3.5 有机合成 第2课时（分层作业）化学人教版选择性必修3

第五节 有机合成 第2课时 有机合成路线的设计与实施 分层作业 1．以为基本原料合成，下列合成路线最合理的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．中碳碳双键和醇羟基均易被氧气氧化，最终得不到，故A错误； B．与溴单质发生加成反应得到，碱性水解得到： ， 催化氧化得到： ， 再氧化得到 ，而 不能在浓硫酸作用下生成碳碳双键，故B错误； C．与水发生加成反应得到N： 或，N经催化氧化得到 或 ，其中羰基最终不能转化成碳碳双键，故C错误； D．与HCl发生加成反应得到N： 或，N发生催化氧化反应其中醇羟基被氧化成醛基，继续被氧化醛基转化成羧基，然后在氢氧化钠醇溶液中发生氯原子的消去反应生成碳碳双键，再经酸化得到产物，故D正确； 故选：D。 2．下列有机合成路线设计合理的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，氧化醛基的同时也会氧化碳碳双键，A错误； B．第一步反应，催化剂条件下取代的是苯环上的氢原子，取代侧链上的氢原子应该是光照条件，B错误； C．第二步反应，卤代烃的消去反应需要氢氧化钠醇溶液加热，C错误； D．第一步丙炔与水加成反应生成的烯醇不稳定转化为丙酮，第二步反应丙酮与氢气加成得到2-丙醇，D正确； 故选D。 3．工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯：，下列反应①~⑥是其合成过程，其中某些反应条件及部分反应物或生成物未注明）。 回答下列问题： （1）有机物A的结构简式为 。 （2）反应②的化学方程式是： 。 （3）试剂x是 ，反应⑥的反应类型是 反应。 （4）反应⑤的化学方程式是： 。 （5）合成路线中设计③、⑤两步反应的目的是 。 【答案】 酸性KMnO4溶液 酯化 保护酚羟基，使之不被氧化 【解析】试题分析：反应①是甲苯与Cl2的取代反应，可知A是卤代烃，从反应②的产物可知反应②是一个卤代烃的水解反应，可推出有机物A为．反应⑥是与C2H5OH的反应生成对羟基苯甲酸乙酯（），说明反应⑥是酯化反应；那么反应④是引入-COOH的反应，则试剂X是高锰酸钾溶液，从④是氧化反应知，反应③和⑤的目的是保护酚羟基，防止被氧化。 解析：（1）反应①是甲苯与Cl2的取代反应，可知A是卤代烃，从反应②的产物可知反应②是一个卤代烃的水解反应，可推出有机物A为； （2）水解为的反应方程式为 （3）④甲基氧化为羧基，所以反应④为氧化反应，X是酸性KMnO4溶液； 反应⑥是与C2H5OH的反应生成对羟基苯甲酸乙酯（），说明反应⑥是酯化反应； （4）反应⑤是与HI反应生成与CH3I，反应方程式为：+HI→+CH3I （5）由于甲基要氧化为羧基，而酚羟基也比较容易被氧化，反应③和⑤的目的是：保护酚羟基，防止被氧化。 4．化合物E是香料、染料的中间体，一种合成路线如下。 回答下列问题。 （1）A中官能团名称为 ，②的反应类型是 。1molA与NaOH热溶液充分反应，消耗NaOH的物质的量为 mol。 （2）反应④的化学方程式 。D与乙二醇反应产生聚酯的方程式 。 （3）写出与D互为同分异构体的含酯基的化合物的结构简式(2个) 。 （4）写出以乙烯为原料(其他原料任选)制取丁二酸()的合成路线。合成路线常用的表示方式为： 。 【答案】（1）碳氯键、羧基 取代反应 2 （2） （3）、 （4） 【解析】（1）A中官能团名称为羧基和碳氯键，反应②为NaCN中氰根取代了Cl原子，所以②的反应类型是取代反应。A中氯和羧基都可以与NaOH反应，1molA与NaOH热溶液充分反应，消耗NaOH的物质的量为2mol。 （2）反应④的化学方程式是丙二酸和乙醇发生酯化反应，,D与乙二醇反应产生聚酯的方程式； （3）写出与D互为同分异构体的含酯基的化合物的结构简式为、； （4）写出以乙烯为原料(其他原料任选)制取丁二酸()的合成路线。合成路线常用的表示方式为：。 5．苯甲酸甲酯常用于调配香精。以苯为原料制备苯甲酸甲酯的流程如图所示： 回答下列问题： （1）B的化学名称是 ；G中含氧官能团的名称是 。 （2）A→B、E→F 的反应类型依次是 、 。 （3）B→C、F→G 的反应试剂和条件依次是 、 。 （4）写出 D→E的化学方程式： 。 （5）B的二氯代物有 种。 【答案】（1）甲苯 酯基 （2）取代反应 氧化反应 （3）氯气、光照 甲醇、浓硫酸/加热 （4） （5）10 【分析】苯发生取代反应生成甲苯，B发生取代反应生成C，C发生水解（取代）反应生成D，D发生催化氧化生成E，E进一步氧化生成F，F和甲醇发生酯化反应生成G，据此解答。 【解析】（1）B的化学名称是甲苯；G中含氧官能团的名称是酯基。 （2）A→B为苯发生取代反应生成甲苯，E→F为E进一步发生氧化反应生成F。 （3）B→C为甲苯和氯气在光照条件下生成C，F→G为F和甲醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成G。 （4）D→E为D催化氧化生成E，化学方程式。 （5）B的二氯代物有2个Cl位于侧链上有1种，1个Cl位于侧链，有3种结构；2个Cl位于苯环上有6种结构[邻邻、间间、对邻、对间、邻间（1）、邻间（2）]，故共10种。 6．