1、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.CH3CH2Br可发生取代反应引入羟基D.与CH2CH2可发生加成反应引入碳环答案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:CH3CH2OHCH3CH2BrCH2CH2B.溴乙烷乙醇:CH3CH2BrCH2CH2CH3CH2OHC.乙炔CHClBrCH2BrD.乙烯乙炔:CH2CH2CH
2、CH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11混合发生加成反应,生成的产物再与HBr发生加成反应,可得CH2ClCH2Br或CHClBrCH3,不合理。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:CH2CH2+Cl2+H2OClCH2CH2OH+HCl;ClCH2CH2OH+HCl+Ca(OH)2+CaCl2+2H2O。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2CH2CH2+O2。与经典方法相比,现代方法的
3、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.CH3CH2BrCH3CH2OHCH2CH2CH2BrCH2Br乙二醇B.CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇C.CH3CH2BrCH2CH2CH2BrCH3CH2BrCH2Br乙二醇D.CH3CH2BrCH2CH2CH2BrCH2Br乙二醇答案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
4、A项方案的前两步可以合并成一步,即CH3CH2Br在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应制乙烯,所以A项过程过于复杂。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Cl2发生加成反应生成,再被强氧化剂氧化生成,故反应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
5、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CH3CH2CH2OH,加成反应属于还原反应,再发生消去反应得到CH3CHCH2,然后与溴单质发生加成反应生成CH3CHBrCH2Br,最后发生卤代烃的水解(取代)反应得到CH3CH(OH)CH2OH,A项正确;CH3CH2CH2CH2Br在氢氧化钠的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成CH3CH2CHCH2,再与HBr发生加成反应生成CH3CH2CHBrCH3,再在氢氧化钠的乙醇溶液、加热条件下
6、发生消去反应生成CH3CHCHCH3,再与溴发生加成反应生成CH3CHBrCHBrCH3,最后发生消去反应得到CH2CHCHCH2,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,乙烯与Br2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:RCH2CH2RRCHO+RCHO取代反应加成反应氧化反应还原反应消去反应
7、酯化反应中和反应缩聚反应A.B.C.D.(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)+2H2O(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AD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CH3COOCH2CH3B.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CH3CHO,B在加热条件下和氧化铜发生氧化反应生成C,则B为CH3CH2OH,A和水发生加
8、成反应生成B,则A为CH2CH2,乙酸和乙醇发生酯化反应生成D,D为CH3COOCH2CH3。9.用丙醛(CH3CH2CHO)制取聚丙烯的过程中发生的反应类型依次为()取代消去加聚水解氧化还原A.B.C.D.答案C解析用丙醛制取聚丙烯的过程为CH3CH2CHOCH3CHCH2,故C正确。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XY对氨基苯甲酸B.甲苯XY对氨基苯甲酸C.甲苯XY对氨基苯甲酸D.甲苯XY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
9、,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CH3为邻、对位取代定位基,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(C9H9O3N)甲A.甲可以发生取代反应,不能发生加成反应B.步骤中反应的化学方程式是+C.步骤的反应类型是取代反应D.步骤和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
10、应,苯环能发生加成反应,A项错误;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,步骤的反应类型是取代反应,C项正确;NH2易被氧化,中氨基反应生成肽键,中肽键水解生成氨基,所以步骤和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:CH2CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHD.用乙烯合成乙二醇:H2CCH2CH3CH3CH2ClCH2Cl答案D解析
11、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)CH3CHO(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCH3COOH+H2O(3)(4)解析(1)A物质是乙醇与O2
12、在Cu的催化下反应生成的乙醛;B物质是甲苯与Cl2在光照条件下发生取代反应生成的,B与NaOH水溶液共热发生水解反应生成苯甲醇,B为;(2)反应是乙醇的催化氧化,反应是乙酸与苯甲醇发生酯化反应;(3)是加成反应,均是氧化反应,是甲苯与Cl2发生的取代反应,是的水解反应,也属于取代反应,是酯化反应,也属于取代反应。14.已知: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+|)。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:1,3-丁二烯ABCC7H14OD请按要求填空:(1)A的
13、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:。对应反应类型为;反应:。对应反应类型为。答案(1)(2)+H2O消去反应+H2加成反应解析由合成途径和信息可推知,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C7H14O和信息可知,B是A的氧化产物,其结构简式为;C是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+H2O,再由D发生加成反应得到甲基环己烷:+H2。【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
14、产过程如图(反应条件没有全部注明)。AB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,设计第步与第步反应的目的是。(3)写出反应的化学方程式:。(4)写出由生成C7H5O3Na的化学方程式:。(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 NaOHc.二者均可以发生酯化、氧化、加成等反应d.利用FeCl3溶液可区别莽草酸和对羟基苯甲酸(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FeCl3溶液发生显色反应;c.苯环上的一氯代物有两种;d.能发生银镜反应
15、,不能发生水解反应。答案(1)(2)保护酚羟基,防止其被氧化(3)+C2H5OH+H2O(4)+NaHCO3+H2O+CO2(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)第步反应是CH3I与酚羟基反应生成醚键,第步反应是醚键与HI反应又重新生成酚羟基,目的是保护酚羟基,防止其在第步中被氧化。(3)反应是羧酸与醇的酯化反应。(4)由生成C7H5O3Na,说明只有COOH参加反应而酚羟基没有参加反应,可选用NaHCO3溶液,因为NaOH、Na2CO3均能与酚羟基反应。(5)a项,莽草酸中无苯环,错误;b项,1mol莽草酸与NaOH溶液反应,最多消耗1molNaOH,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。