专题11 有机合成初步-【压轴题】2024-2025学年高二化学同步培优训练（沪科版2020选择性必修3）

专题11 有机合成初步 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一．有机合成 1．有机合成的概念 有机合成指利用相对简单、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的过程方法。 2．有机合成的任务和过程 3．有机合成的原则 （1）起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。 （2）尽量选择步骤最少的合成路线，使得反应过程中副反应少、产率高。 （3）符合“绿色化学”的要求，操作简单、条件温和、能耗低、易实现、原料利用率高、污染少，尽量实现零排放。 （4）按照一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。 二．有机合成中的碳骨架的构建和官能团的引入 1．构建碳骨架 （1）增长碳链 ①卤代烃与NaCN的反应 CH3CH2Cl＋NaCN―→CH3CH2CN(丙腈)＋NaCl； CH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②醛、酮与氢氰酸的加成反应 CH3CHO＋HCN―→； 。 ③卤代烃与炔钠的反应 2CH3C≡CH＋2Na2CH3C≡CNa＋H2； CH3C≡CNa＋CH3CH2Cl―→CH3C≡CCH2CH3＋NaCl。 ④羟醛缩合反应 CH3CHO＋。 （2）缩短碳链 ①脱羧反应 R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。 ②氧化反应 ； R—CH==CH2RCOOH＋CO2↑。 ③水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。 ④烃的裂化或裂解反应 C16H34C8H18＋C8H16；C8H18C4H10＋C4H8。 （3）成环 ①二烯烃成环反应(第尔斯－阿尔德反应) ②形成环酯 ＋＋2H2O。 ③形成环醚 （4）开环 ①环酯水解开环 ②环烯烃氧化开环 2．常见官能团引入或转化的方法 （1）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炔烃的不完全加成反应 CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 （2）卤素原子 ①烃与卤素单质的取代反应 ＋Br2＋HBr； ＋Cl2＋HCl。 ②不饱和烃的加成反应 ＋Br2―→； CH2==CHCH3＋HBrCH3CHBrCH3； CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 ③醇的取代反应 CH3—CH2—OH＋HBrCH3—CH2—Br＋H2O。 （3）羟基 ①烯烃与水的加成反应 CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH。 ②卤代烃的水解反应 CH3—CH2—Br＋NaOHCH3CH2—OH＋NaBr。 ③醛或酮的还原反应 CH3CHO＋H2CH3CH2OH； ＋H2。 ④酯的水解反应 CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH； CH3COOCH2CH3＋NaOHCH3COONa＋CH3CH2OH。 （4）官能团的转化 熟悉烃及其衍生物之间的相互转化是有机合成的基础。 三．有机合成路线的设计 1．常见有机物的转化关系 若以乙醇为原料合成乙二酸(HOOC—COOH)，则依次发生反应的类型是消去反应、加成反应、水解(或取代)反应、氧化反应、氧化反应。 2．常见的有机合成路线 （1）一元化合物合成路线 （2）二元化合物合成路线 （3）芳香族化合物合成路线 ① ② 芳香酯 3．有机合成中常见官能团的保护 （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溶液反应，把—OH变为—ONa(或使其与ICH3反应，把—OH变为—OCH3)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。 （3）氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，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。 四．逆合成分析法 1．逆合成分析法 从目标化合物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向已知原料，其合成示意图为 2．逆合成分析法应用例析 由“逆合成分析法”分析由乙烯合成草酸二乙酯，具体步骤如下： 【例1】对氨基苯甲酸()是一种用途广泛的化工产品和医药中间体，通常以甲苯为原料进行合成。如图为对氨基苯甲酸的一种合成路线。(已知：烷基为苯环上邻、对位定位基，羧基为苯环上间位定位基)。下列说法不正确的是 A．反应①的条件可为：浓/浓 B．反应③的反应类型为氧化反应 C．产物中可能含有副产物 D．若反应①、②顺序互换，则最终得到的产物主要是 【例2】有机物甲（）可以通过如图路线合成（分离方法和其他产物已经略去）：下列说法不正确的是 A．甲能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应一定条件 B．步骤Ⅰ的反应方程式是： C．步骤Ⅲ的反应类型是氧化反应 D．在合成甲过程中步骤Ⅰ和Ⅳ的目的是保护氨基 【例3】甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。 合成路线Ⅰ：① ； ②。 合成路线Ⅱ：。下列说法错误的是 A．有机物中含有的官能团的名称为碳碳双键、羧基 B．的结构式为 C．属于不饱和烃，能发生加聚反应 D．相比于合成路线Ⅰ，合成路线Ⅱ的优点是没有副产物，原料利用率高，对设备腐蚀性小 【例4】由丙烯经下列反应可得到F和高分子化合物G，它们都是常用的塑料。 （1）E中含氧官能团的名称是 。 （2）写出反应类型： 。 （3）B转化为C的化学方程式为 。 （4）E的一种同分异构体M具有如下性质： ①能发生银镜反应： ②与足量的金属钠反应可产生 则M的结构简式为 。 （5）写出由合成 (合成路线常用表示方法为)。 【例5】西那卡塞(Ⅰ)是一种治疗甲状旁腺功能亢进的药物，其合成路线如图： 回答下列问题： （1）A中官能团的名称为 。根据A的结构特征，完成下表。 序号 反应试剂、条件 生成物结构简式 反应类型 a 催化剂、加热 加聚反应 b 、 水解反应 （2）B的结构简式为 。 （3）某同学新制氢氧化铜检验化合物F中的醛基，请写出相应的化学方程式 。 （4）同时符合下列条件的化合物E的同分异构体有 种。 ①核磁共振氢谱显示三组峰面积之比为9：1：1；②能与溶液作用显色。 （5）化合物M()是一种含有七元杂环的生物碱，其合成路线如图(反应条件已省略)： ①K的结构简式为 。 ②L→M的方程式为 。 1．某同学设计的一种合成缓释阿司匹林的部分路线如图所示。下列说法正确的是 A．X分子中最多有4个原子共平面 B．Y能使灼热的CuO变红 C．1molW能与2molNaOH反应 D．反应过程中发生的反应类型有加成反应、消去反应、取代反应 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．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 4．将 完全转变为 的方法为 A．溶液加热，通入足量的HCl B．与稀H2SO4共热后，加入足量的Na2CO3 C．与稀H2SO4共热后，加入足量的NaOH D．与足量的NaOH溶液共热后，再通入CO2 5．在有机合成中，常会将官能团消除或增加，下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是 A．溴乙烷→乙醛： B．乙烯→乙二醇： C．1-溴丁烷→1-丁炔： D．乙烯→乙炔： 6．有机合成的主要任务之一是引入目标官能团，下列引入羧基的方案不合理的是 A． B．酯在酸性条件下发生水解反应 C． D． 7．双酚A()可用于合成聚硫酸酯(W)，流程如下图所示。下列说法错误的是 A．双酚A中所有碳原子共平面 B．催化聚合也可生成W C．反应③为缩聚反应，生成w的同时生成 D．在碱性条件下，W比聚苯乙烯容易降解 8．已知，如果要合成所用的原料是 A．2-甲基-1，3-丁二烯和2-丁炔 B．1，3-戊二烯和2-丁炔 C．2，3-二甲基-1，3-戊二烯和乙炔 D．2，3-二甲基-1，3-丁二烯和丙烯 9．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 10．聚醋酸乙烯酯难溶于水，可用作白乳胶、塑料薄膜和涂料等，用它可得到聚乙烯醇，聚乙烯醇水溶液可用作医用滴眼液。合成路线如图： 已知RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH(R′、R″为不同的烃基) 下列说法错误的是 A．试剂a是乙酸 B．由C2H2制备M的反应类型为加成反应 C．聚醋酸乙烯酯不能使溴的四氯化碳溶液褪色 D．由聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇过程中还会生成甲酸乙酯 11．已知反应R′CH2CHO为加成反应。用乙烯制备时，按正确的合成路线依次发生反应的反应类型为 A．加成→氧化→加成 B．加成→氧化→取代 C．加成→氧化→消去 D．加成→加成→氧化 12．卤代烃能够发生下列反应：2CH3CH2Br＋2Na→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr，下列有机物可以与钠反应合成环戊烷的是 A．BrCH2CH2CH2CH2CH2Br B． C． D．CH3CH2CH2CH2Br 13．聚酰胺(PA)具有良好的力学性能，一种合成路线如图所示。下列说法正确的是 A．PA可通过水解反应重新生成Z B．①和②的反应类型都是取代反应 C．该合成路线中甲醇可循环使用 D．1 mol PA最多与(2n＋1)mol NaOH反应 14．1，4-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。下列说法不正确的是 A．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应 B．反应（5）生成的产物有2种 C．反应（2）和反应（7）的反应条件可能相同 D．有机物N和Y可能为同分异构体 15．苯乙烯()是重要的有机化工原料，以下是合成苯乙烯的一种路线： （1）以为原料制备的化学方程式为： ； （2）写出反应的类型：反应① ，反应④ 。 （3）写出反应的化学方程式： ①反应③： ； ②由苯乙烯制备聚苯乙烯： 。 （4）由苯制备环己烯的路线如下： 在“”中填写反应的试剂和条件 ， ；在“”中填写主要有机产物的结构简式： ， 。 16．1，2，3-三溴苯是一种重要的化工原料，其合成的流程图如下图所示： （1）由A生成B的化学方程式为 ，由E生成F的条件b为 ，由B生成C的反应类型为 。 （2）下列事实能证明硝基苯分子中不存在单、双键交替排布的是___________。(不定项) A．硝基苯能与氢气发生加成反应 B．硝基苯的邻位一溴代物只有一种 C．硝基苯的对位一溴代物只有一种 D．硝基苯的间位一溴代物只有一种 （3）浓硫酸可以和芳香族化合物发生取代反应，请写出由D生成E的化学方程式 。 （4）向1，2，3-三溴苯中加入溶液后苯环上的溴原子没有发生取代反应，而溴乙烷在的水溶液中会发生取代反应，这说明与苯环相连的碳溴键键能 (填“大于”、“小于”或“等于”)与烷基相连的碳溴键键能； （5）已知：是邻、对位定位基团，且对位产物的产率高于邻位产物；磺酸基是间位定位基团。请结合取代基的定位效应分析流程中过程中首先取代再加入使其离去过程的意义 。 （6）卤原子是邻、对位定位基团(对位产物为主要产物)，硝基是间位定位基团。结合流程信息和定位效应，设计由苯和其他必要无机试剂合成的合成路线 。(合成路线常用的表示方式为：) / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 有机合成初步 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一．有机合成 1．有机合成的概念 有机合成指利用相对简单、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的过程方法。 2．有机合成的任务和过程 3．有机合成的原则 （1）起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。 （2）尽量选择步骤最少的合成路线，使得反应过程中副反应少、产率高。 （3）符合“绿色化学”的要求，操作简单、条件温和、能耗低、易实现、原料利用率高、污染少，尽量实现零排放。 （4）按照一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。 二．有机合成中的碳骨架的构建和官能团的引入 1．构建碳骨架 （1）增长碳链 ①卤代烃与NaCN的反应 CH3CH2Cl＋NaCN―→CH3CH2CN(丙腈)＋NaCl； CH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②醛、酮与氢氰酸的加成反应 CH3CHO＋HCN―→； 。 ③卤代烃与炔钠的反应 2CH3C≡CH＋2Na2CH3C≡CNa＋H2； CH3C≡CNa＋CH3CH2Cl―→CH3C≡CCH2CH3＋NaCl。 ④羟醛缩合反应 CH3CHO＋。 （2）缩短碳链 ①脱羧反应 R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。 ②氧化反应 ； R—CH==CH2RCOOH＋CO2↑。 ③水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。 ④烃的裂化或裂解反应 C16H34C8H18＋C8H16；C8H18C4H10＋C4H8。 （3）成环 ①二烯烃成环反应(第尔斯－阿尔德反应) ②形成环酯 ＋＋2H2O。 ③形成环醚 （4）开环 ①环酯水解开环 ②环烯烃氧化开环 2．常见官能团引入或转化的方法 （1）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炔烃的不完全加成反应 CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 （2）卤素原子 ①烃与卤素单质的取代反应 ＋Br2＋HBr； ＋Cl2＋HCl。 ②不饱和烃的加成反应 ＋Br2―→； CH2==CHCH3＋HBrCH3CHBrCH3； CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 ③醇的取代反应 CH3—CH2—OH＋HBrCH3—CH2—Br＋H2O。 （3）羟基 ①烯烃与水的加成反应 CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH。 ②卤代烃的水解反应 CH3—CH2—Br＋NaOHCH3CH2—OH＋NaBr。 ③醛或酮的还原反应 CH3CHO＋H2CH3CH2OH； ＋H2。 ④酯的水解反应 CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH； CH3COOCH2CH3＋NaOHCH3COONa＋CH3CH2OH。 （4）官能团的转化 熟悉烃及其衍生物之间的相互转化是有机合成的基础。 三．有机合成路线的设计 1．常见有机物的转化关系 若以乙醇为原料合成乙二酸(HOOC—COOH)，则依次发生反应的类型是消去反应、加成反应、水解(或取代)反应、氧化反应、氧化反应。 2．常见的有机合成路线 （1）一元化合物合成路线 （2）二元化合物合成路线 （3）芳香族化合物合成路线 ① ② 芳香酯 3．有机合成中常见官能团的保护 （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溶液反应，把—OH变为—ONa(或使其与ICH3反应，把—OH变为—OCH3)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。 （3）氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，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。 四．逆合成分析法 1．逆合成分析法 从目标化合物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向已知原料，其合成示意图为 2．逆合成分析法应用例析 由“逆合成分析法”分析由乙烯合成草酸二乙酯，具体步骤如下： 【例1】对氨基苯甲酸()是一种用途广泛的化工产品和医药中间体，通常以甲苯为原料进行合成。如图为对氨基苯甲酸的一种合成路线。(已知：烷基为苯环上邻、对位定位基，羧基为苯环上间位定位基)。下列说法不正确的是 A．反应①的条件可为：浓/浓 B．反应③的反应类型为氧化反应 C．产物中可能含有副产物 D．若反应①、②顺序互换，则最终得到的产物主要是 【答案】B 【解析】A．反应①为甲苯的硝化反应，则反应条件为：浓/浓，A正确； B．反应③硝基被还原为氨基，反应类型为还原反应，B错误； C．由于烷基为邻对位定位基，所以最后含有副产品，C正确； D．若反应①、②顺序互换，由于—COOH为间位定位基，所以会将硝基引入羧基间位，还原后氨基与羧基位于间位，D正确； 故选B。 【例2】有机物甲（）可以通过如图路线合成（分离方法和其他产物已经略去）：下列说法不正确的是 A．甲能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应一定条件 B．步骤Ⅰ的反应方程式是： C．步骤Ⅲ的反应类型是氧化反应 D．在合成甲过程中步骤Ⅰ和Ⅳ的目的是保护氨基 【答案】B 【分析】 步骤Ⅰ中中的一个H被取代生成和HCl，发生的是取代反应；步骤Ⅱ是在一定条件下和CO、HCl反应生成，步骤Ⅲ中加入银氨溶液可以氧化醛基为羧基再经酸化得到戊，其结构式为：，步骤IV是在一定条件下水解即可得到物质甲。 【解析】A．甲中含有氨基、羧基和苯环，氨基显碱性可与盐酸反应，羧基显酸性可与氢氧化钠反应，A正确； B．反应I为氨基中H原子被取代，同时生成HCl，反应方程式为：+HCl，B错误； C．反应III中银氨溶液与醛基发生氧化还原反应，醛基被氧化，经酸化后得到羧基，为氧化还原反应，C正确； D．-NH2易被氧化，反应III中加入了氧化剂氧化醛基，反应I中氨基反应生成肽键，IV中水解生成氨基，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，D正确； 故选B。 【点睛】有机反应类型的判断方法：①依据概念及所含官能团判断；②依据反应条件判断；③依据基本反应类型判断。 【例3】甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。 合成路线Ⅰ：① ；②。 合成路线Ⅱ：。下列说法错误的是 A．有机物中含有的官能团的名称为碳碳双键、羧基 B．的结构式为 C．属于不饱和烃，能发生加聚反应 D．相比于合成路线Ⅰ，合成路线Ⅱ的优点是没有副产物，原料利用率高，对设备腐蚀性小 【答案】A 【解析】A．根据的结构简式可知，其官能团名称为碳碳双键、酯基，A错误； B．HCN中碳、氮均为8电子稳定结构，电子式为，结构式为，B正确； C．含有碳碳三键，属于不饱和烃，能发生加聚反应，C正确； D．合成路线Ⅱ没有副产物产生只生成目标产物，原子利用率为100%，且不会用到硫酸，对设备腐蚀性小，D正确； 故选A。 【例4】由丙烯经下列反应可得到F和高分子化合物G，它们都是常用的塑料。 （1）E中含氧官能团的名称是 。 （2）写出反应类型： 。 （3）B转化为C的化学方程式为 。 （4）E的一种同分异构体M具有如下性质： ①能发生银镜反应： ②与足量的金属钠反应可产生 则M的结构简式为 。 （5）写出由合成 (合成路线常用表示方法为)。 【答案】（1）羧基、羟基 （2）取代反应 （3） （4） （5） 【分析】 丙烯与溴发生加成反应，生成A，A为CH3CHBrCH2Br，A在氢氧化钠水溶液，加热条件下发生取代反应生成B，B为CH3CH(OH) CH2 (OH)，B在银作催化剂条件下，与氧气发生催化氧化，生成C，C为，C接着被氧化生成D，D为，D在镍催化条件下，被氢气还原生成E，E为CH3CH(OH)COOH，E发生缩聚反应生成G；丙烯在氯化铝的作用下，与苯发生反应生成F。据此解答。 【解析】（1）E的结构式为CH3CH(OH)COOH，故含氧官能团的名称是羧基、羟基。 （2）A与氢氧化钠水溶液发生取代反应生成B，B为CH3CH(OH)CH2(OH)，故答案为取代反应。 （3） B在银作催化剂条件下，与氧气发生催化氧化，生成C，C为 ，其化学方程式。 （4）E为CH3CH(OH)COOH，E的一种同分异构体M：①能发生银镜反应，M中含有醛基，②l molM与足量的金属钠反应可产生l molH2，M中含有两个羟基，则M的结构简式为HOCH2CH(OH)CHO，故答案为：HOCH2CH(OH)CHO。 （5） 结合题干给出的信息，可先发生加成反应得到卤代烃，之后卤代烃发生消去反应得到，之后与氯气发生加成反应可得到，最后发生水解发应可得到。 由合成，其流程为：。 【例5】西那卡塞(Ⅰ)是一种治疗甲状旁腺功能亢进的药物，其合成路线如图： 回答下列问题： （1）A中官能团的名称为 。根据A的结构特征，完成下表。 序号 反应试剂、条件 生成物结构简式 反应类型 a 催化剂、加热 加聚反应 b 、 水解反应 （2）B的结构简式为 。 （3）某同学新制氢氧化铜检验化合物F中的醛基，请写出相应的化学方程式 。 （4）同时符合下列条件的化合物E的同分异构体有 种。 ①核磁共振氢谱显示三组峰面积之比为9：1：1；②能与溶液作用显色。 （5）化合物M()是一种含有七元杂环的生物碱，其合成路线如图(反应条件已省略)： ①K的结构简式为 。 ②L→M的方程式为 。 【答案】（1）碳碳双键、酯基 氢氧化钠溶液，加热 （2） （3）+NaOH+2Cu(OH)2+Cu2O+3H2O （4）10 （5） 【分析】 根据A、C结构简式，结合B分子式，可推出B为，A→C发生取代反应，C→D发生还原反应，D→E发生加成（还原）反应，E→F发生氧化反应，根据F、H结构简式，结合G分子式，可推出G为，H→I发生加成（还原）反应。 