1、专题 28 有机合成1 （化学选修 5：有机化学基础）PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁酯）可被微生物几乎完全降解，成为包装、医疗和农用薄膜等领域的新兴材料，可由聚合物 PBA 和 PBT 共聚制得，一种合成路线如下：已知：回答下列问题：（1）B 的化学名称为_，C 所含官能团的名称为_。（2）H 的结构简式为_。（3）、的反应类型分别为_、_。（4）的化学方程式为_。（5）写出所有的与 D 互为同分异构体且满足以下条件的结构简式_。能与 NaHCO3溶液反应； 能发生银镜反应；能发生水解反应； 核磁共振氢谱四组峰，峰面积比为 1：6：2：1（6）设计由丙烯为起始原料制备 的单体的合成路线_（其
2、它试剂任选） 。【答案】环己醇 羰基 HOCH2CH2CH2CH2OH 氧化反应 缩聚反应 （5）与 D 互为同分异构体且满足能与 NaHCO3溶液反应，含-COOH； 能发生银镜反应，含-CHO；能发生水解反应，含-COOC，核磁共振氢谱四组峰，峰面积比为 1：6：2：1，则分子中含 2 个甲基，四种 H，满足条件的结构简式为 HOOCC（CH 3） 2CH2OOCH 或 HOOCCH2C（CH 3） 2OOCH； （4）C 为 ，化合物 W 的相对分子质量比化合物 C 大 14，W 比 C 多一个 CH2，遇 FeCl3 溶液显紫色含有酚羟基，属于芳香族化合物含有苯环，能发生银镜反应含有醛
3、基，第一种情况是苯环上放三种基团，醛基、羟基和甲基，先固定醛基和羟基的位置，邻间对，后放甲基，共 10 种，第二种情况是苯环上放两种基团，-OH 和-CH 2CHO，邻间对，共 3 种，所以 W 的可能结构有 13 种；符合遇 FeCl3 溶液显紫色、属于芳香族化合物、能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有 5 种不同化学环境的氢、峰面积比为 2:2:2:1:1 要求的 W 的结构简式： ，故答案为：13； 。（5）根据题目已知信息和有关有机物的性质，用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线：，故答案为：。4A(C 2H4)是基本的有机化工原料。用 A 和常见的有机物可合成一种醚类香料和一种缩醛类香料，
4、具体合成路线如图所示（部分反应条件略去)：已知：回答下列问题：（1）B 的结构简式为_，C 中含有的官能团名称是_。（2）若 D 为单取代芳香族化合物且能与金属钠反应；每个 D 分子中只含有 1 个氧原子， D 中氧元素的质量分数约为 13.1%，则 D 的结构简式为_，的反应类型是_。（3）写出苯乙醛与新制的银氨溶液反应的离子方程式：_。（4）请写出满足下列条件的苯乙醛的所有同分异构体的结构简式：_。i .含有苯环和 结构ii.核磁共振氢谱有 4 组峰，且峰面积之比为 3 : 2 : 2 : 1（5）若化合物 E 为苯甲醚的同系物，且相对分子质量比苯甲醚大 14，则能使 FeCl3溶液显色的
5、 E 的所有同分异构体共有(不考虑立体异 构)_种。（6）参照 的合成路线，写出由 2-氯丙烷和必要的无机试剂制的合成流程图：_。合成流程 图示例如下：CH 2 = CH2CH3CH2Br CH3CH2OH【答案】CH 3OH 羟基 氧化反应 9 （3）苯乙醛与新制的银氨溶液反应，醛基被氧化成羧基，反应的离子方程式：，特别注意生成的苯乙酸还会和银氨溶液，写离子方程式容易出错；（4）核磁共振氢谱有 4 组峰，且峰面积之比为 3 : 2 : 2 : 1，说明含有四种不同环境的氢，故取代后的苯环应是对称的结构，故只有 、 ； (7) 发生加成反应生成 ， 进一步发生水解反应生成 ，接着发生氧化反应生
