5.3 有机合成设计（专项训练）化学苏教版选择性必修3

第三单元　有机合成设计 题型01 基团间的相互影响 题型02 重要有机物之间的相互转化 题型03 有机合成路线的选择 题型04 有机合成的分析方法 题型01 基团间的相互影响 1．实验探究苯环对—OH的影响 实验操作 实验现象 开始时两试管中NaOH溶液的pH相同；加入乙醇的试管中pH不变，而加入苯酚的试管中pH减小 实验结论 乙醇分子中的羟基不能电离，乙醇呈中性，而苯酚分子中的羟基能电离，苯酚显酸性 微观解释 苯酚分子中的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．比较苯和苯酚的溴代反应 苯 苯酚 反应物 苯、液溴 苯酚、溴水 反应条件 Fe、常温 常温 被取代的氢原子数 1 3 反应速率 慢 快 微观解释 羟基影响了与其相连的苯基上的氢原子，使邻、对位的氢原子更活泼，更容易被其他原子或原子团取代 【典例1】向苯的同系物乙苯()中加入少量的酸性高锰酸钾溶液，振荡后褪色；而向苯()中加入酸性高锰酸钾溶液或把乙烷(C2H6)通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液均不褪色，下列解释正确的是(　　) A．苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多 B．苯环受侧链的影响易被氧化 C．侧链受苯环的影响易被氧化 D．由于苯环和侧链之间的相互影响，使苯环和侧链同时被氧化 【变式1-1】下列有关苯酚的实验事实中，能说明侧链对苯环性质有影响的是(　　) A．苯酚燃烧产生带浓烟的火焰 B．苯酚能和NaOH溶液反应 C．苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚 D．1 mol苯酚与3 mol H2发生加成反应 【变式1-2】有机物结构理论中有一个重要的观点：有机化合物分子中，原子(团)之间相互影响，从而导致化学性质不同。以下事实中，不能说明此观点的是(　　) A．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，而乙烷不能 B．甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，而甲烷不能 C．乙酸能与NaHCO3反应放出气体，而乙醇不能 D．苯的硝化反应一般生成硝基苯，而甲苯的硝化反应生成三硝基甲苯 【变式1-3】某课外小组以苯酚、苯和乙醇性质的比较为例，分析与实验探究有机化合物分子中的基团与性质的关系，以及基团之间存在的相互影响。 (1)苯酚、苯和乙醇物理性质比较：(以水溶性为例) 乙醇 苯 苯酚 水溶性 与水以任意比互溶 不溶于水 室温下，在水中溶解度是9.2 g，当温度高于65 ℃时，能与水混溶 试分析苯酚、苯和乙醇水溶性差异的原因：____________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)实验发现苯不和氢氧化钠反应，理论计算与实验发现：室温下苯酚的饱和溶液pH≈5，此时所测蒸馏水pH在5～6。考虑到空气中二氧化碳的影响，该小组认为需进一步实验以确认苯酚的酸性。 ①写出苯酚与氢氧化钠反应的化学方程式：__________________________________________。 ②证明苯酚显酸性的实验现象是___________________________________________________。 ③苯不显酸性、乙醇不显酸性，苯酚中的羟基具有酸性是因为_________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)设计实验并结合实验现象证明苯酚中羟基对苯环的影响：___________________________ _________________________________________________________。(文字描述、画图等均可) 题型02 重要有机物之间的相互转化 写出对应的化学方程式（以溴乙烷为例） CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr； CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O； CH2===CH2＋HBrCH3—CH2Br； CH2===CH2＋H2OCH3—CH2OH； CH3—CH2—OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O； CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O； 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O； ＋H2CH3CH2OH； ＋O22CH3COOH； CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O； CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH。 【典例2】ABC，下列有关该合成路线的说法正确的是(　　) A．反应①的反应条件为NaOH的水溶液、加热 B．