有机化合物的合成

第三章 第一节 有机化合物的合成

一、熟悉烃和烃的衍生物的相互转化关系

二、有机合成的关键——碳骨架的构建和官能团的引入和消除

1、碳骨架的构建：构建碳骨架是合成有机物的重要任务，包括在有机原料分子及中间化合物分子的碳骨架上增长或减短碳链、成环或开环等。

（1）增长碳链的方法：常见有加聚、缩聚、酯化反应等，另外卤代烃与NaCN在乙醇溶液的取代反应，溴乙烷和丙炔钠的反应等

①CH3CH2Br + NaCN CH3CH2CN + NaBr H+

CH3CH2CN + 2H2O CH3CH2COOH + NH3 ②CH3C CH + 2Na 液氨 2CH3C CNa + H2

CH3CH2Br+NaCN + CH3C CNa CH3CH2C CCH3 + NaBr

（2）减短碳链的方法：烯烃、炔烃的部分氧化反应是减短碳链的有效途径，苯的同系物氧化成苯甲酸，羧酸或羧酸盐脱羧反应也使碳链减短。

CH3COONa + NaOH CH4↑+ Na2CO3 2、官能团的引入

（1）引入羟基：乙烯和水的加成反应，卤代烃的水解反应，醛酮的加H2，此外，酯的水解，葡萄糖的分解反应，醛的部分氧化成羧酸、磺化反应中引入的-SO3H中也含的羟基等。

