31有机合成学案作业Word下载.docx

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（3）引入羟基

和H2O反应：

CH3CH2Cl在NaOH水溶液中水解：

_____________________________________________。

（4）引入羰基

被酸性KMnO4溶液氧化：

（5）引入羧基

CH3CH2CN在酸性溶液中转化：

CH3CH2COOH（未配平）。

2．官能团的转化

在有机合成中，官能团的转化可以通过取代、消去、加成、氧化、还原等反应实现。

3．卤代烃在官能团转化中的重要作用

（1）引入羟基

溴乙烷与NaOH的水溶液反应时，发生________反应，溴原子转化为________，反应的化学方程式为：

________________________________________________________________________。

（2）引入碳碳双键

溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热时，发生________反应，转化为碳碳双键，反应的化学方程式为：

___________________________________。

1．下列反应可以使碳链增长的是（　　）

A．CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热

B．CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热

C．CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的水溶液共热

D．CH3CH2CH2CH2Br（g）和Br2（g）光照

2．已知R—X＋2Na＋R′—X―→R—R′＋2NaX，若用CH3CH2Br和CH3CH2CH2Br与金属钠反应，生成的烷烃不可能是（　　）

3．有机化合物分子中能引入卤素原子的反应是（　　）

①在空气中燃烧　②取代反应　③加成反应　④加聚反应

A．①②B．①②③C．②③D．①②③④

4．在有机物分子中，能消除羟基的反应是（　　）

A．还原反应B．水解反应C．消去反应D．加成反应

5．在卤代烃RCH2CH2X中化学键如下，则下列说法中正确的是（　　）

A．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①和③

B．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①

C．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和④

D．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和②

6．写出下列反应的化学方程式：

知识清单

一、1.设计合成路线　2.碳骨架　官能团

二、1.

（1）①CH3CH2CN＋NaBr　CH3CH2COOH

②2CH3C≡CNa＋H2↑　CH3CH2C≡CCH3＋NaBr

（2）

　2.

（1）2CH3COOH

　（3）CH3COONa＋NaOH

CH4↑＋Na2CO3

三、

CH3CH2Cl＋NaOH

CH3CH2OH＋NaCl

3．

（1）取代　羟基

CH3CH2Br＋H2O

CH3CH2OH＋HBr

对点训练

1．A

2．C　[由题给信息可知：

2分子CH3CH2Br与Na作用可生成CH3CH2CH2CH3；

2分子CH3CH2CH2Br与Na反应可生成CH3CH2CH2CH2CH2CH3；

1分子CH3CH2Br和1分子CH3CH2CH2Br与Na反应可生成CH3CH2CH2CH2CH3，无法合成的是C。

]

3．C　[有机物的燃烧是将有机物转化为无机物，而加聚反应是将不饱和的小分子转化为高分子化合物，此反应过程中不改变其元素组成。

4．C　[醛和酮的还原反应（加成反应）、酯和卤代烃的水解反应均可引入羟基，而消去反应可消除有机物分子中的羟基或卤素原子。

5．B　[本题考查了卤代烃RCH2CH2X发生水解反应和消去反应时断键的位置。

发生水解反应时，只断C－X键，发生消去反应时，要断C－X键和β碳原子上的C－H键（即③）。

3.1.1有机化合物的合成（作业）

1．在有机物分子中，不能引入羟基的反应是（　　）

A．氧化反应B．水解反应C．消去反应D．加成反应

2．在下列反应中，不可能在有机物中引入羧基的是（　　）

A．卤代烃的水解B．腈（R—CN）在酸性条件下水解

C．醛的氧化D．烯烃的氧化

3．卤代烃能发生下列反应：

2CH3CH2Br＋2Na―→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr，下列有机物可与钠反应来合成环丙烷的是（　　）

A．CH3CH2CH2BrB．CH3CHBrCH2BrC．CH2BrCH2CH2BrD．CH3CHBrCH2CH2Br

4．某种解热镇痛药的结构简式为

它完全水解时，不可能得到的产物是（　　）

5．右边物质中，不能发生消去反应的是（　　）

D．CH2ClCH2CH3

6．分子式为C7H15Cl的某有机物发生消去反应时，得到三种烯烃，则该卤代烃的结构可能是（　　）

7．有下述有机反应类型：

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。

已知：

以丙醛为原料制取1,2丙二醇，所需进行的反应类型依次是（　　）

A．⑥④②①B．⑤①④②C．①③②⑤D．⑤②④①

8.根据下面的有机物合成路线，回答下列问题：

（1）写出A、B、C的结构简式：

A：

B：

__________________________，C：

_________________________。

（2）各步反应类型：

①___________，②___________，③___________，④____________，⑤________________。

（3）A―→B的反应试剂及条件：

___________________________________________。

9．根据图示内容填空：

（1）化合物A含有的官能团为__________________________________________。

（2）1molA与2molH2反应生成1molE，其反应方程式为___________________。

（3）与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是____________________。

（4）B在酸性条件下与Br2反应得到D，D的碳链不含支链，其结构简式是________。

（5）F的结构简式是________________。

由E→F的反应类型是__________________。

10．敌草胺是一种除草剂。

它的合成路线如下：

回答下列问题：

（1）在空气中久置，A由无色转变为棕色，其原因是__________________________

（2）C分子中有2个含氧官能团，分别为____________和__________（填官能团名称）。

（3）写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：

_________________。

①能与金属钠反应放出H2；

②是萘的衍生物，且取代基都在同一个苯环上；

③可发生水解反应，其中一种水解产物能发生银镜反应，另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢。

（4）若C不经提纯，产物敌草胺中将混有少量副产物E（分子式为：

C23H18O3），E是一种酯。

E的结构简式为

（5）已知：

RCH2COOH

RCHClCOOH，写出以苯酚和乙醇为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：

H2C===CH2

CH3CH2Br

CH3CH2OH

1．C　[—CHO的加氢及氧化均可引入羟基，R—X和酯的水解均可引入羟基；

而消去反应只能引入不饱和键。

2．A

3．C　[若合成环丙烷，根据题给信息可知必须有CH2BrCH2CH2Br，C项符合。

4．C　[给定有机物中可发生水解的官能团有酯基和肽键，其断键位置如下：

（虚线处）

，故有以下四种

5．C　[C中与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上无氢原子，故不能发生消去反应。

6．D　[因为有机物发生消去反应时，得到三种烯烃，表明与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上有3种化学环境不同的氢原子。

分析上述有机物的结构可知，选项D符合题意，消去时生成

三种烯烃。

7．B　[由丙醛合成1,2丙二醇的路线如下：

CH3CH2CHO

CH3CH2CH2OH

CH3CH===CH2

，故B项正确。

8．

（1）

（2）①加成反应　②消去反应　③加成反应　④消去反应　⑤加成反应

（3）NaOH的醇溶液、加热

解析　在一系列的反应中，有机物保持了六元环状结构，但苯环变成了环己烷环。

反复的“消去”、“加成”可在环己烷环上增加氯原子，且氯原子能定位、定数。

9．

（1）碳碳双键、醛基、羧基

（2）OHC—CH===CH—COOH＋2H2

HO—CH2—CH2—CH2—COOH

（3）CCH2CHOCOOH

（4）CHH4NOOCBrCHBrCOONH4

（5）CH2CH2CH2COO　酯化反应

10．

（1）A被空气中的O2氧化　

（2）羧基　醚键

（3）CH2OCOHCH2OH（或CH2OCOHCH2OH）

（4）OCHCH3COO

（5）CH3CH2OH

CH3CHO

CH3COOH

ClCH2COOH

OH

ONa

OCH2COOH

OCH2COOCH2CH3

3.1.2有机合成路线设计（学案和作业）

[学习目标]　1.知道有机合成路线设计的一般程序，能对有机合成路线进行简单的分析和评价。

2.会用逆合成分析法进行简单有机物合成路线的设计。

一、设计有机合成路线时遵循的原则

1．符合有机合成中原子经济性的要求。

所选择的每个反应的副产物应尽可能____，所要得到的主产物的产率应尽可能____且易于分离，避免采用副产物多的反应。

2．发生反应的条件要适宜，反应的安全系数要高，反应步骤尽可能________________。

3．要按一定的反应顺序和规律引入官能团，必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。

4．所选用的合成原料要____________且易得、经济。

催化剂无________性。

二、有机合成路线设计的思路

1．正推法

从确定的某种原料分子开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装来完成。

首先要比较原料分子和目标化合物分子在________上的异同，包括____________和____________两个方面的异同；

然后，设计由________________转向____________________的合成路线。

2．逆推法

采取从________逆推________，设计合理的合成路线的方法。

在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料。

知识点1　设计合成有机物的路线

1．甲基丙烯酸甲酯是世界上年产量超过100万吨的高分子单体。

旧法合成的反应是：

（CH3）2C===O＋HCN―→（CH3）2C（OH）CN

（CH3）2C（OH）CN＋CH3OH＋H2SO4―→

CH2===C（CH3）COOCH3＋NH4HSO4

90年代新的反应是：

CH3C≡CH＋CO＋CH3OH

CH2===C（CH3）COOCH3与旧法比较，新法的优点是（　　）

①原料无爆炸危险　②原料都是无毒物质　③没有副产物，原料利用率高　④对设备腐蚀性较小

A．①②B．②③C．③④D．①④

知识点2　逆合成分析法的应用

2．以乙醇为原料，用下述6种类型的反应来合成乙二酸乙二酯（结构简式为

），正确的顺序是（　　）

①氧化　②消去　③加成　④酯化　⑤水解　⑥加聚

A．①⑤②③④B．①②③④⑤

C．②③⑤①④D．②③⑤①⑥

3．请设计由乙烯制备聚氯乙烯的合成路线，并完成各步反应方程式。

1．由苯作原料不能经一步化学反应制得的是（　　）

A．硝基苯B．环己烷C．苯酚D．溴苯

2．“绿色、高效”概括了2005年诺贝尔化学奖的特点。

换位合成法在化学工业中每天都在应用，主要用于研制新型药物和合成先进的塑料材料。

在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。

①置换反应　②化合反应　③分解反应　④取代反应　⑤加成反应　⑥消去反应　⑦加聚反应　⑧缩聚反应等反应类型中能体现这一原子最经济原则的是（　　）

A．①②⑤B．②⑤⑦C．⑦⑧D．⑦

3．卤代烃能够发生下列反应：

2CH3CH2Br＋2Na―→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr，下列有机物可以合成环戊烷（

）的是（　　）

A．BrCH2CH2CH2CH2CH2Br

D．CH3CH2CH2CH2CH2Br

4．化合物丙可由如下反应得到：

丙的结构简式不可能是（　　）

A．CH3CH（CH2Br）2B．（CH3）2CBrCH2BrC．CH3CH2CHBrCH2BrD．CH3（CHBr）2CH3

5．用乙烯合成乙醇，事实上经过下列步骤：

首先在较低温度下用浓硫酸吸收乙烯

CH2===CH2＋H2SO4―→CH3CH2OSO3H（Ⅰ），然后生成物（Ⅰ）再进一步吸收乙烯

CH3CH2OSO3H＋CH2===CH2―→（CH3CH2O）2SO2（Ⅱ），再加入水，（Ⅰ）和（Ⅱ）都与水反应生成乙醇

CH3CH2OSO3H＋H2O―→CH3CH2OH＋H2SO4

（CH3CH2O）2SO2＋2H2O―→2CH3CH2OH＋H2SO4

下列叙述中错误的是（　　）

A．化合物（Ⅰ）（Ⅱ）都属于酯类B．以上四个反应类型相同

C．以上四个反应类型不相同D．此方法的缺点是设备易腐蚀

逆合成分析法

7．写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备的各步反应方程式（必要的无机试剂自选）。

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________。

8．星形聚合物SPLA可经下列反应路线得到（部分反应条件未注明）。

SPLA的结构简式为

（1）淀粉是____糖（填“单”或“多”）；

A的名称是__________________。

（2）乙醛由不饱和烃制备的方法之一是

________________________________________________________________________

_________________________________________________（用化学方程式表示，可多步）。

（3）D→E的化学反应类型属于________反应；

D结构中有3个相同的基团，且1molD能与2molAg（NH3）2OH反应，则D的结构简式是________________；

D与银氨溶液反应的化学方程式____________________________________________________________________。

（4）B的直链同分异构体G的分子中不含甲基，G既不能与NaHCO3溶液反应，又不能与新制Cu（OH）2悬浊液反应，且1molG与足量Na反应生成1molH2，则G的结构简式为________________________________________________________________________。

（5）B有多种脱水产物，其中两种产物的结构简式为____________________和____________________。

9．利用从冬青中提取的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如下：

根据上述信息回答：

（1）D不与NaHCO3溶液反应，D中官能团的名称是________，B→C的反应类型是________。

（2）写出A生成B和E的化学反应方程式

（3）A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下，I和J分别生成

，鉴别I和J的试剂为________。

烃基烯基醚A的相对分子质量（Mr）为176，分子中碳氢原子数目比为3∶4。

与A相关的反应如下：

请回答下列问题：

（1）A的分子式为________________。

（2）B的名称是____________；

A的结构简式为________________________________________。

（3）写出C―→D反应的化学方程式：

（4）写出两种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式：

________、__________。

①属于芳香醛　②苯环上有两种不同环境的氢原子。

Ⅱ.由E转化为对甲基苯乙炔

的一条路线如下：

（5）写出G的结构简式：

（6）写出①～④步反应所加试剂、反应条件和①～③步反应类型：

序号

所加试剂及反应条件

反应类型

①

②

③

④

16．《茉莉花》是一首脍炙人口的中国民歌。

茉莉花香气的成分有多种，乙酸苯甲酯（

）

是其中的一种，它可以从茉莉花中提取，也可以乙烯和甲苯为原料进行人工合成。

其中一种合成路线如下：

（1）A、B的结构简式为____________，____________；

（2）写出反应②、⑥的化学方程式______________________________________，

（3）上述反应中属取代反应的有________（填写序号）；

（4）反应__________（填序号）原子的理论利用率为100%，符合绿色化学的要求。

第2课时　有机合成路线的设计

一、1.少　高　2.少而简单　4.绿色化　公害

二、1.结构　官能团　碳骨架　原料分子　目标化合物　2.产物　原料

1．C　[新、旧方法的原料分别是：

旧法：

（CH3）2C===O、HCN、CH3OH、H2SO4；

新法：

CH3C≡CH、CO、CH3OH。

从中看出原料均无爆炸性，故排除①；

因其中HCN、CO均为有毒物质，可排除②；

然后分析给出的反应，旧法有副产物NH4HSO4生成，故③正确；

又因为旧法中使用H2SO4、HCN等对设备有腐蚀作用，故④也正确。

2．C　[利用逆合成法分析：

再从乙醇开始正向分析反应过程：

反应的类型依次为消去反应―→加成反应―→水解反应―→氧化反应―→酯化反应。

3．采用逆合成分析法：

则其合成路线为：

反应方程式为：

课后作业

1．C　2.B

3．A　[由信息知，要发生反应，需要有2个C—Br键断裂，2个Br原子与钠原子结合生成NaBr，原来与卤素原子直接相连的两个碳原子形成碳碳单键，能通过该反应合成环戊烷的卤代烃必为含5个碳原子的二溴代烃，且两个溴原子在碳链的两端。

4．A　[根据有机物的合成路线可知C4H8Br2是由C4H8与Br2通过加成反应得到的，由加成反应的特点，溴原子只能位于相邻的两个碳原子上，而A项是在相间的两个碳原子上，故不可能。

5．B　[此题首先要认真阅读信息，可看出（Ⅰ）（Ⅱ）都是无机酸酯；

四个反应，前两个属于加成反应，后两个属于取代反应；

由于过程中产生H2SO4，所以设备易被腐蚀。

6.

。

解析　分析比较给出的原料与所要制备的产品的结构特点可知：

原料为卤代醇，产品为同碳原子数的环内酯，因此可以用醇羟基氧化成羧基，卤原子再水解成为—OH，最后再酯化。

但氧化和水解的先后顺序不能颠倒，因为先水解后无法控制只氧化一个—OH。

8．

（1）多　葡萄糖

2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O

方法二：

CH2===CH2＋HBr―→CH3CH2Br，

CH3CH2Br＋H2O―→CH3CH2OH＋HBr

（或CH3CH2Br＋NaOH―→CH3CH2OH＋NaBr），

解析　由框图可以知道淀粉水解成A，A是葡萄糖，A转化为乳酸B，根据所学知识知道淀粉是一种多糖。

（2）乙醛的制备方法较多，可以用乙烯水化法转化为乙醇，乙醇氧化成乙醛，或用乙炔与水发生加成反应也可，此题方法较多。

（3）由D、E的化学式可以看出E比D多2个H原子，加氢叫还原，加氢也是加成反应，1molD能与2mo