A分子中所有碳原子不可能共平面 C．B和C分子中均含有1个手性碳原子 D．反应③为加成反应 【变式2-1】以1-丙醇制取，最简便的流程需要下列反应的顺序是(　　) a．氧化　b．还原　c．取代　d．加成　e．消去　f．中和　g．加聚　h．酯化 A．b、d、f、g、h B．e、d、c、a、h C．a、e、d、c、h D．b、a、e、c、f 【变式2-2】我国自主研发“对二甲苯的绿色合成路线”取得新进展，其合成示意图如下： 下列说法不正确的是(　　) A．过程i发生了加成反应 B．对二甲苯的一溴代物只有一种 C．M既可与H2反应，也可与溴水反应 D．该合成路线理论上碳原子利用率为100%，且产物易分离 【变式2-3】有关物质转化关系如图所示，下列说法错误的是（　　） A．A→B中有氧化反应 B．A→C有气体生成 C．F的结构简式为 D．A中官能团只有醛基、羧基 题型03 有机合成路线的选择 1．合成路线选择的原则 （1）原料的选择： ①原料要廉价、易得、低毒、低污染。 ②原料一般含有目标产品的某个“子结构”（或可转化为某个“子结构”）。 （2）路线的选择： ①尽量选择步骤最少的合成路线。步骤越少，最后产率越高。 ②合成路线要符合“绿色、环保”的要求。要最大限度地利用原料分子中的每个原子，尽量达到零排放。 （3）条件的选择： 要求操作简单、条件温和、能耗低，易于实现。 2．合成路线选择的实例 （1）一元合成路线：R—CH===CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸―→酯。 （2）二元合成路线：CH2===CH2CH2X—CH2XHOH2C—CH2OHOHC—CHOHOOC—COOH链酯、环酯、聚酯。 （3）芳香化合物合成路线： ① ； ② ―→芳香酯 3．有机合成中常见官能团的保护 （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变为—ONa（或—OCH3）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HCl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。 （3）氨基（—NH2）的保护：如对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，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。 【典例3】以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案最合理的是(　　) A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2==CH2CH2BrCH2Br乙二醇 B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇 C．CH3CH2BrCH2==CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇 D．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br乙二醇 【变式3-1】由CH3CH==CH2和CH3COOH合成CH2(OOCCH3)CH(OOCCH3)CH2(OOCCH3)时，需要经过的反应是(　　) A．加成→取代→取代→取代 B．取代→加成→取代→取代 C．取代→取代→加成→取代 D．取代→取代→取代→加成 【变式3-2】有机物可经过多步反应转变为，其各步反应的类型是（　　） A．加成→消去→脱水 B．消去→加成→消去 C．加成→消去→加成 D．取代→消去→加成 【变式3-3】以为基本原料合成，下列合成路线最合理的是(　　) A．K B．XYZM　 C．NPQ D．LJH 题型04 有机合成的分析方法 1．有机合成方法 （1）正向合成分析法（即顺推法） 设计思路：基础原料―→中间体―→中间体―→目标有机物。 采用正向思维方法，从已知原料分子开始，找出可直接合成所需的中间产物，并同样找出它的下一步产物，依次类推，逐步推向合成目标产物。 （2）逆向合成分析法（即逆推法） 设计思路：目标有机物―→中间体―→中间体―→基础原料。 采用逆向思维方法：先找出合成目标有机物的前一步原料（中间体），依次类推，直至选出合适的起始原料为止。 （3）综合分析法 采用综合思维的方法，将正向和逆向推导的几条不同的合成路线进行比较，得出最佳合成路线。 2．有机合成推断综合题的解题思路 (1)充分提取题目中的有效信息认真审题，全面掌握有机物的性质以及有机物之间相互转化的关系，推断过程中经常使用的一些典型信息： ①结构信息(碳骨架、官能团等)； ②组成信息(相对分子质量、组成基团、组成元素的质量分数等)； ③反应信息(燃烧、官能团转换、结构转变等)。 (2)整合信息，综合分析 结构 (3)应用信息、确定答案 将原料分子和目标产物的合成过程分成几个有转化关系的片段，注意利用题干及合成路线中的信息，设计合成路线。 【典例4】布洛芬具有降温和抑制肺部炎症的双重作用。一种制备布洛芬的合成路线如图： 已知：①CH3CH2ClCH3CH2MgCl ②＋HCl 回答下列问题： (1)A的化学名称为____________，G→H的反应类型为____________，H中官能团的名称为________________。 (2)分子中所有碳原子可能在同一个平面上的E的结构简式为_________________________。 (3)I→K的化学方程式为________________________________________________________。 (4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式：_______________________________ _______________________________________________________________(不考虑立体异构)。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应； ②分子中有一个手性碳原子； ③1H核磁共振谱图有七组峰。 (5)写出以间二甲苯、CH3COCl和(CH3)2CHMgCl为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。 【变式4-1】是一种有机烯醚，可由链烃A（分子式为C4H6）通过如图路线制得，则下列说法正确的是（　　） A．A的结构简式是CH2===CHCH2CH3 B．B中含有的官能团只有溴原子 C．C在Cu或Ag做催化剂、加热条件下能被O2氧化为醛 D．①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应 【变式4-2】已知：①环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到： (也可表示为) ②实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化： ③R—CHO＋H2―→R—CH2OH 现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷： 丁二烯 　　　　　　　　 C7H14O　　　 甲基环己烷 请按要求填空： (1)A的结构简式是____________________________；B的结构简式是__________________。 (2)写出下列反应的化学方程式和反应类型： 反应④：__________________________________________________，反应类型：__________。 反应⑤：__________________________________________________，反应类型：__________。 【变式4-3】有机物I是一种药物合成的中间体，其合成路线如下： (1)B→C的反应类型为__________。 (2)流程中设计E→F的目的是__________。 (3)A→B得到的产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为__________。 (4)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：__________。 ①有手性碳原子，与FeCl3溶液发生显色反应且能使Br2的CCl4溶液褪色； ②碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，一种产物分子中只有两种不同化学环境的氢原子。 (5)写出以苯、甲苯、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元　有机合成设计 题型01 基团间的相互影响 题型02 重要有机物之间的相互转化 题型03 有机合成路线的选择 题型04 有机合成的分析方法 题型01 基团间的相互影响 1．实验探究苯环对—OH的影响 实验操作 实验现象 开始时两试管中NaOH溶液的pH相同；加入乙醇的试管中pH不变，而加入苯酚的试管中pH减小 实验结论 乙醇分子中的羟基不能电离，乙醇呈中性，而苯酚分子中的羟基能电离，苯酚显酸性 微观解释 苯酚分子中的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．比较苯和苯酚的溴代反应 苯 苯酚 反应物 苯、液溴 苯酚、溴水 反应条件 Fe、常温 常温 被取代的氢原子数 1 3 反应速率 慢 快 微观解释 羟基影响了与其相连的苯基上的氢原子，使邻、对位的氢原子更活泼，更容易被其他原子或原子团取代 【典例1】向苯的同系物乙苯()中加入少量的酸性高锰酸钾溶液，振荡后褪色；而向苯()中加入酸性高锰酸钾溶液或把乙烷(C2H6)通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液均不褪色，下列解释正确的是(　　) A．苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多 B．苯环受侧链的影响易被氧化 C．侧链受苯环的影响易被氧化 D．由于苯环和侧链之间的相互影响，使苯环和侧链同时被氧化 【答案】C 【解析】把乙烷(C2H6)通入酸性高锰酸钾溶液，溶液不褪色，说明乙烷不能被氧化，而苯的同系物中被氧化的部分是侧链；，比较乙烷和乙苯的结构，可以看出差别在于乙苯中多了苯环，所以是由于苯环的存在，影响了烷基的活性，使烷基易被氧化。 