6、成 ，最后发生消去反应生成 ，合成路线为：。6以香兰醛( )为主要原料合成药物利喘贝(V)的流程如下：已知： (酰胺键)在无肽键酶作用下的水解可忽略。(1)H2C(COOH)2的化学名称为_。(2)的反应类型是_。(3)反应所需试剂条件分别为_、_。(4)利喘贝(V)的分子式为_。(5)中官能团的名称是_。(6)写出与香兰醛互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(且核磁共振氢谱为四组峰，峰面积之比为1：2：2：3)：_(写出 3 种)。(7)已知： ，结合上述流程中的信息，设计以甲苯和甲醇为起始原料制备邻氨基苯甲酸甲酯( )的合成路线(其他无机试剂任选)：_。【答案】1，3-丙二酸 取代反应 N
7、aOH 溶液/H +（或稀硫酸） ； 加热 C18H17O5N 醚键、碳碳双键、羧基 、 、 、(4)根据利喘贝(V)的结构简式 可知，其分子式为 C18H17O5N；(5)为 ，官能团的名称是醚键、碳碳双键、羧基； （4）E 的结构简式为 ，根据“已知” ，E 的结构简式中有碳碳双键和羧基，在一定条件下与 I2反应时，断去碳碳双键，同时两个碳原子分别连接一个碘原子和一个酯基，生成物质 F。因此，物质 E 生成物质 F 的方程式为： 。邻乙烯基苯甲酸与 I2在一定条件下反应生成 F 的产物不唯一，此反应同时生成另外一种有机副产物且与 F互为同分异构体，此有机副产物的结构简式是 。因此，本题正确
8、答案是： ； ；（5）A 项，顺反异构体形成的条件包括：存在限制旋转的因素，如双键；每个不能旋转的碳原子都连接两个不同的原子或原子团。G 中形成双键的一个碳原子连接 2 个氢原子，不符合条件，因此不存在顺反异构体，故 A 项错误；B 项，由 G 生成 H 的过程中，碳碳双键打开，结合成四个碳碳单键，属于加成反应，故 B 项正确；C 项，物质 G 中可与氢气发生加成的官能团有苯环和碳碳双键，因此物质 G 最多能与 4 mol H2发生加成反应，故 C 项错误。D 项，F 的结构简式为 ，其中酯基和碘原子均可与 NaOH 发生反应，则 1 mol 的 F 最多可与 2 molNaOH 反应；而 H
9、 的结构简式中含有两个酯基，与 NaOH 发生水解反应，因此 1mol 的 H 最多可消耗 2 molNaOH，故 D 项正确。因此，本题正确答案是：BD。（6）本题采用逆推法。由“已知”可知，要合成物质 的反应物为 CH3CH=CHCH3。要在乙烯的基础上增长碳链的同时形成碳碳双键，可运用“已知” ，即用溴乙烷与乙醛作为反应物，生成CH3CH=CHCH3，因此只需将乙烯作为反应物，溴乙烷可以通过乙烯加成反应得到，乙醛可以通过乙烯先加成后氧化得到。 （4）I.能发生水解反应生成酸和醇，说明含有酯基；.能发生银镜反应，说明含有醛基，.核磁共振氢谱有 5 组峰且峰面积之比为 3：2：2：2：1，满
10、足条件的 F 的同分异构体的结构简式。（5）由 合成 ， 由 、发生酯化反应得到； 可以由 水解得到，可由 和 KCN 反应得到， 可以由 得到。参考合成路线为9有机高分子材料 M 的结构简式为 ,下图是由有机物 A(分子式为 C5H8O)和苯甲醛为原料生产该有机物的合成路线。已知:A 分子中有两种不同环境的氢原子CH 3CH2CH CH2 CH3CHBrCH CH2CH3CHO+CH3CHOCH3CH CHCHO+H2O请回答以下问题:(1)A 的结构简式为_,B 的名称为_,F 中所含官能团的名称是_。 (2)和的反应类型分别是_、_;反应的反应条件为_。 (3)反应的化学方程式为_。 (
