人教版 (2019)选择性必修3第五节 有机合成课后作业题

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题型一：碳骨架的构建
1．下列属于碳链增长的反应是
A．CH3CH=CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br
B．C6H5CH2Cl＋NaCN→C6H5CH2CN＋NaCl
C．CH3CH2CH2Cl＋NaOHCH3CH2CH2OH＋NaCl
D．CH2=CHCH3CH3COOH＋CO2
【答案】B
【详解】A．是烯烃的加成反应，在反应后的分子中碳原子数目没有变化，A错误；
B．是发生在苯环支链上的取代反应，反应的结果是在苯环支链上增加了一个碳原子，B正确；
C．是卤代烃的取代反应，反应的结果是卤素原子被羟基取代，分子中碳原子数目没有变化，C错误；
D．发生烯烃的氧化反应，碳链缩短，D错误；
故答案为B。
2．下列反应中碳链缩短的是
A．乙醛自身的羟醛缩合反应B．无水醋酸钠与碱石灰的反应
C．乙醛和银氨溶液的反应D．溴乙烷和氰化钠的反应
【答案】B
【详解】A．乙醛自身发生羟醛缩合反应生成3-羟基丁醛，使碳链增长，故A不选；
B．无水醋酸钠与碱石灰反应生成甲烷，使碳链缩短，故B选；
C．乙醛与银氨溶液反应生成乙酸铵，碳原子数不变，碳链不变，故C不选；
D．溴乙烷和氟化钠发生取代反应生成，使碳链增长，故D不选；
故选B。
3．烯烃或炔烃在酸性高锰酸钾溶液作用下，分子中的不饱和键完全断裂，此法可用于减短碳链。已知：
现有某烯烃与酸性溶液作用后得到的氧化产物有、乙二酸()和丙酮()，则该烯烃的结构简式可能是
A． B．
C．D．
【答案】D
【详解】A．与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有二氧化碳，乙酸和HOOC-COCH3，故A错误；
B．与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有二氧化碳和HOOC-CH2COCH3，故B错误；
C．CH2=CH-CH=CHCH2CH3与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有乙二酸，二氧化碳和丙酸，故C错误；
D．与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有乙二酸，二氧化碳和丙酮，故D正确；
答案选D。
4．一定条件下，炔烃可以进行自身化合反应。如乙炔的自身化合反应为。下列关于该反应的说法不正确的是
A．该反应使碳链增加了2个碳原子 B．该反应引入了新官能团
C．该反应属于加成反应 D．该反应属于取代反应
【答案】D
【详解】A．从方程式看出，两分子乙炔发生了加成反应，碳链增长了2个碳原子，A正确；
B．该反应引入了新的官能团：碳碳双键，B正确；
C．从方程式看出，两分子乙炔发生了加成反应，C正确；
D．该反应为加成反应，不是取代反应，D错误；
故选D。
题型二：官能团的引入与消去
5．对于如图所示的有机物，要引入羟基(-OH)，可采用的方法有
①加成 ②卤素原子的取代 ③还原 ④酯基的水解
A．只有①②B．只有②③
C．只有①③D．①②③④
【答案】D
【详解】①所给有机物分子中含有碳碳双键，可以和水发生加成反应引入羟基，故①正确；
②所给有机物分子中含有溴原子，可以发生卤素原子的取代，故②正确；
③所给有机物分子中含有醛基，可被氢气还原引入羟基，故③正确；
④所给有机物分子中含有酯基，可发生水解反应引入羟基，故④正确；
故选D。
6．在有机合成中，常需要引入官能团或将官能团消除，下列过程中反应类型及产物不合理的是
A．乙烯→乙二醇：CH2=CH2CH2BrCH2BrCH2OHCH2OH
B．溴乙烷→乙醇：
C．1-溴丁烷→1-丁炔：CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH=CH2CH3CH2CHBrCH2BrCH3CH2C≡CH
D．乙烯→乙炔：CH2=CH2CH2BrCH2BrCH≡CH
【答案】B
【详解】A．乙烯与溴水加成得到1，2-二溴乙烷，再水解可得到乙二醇，路线合理，A正确；
B．由溴乙烷→乙醇，只需溴乙烷在碱性条件下加热水解即可，路线不合理，且由溴乙烷→乙烯为消去反应，B错误；
C．1-溴丁烷发生消去反应得到1-丁烯，与溴水加成得到的1，2-二溴丁烷，再发生消去反应可得到→1-丁炔，路线合理，C正确；
D．乙烯与溴水加成后得到1，2-二溴乙烷，再发生消去反应可得到乙炔，路线合理，D正确；
故选B。
7．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．1，3-丁二烯转化为时，先与HCl发生1，2-加成再水解得到
【答案】B
【详解】A．甲苯与Cl2在光照条件下反应，只能取代甲基上的氢原子，A错误；
B．l卤代烃和酯的水解均可得到醇，引入羟基；烯烃与水加成可引入羟基，醛类与H2发生还原反应可引入羟基，B正确；
C．KMnO4既可氧化碳碳双键，又可氧化—CH2OH，得不到CH2=CH—COOH，C错误；
D．1，3­丁二烯转化为的流程为与溴水发生1，4-加成得到，水解得到 ，再与HCl加成得到，D错误；
故选B。
【能力提升】
8．以丙烯为基础原料，可制备离子导体材料中有机溶剂的单体丙烯酸丁酯，其合成路线如下：CH3-CH=CH2CH3CH2CH2CH2OH 。下列判断错误的是
A．反应①是一个碳链增长的反应
B．反应②是还原反应，可以通过加成的方式实现
C．反应③需要的条件是浓硫酸和加热
D．该合成工艺的原子利用率为100%
【答案】D
【详解】A．对比反应①的反应物和生成物，可知反应①是一个碳链增长的反应，A正确；