CH2 = CH2 + H2O 催化剂 CH3CH2OH

加热加压

NaOH CH3CH2Br + H2O CH3CH2OH + HBr

+HCH3COOCH2CH3 + H2O CH3COOH + CH3CH2OH

C6H12O6(葡萄糖) 催化剂 2CH3CH2OH + 2CO2↑

（2）引入卤原子：烯炔和卤素、卤化氢的加成，烷烃、苯及其同系物、醇的取代等。 CH2 = CH2 + HCl 催化剂 CH3CH2Cl

加热加压

CH2 = CH2 + Br2 CH2BrCH2Br

CH3CH2OH + HBr CH3CH2Br + H2O

+ Br2 +HBr

（3）引入双键：炔烃的不完全加成，醇和卤代烃的消去等。 CH CH + H2 催化剂 CH2 = CH2

加热

NaOH/醇 CH3CH2Br CH2 = CH2 ↑+ HBr

（4）其他有生成醛、酮：烯与水的催化氧化，醇的催化氧化等。 3、官能团的消除

（1）不饱和键：烯烃等加成、加聚反应

（2）羟基：消去生成不饱和烃，催化氧化生成醛，与氢卤酸的取代，与酸的酯化反应，分子间脱水反应等 （3）卤原子：水解和消去反应等 Ⅳ.典型例题

例1.可在有机物中引进羟基的反应类型可能有：①取代、②加成、③消去、④酯化、⑤氧化、⑥还原，其中正确的是

A．①②③ B．①④⑤⑥ C．①②⑤⑥ D．①②③⑥

例2．乙二醇是一种重要的化工原料，工业上用乙醇为原料经过三步反应来制取，在下图方框内填入相应有机物的结构简式，在括号中填入反应物或反应条件。

加热

例3.―芬必得‖是一种目前很受欢迎的解热、镇痛及抗菌类药物的商品名，其主要成分是化合物对-异丁基-α-甲基苯

乙酸

CH CH O

3

3

3

2

COOH

CH — CH — CH — — 药名为布洛芬（Brufeum），有多种合成路线。下 CH—C—OH

面是合成布洛芬的一种路线： 已知：

1 催化剂 反应Ⅰ + RCl

O 催化剂 —R + HCl

CN 2 HCl ZnCl2 反应Ⅲ

4 3 5 △ 反应Ⅳ 反应Ⅴ COOH H2(1mol) Ni 反应Ⅱ + NH4Cl

（1）请写出方框内化合物的结构简式（有机物）和分子式（无机物）：

4 5 1 2 3

（2）请指出反应Ⅰ~Ⅴ的反应类型：（请在―加成、消去、取代、氧化、还原‖中选择）

Ⅰ： ，Ⅱ： ，Ⅲ： ，Ⅳ： ，Ⅴ： 。

例4．已知水解聚马来酸酐（HPMA）普遍用于锅炉用水中作阻垢剂。按下列图步骤可以从不饱和烃A合成HPMA。 已知：

A

NaOH △

NaOH、乙醇

△

RX + H2O ROH + HX ，RCH2CH2X RCH = CH2 + HX

+ Br2 1:1 ①

氧化 ④

B

NaOH溶液 △ ②

HCl催化剂

C

③

HO—CH2—CH2—CH —CH2OH Cl

F

NaOH、乙醇

⑤

HPMA

水解

J

(C4H2O3)n ⑧

分子内脱水

I

⑦

H

H ⑥

+

G

（1）写出下列物质结构简式：A ，C 。 （2）反应①属于 反应，反应②属于 反应。（填反应类型） （3）写出下列反应的化学方程式：

② ； ⑤ ； ⑧ 。

（4）在上述合成路线中，有人提议略去③④⑤⑥，由C直接制H而使实验简化，请你评论此建议是否合理 ，理由， 。

Ⅴ.跟踪训练

一、选择题（下列各题只有1个或2个答案合理符合题意）

1．下列物质发生化学反应，其化学反应类型属于加成反应又叫还原反应的是

A.氢气和苯

B.乙炔和氯化氢 D.甲烷和氯气

C.乙醇和浓硫酸

2．以2 - 氯丙烷为主要原料制取1,2 - 丙二醇时，需要经过的反应历程是

A．加成→消去→取代 B．消去→加成→取代 C．取代→消去→加成 D．取代→加成→消去

O

3．化合物 R C — CH 3 与NaOH溶液、碘水三者混合物可发生如下反应： —

①．I2 + 2NaOH == NaI + NaIO + H2O

O O ②．R—C—CH3 + 3NaIO R—C—CI3 + 3NaOH

O O ③．R—C—CI + 3NaOH R—C—ONa+ CHI↓(黄色)

3

3

此反应称碘仿反应，根据上述反应方程式，判断下列物质中不能发生碘仿反应的有 A．CH3CHO B．CH3CH2CHO C．CH3CH2OCH2CH3 D．CH3COCH2CH3

4．在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应中原子全部转化为欲得的产物，即原子利用率为100%，从而减少污染，保护环境。在用CH3C≡CH合成CH2=C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有

A、CO和CH3OH B、CO2和H2O C、H2和CO2 D、CH3OH和H2 5．在有机反应中，能引入羟基的反应是

A.磺化反应

B.消去反应

C.水解反应

D.聚合反应

6．由乙醇制取乙二酸乙二酯,最简便的流程途径,经下列哪些反应,其顺序正确的是

①取代反应 ②加成反应 ③氧化反应 ④还原反应 ⑤消去反应 ⑥酯化反应 ⑦中和反应 ⑧缩聚反应 A．⑤②①③⑥ C．⑤②①④⑧

B．①②③⑤⑦ D．①②⑤③⑥

7．下列有机物可通过氧化、酯化、加聚三种反应制得高聚物 [ CH2—CH ]n 的是

A．CH3—CH2—CH2—OH

C．H2C CH—CH2

OH

B．H2C—CH—CH2

Cl Cl OH COOCH2CH3

D．CH3—CH—CH2

OH OH

8、某石油化工产品X的转化关系如下图，下列判断不正确的是

A. X能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色，其褪色原理相同 B. Y与乙酸反应生成W的反应类型是取代反应 C. Z和Y分子中官能团不同 D. W的分子式为C4H8O2

9、下图表示4-溴-1-环己醇所发生的4个不同反应。产物只含有一种官能团的反应是

A．②③

B．①④

C③浓HBr,△ANaOH醇溶液,△①BrOH④浓硫酸,△NaOH水溶液, △②BDC．①②④

D．①②③④

二、填空题（本题包括6小题）

10．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；

苯胺、弱碱性、易氧化

溶液????R—OH ③R—Cl?NaOH④

下面是PAS–Na的一种合成路线：

（对氨基水杨酸钠） 请按要求回答下列问题：

（1）写出下列反应的化学方程式并配平：

→ A： A → B： （2）写出下列物质的结构简式：C： ；D： 。 （3）指出反应类型：Ⅰ ；Ⅱ ；Ⅲ 。 （4）所加试剂名称：X ；Y 。

11．有机物E和F可用作塑料增塑剂或涂料中的溶剂。它们的分子量相等，可用以下方法合成：

请回答下列问题：

（1）有机物的名称：A 、B ； （2）化学方程式：

A+D→E： ； B+C→F： ； （3）X的反应类型： 、反应条件： ； （4）E和F的相互关系属 （多选扣分）

①同系物 ②同分异构体 ③同一种物质 ④同一类物质

10．某有机物J（C19H20O4）不溶于水，毒性低，与聚氯乙烯、聚乙烯等树脂具有良好相容性，是塑料工业主要增塑剂，

可以用下列方法合成之： 已知：

CH3 [O] CH2 CH2 CH2Cl [O] CH3CHO CH3 属X反应 高温液相氧化 催化剂 CH2Cl NaOH水溶液 B A 硫酸 硫酸 △ D C E △ F 催化剂 催化剂 H2O 催化剂