有机化合物在生产生活中应用广泛，几种常见有机物的转化关系如下： 回答下列问题： （1）聚合物P的链节为 。 （2）确定乙醇分子的相对分子质量，可采用的现代仪器分析方法是___________(填标号)。 A．质谱 B．红外光谱 C．核磁共振氢谱 D．X射线衍射 （3）①的化学方程式为 。 （4）E可发生银镜反应，②的化学方程式为 。 （5）乙醇能与水任意比互溶的主要原因为 。 （6）乙醇也可通过F与LiAlH4制取。 ①LiAlH4的晶体类型为 。 ②Al属于 区元素，基态Al原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图呈 。 ③键角∠C—C—O：F 乙醇(填“>”“<”或“=”)。 【答案】（1） （2）A （3）CH3CH2Br+NaOH CH2=CH2↑+NaBr+H2O （4）2CH3CH2OH+ O22CH3CHO+2H2O （5）乙醇与水分子之间会形成氢键 （6）离子晶体 p 哑铃形 > 【分析】溴乙烷与醇在碱性情况下发生消去反应生成乙烯，乙烯加聚生成聚合物P，乙烯和水在一定条件下发生加成反应生成乙醇，乙醇催化氧化为E乙醛，乙醛再氧化为F乙酸，乙酸被还原为乙醇。 【解析】（1）乙烯加聚反生成聚乙烯，其链节是。 （2）可用来确定乙醇相对分子质量的分析方法是质谱法，故选A。 （3）溴乙烷与醇在碱性情况下发生消去反应生成乙烯，。 （4）E能发生银镜反应，说明E为乙醛，②的方程式写作：。 （5）乙醇能与水任意比互溶的主要原因是二者分子间能够形成氢键。 （6）①含有离子，其晶体类型为离子晶体。 ②铝的电子排布式是，属于区元素，其基态原子核外电子占据最高能级的轨道呈哑铃形(轨道)。 ③F是乙酸，乙醇的C-C-O键角中，分子中亚甲基碳原子为杂化，孤电子对与成键电子对排斥形成四面体结构，键角较小；乙酸中的C-C-O键角，羧基碳原子为杂化，所有价电子对均为成键电子对，呈平面三角形分布，排斥力较小，故乙酸的键角大于乙醇。 7．工业上用甲苯生产对—羟基苯甲酸乙酯： ，下列反应①—⑥是其合成过程，其中某些反应条件及部分反应物或生成物未注明)。 回答下列问题： （1）反应①的化学方程式为 。 （2）反应③的反应类型是 ，实验室中实现反应④，“试剂X”可选用 ，B中含有官能团有 (写名称)。 （3）B的同分异构体有多种，其中满足下列条件的B的同分异构体有 、 。(写结构简式，任写两种) ①含有苯环，且苯环上只有两个取代基②含有的官能团与B相同 （4）对苯二酚( )与BrCH2CH2CH2Br一定条件下也能发生③的反应，生成新的环状化合物，则该产物的结构简式为 。 （5）某学生将以上合成路线简化为： 你认为是否合理？ (填“是”或“否”)，请说明理由 (若填“是”，此处不用作答)。 【答案】（1） +Cl2 +HCl （2）取代反应 酸性KMnO4溶液 酯基、醚键 （3） （4） 或 （5）否 酚羟基会被酸性KMnO4溶液氧化 【分析】反应①是甲苯与Cl2在铁粉作催化剂的条件下发生苯环上的取代反应，从反应②的产物可知反应②是一个氯代烃的水解反应，可推出①发生对位取代，有机物A为 ，反应③是将酚羟基中氢被甲基取代，反应⑤是羧基与乙醇发生酯化反应生成B为 ，反应⑥将甲氧基又变为酚羟基，反应④是将甲基氧化成羧基的反应，所以试剂X为酸性高锰酸钾溶液，④是氧化反应，反应③和⑥的目的是保护酚羟基，防止被氧化； 【解析】（1）反应①是甲苯与Cl2在铁粉作催化剂的条件下发生苯环上的取代反应，反应的化学方程式为+Cl2 +HCl； （2）反应③是将酚羟基中氢被甲基取代，反应类型是取代反应；反应④是将甲基氧化成羧基的反应，所以试剂X为酸性KMnO4溶液，B为，B中含有官能团有酯基、醚键； （3）满足条件：①含有苯环，且苯环上只有两个取代基②含有的官能团与B相同，同分异构体结构为、； （4）反应③是将酚羟基中氢被甲基取代，对苯二酚()中O-H键断裂，与BrCH2CH2CH2Br中C-Br断裂，一定条件下发生③的反应，生成新的环状化合物，则该产物的结构简式为或； （5）反应③和⑥的目的是保护酚羟基，防止被氧化；某学生的合成路线不合理，因为酚羟基会被酸性KMnO4溶液氧化。 8．按以下步骤可从 合成(部分试剂和反应条件已略去)。 请回答下列问题： （1）F的结构简式为 。 （2）反应①～⑦中属于消去反应的是(填代号) 。 （3）根据反应+Br2，写出在同样条件下CH2=CHCH=CH2与等物质的量Br2发生加成反应的化学方程式： 。 （4）写出第④步C→的化学方程式(有机物写结构简式，注明反应条件) 。 【答案】 ②④ CH2=CH-CH=CH2+Br2CH2BrCH=CHCH2Br +2NaOH+2NaBr+2H2O 【分析】 与氢气发生加成反应生成A，A为 ，A在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成B，则B为 ，B与溴发生加成反应生成C，则C为 ，C在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成D（ ），D与溴发生1，4-加成生成E，E与氢气发生加成反应生成F，F为 ，F在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成G，据此回答； 【解析】（1）由上述分析可知F为 ； （2）据分析知,反应②④属于消去反应； （3）根据反应 ，可知同样条件下CH2=CH-CH=CH2与等物质的量Br2发生1,4-加成反应，则化学方程式为：CH2=CH-CH=CH2+Br2CH2BrCH=CHCH2Br； （4）第④步的反应为 在NaOH醇溶液、加热下的消去反应，生成 、NaBr和H2O，化学方程式为：+2NaOH+2NaBr+2H2O。 