资源简介

(共168张PPT)
第1课时　有机合成的主要任务
1.通过碳骨架的构建、官能团的转化，体会有机合成基本任务，掌握
有机化合物分子骨架的构建，官能团引入、转化或消除的方法。
2.体会有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献及对健康、环
境造成的影响，能用“绿色化学”的理念指导合成路线的选择。
核心素养发展目标
一、有机合成
随堂演练　知识落实
课时对点练
二、有机合成中的碳骨架的构建和官能团的引入
内
容
索
引
解题必备知识1：重要基团的结构与性质
名称 碳碳双键 碳碳三键 苯（基） 碳卤键 醇羟基
反应
名称 酚羟基 醛基/酮羰基 羧基 酯基 氨基
反应
加成
加聚
氧化
加成
加聚
氧化
加成
取代
苯的同系物氧化
消去
取代
（水解）
取代
氧化
消去
取代
氧化
显色
中和
氧化
还原
加成
取代
（酯化）
中和
取代
（水解）
（皂化）
取代
（成酰胺基）
碱性
主要反应类型：
加成、取代（卤代、硝化、磺化、水解、酯化、成肽键）消去、加聚、缩聚
氧化、还原
解题必备知识2：主要有机物之间转化关系图
写出以乙烯为原料制备乙二酸乙二酯（结构简式如下）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：
CH2=CH2
浓硫酸
Δ
HBr
CH3CH2Br
CH3CH2OH
1.有机合成的概念
有机合成指利用相对简单、易得的原料，通过有机化学反应来构建
和引入 ，由此合成出具有特定 和 的目标分子的过程方法。
一、有机合成
碳骨架
结构 性质
官能团
2.有机合成的任务和过程
碳的骨架　 官能团
3.有机合成的原则
(1)起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。
(2)尽量选择步骤最少的合成路线，使得反应过程中副反应 、产率 。
(3)符合“绿色化学”的要求，操作简单、条件温和、能耗低、易实现、原料利用率高、污染少，尽量实现零排放。
(4)按照一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。
少 高
原料分子 目标分子 主要任务
示例 CH2==CH2 CH3COOH 改变官能团种类
(1) CH3CH2OH
(2) CH≡CH
对照下列有机合成的原料分子和目标分子，仿照示例给出下列有机合成的主要任务。
深度思考
改变官能团数目
碳链转变为碳环
(3) CH3CH2CH2Br
(4) CH3CH==CH2 CH3CH2CH2COOH
改变官能团的位置
改变官能团的种类和碳原子数目
返回
1.构建碳骨架
(1)增长碳链 酯化反应、加聚反应、缩聚反应
可能的信息：
①卤代烃与NaCN的反应
CH3CH2Cl＋NaCN―→ ；
CH3CH2CN 。
二、有机合成中的碳骨架的构建和官能团的引入
CH3CH2CN(丙腈)＋NaCl
CH3CH2COOH
②醛、酮与氢氰酸的加成反应
CH3CHO＋HCN―→ ；
。
③卤代烃与炔钠的反应
2CH3C≡CH＋2Na ；
CH3C≡CNa＋CH3CH2Cl―→ 。
④羟醛缩合反应
CH3CHO＋ _____________________。
CH3C≡CCH2CH3＋NaCl
2CH3C≡CNa＋H2
(2)缩短碳链
①脱羧反应
R—COONa＋NaOH 。
②氧化反应
；
R—CH==CH2 。
③水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
④烃的裂化或裂解反应
C16H34 ；C8H18 。
R—H＋Na2CO3
RCOOH＋CO2↑
C8H18＋C8H16
C4H10＋C4H8
(3)成环
①二烯烃成环反应(第尔斯－阿尔德反应)
②形成环酯
。
＋
＋2H2O
③形成环醚
(4)开环
①环酯水解开环
②环烯烃氧化开环
2.常见官能团引入或转化的方法
(1)碳碳双键
①醇的消去反应
CH3CH2OH 。
②卤代烃的消去反应
CH3—CH2—Br＋NaOH 。
③炔烃的不完全加成反应
CH≡CH＋HCl 。
CH2==CH2↑＋H2O
CH2==CH2↑＋NaBr＋H2O
CH2==CHCl
(2)卤素原子
①烃与卤素单质的取代反应
；
。
＋HBr
＋HCl
②不饱和烃的加成反应
＋Br2―→
_________；
CH3CHBrCH3
CH2==CHCl
③醇的取代反应
CH3—CH2—Br＋H2O
(3)羟基
①烯烃与水的加成反应
CH3CH2OH
②卤代烃的水解反应
CH3CH2—OH＋NaBr
③醛或酮的还原反应
CH3CH2OH
④酯的水解反应
CH3COOH＋CH3CH2OH
CH3COONa＋CH3CH2OH
(4)官能团的转化
熟悉烃及其衍生物之间的相互转化是有机合成的基础。
(1)有机合成应遵循低价、绿色、环保等要求(　　)
(2)有机合成中原子利用率最高的反应是化合反应、加成反应、加聚反应等(　　)
(3)可通过醇的氧化、苯环侧链的氧化和酯的水解等引入羧基(　　)
(4)消去反应、氧化反应、还原反应或酯化反应等可以消除羟基(　　)
(5)溴乙烷经消去反应、加成反应和水解反应可以合成乙二醇(　　)
正误判断
√
√
√
×
√
理解应用
图中F分子中含有8个原子组成的环状结构。
(1)反应①②③中属于取代反应的是________(填反应序号)。
(2)写出结构简式：E__________________，F_______________________
______________________________。
②③
或
解析　本题主要考查了有机物转化过程中碳链的延长和碳环的生成，延长碳链的方法是先引入—CN，再进行水解；碳环的生成是利用酯化反应。A是丙烯，从参加反应的物质来看，反应①是一个加成反应，生成的B是1,2-二溴丙烷；反应②是卤代烃的水解反应，生成的D是1,2-丙二醇；结合题给信息可以确定反应③是用—CN 代替B中的—Br，B中有两个—Br，都应该被取代了，生成的C再经过水解，生成的E是2-甲基丁二酸。
归纳总结
判断有机合成任务时，要将原料与产物进行对比，一比碳骨架的变化，二比官能团类别、个数及位置的差异，来确定有机合成的任务。
