高二暑假化学创新作业人教版选修五：3.4有机合成含解析.doc

知识归纳一、有机合成1定义：有机合成指利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。2过程：基础原料辅助原料1中间体1辅助原料2辅助原料3副产物1中间体2副产物2目标产物3表达方式：合成路线图4合成方法：（1）识别有机物的类别、官能团和相关知识；（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；（3）正向推理或逆向推理，综合分析，确定最佳方案。5合成原则：（1）原料价廉，原理科学正确；（2）路线简捷，便于操作，条件适宜；（3）易于分离，产率高。6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）梳理出合理的合成路线，确定目标分子骨架；（3）缺点目标分子中官能团引入顺序和条件。7有机合成的常规方法：（1）引入官能团：官能团的引入-OH-C=C-HOH；R-XH2O；R-CHOH2；R2C=OH2；R-COORHOH；多糖发酵-X烷X2；烯X2/HX；R-OHHX(烯、炔的加成，烷、苯及其同系物、醇的取代)C=CR-OH和R-X的消去；炔烃不完全加氢；-CHO某些醇氧化；烯氧化；炔水化；糖类水解；R-CH=CH2O2；炔HOH；R-CH2OHO2-COOHR-CHOO2；苯的同系物被强氧化剂氧化；羧酸盐酸化；R-COORH2O-COO-酯化反应（2）消除官能团2消除官能团：消除双键方法：加成反应消除羟基方法：消去、氧化、酯化消除醛基方法：还原和氧化（3）增长碳链：酯化，炔、烯加HCN，聚合等（4）缩短碳链：酯水解、裂化或裂解、烯催化氧化、脱羧（5）利用官能团的衍生关系进行衍变：素养整合一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1下面是有机合成的三个步骤：对不同的合成路线进行优选；由目标分子逆推原料分子并设计合成路线；观察目标分子的结构正确的顺序为 ()A B C D2由2氯丙烷制取少量的1,2丙二醇时，需要经过下列哪几步反应 ()A加成消去取代 B消去加成水解C取代消去加成 D消去加成消去3卤代烃能发生下列反应：2CH3CH2Br2NaCH3CH2CH2CH32NaBr，下列有机物可以合成环丙烷的是 ()ACH3CH2CH2Br BCH3CHBrCH2Br CCH2BrCH2CH2Br DCH3CHBrCH2CH2Br4用苯作原料，不能经一步化学反应制得的是 ()A硝基苯 B环己烷 C苯酚 D苯磺酸5下列关于有机化合物的说法正确的是 ()A乙醇和乙酸都存在碳氧双键 B甲烷和乙烯都可以与氯气反应C高锰酸钾可以氧化苯和甲烷 D乙烯可以与氢气发生加成反应，苯不能与氢气加成6已知卤代烃可与金属钠反应，生成碳链较长的烃：RX2NaRXRR2NaX，现有碘乙烷和碘丙烷的混合物，使其与金属钠反应，不可能生成的烃是 ()A戊烷 B丁烷 C2-甲基己烷 D己烷7下列各化合物中，能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是 ()ACH3CH=CHCHO BCHOCH2CH2CH=CHCHO D8下列反应不能在有机分子中引入羟基的是 ()A乙酸和乙醇的酯化反应 B聚酯的水解反应C油脂的水解反应 D烯烃与水的加成反应9下列有机物能发生水解反应生成醇的是 ()ACH3CH2Br BCH2Cl2 CCHCl3 DC6H5Br10下图是一些常见有机物的转化关系，关于反应的说法不正确的是 ()A反应是加成反应 B只有反应是加聚反应C只有反应是取代反应 D反应是取代反应11实验室制得乙酸乙酯1 mL后，沿器壁加入紫色石蕊试液0.5 mL，这时石蕊试液将存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡)对可能出现的现象，下列叙述中正确的是 ()A石蕊层仍为紫色，有机层为无色B石蕊层为三层环，由上而下是红、紫、蓝色C石蕊层为两层环，上层为紫色，下层为蓝色D石蕊层为三层环，由上而下是蓝、紫、红色12以溴乙烷为原料制备1,2二溴乙烷，下列方案中最合理的是 ()ACH3CH2BrCH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2BrBCH3CH2BrCH2BrCH2BrCCH3CH2BrCH2=CH2CH3CH2BrCH2BrCH2BrDCH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br13以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOCCOOH)的过程中，要依次经过下列步骤中的 ()与NaOH的水溶液共热 