9．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。 10．由芳香烃A(分子式为C7H8)制备香料甲和重要的医药中间体乙，其合成路线如下： （1）A的名称是 ，其核磁共振氢谱峰面积为 。 （2）①、④的反应类型依次是 、 。 （3）写出下列化学方程式(注明反应条件) 反应③ 。 反应⑤ 。 反应⑦ 。 （4）反应⑥中－SO3H取代苯环上的H，反应⑧中H取代苯环上的－SO3H ，原因是 。 （5）医药中间体乙含有的含氧官能闭名称为 。已知－NH2可被氧化，从E到医药中间体乙需经过一系列反应，先发生 (填“氧化反应或“还原反应”)。 【答案】 甲苯 3：2：2：1 取代反应 加成反应 2+O22+2H2O +CH3COOH→+H2O +HNO3→+H2O 定位，使⑦反应－NO2 取代反应只取代苯环甲基邻位的氢 羧基 氧化反应 【分析】A的分子式为C7H8，是芳香烃说明含有苯环，则还有甲基，A为甲苯，结构简式为，反应①是甲基上的H原子被Cl原子取代，则B为，反应②是NaOH溶液加热下发生水解反应生成C为，反应③是醇催化氧化为醛，反应④是苯甲醛和HCCl3发生加成反应，反应⑤是羟基和乙酸发生酯化反应，则试剂a是CH3CHOOH；甲苯和浓硫酸在加热下发生取代反应生成D为，反应⑦为硝基取代甲苯邻位的H原子； 【解析】（1）A的名称是甲苯，结构简式为：，核磁共振氢谱峰面积为3：2：2：1； （2）①是甲基上的H原子被Cl原子取代，反应类型是：取代反应，④是苯甲醛和HCCl3发生加成反应，反应类型是加成反应； （3） 反应③是醇催化氧化为醛，化学方程式：2+O22+2H2O； 反应⑤是羟基和乙酸发生酯化反应，化学方程式：+CH3COOH→+H2O； 反应⑦为硝基取代甲苯邻位的H原子，化学方程式：+HNO3→+H2O； （4）反应⑥中－SO3H取代苯环上的H，反应⑧中H取代苯环上的－SO3H ，原因是定位，使⑦反应－NO2 取代反应只取代苯环甲基邻位的氢； （5）医药中间体乙含有的含氧官能闭名称为羧基；由于－NH2可被氧化，则应先将苯上的甲基经酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基，即先发生氧化反应。 11．某烷烃在氧气中充分燃烧后，生成气体为，且的核磁共振氢谱中有两组峰，且峰面积之比为，物质中一个分子中含有两个氯原子，该分子中只有一种化学环境氢原子；该物质存在以下物质转换关系： 已知：① ② 请回答下列问题： （1）物质A的分子式： ，物质A的系统命名： 。 （2）B中官能团的名称： ；反应A→B的反应类型： 。 （3）D的结构简式： 。 （4）写出由B生成C的化学方程式： 。写出由C与D反应生成E的化学方程式： 。 （5）已知有多种同分异构体，符合碳原子的杂化有和两种类型的同分异构体有 种，其中一氯取代物只有2种的结构简式为 。 【答案】（1） 2，3-二甲基丁烷 （2）碳氯键或氯原子 取代反应 （3） （4）+2NaOH+2NaCl+2H2O （5）7 和 【分析】 烷烃在氧气中充分燃烧后，生成气体为，说明含碳原子1.2mol，则A的分子式为C6H14，的核磁共振氢谱中有两组峰，且峰面积之比为，说明A的结构中含两种H且两种H的数目分别为12个和2个，则A的结构简式为；物质是A的二氯代物，B分子中只有一种化学环境氢原子，则B的结构简式为；B与氢氧化钠溶液的醇溶液在加热的条件下生成C，则C为，C与D在一定条件下反应生成E，结合已知信息②知，D为CH2=CH2。 【解析】（1） 结合分析知，物质A的分子式：C6H14，其结构简式为，物质A的系统命名为2，3-二甲基丁烷。 （2） B的结构简式为，B中官能团的名称：碳氯键或氯原子；反应A→B发生烷烃的氯代反应，属于取代反应。 （3）结合分析知，D为乙烯，结构简式：CH2=CH2。 （4） B→C发生氯代烃的消去反应，化学方程式为：+2NaOH+2NaCl+2H2O 。结合已知信息②知，与乙烯反应生成，这一步的化学方程式：。 （5）的分子式为C6H10，其同分异构体结构中碳原子的杂化有和两种类型，说明含碳碳三键，符合题意的同分异构体有以下7种：、、、、、、，其中一氯取代物只有2种(说明含两种H)的结构简式为和。 12．查尔酮是一种能制备抗炎药物的化工原料。其中一种合成路线如下：    （1）B的名称为 ；查尔酮含有的含氧官能团名称是 。 （2）A→B的反应类型是 ；C的结构简式为 。 （3）写出E→F的化学方程式 。 （4）F的同分异构体中，含有  结构且水解产物为芳香醇的酯共有种 ，其中核磁共振氢谱吸收峰最少的分子结构简式为 。 （5）已知：  。参照上述流程，以CH2=CH－CH3为原料合成   ，设计最简合成路线。 【答案】 苯乙烯 羰基 加成反应      +     8   或   CH2=CH－CH3 CH3-CHOH－CH3     【分析】A的分子式为C6H6，结合B的结构简式可知A为苯(  )；A与乙炔加成生成B(  )，B与氯化氢发生加成反应生成卤代烃C，C在碱性条件下水解生成醇D，D催化氧化生成E，根据F的结构可知，E为  ，则D为  ，C为  ，据此分析解答。 【解析】（1）根据上述分析，B为  ，名称为苯乙烯；查尔酮(  )含有的含氧官能团为羰基，故答案为苯乙烯；羰基； （2）A→B为苯与乙炔的加成反应；C的结构简式为，故答案为加成反应；  ； （3）E→F为  和  的加成反应，反应的化学方程式为  +    ，故答案为  +    ； （4）F为  ，其同分异构体中含有  结构且水解产物为芳香醇，其芳香醇可能为  、  、邻甲基苯甲醇、间甲基苯甲醇、对甲基苯甲醇、苯甲醇(甲基在另一苯环上有3种结构)，因此F的同分异构体共有8种，其中核磁共振氢谱吸收峰最少的分子为  或  ，故答案为8；  或  ； （5）以CH2=CH－CH3为原料合成   ，根据信息  ，需要首先合成  ，因此合成路线为：CH2=CH－CH3 CH3-CHOH－CH3    ，故答案为CH2=CH－CH3 CH3-CHOH－CH3    。 13．某链烃A在一定条件下可发生如下转化。 已知：ⅰ． A的相对分子质量为84，其核磁共振氢谱只有一组峰。 ⅱ． D1、D2互为同分异构体，且D2的核磁共振氢谱只有两组峰，E1、E2也互为同分异构体。 （1）D1中所含官能团的名称为 。 （2）E2的结构简式为 。 （3）写出A在一定条件下发生加聚反应的化学方程式 。 （4）写出反应②的化学方程式 。 （5）下列物质与A以任意比例混合，若总物质的量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变的是 ；若总质量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变的 (填序号)。 a．C6H14 b．C7H8 c．C8H8 d．C7H14 （6）已知：苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下： (R′、R表示烷基或氢原子) 现有苯的同系物甲和乙，甲比A多三个碳原子，乙比A多四个碳原子。甲的一氯代物只有两种，则甲的名称为 (系统命名法)；乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸，则乙可能的结构有 种。 【答案】（1）碳碳双键、碳溴键 （2） （3） （4） （5）b d （6）1，3，5—三甲苯 9 【分析】A的相对分子质量为84，=6，可推断分子式为C6H12，又由于其核磁共振氢谱只有一种氢，且A与氯气反应的产物能发生消去反应生成C6H10，故A为。则题中所示转化过程为：A与氯气发生加成反应生成B: ；D2的核磁共振氢谱只有两组峰，则B消去得C：，C经反应③与Br21:1发生加成反应生成D1：，再经反应⑤水解为E1：；根据E1、E2互为同分异构体，可推断：C经反应④与Br21:1发生加成反应生成D2：，再水解为E2：。依据以上推导，结合相关有机知识，可解各小题。 【解析】（1）由分析知：D1：，所含官能团的名称为碳碳双键、碳溴键； （2）由分析知：E2：； （3）A含碳碳双键，在一定条件下能发生加聚反应，化学方程式为：。 （4）反应②是在NaOH的醇溶液中加热发生的消去反应，化学方程式为：。 （5）烃燃烧反应的化学方程式可以表示为：，完全燃烧时消耗氧气的量为 9； a．的燃烧反应：，消耗氧气的量为9.5； b．的燃烧反应：，消耗氧气的量为 9； c．的燃烧反应：，消耗氧气的量为 10； d．的燃烧反应：，消耗氧气的量为 10.5； 能与A以任意比混合，总物质的量一定时，充分燃烧消耗氧气的量不变的烃，b项符合； 若总质量一定时，充分燃烧消耗氧气的量不变，两种烃的最简式相同，符合是d。 （6）苯的同系物甲和乙，甲比A多三个碳原子，乙比A多四个碳原子，则甲的分子式为，乙的分子式为，甲的一氯代物只有两种，则甲的结构简式为：，系统命名法为：1，3，5—三甲苯；若苯的同系物乙()能被氧化生成分子式为为的芳香酸(二元酸)，说明苯环上有两个侧链，可能是两个乙基，也可能是一个甲基和一个正丙基，或一个甲基和一个异丙基，两个侧链在苯环上的相对位置又有邻、间、对三种，故乙的结构共有9种。 14．聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA，结构简式为)可用于制作超薄镜片，其合成路线如下(加料顺序、反应条件略) 已知：反应⑤⑦均为加聚反应。 （1）A的名称为 。 （2）下列反应的反应类型：① ，④ 。 （3）C在Cu催化、加热条件被氧化为D，写出该反应的化学方程式： 。 （4）E的分子式为 ，F中官能团的名称为 。 （5）反应⑥的化学方程式为 。 （6）佩戴隐形眼镜最好常滴“人工眼泪”以滋润眼球，有一种“人工眼泪”的成分是聚乙烯醇()。 (ⅰ)根据用途推测聚乙烯醇可能具有的物理性质： (写出一条即可)。 (ⅱ)已知乙烯醇()不稳定，以乙炔()为原料(其他无机原料任选)，利用反应②的原理合成聚乙烯醇。基于你设计的合成路线，最后一步反应中，有机反应物的结构简式为 。 