有机合成之引入官能团（学案）-人教版高中化学选择性必修3

课题18：有机合成之引入官能团

【学习目标】班级姓名

1.掌握有机物官能团间的相互转化及各类有机物的性质、反应类型、反应条件、合成路线的选择或设计;

2.能根据题目所给信息及要求，设计合理的合成方案，合成指定的产物，并能正确地表达出来。

【学习过程】

常见官能团引入或转化的方法

（1）碳碳双键

①醇的消去反应（以乙醇为例）

②卤代燃的消去反应（以澳乙烷为例为例）

③焕烧的不完全加成反应

CHmCH+HC1箪臂［TCH，=CHC1

（2）卤素原子

①煌与卤素单质的取代反应

苯的澳代反应________________________________________

甲苯的支链取代反应

②不饱和燃的加成反应

乙烯与澳加成

环己烯与澳加成

CH2=CHCH3+HBr;

CH=CH+HCl维华叫o

③醇的取代反应

CH「CH,-OH+HBr

⑶羟基

①烯崎与水的加成反应

CH2=CH,+HQ催中剂）o

②卤代燃的水解反应

CH-CH2-Br4-NaOH^^

③醛或酮的还原反应

CH.CHO+H,—

()OH

CH」—CH+H2?CH」H—CH

④酯的水解反应

CH3coOCH2cH3+HO稀那>

CH3coOCH2cHg+NaOH

(4)官能团的转化

水解

筋痉因醇型…醛氧竣酸酯化”酯

R-X解R-OH还原R'-CHO化R'—COOH砌R'COOR

消加消加

去应去应

不饱和燃

【课堂反馈】

下列合成路线不合理的是

A.用乙醇合成正丁醇：CH.CH.OH^->CH,CHQ^->CH3CH(OH)CH:CHO

=CHCHO—3cH2cH2cH20H

CH,

一定条件

用二甲基二氯硅烷合成硅橡胶：(》()k…、T£H硅橡胶

B.CHJ2siCl?CHjSi(0H2一'

CH,

C.用乙烯合成1,4.二氧杂环己烷()：CH,=CH,-生fCH,BrCH、Br件卡本tHOCH,CHQH科产士一

C

D.用1,3-丁二烯合成2-氯-I,3-丁二烯:

CH2=CH-CH=CH2—^->CH2CICHCICH=CH2—^^CH2=CC1CH=CH2

【课后限时训练】

1.五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。

下列说法正确的是

A.Y分子中所有原子可能共平面

B.不能用Fee1溶液检验Y中是否含有X

C.ImolZ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

2.I,4-二氧六环是一种常见的溶剂。它可以通过如图合成路线制得。其中的A可能是

CH2—CH2

>

CH2—CH2

A.乙烯B.乙醉C.乙二醇D.乙酸

3.环氧树脂广泛应用于涂料和胶黏剂等领域，以下是一种新型环氧树脂前体（丁）的合成路线，下列有关说

法正确的是

甲乙R了

A.乙按系统命名法的名称为I-氯丙烯B.丙的结构简式一定为HOCH2cHeCH?。

C.合成路线的前两步不宜颠倒D.丙到丁的反应中同时有NaCI。生成

4.以1一丙醉为原料制备最简便的流程需要下列哪些反应，其正确的顺序是

①取代反应②加成反应③氧化反应④还原反应⑤消去反应

A.⑤②①③B.①④®®C.①⑤®③D.③①@@

5.高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如图：

CI1,011________OCHjHH

加成?聚合r-|-CH,-CH-C-c|-

C（T烯二酸）里生>—I04o4to

0席分子M

下列说法正确的是o

A.物质A是C2H4J;。

B.高分子M的两种单体是B和X

C.物质C与乙醇也可以发生缩聚反应°

D.合成M的整个过程均发生的是理想的原子经济性反应

6.肉桂酸是一种香料，具有很好的保香作用。利用苯甲醛与乙酸酊发生普尔金反应可制备肉桂酸，方法如

下列说法错误的是

A.茶甲醛和肉桂酸均能使酸性高锯酸钾溶液褪色

B.肉桂酸的分子式为C9H8。2

C.可以利用银镜反应检验粗产品中是否含有苯甲醛

D.该反应属于取代反应，碱性环境有利于反应的进行

7.有机合成反应需要考虑“原子经济性“，也应尽可能选择反应条件温和、产率高的反应。用乙烯制备1,3

一丁二醇时，按正确的合成路线依次发生反应的反应类型为

OH

已知RCHO+R/CHCHO_____但__>RCHCHCHO为加成反应

2I

R'

A.加成一氧化一加成一消去B.加成一氧化一加成一加成

C.加成T氧化T消去一加成D,加成T加成T氧化T加成

UH

8.1,4-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，使用逆合成分析

法设计它的合成路线如下。下列说法正确的是

OH,Cl

@邑'当@圜0当丫鸟当c

A.有机物X、Y、M均为卤代燃

B.有机物X和Y可能为同分异构体，也可能为同种物质

C.反应①为取代反应，反应⑦为加成反应

D.合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应

9.有机反应类型：①消去反应，②水解反应，③加聚反应，④加成反应，⑤还原反应，⑥氧化反应。以1-

丙静为原料制取L2-丙二醇，所需进行的反应类型依次是

A.④②①B.①④②C.①②⑤D.②®@

10.已知苯与一卤代烷在催化剂作用下发生反应生成苯的同系物。+CH3X32U匕+HX。

在傕化剂存在的条件下，应选择苯和下列哪组物质为原料合成乙苯

A.CH3—CH3和CEB.C3CH2和。2

和

C.CH2=CH2HCID.CH3—CH3HC1

11.以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图，则下列说法正确的是

A.A的结构简式是

B.①②的反应类型分别是取代反应、消去反应

C.反应②的条件是浓硫酸加热

D.加入酸性KMnCh溶液，若溶液褪色则可证明环戊烷已完全转化为

答案

1.五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。

一定条件一定条件

Y

下列说法正确的是

A.Y分子中所有原子可能共平面

B.不能用FcQ］溶液检验Y中是否含有X

C.ImolZ最多能与7moiNaOH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】D

【解析】A.由题干中Y的结构简式可知，Y分子中存在饱和碳原子，就含有sp3杂化的碳原子，故不

可能所有原子共平面，A错误;

B.由题干中X、Y的结构简式可知，X分子中含有酚羟基，Y分子中不含酚羟基，故能用FeC1溶液

检验Y中是否含有X,B错误;

C.由题干中Z的结构简式可知，ImolZ中含有5moi酚羟基和1mol按基，故能消耗6moiNaOH,还

有Imol酚酯基,能够消耗2molNaOH,故ImolZ最多能与8moiNaOH发生反应,C错误:

D.X与足量氢气发生加成反应，所得产物中有2个手性碳原子如图所示:,D正确;