1.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷( )的反应中，原子利用率最高的是
A.CH2==CH2＋ (过氧乙酸)―→ ＋CH3COOH
B.CH2==CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→ ＋CaCl2＋H2O
随堂演练　知识落实
√
1
2
3
4
5
2.由石油裂解产物乙烯制取HOCH2COOH，需要经历的反应类型有
A.氧化——氧化——取代——水解
B.加成——水解——氧化——氧化
C.氧化——取代——氧化——水解
D.水解——氧化——氧化——取代
1
2
3
4
5
√
解析　由乙烯CH2==CH2合成HOCH2COOH的步骤：
1
2
3
4
5
3.已知：含 的物质(烯烃)一定条件下能与水发生加成反应，生成
醇(含羟基的烃的衍生物)；有机物A～D间存在图示的转化关系：
下列说法不正确的是
A.D的结构简式为CH3COOCH2CH3 B.A能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.B与乙酸发生了取代反应 D.可用B萃取碘水中的碘单质
1
2
3
4
5
√
1
2
3
4
解析　C被氧化生成乙酸，则C为CH3CHO，B在加热条件下和氧化铜发生氧化反应生成C，则B为CH3CH2OH，A和水发生加成反应生成B，则A为CH2==CH2，乙酸和乙醇发生酯化反应生成D，D为CH3COOCH2CH3。
5
4.已知： ＋R—MgX―→ MgX
由乙醇合成CH3CH==CHCH3(2-丁烯)的流程如下：
下列说法错误的是
A.③发生氧化反应，⑥发生
消去反应
B.M的结构简式为CH3CH2X
C.P的分子式为C4H10O
D.2-丁烯与Br2以1∶1加成可得三种不同产物
1
2
3
4
5
√
5.由乙烯和其他无机原料合成环状酯E和高分子化合物H的示意图如图所示：
请回答下列问题：
(1)写出以下物质的结构简式：A_____________，F__________，
C__________。
1
2
3
4
5
CH2BrCH2Br
HC≡CH
OHCCHO
解析　乙烯和溴发生加成反应生成A，A的结构简式为CH2BrCH2Br，A和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成B，B的结构简式为HOCH2CH2OH，B被氧气氧化生成C，C的结构简式为OHCCHO，C被氧气氧化生成D，D的结构简式为HOOCCOOH，B和D发生酯化反应生成E，E是环状酯，则E为乙二酸乙二酯；A和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成F，F的结构简式为HC≡CH，F和氯化氢发生加成反应生成G氯乙烯，氯乙烯发生加聚反应生成H聚氯乙烯。
通过以上分析知，A、F、C的结构简式分别是CH2BrCH2Br、HC≡CH、OHCCHO。
1
2
3
4
5
(2)写出以下反应的反应类型：X__________，Y__________。
1
2
3
4
5
酯化反应　 加聚反应
解析　乙二酸和乙二醇发生酯化反应生成乙二酸乙二酯，氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯。
(3)写出以下反应的化学方程式：
A→B：_____________________________________________；
G→H：___________________________________。
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
(4)若环状酯E与NaOH水溶液共热，则发生反应的化学方程式为
___________________________________________________。
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
返回
解析　环状酯E与NaOH水溶液共热，发生水解反应生成羧酸钠和
乙二醇，反应方程式为 ＋2NaOH NaOOCCOONa
＋HOCH2CH2OH。
课时对点练
题组一　有机官能团的引入、消除和保护
1.有机合成的关键是构建官能团和碳骨架，下列反应不能引入—OH的是
A.醛还原反应 B.酯类水解反应
C.卤代烃水解 D.烷烃取代反应
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
√
15
解析　醛(R—CHO)与氢气发生加成反应能够生成R—CH2OH，该反应也属于还原反应，故不选A；
酯类(R1—COO—R2)水解能够生成R1—COOH和HO—R2，故不选B；
卤代烃(R—Cl)水解生成R—OH，故不选C；
烷烃取代反应生成卤代烃，不能反应引入—OH，故选D。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A.1-丁烯 B.1,3-丁二烯
C.乙炔 D.乙烯
2.根据下面合成路线判断烃A为
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
15
解析　由最后的产物是醚结合最后一步的反应条件可知最后一步反应是醇发生分子间脱水，所以C为HOCH2CH2OH，再结合B中有Br，B转化为C的条件是氢氧化钠溶液加热，可知B为BrCH2CH2Br，所以A是乙烯。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3.在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的，下列说法正确的是
A.甲苯在光照下与Cl2反应，主反应为苯环上引入氯原子
B.引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原
C.将CH2==CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2==CH—
COOH
D.HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体在一定条件下发生加成、酯化
反应即可得到
√