【答案】（1）丙烷 （2）取代反应 加成反应 （3）2+O2+2H2O （4）C4H7NO 碳碳双键、羧基 （5）+HOCH2CH2OH+H2O （6）易溶于水 【分析】 由C的结构简式，结合A、B的分子式，逆推可知B为CH3CHClCH3、A为CH3CH2CH3，C发生氧化反应生成D，D与HCN发生加成反应生成E，已知：反应⑤⑦均为加聚反应，则F中含碳碳双键，F结构简式为，HEMA结构简式为，F与乙二醇发生酯化反应生成H为，H发生加聚反应生成HEMA。 【解析】（1）A为CH3CH2CH3，A的名称为丙烷； （2）B为CH3CHClCH3、A为CH3CH2CH3，A中氢发生取代反应引入氯原子，①为取代反应；D与HCN发生加成反应生成E，④的反应类型是加成反应； （3） C中羟基催化氧化生成羰基得到D：2+O2+2H2O； （4） 由图，E的分子式为C4H7NO，F结构简式为，F中官能团的名称为碳碳双键、羧基； （5） 由分析，F与乙二醇发生酯化反应生成H为，反应为：+HOCH2CH2OH+H2O； （6）(i)根据聚乙烯醇能滋润眼球，推测聚乙烯醇可能具有的物理性质是：易溶于水； (ii)以乙炔(HC≡CH)制取聚乙烯醇，乙炔和HCl发生加成反应生成氯乙烯，氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯，聚氯乙烯发生水解反应生成聚乙烯醇，其合成路线为，最后一步反应中，有机反应物的结构简式为。 15．克立硼罗是一种用于治疗特异性皮炎的药物，它的一种合成路线如下图所示： （1）化合物A中的含氧官能团名称为 ，化合物B的分子式为 。 （2）反应④的化学反应类型为 。 （3）写出反应⑤的化学方程式 。 （4）同时满足下列条件的化合物B的同分异构体有 种(不考虑立体异构)，写出其中核磁共振氢谱中峰面积比为3∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式 。 ⅰ．能与溶液发生显色反应；ⅱ．能与反应；ⅲ．苯环上有两个取代基 （5）关于上述路线中的相关物质及转化。下列说法正确的有___________(填字母)。 A．反应①的原子利用率为100％ B．反应②过程中加入适量可以提高转化率 C．反应③过程中存在碳原子杂化方式的改变 D．化合物E能与水分子形成分子间氢键，故化合物E极易溶于水 （6）以乙烯为唯一有机原料，参考上述信息，合成。基于你设计的合成路线，回答下列问题： (a)最后一步反应中，有机反应物为 。 (b)相关步骤涉及到卤代烃制醇反应，其化学方程式为 。 【答案】（1）羟基、醛基 或 （2）还原反应 （3）+ClCH2OCH3+HCl （4）12 （5）BC （6）、OHC—CHO 【分析】 化合物A与乙二醇反应生成B；物质B与发生取代反应得到C；C再HCl条件下生成醛基；物质D中醛基在NaBH4还原下生成羟基；E与ClCH2OCH3发生取代反应生成F；F经过一系列反应得到G，据此回答问题； 【解析】（1） 化合物A的结构简式为，其中含氧官能团名称为羟基、醛基；化合物B的结构为，其分子式为或。 （2）反应④中，物质D的醛基在NaBH4还原下生成羟基，因此化学反应类型为还原反应。 （3） 反应⑤中，与ClCH2OCH3发生取代反应生成和HCl，化学方程式为+ClCH2OCH3+HCl。 （4） 化合物B为，它的同分异构体要符合以下条件：ⅰ．能与溶液发生显色反应，则含有酚羟基，ⅱ．能与反应，则含羧基；ⅲ．苯环上有两个取代基，两个取代基可为-OH与、-OH与、-OH与、-OH与，每种组合又可分别位于苯环的邻、间、对3个位置，因此符合条件的同分异构体有12种；写出其中核磁共振氢谱中峰面积比为3∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为。 （5） A．反应①中，与乙二醇反应生成和水，因此原子利用率不为100％，A错误； B．反应②过程中生成HF，能与HF反应，使得HF浓度减小，平衡正向移动，转化率提高，B正确； C．反应③过程中生成醛基，碳原子杂化方式由sp3转化为sp2，C正确； D．化合物E含有羟基，能与水分子形成分子间氢键，但化合物E含有2个苯环，苯环是憎水基团，憎水基团所占空间较大，因此化合物E不易溶于水，D错误； （6） 参考上述信息，使用逆合成分析法，与HOCH2CH2OH反应合成，HOCH2CH2OH与氧气在催化剂作用下生成， CH2BrCH2Br与NaOH溶液加热可得HOCH2CH2OH，CH2=CH2与Br2发生加成反应可得CH2BrCH2Br， (a)根据分析，最后一步反应中，与OHC—CHO反应生成。 (b) CH2BrCH2Br与NaOH溶液加热可得HOCH2CH2OH，其化学方程式为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第五节 有机合成 第2课时 有机合成路线的设计与实施 分层作业 A 基础达标题 OH为基本原料合成 COOH,下列合成路线最合理的是 OH-→K→ ◇COOH B -OHBs→XNo0→YoC→Z会→M*黄 A A -OH-→NoC→P→Q ◇COH -OH8→Lc→Hoo@m A 2. 下列有机合成路线设计合理的是 02/Cu H OH △ CHO- KMnOa CH; Cl2 NaOH(aq) B CH2CI CHOH FeCl C.CH,CH-CH CH,-C>CH,CICHCICH CH,-H >CH,CCICH=CH, O OH P. HO/催化剂 H2 CH,C=CH CHCCH3 →CH CHCH △ 一定条件 3.