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第五节 有机合成
课后篇素养形成
【A组】
1.(2020河北唐山高二检测)下列说法不正确的是( )
A. 可发生消去反应引入碳碳双键
B. 可发生催化氧化引入羧基
C.CHCHBr可发生取代反应引入羟基
3 2
D. 与CH CH 可发生加成反应引入碳环
2 2
答案B
解析 中羰基碳原子上无氢原子,故不能发生催化氧化生成羧酸,B项不正确。
2.(2020山东泰安高二检测)在有机合成中,常会将官能团消除或增加,下列相关过程及涉及的反应类
型和相关产物合理的是( )
A.乙醇 乙烯:CH CHOH CHCHBr CH CH
3 2 3 2 2 2
B.溴乙烷 乙醇:CH CHBr CH CH CHCHOH
3 2 2 2 3 2
C.乙炔 CHClBr—CHBr
2
D.乙烯 乙炔:CH CH CH CH
2 2
答案D
≡
解析A项中由乙醇 乙烯,只需乙醇在浓硫酸、170 ℃条件下消去即可,路线不合理;B中由溴乙烷
乙醇,只需溴乙烷在碱性条件下水解即可,路线不合理;C项中乙炔与HCl按物质的量之比1∶1混
合发生加成反应,生成的产物 再与HBr发生加成反应,可得CHCl—CHBr或CHClBr—
2 2
CH,不合理。
3
3.以乙烯为原料生产环氧乙烷的方法很多。经典的方法是氯代乙醇法,它包括两步反应:
①CH CH+Cl+H O ClCH CHOH+HCl;
2 2 2 2 2 2
②ClCH CHOH+HCl+Ca(OH)
2 2 2
+CaCl +2H O。
2 2现代石油化工采用银作催化剂,可以实现一步完成,化学方程式为2CH CH+O
2 2 2
。
与经典方法相比,现代方法的突出优点是( )
A.所使用的原料没有爆炸的危险
B.符合绿色化学中的最理想的“原子经济”
C.对设备的要求较低
D.充分利用了加成反应的原理
答案B
解析第二种方法除了目标产物外,没有其他产物,原子利用率为100%。
4.以溴乙烷为原料制备乙二醇,下列方案中最合理的是 ( )
A.CHCHBr CHCHOH
3 2 3 2
CH CH CHBrCHBr 乙二醇
2 2 2 2
B.CHCHBr CHBrCHBr 乙二醇
3 2 2 2
C.CHCHBr CH CH
3 2 2 2
CHBrCH CHBrCHBr 乙二醇
2 3 2 2
D.CHCHBr CH CH
3 2 2 2
CHBrCHBr 乙二醇
2 2
答案D
解析B、C项过程中都发生了卤代烃与卤素单质的取代反应,难以得到单一的有机取代产物;而A项
方案的前两步可以合并成一步,即CHCHBr在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应制乙烯,所以A项
3 2
过程过于复杂。
5.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。 可经过三步反应制得
。设计最合理的三步反应类型依次是( )
A.加成、氧化、水解 B.水解、加成、氧化
C.水解、氧化、加成 D.加成、水解、氧化
答案B解析 先在NaOH的水溶液中发生水解反应生成 ,然后该物质和
Cl 发生加成反应生成 ,再被强氧化剂氧化生成 ,故反应
2
类型依次为水解反应、加成反应、氧化反应,故正确选项是B。
6.下列有机合成设计中,所涉及的反应类型有错误的是 ( )
A.由丙醛制1,2-丙二醇:第一步还原,第二步消去,第三步加成,第四步取代
B.由1-溴丁烷制1,3-丁二烯:第一步消去,第二步加成,第三步消去
C.由乙醇合成乙炔:第一步消去,第二步加成,第三步消去
D.由 制:第一步加成,第二步消去,第三步加成,第四步取代
答案B
解析丙醛先与氢气发生加成反应生成CHCHCHOH,加成反应属于还原反应,再发生消去反应得到
3 2 2
CHCH CH,然后与溴单质发生加成反应生成CHCHBrCH Br,最后发生卤代烃的水解(取代)反应得
3 2 3 2
到CHCH(OH)CH OH,A项正确;CH CHCHCHBr在氢氧化钠的乙醇溶液、加热条件下发生消去反
3 2 3 2 2 2
应生成CHCHCH CH,再与HBr发生加成反应生成CHCHCHBrCH ,再在氢氧化钠的乙醇溶液、
3 2 2 3 2 3
加热条件下发生消去反应生成CHCH CHCH ,再与溴发生加成反应生成CHCHBrCHBrCH ,最后
3 3 3 3
发生消去反应得到CH CHCH CH,B项错误;乙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成乙烯,乙
2 2
烯与Br 发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷在NaOH乙醇溶液并加热条件下发生消去反
2
应生成乙炔,C项正确; 与氢气发生加成反应得到 ,再发生消去反应生成
,然后与溴单质发生加成反应生成,最后在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解(取代)
反应得到,D项正确。
7.(1)由环己醇制取己二酸己二酯,最简单的流程途径顺序正确的是( )
已知:RCH CHR' RCHO+RCHO
2 2
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.③②⑤⑥ B.⑤③④⑥
C.⑤②③⑥ D.⑤③④⑦
(2)写出制取己二酸己二酯最后一步反应的化学方程式: 。
(3)写出由环己醇制取1,2-环己二醇的流程图。
答案(1)B
(2) ++2H O
2
(3)
解析采用逆推法分析可得该制备过程的流程为:
【B组】
8.已知:含 的物质(烯烃)在一定条件下能与水发生加成反应,生成醇;有机化合物A~D间存在
图示转化关系:
下列说法不正确的是( )
A.D的结构简式为CHCOOCH CH
3 2 3
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
答案D
解析C被氧化生成乙酸,则C为CHCHO,B在加热条件下和氧化铜发生氧化反应生成C,则B为
3
CHCHOH,A和水发生加成反应生成B,则A为CH CH,乙酸和乙醇发生酯化反应生成D,D为
3 2 2 2
CHCOOCH CH。
3 2 3
9.用丙醛(CHCHCHO)制取聚丙烯 的过程中发生的反应类型依次为( )
3 2
①取代 ②消去 ③加聚 ④水解 ⑤氧化 ⑥还原
A.①④⑥ B.⑤②③
C.⑥②③ D.②④⑤
答案C
解析用丙醛制取聚丙烯的过程为
CH—CH—CHO CH—CH CH ,故C正确。
3 2 3 2
10.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成,已知苯环上的硝基可被还原为氨基:
,产物苯胺还原性强,易被氧化,则由甲苯合成对氨基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
答案A
解析由甲苯制取对氨基苯甲酸时,需发生硝化反应引入硝基,再还原得到氨基,且将甲基氧化才得到羧
基;因氨基易被氧化,故将甲基氧化为羧基应在还原硝基前,否则生成的氨基也会被氧化,故先进行硝
化反应,再将甲基氧化为羧基,最后将硝基还原为氨基。另外还要注意—CH 为邻、对位取代定位基,
3
而—COOH为间位取代定位基,故B、C、D项均错。
11.(双选)(2020北京房山高二检测)有机化合物甲的结构简式为 ,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( )
戊(C HON)
9 9 3
甲
A.甲可以发生取代反应,不能发生加成反应
B.步骤Ⅰ中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
答案AB
解析甲中氨基、羧基能发生取代反应,苯环能发生加成反应,A项错误;Ⅰ为氨基中H原子被
取代,同时生成HCl,反应的化学方程式为 ++HCl,B项错误;反应Ⅲ中—CHO被氧化,然后酸化得到的戊为 ,戊发生水解反应得
到甲,步骤Ⅳ的反应类型是取代反应,C项正确;—NH 易被氧化,Ⅰ中氨基反应生成肽键,Ⅳ中肽键水解
2
生成氨基,所以步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是保护氨基不被氧化,D项正确。
12.在一次有机化学课堂小组讨论中,某同学设计了下列合成路线,你认为不合理的是( )
A.用氯苯合成环己烯:
B.用甲苯合成苯甲醇:
C.用乙烯合成乙酸:
CH CH CHCHOH CHCHO CHCOOH
2 2 3 2 3 3
D.用乙烯合成乙二醇:
HC CH CHCH CHClCH Cl
2 2 3 3 2 2
答案D
解析D项,乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷,但乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应,会生成多种
有机产物,故不合理。
13.《茉莉花》是我国的一首脍炙人口的民歌。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,也可以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)原子的理论利用率为100%,符合绿色化学的要求。
答案(1)CH CHO
3
(2)2CH CHOH+O 2CHCHO+2H O
3 2 2 3 2
CHCOOH+
3
+H O (3)④⑤⑥ (4)①③
2
解析(1)A物质是乙醇与O 在Cu的催化下反应生成的乙醛;B物质是甲苯与Cl 在光照条件下发生取
2 2
代反应生成的,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
的催化氧化,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是甲苯与
Cl 发生的取代反应,⑤是 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。
2
14.已知:①环己烯可以通过1,3-丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到:
+
(也可表示为 +|| )。
②实验证明,下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化: 。
现仅以1,3-丁二烯为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成甲基环己烷:
C
1,3-丁二烯 A B C H O D
7 14
请按要求填空:
(1)A的结构简式为 ;B的结构简式为 。
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型。
反应④: 。
对应反应类型为 ;
反应⑤: 。
对应反应类型为 。答案(1)
(2) +H O 消去反应 +H 加成反应
2 2
解析由合成途径和信息①可推知,A是由两分子1,3-丁二烯经下列反应制得的: +
;而由C的分子式C H O和信息②可知,B是A的氧化产物,其结构简式为 ;C是
7 14
B的加成产物,其结构简式为 。要得到 ,可先使C消去—OH得到D,化学方程式
为 +H O,再由D发生加成反应得到甲基环己烷: +H
2 2
。
【C组】
15.化妆品中防腐剂的作用主要是抑制微生物的生长和繁殖,保持化妆品的性质稳定,使其开盖使用后
不易变质,延长保存时间。
用甲苯生产一种常用的化妆品防霉剂,其生产过程如图(反应条件没有全部注明)。
A B
回答下列问题:
(1)有机化合物A的结构简式为 。
(2)在合成路线中,设计第③步与第⑥步反应的目的是 。
(3)写出反应⑤的化学方程式: 。
(4)写出由 生成C HONa的化学方程式: 。
7 5 3
(5)下列有关说法正确的是 (填字母)。
a.莽草酸、对羟基苯甲酸都属于芳香族化合物b.1 mol莽草酸与NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH
c.二者均可以发生酯化、氧化、加成等反应
d.利用FeCl 溶液可区别莽草酸和对羟基苯甲酸
3
(6)写出同时符合下列要求的 的所有同分异构体的结构简式:
。
a.含苯环;
b.可与FeCl 溶液发生显色反应;
3
c.苯环上的一氯代物有两种;
d.能发生银镜反应,不能发生水解反应。
答案(1)
(2)保护酚羟基,防止其被氧化
(3) +C HOH +H O
2 5 2
(4) +NaHCO +H O+CO↑
3 2 2
(5)cd (6) 、
解析(1)由 可知, 与氯气发生甲基对位取代,A的结构简式为 。(2)第③步反应是
CHI与酚羟基反应生成醚键,第⑥步反应是醚键与HI反应又重新生成酚羟基,目的是保护酚羟基,防
3
止其在第④步中被氧化。(3)反应⑤是羧酸与醇的酯化反应。(4)由 生成C HONa,说明只
7 5 3
有—COOH参加反应而酚羟基没有参加反应,可选用NaHCO 溶液,因为NaOH、NaCO 均能与酚羟
3 2 3
基反应。(5)a项,莽草酸中无苯环,错误;b项,1 mol莽草酸与NaOH溶液反应,最多消耗1 mol NaOH,错误。(6)根据题意可知,满足条件的同分异构体的结构中有—CHO和酚羟基,且根据分子中氧原子个数
可判断其结构中有两个酚羟基;苯环上的一氯代物有两种,说明是对称结构。