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析　甲苯在光照下与Cl2反应，主反应为甲基上引入氯原子，故A错误；
卤代烃水解为醇，酯水解为酸和醇，烯烃与水发生加成反应生成醇，醛与氢气发生还原反应生成醇，故B正确；
碳碳双键、羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，CH2==CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应不能得到CH2==CH—COOH，故C错误；
HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体在一定条件下发生加成、加聚反应可得到 ，故D错误。
15
4.下列制备设计错误的是
A.以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸)，应向苯环上先引入酚羟基
B.制备表面活性剂对十二烷基苯磺酸钠，可向苯环上先引入磺酸基
(—SO3H)
C.制备十二烷基苯可以采用1-十二烯在一定条件下与苯加成
D.采用对MgCl2·6H2O在氯化氢气流中加热脱水制无水MgCl2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
15
解析　以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸)，应向苯环上先引入酚羟基，这样才利于在酚羟基的邻位上引入甲基，故A正确；
制备表面活性剂对十二烷基苯磺酸钠，应向苯环上先引入十二烷基，再利用磺化反应在对位引入磺酸基(—SO3H)，故B错误；
利用1-十二烯在一定条件下与苯发生加成反应可制备十二烷基苯，故C正确；
氯化镁晶体脱水过程中镁离子易水解生成氢氧化镁沉淀，在氯化氢气体中脱水可以抑制镁离子水解，即MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2，故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
下列说法不正确的是
A.A是苯酚的一种同系物，且溶解度小于苯酚
B.经反应A→B和C→D的目的是保护官能团酚羟基不被氧化
C.与B属于同类有机物的同分异构体有3种(不包含B)
D.1 mol D可以消耗1 mol NaHCO3
5.E是一种食品添加剂中的防腐剂，可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
15
解析　A与苯酚结构相似，官能团相同，且相差1个CH2，是苯酚的一种同系物，甲基是憎水基，A中含有的憎水基比苯酚多，溶解度小于苯酚，选项A正确；
酚羟基容易被氧化，经反应A→B和C→D的目的是保护官能团酚羟基不被氧化，而将苯环上的甲基氧化为羧基，选项B正确；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
D中含有一个羧基和一个羟基，只有羧基能与NaHCO3反应，则1 mol D可以消耗1 mol NaHCO3，选项D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
与B属于同类有机物的同分异构体有 、 、 、
共4种，选项C不正确；
题组二　有机合成过程中反应类型的判断
6.已知卤代烃在一定条件下既可发生水解反应，又可发生消去反应，现以2-溴丙烷为主要原料制取1,2-丙二醇时，需要经过的反应是
A.消去—加成—取代 B.加成—消去—取代
C.取代—消去—加成 D.取代—加成—消去
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
15
解析　以2-溴丙烷为主要原料，制取1,2-丙二醇时，步骤为：①2-溴丙烷在NaOH醇溶液中发生消去反应生成丙烯；②丙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴丙烷；③1,2-二溴丙烷在NaOH水溶液中发生水解(或取代)反应生成1,2-丙二醇，故答案为A。
7.有下列几种反应类型：①消去　②加聚　③水解　④加成　⑤酯化　⑥氧化。用乙醇为原料(无机原料任选)制取 ，按正确的合成路线依次发生的反应所属类型应是
A.①④③⑥⑤ B.①⑥④③⑤
C.①②③⑥⑤ D.⑥①④③⑤
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析　 为乙二酸与乙醇发生酯化反应制得，因此需要先利用乙
醇制备乙二酸，可将乙醇发生消去反应制备乙烯，乙烯再与Br2发生加成
反应生成1,2-二溴乙烷，1,2-二溴乙烷在NaOH溶液中发生水解反应生成乙二醇，乙二醇再发生氧化反应生成乙二酸，乙二醇与乙二酸再发生酯
化反应生成 ，依次发生的反应所属类型为①④③⑥⑤，故答案为A。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
题组三　有机物碳链的改变
8.烯烃在一定条件下发生氧化反应时 发生断裂，RCH==CHR′
可以氧化成RCHO和R′CHO，在该条件下烯烃分别被氧化后产物可能有
CH3CHO的是
A.(CH3)2C==CH(CH2)2CH3
B.CH2==CH(CH2)2CH3
C.CH3CH==CH—CH==CH2
D.CH3CH2CH==CHCH2CH3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
√
解析　烯烃在一定条件下发生氧化反应时 发生断裂，RCH==
CHR′可以氧化成RCHO和R′CHO，可知要氧化生成CH3CHO，则原烯
烃的结构应含有CH3CH==，CH3CH==CH—CH==CH2结构中含CH3CH==，所以氧化后能得到CH3CHO。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
9.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格林试剂R—MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：