【变式1-1】下列有关苯酚的实验事实中，能说明侧链对苯环性质有影响的是(　　) A．苯酚燃烧产生带浓烟的火焰 B．苯酚能和NaOH溶液反应 C．苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚 D．1 mol苯酚与3 mol H2发生加成反应 【答案】C 【解析】有机物大多是可以燃烧的，苯酚燃烧产生带浓烟的火焰体现了有机物的通性，A错误；苯酚能和NaOH溶液反应，说明苯酚具有弱酸性，能和碱反应生成盐和水，体现了苯环对侧链的影响，B错误；苯酚和浓溴水反应生成三溴苯酚，体现了酚羟基的邻、对位氢原子活泼，能说明侧链对苯环性质有影响，C正确；苯酚可以和氢气发生加成反应生成环己醇，体现了苯酚中苯环的性质，不能说明侧链对苯环性质有影响，D错误。 【变式1-2】有机物结构理论中有一个重要的观点：有机化合物分子中，原子(团)之间相互影响，从而导致化学性质不同。以下事实中，不能说明此观点的是(　　) A．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，而乙烷不能 B．甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，而甲烷不能 C．乙酸能与NaHCO3反应放出气体，而乙醇不能 D．苯的硝化反应一般生成硝基苯，而甲苯的硝化反应生成三硝基甲苯 【答案】A 【解析】乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，而甲烷不能，是因为乙烯具有碳碳双键，是官能团的性质而非原子(团)间的影响所致；甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，而甲烷不能，是因为苯环的存在增大了甲基的活性，使其易被氧化；乙酸能与NaHCO3反应放出气体，而乙醇不能，是因为酮羰基的存在增大了羟基的活性，使其易电离出H＋；苯的硝化反应一般生成硝基苯，而甲苯发生硝化反应生成三硝基甲苯，是因为甲基的存在增大了苯环的活性，使其易生成硝基取代物。 【变式1-3】某课外小组以苯酚、苯和乙醇性质的比较为例，分析与实验探究有机化合物分子中的基团与性质的关系，以及基团之间存在的相互影响。 (1)苯酚、苯和乙醇物理性质比较：(以水溶性为例) 乙醇 苯 苯酚 水溶性 与水以任意比互溶 不溶于水 室温下，在水中溶解度是9.2 g，当温度高于65 ℃时，能与水混溶 试分析苯酚、苯和乙醇水溶性差异的原因：____________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)实验发现苯不和氢氧化钠反应，理论计算与实验发现：室温下苯酚的饱和溶液pH≈5，此时所测蒸馏水pH在5～6。考虑到空气中二氧化碳的影响，该小组认为需进一步实验以确认苯酚的酸性。 ①写出苯酚与氢氧化钠反应的化学方程式：__________________________________________。 ②证明苯酚显酸性的实验现象是___________________________________________________。 ③苯不显酸性、乙醇不显酸性，苯酚中的羟基具有酸性是因为_________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)设计实验并结合实验现象证明苯酚中羟基对苯环的影响：___________________________ _________________________________________________________。(文字描述、画图等均可) 【答案】(1)—OH是亲水基，烃基是疏水基，苯中没有亲水基，水溶性最小，苯酚中的苯基疏水性比乙醇中乙基的疏水性强，水溶性小于乙醇，即水溶性由大到小的顺序为乙醇、苯酚、苯 (2)①C6H5—OH＋NaOH―→C6H5ONa＋H2O　②ⅰ中红色褪去，ⅱ、ⅲ中红色变浅，但不褪色　③苯酚分子中的苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子，促使羟基上的氢原子更易电离 (3)苯只能和液溴在催化剂的作用下发生取代反应，而且只能取代一个氢原子，但受羟基的影响，苯酚可发生如下反应：＋3Br2―→3HBr＋ 【解析】(3)题目要求证明的是苯酚中羟基对苯环的影响，而非苯环对羟基的影响。苯酚中苯环受羟基的影响，表现为2、4、6位碳上的氢比苯中的氢活泼，苯酚容易与溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚沉淀。 题型02 重要有机物之间的相互转化 写出对应的化学方程式（以溴乙烷为例） CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr； CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O； CH2===CH2＋HBrCH3—CH2Br； CH2===CH2＋H2OCH3—CH2OH； CH3—CH2—OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O； CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O； 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O； ＋H2CH3CH2OH； ＋O22CH3COOH； CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O； CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH。 