案为：； (2)A． 化合物B为，分子中的官能团是：羟基、醚键，故A错误；B．根据流程图，反应①的目的是保护酚羟基不被氧化，故B正确；C． 化合物 D() 中含有羟基，但连接羟基的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应，故C错误；D．根据阿莫西林的结构简式可知其分子式为C16H19O5N3S，故D正确；故答案为：BD； (3)根据流程图，第⑨步反应中的6-APA的结构为，与F()发生取代反应生成阿莫西林，反应的化学反应方程式为:，故答案为：； (4)以为原料制备水杨酸()在氧化甲基生成羧基时，要将酚羟基保护起来，根据题干流程图，可以首先将转化为，然后氧化生成，最后再还原成酚羟基即可，合成路线为，故答案为：； (5)①分子中有苯环且是苯环的对位二取代物；②分子中含有硝基且不与苯环直接相连；③分子不与金属钠反应放出氢气，说明结构中没有羟基和羧基，符合条件的F()的同分异构体的结构有：，故答案为：。 【点睛】本题的易错点为(4)，设计合成路线时要注意酚羟基的保护。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 有机化合物的合成与研究 第1课时 有机合成初步 教学目标 使学生掌握有机合成的基本路线设计方法，理解官能团转化与碳骨架构建的核心思想 重点和难点 引导学生分析目标产物结构，并运用逆合成分析法设计合理的合成路线 学生综合运用各类反应解决复杂合成问题的能力，以及对反应条件控制和副产物产生的理解 · 知识点一 有机推断的解题模式、方法和思路 1、有机推断题的解答思维模式： 特征反应 推知官能团种类 反应机理 有机推 推知官能团位置 综合分析 断题解 数据处理 确定有机物的结构 题模式 推知官能团数目 产物结构 推知碳架结构 2、解答有机推断题的常用的解题方法： (1)顺推法：以有机物的结构、性质和实验现象为主线，采用正向思维，得出正确结论。 (2) 逆推法：以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用逆向思维，得出正确结论 注意：在有机推断中思路要开阔，打破定势。应该考虑到某有机物可能不止一种官能团，或者只有一种单不止一个官能团。要从链状结构想到环状结构等。突破口也有可能不止一个，更多的是多种突破口的融合，这样疑难问题就可迎刃而解了。 (3)夹击法：从反应物和生成物同时出发，以有机物的结构、性质为主线，推出中间过渡产物，从而解决过程问题并得出正确结论。 (4)分层推理法：依据题意，分层推理，综合结果，得出正确推论。 3、有机推断题的解题思路： 此类试题通常以框图题的形式出现，解题的关键是确定突破口。常见的突破口的确定角度在推断和合成过程中常涉及到下列情况： (1)从有机物的物理特征突破。有机物中各类代表物的颜色、状态、气味、溶解性、密度、熔沸点等往往各有特点，平时留心归纳，可能由此找到解题突破口。例如常温下为气体的烃的含氧衍生物只有甲醛一种。 物理性质 相应物质 常温常压下为气态的物质 _______________________ 密度最小的气态有机物 _______________________ 易溶于水的有机物 _______________________ 难溶于水的有机物 _______________________ 难溶于水且密度小于水的有机物 _______________________ 难溶于水且密度大于水的有机物 _______________________ 有果香味的有机物 _______________________ (2)以有机物的反应条件作为突破口。有机反应往往具有特定的条件，因此反应的特定条件可以是解题的突破口。具体概括如下： ①注意有机反应条件的重要性。 重要的试剂反应条件有： I、有机反应要在适当的条件下才能发生。书写有机反应式时要正确标明反应条件。 II、反应条件不同，反应类型和反应产物均有可能不同。 A温度不同，反应产物和反应类型不同。如_______________________； B溶剂不同，反应产物和反应类型不同，如_______________________； C催化剂不同，反应产物不同，如_______________________。 D浓度不同，产物不同，如_______________________。 ②重要的综合反应条件： 反应条件 反应类型 催化剂，加热、加压 _______________________ 催化剂、加热 _______________________ 水浴加热 _______________________ 一般加热 _______________________ 浓硫酸、加热 _______________________ _______________________ 酯的水解；、糖类的水解；蛋白质的水解 _______________________ 酯的水解（皂化） _______________________ 苯的溴代；乙醛被空气氧化；加聚反应；葡萄糖制乙醇 _______________________ 烯、炔加溴；烯、炔、苯的同系物、醛、酚被酸性高锰酸钾溶液氧化；苯酚的溴代 等 即学即练 某反应过程如下： 依据以上信息，下列说法不正确的是 A．该过程在化合物1和水的催化下完成 B．反应过程中涉及加成反应 C．可能存在副产物 D．质子转移在反应中起着重要作用 ◆ 知识点二 有机合成的指导方法与常见方法 1．合成方法： ①识别有机物的类别，含何官能团，它与何知识信息有关 ②据现有原料，信息及反应规律，尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换，保护方法或设法将各片断拼接衍变 ③正逆推，综合比较选择最佳方案 2．合成原则： ①原料价廉，原理正确②路线简捷，便于操作，条件适宜③易于分离，产率高 3．解题思路： ①剖析要合成的物质(目标分子)，选择原料，路线(正向、逆向思维，结合题给信息) ②合理的合成路线由什么基本反应完全，目标分子骨架 ③目标分子中官能团引入 （1）合成原则：原料价廉，原理正确，途径简便，便于操作，条件适宜，易于分离。 （2）思路：将原料与产物的结构进行对比，一比碳干的变化，二比官能团的差异。 ①根据合成过程的反应类型，所带官能团性质及题干中所给的有关知识和信息，审题分析，理顺基本途径。 ②根据所给原料，反应规律，官能团引入、转换等特点找出突破点。 ③综合分析，寻找并设计最佳方案。 掌握正确的思维方法。 有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。 (3)方法指导：找解题的“突破口”的一般方法是： a.找已知条件最多的地方，信息量最大的； b.寻找最特殊的——特殊物质、特殊的反应条件、特殊颜色等等； c.特殊的分子式，这种分子式只能有一种结构； d.如果不能直接推断某物质，可以假设几种可能，认真小心去论证，看是否完全符合题意。 4、有机合成的常用方法 (1)官能团的引入： 引入官能团 有关反应 _______________________ 烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解,葡萄糖分解 _______________________ 烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成，(醇与HX取代) _______________________ 某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢 醛基-CHO _______________________ 羧基-COOH _______________________ 酯基-COO- _______________________ 其中苯环上引入基团的方法： (2)官能团的消除 ①通过加成消除不饱和键； 如CH2＝CH2 ＋ H2 CH3CH3 ②通过消去或氧化或酯化消除羟基（—OH）； 通过消去、氧化可消除－OH。如CH3CH2OHCH2＝CH2↑ ＋ H2O 、 _______________________③通过加成或氧化等消除醛基（—CHO）。 _______________________④通过水解反应消除—COO—。 如CH3COOC2H5＋ H2O CH3COOH ＋ C2H5OH。 (3)官能团的转化 根据合成需要（有时题目信息中会明示某些衍变途径），可进行有机物的官能团转化，以使中间产物向产物递进。常见的有三种方式： ①利用官能团的衍变关系进行衍变，如RCH2OH→醛→羧酸。 ②通过某种化学途径使一个官能团变为两个。 如CH3CH2OH→HOCH2CH2OH。 ③通过某种手段，改变官能团的位置。 (4)官能团的保护 如双键，酚羟基等在转化中的保护。 含有多个官能团的有机物在进行反应时，非目标官能团也可能受到影响。此时需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，反应后再转化复原。如—OH保护过程： (5)碳链的增减, 一般会以信息形式给出 ①增长：有机合成中碳链的增长 如信息： 2CH3CH2Br +2Na CH3CH2CH2CH3 +2NaBr 另：常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。 ②变短：如烃的裂化，某些烃（如苯的同系物、烯烃）的氧化，羧酸盐脱羧反应等。 O 如 R1CH=CR2 Zn / H2O R1CHO + R2 C R3 R3 O3 即学即练 化合物Z是一种药物合成中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A．与足量加成后的产物中含有2个手性碳原子 B．可用酸性高锰酸钾溶液检验Y中是否含有X C．Y→Z发生取代反应，有生成 D．等物质的量的Y、Z分别与足量溶液反应，Y消耗的量更多 1、 官能团的转化 官能团的转化引起的物质衍变关系如图 实践应用 有机合成需选择合理的反应条件和合成路线。下列途径不能达到目的的是 A． B． C． D． 2、 官能团的保护 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转变为—ONa保护起来，待氧化其他基团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，待氧化其他基团后再利用消去反应将其转变为碳碳双键。 