工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯：H0 C0OC2H5,下列反应①⑥是其合成过程，其中某些反 应条件及部分反应物或生成物未注明)。 CH3 CHa CH3 COOH COOH COOC2Hs Cl2,Fe CH3l A 一定条件下 试剂x H C2HsOH ① ② ④ ⑤ ⑥ OH OCH3 OCH3 OH OH 回答下列问题： (1)有机物A的结构简式为 (2)反应②的化学方程式是： (3)试剂x是」 反应⑥的反应类型是 反应。 (4)反应⑤的化学方程式是： 1/8 函学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 (5)合成路线中设计③、⑤两步反应的目的是 4.化合物E是香料、染料的中间体，一种合成路线如下。 a2CO3 NaCN COONa COOH COOC2Hs CICH,COOH- →CICH,COONa H →HC →HC →HC ① ② CN③ COOH④ COOC,H 囚 回 @ 回 回 回答下列问题。 (1)A中官能团名称为， ②的反应类型是。1molA与NaOH热溶液充分反应，消耗NaOH 的物质的量为mol。 (2)反应④的化学方程式。D与乙二醇反应产生聚酯的方程式 (3)写出与D互为同分异构体的含酯基的化合物的结构简式(2个)一： CH2COOH (4)写出以乙烯为原料（其他原料任选）制取丁二酸( )的合成路线。合成路线常用的表示方 CH,COOH 式为：A反应物 反应条件B 反应物 反应条件目标产物 5.苯甲酸甲酯常用于调配香精。以苯为原料制备苯甲酸甲酯的流程如图所示： CHCI CH3 CH,CI NaOH/水 CH,OH 2/Cu CHO △ D 催 E 02 剂1 COOH OCH3 G 回答下列问题： (1)B的化学名称是；G中含氧官能团的名称是 (2)A→B、E→F的反应类型依次是 (3)B→C、F→G的反应试剂和条件依次是」 (4)写出D一E的化学方程式： 0 (5)B的二氯代物有 种。 6.有机化合物在生产生活中应用广泛，几种常见有机物的转化关系如下： LiAIH ①D ② CH,CH,Br→CH,=CH,→CH,CH,OH →E》F 聚合物P 回答下列问题： (1)聚合物P的链节为 (2)确定乙醇分子的相对分子质量，可采用的现代仪器分析方法是 (填标号) 2/8 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 A.质谱 B.红外光谱 C.核磁共振氢谱 D.X射线衍射 (3)①的化学方程式为 0 (4)E可发生银镜反应，②的化学方程式为 (5)乙醇能与水任意比互溶的主要原因为」 (6)乙醇也可通过F与LiAH4制取。 ①LiAH4的晶体类型为. ②A1属于 区元素，基态A1原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图呈 ③键角∠CCO:F」】 乙醇（填“>“<”或“=”）。 7.工业上用甲苯生产对一羟基苯甲酸乙酯：HO COOC,H,下列反应①⑥是其合成过程， 其中某些反应条件及部分反应物或生成物未注明)。 CH3 CH: CH COOH COOC,Hs 一定条件 试剂X C,HOH HⅡ A →B 催化剂① ② ③ ④ ⑤ ⑥ OH OCH: OH 回答下列问题： (1)反应①的化学方程式为 (2)反应③的反应类型是，实验室中实现反应④，“试剂X”可选用，B中含有官能团有_（写 名称)。 (3)B的同分异构体有多种，其中满足下列条件的B的同分异构体有一、一。（写结构简式，任写 两种) ①含有苯环，且苯环上只有两个取代基②含有的官能团与B相同 (4)对苯二酚(HO OH)与BrCH2CH2CHBr一定条件下也能发生③的反应，生成新的环状 化合物，则该产物的结构简式为一。 (5)某学生将以上合成路线简化为： CH CH COOH COOC2Hs Cl2 一定条件 试剂X C2HsOH A 催化剂① ② ③ ④ OH OH OH 你认为是否合理？ (填“是”或“否)，请说明理由（若填“是”，此处不用作答）。 8.按以下步骤可从HO 合成HO OH(部分试剂和反应条件已略去)。 3/8 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 HO- ④D: -H,0 一定 条件⑤ BY2 Y E: H0〈 0H:G← -Br 请回答下列问题： (1)F的结构简式为 (2)反应①~⑦中属于消去反应的是（填代号）】 (3)根据反应 一定条件→Br Br,写出在同样条件下CH2=CHCH=CH2 与等物质的量B2发生加成反应的化学方程式： (4)写出第④步C 的化学方程式（有机物写结构简式，注明反应条件）」 B 能力提升题 9.合成1,4环己二醇的路线如图所示。下列说法错误的是 Br OH A B Br OH g 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 10.