B．反应②是醛基被还原为羟基，在一定条件下，醛基与H2加成可得到羟基，B正确；
C．反应③是酯化反应，反应条件是浓硫酸和加热，C正确；
D．反应③有水生成，故该合成工艺的原子利用率小于100%，D错误。
故选D。
9．醛(酮)中与直接相连的C上的H与另一分子醛(酮)的加成后生成羟基醛(酮)的反应称为羟醛缩合反应。利用该反应合成异丙叉酮(MO)的路线如下。
下列说法不正确的是
A．MO不存在顺反异构体
B．②的反应类型为消去反应
C．和的混合物按①中原理反应，最多得到3种羟基醛
D．在有机合成中可以利用羟醛缩合反应增长碳链
【答案】C
【详解】A．MO左边的碳碳双键连有两个相同的集团-CH3，故无顺反异构体，故A正确；
B．②为分子内去水生成不饱和碳碳双键的消去反应，故B正确；
C．和的混合物按①中原理反应，只能得到一中羟基醛，即CH2(OH)CH2CHO，故C错误；
D．根据题干信息可知，可以利用羟醛缩合反应增长碳链，故D正确；
故选C。
10．下列反应能使前者碳链缩短的是
A．乙醛发生自身羟醛缩合反应B．乙苯和酸性KMnO4溶液反应
C．乙醛和银氨溶液反应D．乙烯和HCN发生加成反应
【答案】B
【详解】A．乙醛发生自身羟醛缩合反应最终生成CH3-CH=CHCHO，碳链增长，A不符合题意；
B．乙苯被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸，碳链缩短，B符合题意；
C．乙醛与银氨溶液反应生成乙酸铵，碳原子数不变，碳链长度不变，C不符合题意；
D．乙烯和HCN发生加成反应生成CH3CH2CN，碳链增长，D不符合题意；
综上所述，B项正确。
11．能在有机物的分子中引入羟基的反应类型有
①还原反应；②取代反应；③氧化反应；④加成反应；⑤水解反应；⑥酯化反应。
A．②④⑤⑥ B．①②④⑤C．①②③④D．②③④⑤⑥
【答案】B
【详解】①羰基的还原反应可引入羟基，符合题意，①正确；
②若为卤代烃在碱性条件下的取代反应可引入羟基，符合题意，②正确；
③有机物分子发生氧化反应不可能引入羟基，③错误；
④含有碳碳双键或碳碳三键与水的加成反应可引入羟基，符合题意，④正确
⑤酯或卤代烃的水解反应可引入羟基，符合题意，⑤正确；
⑥酯化反应为醇与羧酸反应生成酯和水，不引入羟基，与题意不符，⑥错误；
综上所述，①②④⑤正确，故选B。
12．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)，应向苯环上先引入甲基
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
【答案】AB
【详解】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，这样才利于在酚羟基的邻位上引入甲基，故A错误；
B．磺酸基属于间位定位基，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；
C．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；
D．氯化镁晶体脱水过程中镁离子易水解生成氢氧化镁，在氯化氢气体中脱水可以抑制镁离子水解，即MgCl2•6H2O要在HCl气流中加热脱水制得无水MgCl2，故D正确；
故选：AB。
13．环氧乙烷的工业生产中，经典的氯代乙醇法为：
近代工业方法为：
请与同学们交流，依据绿色合成思想对上述两种合成方法进行简单评述_________。
【答案】经典方法使用了有毒气体氯气，且全部氯、钙原子，部分氢、氧原子最终没有转化到目标分子中，没有达到最低排放甚至零排放的目标，方法分两步完成，相对复杂，能耗更高，耗时更多，综合成本更高。近代工业方法一步完成，方法简单，可使能耗降低，用时缩短，原料价廉易得环保，反应完全实现原子经济性，达到零排放目标，对环境没有造成影响，综合成本更低
【详解】绿色合成的最终目标是用简单而又安全的对环境不造成任何影响、并且资源能够有效操作，快速、定量地把价廉、易得的原始材料最大限度地转化为天然或设计的目标分子，以实现最低排放甚至零排放。经典方法使用了有毒气体氯气，且全部氯、钙原子，部分氢、氧原子最终没有转化到目标分子中，没有达到最低排放甚至零排放的目标，方法分两步完成，相对复杂，能耗更高，耗时更多，综合成本更高。近代工业方法一步完成，方法简单，可使能耗降低，用时缩短，原料价廉易得环保，反应完全实现原子经济性，达到零排放目标，对环境没有造成影响，综合成本更低。
14．合成路线流程图示例如下：
请设计合理方案，以甲苯为主要原料，其他物质可根据需要自主选择，合成局部麻醉剂氯普鲁卡因盐酸盐的中间体。________________________________________________________________________________________
【答案】
【详解】甲苯和浓硝酸在浓硫酸加热过程中反应生成，与氯气在催化剂作用下反应生成，在高锰酸钾酸性溶液中发生氧化反应生成，和乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成，其合成路线为；故答案为： 。
15．以乙烯和丙炔酸为原料，设计如下化合物的合成路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)_________________________________________________________________________________________。
【答案】CH2=CH2
【详解】以乙烯和丙炔酸为原料制备，可先将CH2=CH2在Br2的CCl4溶液中发生加成反应生成，在NaOH溶液中加热生成，再与丙炔酸发生酯化反应生成，因此合成路线为：CH2=CH2。
烯烃被氧化的部位
对应的氧化产物