高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)++專題八 有機(jī)合成+學(xué)案

高三化學(xué)二輪專題八有機(jī)合成學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)1.鞏固常見(jiàn)有機(jī)物的轉(zhuǎn)化及條件。2.掌握有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的一般思路及注意事項(xiàng)。1．乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)，可以使碳鏈減短()2．可發(fā)生消去反應(yīng)引入碳碳雙鍵()3．烯烴與酸性KMnO4溶液的反應(yīng)，可以使碳鏈減短()4．可發(fā)生催化氧化反應(yīng)引入羧基()5.eq\a\vs4\al\co1()與CH2=CH2可發(fā)生加成反應(yīng)引入環(huán)()6．如果以乙烯為原料，經(jīng)過(guò)加成反應(yīng)、取代反應(yīng)可制得乙二醇()學(xué)習(xí)過(guò)程一碳骨架的構(gòu)建1．碳鏈的增長(zhǎng)(1)鹵代烴的取代反應(yīng)①溴乙烷與氰化鈉的反應(yīng)：。②溴乙烷與丙炔鈉的反應(yīng)：r。(2)醛、酮的加成反應(yīng)①丙酮與HCN的反應(yīng)：。②乙醛與HCN的反應(yīng)：。③羥醛縮合(以乙醛為例)：。2．碳鏈的縮短(1)與酸性KMnO4溶液的氧化反應(yīng)（烯烴、炔烴的反應(yīng)）如eq\o(→,\s\up7(KMnO4H＋))。②苯的同系物的反應(yīng)如eq\o(→,\s\up7(KMnO4H＋))。3．成環(huán)反應(yīng)（1）二元醇成環(huán)（醚），如。（2）羥基酸酯化成環(huán)，如：。（3）氨基酸成環(huán)，如：。（4）二元羧酸成環(huán)，如：。（5）利用題目所給信息成環(huán)，如常給信息二烯烴與單烯烴的聚合成環(huán)：。（6）氨基和羧基（對(duì)苯二甲酸和對(duì)苯二甲胺）例題1．構(gòu)建碳骨架反應(yīng)是有機(jī)合成中的重要知識(shí)，其中第爾斯-阿爾德反應(yīng)在合成碳環(huán)這一領(lǐng)域有著舉足輕重的地位，其模型為，則下列判斷正確的是()A．合成的原料為和B．合成的原料為和C．合成的原料為和D．合成的原料只能為和變式1有機(jī)物Q的合成路線如圖所示，下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．N可以直接合成高分子B．O生成P的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)C．P可以在Cu的催化作用下發(fā)生氧化反應(yīng)D．Q分子存在屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體二官能團(tuán)的引入和轉(zhuǎn)化1．各類官能團(tuán)的引入方法官能團(tuán)引入方法碳鹵鍵羥基碳碳雙鍵碳氧雙鍵羧基苯環(huán)上引入不同的官能團(tuán)2.官能團(tuán)的消除(1)通過(guò)加成反應(yīng)消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵)。(2)通過(guò)消去、氧化、酯化反應(yīng)消除羥基。(3)通過(guò)加成或氧化反應(yīng)消除醛基。(4)通過(guò)水解反應(yīng)消除酯基、肽鍵、碳鹵鍵。3．官能團(tuán)的保護(hù)與恢復(fù)(1)碳碳雙鍵：在氧化其他基團(tuán)前可以利用其與HCl等的加成反應(yīng)將其保護(hù)起來(lái)，待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。HOCH2CH=CHCH2OHeq\o(→,\s\up7(HCl))HOCH2CH2CHClCH2OHeq\o(→,\s\up7(KMnO4/H＋))eq\o(→,\s\up7(1NaOH/醇),\s\do5(2酸化))HOOC—CH=CH—COOH。(2)酚羥基：在氧化其他基團(tuán)前可以用NaOH溶液或CH3I保護(hù)。eq\o(→,\s\up7(CH3I))eq\o(→,\s\up7(HI))。(3)醛基(或酮羰基)：在氧化其他基團(tuán)前可以用乙醇(或乙二醇)加成保護(hù)。①eq\o(→,\s\up7(C2H5OH),\s\do5(HCl))eq\o(→,\s\up7(H＋/H2O))。②eq\o(→,\s\up7(HO—CH2CH2—OH),\s\do5(H＋))eq\o(→,\s\up7(H＋/H2O))。(4)氨基：在氧化其他基團(tuán)前可以用醋酸酐將氨基轉(zhuǎn)化為酰胺，然后再水解轉(zhuǎn)化為氨基。eq\o(→,\s\up7(CH3CO2O))eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(H＋或OH－))。(5)醇羥基、羧基可以成酯保護(hù)。例題2．(2023·日照高三質(zhì)檢)在有機(jī)合成中，常會(huì)發(fā)生官能團(tuán)的消除或增加，下列反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)類型及產(chǎn)物不合理的是()A．乙烯→乙二醇：CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(加成))eq\o(→,\s\up7(取代))B．溴乙烷→乙醇：CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(水解))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(加成))CH3CH2OHC．1-溴丁烷→1-丁炔：CH3(CH2)2CH2Breq\o(→,\s\up7(消去))CH3CH2CH=CH2eq\o(→,\s\up7(加成))eq\o(→,\s\up7(消去))CH3CH2C≡CHD．乙烯→乙炔：CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(加成))eq\o(→,\s\up7(消去))CH≡CH變式2．(2024·太原模擬)有機(jī)物甲的分子式為C7H7NO2，可以通過(guò)如圖路線合成(分離方法和其他產(chǎn)物已省略)。下列說(shuō)法不正確的是()eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(Ⅰ))eq\o(\o(→,\s\up7(CO，HCl),\s\do5(一定條件)),\s\do12(Ⅱ))eq\o(\o(→,\s\up7(①銀氨溶液，50℃),\s\do5(②H＋)),\s\do12(Ⅲ))戊(C9H9O3N)eq\o(\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(一定條件)),\s\do12(Ⅳ))甲A．甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，可發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)B．步驟Ⅰ反應(yīng)的化學(xué)方程式為＋eq\o(→,\s\up7(一定條件))＋HClC．步驟Ⅱ在苯環(huán)上引入醛基，步驟Ⅳ的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)D．步驟Ⅰ和Ⅳ在合成甲過(guò)程中的目的是保護(hù)氨基不被氧化例3．（2022年北京）高分子Y是一種人工合成的多肽，其合成路線如下：下列說(shuō)法不正確的是A．F中含有2個(gè)酰胺基B．高分子Y水解可得到E和GC．高分子X(jué)中存在氫鍵D．高分子Y的合成過(guò)程中進(jìn)行了官能團(tuán)保護(hù)變式3.美法侖F是一種抗腫瘤藥物，其合成線路如圖：設(shè)計(jì)步驟B→C的目的是____________。答案保護(hù)氨基考點(diǎn)三有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)知識(shí)梳理1．基本流程2．合成路線的核心：。3．合成路線的推斷方法(1)正推法①路線：某種原料分子eq\o(→,\s\up7(碳鏈的連接),\s\do5(官能團(tuán)的安裝))目標(biāo)分子。②過(guò)程：首先比較原料分子和目標(biāo)化合物分子在結(jié)構(gòu)上的異同，包括官能團(tuán)和碳骨架兩個(gè)方面的異同；然后，設(shè)計(jì)由原料分子轉(zhuǎn)向目標(biāo)化合物分子的合成路線。(2)逆推法①路線：目標(biāo)分子eq\o(→,\s\up7(逆推))原料分子。②過(guò)程：在逆推過(guò)程中，需要逆向?qū)ふ夷茼樌铣赡繕?biāo)化合物的中間有機(jī)化合物，直至選出合適的起始原料。(3)優(yōu)選合成路線依據(jù)①合成路線是否符合化學(xué)原理。②合成操作是否安全可靠。③綠色合成。綠色合成主要出發(fā)點(diǎn)是：有機(jī)合成中的原子經(jīng)濟(jì)性；原料的綠色化；試劑與催化劑的無(wú)公害性。例題1．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案，以苯甲醇()為主要原料合成(無(wú)機(jī)試劑及有機(jī)溶劑任用)。已知：①eq\o(→,\s\up7(HCN),\s\do5(催化劑))；②R—CNeq\o(→,\s\up7(H3O＋))R—COOH。變式．苯乙酸乙酯()是一種常見(jiàn)的合成香料。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案，以苯甲醛和乙醇為主要原料(無(wú)機(jī)試劑及有機(jī)溶劑任用)合成苯乙酸乙酯。已知：①R—Br＋NaCN→R—CN＋NaBr；②R—CNeq\o(→,\s\up7(H3O＋))R—COOH。例題．合成丹參醇的部分路線如下：寫(xiě)出以和為原料制備的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任選)。變式．沙羅特美是一種長(zhǎng)效平喘藥，其合成的部分路線如圖：請(qǐng)寫(xiě)出以、、CH3NO2為原料制備的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任用，合成路線流程圖示例見(jiàn)本題題干)。強(qiáng)化訓(xùn)練1．以溴乙烷為原料制備1,2-二溴乙烷，下列方案中最合理的是()A．CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(△))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(170℃))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2BrB．CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2BrC．CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH醇溶液),\s\do5(△))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(HBr))CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2BrD．CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH醇溶液),\s\do5(△))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2Br2．1,4-環(huán)己二醇()是生產(chǎn)某些液晶材料和藥物的原料，現(xiàn)以環(huán)己烷()為基礎(chǔ)原料，使用逆合成分析法設(shè)計(jì)它的合成路線如下。下列說(shuō)法正確的是()A．有機(jī)物X、Y、M均為鹵代烴B．有機(jī)物X和Y可能為同分異構(gòu)體，也可能為同種物質(zhì)C．反應(yīng)①為取代反應(yīng)，反應(yīng)⑥為加成反應(yīng)D．合成過(guò)程涉及取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、消去反應(yīng)3．我國(guó)自主研發(fā)“對(duì)二甲苯的綠色合成路線”取得新進(jìn)展，其合成示意圖如下：下列說(shuō)法不正確的是()A．過(guò)程i發(fā)生了加成反應(yīng)B．對(duì)二甲苯的一溴代物只有一種C．M所含官能團(tuán)既可與H2反應(yīng)，也可與溴水反應(yīng)D．該合成路線理論上碳原子利用率為100%，且產(chǎn)物易分離4.α-呋喃丙烯醛(丙)為常用的優(yōu)良溶劑，也是有機(jī)合成的重要原料，其合成路線如下(部分反應(yīng)試劑與條件已略去)。下列說(shuō)法正確的是()A．甲中只含有兩種官能團(tuán)B．乙的分子式為C7H10O3C．丙的同分異構(gòu)體中分子中含苯環(huán)且只含一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有5種(不考慮立體異構(gòu))D．①、②兩步的反應(yīng)類型分別為取代反應(yīng)和消去反應(yīng)5.（2024西城一模）含氟高分子是良好的防水涂層材料，某含氟高分子P的合成路線如下。下列說(shuō)法不正確的是A．合成高分子P的聚合反應(yīng)為加聚反應(yīng) B．X及其反式異構(gòu)體的分子內(nèi)所有的碳原子均處在同一平面上C．X與試劑a反應(yīng)每生成1molY，同時(shí)生成1molH2O D．將Z（乙烯基苯）替換成對(duì)二乙烯基苯可得到網(wǎng)狀高分子6.（2024年浙江6月）丙烯可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化(反應(yīng)條件略)：下列說(shuō)法不正確的是()A．產(chǎn)物M有2種且互為同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu))B．可提高Y→Z轉(zhuǎn)化的反應(yīng)速率C．Y→Z過(guò)程中，a處碳氧鍵比b處更易斷裂D．Y→P是縮聚反應(yīng)，該工藝有利于減輕溫室效應(yīng)7.4-溴甲基-1-環(huán)己烯的一種合成路線如下：下列說(shuō)法正確的是()A．化合物W、X、Y、Z中均有一個(gè)手性碳原子B．①②③的反應(yīng)類型依次為加成反應(yīng)、還原反應(yīng)和消去反應(yīng)C．由化合物Z一步制備化合物Y的轉(zhuǎn)化條件是NaOH的水溶液，加熱D．化合物Y先經(jīng)酸性高錳酸鉀溶液氧化，再與乙醇在濃硫酸催化下酯化可制得化合物X8.甲基丁香酚G()可用作食用香精，某小組設(shè)計(jì)的制備甲基丁香酚的流程如下：已知：Ⅰ.A的分子式為C3H4O，A可與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，也能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；Ⅱ.R—COOHeq\o(→,\s\up7(SOCl2))；Ⅲ.R—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(HBr),\s\do5(H2O2溶劑))R—CH2—CH2Br；Ⅳ.eq\o(→,\s\up7(Zn-Hg/HCl),\s\do5(△))R—CH2—R′，碳碳雙鍵在此條件下也可被還原。回答下列問(wèn)題：(1)K中所含官能團(tuán)的名稱是________。(2)B→C、E→F、H→K的反應(yīng)類型分別是________、________、________。(3)完成下列各步的化學(xué)方程式并指明反應(yīng)類型。①(ⅰ)________________________________________________________________________；反應(yīng)類型________。③________________________________________________________________________；反應(yīng)類型________。④________________________________________________________________________；反應(yīng)類型________。⑥________________________________________________________________________；反應(yīng)類型________。9.（2022年順義）高聚物G是一種合成纖維，由A與E為原料制備J和G的一種合成路線如下：已知：①酯能被LiAlH4還原為醇②回答下列問(wèn)題：（1）A的的名稱是

。（2）物質(zhì)B的官能團(tuán)為

。（3）反應(yīng)③和⑥的反應(yīng)類型分別為

、。（4）實(shí)驗(yàn)證明有機(jī)物J與NaI作用能生成I2，推測(cè)該基團(tuán)的結(jié)構(gòu)式并說(shuō)明理由。（5）反應(yīng)④的化學(xué)反應(yīng)方程式為

。（6）芳香族化合物M是C的同分異構(gòu)體，符合下列要求的M有

種(不考慮立體異構(gòu))。①與碳酸鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體②只有1種官能團(tuán)③苯環(huán)上有2個(gè)取代基其中核磁共振氫譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，峰面積之比為1:1:1:2的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。（7）參照上述合成路線，寫(xiě)出用為原料制備化合物的合成路線(其他無(wú)機(jī)試劑任選)。10（2024朝陽(yáng)期末）治療非小細(xì)胞肺癌的藥物特泊替尼的合成路線如下：（1）已知A中含有—CN，寫(xiě)出A→B的化學(xué)方程式：______。（2）A的某種同分異構(gòu)體與A含有相同官能團(tuán)，核磁共振氫譜有3組峰，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_____。（3）鏈狀有機(jī)物F的分子式為C3H3ClO2，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_____。（4）G→H的反應(yīng)類型是______。（5）I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_____。（6）可通過(guò)如下路線合成：①K→L的化學(xué)方程式是______。②N的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_____。11.（2016年北京高考）（1）A的分子式是C7H8，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________________。（2）試劑a是_______________。（3）反應(yīng)③的化學(xué)方程式：_______________。（4）E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能團(tuán)：_______________。（5）反應(yīng)④的反應(yīng)類型是_______________。（6）反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式：_______________。（5）已知：。以乙烯為起始原料，選用必要的無(wú)機(jī)試劑合成E，寫(xiě)出合成路線（用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)物，用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系，箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件）。答案1.×2.×3.√4.×5.√6.√例題1．答案B變式1答案C例題2．答案B變式2．答案A例3．答案C變式3設(shè)計(jì)步驟B→C的目的是____________。答案保護(hù)氨基例題1．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案，以苯甲醇()為主要原料合成(無(wú)機(jī)試劑及有機(jī)溶劑任用)。已知：①eq\o(→,\s\up7(HCN),\s\do5(催化劑))；②R—CNeq\o(→,\s\up7(H3O＋))R—COOH。答案eq\o(→,\s\up7(Cu、O2),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(HCN),\s\do5(催化劑))eq\o(→,\s\up7(H3O＋))eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))變式．苯乙酸乙酯()是一種常見(jiàn)的合成香料。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案，以苯甲醛和乙醇為主要原料(無(wú)機(jī)試劑及有機(jī)溶劑任用)合成苯乙酸乙酯。已知：①R—Br＋NaCN→R—CN＋NaBr；②R—CNeq\o(→,\s\up7(H3O＋))R—COOH。答案eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(催化劑，△))eq\