上述流程中：（ⅰ）反应A→B仅发生中和反应，（ⅱ）F与溴水混合不产生白色沉淀。 （1）指出反应类型：反应② 反应④ 。 （2）写出结构简式：Y F 。 （3）写出B+E→J的化学方程式 。 （4）写出E的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式：

、 、 。

12．为扩大现有资源的使用效率，在一些油品中加入降凝剂J，以降低其凝固点，扩大燃料油品的使用范围。J是一种

高分子聚合物，它的合成路线可以设计如下，其中A的氧化产物不发生银镜反应：

试写出：

（l）反应类型；a 、b 、P （2）结构简式；F 、H （3）化学方程式：D→E E＋K→J 13．酚是重要的化式原料，通过下列流程可合成阿司匹林、香料和一些高分子化合物。

已知：

OH| + OCH3CCH3COH CHC—O—O →3+ + CH3COOH

O+D ① OCH3C OH OH ||NaOH、CO2 H+ 水杨酸 —COONa 一定条件 A CH3CO 香料 C OH+ ② 浓硫酸 △ ③ 阿司匹林 B 缩聚物 G 足量 H2/Ni ④ D -H2O ⑤ E Br2 ⑥ C6H10Br2 NaOH/醇 F ⑦ ⑧ 1）写出C的结构简式 。

（2）写出反应②的化学方程式 。

（3）写出G的结构简式 。

（4）写出反应⑧的化学方程式 （5）写出反应类型：④

。 。 。

⑦

（6）下列可检验阿司匹林样品中混有水杨酸的试剂是

(a) 三氯化铁溶液

(b) 碳酸氢钠溶液

(c)石蕊试液

14．某有机物J（C19H20O4）不溶于水，毒性低，与聚氯乙烯、聚乙烯等树脂具有良好相容性，是塑料工业主要增塑剂，

可以用下列方法合成之：

已知：

合成路线：

上述流程中：（ⅰ）反应 A→B仅发生中和反应，（ⅱ）F与浓溴水混合不产生白色沉淀。 （1）指出反应类型：反应② 反应④ 。 （2）写出结构简式：Y F 。

（3）写出B＋E→J的化学方程式 。 （4）写出E的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式：

、 、 。

15．已知不对称烯烃与极性试剂加成时，极性试剂的正价部分总是加成在连接氢原子较多的碳原子上，例如：

?? R-CHCl-CH3 R-CH=CH2+HCl ??加成以乙醇和1-溴丙烷为主要原料来制取乙酸异丙酯，写出制取过程中各步反应的化学方程式。

16．已知乙炔钠(NaC?CH)在一定条件下可以和某些羰基发生加成反应：

工业上用丙酮为初始原料，通过与乙炔钠等物质反应，可以合成聚异戊二烯，请写出合成的各步反应式。

17．已知下列有关反应：

现用烃A(碳元素的质量分数为92.31%)、Br2、O2等为原料通过多五步反应合成以下这种物质，请写出相应的化学方程式。

18、A、B、C、D、E五种有机物，它们的分子分别由—CH3、—OH、—COOH、—CHO、—C6H5（ 代表苯基）中的

两种组成，这些化合物的性质如下所述： ①A能够发生银镜反应，且相对分子质量为44； ②B溶液加入氯化铁溶液中，溶液显紫色；

③C和E在有浓硫酸存在并加热的条件下，能发生酯化反应，C和E的相对分子质量 之比为8：15；

④B和E都能跟氢氧化钠溶液反应，而A、C、D则不能；

⑤D属于烃类，且D能使酸性高锰酸钾溶液褪色，还能发生硝化反应。 请回答下列问题：

（1）B、D的结构简式是：B D

（2）写出A发生银镜反应的化学方程式： （3）C和E发生酯化反应的化学方程式：

19、下图各有机物相互转化关系中，无色气体A为石油裂解的产品之一，A的产量可以用来衡量一个国家石油化工水

平。B、D均为日常生活中常见的有机物。

F

回答下列问题：

（1）由F生成乙二醇的反应条件为 。

（2）A生成B的反应方程式为 ；

B生成C的反应方程式为 。 （3）将加热到红热的铜丝插入B中，反复几次，观察到的现象为 。

Br2 A H2O 催化剂 B O2 催化剂 C O2 催化剂 D 浓硫酸 △ E

根据要求回答下列有关问题： （1）现有下列有机物：

a. C (CH3)4 b. CH3CH2CH2CH3 c. CH3CH2COOH d. HCOOC2H5

①互为同分异构体的是 （填写有关序号，下同）； ②互为同系物的是 ；

③核磁共振氢谱只有一个峰的是 ，

按系统命名法该有机物的名称为

（2）乳酸的结构简式为：

①1mol乳酸最多可消耗NaOH的物质的量 。 ②乳酸可以发生的反应有（填下列有关字母序号） 。 a.酯化反应 b.加成反应

c.氧化反应

d. 消去反应

20、已知烯醇不稳定，如R—CH CH—OH R—CH2CHO。现有如下图所示的转化：

C 新制Cu(OH)2 △ D 稀H2SO4 B △ (C9H10O2) 稀H2SO4 △ A 加聚 (C4H6O2)n

E H2(足量) 催化剂△ F 浓H2SO4 △ G （烃）

已知E能与NaOH溶液反应，F转化为G时产物只有一种，且能使溴水褪色。请回答： （1）指出下列反应的类型： E F：______________，B D＋E：____________； （2）写出A、B的结构简式：A： ， B： ； （3）写出下列变化的化学方程式：

C D： ，

F G： ；

21、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。

COOHCOOHC9H6O2水解AC9H8O3CH3IBC10H10O3C①KMnO4,OH-②H3O+D①KMnO4,OH-CH3CH＝CHCH2CH3②HO+提示：①3乙二酸COOHOCH3HI水杨酸COOHOH

CH3COOH＋CH3CH2COOH

②R－CH＝CH2

请回答下列问题：

HBr过氧化物R－CH2－CH2－Br

（1）化合物B中的含氧官能团有 （填写官能团的名称），在上述转化过程中，反应步骤B→C

的目的是保护酚羟基，使之不被氧化，则B→C的反应类型是 ， （2）已知C中含有羧基和碳碳双键，试写出化合物C的结构简式 。

（3）化合物D有多种同分异构体，其中一类同分异构体是苯的二取代物，且水解后生成的产物之一能发生银镜反

应。这类同分异构体共有 种。

ClCHCH3（4）由 可以最终合成芳香内酯A，其中前两步的反应是

COOHClCl

CHCHH3CH3NaOH/醇NaOH/① 醇CHCH2CHCH 2HBrCH2CH2BrCH2CH2Br

COOHCOOH△△HBrCOONa过氧化物COONa 过氧化物NaOH/H ②2O COOH △ COOH

则反应①的化学反应方程式是 ， 产物②的结构简式是 。

2CH2OHCH2OCH2CH2△

浓H2SO4CH2△COONaCOO CHNaOH/H………COONa2OH浓 “有机化合物的合成”参考答案

1A 2B 3AD 4A 5AC 6A 7C 提示：5、磺化反应中引入的-SO3H中也含的羟基 8．（1）

（2）C：

D：

（3）取代反应、氧化反应、还原反应 （4）酸化的高锰酸钾、碳酸氢钠

CH 2 OH COOH

9．（1） （2）

COOH CH2OH COOH CH2OH

CH3COOCH2

A：

CH2OH

B：

COOH

+ 2CH3COOH

浓H2SO4 △

CH3COOCH2

+ 2H2O

COOCH2 CH3

+ 2CH3CH2OH

浓H2SO4 △

COOCH2 CH3

+ 2H2O

（3）取代反应 光照 （4）②④

10．（1）取代 酯化

11．（1）加成 消去 水解（或取代）

（2）

（3）

＋C16H33OH ＋H2O

n12． （1）

＋n

（2）

（3）

（4）

（5）加成反应、消去反应 （6）a

13．（1）取代 酯化 （2）（3）

＋

?催化剂???＋NaCl

（4）

14．提示：（1）乙醇?乙醛?乙酸

（2）1-溴丙烷?丙烯?2-溴丙烷?2-丙醇

（3）乙酸与2-丙醇反应得到乙酸异丙酯

15．

16．

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/go36.html