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第五节 有机合成
第 1 课时 有机合成的主要任务
题组一 构建碳骨架
1.下列反应可以使碳链增长的是( )
A.CHCHCHCHBr和NaCN共热
3 2 2 2
B.CHCHCHCHBr和NaOH的乙醇溶液共热
3 2 2 2
C.CHCHCHCHBr和NaOH的水溶液共热
3 2 2 2
D.CHCHCHCHBr(g)和Br (g)光照
3 2 2 2 2
2.下列反应能使碳链缩短的是( )
①烯烃被酸性KMnO 溶液氧化 ②乙苯被酸性KMnO 溶液氧化 ③重油裂化为汽油
4 4
④CHCOOCH 与NaOH溶液共热 ⑤炔烃与溴水反应
3 3
A.①②③④⑤ B.②③④⑤
C.①②④⑤ D.①②③④
3.已知卤代烃能发生反应:2CHCHBr+2Na―→CHCHCHCH +2NaBr。下列有机物可
3 2 3 2 2 3
以合成环丙烷的是( )
A.CHCHCHBr
3 2 2
B.CHCHBrCH Br
3 2
C.CHBrCHCHBr
2 2 2
D.CHCHBrCH CHBr
3 2 2
题组二 引入官能团
4.官能团的引入和转化是有机合成中的关键和主要内容。下面是某同学设计的引入羧基的
几种方案,请判断其中无法实现的是( )
A.卤代烃的水解
B.腈(RCN)在酸性条件下水解
C.醛的氧化
D.烯烃的氧化
5.下列物质发生反应不能一步引入醛基的是(已知:当两个羟基连接同一个碳原子时,易脱
去一分子水)( )
A.
B.CH≡CHC.
D.
6.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.甲苯在光照条件下与Cl 反应,主反应为苯环上引入氯原子
2
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CH==CH—CH OH与酸性KMnO 溶液反应即可得到CH==CH—COOH
2 2 4 2
D.将 转化为 的合理方法是与足量的NaOH溶液共热后,再
加入足量稀HSO
2 4
题组三 官能团的保护
7.有机物甲的结构简式为 ,它可以通过下列路线合成(分离方法和其
他产物已经略去):
下列说法不正确的是( )
A.甲可以发生取代反应、加成反应
B.步骤Ⅰ反应的化学方程式是 + ――――→
C.步骤Ⅳ的反应类型是取代反应
D.步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是保护氨基不被氧化
8.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)。――――→ ――――→ ―――→ ―→
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 NaHCO
3
9.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知:①苯环上的硝基可被还原为氨基:
+3Fe+6HCl―→ +3FeCl +2HO,产物苯胺还原性强,易被氧
2 2
化;②—CH 为邻、对位取代定位基,而—COOH为间位取代定位基。则由甲苯合成对氨基
3
苯甲酸的步骤合理的是( )
A.甲苯――→X――――→Y――――→对氨基苯甲酸
B.甲苯――――→X――→Y――――→对氨基苯甲酸
C.甲苯――→X――――→Y――→对氨基苯甲酸
D.甲苯――→X――――→Y――――→对氨基苯甲酸
10.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(—SO H)
3
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.采用使MgCl ·6H O在氯化氢气流中加热脱水的方法制无水MgCl
2 2 2
11.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:
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(CH)C—OH,下
3 3
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
12.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( )
13. 是一种有机醚,可由链状烃A(分子式为C H)通过如图路线制得。下列说法正确的是
4 6
( )
A――→B―――――――→C――――→
A.A的结构简式是CH==CHCH CH
2 2 3
B.B中含有的官能团有碳溴键、碳碳双键
C.C在Cu或Ag作催化剂、加热条件下不能被O 氧化为醛
2
D.①、②、③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应
14.已知合成路线:
――――――→A―――――――→B――→ ――――――→C―
―→
根据要求回答下列问题:
(1)A的结构简式为_____________________________________________________________。
(2)上述过程属于加成反应的有________(填序号)。
(3)反应②的化学方程式为______________________________________________________。
(4)反应③的化学方程式为______________________________________________________。