与NaOH的醇溶液共热与浓硫酸共热到170 在催化剂存在情况下与氯气反应在Cu或Ag存在的情况下与氧气共热 与新制的Cu(OH)2悬浊液共热A B C D14下列反应中，不可能在有机物中引入羧基的是 ()A卤代烃的水解 B有机物RCN在酸性条件下水解C醛的氧化 D烯烃的氧化15脑白金主要成分的结构简式为下列对脑白金主要成分的推论错误的是 ()A其分子式为C13H16N2O2 B能水解得到乙酸C能与溴水发生加成反应 D该物质属于蛋白质16有下述有机反应类型：消去反应，水解反应，加聚反应，加成反应，还原反应，氧化反应已知CH2ClCH2Cl2NaOHCH2OHCH2OH2NaCl，以丙醛为原料制取1,2-丙二醇，所需进行的反应类型依次是 ()A B C D17由CH3、OH、COOH四种基团两两组合而成的化合物中，其水溶液能使紫色石蕊试液变红的有 ()A1种 B2种 C3种 D4种18(2011高考重庆理综)NM3和D58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如下：NM3 D58关于NM3和D58的叙述，错误的是 ()A都能与NaOH溶液反应，原因不完全相同 B都能与溴水反应，原因不完全相同C都不能发生消去反应，原因相同 D遇FeCl3溶液都显色，原因相同19下列有机物可能通过氧化、酯化、加聚三种反应制得高聚物的是()20已知下列物质中，在O3和Zn/H2O的作用下能生成的是 ()ACH3CH2CH=CHCH3 BCH2=CH2CCH2CCH3CH3 D二、非选择题21茉莉花是一首脍炙人口的江苏民歌茉莉花香气的成分有多种，是其中的一种，它可以从茉莉花中提取，也可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成一种合成路线如下： （1）写出反应的化学方程式： 。（2）反应的反应类型为 。（3）反应 (填序号)原子的理论利用率为100%，符合绿色化学的要求。（4）C的结构简式为 ，C通常有三种不同类别的芳香族同分异构体，试写出另两种不同类别的同分异构体的结构简式(各写一种) 。22(2010山东高考)利用从冬青中提取的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如下：根据上述信息回答：（1）D不与NaHCO3溶液反应，D中官能团的名称是 ，BC的反应类型是 。（2）写出A生成B和E的化学反应方程式 。（3）A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下I和J分别生成和，鉴别I和J的试剂为 。知识拓展一、有机合成的解题思路1确定官能团的变化有机合成题目一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等，在解题过程中应抓住这些信息，对比物质转化中官能团的种类变化、位置变化等，掌握其反应实质。2掌握两条经典合成路线（1）一元合成路线：RCH=CH2一卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯（2）二元合成路线：RCH=CH2二卤代烃二元醇二元醛二元羧酸酯(链酯、环酯、聚酯)(R代表烃基或H)。3按要求、规范表述有关问题即应按照题目要求的方式将分析结果表达出来，力求避免书写官能团名称时出现错别字、书写物质结构简式时出现碳原子成键数目不为4等情况，确保答题正确。二、官能团与性质对比归纳类别通式官能团代表物分子结构特点主要化学性质卤代烃一卤代烃：RX多元饱和卤代烃：CnH2n2mXm卤原子XC2H5Br卤素原子直接与烃基结合，碳上要有氢原子才能发生消去反应，且有几种H生成几种烯与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成烯醇一元醇：ROH饱和多元醇：CnH2n2Om醇羟基OHCH3OH C2H5OH羟基直接与链烃基结合，OH及CO均有极性，碳上有氢原子才能发生消去反应；有几种H就生成几种烯碳上有氢原子才能被催化氧化，伯醇氧化为醛，仲醇氧化为酮，叔醇不能被催化氧化跟活泼金属反应产生H2跟卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃脱水反应，乙醇（分子内或分子间）催化氧化为醛或酮一般断OH键，与羧酸及无机含氧酸反应生成酯醚ROR醚键C2H5OC2H5CO键有极性性质稳定，一般不与酸、碱、氧化剂反应酚酚羟基OHOH直接与苯环上的碳相连，受苯环影响能微弱电离弱酸性与浓溴水发生取代反应生成沉淀遇FeCl3呈紫色易被氧化醛醛基HCHO相当于两个CHO，有极性、能加成与H2加成为醇被氧化剂(O2、银氨溶液、新配制的氢氧化铜、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸酮羰基有极性、能加成与H2加成为醇不能被氧化剂氧化为羧酸羧酸羧基受羰基影响，OH能电离出H+，受羟基影响不能被加成具有酸的通性酯化反应时一般断裂羧基中的碳氧单键，不能被H2加成能与含NH2的物质缩去水生成酰胺(肽键)酯酯基酯基中的碳氧单键易断裂发生水解反应生成羧酸和醇也可发生醇解反应生成新酯和新醇氨基酸RCH(NH2)COOH氨基-NH2羧基-COOHH2NCH2COOHNH2能以配位键结合H+；COOH能部分电离出H+两性化合物，能形成肽键蛋白质结构复杂不可用通式表示肽键氨基-NH2羧基-COOH酶多肽链间有四级结构两性水解变性(记条件) 