高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物专题提升课含解析3

有机化合物的合成
1.有机推断题的突破口
(1)通过物理特征突破.
有机物中各类代表物的颜色、状态、气味、溶解性、密度、熔点、沸点等往往各有特点，解题时可考虑通过物理特征找到突破口。

(2)从反应条件突破.
反应条件可能的有机物反应
浓硫酸,加热①醇的消去反应
②酯化反应
③苯的硝化反应
稀硫酸,加热①酯的水解反应
②二糖、多糖的水解反应等
NaOH的水溶液，加热①卤代烃的水解反应
②酯的水解反应等
强碱的醇溶液,加热卤代烃的消去反应新制Cu(OH)2或银
氨溶液，加热
醛基的氧化反应
酸性KMnO4溶液①烯烃、炔烃的氧化反应
②某些苯的同系物的氧化反应
③醇、醛、苯酚的氧化反应
O2、Cu(或Ag）,加热醇的催化氧化反应
H2、催化剂,加热①烯烃、炔烃的加成反应
②芳香烃的加成反应
③醛、酮还原为醇
特别注意：羧基、酯基、肽键中的碳氧双键不能加成
浓溴水或溴的CCl4溶液①烯烃、炔烃的加成反应
②苯酚的取代反应
Cl2，光照①烃的取代反应
②中侧链的取代反应
(3）从转化关系突破。

①连续氧化关系：
结论ⅠA为醇、B为醛、C为羧酸、D为酯
结论ⅡA、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同
结论ⅢA分子结构中与羟基相连的碳原子上至少有2个氢原子，即含—CH2OH
结论Ⅳ若D能发生银镜反应,则A为CH3OH,B为HCHO,C为HCOOH,D为HCOOCH3
②重要的“三角"转化关系：
a.卤代烃在强碱的醇溶液中加热、醇在浓硫酸催化下加热均发生消去反应生成烯烃。

b。

烯烃在一定条件下分别与HX（X为卤素原子）、H2O发生加成反应生成卤代烃、醇；
c.卤代烃在强碱的水溶液中发生取代反应生成醇，醇与HX在酸性条件下发生取代反应生成卤代烃。

在有机推断中灵活运用以上转化关系，并根据题目的限制条件拓展和完善,可起到事半功倍的效果。

（4)从实验现象突破。

实验现象结论
使溴水褪色可能含碳碳双键、碳碳三键、醛基、酚羟基(产生白色沉淀)等
使酸性KMnO4溶液褪色可能含碳碳双键、碳碳三键,也可能是苯的同系物、醇、醛、酚等
遇FeCl3溶
液显紫色
说明含酚羟基
加入新制
Cu（OH)2并
说明该物质中含有—CHO
加热有砖红
色沉淀生
成,或加入
银氨溶液水
浴加热有银
镜出现
加入Na,有
可能有-OH或-COOH
H2产生
加入
NaHCO3溶
说明含—COOH
液有气体放
出
(5）根据相关数据确定官能团的数目.
①烃和卤素单质的取代:每取代1 mol氢原子,消耗1 mol卤素单质（X2）。

②的加成：与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量比1∶1加成。

③含—OH有机物与Na反应时:2 mol —OH生成1 mol H2.
④
⑤物质转化过程中相对分子质量的变化:
a.
b。

c。

（关系式中M代表第一种有机物的相对分子质量）
2。

有机推断题的常见信息
（1）氧化苯环侧链引进羧基：
如（R代表烃基，与苯环直接相连的碳原子上有氢原子）被酸性KMnO4溶液氧化生成，此反应可缩短碳链。

(2)卤代烃与氰化物发生取代反应后,再水解可以得到羧酸,如溴乙烷与氰化钠溶液反应再水解可以得到丙酸：
CH3CH2Br CH3CH2CN CH3CH2COOH。

这是碳链中增加一个碳原子的常用方法.
（3）烯烃通过臭氧氧化,再经过锌与水处理可得到醛或酮：
如CH3CH2CHO+；
RCH CHR′(R、R′代表H或烃基）与酸性KMnO4溶液共热后，发生碳碳双键断裂生成羧酸,通过该反应可确定烃分子中碳碳双键的位置。

(4)双烯合成：
如1,3—丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯,+，这是著名的双烯合成,是合成六元碳环的
首选方法.
（5)羟醛缩合：
有α-H的醛在稀碱(10％NaOH)溶液中能与另一分子醛相互作用,生成β-羟基醛，称为羟醛缩合反应。

CH3CH CHCHO
2CH3CH2CHO
【典例】(2020·郑州高二检测)某兴趣小组以苯和乙烯为主要原料，采用以下路线合成药物普鲁卡因:
已知：
,
RX++HX,
+
请回答下列问题：
（1）对于普鲁卡因,下列说法正确的是__________.
A.可与浓盐酸形成盐
B.不与氢气发生加成反应
C。

可发生水解反应
D.能形成内盐
（2)写出化合物B的结构简式__________。

（3）写出B C反应所需的试剂_________.
(4)写出C+D E的化学反应方程式__________。

(5）写出同时符合下列条件的B的所有同分异构体的结构简式______________。

①分子中含有羧基
②1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子
(6）通常采用乙烯为原料制得环氧乙烷后与X反应合成D.请用化学反应方程式表示以乙烯为原料制备X的合成路线(无机试剂任选）。

【思维建模】有机合成题的分析方法:
【解析】采用逆向推理法,
应由
E还原生成，E则是由与
D［(CH3CH2)2NCH2CH2OH］经酯化反应生成。

(1)由普鲁卡因的结构简式可知,其分子中含有—NH2,能与盐酸反应生成盐;分子中含有苯环，可与H2加成；分子中含有酯基,能发生水解反应；因分子中只有碱性基团,而无酸性基团，故不能形成内盐。

综上分析，A、C项正确.
（2)苯与CH2CH2在催化剂作用下可发生加成反应生成A(）,结合C的分子结构及A转化为B的反应条件可知A在苯环上—CH2CH3的对位引入-NO2，
B为。

（3）由
可知，苯环侧链被氧化为—COOH,所需试剂应是酸性KMnO4溶液。

（4)C与D发生酯化反应，其化学方程式为
+HOCH2CH2N(CH2CH3）2
+H2O。

(5)因苯环上有两种不同化学环境的氢原子，则苯环上有两个不同的取代基，且位于苯环的对位。

符合条件的B的同分异构体共有4种:
、、、。

(6)结合信息,由D［(CH3CH2）2NCH2CH2OH］可逆推X为（CH3CH2）2NH,由原料CH2CH2,可推断另一种反应物为NH3。

CH2CH2与NH3在一定条件下分步发生反应,其化学方程式为CH2CH2+HCl CH3CH2Cl、2CH3CH2Cl+NH3NH（CH2CH3)2+2HCl。

答案：(1)AC
(2）
(3)KMnO4/H+
（4）+HOCH2CH2N(CH2CH3）2
（5)、
、、
（6）CH2CH2+HCl CH3CH2Cl、
2CH3CH2Cl+NH3NH（CH2CH3）2+2HCl
1.（2020·全国Ⅱ卷)维生素E是一种人体必需的脂溶性维生素,现已广泛应用于医药、营养品、化妆品等。

天然的维生素E由多种生育酚组成，其中α-生育酚（化合物E）含量最高，生理活性也最高.下面是化合物E的一种合成路线，其中部分反应略去.
已知以下信息：a)
b）+
c）
回答下列问题：
（1）A的化学名称为________________。

（2）B的结构简式为________________。

(3）反应物C含有三个甲基，其结构简式为__。

(4)反应⑤的反应类型为____________________.
(5）反应⑥的化学方程式为____________________.
(6)化合物C的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有________个(不考虑立体异构体，填标号）。