11、4)有机物 E 有多种同分异构体,其中同时符合下列条件的同分异构体有_种。 属于芳香酯类 其酸性水解产物遇 FeCl3显紫色(5)以 1-丙醇和 NBS 为原料可以制备聚丙烯醇( )。请设计合成路线(其他无机原料任选)并用如下方式表示_。A B 目标产物【答案】 环戊烯 碳碳双键、羧基 消去 加成 氢氧化钠水溶液、加热 13 （3）反应发生酯化反应，其反应方程式为：；故答案为：。（4）属于芳香酯，含有酯基，水解后遇 FeCl3发生显色反应，说明含有酚羟基，（苯环上甲基有 3 种位置） 、 （苯环上乙基有 3 种位置） 、（另一个甲基有 4 种位置） 、 （另一个甲基位置有 2 种） 、（另一个
12、甲基只有一种位置） ，共有 13 种；故答案为：13。（5）此高分子化合物单体为 CH2=CHCH2OH，1丙醇先发生消去反应，生成 CH2=CHCH3，根据信息，在 NBS发生取代反应，生成 CH2=CHCH2Br，然后发生水解，即路线图：，故答案为：。 11一种有效治疗关节炎、脊椎炎等一些疾病的常用药物-菲诺洛芬钙，它的一种合成路线如下(具体反应条件和部分试剂略)已知：SOCl 2可与醇发生反应，醇的羟基被氯原子取代而生成氯化烃 （X 表示卤素原子）R-X+NaCN RCN+NaX回答下列问题：（1）BC 的反应类型是_；写出 D 的结构简式：_。（2）F 中所含的官能团名称是_。（3）写
13、出 F 和 C 在浓硫酸条件下反应的化学方程式_。（4）A 的同分异构体中符合以下条件的有_种(不考虑立体异构)属于苯的二取代物； 与 FeCl3溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱图中共有 4 个吸收峰的分子的结构简式为_。（5）结合上述推断及所学知识，参照上述合成路线任选无机试剂设计合理的方案，以苯甲醇()为原料合成苯乙酸苯甲酯( )写出合成路线_，并注明反应条件。【答案】加成反应或还原反应 醚键、羧基 6 （1）根据上述分析，B 生成 C 发生加成反应；D 的结构简式为 ；（2）根据 F 的结构简式，推出 F 中含有的官能团是醚键、羧基；（3）F 和 C 在浓硫酸条件下发生酯化反应，其反应
14、方程式为；（4）属于苯的二取代物，说明苯环上有二个取代基，二个取代基之间有邻、间、对三种位置；与FeCl3溶液发生显色反应，说明有一个基团为酚羟基，另一基团的组成为C 2H2Br，应该是含有碳碳双键，则此基团为CH=CHBr、CBr=CH 2，则共有 6 种结构的同分异构体；其中核磁共振氢谱图中共有 4 个吸收峰的分子的结构简式为 ； (5)根据 E 的结构简式 ，可知含有的官能团的名称有醚键、碳碳双键、羰基。(6)属于芳香族化合物，且为邻二取代，属于酯类，水解产物之一遇 FeCl3溶液显紫色，说明水解产物含有酚羟基；非苯环上的核磁共振氢谱有三组峰，说明非苯环上有 3 种不同环境的氢原子；符合
15、条件的的同分异构体有 、 、 ，共 3 种；(7)由苯为主要原料合成对甲基苯酚，第一步 ，第二步甲苯发生硝化反应，；依据题干的合成路线可知，第三步和第四步依次发生，故合成路线为13G 是合成药物的中间体，其制备路线如下(A 为芳香烃)：已知：R-CN R-COOH 回答下列问题:(1)G 的名称是_；E 中官能团的名称为_。 (2)BC 的反应试剂是_ ；EF 的反应类型是_。(3)CD 反应的化学方程式为_。(4)G 能通过缩聚反应得到 H，有 GH 反应的化学方程式为_。(5)I 是 G 的同系物，满足下列条件的 I 的同分异构体有_种(不考虑立体异构)。 I 相对分子质量比 G 大 14
