3.5.1 有机合成的主要任务 -【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（人教版2019选择性必修3）

第3章 烃的衍生物 第五节　有机合成 第1课时 有机合成的主要任务 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.通过碳骨架的构建、官能团的转化，体会有机合成的基本任务。 2.掌握有机化合物分子碳骨架的构建，官能团引入、转化或消除的方法。 重点：有机化合物分子碳骨架的构建。 难点：官能团引入、转化或消除。 一、构建碳骨架 有机合成使用相对简单易得的原料，通过有机化学反应来构建 和引入 ，由此合成出具有特定 和 的目标分子。 碳骨架是有机化合物分子的结构基础，进行有机合成时需要考虑碳骨架的形成，包括碳链的 和 、 等过程。 1．碳链的增长 (1)炔烃与HCN加成 CH≡CH (2)醛或酮与HCN加成 (物质的量之比为1∶2加成) 带正电荷的原子或原子团连接在 上，带负电荷的原子或原子团连接在 上。 (3)羟醛缩合反应 醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(α-H)受羰基吸电子作用的影响，具有一定的活泼性。分子内含有α-H的醛在一定条件下可发生加成反应，生成β-羟基醛，该产物易失水，得到α，β-不饱和醛。 ＋H3CHOCH3—H==HCHO＋H2O。 2．碳链的缩短 反应可以使烃分子链缩短。 (1)烯烃 ＋HOOC—R。 (2)炔烃 RC≡CHRCOOH。 (3)芳香烃 。 与苯环相连的碳原子上 才能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 3．碳链的成环 (1)共轭二烯烃 共轭二烯烃含有两个碳碳双键，且两个双键被一个单键隔开。 (第尔斯-阿尔德反应的加成原理)。 (2)环酯 ＋2H2O。 (3)环醚 HOCH2CH2OH＋H2O。 二、引入官能团 有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应，可以实现有机化合物类别的转化，并引入目标官能团。 1．引入碳碳双键 (1)醇的消去反应 CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O。 (2)卤代烃的消去反应 CH3—CH2—Br＋NaOHCH2==CH2↑＋NaBr＋H2O。 (3)炔烃与H2、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应 CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 2．引入碳卤键 (1)烷烃、芳香烃的取代反应 CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl； ＋Br2； ＋Cl2。 (2)醇与氢卤酸(HX)的取代反应 CH3—CH2—OH＋HBrCH3—CH2—Br＋H2O。 (3)炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应 CH3CH==CH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br； CH3CH==CH2＋HClCH3CHClCH3(主要产物)； CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 3．引入羟基 (1)烯烃与水的加成反应 CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH。 (2)醛或酮的还原反应 CH3CHO＋H2CH3CH2OH； ＋H2。 (3)卤代烃、酯的水解反应 CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2—OH＋NaBr； CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH； CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH。 4．引入醛基 (1)醇的催化氧化反应 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。 (2)炔烃与水的加成反应 CH≡CH＋H2OCH3—CHO。 5．引入羧基 (1)醛的氧化反应 2CH3CHO＋O22CH3COOH。 (2)某些烯烃、苯的同系物被KMnO4(H＋)溶液氧化 CH3CH==CHCH32CH3COOH； 。 (3)酯、酰胺的水解 ＋H2O＋CH3OH； RCONH2＋H2O＋HClRCOOH＋NH4Cl。 三、官能团的保护 含有多个官能团的有机化合物在进行反应时，非目标官能团也可能受到影响，此时需要将该官能团保护起来，先将其转化为不受该反应影响的其他官能团，反应后再转化 。 1．羟基的保护 (1)醇羟基 ①将醇羟基转化为醚键，反应结束后再脱除 R—OHR—O—R′ R″—O—R′R″—OH ②将醇羟基转化为酯基，再水解复原 (2)酚羟基 ①用NaOH溶液保护 ②用CH3I保护 2．氨基的保护 ①用酸转化为盐保护 ②用醋酸酐转化为酰胺保护 3．碳碳双键的保护 利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。 CH2==CH2CH3CH2ClCH2==CH2 4．醛基(或酮羰基)的保护 用乙醇(或乙二醇)加成保护 ①。 ②O。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)消去反应可以引入双键，加成反应也可以引入双键(　　) (2)一定条件下，可以通过取代反应由溴乙烷制备乙醇(　　) (3)丙烯中既可以引入碳卤键也可以引入羟基(　　) (4)加聚反应可以使有机物碳链增长，取代反应不能(　　) (5)制取氯乙烷时，可以用乙烷和氯气在光照时反应，也可以利用乙烯和氯化氢发生加成反应(　　) ►问题一 构建碳骨架 【典例1】下列反应能使碳链缩短的是(　　) ①烯烃被酸性KMnO4溶液氧化　②乙苯被酸性KMnO4溶液氧化　③重油裂化为汽油 ④CH3COOCH3与NaOH溶液共热　⑤炔烃与溴水反应 A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④ 【变式1-1】已知卤代烃能发生反应：2CH3CH2Br＋2Na―→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr。下列有机物可以合成环丙烷的是(　　) A．CH3CH2CH2Br B．CH3CHBrCH2Br C．CH2BrCH2CH2Br D．CH3CHBrCH2CH2Br 【变式1-2】碳链增长在有机合成中具有重要意义，它是实现由小分子有机物向较大分子有机物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应，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．乙烯和H2O的加成反应 ►问题二 引入官能团 【典例2】下列反应可以在烃分子中引入碳卤键的是(　　) A．苯和溴水共热 B．甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合 C．溴乙烷与NaOH的水溶液共热 D．溴乙烷与NaOH的醇溶液共热 【变式2-1】下列反应可以在烃分子中引入卤原子的是(　　) A.苯和溴水共热 B.甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合 C.溴乙烷与NaOH水溶液共热 D.溴乙烷与NaOH的醇溶液共热 【变式2-2】下列反应类型：①取代、②加成、③消去、④酯化、⑤还原，可在有机物中引入羟基的反应类型是(　　) A.①②④ B.①②⑤ C.①④⑤ D.①②③⑤ ►问题三 官能团的保护 【典例3】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 【变式3-1】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 NaHCO3 ►问题四 有机合成综合应用 【典例4】是一种有机醚，可由链状烃A(分子式为C4H6)通过如图路线制得。下列说法正确的是(　　) ABC A．A的结构简式是CH2==CH—CH==CH2 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O2氧化为醛 D．①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应 【变式4-1】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： 请按要求填空： (1)A的结构简式是_______________________；B的结构简式是__________________。 (2)写出下列反应的化学方程式和反应类型： 反应④：________________________________________________________________________， 反应类型：______________________________________________________________________。 反应⑤：________________________________________________________________________， 反应类型：______________________________________________________________________。 1.（福建省福州第一中学2023-2024学年高二期末）以为原料制备，依次涉及的反应为 A．加成→消去→加成 B．消去→加成→消去 C．取代→消去→加成 D．取代→加成→消去 2.（北京汇文中学2023-2024学年高二上学期期中）高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如下： 下列说法不正确的是 A．试剂a是甲醇 B．化合物B的不饱和度为1 C．化合物C的核磁共振氢谱有一组峰 D．合成M的聚合反应是缩聚反应 3.（重庆市第八中学校2023-2024学年高二期中）乙醇在一定条件下可以发生如下转化生成乙二醇，下列说法正确的是 CH3CH2OHMN A．①是消去反应，②是加成反应 B．③的反应条件是NaOH乙醇溶液加热 C．N比M的相对分子质量大80 D．M物质是乙烯，N是二溴乙烷 4.（浙江省金华市2023-2024学年高二期末）一种高分子丙的合成路线如下。