1、第第 2 2 课时课时 有机合成路线的设计与实施有机合成路线的设计与实施 题组一 有机合成路线的设计与选择 1在有机合成中，若制得的有机化合物较纯净且易分离，在工业生产上才有实用价值。据此 判断下列有机合成一般不适用于工业生产的是( ) A酚钠与卤代烃作用合成酚醚： NaBr B乙烷与氯气在光照下制备氯乙烷：CH3CH3Cl2 光照 CH3CH2ClHCl C萘与浓硫酸制备萘磺酸：HOSO3H 60 H2O D乙烯水化制乙醇：CH2=CH2H2O 催化剂 加热，加压 CH3CH2OH 答案 B 解析 乙烷与氯气在光照下发生取代反应，反应生成的有机物是多种氯代乙烷的混合物。 2以溴乙烷为原料制备
2、乙二醇，下列方案最合理的是( ) ACH3CH2Br NaOH水溶液 CH3CH2OH 浓硫酸 170 CH2=CH2 Br2 CH2BrCH2Br 水解 乙二醇 BCH3CH2Br Br2 CH2BrCH2Br 水解 乙二醇 CCH3CH2Br NaOH醇溶液 CH2=CH2 HBr CH3CH2Br Br2 CH2BrCH2Br 水解 乙二醇 DCH3CH2Br NaOH醇溶液 CH2=CH2 Br2 CH2BrCH2Br 水解 乙二醇 答案 D 解析 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
3、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。 3我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线示意图如下： 下列说法正确的是( ) A过程发生了取代反应 B中间产物 M 的结构简式为 C利用相同原料、相同原理也能合成邻二甲苯 D该合成路线理论上碳原子的利用率为 100% 答案 D 解析 异戊二烯与丙烯醛共同发生加成反应，生成 4- 甲基- 3- 环己烯甲醛，不是取代反应，A 错误；通过 M 的球棍模型可以看出六元环上甲基的邻位有一个双键，所以 M 为 4- 甲基- 3- 环
4、 己烯甲醛，结构简式为，B 错误；根据合成路线，可以合成对二甲苯 和间二甲苯，不能合成邻二甲苯，C 错误；该合成路线包含两步，第一步为加成，第二步为 脱水，两步的碳原子利用率均为 100%，D 正确。 题组二 有机合成方法的分析与应用 4食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下： 苯酚 苯氧乙酸 菠萝酯 下列叙述错误的是( ) A步骤(1)产物中残留的苯酚可用 FeCl3溶液检验 B苯酚和菠萝酯均可与酸性 KMnO4溶液发生反应 C苯氧乙酸和菠萝酯均可与 NaOH 溶液发生反应 D步骤(2)产物中残留的烯丙醇可用溴水检验 答案 D 解析 A 项中利用的显色反应可进行检验，正确；B 项中和菠
5、萝酯中的 均可以被酸性 KMnO4氧化，正确；C 项中苯氧乙酸中的羧基、菠萝酯中的酯基都 可与 NaOH 溶液反应，正确；D 项中步骤(2)产物也含，能使溴水褪色，故错误。 5(2020 重庆高二期末)下述转化关系可用于合成解痉药奥昔布宁的前体(化合物丙)，下列说 法不正确的是( ) A化合物甲中的含氧官能团有酮羰基和酯基 B化合物乙分子中含有 1 个手性碳原子 C化合物乙能发生消去反应，且生成的有机物能和溴发生加成反应 D化合物丙能和氯化铁溶液发生显色反应 答案 D 解析 化合物中的含氧官能团有酮羰基和酯基，故 A 正确；化合物 分 子 中 含 有 1 个 手 性 碳 原 子 ( 圆 圈 标
6、 出 ) ， 故 B 正 确 ； 化 合 物 能发生消去反应生成， 生成的有机物含有碳碳双键， 能和溴发生加成反应，故 C 正确；化合物不含酚羟基，不能发生显色反 应，故 D 错误。 6阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为： 则下列说法不正确的是( ) A丙二酸与乙二酸(HOOCCOOH)互为同系物 B由题中信息可知阿魏酸的分子式为 C10H12O4 C香兰素、阿魏酸都是芳香族化合物 D阿魏酸分子最多有 10 个碳原子共平面 答案 B 解析 丙二酸与乙二酸官能团个数相同，且相差 1 个 CH2原子团，是同系物，故 A 正确；根 据结构简式可知阿魏酸的分子式为 C1
7、0H10O4，故 B 错误；香兰素、阿魏酸都含有苯环结构， 是芳香族化合物，故 C 正确；苯环上的所有原子共平面，乙烯上的所有原子共平面，单键可 以旋转， 当苯和乙烯共平面， 同时 H3CO中的 C 也和苯共平面， 这时有 10 个碳原子共平面， 故 D 正确。 7 (2020石 家 庄 高 二 期 中 )M是 一 种 重 要 材 料 的 中 间 体 ， 其 结 构 简 式 为 。合成 M 的一种途径如下： AF 分别代表一种有机化合物，合成路线中的部分产物及反应条件已略去。 已知：Y 的核磁共振氢谱只有 1 种峰； RCH=CH2 .B2H6 .H2O2/OH RCH2CH2OH； 两个羟基
8、连接在同一个碳原子上不稳定，易脱水。 请回答下列问题： (1)D 中官能团的名称是_，Y 的结构简式是_。 (2)步骤的反应类型是_。 (3)下列说法不正确的是_(填字母)。 aA 和 E 都能发生氧化反应 b1 mol B 完全燃烧需 6 mol O2 cC 能与新制的氢氧化铜悬浊液反应 d1 mol F 最多能与 3 mol H2反应 (4)步骤的化学反应方程式是_。 (5)M 经催化氧化得到 X(C11H12O4)，X 的同分异构体中同时满足下列条件的结构简式为 _。 a苯环上只有两个取代基，苯环上的一氯代物有 2 种 b水解只生成芳香醇和二元酸，且二元酸的核磁共振氢谱只有 2 种峰 答
9、案 (1)羧基 (2)消去反应 (3)d (4) 催化剂 H2O (5) 解析 反应为取代反应，可推知 E 为。反应为卤代烃的水解反应，酸化得到 F 为，由 M 的结构可知 D 为(CH3)2CHCOOH，逆推可知 C 为 (CH3)2CHCHO、B 为(CH3)2CHCH2OH，结合信息可知 A 为(CH3)2C=CH2，Y 发生消去反 应得到 A，而 Y 的核磁共振氢谱只有 1 种峰，则 Y 为。 (1)D 为(CH3)2CHCOOH，含有的官能团的名称是羧基；Y 的结构简式是。 (2)步骤发生卤代烃的消去反应。 (3)A 为(CH3)2C=CH2，E 为，均可以燃烧，碳碳双键、酚羟基都易
10、被氧化，均可以发 生氧化反应，故 a 正确；B 为(CH3)2CHCH2OH,1 mol B 完全燃烧需 O2为(410/41/2) mol 6 mol，故 b 正确；C 为(CH3)2CHCHO，含有醛基，能与新制的氢氧化铜悬浊液反应，故 c 正确； F 为， 苯环、 醛基均与氢气发生加成反应， 1 mol F 最多能与 4 mol H2反应，故 d 错误。 (4)步骤的化学反应方程式是 催化剂 H2O。 (5)M 经 催 化 氧 化 得 到 X(C11H12O4) ， 则 X 为 ，X 的同分异构体中同时满足下列条件：a.苯环上只 有两个取代基，苯环上的一氯代物有 2 种，含有 2 个不同
11、的取代基，且处于对位；b.水解只 生成芳香醇和二元酸，且二元酸的核磁共振氢谱只有 2 种峰，符合条件的同分异构体为 。 8(2020 武汉市钢城第四中学高二月考)A(C3H6)是基本有机化工原料。由 A 制备聚合物 C 和 的合成路线(部分反应条件略去)如图所示。 已知：| ；烯烃中饱和碳上的氢原子高温下能发生取代反应； RCN .NaOH .HCl RCOOH。 回答下列问题： (1)A 的名称是_，B 含有的官能团的名称是_。 (2)C 的结构简式为_，DE 的反应类型为_。 (3)EF 的化学方程式为_。 (4)中最多有_个原子共平面。 (5)结合题给信息，以乙烯、HBr 为起始原料制备
12、丙酸，设计合成路线(其他试剂任选)。 合成路线流程图示例： CH3CHO O2 催化剂， CH3COOH CH3CH2OH 浓硫酸， CH3COOCH2CH3 答案 (1)丙烯 碳碳双键、酯基 (2) 取代反应(或水解反应) (3) (4)10 (5)CH2=CH2 HBr 催化剂， CH3CH2Br NaCN CH3CH2CN .NaOH .HCl CH3CH2COOH 解析 (1)通过以上分析知，A 为丙烯，B 的结构简式为 CH3CH=CHCOOCH3，其官能团的 名称是碳碳双键和酯基。 (2)C 的结构简式为，D 发生水解反应或取代反应生成 E。 (4)该分子中含有 10 个原子，根据
13、乙烯结构特点知，该分子中所有原子共平面。 (5) CH2=CH2和 HBr 发生加成反应生成 CH3CH2Br，CH3CH2Br 和 NaCN 发生取代反应生成 CH3CH2CN， CH3CH2CN 在碱性条件下发生水解反应然后酸化得到 CH3CH2COOH， 所以其合 成路线为 CH2=CH2 HBr 催化剂，CH3CH2Br NaCN CH3CH2CN .NaOH .HCl CH3CH2COOH。 9 (2020 山东省广饶一中高二月考)“清肺排毒汤”对新冠肺炎病毒感染具有良好的效果， 其 中一味中药黄芩的一种活性中间体的结构简式为，现在可人工合成， 路线如图所示： (1)A 生成 B 的
14、反应条件是 _，B 生成 C 的反应条件为 _。 (2)合成过程中，属于取代反应的是_。 (3)F 的结构简式为_。 (4)D 在一定条件下能生成高分子化合物，请写出该反应的化学方程式：_。 同时符合下列三个条件的 D 的同分异构体共有_种。 a能发生银镜反应 b苯环上有 3 个取代基 c与 FeCl3溶液发生显色反应 (5)依据以上合成信息， 写出以乙烯和氯苯为原料合成的路线， 无机试剂自选。 答案 (1)氢氧化钠水溶液，加热(或 NaOH 水 ) 铜或银作催化剂，加热(或 Cu或Ag ) (2) (3) (4) 一定条件 10 (5) 解析 (1)A 生成 B 是卤代烃的水解，反应条件是氢
15、氧化钠水溶液，加热；B 生成 C 是醇氧化 为醛，反应条件为铜或银作催化剂，加热。 (2) 反应 是 氯 原 子 被 羟 基 代 替 ； SOCl2 反应 是 羟 基 被 氯 原 子 代 替 ； 是氯原子被代替； 是甲基被氢原子代替，所以属于取代反应的是。 (3)和 F 反应生成，由 G 逆推可知 F 的结构简式是。 (4)D 分子中含有碳碳双键，在一定条件下发生加聚反应生成高分子化合物，反应方程式是 一定条件 ; a 能发生银镜反应， 说明含有醛基； b 苯 环上有 3 个取代基； c 与 FeCl3溶液发生显色反应， 说明含有酚羟基， 则 3 个取代基是OH、 CHO、CH=CH2，3 个不同的取代基在苯环上的位置异构有 10 种，所以符合条件的 D 的同分异构体有 10 种。 (5)乙烯和水发生加成反应生成乙醇，乙醇氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸，乙酸在 SOCl2作用 下生成乙酰氯， 氯苯水解为苯酚， 苯酚和乙酰氯反应生成， 合成路线见答案。