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： ③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 (4)通过某种化学途径增加官能团的个数 CH3CH2OHCH2===CH2Cl—CH2—CH2—ClHOCH2—CH2OH。 (5)通过不同的反应，改变官能团的位置 实践应用 高分子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．中都是杂化 B．高分子水解可得到和 C．高分子中存在氢键 D．高分子的合成过程中进行了官能团保护 考点一 官能团的转化 【例1】请设计合理方案用合成_______________________(无机试剂任选，用反应流程图表示，并注明反应条件)。 提示：。 【变式1-1】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．Q分子中含有2种含氧官能团 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．N分子中不含手性碳原子 【变式1-2】不饱和聚酯(UP)是生产复合材料“玻璃钢”的基本树脂材料。合成UP的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 已知：UP为。 A．一定条件下，UP可与硫酸或NaOH溶液反应 B．丙、丁的分子式分别为、 C．单体1、2、3经缩聚反应制得UP D．甲→丙的过程中，涉及的反应类型有加成反应、取代反应 考点二 官能团的保护 【例2】莫沙必利(K，分子式为)是一种胃动力药，其合成路线如下： 已知：①+RNH2→ ②+R3NH2→(为烃基，、为烃基或H) ③ 回答下列问题： (1)B的结构简式为_______________________。 (2)C→D的化学方程式为_______________________。 (3)反应中涉及到两种官能团的保护，分别为_______________________和_______________________(填官能团名称)。 (4)符合下列条件的I同分异构体有_______________________种(不考虑立体异构)。 ①红外光谱显示有酚羟基、无N—H键 ②苯环上只有两个处于对位的取代基，且无N—F键 (5)F与J的反应类型为_______________________。 (6)依据G→H→I步骤，可设计脯氨酸(N)的合成路线如下。则M、N的结构简式分别为_______________________、_______________________。 【变式2-1】有机化合物J具有一定的抑菌活性，合成路线如下： 已知：ⅰ. ⅱ. ⅲ. 下列说法正确的是_______________________（填序号）。 a．B与D互为同系物        b．J分子中含有2个手性碳原子 c．H→I的过程中，—CN被还原    d．H→J的过程中，乙二醇起到保护官能团的作用 基础达标 1．氟他胺是一种抗肿瘤药，其合成部分流程如下。已知吡啶是一种有机碱。下列说法正确的是 A．丙与足量加成后的产物含3个手性碳 B．甲属于脂肪烃的衍生物 C．乙不能发生还原反应 D．吡啶能提高丙的产率 2．我国研究人员利用手性催化剂Bis(Salen)Al合成了具有优良生物相容性的PLGA。下列叙述正确的是 A．该反应为缩聚反应 B．(R)-MeG分子中所有碳原子共平面 C．聚合反应过程中，a键发生断裂 D．PLGA在碱性条件下彻底水解生成两种化合物 3．以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下，下列说法错误的是 A．M系统命名为2-甲基丙醛 B．用酸性溶液可鉴别N和Q C．P→Q过程中有生成 D．若M＋X→N原子利用率为100％，则X是甲醛 4．由为原料制取，需要经过的反应为 A．加成——消去——取代 B．消去——加成——取代 C．消去——取代——加成 D．取代——消去——加成 5．新材料的发明与制造，推动着人类社会的进步和发展。下列属于有机高分子材料的是 A．制作航天服的聚酯纤维 B．氮化硼陶瓷基复合材料 C．制作半导体材料的硅 D．制作深潜器的特种钛合金 综合应用 6．化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表达错误的是 A．用电子式表示的形成过程： B．溶于溶液： C．用电子云轮廓图表示键的形成： D．由苯乙烯和1，3-丁二烯共聚制备丁苯橡胶： 7．化合物Z是合成药物艾氟康唑的中间体，下列说法错误的是 A．X分子含3种官能团 B．Y分子存在对映异构现象 C．Z可以发生加聚反应 D．Z有7种处于不同化学环境的氢原子 8．以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下，下列说法正确的是 A．用溴水可鉴别M和Q B．若M+X→N原子利用率为100%，则X是甲醛 C．P可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应 D．P→Q过程中有CH3COOH生成 9．Beckmann重排是酮肟在一定条件下生成酰胺的反应，机理中与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上，具体反应历程如图所示。 已知：R、R′代表烷基。下列说法正确的是 A．物质I中碳原子和氮原子均为杂化 B．物质VII不能和NaOH溶液反应 C．在该反应过程中作催化剂 D．发生上述反应生成 10．二元酸酯和金属钠在乙醚或二甲苯中，在纯氮气流存在下剧烈搅拌和回流，发生反应得到-羟基环酮(c)，进一步还原可得到环烃(d)。反应机理如图： 已知：索烃(由两个或多个互锁环状分子构成的机械互锁分子)可表示为。 下列说法正确的是 A．a极易溶于水 B．a、c、d均属于烃类 C．通过该反应机理，可形成索烃 D．在作催化剂时，可被氧气氧化为醛 拓展培优 11．化合物M是一种药物中间体，实验室由芳香化合物A制备M的一种合成路线如下图所示： 已知：①RC≡CH；②。 回答下列问题： (1)A的化学名称为_______________________；B中所含官能团的名称为_______________________。 (2)D的结构简式为_______________________。 (3)由生成的化学方程式为_______________________。 (4)G生成过程中加入的作用为_______________________。 (5)同时满足下列条件的G的同分异构体有_______________________种(不考虑立体异构)。 ①苯环上连有2个取代基；②能与溶液发生显色反应且能发生银镜反应 其中核磁共振氢谱中有5组吸收峰的结构简式为_______________________。 12．左旋多巴(化合物A)是目前治疗帕金森病最有效的药物，为进一步提高其药效和降低毒副作用，通过化学修饰制备其衍生物(化合物H)的合成路线如下[其中，表示由纸面朝外伸展的共价键，—Boc代表—COOC(CH3)3]： 回答下列问题： (1)①的化学方程式为_______________________，该反应类型为_______________________。 (2)上述合成路线中涉及官能团的保护，其中②、③依次保护的官能团名称为_______________________、_______________________。 (3)④分两步进行，第一步反应生成E-，CF3COO-和有机分子X，第二步用酸调节pH时E-转化为E，若pH调节过低，E能转化为E+。X的化学名称为_______________________；E+的结构简式为_______________________。 (4)化合物H的碳原子轨道杂化类型有_______________________；TFA是CF3COOH的英文缩写，TFA的酸性强于CH3COOH，从物质结构的角度分析，原因是_______________________。 (5)右旋多巴与左旋多巴(化合物A)是互为镜像的手性异构体，下列结构简式中表示右旋多巴的是_______________________(填标号)。 a．    b． c．   d． 13．阿来替尼（Alectinib）是2018年9月在中国、美国、欧盟同时被批准使用的“肺癌最强靶向药”，它能有效控制肺癌转移，有效率达100%。其最新中国专利合成路线如下 （提示：Et基为乙基） 请回答： (1)化合物B的含氧官能团的名称_______________________。 (2)下列说法正确的是______。 A．由转化为的过程中，有一步骤是水解反应 B．则化合物的分子式是 C．化合物D为既有弱酸性又有弱碱性的两性氧化物 D．化合物转化为化合物的目的是保护官能团 (3)化合物与反应生成化合物和_______________________。 (4)三氟甲基磺酸䣷常用于磺酸酯类合成，写出化合物与生成Alectinib反应的方程式：_______________________。 (5)写出满足下列条件的同分异构体的结构简式_______________________。 ①分子中含有1个苯环，2个羟基； ②有5种不同化学环境的氢原子。 (6)像化合物A一样的结构称为吲哚环结构，以下步骤可合成吲哚环结构： 结合以上相关信息，利用硝基苯、1-丙醇设计合成路线（无机试剂任用，合成路线例见本题题干）：_______________________。 14．阿莫西林是一种最常用的半合成青霉素类广谱β-内酰胺类抗生素，某研究小组按下列路 线合成： 已知: 请回答： （1）B 的结构简式为_______________________。 （2）下列说法正确的是_______________________。 A 化合物 B 的官能团是醛基    B 反应①的目的是为了保护酚羟基 C 化合物 D 能发生消去反应D 阿莫西林的分子式是 C16H19N3O5S （3）写出第⑨步反应的化学反应方程式_______________________。 （4）设计以为原料制备水杨酸（）的合成路线 （用流程图表示，无机试剂任选）_______________________。 （5）写出同时符合下列条件的 F 的所有同分异构体的结构简式_______________________。 ①分子中有苯环且是苯环的对位二取代物 ②分子中含有硝基且不与苯环直接相连 ③分子不与金属钠反应放出氢气 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $