第1节 第1课时 碳骨架的构建和官能团的引入 -【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（鲁科版2019选择性必修3）

第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 第一节 有机化合物的合成 第1课时 碳骨架的构建和官能团的引入 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．了解有机合成的基本程序和方法。 2．掌握碳骨架的构建和官能团的转化的方法。 3．掌握卤代烃的消去反应和取代反应的特点。 重点：碳骨架的构建和官能团的转化。 难点：卤代烃的消去反应和取代反应。 一、有机合成的基本程序 1．有机合成的基本流程 2．合成路线的核心：构建目标化合物分子的 和引入必需的 。 二、碳骨架的构建 1．碳链的增长 （1）卤代烃的取代反应 ①溴乙烷与氰化钠在酸性条件下的反应： CH3CH2Br+NaCN→ ，CH3CH2CN 。 ②溴乙烷与丙炔钠的反应 CH3CH2Br+NaC≡CCH3→ （2）醛酮的加成反应 ①丙酮与HCN的反应 ②乙醛与HCN的反应 ③羟醛缩合（以乙醛为例） ④醛、酮与RMgX加成： +RMgX。 2．碳链的缩短 （1）与酸性KMnO4溶液的氧化反应 ①烯烃、炔烃的氧化反应 CH3－CHCH3 ②苯的同系物的氧化反应 CH2CH3 （2）脱羧反应 ①无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CH3COONa+NaOH ②2－甲基丙酸钠与氢氧化钠的反应：CH3－COONa+NaOH （3）某些有机物的水解反应 ①蛋白质的水解反应 ②糖类的水解反应 ③酯的水解反应 （4）水解的裂化或裂解 ①异丁烷裂化：CH3－CH3 ②十八烷裂化：C18H38C8H18（辛烷）+ C8H16（辛烯） 三、官能团的引入、转化和保护 1．官能团的引入 （1）碳碳双键的引入 ①醇的消去：CH3CH2OH ②卤代烃的消去：CH3CH2Br+NaOH ③邻二卤代烃的消去：+Zn ④炔烃与H2的加成：CH≡CH+H2 （2）卤素原子的引入 ①与HX的加成：CH2＝CH2+HBr 、CH≡CH+HBr ②与X2的加成：CH2＝CH2+X2 、CH≡CH+X2 ③烷烃、芳香烃的取代反应：CH4+Cl2CH3Cl+HCl、+Br2 ④烯烃、羧酸的α－H取代 CH3－CH＝CH2+Cl2 RCH2COOH+Cl2 ⑤醇与卤代烃的取代：CH3CH2OH+HBr （3）羟基的引入方式 ①烯烃与水加成：CH2＝CH2+H2O ②醛、酮与H2加成：CH3CHO+H2 ③醛、酮与HCN加成：CH3－－H +HCN ④羟醛缩合：CH3－－H +H－CH2CHO ⑤卤代烃的水解：CH3－－CH3+NaOH ⑥酯的水解：CH3－－O－C2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH ⑦酚钠与酸反应：ONa+H2O+CO2 （4）羧基的引入方式 ①烯的氧化：RCH2CH＝CH2 ②腈的水解：CH3CH2CN ③醛的氧化：2RCHO+O2 （5）羰基的引入方式 ①烯的氧化：CH2CH3CO2↑+ ②叔醇的催化氧化：2R－－R′+O2 2．官能团的转化 （1）转化反应：官能团的转化可以通过 、 、 、 、 等反应实现。 （2）下面是以乙烯为起始物，通过一系列化学反应实现的官能团间的转化。 3．官能团的保护 有机合成时，往往在有机物分子中引入多个官能团，但有时在引入某一个官能团时容易对其他官能团造成破坏，导致不能实现目标化合物的合成。因此，在制备过程中要把分子中的某些官能团通过恰当的方法保护起来，在适当的时候再将其转变回来，从而达到有机合成的目的。 （1）酚羟基的保护 因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把－OH变为－ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为－OH。 （2）碳碳双键的保护 碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与卤素单质、卤化氢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。 例如，已知烯烃中在某些强氧化剂的作用下易发生断裂，因而在有机合成中有时需要对其进行保护，过程可简单表示如下： +Br2 +Zn+ZnBr2 （3）氨基（－NH2）的保护 例如，在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把－CH3氧化成－COOH，再把－NO2还原为－NH2。防止当KMnO4氧化－CH3时，－NH2（具有还原性）也被氧化。 （4）醛基的保护 醛基可被弱氧化剂氧化，为避免在反应过程中受到影响，对其保护和恢复过程为： Ⅰ．Ⅱ．R－CHO 再如检验碳碳双键时，当有机物中含有醛基、碳碳双键等多种官能团时，可以先用弱氧化剂，如银氨溶液、新制Cu（OH）2悬浊液等氧化醛基，再用溴水、酸性KMnO4溶液等对碳碳双键进行检验。 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(　　) 2．在有机合成中，常需将官能团消除或增加，下列合成路线不简洁的是 A．乙烯→乙二醇： B．溴乙烷→乙醇： C．1-溴丁烷→1-丁炔： D．乙烯→乙炔： 3．一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 ►问题一 有机合成中碳骨架的建立 【典例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 【解题必备】 1．常见增长碳链的方法 （1）醛、酮的加成 ①与HCN加成：。 ②醛、酮与RLi加成： 。 ③醛、酮与RMgX加成： +RMgX。 （2）含有α－H的醛发生羟醛缩合反应 。 2．常见减短碳链的方式 3．成环与开环的反应 （1）成环 ①羟基酸分子内酯化 （内酯）+H2O ②二元酸和二元醇分子间酯化成环 +（环酯）+2H2O ③双烯合成反应 + （2）开环 ①环酯的水解反应 +2H2O+ ②某些环状烯烃的氧化反应 HOOC（CH2）4COOH CH3－－（CH2）4COOH 【变式1-1】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 官能团的引入和转化 【典例2】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 【解题必备】 1．官能团的消除 （1）通过加成反应消除或－C≡C－ ①CH2＝CH2+H2CH3CH3 ②CH3－C≡C－CH3+2H2CH3CH2CH2CH3 （2）通过消去反应或氧化反应或酯化反应消除－OH ①CH3CH2OHCH2＝CH2↑+H2O ②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ③CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O。 （3）通过氧化反应或加成反应可消除－CHO ①2CH3CHO+O22CH3COOH ②CH3CHO+H2CH3CH2OH （4）通过消去反应或水解反应可消除卤素原子 ①CH3CH2Br+NaOHCH2＝CH2↑+NaBr+H2O ②CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr （5）通过水解反应消除酯基 ①CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH ②CH3COOCH2CH3+NaOHCH3CH2OH+CH3COONa 2．官能团衍变的常见三种方式 （1）官能团种类的改变，如： （2）官能团数目的改变，如： （3）官能团位置的改变，如： 【变式2-1】以溴乙烷为原料制取1,2-二溴乙烷，下列转化方案最好的是 A．CH3CH2Br   B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br C．CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH3CH2BrCH2Br D．CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br 1．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 2．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 3．已知：   。下列说法不正确的是 A．反应①属于加成反应 B．反应②中FeCl3作催化剂 C．N的同分异构体有3种(不考虑立体异构) D．M、N、P均不能与溴水反应 4．以1­氯丙烷为原料制备1，2-­丙二醇的路径如下所示： CH3CH2CH2ClCH2=CHCH3     对应的反应类型先后顺序为 A．消去、水解、加成 B．消去、加成、水解 C．加成、水解、消去 D．水解、加成、消去 5．在有机合成中，常需将官能团消除或增加，下列合成路线合理的是 A． B．CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH C．CH≡CHCH2=CHCNCH2=CHCOOH D． 6．在有机合成中制得的有机物较纯净且易分离，在工业生产上才有实用价值.据此判断下列有机合成在工业生产上没有利用价值的是 A．由乙烯合成聚乙烯：CH2=CH2CH2-CH2 B．乙酸乙酯水解制取乙酸：CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH C．苯酚钠与卤代烃作用合成酚醚： + NaBr+ D．苯和浓硫酸磺化制备苯磺酸： +HO-SO3HH2O+ 7．已知：①+3Fe+6HCl→ +3FeCl2+2H2O，苯胺极易被氧化；②+CH3Cl+HCl(烷基化反应)；③-CH3为邻、对位定位取代基，-NO2、-COOH为间位定位取代基。以苯为原料合成对氨基苯甲酸()理的步骤是 A．苯XYZ对氨基苯甲酸 B．苯XYZ对氨基苯甲酸 C．苯XYZ对氨基苯甲酸 D．苯XYZ对氨基苯甲酸 8．胡妥油(D)用作香料的原料，它可由A合成得到，下列说法正确的是 已知： A．可由2－甲基1，3－丁二烯和丙烯酸加成得到 B．从B到C的反应是消去反应 C．等量B分别与足量Na、NaHCO3反应，产生的气体前者比后者多 D．胡妥油(D)分子中所有碳原子一定处于同一平面 9．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：   10．一定条件下，炔烃可以进行自身化合反应。如乙炔的自身化合反应为。下列关于该反应的说法不正确的是 A．该反应使碳链增加了2个碳原子 B．该反应引入了新官能团 C．该反应属于加成反应 D．该反应属于取代反应 11．在有机合成中，常需要引入官能团或将官能团消除，下列过程中反应类型及产物不合理的是 A．乙烯→乙二醇：CH2=CH2CH2BrCH2BrCH2OHCH2OH B．溴乙烷→乙醇： C．1-溴丁烷→1-丁炔：CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH=CH2CH3CH2CHBrCH2BrCH3CH2C≡CH D．乙烯→乙炔：CH2=CH2CH2BrCH2BrCH≡CH 12．对氨基苯甲酸可以甲苯为原料合成。已知苯环上的硝基可被还原为氨基：  ，苯胺还原性强，易被氧化。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 13．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．在无水环境中，醛或酮可在的催化下与醇发生反应，其机理如下图所示。下列说法错误的是 A．加入干燥剂或增加的浓度，可提高醛或酮的平衡转化率 B．甲醛和聚乙烯醇()发生上述反应时，产物中可含有六元环结构 C．总反应的化学方程式为+2ROH+H2O D．在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基，缩醛再与水反应可恢复醛基 15．实验室合成乙酰苯胺的路线如下(反应条件略去)：    下列说法错误的是 A．反应①完成后，可通过碱洗和水洗除去混合酸 B．为使反应更充分，反应②中需加入过量酸 C．乙酰苯胺的结构中含有酰胺键，可发生水解反应 D．上述合成路线中的反应有两种反应类型 16．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 ( 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 有机合成及其应用 合成高分子化合物 第一节 有机化合物的合成 第1课时 碳骨架的构建和官能团的引入 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．了解有机合成的基本程序和方法。 2．掌握碳骨架的构建和官能团的转化的方法。 3．掌握卤代烃的消去反应和取代反应的特点。 重点：碳骨架的构建和官能团的转化。 难点：卤代烃的消去反应和取代反应。 一、有机合成的基本程序 1．有机合成的基本流程 2．合成路线的核心：构建目标化合物分子的碳骨架和引入必需的官能团。 二、碳骨架的构建 1．碳链的增长 （1）卤代烃的取代反应 ①溴乙烷与氰化钠在酸性条件下的反应： CH3CH2Br+NaCN→CH3CH2CN+NaBr，CH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②溴乙烷与丙炔钠的反应 CH3CH2Br+NaC≡CCH3→CH3CH2C≡CCH3+NaBr （2）醛酮的加成反应 ①丙酮与HCN的反应 ②乙醛与HCN的反应 CH3CHO+HCNCH3CH（OH）CN ③羟醛缩合（以乙醛为例） CH3CHO+CH3CHOCH3CH（OH）CH2CHO ④醛、酮与RMgX加成： +RMgX。 2．碳链的缩短 （1）与酸性KMnO4溶液的氧化反应 ①烯烃、炔烃的氧化反应 CH3－CHCH3CH3COOH+ CH3－－CH3 ②苯的同系物的氧化反应 CH2CH3COOH （2）脱羧反应 ①无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3 ②2－甲基丙酸钠与氢氧化钠的反应：CH3－COONa+NaOHCH3CH2CH3↑+Na2CO3 （3）某些有机物的水解反应 ①蛋白质的水解反应 ②糖类的水解反应 ③酯的水解反应 （4）水解的裂化或裂解 ①异丁烷裂化：CH3－CH3CH4+CH3CH＝CH2 ②十八烷裂化：C18H38C8H18（辛烷）+ C8H16（辛烯） 三、官能团的引入、转化和保护 1．官能团的引入 （1）碳碳双键的引入 ①醇的消去：CH3CH2OHCH2＝CH2↑+H2O ②卤代烃的消去：CH3CH2Br+NaOHCH2＝CH2↑+NaBr+H2O ③邻二卤代烃的消去：+ZnCH2＝CH2↑+ZnCl2 ④炔烃与H2的加成：CH≡CH+H2CH2＝CH2 （2）卤素原子的引入 ①与HX的加成：CH2＝CH2+HBrCH3CH2Br、CH≡CH+HBrCH2＝CHBr ②与X2的加成：CH2＝CH2+X2、CH≡CH+X2 ③烷烃、芳香烃的取代反应：CH4+Cl2CH3Cl+HCl、+Br2Br +HBr ④烯烃、羧酸的α－H取代 CH3－CH＝CH2+Cl22－CH＝CH2+HCl RCH2COOH+Cl2R－－COOH +HCl ⑤醇与卤代烃的取代：CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O （3）羟基的引入方式 ①烯烃与水加成：CH2＝CH2+H2OCH3CH2OH ②醛、酮与H2加成：CH3CHO+H2CH3CH2OH ③醛、酮与HCN加成：CH3－－H +HCNCH3－－CN ④羟醛缩合：CH3－－H +H－CH2CHOCH3－－CH2－CHO ⑤卤代烃的水解：CH3－－CH3+NaOHCH3－－CH3+NaBr ⑥酯的水解：CH3－－O－C2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH ⑦酚钠与酸反应：ONa+H2O+CO2OH +NaHCO3 （4）羧基的引入方式 ①烯的氧化：RCH2CH＝CH2RCH2COOH+CO2↑ ②腈的水解：CH3CH2CNCH3CH2COOH ③醛的氧化：2RCHO+O22RCOOH （5）羰基的引入方式 ①烯的氧化：CH2CH3CO2↑+CH3－－CH3 ②叔醇的催化氧化：2R－－R′+O22R－－R′+2H2O 2．官能团的转化 （1）转化反应：官能团的转化可以通过取代、消去、加成、氧化、还原等反应实现。 （2）下面是以乙烯为起始物，通过一系列化学反应实现的官能团间的转化。 3．官能团的保护 有机合成时，往往在有机物分子中引入多个官能团，但有时在引入某一个官能团时容易对其他官能团造成破坏，导致不能实现目标化合物的合成。因此，在制备过程中要把分子中的某些官能团通过恰当的方法保护起来，在适当的时候再将其转变回来，从而达到有机合成的目的。 （1）酚羟基的保护 因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把－OH变为－ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为－OH。 （2）碳碳双键的保护 碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与卤素单质、卤化氢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。 例如，已知烯烃中在某些强氧化剂的作用下易发生断裂，因而在有机合成中有时需要对其进行保护，过程可简单表示如下： +Br2 +Zn+ZnBr2 （3）氨基（－NH2）的保护 例如，在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把－CH3氧化成－COOH，再把－NO2还原为－NH2。防止当KMnO4氧化－CH3时，－NH2（具有还原性）也被氧化。 （4）醛基的保护 醛基可被弱氧化剂氧化，为避免在反应过程中受到影响，对其保护和恢复过程为： Ⅰ．Ⅱ．R－CHO 再如检验碳碳双键时，当有机物中含有醛基、碳碳双键等多种官能团时，可以先用弱氧化剂，如银氨溶液、新制Cu（OH）2悬浊液等氧化醛基，再用溴水、酸性KMnO4溶液等对碳碳双键进行检验。 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)× 2．在有机合成中，常需将官能团消除或增加，下列合成路线不简洁的是 A．乙烯→乙二醇： B．溴乙烷→乙醇： C．1-溴丁烷→1-丁炔： D．乙烯→乙炔： 【答案】B 【解析】A．路线设计合理简洁，A项不符合题意； B．只需要溴乙烷在氢氧化钠水溶液中加热水解即可生成乙醇，合成路线不简洁，B项符合题意； C．路线设计合理简洁，C项不符合题意； D．路线设计合理简洁，D项不符合题意；故选B。 3．一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】A．物质M可以是，能发生反应n+n→+nCH3OH，A正确； B．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； C．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； D．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。 ►问题一 有机合成中碳骨架的建立 【典例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。 【解题必备】 1．常见增长碳链的方法 （1）醛、酮的加成 ①与HCN加成：。 ②醛、酮与RLi加成： 。 ③醛、酮与RMgX加成： +RMgX。 （2）含有α－H的醛发生羟醛缩合反应 。 2．常见减短碳链的方式 3．成环与开环的反应 （1）成环 ①羟基酸分子内酯化 （内酯）+H2O ②二元酸和二元醇分子间酯化成环 +（环酯）+2H2O ③双烯合成反应 + （2）开环 ①环酯的水解反应 +2H2O+ ②某些环状烯烃的氧化反应 HOOC（CH2）4COOH CH3－－（CH2）4COOH 【变式1-1】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 官能团的引入和转化 【典例2】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。 【解题必备】 1．官能团的消除 （1）通过加成反应消除或－C≡C－ ①CH2＝CH2+H2CH3CH3 ②CH3－C≡C－CH3+2H2CH3CH2CH2CH3 （2）通过消去反应或氧化反应或酯化反应消除－OH ①CH3CH2OHCH2＝CH2↑+H2O ②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ③CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O。 （3）通过氧化反应或加成反应可消除－CHO ①2CH3CHO+O22CH3COOH ②CH3CHO+H2CH3CH2OH （4）通过消去反应或水解反应可消除卤素原子 ①CH3CH2Br+NaOHCH2＝CH2↑+NaBr+H2O ②CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr （5）通过水解反应消除酯基 ①CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH ②CH3COOCH2CH3+NaOHCH3CH2OH+CH3COONa 2．官能团衍变的常见三种方式 （1）官能团种类的改变，如： （2）官能团数目的改变，如： （3）官能团位置的改变，如： 【变式2-1】以溴乙烷为原料制取1,2-二溴乙烷，下列转化方案最好的是 A．CH3CH2Br   B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br C．CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH3CH2BrCH2Br D．CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br 【答案】D 【解析】A．溴乙烷与HBr在加热条件下不发生取代反应，A错误； B．溴乙烷在光照条件下与Br2发生取代反应，5个氢原子均有可能被取代，反应得到多种溴代产物的混合物，不能得到纯净的1,2-二溴乙烷，B错误； C．该方案步骤多，且最后步骤与B选项同理，C错误； D．溴乙烷发生消去反应生成乙烯，乙烯与Br2发生加成反应，产物只有1,2-二溴乙烷，为最合理的方案，D正确；故选D。 1．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。 2．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Z是否完全转化为W，D错误；故选D。 3．已知：   。下列说法不正确的是 A．反应①属于加成反应 B．反应②中FeCl3作催化剂 C．N的同分异构体有3种(不考虑立体异构) D．M、N、P均不能与溴水反应 【答案】C 【解析】A．反应①为加成反应，A正确； B．氯原子取代苯环上的H，应在催化剂存在条件下进行，可用FeCl3作催化剂，B正确； C．N的同分异构体可为二甲苯或链状烃，二甲苯有3种结构，则对应的同分异构体多于3种，C错误； D．M、N、P三种有机物均不含碳碳双键，与溴水不反应，D正确；故选C。 4．以1­氯丙烷为原料制备1，2-­丙二醇的路径如下所示： CH3CH2CH2ClCH2=CHCH3     对应的反应类型先后顺序为 A．消去、水解、加成 B．消去、加成、水解 C．加成、水解、消去 D．水解、加成、消去 【答案】B 【解析】由化学键的不饱和度变化得知，第一步为消去反应，第二步为加成反应，第三步为取代(或水解)反应。 5．在有机合成中，常需将官能团消除或增加，下列合成路线合理的是 A． B．CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH C．CH≡CHCH2=CHCNCH2=CHCOOH D． 【答案】C 【解析】 A．到，是苯环侧链甲基中的H被取代，光照条件下和氯气反应才能实现，合成路线不合理，故A不符合题意； B．乙醇发生消去反应生成乙烯需控制温度为170℃，140℃时会生成乙醚，合成路线不合理，故B不符合题意； C．乙炔和HCN发生加成反应可生成丙烯腈，丙烯腈中的氰基容易发生水解生成羧基，故乙炔先加成后水解可得到丙烯酸，合成路线合理，故C符合题意； D．该合成路线中的第二步和最后一步都涉及卤代烃的消去反应，应在加热条件下与氢氧化钠乙醇溶液反应，加热条件下与氢氧化钠水溶液反应发生的是氯原子的取代反应，该合成路线不合理，故D不符合题意； 故选C。 6．在有机合成中制得的有机物较纯净且易分离，在工业生产上才有实用价值.据此判断下列有机合成在工业生产上没有利用价值的是 A．由乙烯合成聚乙烯：CH2=CH2CH2-CH2 B．乙酸乙酯水解制取乙酸：CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH C．苯酚钠与卤代烃作用合成酚醚： + NaBr+ D．苯和浓硫酸磺化制备苯磺酸： +HO-SO3HH2O+ 【答案】B 【解析】A．工业上利用乙烯的加聚反应生成聚乙烯，A不符合题意； B．乙酸乙酯水解在酸性条件下水解程度较小，提纯困难，B符合题意； C．该反应可实现，反应进行程度较大，产物较纯净且易分离，C不符合题意； D．该反应可实现，反应进行程度较大，产物较纯净且易分离，D不符合题意；故选B。 7．已知：①+3Fe+6HCl→ +3FeCl2+2H2O，苯胺极易被氧化；②+CH3Cl+HCl(烷基化反应)；③-CH3为邻、对位定位取代基，-NO2、-COOH为间位定位取代基。以苯为原料合成对氨基苯甲酸()理的步骤是 A．苯XYZ对氨基苯甲酸 B．苯XYZ对氨基苯甲酸 C．苯XYZ对氨基苯甲酸 D．苯XYZ对氨基苯甲酸 【答案】C 【解析】若苯先发生硝化反应，由于硝基是间位定位取代基，再引入甲基时会进入硝基的间位，故应先发生烷基化反应，得到的甲苯发生硝化反应，生成对硝基甲苯；对硝基甲苯先发生氧化反应，将甲基氧化为羧基，若先将硝基还原为氨基，则氧化甲基时氨基容易被氧化。最后再将硝基还原为氨基。所以合理步骤为：苯甲苯对硝基甲苯对硝基苯甲酸对氨基苯甲酸，故选C。 8．胡妥油(D)用作香料的原料，它可由A合成得到，下列说法正确的是 已知： A．可由2－甲基1，3－丁二烯和丙烯酸加成得到 B．从B到C的反应是消去反应 C．等量B分别与足量Na、NaHCO3反应，产生的气体前者比后者多 D．胡妥油(D)分子中所有碳原子一定处于同一平面 【答案】A 【解析】A．2－甲基1，3－丁二烯和丙烯酸发生加成反应：+→，故A正确； B．B含有羟基、羧基，C含有酯基，从B到C的反应是酯化反应，故B错误； C．B含有羧基、羟基，都可与钠反应，只有羧基与碳酸氢钠反应，等物质的量的B分别与足量的Na、NaHCO3反应，产生的气体相等，故C错误； D．有机物D中环状结构含3个亚甲基，为四面体结构，则所以碳原子不会共面，故D错误；故选A。 9．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。 10．一定条件下，炔烃可以进行自身化合反应。如乙炔的自身化合反应为。下列关于该反应的说法不正确的是 A．该反应使碳链增加了2个碳原子 B．该反应引入了新官能团 C．该反应属于加成反应 D．该反应属于取代反应 【答案】D 【解析】A．从方程式看出，两分子乙炔发生了加成反应，碳链增长了2个碳原子，A正确； B．该反应引入了新的官能团：碳碳双键，B正确； C．从方程式看出，两分子乙炔发生了加成反应，C正确； D．该反应为加成反应，不是取代反应，D错误；故选D。 11．在有机合成中，常需要引入官能团或将官能团消除，下列过程中反应类型及产物不合理的是 A．乙烯→乙二醇：CH2=CH2CH2BrCH2BrCH2OHCH2OH B．溴乙烷→乙醇： C．1-溴丁烷→1-丁炔：CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH=CH2CH3CH2CHBrCH2BrCH3CH2C≡CH D．乙烯→乙炔：CH2=CH2CH2BrCH2BrCH≡CH 【答案】B 【解析】A．乙烯与溴水加成得到1，2-二溴乙烷，再水解可得到乙二醇，路线合理，A正确； B．由溴乙烷→乙醇，只需溴乙烷在碱性条件下加热水解即可，路线不合理，且由溴乙烷→乙烯为消去反应，B错误； C．1-溴丁烷发生消去反应得到1-丁烯，与溴水加成得到的1，2-二溴丁烷，再发生消去反应可得到→1-丁炔，路线合理，C正确； D．乙烯与溴水加成后得到1，2-二溴乙烷，再发生消去反应可得到乙炔，路线合理，D正确；故选B。 12．对氨基苯甲酸可以甲苯为原料合成。已知苯环上的硝基可被还原为氨基：  ，苯胺还原性强，易被氧化。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】甲基为邻、对位定位取代基，羧基为间位定位取代基，由于氨基易被氧化，故甲基氧化为羧基应在硝基被还原之前，否则生成的氨基也被氧化，故由甲苯合成对氨基苯甲酸：需要先硝化反应在甲基的对位引入硝基，再将甲基氧化为羧基，再还原硝基为氨基，故选A。 13．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．在无水环境中，醛或酮可在的催化下与醇发生反应，其机理如下图所示。下列说法错误的是 A．加入干燥剂或增加的浓度，可提高醛或酮的平衡转化率 B．甲醛和聚乙烯醇()发生上述反应时，产物中可含有六元环结构 C．总反应的化学方程式为+2ROH+H2O D．在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基，缩醛再与水反应可恢复醛基 【答案】A 【解析】A．加入干燥剂除去生成物水可提高醛或酮的平衡转化率，是催化剂，增加的浓度，不能提高醛或酮的平衡转化率，A错误； B．甲醛和聚乙烯醇()发生上述反应时，产物中可含有六元环结构，B正确； C．根据以上反应机理可知，总反应的化学方程式为+2ROH+H2O，C正确； D．根据上述反应机理，在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基不被氧化，缩醛再与水反应可恢复醛基，D正确；故选A。 15．实验室合成乙酰苯胺的路线如下(反应条件略去)：    下列说法错误的是 A．反应①完成后，可通过碱洗和水洗除去混合酸 B．为使反应更充分，反应②中需加入过量酸 C．乙酰苯胺的结构中含有酰胺键，可发生水解反应 D．上述合成路线中的反应有两种反应类型 【答案】B 【解析】A．苯的硝化反应中浓硫酸作催化剂，反应后硫酸和剩余的硝酸可用氢氧化钠中和后通过分液分离得到硝基苯，A项正确； B．苯胺具有碱性，若反应②中加入过量的酸会消耗部分苯胺，从而降低了苯胺的产率，B项错误； C．乙酰苯胺中的酰胺键在强酸催化或强碱性条件下能发生水解反应，C项正确； D．合成路线中的反应①、③均为取代反应，反应②为还原反应，D正确；故选B。 16．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。 ( 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 $$