颜色反应(鉴别)灼烧分解糖多数可用下列通式表示：Cn(H2O)m羟基OH醛基CHO羰基葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO淀粉(C6H10O5)n纤维素n多羟基醛或多羟基酮或它们的缩合物氧化反应(鉴别)(还原性糖)加氢还原酯化反应多糖水解葡萄糖发酵分解生成乙醇油脂RCOOCHRCOOCH2RCOOCH2酯基，可能有碳碳双键酯基中的碳氧单键易断裂烃基中碳碳双键能加成水解反应(碱中称皂化反应) 硬化反应实验拓展例乙酰水杨酸，又名邻乙酰氧基苯甲酸，是阿司匹林的主要成分。白色晶体或粉末，略有酸味，易溶于乙醇等有机溶剂，微溶于水，是常用的解热镇痛药。下面是某化学小组利用逆推法设计乙酰水杨酸合成路线的过程：（1）查阅资料：通过查阅资料得知：以水杨酸为原料合成乙酰水杨酸的反应为：由苯酚制备水杨酸的途径：（2）实际合成路线的设计观察目标分子乙酰水杨酸的结构。乙酰水杨酸分子中有2个典型的官能团，即 、 。由目标分子逆推原料分子并设计合成路线。首先，考虑酯基的引入，由水杨酸与乙酸酐反应制得；然后分头考虑水杨酸和乙酸酐的合成路线。其中，乙酸酐的合成路线为： 。根据信息和以前所学知识，水杨酸可以有以下几种不同的合成路线：（3）优选水杨酸的合成路线以上两种合成路线中较合理的为 ；理由是 。参考答案与解析素养整合题序答案解析1B进行有机合成时，先确定有机物的分子结构中的官能团，再设计出不同的合成路线，最后对不同的合成路线进行优选。2B由2氯丙烷制取1,2丙二醇的过程为：3C根据信息可知：与钠反应可生成 4C合成苯酚需要将苯卤代后，再水解共两步，才能制得。5BA选项，乙醇的结构式，乙酸为；B选项，烷烃可与Cl2发生取代反应，烯烃则与Cl2发生加成反应；C选项，苯与甲烷均不能被高锰酸钾氧化；D选项，苯也能与氢气发生加成反应。6C只有碘乙烷反应生成丁烷，只有碘丙烷反应生成己烷，碘乙烷和碘丙烷反应生成戊烷，不可能生成的是2甲基己烷。7CA不能发生酯化、消去反应，B不能发生还原、加成反应，D不能发生消去反应。8A酯的水解反应、烯烃与水的加成反应都能引入羟基。9AA选项在碱性条件下CH3CH2Br水解的产物是乙醇；B选项CH2Cl2水解后生成CH2(OH)2，即在一个碳原子上有两个羟基生成。大量事实证明，在分子结构中，若有两个羟基连在同一个碳原子上，就会脱去水分子形成羰基，如碳酸非常容易脱去一分子水形成CO2。因此CH2Cl2水解生成CH2(OH)2，脱去水分子后生成甲醛；C选项CHCl3水解生成CH(OH)3，脱去1分子水后生成甲酸。D选项C6H5Br为芳香卤代烃，水解后生成酚。10C乙酸乙酯的水解及乙醇与乙酸发生酯化反应均为取代反应。11B由于整个过程不振荡，液体分为三层，上层因乙酸乙酯中溶有乙酸而显红色，中层石蕊仍为紫色，下层因Na2CO3溶液呈碱性而显蓝色。12D题干中强调的是最合理的方案，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。13C采取逆向分析可知，乙二酸乙二醛乙二醇1,2二氯乙烷乙烯氯乙烷。然后再逐一分析反应发生的条件，可知C项设计合理。14A卤代烃水解引入了羟基，RCN水解生成RCOOH，RCHO被氧化生成RCOOH，烯烃如RCH=CHR被氧化后可以生成RCOOH。15D脑白金主要成分的分子式为C13H16N2O2，A选项正确；结构中含有()肽链可以水解产生乙酸，B选项正确；还含有，C选项正确，该物质不属高分子化合物，D选项错误。16B用逆推法分析 然后从原料到产品依次发生还原反应(或加成反应)、消去反应、加成反应、水解反应。17C四种基团两两组合的有6种物质：CH3OH、 (碳酸)中，显酸性的有、，其中只有不能使指示剂变色。18C由NM3的结构简式可知，分子内存在羧基、酚羟基和结构；而D58的结构简式中不存在羧基，存在酚羟基、醇羟基，但不可以发生醇羟基的消去反应，因为与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有H原子，故两种物质都不能发生消去反应，但原因不同。19C由高分子结构特点可推断出单体为，属酯类，而选项无该单体，需