(ⅰ）含有两个甲基;(ⅱ）含有酮羰基（但不含C C O）;(ⅲ）不含有环状结构。

（a）4(b)6（c）8（d)10
其中，含有手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳）的化合物的结构简式为____________________。

【解析】（1) A分子中羟基直接连在苯环上属于酚类，甲基和羟基处于间位,故化学名称为3—甲基苯酚（或间甲基苯酚)。

（2）由信息a）可知该反应条件下,—CH3取代羟基邻位上的氢原子，结合B的分子式可确定两个邻位氢原子都被取代,则B的结构简式
为.(3）由信息b）及反应④前后有机物的结构简式可知,
结合“C含有三个甲基"，确定其结构简式为。

(4）反应⑤发生信息c)的反应,对照反应前后有机物的结构简式发现，羰基中的一个化学键断裂,氧原子连氢原子，碳原子连—C≡CH,故属于加成反应.（5）由信息c)的反应机理可确定D的结构简式为
,反应⑥后碳碳三键变成了碳碳双键,则化学方程式为。

(6）由(3）分析知C为，其同时满足题意三个条件的同分异构体:①碳链没有支链时:、、；②有一个支链：、、、、;共8种.其中中号碳原子为手性碳。

答案:(1) 3—甲基苯酚（或间甲基苯酚)（2）
(3）(4）加成反应
(5）
（6)（c）
【方法规律】解答有机推断题的方法与技巧
（1）审题--仔细读题,明确已知条件，挖掘隐蔽条件.
(2)找突破口——分析结构特征、性质特征、反应条件、实验现象等,确定某物质或官能团的存在.
(3）推断-—用顺推、逆推、双推、假设法等得出初步结论. (4)规范表达——正确书写有机物的结构简式、化学方程式等. 2.丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。

合成丹参醇的部分路线如下：
已知:
(1)A中的官能团名称为__________(写两种)。

(2)D→E的反应类型为__________。

（3)B的分子式为C9H14O，写出B的结构简式:__________。

（4)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分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应;
②碱性条件水解生成两种产物，酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。

(5）写出以和为原料制备的合成路线流程图（无机试剂和乙醇任用,合成路线流程图示例见本题题干）。

【命题意图】本题考查有机物的推断与合成,难度中等.
【解析】(1)“-CO-”为羰基，“”为碳碳双键.
(2)对比D与E的结构知,D中少了羟基,E中多了碳碳双键,显然为D中羟基发生消去反应生成了碳碳双键.（3）对比A和C的结构简式知，A中的羰基转变成羟基，且还多一个甲基，显然A与CH3MgBr先发生加成反应，羰基打开,在氧原子上接—MgBr，在碳原子上接甲基,然后—OMgBr水解生成—OH,由此写出B的结
构简式为.(4）中含有7个不饱和度，若形成苯环后还有多余3个碳原子,3个氧原子。

苯环的不饱和度为4，可以发生水解反应,说明含有酯基,酯基含有一个不饱和度,所以还多2个不饱和度。

分子还能与FeCl3发生显色反应,说明含有酚羟基,3个碳原子中一个用于形成酯基,还有2个碳原子要形成2个不饱和度，则含有一个碳碳三键,3个氧原子,一个形成酚羟基,两个形
成酯基，由此写出结构简式为，水解后的两种产物均只有2种不同化学环境的氢。

(5）由目标产物逆推，用和
可以合成(类似于流程中B至C),与H2发生加成反应即可得目标产物。

可以由先与Br2发生加成反应，然后在碱的醇溶液中加热发生消去反应而得。

答案：（1）碳碳双键、羰基(2)消去反应
(3)(4）
(5)
专题提升训练(二）
有机化合物的合成
1。

(2020·潍坊高二检测)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应.
2R—C≡C—H R—C≡C-C≡C—R+H2
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。

下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题：
(1）B的结构简式为______________,D的化学名称为
__________。

（2）①和③的反应类型分别为__________、________。

(3)E的结构简式为__________。

用1 mol E合成1，4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气________mol。

(4)化合物C(）也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为______________.
(5)芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3∶1，写出其中3种F的结构简式
____________________。

(6）写出用2-苯基乙醇为原料（其他无机试剂任选）制备化合物D的合成路线
______________。

【解析】B（C8H10）与Cl2在光照条件下发生取代反应生成
(C)，则B的结构简式为。

A与CH3CH2Cl在AlCl3、加热条件下反应生成（B)，显然反应①为取代反应，A
的结构简式为。

(D)经④Glaser反应得到E（C16H10）,结合Glaser反应原理(2R—C≡C—H R—C≡C-C≡C—R+H2)推知,E的结构简式为。

(1）由上述分析可知，B的结构简式为。

D的结构简式为，其化学名称为苯乙炔。

(2)反应①是苯与CH3CH2Cl的取代
反应；反应③中转化为，生成了碳碳三键,故该反应为卤代烃的消去反应。

(3）由上述分析可知，E的结构简式为。

1个碳碳三键需要2分子氢气加成，则用
1 mol
E(）合成1，4—二苯基丁烷，理论上需要消耗4 mol氢气.
(4）化合物(）可发生Glaser偶联反应生成聚合物，结合Glaser偶联反应的反应原理及原子守恒写出化学方程式：
+
（n-1）H2。

(5)芳香化合物F是C（)的同分异构体，F需满足条件：ⅰ。

与C具有相同的分子构成,含有1个苯环和2个Cl原子;ⅱ.分子中只有两种不同化学环境的氢,且数目比为3∶1，说明分子结构存在对称性,分子中含有2个-CH3,考虑苯环上取代基的结构
及相对位置关系,符合条件的F的结构简式为、、、、等。

（6）2—苯基乙醇的结构简式为，迁移应用乙醇和卤代烃的性质,可先在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成
,再与Br2发生加成反应生成,最后在NaNH2、H2O条件下发生消去反应生成(D)。

答案：（1)苯乙炔（2)取代反应消去反应
2.（2020·日照高二检测）化合物A（分子式为C6H6O2）是一种有机化工原料,在空气中易被氧化。

由A合成黄樟油E和香料F 的路线如下(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E中含氧官能团的名称：________和______________。

(2)写出反应C→D的反应类型:__________________________。

(3)写出反应A→B的化学方程式:_____________.
（4）某芳香化合物是D的同分异构体，且分子中只有两种不同化学环境的氢。

写出该芳香化合物的结构简式：____________(任写一种)。

(5）根据已有知识并结合流程中相关信息，写出以、
为主要原料制备的合成路线流程图（无机试剂任用)。

合成路线流程图示例如下：
CH3CH2Br CH2CH2CH2—CH2
【解析】本题考查了有机反应类型、官能团、同分异构体、结构简式、有机化学方程式的书写等,意在考查对相关知识的理解
与应用能力。