(5)反应④为________反应,化学方程式为________________________________________。
(6)相对于初始反应物 来讲,产物 引入了官能团:________;产物
C则引入了官能团:________。
15.某研究小组以苯为主要原料,采用以下路线合成医药中间体G和可降解聚合物C。已知:2CHCHO――→CHCH(OH)CH CHO――→CHCH==CHCHO。
3 3 2 3
(1)写出X的结构式:________。
(2)下列关于高分子C的说法正确的是__________(填字母)。
A.1 mol C能与2n mol NaOH反应
B.(C H O) 既是高分子C的化学式,也是链节的化学式
10 10 3 n
C.高分子C是加聚产物
D.酸性条件下降解时有气泡产生
(3)在一定条件下,E可以生成一种含有3个六元环的化合物(C H O),请写出该反应的化
18 16 4
学 方 程 式 :
________________________________________________________________________。
(4)写出符合下列要求的G的同分异构体的结构简式(含有 的有机化合物不能稳
定存在):______________________________________________________________________。
a.遇FeCl 溶液显色
3
b.能与Br 按1∶2发生加成反应
2
c.苯环上只有两种等效氢
(5)根据题目所给信息,以F和乙烯为原料,设计合成G的反应路线(用流程图表示,无机试
剂任选)。第五节 有机合成
第 1 课时 有机合成的主要任务
1.A 2.D 3.C 4.A 5.A
6.B [甲苯在光照条件下与Cl 反应,主反应为甲基上引入氯原子,故A错误;卤代烃水
2
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,不能得到 CH==CH—COOH,
2
故C错误;原料与足量NaOH溶液反应后,加入足量稀硫酸生成邻羟基苯甲酸,得不到目
标产物,故D错误。]
7.B
8.C [A与苯酚结构相似,官能团相同,且分子组成上相差 1个CH ,是苯酚的一种同系
2
物,甲基是憎水基,A中含有的憎水基比苯酚中多,溶解度小于苯酚,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,B 正确;与 B 属于同类有机物的同分异构体有
,共4种,C不正确;D中含有一个羧基和一个羟基,只有羧基能
与NaHCO 反应,则1 mol D可以消耗1 mol NaHCO,D正确。]
3 3
9.A [由甲苯制取产物时,需发生硝化反应引入硝基,再还原得到氨基,将甲基氧化才得
到羧基;但氨基易被氧化,故甲基氧化为羧基应在硝基被还原前,否则生成的氨基也被氧化,
故先将甲基氧化为羧基,再将硝基还原为氨基。—CH 为邻、对位取代定位基;而—COOH
3
为间位取代定位基,产物中的氨基在羧基的对位。如果先氧化甲基成羧基,发生硝化反应时,
硝基在羧基的间位,所以先用—CH 的对位取代效果,在甲基的对位引入硝基,再将甲基氧
3
化成羧基,最后将硝基还原成氨基,所以合理选项为A。]
10.B
11.D [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CHCH(OH)CH CH ,B选
3 2 3项中反应得到的是CHCHCHCHOH,C选项中反应得到的是HOCH CH(CH )。]
3 2 2 2 2 3 2
12.A [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。]
13.B [由有机醚的结构及反应③的条件可知C为HOCH CH==CHCH OH,结合反应①和
2 2
②的条件可推知B为BrCHCH==CHCH Br,A为CH==CH—CH==CH ,B中含有的官能团
2 2 2 2
是碳碳双键和碳溴键,A项错误、B项正确;C为HOCH CH==CHCH OH,连接醇羟基的碳
2 2
原子上含有2个H,所以C能被催化氧化生成醛,C项错误;烯烃能和溴单质发生加成反应,
卤代烃能发生水解反应,水解反应属于取代反应,醇生成醚的反应为取代反应,所以①、②、
③分别是加成反应、取代反应、取代反应,D项错误。]
14.(1) (2)①③⑤
(3) ――→ +2NaBr+2HO
2
(4) (5)取代
+2NaOH――→ (6)碳溴键 羟基
15.(1)O==C==O (2)ACD
(3) +2HO
2
(4)
(5)解析 苯和CHC≡CH发生加成反应生成A,A又被氧气氧化生成B,B与X发生聚合反应
3
生成C,由B、C的结构简式可以推测X为CO ,C在NaOH、加热条件下水解生成D,D
2
再进一步氧化生成E,由信息反应可知F与CHCHO先加成后消去生成G。
3
(1)通过以上分析知,X的结构式为O==C==O。
(2)由C→D的反应可知,另一种生成物为NaCO,根据原子守恒可知,1 mol C能与2n mol
2 3
NaOH反应,故A正确;(C H O) 是高分子C的化学式,C H O 是其链节的化学式,故
10 10 3 n 10 10 3
B错误;高分子C是B与X发生加聚反应的产物,故C正确;酸性条件下高分子材料C可
降解生成二氧化碳气体,所以有气泡产生,故D正确。
(3)由E的结构简式及含3个六元环的化合物的分子式(C H O)可知,2分子E可以发生酯化
18 16 4
反应生成含有3个六元环的化合物 。