故答案为：Do

2.1,4-二氧六环是一种常见的溶剂。它可以通过如图合成路线制得。其中的A可能是

T~|Br2向NaOH_g浓硫酸

A.乙烯B.乙醉C.乙二醇D.乙酸

【答案】A

【解析】根据逆合成分析法可知，由于c是浓硫酸做催化剂、脱水生成了1,4-二氯六环这种醛类，即

可知由C生成I,4-二氧六环发生的是醇分子间的脱水，因此C为HOCH2cH20H,而C是B通过和氢氧化

钠水溶液作用得到的，故可知B为卤代烧，即B到C发生的是卤代燃的水解，又结合B是燃A和澳反应得

到的，故B为BrCH2cH?Br,而B是由燃A和浪加成反应生成的，所以A是乙烯；故选A。

3.环氧树脂广泛应用于涂料和胶黏剂等领域，以卜.是一种新型环氧树脂前体(丁)的合成路线，下列有

关说法正确的是

HPCLc..gNaOHO

CHrCHCH.-7->CHrCIICIKCI

—^*0?—>人口

甲乙丙2

T

A.乙按系统命名法的名称为1-氯丙烯B.丙的结构简式一定为HOCH2cHeIC比。

C.合成路线的前两步不宜颠倒D.丙到丁的反应中同时有NaClO生成

【答案】C

【分析】A的结构简式为CH3cH=CH2,结合流程，A与氯气在光照条件下发生取代反应生成B为

C1CH2CH=CH2,B与HOCI发生加成反应生成C,反应③可以是C在碱性条件下发生卤代降水解，然后

羟基之间脱水生成D。

【解析】A.含有双健的物质，命名时从靠近官能团开始编号，所以乙按系统命名法的名称为3-氯丙烯，

故A错误：

B.丙存在同分异构体，结构简式可能为HOCH2cHQCH2cl和C1CH2cH(OH)CH2C1,故B错误；

C.合成路线的前两步颠倒，A与HOQ先发生加成反应生成，氯气在光照条件下发生取代反应有两种

结构，所以前两步不宜颠倒，故C正确；

D.丙到丁的反应碱性条件下发生卤代烧水解，有NaCl生成，故D错误；

故答案选C。

4.以I一丙醇为原料制备V最简便的流程需要下列哪些反应，其正确的顺序是

HiC-C-CHO

①取代反应②加成反应③氧化反应④还原反应⑤消去反应

A.⑤②①③B.①④②@C.①⑤©③D.③①©②

【答案】A

【解析】1-丙醇先在浓硫酸加热下发生消去反应生成C%・CH二CHZ,再与Bn发生加成反应得到

CH3-CHBr-CH2Br,再与NaOH水溶液发生取代反应得到CH3CHOH-CH2OH,再发生催化氧化反应得到目

标产物，流程为⑤②①③，故选：Ao

5.高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如图：

CHQH

A-,>B—77——

加成r乂聚合r

c（丁烯二酸）出aQ—

0高分子M

下列说法正确的是

A.物质A是C2H4

O

B.高分子M是B和［jo两种单体加聚生成的

O

C.物质C与乙醉也可以发生缩聚反应

D.合成M的整个过程均发生的是理想的原子经济性反应

【答案】B

O

【分析】由图中转化关系可知，，B发生加聚反应生成M,则B的结构简式为CHFCH0CH3,

O

O

A与CH30H反应生成CH2=CH0CH”则A的结构简式为HOCH；C（丁烯二酸）脱水生成［jo,则C

O

的结构简式为H00CCH=CHC00H,以此来解答。

【解析】A.根据分析可知，A为HOCH,其分子式为C2H2,故A错误；

O

B.根据以上分析可知高分子M是B和两种单体加聚生成的，故B正确；

O

C.C为HOOCCH=CHCOOH,乙醇分子式为CH3cH?0H,乙醉分子中只含有1个羟基，无法与

HOOCCH=CHCOOH发生缩聚反应，故C错误；

D.理想的原子经济性反应是原料中的原子全部转变成所需产物，不生成副产物，实现零排放，C-D

oo

的方程式为HOOCHC=CHCOOH八型史。［^0+1120,该反应中除了生成还有HzO生成，不是

OO

理想的原子经济性反应，故D错误；

故选Bo

6.肉桂酸是一种香料，具有很好的保香作用。利用苯甲醛与乙酸酎发生普尔金反应可制备肉桂酸，方

法如下：

下列说法错误的是

A.苯甲醛和肉桂酸均能使酸性高镉酸钾溶液褪色

B.肉桂酸的分子式为C’HQ?