根据合成路线和已知信息推知A为，B为。

（1)根据E的结构简式可知其中含氧官能团有羰基和醚键。

（2)对比C和D的结构简式和反应条件可知,C→D为取代反应。

(3）A→B可以理解为Br—CH2-Br在碱性条件下生成HO—CH2—OH，
与HO—CH2—OH发生分子间脱水生成。

（5）在碱性条件下发生水解反应生成
,然后被氧化为，在与H2O作用下生成，与HBr发生取代反应生成
,两分子在Mg存在的条件下生成。

答案：(1）醚键羰基(2）取代反应
体。

合成8-羟基喹啉的路线如图所示。

（1）B的分子式为______________.
(2）D的俗名为甘油,其含有的官能团名称为________.
（3）C→D的化学反应类型为________。

(4）工业上，F可由如下图所示途径制备,试剂Ⅰ为
______________,Y与X互为同系物，其分子式为C7H7NO3，Y的
结构有________种。

(5）L的结构简式为_______。

(6）下列有关8—羟基喹啉的说法正确的是________（填序号）。

A.能使高锰酸钾溶液褪色
B.遇FeCl3溶液显紫色
C。

不能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.能与NaHCO3反应放出CO2气体
【解析】已知E的分子式，F、K的结构简式，结合E和F发生加成反应生成K，可知E是CH2CH—CHO,再由信息反应及L的
分子式可知L是，由D的分子式及同一个碳上连有两个羟基的分子不稳定可知，D是HOCH2CH(OH)CH2OH，由反应流程及A的名称可知,A是CH3CH CH2，由于烯烃和氯气发生加成反应是在常温下进行的，而A在高温下和氯气反应生成B,而B还可以与HOCl发生加成反应，所以A→B发生取代反应,B是ClCH2CH CH2，C是ClCH2CHClCH2OH或ClCH2CH(OH)CH2Cl。

（1）根据以上分析，B是ClCH2CH CH2，分子式为C3H5Cl。

（2）D是HOCH2CH（OH）CH2OH，其含有的官能团名称为羟基。

(3）C→D发生的是卤代烃的水解反应（属于取代反应)。

（4）由制备F的流程可知，由苯制取溴苯，需要液溴、FeBr3；
X是，Y与X互为同系物,其分子式为C7H7NO3,即Y比X 多一个CH2原子团，苯环侧链可能含有一个甲基、一个酚羟基和一个硝基，采用定一移一的分析方法,硝基和羟基处于邻、间、
对共有3种结构,分别为①、②、
③,在①的结构中的苯环上连接甲基共有4种结构,在②的结构中的苯环上连接甲基共有4种结构，在③的结构中的苯环上连接甲基共有2种结构；另外苯环上还有可能有两个侧链,分别
是酚羟基和-CH2NO2的结构:、、，所以Y的结构共有13种。

（5)由以上分析可知L的结构简式是。

（6）8-羟基喹啉含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C错误;8-羟基喹啉不含羧基，不能与NaHCO3反应放出CO2气体，故D错误。

答案:(1）C3H5Cl（2)羟基
(3)取代反应(或水解反应)
(4)液溴、FeBr313（5）(6）AB
4.（2020·天津高二检测）菠萝酯F是一种具有菠萝香味的赋香剂，其合成路线如下：
(1)A的结构简式为____________,A中所含官能团的名称是____________。

（2)由A生成B的反应类型是________,E的某同分异构体只有一种相同化学环境的氢，该同分异构体的结构简式为
________________。

（3)写出D和E反应生成F的化学方程式 ________________。

（4）结合题给信息,以溴乙烷和环氧乙烷为原料制备1-丁醇，设计合成路线(其他试剂任选).
合成路线流程图示例：
CH3CH2Cl CH3CH2OH CH3COOCH2CH3
【解析】(1)根据题目所给信息,1，3—丁二烯与丙烯醛反应生成,根据结构简式可知该有机物含有碳碳双键和醛基. (2）A中碳碳双键和醛基与H2发生加成反应;根据有机合成路线可推知E为CH2CHCH2OH,E的某同分异构体只有一种相同化学环境的氢,该同分异构体的结构简式为.
（3）D和E反应生成F为酯化反应，反应的化学方程式为
+CH2CHCH2OH+H2O。

(4）根据题目所给信息,溴乙烷与Mg在干醚条件下反应生成CH3CH2MgBr,CH3CH2MgBr与环氧乙烷在H+条件下反应即可生成1-丁醇，合成路线为
CH3CH2Br CH3CH2MgBr CH3CH2CH2CH2OH。

答案:（1)碳碳双键、醛基
(2)加成（或还原）反应
(3)+CH2CHCH2OH+H2O
（4）CH3CH2Br CH3CH2MgBr CH3CH2CH2CH2OH
5.(2020·海口高二检测）有机化合物G是合成维生素类药物的中
间体,其结构简式为
G的合成路线如下:
其中A～F分别代表一种有机化合物,合成路线中部分产物及反应条件已略去。

已知:-CHO+
请回答下列问题:
（1）G的分子式是______;G中官能团的名称是______。

（2)第①步反应的化学方程式是_________。

(3）B的名称（系统命名)是________。

(4)第②～⑥步反应中属于取代反应的有________(填步骤编号）.
(5）第④步反应的化学方程式是_________。

（6）写出同时满足下列条件的E的所有同分异构体的结构简式____________.
①只含一种官能团；
②链状结构且无—O—O—;
③核磁共振氢谱只有2种峰。

【解析】从B与O2反应生成可逆推得B为,继而推得A为
，由G的结构简式
逆推得F为
,则E为
，由反应⑤逆推可知D为酯,水解得到乙醇和E,则D为
，由已知信息得C为，其转化流程如图所示:
E为，满足条件的E的同分异构体有
CH3COOCH2CH2OOCCH3、
CH3CH2OOCCOOCH2CH3、CH3OOCCH2CH2COOCH3。

答案：(1)C6H10O3羟基、酯基
（2）+HBr
（3)2-甲基—1—丙醇（4)②⑤
(5)+OHCCOOC2H5
（6）CH3COOCH2CH2OOCCH3、CH3CH2OOCCOOCH2CH3、
CH3OOCCH2CH2COOCH3
【补偿训练】
有机物G（分子式C13H18O2)是一种香料，如图是该香料的一种合成路线。

已知：
①E能够发生银镜反应，1 mol E能够与2 mol H2完全反应生成F
②R-CH CH2R—CH2CH2OH
③有机物D的摩尔质量为88 g·mol—1，其核磁共振氢谱有3组峰
④有机物F是苯甲醇的同系物,苯环上只有一个无支链的侧链回答下列问题：
(1）用系统命名法命名有机物B:________。

(2)E的结构简式为________。

（3）C与新制Cu(OH）2悬浊液反应的化学方程式为________。

（4）有机物C可与银氨溶液反应，配制银氨溶液的实验操作为__。

（5)已知有机物甲符合下列条件:①为芳香族化合物；②与F 是同分异构体；③能被催化氧化成醛。

符合上述条件的有机物甲有________种。

其中满足苯环上有3个侧链,且核磁共振氢谱
有5组峰,峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的有机物的结构简式
为 ______________。

【解析】（1）(2)由合成路线图知D为羧酸，设D的分子式为C n H2n O2，14n+32=88,n=4,D为丁酸,由已知③知D为,则C为醛，B为醇,B的结构简式为,由已知②知,A为.根据G、D的分子式可知F的分子式为C9H12O,由已知①、④知F为,
E为。

(3)C为（CH3）2CHCHO,其与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为(CH3）2CHCHO+2Cu（OH）2+NaOH（CH3）2CHCOONa+Cu2O ↓+3H2O。

(4）配制银氨溶液时，将稀氨水逐滴滴入硝酸银溶液中，至最初产生的沉淀恰好溶解为止.
（5）符合条件的F的同分异构体,若苯环上只有1个取代基,取代基为—CH(CH3）-CH2OH,只有1种，若苯环上有2个取代基，可能是甲基和—CH2CH2OH,有邻、间、对3种；也可以是—CH2CH3和—CH2OH,有邻、间、对3种;若苯环上有3个取代基,只能是2个—CH3和1个—CH2OH,采用定二移一原则判断,有6种,所以共有13种。

其中满足苯环上有3个侧链，且核磁共振氢谱有5组
峰,峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的有机物的结构简式为
或。

答案:(1）2-甲基—1—丙醇
（2）
(3）（CH3)2CHCHO+2Cu(OH)2+NaOH(CH3）2CHCOONa+Cu2O↓+3H2O
（4）在洁净的试管中加入适量硝酸银溶液，边振荡边逐滴滴入稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止
（5)13或。