由芳香烃A(分子式为CHg)制备香料甲和重要的医药中间体乙，其合成路线如下： 4/8 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 OH OOCCH3 Cl NaOH溶液 A 02 CHO HCCI3 (KOH) CH 试剂2 B C- CH 光照 △ Ou1△ ① ② ③ ④ ca3 ⑤ 香料甲 CH3 CH3 COOH 浓硫酸△ NO2 H+/H2O NO2 D H+/HO NH2 可 () ⑧ SO;H 医药中间体乙 (1)A的名称是 其核磁共振氢谱峰面积为」 。 (2)①、④的反应类型依次是 (3)写出下列化学方程式（注明反应条件） 反应③ 反应⑤」 反应⑦ (4)反应⑥中一SOH取代苯环上的H,反应⑧中H取代苯环上的一SO,H,原因是 (5)医药中间体乙含有的含氧官能闭名称为 。 己知一NH2可被氧化，从E到医药中间体 乙需经过一系列反应，先发生 (填“氧化反应或“还原反应)。 11.某烷烃A0.2mol在氧气中充分燃烧后，生成气体CO2为1.2mol,且A的核磁共振氢谱中有两组峰，且 峰面积之比为6：1，物质B中一个分子中含有两个氯原子，该分子中只有一种化学环境氢原子；该物质 存在以下物质转换关系： C A B NaOH 光照 醇△ 定条件下 H,C E 已知：①CH,-CH,C1+NaOH-)CH,=CH,↑+NaC1+H,0 请回答下列问题： (1)物质A的分子式： 物质A的系统命名： (2)B中官能团的名称： 反应A→B的反应类型： (3)D的结构简式： (4)写出由B生成C的化学方程式： 。 写出由C与D反应生成E的化学方程式： (5)已知C有多种同分异构体，符合碳原子的杂化有sP和sp两种类型的同分异构体有 种， 5/8 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 其中一氯取代物只有2种的结构简式为 12.查尔酮是一种能制备抗炎药物的化工原料。其中一种合成路线如下： CoH6 C2H2 CH=CH2 HCI OH D O2/Cu E A 催化剂 催化剂 △ B CHO CH=CH- (查尔酮) (1)B的名称为」 查尔酮含有的含氧官能团名称是」 (2)A一B的反应类型是 ；C的结构简式为 (3)写出E→F的化学方程式 (4)F的同分异构体中，含有 结构且水解产物为芳香醇的酯共有种 其中 核磁共振氢谱吸收峰最少的分子结构简式为 OH (5)已知： HCN,CH:-C-H 。参照上述流程，以CH2=CH一CH3为原料合成 催化剂 CN OH CH:- CH,设计最简合成路线。 CN 13.某链烃A在一定条件下可发生如下转化。 Br/CCl D.NaOH/HO. E ③ ⑤ (CH12O2) 囚兴回 NaOH,C2H,OH,△ C ① ② (CHjo) Br2/CCl ④ →D.NaOH/H0,△国 ⑥ 已知：1，A的相对分子质量为84，其核磁共振氢谱只有一组峰。 ⅱ.D1、D2互为同分异构体，且D2的核磁共振氢谱只有两组峰，E1、E2也互为同分异构体。 (1)D1中所含官能团的名称为」 (2)E2的结构简式为 (3)写出A在一定条件下发生加聚反应的化学方程式 (4)写出反应②的化学方程式一。 6/8 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 (5)下列物质与A以任意比例混合，若总物质的量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变的是」 若总质量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变的 (填序号)。 a.C6H14 b.C-Hs c.CsHs d.CH14 (6)已知：苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下： R MnO,,H COOH(R'、R表示烷基或氢原子 现有苯的同系物甲和乙，甲比A多三个碳原子，乙比A多四个碳原子。甲的一氯代物只有两种，则甲 的名称为 (系统命名法)：乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为CHO,的芳香酸，则乙可能 的结构有」 种。 COOCH CH,OH 14.聚甲基丙烯酸羟乙酯EMA,结构简式为十CH,一C五 )可用于制作超薄镜片，其合 CH, 成路线如下（加料顺序、反应条件略） OH ① ③ ⑥ C,H→C,H,CI→CH-CH-CH 今CH二CH③CH=C二CH之EH→eM A B CN ⑤ COOH CH- CH G 己知：反应⑤⑦均为加聚反应。 (1)A的名称为 0 (2)下列反应的反应类型：① ④ (3)C在Cu催化、加热条件被O,氧化为D,写出该反应的化学方程式： (4)E的分子式为 ,F中官能团的名称为 (5)反应⑥的化学方程式为 (6)佩戴隐形眼镜最好常滴“人工眼泪”以滋润眼球，有一种“人工眼泪”的成分是聚乙烯醇 CH,CH]n OH (ⅰ)根据用途推测聚乙烯醇可能具有的物理性质： (写出一条即可。 (i)已知乙烯醇(CH,=CHOH)不稳定，以乙炔(HC=CH)为原料（其他无机原料任选），利用反应②的原 理合成聚乙烯醇。基于你设计的合成路线，最后一步反应中，有机反应物的结构简式为 拓展培优题 7/8 学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 15.