＋R—MgX―→ MgX
所得产物经水解可以得到醇，这是某些复杂醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH，下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是
A.乙醛和氯乙烷 B.甲醛和1-溴丙烷
C.甲醛和2-溴丙烷 D.丙酮和一氯甲烷
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
15
解析　由题给信息可知产物中与—OH相连的碳原子是羰基碳原子，要
合成 ，需要丙酮和一氯甲烷。A选项中反应得到的是
CH3CH(OH)CH2CH3，B选项中反应得到的是CH3CH2CH2CH2OH，C选项中反应得到的是HOCH2CH(CH3)2。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
10.烯烃复分解反应的示意图如下：

下列化合物中，经过烯烃复分解反应可以生成 的是
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析　A中两个碳碳双键断裂后，生成物中新形成的环为六元环，且新环中所形成的碳碳双键位置符合要求；
B中两个碳碳双键断裂后，合成的是五元环；
C中两个碳碳双键断裂后，合成了六元环，但是碳碳双键的位置不正确；
D中两个碳碳双键断裂后，得到的是五元环。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
D. ＋NaBr
题组四　简单有机合成路线的设计与选择
11.工业生产中有实用价值的反应往往产物较纯净且容易分离，据此判断下列有机反应在工业上没有实用价值的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
√
解析　丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，产物种类很多，且不易分离。
12.以1-丙醇制取 ，最简便的流程需要下列反应的顺序是
a.氧化　b.还原　c.取代　d.加成　e.消去　f.中和　g.加聚　h.酯化
A.b、d、f、g、h B.e、d、c、a、h
C.a、e、d、c、h D.b、a、e、c、f
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案　
13.现有 、溴、浓硫酸和其他无机试剂，请设计出由
―→ 的最佳合成路线。
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析　本题中需要保护原有官能团碳碳双键，在设计合成路线时，可以暂时使碳碳双键发生加成反应，等引入新的官能团后，再通过消去反应生成碳碳双键。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
分析下图变化，并回答有关问题：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(1)写出下列物质的结构简式：
A_______________；C________________。
(2)指出下列反应类型：
C―→D：_________；F―→G：__________。
消去反应　 加聚反应
(3)写出下列反应的化学方程式：
D＋E―→F：________________________________________
_____________________________；
F―→G：____________________________________________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
＋H2O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析　有机物A(C3H6O)应属于醛或酮，因无银镜反应，只能是酮，可推
知A为丙酮( )，其他根据流程图路线，结合题给信息分析。
15
15.丁苯酞是我国自主研发的一类用于治疗急性缺血性脑卒的新药。合成丁苯酞(J)的一种路线如图所示：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
已知：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(1)B的化学名称是______________，F中含氧官能团名称是______。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2 -甲基- 2- 溴丙烷
醛基
解析　根据G的结构简式可知，A的结构简式为CH2==C(CH3)2，A发生加成反应生成的B为(CH3)3CBr，B发生信息中的反应生成的C为(CH3)3CMgBr，
D为 ，D和液溴发生苯环上的取代反应生成的E为 ，E发
生氧化反应生成的F为 ；根据信息中第一步以及第二步中与
二氧化碳的反应，由G可推知H为 ，结合J的分子式，
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
可知H脱去1分子水形成J，而J是一种环酯，则J为 。
根据G的结构简式可知，A的结构简式为CH2==C(CH3)2，A发生加成反应
生成的B为(CH3)3CBr，B的名称为2- 甲基 -2 -溴丙烷，由以上分析可知
F为 ，其中含氧
官能团名称为醛基。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(2)由E―→F和H―→J的反应类型分别是_________、________________
______。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
氧化反应　 酯化反应(或取代
反应)
解析　E中甲基转化为醛基生成F，属于氧化反应，H中羧基和羟基转化为酯基生成J，属于酯化反应或取代反应。
(3)试剂a是___________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Br2/FeBr3