【典例2】ABC，下列有关该合成路线的说法正确的是(　　) A．反应①的反应条件为NaOH的水溶液、加热 B．A分子中所有碳原子不可能共平面 C．B和C分子中均含有1个手性碳原子 D．反应③为加成反应 【答案】C 【解析】由原料到目标产物，去掉溴原子、引入羟基和醛基，由逆合成分析法可知，C为，羟基可通过卤代烃的水解引入，则B为，与溴水发生加成反应可得到B，则A为。由上述分析可知，反应①为卤代烃的消去反应，反应条件为NaOH的乙醇溶液、加热，A项错误；苯分子和碳碳双键均是平面形结构，则通过碳碳单键的旋转，A()分子中所有碳原子可能共平面，B项错误；手性碳原子为连有4个不同原子或原子团的碳原子，B和C分子中均含有1个手性碳原子，C项正确；反应③为卤代烃的水解反应，D项错误。 【变式2-1】以1-丙醇制取，最简便的流程需要下列反应的顺序是(　　) a．氧化　b．还原　c．取代　d．加成　e．消去　f．中和　g．加聚　h．酯化 A．b、d、f、g、h B．e、d、c、a、h C．a、e、d、c、h D．b、a、e、c、f 【答案】B 【解析】CH3CH2CH2OHCH3CH==CH2CH3CHBrCH2BrCH3CHOHCH2OH 。 【变式2-2】我国自主研发“对二甲苯的绿色合成路线”取得新进展，其合成示意图如下： 下列说法不正确的是(　　) A．过程i发生了加成反应 B．对二甲苯的一溴代物只有一种 C．M既可与H2反应，也可与溴水反应 D．该合成路线理论上碳原子利用率为100%，且产物易分离 【答案】B 【解析】过程i是异戊二烯和丙烯醛发生加成反应，生成具有对位取代基的六元中间体，选项A正确；对二甲苯()高度对称，分子中有2种不同化学环境的氢原子，其一溴代物有2种，选项B不正确；该合成路线理论上碳原子利用率为100%，且产物对二甲苯与水互不相溶易分离，选项D正确。 【变式2-3】有关物质转化关系如图所示，下列说法错误的是（　　） A．A→B中有氧化反应 B．A→C有气体生成 C．F的结构简式为 D．A中官能团只有醛基、羧基 【答案】D 【解析】A能够与NaHCO3反应，说明有羧基，生成CO2，A能与银氨溶液反应，说明有醛基， 醛基被氧化为羧基，则B中有两个羧基，B能够与溴水发生加成反应生成D，说明B中有碳碳双键或碳碳三键，则A中也有碳碳双键或碳碳三键，A与H2发生加成反应生成E，E中有醇羟基和羧基，发生酯化反应生成F，已知A、B、C、D、E中没有支链，推断A可能是OHC—CH===CHCOOH或OHC—C≡C—COOH，D项错误。 题型03 有机合成路线的选择 1．合成路线选择的原则 （1）原料的选择： ①原料要廉价、易得、低毒、低污染。 ②原料一般含有目标产品的某个“子结构”（或可转化为某个“子结构”）。 （2）路线的选择： ①尽量选择步骤最少的合成路线。步骤越少，最后产率越高。 ②合成路线要符合“绿色、环保”的要求。要最大限度地利用原料分子中的每个原子，尽量达到零排放。 （3）条件的选择： 要求操作简单、条件温和、能耗低，易于实现。 2．合成路线选择的实例 （1）一元合成路线：R—CH===CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸―→酯。 （2）二元合成路线：CH2===CH2CH2X—CH2XHOH2C—CH2OHOHC—CHOHOOC—COOH链酯、环酯、聚酯。 （3）芳香化合物合成路线： ① ； ② ―→芳香酯 3．有机合成中常见官能团的保护 （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变为—ONa（或—OCH3）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HCl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。 （3）氨基（—NH2）的保护：如对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，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。 【典例3】以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案最合理的是(　　) A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2==CH2CH2BrCH2Br乙二醇 B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇 C．CH3CH2BrCH2==CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇 D．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br乙二醇 【答案】D 【解析】A项与D项相比，步骤多一步，且在乙醇发生消去反应时，容易发生分子间脱水、氧化反应等副反应；B项步骤最少，但取代反应不会停留在“CH2BrCH2Br”阶段，副产物多，分离困难，原料浪费；C项比D项多一步取代反应，显然不合理；D项相对步骤少，操作简单，副产物少，较合理。 【变式3-1】由CH3CH==CH2和CH3COOH合成CH2(OOCCH3)CH(OOCCH3)CH2(OOCCH3)时，需要经过的反应是(　　) A．加成→取代→取代→取代 B．取代→加成→取代→取代 C．取代→取代→加成→取代 D．取代→取代→取代→加成 【答案】B 【解析】考查有机物的合成，一般采用逆合成分析法。根据有机物的结构简式可知，化合物是由丙三醇和乙酸通过酯化反应生成的；要生成丙三醇，需要1,2,3-三氯丙烷通过水解反应生成；生成1,2,3-三氯丙烷需要利用CH2ClCH==CH2和氯气通过加成反应生成；丙烯通过取代反应即生成CH2ClCH==CH2，所以答案选B。 【变式3-2】有机物可经过多步反应转变为，其各步反应的类型是（　　） A．加成→消去→脱水 B．消去→加成→消去 C．加成→消去→加成 D．取代→消去→加成 【答案】B 【解析】 。 【变式3-3】以为基本原料合成，下列合成路线最合理的是(　　) A．K B．XYZM　 C．NPQ D．LJH 【答案】D 【解析】以为基本原料合成，因碳碳双键、羟基均能被氧化，则应先使碳碳双键发生加成反应引入一个卤素原子，然后将羟基氧化为羧基，最后再发生消去反应(脱HCl)生成碳碳双键，D项合理。 题型04 有机合成的分析方法 1．有机合成方法 （1）正向合成分析法（即顺推法） 设计思路：基础原料―→中间体―→中间体―→目标有机物。 采用正向思维方法，从已知原料分子开始，找出可直接合成所需的中间产物，并同样找出它的下一步产物，依次类推，逐步推向合成目标产物。 （2）逆向合成分析法（即逆推法） 设计思路：目标有机物―→中间体―→中间体―→基础原料。 采用逆向思维方法：先找出合成目标有机物的前一步原料（中间体），依次类推，直至选出合适的起始原料为止。 （3）综合分析法 采用综合思维的方法，将正向和逆向推导的几条不同的合成路线进行比较，得出最佳合成路线。 2．有机合成推断综合题的解题思路 (1)充分提取题目中的有效信息认真审题，全面掌握有机物的性质以及有机物之间相互转化的关系，推断过程中经常使用的一些典型信息： ①结构信息(碳骨架、官能团等)； ②组成信息(相对分子质量、组成基团、组成元素的质量分数等)； ③反应信息(燃烧、官能团转换、结构转变等)。 (2)整合信息，综合分析 结构 (3)应用信息、确定答案 将原料分子和目标产物的合成过程分成几个有转化关系的片段，注意利用题干及合成路线中的信息，设计合成路线。 【典例4】布洛芬具有降温和抑制肺部炎症的双重作用。一种制备布洛芬的合成路线如图： 已知：①CH3CH2ClCH3CH2MgCl ②＋HCl 回答下列问题： (1)A的化学名称为____________，G→H的反应类型为____________，H中官能团的名称为________________。 (2)分子中所有碳原子可能在同一个平面上的E的结构简式为_________________________。 (3)I→K的化学方程式为________________________________________________________。 (4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式：_______________________________ _______________________________________________________________(不考虑立体异构)。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应； ②分子中有一个手性碳原子； ③1H核磁共振谱图有七组峰。 (5)写出以间二甲苯、CH3COCl和(CH3)2CHMgCl为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。 【答案】(1)甲苯　消去反应　碳碳双键、酯基 (2) (3)＋H2O＋CH3OH (4) (5) 【解析】根据F的结构简式可知A中应含有苯环，A与氯气可以在光照条件下反应，说明A中含有烷基，与氯气在光照条件下发生取代反应，A的分子式为C7H8，则符合条件的A只能是；则B为，B→C→D发生已知信息①的反应，所以C为，D为；D中羟基发生消去反应生成E，则E为或；E与氢气发生加成反应生成F，F生成G，G在浓硫酸加热的条件下羟基发生消去反应生成H，则H为，H与氢气发生加成反应生成I，则I为，I中酯基水解生成K。(1)A为，名称为甲苯；G到H为消去反应；H为，其官能团为碳碳双键、酯基。(2)E为或，其中的所有碳原子可能在同一平面上。(3)I→K的过程中酯基发生水解反应，化学方程式为＋H2O＋CH3OH。(4)D为，其同分异构体满足：①能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；②分子中有一个手性碳原子，说明有一个饱和碳原子上连接4个不同的原子或原子团；③1H核磁共振谱图有七组峰，即有7种不同化学环境的氢，满足条件的同分异构体为。(5)根据观察可知需要在间二甲苯的苯环上引入一个支链，根据已知信息②可知CH3COCl/AlCl3可以在苯环上引入支链—COCH3，之后的流程与C→F相似，参考C→F的过程可知合成路线为。 【变式4-1】是一种有机烯醚，可由链烃A（分子式为C4H6）通过如图路线制得，则下列说法正确的是（　　） A．A的结构简式是CH2===CHCH2CH3 B．B中含有的官能团只有溴原子 C．C在Cu或Ag做催化剂、加热条件下能被O2氧化为醛 D．①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应 【答案】C 【解析】C发生取代反应生成，则C为HOCH2CH===CHCH2OH；B发生水解反应生成C，则B为BrCH2CH===CHCH2Br，A和溴发生加成反应生成B，则 A为CH2===CHCH===CH2。据分析，A的结构简式为CH2===CHCH===CH2，A项错误；B结构简式为BrCH2CH===CHCH2Br，B中含有的官能团是碳碳双键和溴原子，B项错误；C为HOCH2CH===CHCH2OH，连接醇羟基的碳原子上含有2个H原子，所以C能被催化氧化生成醛，C项正确；二烯烃和溴发生1，4加成反应、卤代烃发生水解反应或取代反应，醇生成醚的反应为取代反应，所以①②③分别是加成反应、取代反应、水解反应或取代反应，D项错误。 【变式4-2】已知：①环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到： (也可表示为) ②实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化： ③R—CHO＋H2―→R—CH2OH 现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷： 丁二烯 　　　　　　　　 C7H14O　　　 甲基环己烷 请按要求填空： (1)A的结构简式是____________________________；B的结构简式是__________________。 (2)写出下列反应的化学方程式和反应类型： 反应④：__________________________________________________，反应类型：__________。 反应⑤：__________________________________________________，反应类型：__________。 【答案】(1)　 (2)＋H2O　消去反应 　加成反应 【解析】理解题给信息是解决本题的关键，因为原料是丁二烯，通过碳碳双键之间的环化加成反应可以得到六元碳环。目标产物的六元环的支链为甲基，由信息②及C的分子式知，可先将支链中的碳碳双键氧化，得到醛基，从醛基得到甲基的理想途径是醛基被还原得到醇羟基，通过醇的消去反应得到碳碳双键，再与氢气加成得到甲基。故其合成路线如下： 【变式4-3】有机物I是一种药物合成的中间体，其合成路线如下： (1)B→C的反应类型为__________。 (2)流程中设计E→F的目的是__________。 (3)A→B得到的产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为__________。 (4)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：__________。 ①有手性碳原子，与FeCl3溶液发生显色反应且能使Br2的CCl4溶液褪色； ②碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，一种产物分子中只有两种不同化学环境的氢原子。 (5)写出以苯、甲苯、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 【答案】(1)还原反应　(2)保护酮羰基，防止F→G转化时被还原(加成) (3)　(4) (5) 【解析】(3)由结构简式可知，A→B的反应中在氯化铝作用下与发生环加成反应生成，则A→B得到的产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物。(4)B的同分异构体有手性碳原子，与氯化铁溶液发生显色反应且能使溴的四氯化碳溶液褪色说明同分异构体分子中含有连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子、酚羟基和碳碳双键，碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，产物之一分子中只有两种不同化学环境的氢原子说明同分异构体分子中含有酚酯基，则符合条件的结构简式为。(5)由题给有机物的转化关系可知，以苯、甲苯、为原料制备的合成步骤为与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成，与SOCl2发生取代反应生成，在氯化铝作用下与苯发生取代反应生成，先在无水乙醚作用下与发生取代反应，再在酸性条件下共热发生消去反应生成，催化剂作用下与氢气共热发生加成反应生成。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $