1、化学选修/有机化学基础(鲁科版)有机合成及其应用第1节有机化合物的合成1在有机物分子中,不能引入羟基的反应是()A还原反应B水解反应C消去反应 D加成反应解析:CHO的加氢(或还原)、RX的水解都是能引入OH,而消去反应可在有机物中引入不饱和键,但不会引入OH。答案:C2从溴乙烷制取1,2二溴乙烷,下列转化方案中最好的是()ACH3CH2BrCH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2BrBCH3CH2BrCH2BrCH2BrCCH3CH2BrCH2=CH2CH3CH2BrCH2BrCH2BrDCH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br解析:选择的合成路线应简捷,产率高,并且产物易于
2、分离。A项方案不简便,B、C两项的方案取代反应制1,2二溴乙烷的产物不唯一。答案:D3(双选)下列反应可以使碳链减短的是()A持续加热乙酸与碱石灰的混合物B裂化石油制取汽油C乙烯的聚合反应D环氧乙烷开环聚合解析:A选项中乙酸和碱石灰反应的产物在持续加热的条件下会发生脱羧反应产生CH4,符合题意;B选项中石油的裂化也是缩短碳链,符合题意;C选项是增长碳链;D选项中碳链长度不变。答案:AB4已知醛和酮可与格氏试剂(RMgX)发生加成反应,所以产物经水解后可得醇: ,若要用此种方法制取HOC(CH3)2CH2CH3,可选用的醛或酮与格氏试剂是()解析:此题可根据信息采用逆推的方法:答案:D5乙烯是有
3、机化工生产中最重要的基础原料。请以乙烯和天然气为有机原料,任意选择无机材料,合成1,3丙二醇(1,3丙二醇的结构简式为HOCH2CH2CH2OH),写出有关反应的化学方程式。解析:目标产物分子中有一个三碳原子链,而原料乙烯分子中只有2个碳原子,要增加一个碳原子,方法有很多:乙醛与HCN加成、氯乙烷与NaCN反应、乙醛与甲醛发生羟醛缩合等。由于前二者涉及到后续反应中氰基转化的问题,比较麻烦,而目标产物多元醇跟羟醛缩合产物比较接近,可以尝试羟醛缩合途径。答案:2CH2=CH2O22CH3CHOCH4Cl2CH3ClHClCH3ClH2OCH3OHHCl2CH3OHO22HCHO2H2OH2C=OH
4、CH2CHOHOCH2CH2CHOHOCH2CH2CHOH2HOCH2CH2CH2OH6若RCH=CH2RCH2CH2Br,请设计合理方案从用反应流程图表示,并注明反应条件。例如:解析:可采用倒推法答案:1下列反应中,可能在有机化合物分子中引入羟基“OH”的是()A羧酸与醇的酯化反应B醛类与新制Cu(OH)2悬浊液反应C乙炔与水的加成反应D烯烃的水化反应解析:答案:D2绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是()解析:A项存在副产物CH3COOH,反应物没有全部转化为目标产物,原子利用率较低,故A错误;
5、B项存在副产物CaCl2和H2O,反应物没有全部转化为目标产物,原子利用率较低,故B错误;C项反应物全部转化为目标产物,原子的利用率为100%,原子利用率最高,故C正确;D项存在副产物HOCH2CH2OCH2CH2OH和2H2O,反应物没有全部转化为目标产物,原子利用率较低,故D错误。答案:C31,4二氧六环是一种常见的溶剂,它可通过下列反应制得:烃ABC,则烃A可能是()A1丁烯B1,3丁二烯C乙炔 D乙烯解析:此题采用逆向思维,根据烃及其衍生物的相互转化关系即可推断。最终产物分子结构中含有“ROR”键,应该是浓H2SO4作用下,醇分子之间脱水形成的产物。而最终产物分子结构中含有两个“ROR
6、”键,且呈环状结构分子,所以化合物C应是含有两个碳原子的二元醇,由此确定C是,逆推C是B的水解产物,B中应含两个可水解的原子,B又是烃A跟Br2反应的产物,可见B分子中有两个溴原子,所以烃A只能是CH2=CH2。答案:D4食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下:菠萝脂下列叙述错误的是()A步骤产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验B步骤产物中残留的CH2=CHCH2OH可用溴水检验C苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应D苯氧乙酸和菠萝酯均可与H2在一定条件下发生反应解析:步骤产物菠萝酯和残留的CH2=CHCH2OH分子结构中都含有碳碳双键,故都可以溴水褪色,故B项错;苯酚容易被氧
7、化,能与酸性KMnO4溶液发生反应,菠萝酯分子结构中含有碳碳双键,也能与酸性KMnO4溶液发生反应,C项正确;苯氧乙酸分子结构中含有苯环,故能与H2在一定条件下发生加成反应,菠萝酯分子结构中含有苯环、碳碳双键,故能与H2在一定条件下发生加成反应,D项正确。答案:B5(双选)下列反应,可以使碳链增长的是()A酯化反应B乙醛与HCN加成C乙醇与浓硫酸共热到140 D1溴丙烷与NaCN作用解析:题目要求“碳链增长”,像由CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3不属于碳链增长,酯化反应引入,也不属于碳链增长。答案:BD6已知RX2NaRXRR2NaX,若用CH3CH2Br和CH3CH2CH2Br与金
8、属钠反应,生成的烷烃不可能是()ACH3CH2CH2CH3BCH3CH2CH2CH2CH3DCH3CH2CH2CH2CH2CH3解析:A项可发生2CH3CH2Br2NaCH3CH2CH2CH32NaBr,故A不选;B项可发生CH3CH2BrCH3CH2CH2Br2NaCH3CH2CH2CH2CH32NaBr,故B不选;C项由题意可知,不可能反应生成CH3CH2CH(CH3)2,故选C;D项可发生2CH3CH2CH2Br2NaCH3CH2CH2 CH2CH2CH32NaBr,故D不选。答案:C7下列合成路线经济效益最好的可能是()ACH2=CH2CH3CH2ClBCH3CH3CH3CH2ClCC
9、H3CH2OHCH3CH2ClDCH2ClCH2ClCH3CH2Cl解析:本题是从设计合成路线的反应产物、反应程度、原子利用率等方面对教材习题4进行了拓展变式。A项利用CH2=CH2与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl,反应产物单一,反应程度较为完全,原子利用率高,是理想的合成路线;B项利用CH3CH3与Cl2发生取代反应生成CH3CH2Cl,反应产物复杂、难以分离,原子利用率也低;C项利用CH3CH2OH与HCl发生取代反应生成CH3CH2Cl,反应难以进行到底、原子利用率低;D项利用CH2ClCH2Cl制取CH3CH2Cl需经过多步反应(如CH2ClCH2ClCH2=CHClCH3CH
10、2Cl),反应难以控制,转化率低,原子利用率也低。答案:A8下列说法正确的是()A在有机合成中,卤代烃与NaOH的水溶液共热,可发生消去反应引入碳碳双键B在溴乙烷中加入过量的NaOH溶液,充分振荡后再滴入几滴AgNO3溶液,出现浅黄色沉淀C消去反应是引入碳碳双键的唯一途径D在溴乙烷与CH3CCNa的反应中,其中的有机基团取代溴乙烷中的溴原子解析:卤代烃水解引入羟基,故A项错误;溴乙烷水解后溶液呈碱性,要酸化后再加入硝酸银溶液,故B项错误;碳碳三键的部分加氢也可以引入碳碳双键,故C项错误;根据取代反应的规律,有机部分带负电,应该取代带负电的溴原子,故D项正确。答案:D9卤代烃与金属镁在无水乙醚中
11、反应可得格林尼亚试剂RMgX,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(CH3)3COH,下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丙酮和一氯甲烷解析:依据信息采用逆推法:(CH3)3COH(CH3)3COMgXCH3COCH3CH3MgX,故选D项。答案:D10以乙醇为原料,用下述6种类型的反应:氧化;消去;加成;酯化;水解;加聚,来合成乙二酸乙二酯的正确顺序是()A BC D解析:乙醇发生消去反应生成乙烯,乙烯与卤素单质加成得到1,2二卤乙烷,1,2二卤乙烷发生水解反应得到乙二
12、醇,乙二醇经过氧化得到乙二酸,乙二醇与乙二酸发生酯化反应得到乙二酸乙二酯。答案:C11工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯(1)写出有机化合物A的结构简式_。(2)写出反应的化学方程式(注明反应条件,有机化合物写结构简式):_。(3)填写反应类型(选填字母序号):反应_,反应_。A取代反应B加成反应C消去反应D酯化反应E氧化反应(4)写出反应的化学方程式(可不写条件):_。(5)在合成路线中,设计、两步反应的目的是_。解析:关键在于判断出A、B的结构简式,并熟悉有关的转化的反应。在有机合成中,常常采取一些措施保护分子中的有关基团。126羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代
13、甲基环己烷为原料合成6羰基庚酸如下图,请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案(注明反应条件)。6羰基庚酸提示:合成过程中无机试剂任选;如有需要,可以利用题中出现过的信息;合成反应流程图表示方法示例如下图:ABCH解析:本题主要考查有机合成路线的选择,一般采用逆推的方法或正推和逆推相结合的方法来处理。答案:方案如下图:13过渡金属催化的新型碳碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一,如:化合物可由化合物合成(1)化合物I中官能团名称为 _。(2)化合物与Br2加成产物结构简式为 _。(3)化合物结构简式为 _。(4)在浓硫酸存在和加热条件下,化合物易发生消去生成不含甲基产物,该方程式为 _(注
14、明条件)。在碱性条件下,由与CH3COOH合成,其类型为 _,一种同分异构体V能发生银镜,V与也可发生类似,生成化合物结构简式可能为 _(写出其中一种)。14是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成:(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是_。(2)BC的反应类型是_。(3)E的结构简式是_。(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:_。(5)下列关于G的说法正确的是()a能与溴单质反应b能与金属钠反应c1 mol G最多能和3 mol氢气反应d分子式是C9H6O3解析:(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A中存在醛基,由流程可知,A与氧气反应可以生成乙酸,则A为CH3CHO。(2)由B和C的结构简式可以看出,乙酸分子中的羟基被氯原子取代,发生了取代反应。(3)D与甲醇在浓硫酸条件下发生酯化反应生成E,E的结构为(4)由F的结构简式可知,C和E在催化剂条件下脱去一个HCl分子得到F,F中存在酯基,在碱液中可以发生水解反应,方程式为:(5)G分子的结构中存在苯环、酯基、羟基、碳碳双键,所以能够与溴单质发生加成反应或者取代反应,能够与金属钠反应产生氢气,A和B两选项正确;1 mol G中含有1 mol碳碳双键和1 mol苯环,故需要4 mol氢气,C项错误;G的分子式为C9H6O3,D项正确。答案:CH3CHO(2)取代反应