解析　由D到E发生苯环上的一溴取代反应，试剂a为Br2/FeBr3。
(4)J是一种环酯，则J的结构简式为______________。H 在一定条件下还
能生成高分子化合物 K，H 生成K 的化学方程式为___________________
____________________________________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
n
＋(n－1)H2O
解析　J 是一种环酯，根据H的结构简式 及J的化学式
C12H14O2可知H发生分子内酯化反应脱去1分子水生成J，J为 ，
H( )在一定条件下还能生成高分子化合物K，
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
K为 ，化学方程式为
＋(n－1)H2O。
(5)M的组成比F多1个CH2基团，M的同分异构体①能发生银镜反应；②含有苯环；③不含甲基。满足上述条件的M的同分异构体共有_____种。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
7
解析　M组成比F( )多1个CH2 基团，M 的分子式为C8H7BrO，
M 的同分异构体满足条件：①能发生银镜反应，说明含有醛基；②含有苯环；③不含甲基，可以有1个取代基为—CHBrCHO，可以有两个取代基为—CH2Br、—CHO，或者
—CH2CHO、—Br，均有邻、
间、对3种，故满足上述条件
的M的同分异构体共有1＋2
×3＝7种。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(6)利用题中信息写出以乙醛和苯为原料，合成 的流程图
(其他试剂自选)：________________________________________________
______________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析　 由 与乙醛反应得到，苯与溴发生取代反应得到溴苯，溴苯再与Mg/乙醚作用得到 ，合成路
线流程图为 。
整理，休息机合成路线的设计与实施
第2课时　有机合成路线的设计与实施
1.结合碳骨架的构建及官能团衍变过程中的反应规律，能利用反应规
律进行有机物的推断与合成。
2.落实有机物分子结构分析的思路和方法，建立对有机反应多角度认
识模型、并利用模型进一步掌握有机合成的思路和方法。
核心素养发展目标
一、有机合成路线的设计
随堂演练　知识落实
课时对点练
二、逆合成分析法
内
容
索
引
1.常见有机物的转化关系
若以乙醇为原料合成乙二酸(HOOC—COOH)，则依次发生反应的类型是____
、 、 、 、 、 。
一、有机合成路线的设计
消去
反应
加成反应
水解(或取代)反应
氧化反应
氧化反应
2.常见的有机合成路线
(1)一元化合物合成路线
(2)二元化合物合成路线
(3)芳香族化合物合成路线
3.有机合成中常见官能团的保护
(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被 ，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH溶液反应，把—OH变为— (或使其与ICH3反应，把
—OH变为—OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。
(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用__________
转变为碳碳双键。
氧化
ONa
消去反应
(3)氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯 对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成 之后，再把—NO2还原为 。防止当KMnO4氧化—CH3时， (具有还原性)也被氧化。
—COOH
—NH2
—NH2
理解应用
已知：
请运用已学过的知识和上述给出的信息写出由乙烯制正丁醇各步主要反应的化学方程式(不必写出反应条件)。
答案　(1)CH2==CH2＋H2O―→CH3CH2OH
(2)2CH3CH2OH＋O2―→2CH3CHO＋2H2O
(3)2CH3CHO―→
(4) ―→CH3CH==CHCHO＋H2O
(5)CH3CH==CHCHO＋2H2―→CH3CH2CH2CH2OH
解析　由题给信息知：两个醛分子在一定条件下通过自身加成反应，得到的不饱和醛分子中的碳原子数是原参加反应的两个醛分子的碳原子数之和。根据最终产物正丁醇中有4个碳原子，原料乙烯分子中只有2个碳原子，运用题给信息，将乙烯氧化为乙醛，两个乙醛分子再进行自身加成变成丁烯醛，最后用H2与丁烯醛中的碳碳双键和醛基进行加成反应，便可得到正丁醇。本题基本采用正向思维方法。
本题中乙烯合成乙醛的方法有两种：
解决有机合成题的基本步骤
第一步：要正确判断合成的有机物属于何种有机物，它带有什么官能团，它和哪些知识、信息有关，它所在的位置的特点等。
第二步：根据现有原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地把目标有机物解剖成若干片段，或寻找官能团的引入、转换、保护方法，或设法将各片段(小分子化合物)拼接衍变，尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。
第三步：将正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合，选择出最佳合成方案。
归纳总结
返回
1.逆合成分析法
从目标化合物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的
，逐步推向已知原料，其合成示意图为
二、逆合成分析法
中间体
2.逆合成分析法应用例析
由“逆合成分析法”分析由乙烯合成草酸二乙酯
(1)具体步骤如下：
根据以上逆合成分析，可以确定合成草酸二乙酯的有机基础原料为乙烯(CH2==CH2)，通过六步反应进行合成，写出反应的化学方程式：