下列说法正确的是 A．物质M可以是 B．丙水解可重新生成乙分子和M C．乙分子中至少有13个碳原子共平面 D．1mol丙能和3nmolNaOH溶液反应 5.（山西省重点中学2023-2024学年高二质量检测）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．甲苯在光照条件下与氯气反应 B．醛在有催化剂并加热的条件下与氢气反应 C．卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热反应 D．羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下反应 6.（江苏省泰州市兴化中学2024-2025学年高二期中）是合成高分子材料中的软化剂和增塑剂，其合成路线如下(部分反应条件省略)： 下列说法不正确的是 A．过程Ⅰ中与过程Ⅲ中存在相同类型的反应 B．过程Ⅰ中的中间产物为 C．过程Ⅱ可产生与互为同分异构体的副产物 D．可以使用酸性检验是否完全转化为 7.（山西省吕梁市2023-2024学年高二期末）下列有机合成设计及所涉及的反应类型有误的是 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．由苯合成苯酚：第一步取代，第二步水解，第三步中和 D．由制：第一步加成，第二步消去，第三步加成，第四步取代 8.（北京市丰台区2023-2024学年高二期末）药物e具有抗癌抑菌功效，其合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．NaBH4具有还原性是因为H为-1价 B．有机物b分子中含有5个手性碳原子 C．反应①和③是为了保护醛基 D．药物e分子中含有4个六元环 9.（四川省成都市树德中学2023-2024学年高二期中）下列有机合成路线设计合理的是 A． B． C． D． 10.（安徽省2023-2024学年高二期末大联考）由苯合成N的路线如图所示： 已知：①—R(烷基)为邻位、对位定位基，-NO2为间位定位基，在苯环上引入相应基团所需试剂和条件如下表所示： 序号 所需试剂 条件 引入的基团 Ⅰ CH3Cl AlCl3、加热 -CH3 Ⅱ 浓HNO3 浓H2SO4、加热 -NO2 ②易被氧化。下列有关说法错误的是 A．M→N的反应类型为还原反应 B．最后两步反应顺序不能互换 C．试剂1为CH3Cl，条件1是AlCl3、加热 D．若第一步和第二步互调，则最终产物可能含有 11.（辽宁省沈阳市第一中学2023-2024学年高二月考）下列有机合成设计中，所涉及的反应类型有误的是 A．由苯酚和甲醛制酚醛树脂：第一步加成，第二步缩聚 B．由2-氯丙烷合成1，2-丙二醇：第一步消去，第二步加成，第三步取代 C．由2-溴丁烷制1，3-丁二烯：第一步消去，第二步加成，第三步消去 D．由乙醇制环乙二酸乙二酯()反应：第一步消去，第二步加成，第三步氧化，第四步酯化 12.（湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高二质量检测）1,4-环己二醇(  )是生产某些液晶材料和药物的原料，现以环己烷(  )为基础原料，合成1,4-环己二醇的路线如下。下列说法正确的是    A．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应 B．通过反应(5)生成的产物只有1种 C．反应(2)和反应(7)的反应条件相同 D．有机物N和Y可能为同分异构体，也可能为同种物质 13.（山东省枣庄市三中2023-2024学年高二月考）下列合成路线不合理的是 A．用氯苯合成环己烯： B．用乙醇合成乙二醇： C．用乙烯合成乙酸： D．用合成： 14.（湖北省武汉市2023-2024学年高二期末联考）某同学设计了下列合成路线，你认为不能实现的是 A．用乙烯合成乙酸： B．用氯苯合成环己烯：   C．用乙烯合成乙二醇： D．用甲苯合成苯甲醇：   15.（辽宁省大连市2023-2024学年高二期末）某药物中间体合成路线如图(部分产物已略去)。下列说法错误的是    A．①反应的目的是保护羟基 B．B中含有醛基 C．步骤③中有取代反应发生 D．E的消去产物有立体异构体 16.（浙江省台州市2023-2024学年高二期末）苯氧乙酸是制备某种香料的中间体，其制备原理如下图所示： 下列说法正确的是 A．环氧乙烷只能由乙烯氧化法制得 B．苯氧乙酸含有3种含氧官能团 C．苯氧乙醇的结构简式可能为 D．步骤2可以选用或作为氧化剂 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3章 烃的衍生物 第五节　有机合成 第1课时 有机合成的主要任务 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.通过碳骨架的构建、官能团的转化，体会有机合成的基本任务。 2.掌握有机化合物分子碳骨架的构建，官能团引入、转化或消除的方法。 重点：有机化合物分子碳骨架的构建。 难点：官能团引入、转化或消除。 一、构建碳骨架 有机合成使用相对简单易得的原料，通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团，由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。 碳骨架是有机化合物分子的结构基础，进行有机合成时需要考虑碳骨架的形成，包括碳链的增长和缩短、成环等过程。 1．碳链的增长 (1)炔烃与HCN加成 CH≡CH (2)醛或酮与HCN加成 (物质的量之比为1∶2加成) 带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上，带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上。 (3)羟醛缩合反应 醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(α-H)受羰基吸电子作用的影响，具有一定的活泼性。分子内含有α-H的醛在一定条件下可发生加成反应，生成β-羟基醛，该产物易失水，得到α，β-不饱和醛。 ＋H3CHOCH3—H==HCHO＋H2O。 2．碳链的缩短 氧化反应可以使烃分子链缩短。 (1)烯烃 ＋HOOC—R。 (2)炔烃 RC≡CHRCOOH。 (3)芳香烃 。 与苯环相连的碳原子上至少连有一个氢原子才能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 3．碳链的成环 (1)共轭二烯烃 共轭二烯烃含有两个碳碳双键，且两个双键被一个单键隔开。 (第尔斯-阿尔德反应的加成原理)。 (2)环酯 ＋2H2O。 (3)环醚 HOCH2CH2OH＋H2O。 二、引入官能团 有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应，可以实现有机化合物类别的转化，并引入目标官能团。 1．引入碳碳双键 (1)醇的消去反应 CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O。 (2)卤代烃的消去反应 CH3—CH2—Br＋NaOHCH2==CH2↑＋NaBr＋H2O。 (3)炔烃与H2、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应 CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 2．引入碳卤键 (1)烷烃、芳香烃的取代反应 CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl； ＋Br2； ＋Cl2。 (2)醇与氢卤酸(HX)的取代反应 CH3—CH2—OH＋HBrCH3—CH2—Br＋H2O。 (3)炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应 CH3CH==CH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br； CH3CH==CH2＋HClCH3CHClCH3(主要产物)； CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 3．引入羟基 (1)烯烃与水的加成反应 CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH。 (2)醛或酮的还原反应 CH3CHO＋H2CH3CH2OH； ＋H2。 (3)卤代烃、酯的水解反应 CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2—OH＋NaBr； CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH； CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH。 4．引入醛基 (1)醇的催化氧化反应 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。 (2)炔烃与水的加成反应 CH≡CH＋H2OCH3—CHO。 5．引入羧基 (1)醛的氧化反应 2CH3CHO＋O22CH3COOH。 (2)某些烯烃、苯的同系物被KMnO4(H＋)溶液氧化 CH3CH==CHCH32CH3COOH； 。 (3)酯、酰胺的水解 ＋H2O＋CH3OH； RCONH2＋H2O＋HClRCOOH＋NH4Cl。 三、官能团的保护 含有多个官能团的有机化合物在进行反应时，非目标官能团也可能受到影响，此时需要将该官能团保护起来，先将其转化为不受该反应影响的其他官能团，反应后再转化复原。 1．羟基的保护 (1)醇羟基 ①将醇羟基转化为醚键，反应结束后再脱除 R—OHR—O—R′ R″—O—R′R″—OH ②将醇羟基转化为酯基，再水解复原 (2)酚羟基 ①用NaOH溶液保护 ②用CH3I保护 2．氨基的保护 ①用酸转化为盐保护 ②用醋酸酐转化为酰胺保护 3．碳碳双键的保护 利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。 CH2==CH2CH3CH2ClCH2==CH2 4．醛基(或酮羰基)的保护 用乙醇(或乙二醇)加成保护 ①。 ②O。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)消去反应可以引入双键，加成反应也可以引入双键(　　) (2)一定条件下，可以通过取代反应由溴乙烷制备乙醇(　　) (3)丙烯中既可以引入碳卤键也可以引入羟基(　　) (4)加聚反应可以使有机物碳链增长，取代反应不能(　　) (5)制取氯乙烷时，可以用乙烷和氯气在光照时反应，也可以利用乙烯和氯化氢发生加成反应(　　) 【答案】(1)√　(2)√　(3)√　(4)×(5)× ►问题一 构建碳骨架 【典例1】下列反应能使碳链缩短的是(　　) ①烯烃被酸性KMnO4溶液氧化　②乙苯被酸性KMnO4溶液氧化　③重油裂化为汽油 ④CH3COOCH3与NaOH溶液共热　⑤炔烃与溴水反应 A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④ 【答案】D 【解析】①中反应使碳碳双键断裂，碳链缩短；②中反应生成苯甲酸，碳链缩短；③中反应使碳碳键断裂，碳链缩短；④中反应生成乙酸钠和甲醇，碳链缩短；⑤中反应生成溴代烃，碳链长度不变。 【变式1-1】已知卤代烃能发生反应：2CH3CH2Br＋2Na―→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr。下列有机物可以合成环丙烷的是(　　) A．CH3CH2CH2Br B．CH3CHBrCH2Br C．CH2BrCH2CH2Br D．CH3CHBrCH2CH2Br 【答案】C 【解析】根据信息可知，与Na发生反应可生成。 【变式1-2】碳链增长在有机合成中具有重要意义，它是实现由小分子有机物向较大分子有机物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应，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．乙烯和H2O的加成反应 【答案】A 【解析】A中反应为CH3CH2CH2CH2Br＋NaCNCH3CH2CH2CH2CN＋NaBr，可增加一个碳原子；B、C、D可实现官能团的转化，但碳链长度不变。 ►问题二 引入官能团 【典例2】下列反应可以在烃分子中引入碳卤键的是(　　) A．苯和溴水共热 B．甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合 C．溴乙烷与NaOH的水溶液共热 D．溴乙烷与NaOH的醇溶液共热 【答案】B 【解析】苯和溴水共热不反应，A项错误；甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合，发生甲基上的取代反应，引入碳溴键，B项正确；卤代烃的水解反应、消去反应均为碳卤键的消除，C、D项错误。 【变式2-1】下列反应可以在烃分子中引入卤原子的是(　　) A.苯和溴水共热 B.甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合 C.溴乙烷与NaOH水溶液共热 D.溴乙烷与NaOH的醇溶液共热 【答案】B 【解析】苯和溴水共热不反应，A项错；甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合发生甲基上的取代反应，生成，B项正确；C项为溴原子的取代，D项为溴原子的消除，C、D项均错。 【变式2-2】下列反应类型：①取代、②加成、③消去、④酯化、⑤还原，可在有机物中引入羟基的反应类型是(　　) A.①②④ B.①②⑤ C.①④⑤ D.①②③⑤ 【答案】B 【解析】取代反应可以引入，如卤代烃的水解反应，酯的水解反应，①正确；加成反应可以引入，如乙烯和H2O发生加成生成乙醇，②正确；消去反应是消除羟基或卤素原子形成不饱和键，不能引入羟基，③错误；酯化反应是酸与醇生成酯和水的反应，属于消除羟基，不能引入羟基，④错误；还原反应可以引入，如醛和氢气发生还原生成醇，酮和氢气发生加成反应生成醇，⑤正确，因此①②⑤正确。B项正确。 ►问题三 官能团的保护 【典例3】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 【答案】B 【解析】甲分子中含有氨基、羧基和苯环，可以发生取代反应、加成反应，故A正确；步骤Ⅰ是取代反应，反应的化学方程式是＋，故B错误；步骤Ⅳ的反应是酰胺的水解，所以反应类型是取代反应，故C正确；氨基易被氧化，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，故D正确。 【变式3-1】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 NaHCO3 【答案】C 【解析】A与苯酚结构相似，官能团相同，且分子组成上相差1个CH2，是苯酚的同系物，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NaHCO3反应，则1 mol D可以消耗1 mol NaHCO3，D正确。 ►问题四 有机合成综合应用 【典例4】是一种有机醚，可由链状烃A(分子式为C4H6)通过如图路线制得。下列说法正确的是(　　) ABC A．A的结构简式是CH2==CH—CH==CH2 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O2氧化为醛 D．①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应 【答案】AB 【解析】由有机醚的结构及反应③的条件可知C为HOCH2CH==CHCH2OH，结合反应①和②的条件可推知B为BrCH2CH==CHCH2Br，A为CH2==CH—CH==CH2，B中含有的官能团是碳碳双键和碳溴键，A、B项正确；C为HOCH2CH==CHCH2OH，连接醇羟基的碳原子上含有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。 【变式4-1】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： 请按要求填空： (1)A的结构简式是_______________________；B的结构简式是__________________。 (2)写出下列反应的化学方程式和反应类型： 反应④：________________________________________________________________________， 反应类型：______________________________________________________________________。 反应⑤：________________________________________________________________________， 反应类型：______________________________________________________________________。 【答案】(1) (2)＋H2O　消去反应 　加成反应 【解析】目标产物的六元环的支链为甲基，由信息②及C的分子式知，可先将支链中的碳碳双键氧化，得到醛基，从醛基得到甲基的理想途径是醛基被还原得到醇羟基，通过醇的消去反应得到碳碳双键，再与氢气加成得到甲基。故其合成路线如下： 。 1.（福建省福州第一中学2023-2024学年高二期末）以为原料制备，依次涉及的反应为 A．加成→消去→加成 B．消去→加成→消去 C．取代→消去→加成 D．取代→加成→消去 【答案】B 【解析】发生消去反应生成CH2=C(CH3)CHO，然后和氢气加成生成CH3CH(CH3)CH2OH，在发生消去反应生成目标产物；故选B。 2.（北京汇文中学2023-2024学年高二上学期期中）高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如下： 下列说法不正确的是 A．试剂a是甲醇 B．化合物B的不饱和度为1 C．化合物C的核磁共振氢谱有一组峰 D．合成M的聚合反应是缩聚反应 【答案】D 【分析】与试剂a发生加成反应，生成B，分子内脱水生成C,B和C聚合生成M，根据聚合物M的结构简式可知，M的单体为 和，由此可知B为，C为 ； 【解析】A．试剂a为甲醇，A项正确； B．B的结构式为，有1个不饱和度，B项正确； C．化合物C为，其结构对称，只含有一种化学环境的氢原子，则其核磁共振氢谱有一组峰，C项正确； D．聚合物M是由 和 通过加聚反应得到的，D项错误；故选D。 3.（重庆市第八中学校2023-2024学年高二期中）乙醇在一定条件下可以发生如下转化生成乙二醇，下列说法正确的是 CH3CH2OHMN A．①是消去反应，②是加成反应 B．③的反应条件是NaOH乙醇溶液加热 C．N比M的相对分子质量大80 D．M物质是乙烯，N是二溴乙烷 【答案】A 【分析】乙醇经3步转化为乙二醇，乙醇消去反应生成乙烯，乙烯和溴的四氯化碳溶液加成生成1,2-二溴乙烷，再发生水解生成乙二醇。 【解析】A．①是乙醇消去反应生成乙烯，②是乙烯和溴的四氯化碳溶液加成生成1,2-二溴乙烷，A正确；     B．③的反应是1,2-二溴乙烷的水解，反应条件是NaOH水溶液加热，B错误； C．M是乙烯，N是1,2-二溴乙烷，N比M的相对分子质量大160，C错误；     D．M物质是乙烯，N是1,2-二溴乙烷，D错误；故选A。 4.（浙江省金华市2023-2024学年高二期末）一种高分子丙的合成路线如下。下列说法正确的是 A．物质M可以是 B．丙水解可重新生成乙分子和M C．乙分子中至少有13个碳原子共平面 D．1mol丙能和3nmolNaOH溶液反应 【答案】A 【解析】物质M可以是，能发生反应n+n →+nCH3OH，A正确；乙到丙有甲醇生成，故应该是丙分子和甲醇反应重新生成乙分子和， B错误；苯是平面结构，苯环处于对位的碳原子及其相连的原子在同一直线上，碳碳单键可以旋转，乙分子中至少有9个碳原子共平面，连接两个苯环的碳原子为四面体结构，乙分子中至多有13个碳原子共平面，故C错误；1mol丙水解产生nmol碳酸和2nmol酚羟基，氢氧化钠溶液足量时，能和4nmolNaOH溶液反应，D错误；故选A。 5.（山西省重点中学2023-2024学年高二质量检测）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．甲苯在光照条件下与氯气反应 B．醛在有催化剂并加热的条件下与氢气反应 C．卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热反应 D．羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下反应 【答案】B 【解析】A．甲苯在光照条件下与氯气反应引入碳氯键，A项不符合题意； B．醛在催化剂并加热条件下与氢气反应引入羟基，B项符合题意； C．卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应引入碳碳双键，C项不符合题意； D．羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下发生酯化反应引入酯基，D项不符合题意；故选B。 6.（江苏省泰州市兴化中学2024-2025学年高二期中）是合成高分子材料中的软化剂和增塑剂，其合成路线如下(部分反应条件省略)： 下列说法不正确的是 A．过程Ⅰ中与过程Ⅲ中存在相同类型的反应 B．过程Ⅰ中的中间产物为 C．过程Ⅱ可产生与互为同分异构体的副产物 D．可以使用酸性检验是否完全转化为 【答案】D 【分析】X中含有碳氧双键，则过程Ⅰ中X发生碳氧双键的加成反应生成Y；Y中含有羟基，则过程Ⅱ在浓硫酸、加热条件下，Y发生消去反应生成Z；Z中含有碳碳双键，则过程Ⅲ中Z与水发生加成反应生成W。 【解析】A．根据分析，过程Ⅰ中与过程Ⅲ中均为加成反应，A正确； B．X中含有碳氧双键，氧原子电负性大，带部分负电荷，当与极性试剂发生加成反应时，带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上，即基团与氧原子相连，因此过程Ⅰ中的中间产物为，B正确； C．根据分析，过程Ⅱ在浓硫酸、加热条件下Y发生消去反应，因此可生成副产物，与互为同分异构体，C正确； D．Z中含有碳碳双键，W中含有羟基，均可以被酸性溶液氧化使其褪色，则无法使用酸性检验是否完全转化为W，D错误；故选D。 7.（山西省吕梁市2023-2024学年高二期末）下列有机合成设计及所涉及的反应类型有误的是 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．由苯合成苯酚：第一步取代，第二步水解，第三步中和 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】A．由丙醛制1，2-丙二醇，丙醛先还原制得1-丙醇，再消去制得丙烯，丙烯与卤素单质加成，再水解得到1，2﹣丙二醇，故A正确； B．由1-溴丁烷制1，3-丁二烯，1-溴丁烷先发生卤代烃的消去反应，再发生加成反应生成2-溴丁烷，再发生消去反应生成2-丁烯，再与卤素单质发生加成，最后发生消去反应，则需要发生五步反应，分别为消去、加成、消去、加成、消去，故B错误； C．由苯合成苯酚：第一步取代制取溴苯，第二步水解得到苯酚钠，第三步中和得到苯酚，故C正确； D．由制：第一步加成制得，第二步消去生成，第三步加成得到，第四步取代制得，故D正确；答案选B。 8.（北京市丰台区2023-2024学年高二期末）药物e具有抗癌抑菌功效，其合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．NaBH4具有还原性是因为H为-1价 B．有机物b分子中含有5个手性碳原子 C．反应①和③是为了保护醛基 D．药物e分子中含有4个六元环 【答案】B 【分析】a与乙二醇发生加成后再脱水生成b，b中氰基NaBH4还原为氨基生成c，d脱水后生成e，e为。 【解析】A．NaBH4中H为-1价，因此具有强还原性，A正确； B．连接四个不同基团的碳原子为手性碳原子，用“*”标记处手性碳原子，有，有机物b分子中含有4个手性碳原子，B错误； C．a到b反应过程中是为了保护醛基不被NaBH4还原，则反应①的目的是保护醛基不被还原，而反应③是为了脱去对醛基的保护，C正确； D．e为，含有4个六元环，D正确；故选B。 9.（四川省成都市树德中学2023-2024学年高二期中）下列有机合成路线设计合理的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，氧化醛基的同时也会氧化碳碳双键，A错误； B．第一步反应，催化剂条件下取代的是苯环上的氢原子，取代侧链上的氢原子应该是光照条件，B错误； C．第二步反应，卤代烃的消去反应需要氢氧化钠醇溶液加热，C错误； D．第一步丙炔与水加成反应生成的烯醇不稳定转化为丙酮，第二步反应丙酮与氢气加成得到2-丙醇，D正确；故选D。 10.（安徽省2023-2024学年高二期末大联考）由苯合成N的路线如图所示： 已知：①—R(烷基)为邻位、对位定位基，-NO2为间位定位基，在苯环上引入相应基团所需试剂和条件如下表所示： 序号 所需试剂 条件 引入的基团 Ⅰ CH3Cl AlCl3、加热 -CH3 Ⅱ 浓HNO3 浓H2SO4、加热 -NO2 ②易被氧化。下列有关说法错误的是 A．M→N的反应类型为还原反应 B．最后两步反应顺序不能互换 C．试剂1为CH3Cl，条件1是AlCl3、加热 D．若第一步和第二步互调，则最终产物可能含有 【答案】C 【解析】A．由题干转化关系信息可知，M→N即硝基转化为氨基，故该反应的反应类型为还原反应，A正确； B．由题干信息②可知，易被氧化，故最后两步反应顺序不能互换，B正确； C．由已知信息①—R(烷基)为邻位、对位定位基，-NO2为间位定位基，则合成过程中应该先引入硝基，然后再硝基的间位上引入两个-CH3，故试剂1为浓HNO3，条件1是浓H2SO4、加热，C错误； D．由题干转化信息可知，若第一步和第二步互调，即先在苯环上引入甲基，甲苯与浓硝酸、浓硫酸加热反应时将得到2，4，6-三硝基甲苯，则最终产物可能含有，D正确；故选C。 11.（辽宁省沈阳市第一中学2023-2024学年高二月考）下列有机合成设计中，所涉及的反应类型有误的是 A．由苯酚和甲醛制酚醛树脂：第一步加成，第二步缩聚 B．由2-氯丙烷合成1，2-丙二醇：第一步消去，第二步加成，第三步取代 C．由2-溴丁烷制1，3-丁二烯：第一步消去，第二步加成，第三步消去 D．由乙醇制环乙二酸乙二酯()反应：第一步消去，第二步加成，第三步氧化，第四步酯化 【答案】D 【解析】A． 