16、 苯环上含 3 个取代基(6)结合以上合成路线及相关信息，设计由苯制备苯酚的合成路线_。【答案】对羟基苯乙酸或 4-羟基苯乙酸 羧基、硝基 浓硫酸、浓硝酸 还原反应 +NaCN +NaCl n+(n-1)H2O 20 【解析】 （1）G 为 ，名称是对羟基苯乙酸或 4-羟基苯乙酸，E 为，E 中官能团的名称为羧基、硝基，故答案为：对羟基苯乙酸或 4-羟基苯乙酸；羧基、硝基。（4）G 能通过缩聚反应得到 H，有 GH 反应的化学方程式为：n+(n-1)H2O， 故答案为：n +(n-1)H2O。 （5）G 的结构简式为 ，G 中含一个酚羟基和 1 个羧基，I 是 G 的同系物，I 中含一个酚羟基
17、和 1 个羧基，G 的分子式为 C8H8O3，I 相对分子质量比 G 大 14，I 的分子组成比 G 多一个“CH 2”原子团，I 的分子式为 C9H10O3，I 苯环上含 3 个取代基，3 个取代基分别为：-OH，-COOH，-C 2H5， 固定-OH 和-COOH，移动-C 2H5，共有 10 种 ； -CH 3，-OH，-CH 2COOH，固定-CH 3和-OH，移动-CH 2COOH，共有10 种，所以 I 的同分异构体有 20 种，故答案为：20。 16福韦酯(TDF)主要用于治疗艾滋病毒(HIV)感染，化合物 W 是合成 TDF 的重要中间体，其合成路线如图所示。完成下列填空：(1
18、)N 所含官能团的名称是_；Y 的结构简式是_。(2)X 可用苯的一种同系物制备，所需的无机试剂与条件是_。(3)写出检验 W 中是否有残留甲醛的化学方程式_。(4)的目的是_。(5)写出 M 符合下列条件的一种同分异构体的结构简式。_i. 与 M 具有相同官能团 ii. 能发生银镜反应 (6)写出用 M 为原料制备聚丙烯酸( )的合成路线_ 。【答案】羟基、氯原子 Br2 光照 HCHO + 4Cu(OH)2 2Cu2O + CO2 + 5H2O 保护羟基，使其不与 HCl 发生取代 HCOOCH2CH2CH2OH （2）X 是 C7H7Br，可由甲苯和 Br2在光照条件下取代甲基上的氢原子
19、制得，故答案为：Br 2 ；光照。（3）检验醛基的方法：用新制的 Cu(OH)2悬浊液，加热，有砖红色沉淀生成的说明含有醛基，反应的方程式为：HCHO + 4Cu(OH)2 2Cu2O + CO2 + 5H2O，故答案为：HCHO + 4Cu(OH)2 2Cu2O + CO 2 + 5H 2O。 19以苯和乙炔为原料合成化工原料 E 的路线如下：回答下列问题：（1）A 的名称_。（2）生成 B 的化学方程式为_，反应类型是_。（3）C 的结构简式为_，C 的分子中一定共面的碳原子最多有_个。（4）与 D 同类别且有二个六元环结构（环与环之间用单键连接）的同分异构体有_种，请任写两种同分异构体的
20、结构简式：_。（5）参照上述合成路线，设计一条以乙炔和必要试剂合成环丙烷的路线：_。【答案】苯甲醇 取代反应 7 4 处于同一平面，旋转碳碳单键可以使羟基连接的碳原子处于碳碳双键平面内，由苯环与碳碳双键之间碳原子连接原子、基团形成四面体结构，两个平面不能共面，最多有 7 个碳原子都可以共平面； W 为 ，苯酚与 W 反应的化学方程式为， 因此，本题正确答案是：。21PVAc 是一种具有热塑性的树脂，可合成重要高分子材料 M，合成路线如下：己知：R、R、R“为 H 原子或烃基。羟基连在碳碳双键或碳碳三键上不稳定。(1)已知标准状况下，3.36L 气态烃 A 的质量是 3.9g， AB 为加成反应