①_________________________________，
②__________________________________________，
③____________________________，
④__________________________________，
⑤__________________________________，
⑥_____________________________________________________________。
＋2H2O
(2)根据以上逆合成分析，合成步骤如下：
理解应用
以 和 为原料合成 ，请用合成反应的流程图表示出最合理的合成方案(注明必要的反应条件)。
提示：① ；
③合成反应流程图示例如下(无机试剂可任选)：
答案
其逆合成分析思路为：
由此确定可按以上6步合成 。
归纳总结
逆合成分析法设计有机合成路线的思维程序
(1)观察目标分子结构，即目标分子的碳架特征，以及官能团的种类和位置。
(2)由目标分子逆推原料分子，并设计合成路线，即目标分子碳架的构建，以及官能团引入和转化。
(3)依据绿色合成的思想，对不同的合成路线进行优选。
返回
解析　采取逆合成分析法可知，乙二酸→乙二醛→乙二醇→1,2 -二氯乙烷→乙烯→氯乙烷。然后再逐一分析反应发生的条件，可知C项设计合理。
1.以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOC—COOH)的过程中，要依次经过下列步骤中的
①与NaOH的水溶液共热　②与NaOH的醇溶液共热　③与浓硫酸共热到170 ℃　④在催化剂存在的情况下与氯气反应　⑤在Cu或Ag存在的情况下与氧气共热　⑥与新制的Cu(OH)2共热
A.①③④②⑥ B.①③④②⑤
C.②④①⑤⑥ D.②④①⑥⑤
随堂演练　知识落实
√
1
2
3
4
5
6
2.下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线，下列说法正确的是
A.A的结构简式为
B.反应④的反应试剂和反应条件是浓H2SO4、加热
C.①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
D.环戊二烯与Br2以1∶1的物质的量之比加成可生成
1
2
3
4
5
6
√
解析　根据上述分析可知A是环戊烯( )，A错误；
反应④是 变为 的反应，反应条件是NaOH的乙醇溶液，
并加热，B错误；
根据前面分析可知①是取代反应，②是消去反应，③是加成反应，C错误；
环戊二烯与Br2以1∶1的物质的量之比加成时，若发生1,4加成反应，可
生成 ，D正确。
1
2
3
4
5
6
A.属于取代反应的有①④
B.反应②③均是加成反应
C.B的结构简式为CH2BrCHClCH2Br
D.A还有三种同分异构体(不考虑立体异构)
3.根据下列流程图提供的信息，判断下列说法中错误的是
1
2
3
4
5
6
√
1
2
3
4
解析　①④属于取代反应，故A正确；
②③属于加成反应，故B正确；
丙烯(C3H6)经反应①②得到产物CH2BrCHBrCH2Cl，故C错误；
5
6
A是CH2==CHCH2Cl，它的链状同分异构体还有两种CH3CH==CHCl、
，环状同分异构体有一种 ，故D正确。
4.从溴乙烷制取1,2 -二溴乙烷，下列制备方案中最好的是
1
2
3
4
5
6
√
解析　转化中发生三步转化，较复杂，消耗的试剂多，反应需要加热，不选A；
转化中发生取代反应的产物较多，引入杂质，且反应不易控制，不选B；
转化中发生三步转化，较复杂，且最后一步转化为取代反应，产物不容易控制纯度，不选C；
步骤少，产物纯度高，选D。
1
2
3
4
5
6
下列叙述不正确的是
A.用FeCl3溶液可以鉴别化合物X和Y
B.Y的苯环上的二氯取代物有7种同分异构体
C.在氢氧化钠水溶液中加热，化合物X可发生消去反应
D.X转化为Y的反应类型为取代反应
5.己烷雌酚的一种合成路线如下：
1
2
3
4
5
6
√
解析　X不含酚羟基，Y含有酚羟基，所以可以用氯化铁溶液鉴别X和Y，选项A正确；
由图 可以看出，苯环上的二氯代物有1、2；
1、6；1、5；2、6；1、3；1、4；2、3，共7种同分异构体，选项B正确；
在氢氧化钠溶液中发生水解反应，应在氢氧化钠乙醇溶液中发生消去反应，选项C不正确；
由官能团的变化可知，X发生取代反应生成Y，选项D正确。
1
2
3
4
5
6
6.华法林(Warfarin)又名杀鼠灵，为心血管疾病的临床药物。其合成路线(部分反应条件略去) 如右所示：
1
2
3
4
5
6
回答下列问题：
(1)A的名称为______，E中官能团名称为______。
1
2
3
4
5
6
甲苯
酯基
解析　A为 ，名称为甲苯，E
为 ，官能团名称为酯基。
(2)B的结构简式为_____________。
1
2
3
4
5
6
解析　由题图分析知，B 的结构简
式为 。
(3)由C生成D的化学方程式为
________________________________
________。
1
2
3
4
5
6
＋2H2O
1
2
3
4
5
6
解析　C( )催化氧化
生成D( )，化学方程式
为 ＋O2
＋2H2O。
(4)⑤的反应类型为__________，⑧的反应类型为_________。
1
2
3
4
5
6
取代反应
加成反应
1
2
3
4
5
6
解析　⑤为 与(CH3CO)2O在浓硫酸的催化作用下反应生成
和CH3COOH，则反应类型为取代反应，⑧为 与
反应生成 ，反应类型为加成反应。
(5)F的同分异构体中，同时符合下列条件的同分异构体共有______种。
a.能与 FeCl3 溶液发生显色反应
b.含有—CHO
其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简
式为_______________________。
1
2
3
4
5
6
13
1
2
3
4
5
6
解析　F 的同分异构体中，同时符合：a.能与 FeCl3 溶液发生显色反应，b.含有—CHO条件的同分异构体共有13种。它们为苯环上有—OH(酚)、—CH2CHO
两个取代基的同分异构体3种，苯环上有—OH(酚)、—CHO、—CH3三个取代基的同分异构体10种。其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为
。
返回
课时对点练
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
对点训练
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。
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：CH3CH3＋Cl2 CH3CH2Cl＋HCl
C.萘与浓硫酸制备萘磺酸： ＋HO—SO3H ＋H2O
D.乙烯水化制乙醇：CH2==CH2＋H2O CH3CH2OH
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2.以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案最合理的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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①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%
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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。
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
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：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
苯酚 苯氧乙酸
菠萝酯
解析　A项中利用 的显色反应可进行检验，正确；
B项中 和菠萝酯中的 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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
5.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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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。
则下列说法不正确的是
A.丙二酸与乙二酸(HOOC—COOH)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
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：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
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C10H10O4，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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
7.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：
A～F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：①Y的核磁共振氢谱只有1种峰；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
综合强化
③两个羟基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____________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
羧基
解析　反应⑤为取代反应，可推知E为 。反应⑥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②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
2
3
4
5
6
7
8
9
D为(CH3)2CHCOOH，含有的官能团的名称是羧基；Y的结构简式
是 。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
(2)步骤①的反应类型是_________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
消去反应
解析　步骤①发生卤代烃的消去反应。
(3)下列说法不正确的是_____(填字母)。
a.A和E都能发生氧化反应 b.1 mol B完全燃烧需6 mol O2
c.C能与新制的氢氧化铜悬浊液反应 d.1 mol F最多能与3 mol H2反应
1
2
3
4
5
6
7
8
9
d
解析　A为(CH3)2C==CH2，E为 ，均可以燃烧，碳碳双键、酚羟基都
易被氧化，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(4＋10/4－1/2) 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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
(4)步骤⑦的化学反应方程式是___________________________________
___________________________________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
＋H2O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析　步骤⑦的化学反应方程式是 ＋
＋H2O。
(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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析　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
。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
8.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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
回答下列问题：
(1)A的名称是______，B含有的官能团的名称是_______________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
丙烯
碳碳双键、酯基
解析　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→E的反应类型为_______________
_______。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
反应)
取代反应(或水解
解析　C的结构简式为 ，D发生水解反应或取代反应生成E。
(3)E→F的化学方程式为____________________________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
(4) 中最多有_____个原子共平面。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析　该分子中含有10个原子，根据乙烯结构特点知，该分子中所有原子共平面。
(5)结合题给信息，以乙烯、HBr为起始原料制备丙酸，设计合成路线(其他试剂任选)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析　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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
9.“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
2
3
4
5
6
7
8
9
(1)A生成B的反应条件是_________
___________________________，B
生成C的反应条件为_____________
_______________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
氢氧化钠
水溶液，加热(或NaOH
铜或银作催化
剂，加热(或 )
解析　A生成B是卤代烃的水解，反应条件是氢氧化钠水溶液，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)合成过程中，属于取代反应的是__________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
①④⑤⑦
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析　 是氯原子被羟基代替；
是羟基被氯原子代替；
是氯原子被 代替；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
是甲基被氢原子代替，所
以属于取代反应的是①④⑤⑦。
(3)F的结构简式为_______________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析　 和F反应生成 ，
由G逆推可知F的结构简式是 。
(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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析　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 ；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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
(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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案　
解析　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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
返回
例1：据报道，目前我国结核病的发病率有抬头的趋势。抑制结核杆菌的药物除雷米封外，PAS-Na（对氨基水杨酸钠）也是其中一种。它与雷米封同时服用，可以产生协同作用。已知
请写出A、B、C、D、E、X、Y的结构简式。
例2：香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物，大多具有光敏性，有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A，其分子式为C9H6O2，该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。
请设计合理方案从 合成
例4：化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体，其合成路线如下：

展开更多......

收起↑