C.可以利用银镜反应检验粗产品中是否含有苯甲醛

D.该反应属于取代反应，碱性环境有利于反应的进行

【答案】D

【解析】A.苯甲醛含醛基，能被酸性高钵酸钾溶液氧化，肉桂酸含碳碳双键，能被酸性高钵酸钾溶液

氧化，因此苯甲醛和肉桂酸均能使酸性高镒酸钾溶液褪色，A正确；

B.肉桂酸的分子式为c9H8。2,B正确；

C.从题给反应来看，所涉及物质只有苯甲醛含醛基，因此可以利用银镜反应检验粗产品中是否含有苯

甲陛，C正确；

:noOO

D.苯甲醛与乙酸肝发生Perkin反应的机理可理解为和乂、先发生加成反应生成

CI1(011)CIbCOOCOCI1—CH(OH)CHCOOCOCIl3

32发生醇的消去生成

QpCH=CHCO<KOCH,再水解得］

；和CHQOOH,不

是单纯的发生取代反应，D错误：

答案选D。

7.有机合成反应需要考虑',原子经济性''，也应尽可能选择反应条件温和、产率岛的反应。用乙烯制备

1,3一丁二醉时，按正确的合成路线依次发生反应的反应类型为

0H

I

已知RCHO+KCH2cH0——皿一＞RCHCHCHO为加成反应

I

R，

A.加成一氧化一加成一消去B.加成一氧化一明成一加成

C.加成T氧化T消去T加成D,加成T加成T氧化T加成

【答案】B

0H

【分析】乙烯与水加成生成乙醉，乙醇氧化生成乙醛，2分子乙醛反应生成I

H3C-CH-CH2-CHO

0H

最后再与氢气加成生成

H3C-CH-CH2-CH2-OH

0H

【解析】乙烯与水加成生成乙醇，乙醇氧化生成乙醛，2分子乙醛反应生成

H3C-CH-CH2-CHO

0H

最后再与氢气加成生成合成路线为

H3C-CH-CH2-CH2-OH

CH2=CHzH,OCHCH0HO,/Cu一定条件H2

TOA'^CH3CHO^^CH.CHCH2CHO丽丽KCHfHCH2cH2OH,反应类型为加

OHOH

成-＞氧化—加成一加成，故选B。

OH

8.1,4-环己二醇（「）是生产某些液晶材料和药物的原料，现以环己烷J1）为基础原料，使用逆

X=

合成分析法设计它的合成路线如下。下列说法正确的是

OH,rCl

0邑x当q当0当丫3M当6当c

A.有机物X、Y、M均为卤代燃

B.有机物X和Y可能为同分异构体，也可能为同种物质

C.反应①为取代反应，反应⑦为加成反应

D.合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应

【答案】D

ClCl

【解析】根据逆推法可知，由环己烷与氯气发生取代反应生成/发生消去反应生

0与浪发生加成反应生成c工大（工::再发生消去反应生成［，与澳发生1,4-加

BrBrBlrBrOH

,|］发生水解反应生成「］＜,

成生网|,|与氢气发生加成反应生成（

JYx

Br

A.有机物X为［〔J、Y为均为卤代嫌，乂为［1］,为环烯烧，选项A错误；

Br

B.有机物X和Y分别为［，、（J二::，为同分异构体，

不可能为同种物质，选项B错误；

BrOH

C.反应①为在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应生成［i也属于取代反应，反应⑦为

在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成1。］,选项c错误；

D.综上分析，合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应，选项D正确；

答案选D。

9.有机反应类型：①消去反应，②水解反应，③加聚反应，④加成反应，⑤还原反应，⑥氧化反应。

以1-丙醉为原料制取1,2-丙二醉，所需进行的反应类型依次是

A.④②①B.①④②C.①②®D.②®®

【答案】B

【解析】由逆合成法可知，二肉代烧水解生成2个-0H,烯烧加成得到二卤代烧，醇消去反应生成烯燃，

则合成路线为CH3cH2cH20H-