人教版 (2019)第五节 有机合成第1课时精练

有机合成的主要任务

A级 必备知识基础练

1.下列反应中,不可能在有机化合物中引入羧基的是 (　　)

A.卤代烃的水解

B.有机化合物RCN在酸性条件下水解

C.醛的氧化

D.烯烃的氧化

2.在有机合成中,常会进行官能团消除或增加,下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是(　　)

A.乙烯→乙二醇:CH2CH2

B.溴乙烷→乙醇:CH3CH2BrCH2CH2CH3CH2OH

C.1-溴丁烷→1-丁炔:CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHCH2CH3CH2C≡CH

D.乙烯→乙炔:CH2CH2HC≡CH

3.有机化合物可经过多步反应转变为,其各步反应的类型是(　　)

A.加成反应消去反应脱水反应

B.消去反应加成反应消去反应

C.加成反应消去反应加成反应

D.取代反应消去反应加成反应

4.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。

BrCH2CHCHCH2Br可经三步反应制取

HOOCCH(Cl)CH2COOH,发生反应的类型依次是 (　　)

A.水解反应、加成反应、氧化反应

B.加成反应、水解反应、氧化反应

C.水解反应、氧化反应、加成反应

D.加成反应、氧化反应、水解反应

5.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。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.⑥④②① B.⑤①④②

C.①③②⑤ D.⑤②④①

6.由乙醇制取乙二酸二乙酯时,最简便的流程需要下列哪些反应,其正确的顺序是(　　)

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

A.①②③⑤⑦ B.⑤②①③⑥

C.⑤②①④⑦ D.①②⑤③⑥

7.现有、溴、浓硫酸和其他无机试剂,请设计出由的正确合成路线。

8.根据图示内容填空:

(1)化合物A含有的官能团为　　　　　　　　　　。 

(2)1 mol A与2 mol H2反应生成1 mol E,该反应的方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(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　　　　　　　　　。 

B级 关键能力提升练

9.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(　　)

A.+3H2

B.nCH2CH2CH2—CH2

C.CH3CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2Cl+HCl

D.+　+NaBr

10.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

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

11.[2023陕西西安高二期末]以乙烯为原料制备草酸的流程如下:

CH2CH2CH2ClCH2ClHOCH2—CH2OHOHC—CHO

HOOC—COOH,下列有关说法正确的是(　　)

A.转化①原子利用率可以达到100%

B.转化②、③、④均属于取代反应

C.可用酸性KMnO4溶液鉴别HOCH2CH2OH与OHC—CHO

D.HOOC—COOH中含有的官能团名称为羟基

12.已知:,如果要合成,所用的起始原料可以是(　　)

A.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁烯

B.1,3-戊二烯和2-丁炔

C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔

D.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔

13.[2023陕西西安高二期末]一种以三氯乙烯合成化合物丙的流程如下:

C2HCl3甲乙丙

已知①H2CCH2;

②丙的结构简式为。

下列说法正确的是(　　)

A.甲的结构简式为

B.乙中含有的官能团只有碳碳双键

C.由乙生成丙的反应类型为加成反应

D.丙属于芳香族化合物

14.已知,产物分子比原化合物分子多出一个碳原子,增长了碳链。

分析下图变化,并回答有关问题:

(1)写出下列物质的结构简式:

A　　　　　　　　　; 

C　　　　　　　　　。 

(2)指出下列反应类型:

CD:　　　       　　　　　; 

FG:　　　　　　　　　　。 

(3)写出下列反应的化学方程式:

D+EF:　 　　　　　　　　 　　　　　　　　; 

FG:　 　　　　　　　　 　　　　　　　　。 

15.《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,也可利用乙烯和甲苯为原料进行人工合成。其中一种合成路线如下:

回答下列问题:

(1)A、B的结构简式为　　　　　　、　　　　　　　　　; 

(2)写出反应②⑥的化学方程式　　　　　　　　　, 　　　　　　　　　; 

(3)上述反应中属取代反应的有　　　　(填序号); 

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

16.有机化合物甲有镇咳、镇静的功效,其合成路线如下:

已知:RXR—MgX(R、R'、R″代表烃基或氢原子)

(1)有机化合物甲的分子式为　　　　　　,有机化合物A中含有的官能团的名称为　　　　　　。 

(2)有机化合物B的名称是　　　　　　,由B→D所需的反应试剂和反应条件为　　　　　　。 

(3)在上述①~⑤反应中,属于取代反应的有　　　　(填序号)。 

(4)写出E→F的化学方程式: 　　　　　　　　　。 

(5)写出同时满足下列条件的甲的同分异构体的结构简式:　　　　　　　。 

(Ⅰ)属于芳香族化合物

(Ⅱ)核磁共振氢谱上只有2组峰

(6)根据题给信息,写出以CH4为原料制备CH3CHO的合成路线(其他试剂任选)。

C级 学科素养创新练

17.化合物N具有镇痛、消炎等药理作用,其合成路线如下:

(1)A的系统命名为　　　　　　　,E中官能团的名称为　　　　　　　　　　　　　。 

(2)A→B的反应类型为　　　　　　,从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)C→D的化学方程式为 　　　　　　　　　。 

(4)C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应;且1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应,产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有　　　种,若W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为　　　　　　　　　　。 

(5)F与G的关系为　　　(填字母)。 

a.碳链异构

b.官能团异构

c.顺反异构

d.位置异构

参考答案

有机合成的主要任务

1.A　解析 卤代烃的水解引入了羟基,RCN水解生成RCOOH,RCHO被氧化生成RCOOH,烯烃如RCHCHR被氧化后可以生成RCOOH。

2.B　解析 B项,由溴乙烷→乙醇,只需溴乙烷在碱性条件下水解即可,路线不合理,且由溴乙烷→乙烯为消去反应。

3.B　解析 。

4.A　解析 BrCH2CHCHCH2Br可经三步反应制取HOOCCH(Cl)CH2COOH,①BrCH2CHCHCH2Br→HOCH2CHCHCH2OH,发生水解反应;

②HOCH2CHCHCH2OH→HOCH2CH(Cl)CH2CH2OH,发生加成反应;

③HOCH2CH(Cl)CH2CH2OH→HOOCCH(Cl)CH2COOH,发生氧化反应,所以发生反应的类型依次是水解反应、加成反应、氧化反应。

5.B　解析 以丙醛为原料制取1,2-丙二醇的合成过程为CH3CH2CHOCH3CH2CH2OHCH3CHCH2。

6.B　解析 第一步乙醇(浓硫酸,170℃)生成乙烯;第二步乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷;第三步1,2-二溴乙烷和NaOH溶液在加热条件下反应生成乙二醇;第四步乙二醇被氧化成乙二酸;第五步乙二酸与乙醇发生酯化反应生成乙二酸二乙酯,顺序为⑤②①③⑥,答案选B。

7.答案

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。

8.答案 (1)碳碳双键、醛基、羧基

(2)OHC—CHCH—COOH+2H2HO—CH2—CH2—CH2—COOH

(3)

(4)

(5)　酯化反应

解析 题中给出的已知条件中包含着以下四类信息:

①反应(条件、性质)信息:A能与银氨溶液反应,表明A分子内含有醛基;A能与NaHCO3反应,断定A分子中含有羧基。②结构信息:从第(4)问题中D物质的碳链不含支链,可知A分子也不含支链。③数据信息:从F分子中碳原子数可推出A是含4个碳原子的物质。④隐含信息:从第(2)问题中提示“1molA与2molH2反应生成1molE”,可知A分子内除了含1个醛基外还可能含1个碳碳双键。

9.C　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。

10.D　解析 由题给信息可知产物中与—OH相连的碳原子应是羰基碳原子,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。

11.A　解析 ①为加成反应,产物只有一种,故其原子利用率可以达到100%,A正确;转化③、④属于氧化反应,B错误;HOCH2CH2OH、OHC—CHO均可使酸性KMnO4溶液褪色,C错误;HOOC—COOH中含有的官能团名称为羧基,D错误。

12.D　解析 如果以虚线断裂可得起始原料、,如果以虚线断裂可得起始原料、,D选项符合题意。

13.A　解析 C2HCl3的结构简式为HClCCCl2,结合反应①可推出甲的结构简式为,由丙的结构简式逆推可知乙的结构简式为。

14.答案 (1)　

(2)消去反应　加聚反应

(3)++H2O

解析 有机化合物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.答案 (1)(或CH3CHO)　

(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O

CH3COOH++H2O　(3)④⑤⑥　(4)①③

解析 (1)A物质是乙醇被氧化生成的乙醛;B物质是甲苯与卤素单质在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃,B与NaOH水溶液共热发生水解反应生成苯甲醇,B为;(2)反应②是乙醇被氧化生成乙醛,反应⑥是乙酸与苯甲醇发生酯化反应;(3)①是加成反应,②③均是氧化反应,④是与卤素单质发生的取代反应,⑤是卤代烃发生的水解反应,也属于取代反应,⑥是酯化反应,也属于取代反应;(4)化合反应和加成反应的原子利用率为100%。

16.答案 (1)C10H14　溴原子　(2)环戊醇　Cu/Ag、加热

(3)①②　(4)

(5)

(6)

解析 根据信息知,环戊烷和溴单质发生取代反应生成的A为,A和KOH的水溶液在加热条件下发生水解反应生成B为,B被氧化生成的D为,根据信息知生成的E为,E发生消去反应生成的F为,F和溴发生加成反应生成的X为,X发生消去反应生成甲。

(1)根据甲的结构简式知,有机化合物甲的分子式为C10H14,A为,有机化合物A中含有的官能团的名称为溴原子。

(2)B为,名称是环戊醇,由B→D为醇的催化氧化反应,所需的反应试剂和反应条件为Cu/Ag、加热。

(3)在①~⑤反应中,属于取代反应的有①②。

(4)E为,E发生消去反应生成的F为,反应的化学方程式为。

(5)甲的同分异构体符合下列条件:

(Ⅰ)属于芳香族化合物,说明含有苯环;

(Ⅱ)核磁共振氢谱上只有2组峰,说明含有两种氢原子。

甲的不饱和度是4,苯环的不饱和度也是4,所以甲的符合条件的同分异构体中含有的支链为饱和烃基,其结构简式为。

(6)CH4和溴发生取代反应生成CH3Br,CH3Br和Mg、无水乙醚反应生成CH3MgBr,CH3Br和NaOH的水溶液加热生成CH3OH,CH3OH发生催化氧化反应生成HCHO,HCHO和CH3MgBr反应并酸化得到CH3CH2OH,CH3CH2OH发生催化氧化生成CH3CHO,其合成路线为

。

17.答案 (1)1,6-己二醇　碳碳双键、酯基

(2)取代反应　减压蒸馏(或蒸馏)

(3)

(4)5　

(5)c

解析 (1)A是含有6个碳原子的直链二元醇,2个羟基分别位于碳链的两端,根据系统命名法,A的名称应为1,6-己二醇。由E的结构简式可知,E中的官能团为碳碳双键和酯基。

(2)A→B的反应是—Br替代—OH的反应。A和B是能互溶的两种液体,但沸点不同,故用减压蒸馏(或蒸馏)的方法提纯B。

(3)C→D是酯化反应。

(4)能发生银镜反应说明含有醛基;溴代烷和酯都能与NaOH溶液发生化学反应;具有“四组峰”说明有四种不同化学环境的氢原子。

(5)由结构简式可知,F与G互为顺反异构。