苯酚和甲醛先发生加成反应生成邻甲基苯酚，再发生缩聚反应生成酚醛树脂，故A正确； B．2－氯丙烷的结构简式为CH3CHClCH3，1，2－丙二醇的结构简式为，CH3CHClCH3CH2=CHCH3CH3BrCHBrCH3，反应类型分别是消去、加成、水解(取代)，故B正确； C． 2－溴丁烷的结构简式为CH3CH2CH2BrCH3，1，3－丁二烯的结构简式为CH2=CH－CH=CH2，CH3CH2CH2BrCH3→CH3CH=CHCH3→CH3CHBrCHBrCH3→CH2=CHCH=CH2，反应类型分别为消去、加成、消去，故C正确； D．乙二酸乙二酯是由乙二酸和乙二醇发生酯化反应得到，CH3CH2OH→CH2=CH2→CH2BrCH2Br→HOCH2CH2OH→HOOCCOOH，反应类型为消去、加成、水解(取代)、氧化、酯化，故D错误；故选D。 12.（湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高二质量检测）1,4-环己二醇(  )是生产某些液晶材料和药物的原料，现以环己烷(  )为基础原料，合成1,4-环己二醇的路线如下。下列说法正确的是    A．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应 B．通过反应(5)生成的产物只有1种 C．反应(2)和反应(7)的反应条件相同 D．有机物N和Y可能为同分异构体，也可能为同种物质 【答案】A 【分析】反应①为 取代反应 ；反应②为   消去反应；反应③为    加成反应；反应④   消去反应；反应⑤为    加成反应；反应⑥    加成反应；反应⑦为    取代反应，以此分析； 【解析】A．根据分析，整个过程①⑦取代反应、③⑤⑥加成反应、②④消去反应，A正确； B．反应⑤也可以生成    ，B错误； C．根据分析，②的反应条件为氢氧化钠醇溶液加热，⑦的反应条件为氢氧化钠水溶液加热，C错误； D．根据分析可知，N为 ，Y为   不属于同分异构体，D错误； 故选A。 13.（山东省枣庄市三中2023-2024学年高二月考）下列合成路线不合理的是 A．用氯苯合成环己烯： B．用乙醇合成乙二醇： C．用乙烯合成乙酸： D．用合成： 【答案】D 【解析】A．氯苯能与氢气发生加成反应生成一氯环己烷，一氯环己烷在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成环己烯，方案可行，A正确； B．乙醇在浓硫酸、加热170℃时发生消去反应生成乙烯，乙烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷，1,2-二氯乙烷在氢氧化钠溶液、加热条件下发生取代反应生成乙醇，方案可行，B正确； C．乙烯与水发生加成反应生成乙醇，乙醇可以发生催化氧化生成乙醛，乙醛可以进一步氧化生成乙酸，方案可行，C正确； D．HOCH2CH=CHCH2OH被酸性高锰酸钾溶液氧化时，碳碳双键也会被氧化断开，不可能生成HOOCCH=CHCOOH，D错误；故选D。 14.（湖北省武汉市2023-2024学年高二期末联考）某同学设计了下列合成路线，你认为不能实现的是 A．用乙烯合成乙酸： B．用氯苯合成环己烯：   C．用乙烯合成乙二醇： D．用甲苯合成苯甲醇：   【答案】B 【解析】A．乙烯与水发生加成反应生成乙醇，乙醇催化氧化生成乙醛，乙醛氧化生成乙酸，可实现转化，A项可以实现； B．苯环可与氢气发生加成反应，氯代烃在NaOH醇溶液中可发生消去反应，反应条件不是浓硫酸加热，B项不能实现； C．乙烯与氯气发生加成反应生成1，2-二氯乙烷，1，2-二氯乙烷在氢氧化钠溶液中水解生成乙二醇，可实现转化，C项可以实现； D．光照下甲基上H被Cl取代，氯代烃在NaOH水溶液中发生水解反应生成  ，可实现转化，D项可以实现；故选B。 15.（辽宁省大连市2023-2024学年高二期末）某药物中间体合成路线如图(部分产物已略去)。下列说法错误的是    A．①反应的目的是保护羟基 B．B中含有醛基 C．步骤③中有取代反应发生 D．E的消去产物有立体异构体 【答案】D 【分析】结合  结构简式可知E应为，D为，C为，B为，A为，据此解答。 【解析】A．①反应将羟基转化为酯基，以防止醛基氧化时被氧化，故A正确； B．由以上分子可知B中含酯基和醛基，故B正确； C．反应③中包含羧基与NaOH的中和反应以及酯基的水解取代反应，故C正确； D．E为，发生消去反应生成，由结构简式可知不含立体异构，故D错误；故选D。 16.（浙江省台州市2023-2024学年高二期末）苯氧乙酸是制备某种香料的中间体，其制备原理如下图所示： 下列说法正确的是 A．环氧乙烷只能由乙烯氧化法制得 B．苯氧乙酸含有3种含氧官能团 C．苯氧乙醇的结构简式可能为 D．步骤2可以选用或作为氧化剂 【答案】C 【分析】苯酚与环氧乙烷发生加成反应生成苯氧乙醇，苯氧乙醇发生氧化反应生成苯氧乙酸。 【解析】A．乙烯氧化法制备环氧乙烷，反应为，除此之外，环氧乙烷可以由乙二醇脱水成醚得到，故A错误； B．苯氧乙酸的结构简式为，有醚键和羧基2种含氧官能团，故B错误； C．根据分析可知，苯氧乙醇的结构简式为，故C正确； D．步骤2是苯氧乙醇发生氧化反应生成苯氧乙酸，醇发生催化氧化反应生成醛可以选用或作为氧化剂，但是醇氧化为羧酸必须用强氧化剂，比如可用酸性高锰酸钾，故D错误；故选C。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$