克立硼罗是一种用于治疗特异性皮炎的药物，它的一种合成路线如下图所示： Br HO OH BrNc-人广FNC Br HCI NC H0人 CHO① HO ② 0③ 囚 回 OH C NaBH, Br CICH,OCH, ④ 回 ® @ (1)化合物A中的含氧官能团名称为」 化合物B的分子式为 (2)反应④的化学反应类型为】 (3)写出反应⑤的化学方程式」 (4)同时满足下列条件的化合物B的同分异构体有 种（不考虑立体异构），写出其中核磁共 振氢谱中峰面积比为3：2：2：1：1的同分异构体的结构简式 i,能与FeCl,溶液发生显色反应；ii.能与NaHCO,反应；i.苯环上有两个取代基 (5)关于上述路线中的相关物质及转化。下列说法正确的有 (填字母)。 A.反应①的原子利用率为100% B.反应②过程中加入适量K,C0,可以提高转化率 C.反应③过程中存在碳原子杂化方式的改变 D.化合物E能与水分子形成分子间氢键，故化合物E极易溶于水 (6)以乙烯为唯一有机原料，参考上述信息，合成 基于你设计的合成路线，回答 下列问题： (a)最后一步反应中，有机反应物为 (b)相关步骤涉及到卤代烃制醇反应，其化学方程式为」 8/8命学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 第五节 有机合成 第2课时有机合成路线的设计与实施 分层作业 A 基础达标题 1.D2.D CHs CHs CH 3 C +0一定条件下 +HC1 酸性KMnO4溶液 酯化 OH COOH COOH ○+HI CHal 保护酚羟基，使之不被氧化 OCH3 OH 4.(1)碳氯键、羧基 取代反应 2 COOH (2>H.C<COOH 2CHCH2OH 浓s0HC<Co0CH COOC2Hs +2H20 c<CQO0 CH.CHOH.催化OCH.CH.o0 CCH.Co-H+2r-HO △ (3) OCH、HOOC一COOCH? HC COOH CH:CL H.C-CI NaCN CH.CN H'CH.COOH (4) CH -CI H CH2CN CHCOOH 5.(1)甲苯 酯基 (2)取代反应 氧化反应 (3)氯气、光照 甲醇、浓硫酸加热 CH2OH CHO (4) 2 +0,0八2 +2H20 △ (5)10 6.(1)-CH,-CH, (2)A 1/4 命学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 (3)CH,CHBr+NaOH_乙)CH2=CH2↑+NaBr+H,O (4)2CH3CH2OH+O2-2CH3CHO+2H2O (5)乙醇与水分子之间会形成氢键 (6)离子晶体 p 哑铃形 > CH3 CH3 7. (1) -HCI CI (2)取代反应 酸性KMnO4溶液 酯基、醚键 OCH3 H.CO (3 COOC2Hs COOC2Hs CH2CH2CH2 4) 或 (5)否 酚羟基会被酸性KMnO4溶液氧化 8. Br Br ②④ CH2=CH-CH=CH2+Br2-定条件→CH2BrCH=CHCH2Br Br 加热 +2NaOH> +2NaBr+2H2O Br B 能力提升题 9.D CH2oH+02-g→2 CHO 10.甲苯 3:2:2:1 取代反应 加成反应 2 CH3 CH3 OH OCCB NO2 2H20 CH +CH3COOH- +H2O +NO3→ +H20 定位， CH3 SOH SOH 使⑦反应一NO2取代反应只取代苯环甲基邻位的氢 羧基 氧化反应 11.(1)C6H4 2,3-二甲基丁烷 (2)碳氯键或氯原子 取代反应 2/4 画学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 (3)CH2=CH2 CI CI CH (4)H.C-C-C-CH,+2NaOH- C-C CH- +2NaCl+2H2O CHCH (5)7 CH;CH2-C=C-CH,CH,(CH3)C-C=CH 12.苯乙烯羰基 加成反应 CHCICH3 CHO NaOH溶液 Cll.-CH-C 催化剂 催化剂 HCN Q CH3一 C-CH. CN 13.（1)碳碳双键、碳溴键 HOH2C-C=C-CH2OH (2) CH:CH3 CH3CH3 (3)nCH,-C=C-CH,一定条件 fC一Ch CH CH3 CH3 CH3 CI CI (4 CH-C-C-CH+2NaOH C2H,OH →CH2=C一C=CH2+2NaCl+2H20 △ CH3 CH3 CH3CH3 (5)b d (6)1,3,5-三甲苯 9 14.(1)丙烷 (2)取代反应 加成反应 OH (3)2H,C一 - CH,0 +2H2O -CH, H (4)CH-NO 碳碳双键、羧基 3/4 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 H,C=C-COOH H,C=C-COOCH,CH,OH (5) +HOCH,CH,OH≌ +H,O CH 浓衣酸 CH CI (6)易溶于水 [-H.c- H In C 拓展培优题 15.(1)羟基、醛基 C,H.O,Br或C,H,BrO (2)还原反应 NC Br NC Br (3) +ClCH2OCH3→ OH HCI CH, (4)12 HO -Br COOH (5)BC (6)HOCH,CH,OH,OHC CHO BrCH,CH,Br+2NaOH->HOCH,CH,OH+2NaBr 4/4