21、，则 X 的结构简式为_；B中官能团的名称是_。(2)E 能使溴的四氯化碳溶液褪色，反应的反应试剂和条件是_，在 EFGH 的转化过程中，乙二醇的作用是_。(3)反应的化学方程式为_。(4)己知 M 的链节中除苯环外，还含有六元环状结构，则 M 的结构简式为_。(5)E 的同分异构体中含有苯环和甲基，且甲基不与苯环直接相连的同分异构体有_种。(6)以甲醇、本乙醛以及上述合成路线中的必要有机试剂为原料合成 (其他无机试剂任选)，请写出合成路线_。【答案】CH 3COOH 酯基、碳碳双键 稀 NaOH 溶液、加热 保护醛基不被 H2还原 8； (3)反应的化学方程式为 ；(4)M 的链节中除苯环外
22、，还含有六元环状结构，则 M 的结构简式为 ；(5)E 为 ，E 的同分异构体中含有苯环和甲基，且甲基不与苯环直接相连，则应有 2 个取代基，分别为OH、CC-CH 3，存在邻、间、对位置，共 3 种，若含醚键且只有一个取代基时有 2 种，含醚键有甲氧基、乙炔基存在邻间对 3 种，总共 8 种同分异构体； (6)以甲醛、苯乙醛( )以及上述合成路线中的必要有机试剂为原料合成，先发生类似信息 I 中甲醛、苯乙醛的反应，再与乙二醇发生类似 EF 的反应，再碳碳双键发生与氢气的加成反应，最后发生信息 II 中后面一步的反应，合 成流程为：。22PC 是一种可降解的聚碳酸酯类高分子材料,其结构简式为。
23、一种生产 PC 的合成路线如下：其中，A 可使 Br2的 CCl4溶液褪色，B 中有 5 种不同化学环境的氢，D 可与 FeCl3溶液发生显色反应，E 可与 H2发生加成反应，其核磁共振氢谱为单峰。已知：请回答下列问题：（1）D 中官能团的名称为_，B 的结构简式是_。（2）第步反应的化学方程式是_。 （3）碳酸二甲酯的一种同分异构体名叫乳酸，该物质能发生的化学反应有_（填字母） 。A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.加聚反应（4）碳酸二甲酯有多种同分异构体，写出其中能与 Na2CO3溶液反应的任意一种同分异构体（乳酸除外）的结构简式_。【答案】羟基 ACHOCH2CH2COOH、C
24、H 3OCH2COOH、CH 3CH2OCOOH 中任意一种 （1）D 为 ，其官能团的名称为羟基，B 的结构简式是 。（2）根据以上分析可知第步反应的化学方程式为；（3）碳酸二甲酯的一种同分异构体名叫乳酸，该物质的结构简式为 CH3CHOHCOOH，其中有羟基和羧基，能发生取代反应（酯化反应） 、消去反应（分子内脱水） ，故选 AC；（4）碳酸二甲酯有多种同分异构体，其中能与 Na2CO3溶液反应的即有羧基的所有同分异构体的结构简式（乳酸除外）为 HOCH2CH2COOH、CH 3OCH2COOH、CH 3CH2OCOOH。23化合物 A（分子式为 C6H6O2）是一种有机化工原料，在空气中
25、易被氧化。由 A 合成黄樟油（E）和香料F 的合成路线如下（部分反应条件已略去）：已知:B 的分子式为 C7H6O2，不能发生银镜反应，也不能与 NaOH 溶液反应。（1）写出 C 的官能团名称: _和_。（2）写出反应 CD 的反应类型：_。 （3）写出反应 AB 的化学方程式：_。 （4）某芳香化合物是 F 的同分异构体，符合以下条件：苯环上有两个对位取代基；有醇羟基；既可以发生银镜 反应又可以发生水解反应；不能发生消去反应。任写出一种符合上述条件的 F 的同分异构体的结构简式：_。（5）根据已有知识并结合流程中相关信息，写出以 为主要原料(无机试剂任用)制备的合成路线流程图：_。已知：C
26、H 3Br +MgCH 3MgBr。【答案】醚键 溴原子 取代反应 （或 ） （4）符合以下条件：苯环上有两个对位取代基；有醇羟基；既可以发生银镜反应又可以发生水解反应；不能发生消去反应，则说明该有机物结构中含有醛基、酯基、与醇羟基连接的第二个碳原子上无氢原子，故符合条件的结构简式为： ，故答案为： 。（5）以 为主要原料制备 的合成路线流程图为：，故答案为：24化合物 H 是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物 A 制备 H 的一种合成路线如下：已知：回答下列问题：(1)A 的化学名称是_。(2)由 C 生成 D 和 E 生成 F 的反应类型分别是_、_。(3)E 的结构简式为_。(4
27、)G 为甲苯的同分异构体，由 F 生成 H 的化学方程式为_。(5)芳香化合物 X 是 F 的同分异构体，X 能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 CO2，其核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环境的氢，峰面积比为 6:2:1:1，写出 2 种符合要求的 X 的结构简式：_。(6)写出用环戊烷和 2-丁炔为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选) _。【答案】苯甲醛 加成反应 取代反应 中的 2 种 (4)根据已知条件，G 的结构简式为 ，由 F 生成 H 的化学方程式为。(5)X 能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 CO2 ，则 X 含有羧基（-COOH） ，核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环境的氢，峰面
28、积比为 6：2：1：1，则 X 的结构简式可能为、 、 、，从中任选两种即可。(6)依据已知可首先利用环戊烷制得环戊烯（环 戊烷与氯气光照发生取代反应，氯代烃在 醇溶液中加热发生消去反应制得） ，然后环戊烯与 2-丁炔在催化剂的作用下发生“已知”的反应得到，最后再与 Br2发生加成反应即可得到最终产物。具体流程为：。25尼美舒利是一种非甾体抗炎药，它的一种的合成路线如下：已知： （易氧化）回答下列问题：（1）A 的化学名称为_。（2）B 的结构简式为_。（3）由 C 生成 D 的化学方程式为_，其反应类型为_。（4）E 中的官能团有_、_ (填官能团名称)。（5）由甲苯为原料可经三步合成 2,
29、4,6-三氨基苯甲酸，合成路线如下：反应的试剂和条件为_；中间体 B 的结构简式为_；反应试剂和条件为_。（6）E 的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_种（不含立体异构） ；含有两个苯环且两个苯环直接相连 能与 FeCl3 溶液发生显色反应两个取代基不在同一苯环上其中核磁共振氢谱为 6 组峰，峰面积比为 222221 的结构简式为_。【答案】苯 取代反应 醚键 氨基 浓硝酸/浓硫酸，加热 H2雷尼镍 9 （1）结合上述分析知 A 的化学名称为苯。答案：苯。（2）B 的结构简式为 。答案： 。（3）因为 C 为 ，由 C 和 反应生成 D ，此反应化学方程式为，其反应类型为取代反应。答案： 取代反应。（4）由 E 的结构简式为 ，所含有的官能团为醚键、氨基。答案：醚键、氨基。（5）由甲苯为原料可经三步合成 2,4,6-三氨基苯甲酸，由于氨基易被氧化，合成路线如下：反应的试剂和条件为浓硝酸/浓硫酸，加热；中间体 B 的结构简式为 ；反应试剂和条件为 H 2，雷尼镍。答案：浓硝酸/浓硫酸，加热 H2，雷尼镍。