1、第 1 课时 有机合成的关键碳骨架的构建和官能团的引入 A 级必备知识基础练 1.(2022 北京清华附中高二期中)由有机化合物合成的合成路线中,不涉及的反应类型是()A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.氧化反应 2.现有转化过程:有机化合物 XABAg。若有机化合物 X 与析出的银的物质的量之比为 14,则该有机化合物 X 可能是()A.CH3Cl B.CH3CH2Br C.CH3CHBrCH3 D.CH3CH2CH2Cl 3.在有机合成中,有时需要通过缩短碳链的方式来实现由原料到目标产物的转化,某同学设计的下列反应中,可缩短碳链的是()A.乙烯的聚合反应 B.烯烃与酸性 KMnO
2、4溶液的反应 C.酯化反应 D.卤代烃与 NaCN 的取代反应 4.已知卤代烃可以和钠发生反应,例如溴乙烷与钠发生的反应为 2CH3CH2Br+2NaCH3CH2CH2CH3+2NaBr,应用这一反应类型,下列所给化合物中可以与钠反应合成环丁烷的是()A.CH3Br B.CH2BrCH2CH2CH2Br C.CH2BrCH2CH2Br D.CH3CH2CH2CH2Br 5.(2022 全国高二同步训练)有机合成的主要任务之一是引入目标官能团。下列反应中,能够在有机化合物碳链上引入羟基官能团的是()A.烷烃在光照条件下与氯气反应 B.卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热反应 C.醛在有催化剂并加热的
3、条件下与氢气反应 D.羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下反应 6.以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如下:玉米麦芽糖葡萄糖乙醇 下列说法不正确的是()A.麦芽糖属于二糖 B.乙醇在一定条件下可生成卤代烃 C.1 mol 葡萄糖分解成 3 mol 乙醇 D.可用碘水检验淀粉是否完全水解 7.按以下步骤可由合成(部分试剂和反应条件已略去):请回答下列问题:(1)写出 E 的结构简式:,B 中所有碳原子 (填“可能”或“不可能”)共面。(2)反应中属于消去反应的是 ,属于取代反应的是 。(3)AB 反应的化学方程式为 ,CD 反应的化学方程式为 。B 级关键能力提升练 以下选择题有 12 个
4、选项符合题意。8.增长碳链在有机合成中具有重要意义,它是实现由小分子有机化合物向较大分子有机化合物转化的主要途径。某同学设计了如下 4 种反应,其中可以实现碳链增长的是()A.CH3CH2CH2CH2Br 和 NaCN 共热 B.CH3CH2CH2CH2Br 和 NaOH 的乙醇溶液共热 C.CH3CH2Br 和 NaOH 的水溶液共热 D.CH3CH2CH3和 Br2(g)光照 9.香豆素类化合物具有抗病毒、抗癌等多种用途,香豆素-3-羧酸可由水杨醛制备。下列说法正确的是()A.水杨醛分子中所有原子可能处于同一平面上 B.香豆素-3-羧酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.中间体 X 易溶于水 D
5、.水杨醛的不饱和度是 4 10.用有机化合物甲可制备 1,3-环己二烯(),其反应路线如图所示:甲乙丙。下列有关判断不正确的是()A.甲的化学名称是苯 B.乙的结构简式为 C.有机化合物丙难溶于水 D.反应为消去反应 11.有下列三种有机化合物,实现它们之间相互转化所选试剂(均足量)正确的是()选项 a 转化为 b a 转化为 c c 转化为 b A NaOH Na CO2 B Na2CO3 NaOH HCl C NaHCO3 NaOH CO2 D NaHCO3 NaCl HCl 12.我国科研团队发现苯乙烯与开链醚可实现如下的转化反应,关于该反应,下列说法不正确的是()A.M 属于芳香烃 B
6、.N 的同分异构中可能有醛类化合物 C.P 分子中只含有三种含氧官能团 D.若 R1、R2均为甲基,则 P 的分子式为 C12H16O2 13.工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯:,下列反应是其合成过程,其中某些反应条件及部分反应物或生成物未注明。A 回答下列问题:(1)有机化合物 A 的结构简式为。(2)反应的化学方程式是 。(3)试剂 X 是 ,反应的反应类型是 反应。(4)反应的化学方程式为 。(5)合成路线中设计两步反应的目的是。14.透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶。制备它的一种配方中含有下列四种物质:丁 填写下列空白:(1)甲中不含氧原子的官能团是 ;下列试剂
7、能与甲反应而褪色的是 (填字母)。a.Br2/CCl4溶液 b.石蕊溶液 c.酸性 KMnO4溶液(2)甲的同分异构体有多种,写出其中一种不含甲基的羧酸的结构简式:。(3)淀粉通过下列转化可以得到乙(其中 AD 均为有机化合物):淀粉A乙醇乙烯B乙 A 的分子式是 ,试剂 X 可以是 。(4)+RCl+HCl(R 为烃基)已知:+H2 利用上述信息,以苯、乙烯、氯化氢为原料经三步反应合成丙,其中属于取代反应的化学方程式是 。(5)化合物丁仅含碳、氢、氧三种元素,相对分子质量为 110。丁与 FeCl3溶液作用显现特征颜色,且丁分子中烃基上的一氯取代物只有一种。则丁的结构简式为。C 级学科素养创
8、新练 15.A(C6H6O)是一种重要的化工原料,广泛用于制造树脂、医药等。以 A、B 为原料合成有机化合物 F的路线如下。(1)A 的名称是 ;B 的结构简式是 。(2)C()中羟基氢原子的活性由强到弱的顺序是 。(3)D 的结构简式是。(4)1 mol F 最多可以与 mol NaOH 发生反应。(5)若 E 分子中含有 3 个六元环,则 E 的结构简式可能是。第 1 课时 有机合成的关键碳骨架的构建和官能团的引入 A 级 必备知识基础练 1.C 若利用合成,则需要先将与 Cl2发生加成反应生成,将与 NaOH 水溶液发生水解反应生成,将在 Ag 或 Cu 的催化下与 O2发生催化氧化反应
9、生成,在合成过程中并没有发生消去反应,故答案选 C。2.A 选项中各物质均为一元卤代烃,X 在氢氧化钠溶液中加热发生取代反应生成一元醇 A,A 催化氧化得到一元醛 B,B 与足量的银氨溶液反应生成银,若该有机化合物 X 与析出的银的物质的量之比为14,则 B 为二元醛或甲醛,则 A 项符合题意。3.B 4.B 根据题给信息可知,CH3Br 与钠发生反应生成的是 CH3CH3,故 A 错误;CH2BrCH2CH2CH2Br 与金属钠反应后可生成环丁烷或环辛烷,故 B 正确;CH2BrCH2CH2Br 与钠发生反应可以生成环丙烷或环己烷,故C 错误;由题干信息可知,CH3CH2CH2CH2Br 与
10、钠发生反应生成的是正辛烷,故 D 错误。5.C 烷烃在光照条件下生成卤代烃,过程中并不能引入羟基官能团,A 不符合题意;卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应生成不饱和烃,过程中并不能引入羟基官能团,B 不符合题意;醛在有催化剂并加热的条件下与氢气反应生成醇,过程中可以引入羟基官能团,C 符合题意;羧酸和醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应生成酯,过程中并不能引入羟基官能团,D 不符合题意。6.C 玉米中的淀粉水解生成麦芽糖,1 分子麦芽糖水解生成 2 分子葡萄糖,所以麦芽糖属于二糖,故A 正确;乙醇能与 HBr 在一定条件下反应生成 CH3CH2Br,故 B 正确;葡萄糖分解生成乙醇和二氧化碳,
11、且 1mol 葡萄糖分解生成 2mol 乙醇和 2mol 二氧化碳,故 C 错误;淀粉遇碘变蓝色,可以用碘水检验淀粉是否完全水解,加入碘水后若不变蓝色,则淀粉完全水解,故 D 正确。7.答案(1)不可能(2)(3)+H2O+2NaOH+2NaBr+2H2O 解析与氢气发生加成反应生成 A,则 A 为,A 在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成 B,则 B 为,B 与溴发生加成反应生成 C,则 C 为,C 在氢氧化钠的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成 D,D 为,D 与溴发生 1,4-加成生成 E,E 与氢气发生加成反应生成F,F 为,F 在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生取代反应生成。(1)E
12、 的结构简式为,B 为,B 分子中所有碳原子不可能共面。(2)反应属于加成反应,反应属于消去反应,反应属于取代反应。(3)AB 为在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成和水,反应的化学方程式为+H2O;CD 是在氢氧化钠的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成、溴化钠和水,该反应的化学方程式为+2NaOH+2NaBr+2H2O。B 级 关键能力提升练 8.A A 项,反应产物是 CH3CH2CH2CH2CN,碳链增长;B 项,反应产物是 CH3CH2CHCH2,碳链没有增长;C项,反应产物是 CH3CH2OH,碳链没有增长;D 项,反应产物是溴代丙烷,碳链没有增长。9.AB 水杨醛分子中含有苯环,
13、与苯环直接相连的原子在同一个平面上,含有醛基,醛基中所有原子在同一个平面上,单键可以旋转,则水杨醛分子中所有原子可能处于同一平面,选项 A 正确;香豆素-3-羧酸分子中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项 B 正确;由结构简式可知中间体 X 属于酯类物质,难溶于水,选项 C 错误;水杨醛分子中含有 1 个苯环、1 个醛基,不饱和度是 5,选项 D错误。10.A 由甲在光照条件下与氯气反应生成,碳骨架结构不能变,故甲应为环己烷,故 A 错误;在氢氧化钠的乙醇溶液中加热时,发生的是消去反应,产物是环己烯(),故 B 正确;由 B 分析可知,乙的结构简式为,乙与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生
14、成 1,2-二溴环己烷,该有机化合物难溶于水,故 C 正确;反应为 1,2-二溴环己烷在一定条件下发生消去反应生成,故 D正确。11.C 向 a 的溶液中加入 NaOH,NaOH 既能与COOH 反应,又能与酚羟基反应,a 直接转化为 c,A 不合题意。向 a 的溶液中加入 Na2CO3,既能与COOH 反应,又能与酚羟基反应,a 直接转化为 c,B 不合题意。NaHCO3只能与COOH 反应,向 a 的溶液中加入 NaHCO3可实现 ab 的转化;NaOH 与COOH、酚羟基反应,可实现 ac 的转化;向 c 的溶液通入 CO2,只能与ONa 反应,可实现 cb 的转化,C 符合题意。向 a
15、 的溶液中加入 NaCl,不能实现 ac 的转化,D 不合题意。12.BC M 的结构由苯环和碳碳双键组成,属于芳香烃,故 A 正确;N 的分子结构中 R1、R2代表烷基,则N 分子是饱和分子,则其同分异构体中不可能有醛类化合物,故 B 错误;根据图示,P 分子中含有羰基、醚键两种含氧官能团,故 C 错误;若 R1、R2均为甲基,由 P 的结构简式可知,P 的分子式为 C12H16O2,故 D正确。13.答案(1)(2)+NaOH+NaCl(3)酸性 KMnO4溶液(合理即可)酯化(或取代)(4)+HI+CH3I(5)保护酚羟基,使之不被氧化 解析根据反应的产物的结构简式可知,A 为,反应是卤
16、代烃发生取代反应;由于反应中将CH3氧化为COOH,所以试剂 X 可以是酸性 KMnO4溶液,反应是将OH 进行转化,反应为重新生成OH;反应为酯化反应,也属于取代反应。14.答案(1)碳碳双键(或)ac(2)CH2CHCH2CH2COOH(合理即可)(3)C6H12O6 Br2/CCl4(或其他合理答案)(4)+CH3CH2Cl+HCl(5)解析(1)甲中的官能团为碳碳双键和酯基,其中不含有氧原子的官能团为碳碳双键;甲中含有的碳碳双键可以使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色,甲不能使石蕊溶液褪色。(2)由于不能含有甲基,则可写出甲的一种符合要求的同分异构体的结构简式为 CH2CHCH2C
17、H2COOH。(3)由已知信息和框图转化关系可知,A 为葡萄糖。乙烯与溴加成得到 1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷发生取代反应可得乙二醇。A(葡萄糖)的分子式是 C6H12O6,试剂 X 可以是溴水或溴的四氯化碳溶液等。(4)根据已知信息,利用逆推法:+CH3CH2Cl;CH3CH2ClCH2CH2+HCl。(5)丁与 FeCl3溶液作用显现特征颜色,说明丁中含有酚羟基,苯酚的相对分子质量为 94,110-94=16,因此丁分子中还含有一个氧原子,故丁分子中应含有两个酚羟基,又因为丁分子中烃基上的一氯取代物只有一种,所以只能是对苯二酚,其结构简式为。C 级 学科素养创新练 15.答案(1)苯
18、酚 OHCCOOH(2)(3)(4)3(5)、解析 A 与 B 发生加成反应产生 C(),根据 A 的分子式(C6H6O)及 C 的结构简式可知A 是苯酚,其结构简式是,B 是 OHCCOOH。C 与 CH3OH 在浓硫酸催化下发生酯化反应产生的 D 为,D 与浓氢溴酸再发生取代反应产生的 F 为;若 E 分子中含有 3 个六元环,说明是两分子或三分子的 C 发生酯化反应生成或。(1)A 是,A 的名称是苯酚;B 的结构简式是 OHCCOOH。(2)C()中三个羟基上氢原子的活性由强到弱的顺序是。(3)D 的结构简式是。(4)F()中含有一个酯基、一个酚羟基和一个溴原子,所以 1molF 最多可以与3molNaOH 发生反应。(5)化合物 E 的结构简式可能为、。