【解析】（1） ①A中官能团的名称为：碳碳双键、酯基；②丙烯酸乙酯含有碳碳双键，可以发生加聚反应，生成物结构简式；酯可以在酸、碱条件下水解，根据生成物、，可以确定反应试剂为氢氧化钠溶液，反应条件为加热； （2） 由分析可知，B的结构简式为； （3） 用新制氢氧化铜检验化合物F中的醛基，化学方程式为：+NaOH+2Cu(OH)2+Cu2O+3H2O； （4） 核磁共振氢谱显示三组峰面积之比为9:1:1，说明该有机物分子中有三种H原子，且三种H原子的个数之比为9:1:1，能与溶液作用显色，说明结构含有酚羟基，以及三个甲基连在同一个碳上，故一共有10种同分异构体：、、、、、、、、、； （5） ① 根据合成路线推断，K的结构简式为；②的方程式为：。 1．某同学设计的一种合成缓释阿司匹林的部分路线如图所示。下列说法正确的是 A．X分子中最多有4个原子共平面 B．Y能使灼热的CuO变红 C．1molW能与2molNaOH反应 D．反应过程中发生的反应类型有加成反应、消去反应、取代反应 【答案】D 【解析】A．X分子中羰基碳原子是sp2杂化，三个碳原子和一个氧原子一定在同一个平面内，根据甲烷中三个原子共平面，则分子中另外两个甲基上的各一个氢原子可能共平面，因此最多有6个原子共平面，故A错误； B．醇催化氧化，则连羟基的碳原子必须有氢原子，Y虽含有羟基，但不能与灼热的CuO反应，因此不能使灼热CuO的变红，故B错误； C．1molW含有1mol酯基，只能与1molNaOH反应，故C错误； D．X到Y发生加成反应得到，Y发生消去反应得到Z，Z发生酯化反应(取代反应)得到Z，故D正确； 答案为D。 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是否完全转化为W，D错误； 答案选D。 3．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； 故答案为：C。 4．将 完全转变为 的方法为 A．溶液加热，通入足量的HCl B．与稀H2SO4共热后，加入足量的Na2CO3 C．与稀H2SO4共热后，加入足量的NaOH D．与足量的NaOH溶液共热后，再通入CO2 【答案】D 【分析】 将 转化为 ，先发生水解，根据酸性：盐酸或硫酸＞苯甲酸＞碳酸＞苯酚规律，利用强酸制取弱酸的方法，实现 转化 。 【解析】 A．溶液加热，通入足量的HCl，酯基部分水解，其不完全转化为 ，A不合题意； B．与稀H2SO4共热后，加入足量的Na2CO3，生成 ，B不合题意； C．与稀H2SO4共热后，加入足量的NaOH，生成 ，C不合题意； D．与足量的NaOH溶液共热后， 中的酯基水解，生成 ，再通入CO2，转化为 ，D符合题意； 故答案选D。 5．在有机合成中，常会将官能团消除或增加，下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是 A．溴乙烷→乙醛： B．乙烯→乙二醇： C．1-溴丁烷→1-丁炔： D．乙烯→乙炔： 【答案】A 【解析】A．溴乙烷→乙醛的路线应该为，故A错误； B．乙烯→乙二醇：，路线合理，故B正确； C．1-溴丁烷→1-丁炔：，路线合理，故C正确； D．乙烯→乙炔：，路线合理，故D正确； 答案选A。 6．有机合成的主要任务之一是引入目标官能团，下列引入羧基的方案不合理的是 A． B．酯在酸性条件下发生水解反应 C． D． 【答案】D 【解析】A．RCHO和新制Cu(OH)2发生氧化反应生成RCOONa，酸化后得到RCOOH，A正确； B．可由RCOOH和发生酯化反应得到，则在酸性条件下发生水解反应可以得到RCOOH，B正确； C．中含有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为和，C正确； D．中与苯环相连的C原子上没有H原子，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为，D错误； 故选D。 7．双酚A()可用于合成聚硫酸酯(W)，流程如下图所示。下列说法错误的是 A．双酚A中所有碳原子共平面 B．催化聚合也可生成W C．反应③为缩聚反应，生成w的同时生成 D．在碱性条件下，W比聚苯乙烯容易降解 【答案】A 【解析】 A．双酚A的结构简式为，分子中含有同时连有4个碳原子的碳原子，故不可能所有碳原子共平面，A错误； B．根据生成W的反应知，具有、的性质，所以发生缩聚反应生成W，B正确； C．根据图知，生成W的同时还生成FSi(CH3)3，不是，C正确； D．W中含有酯基，酯基能和碱反应，苯乙烯和碱不反应，所以在碱性条件下，W比苯乙烯更易降解，D正确； 故答案为：A。 8．已知，如果要合成所用的原料是 A．2-甲基-1，3-丁二烯和2-丁炔 B．1，3-戊二烯和2-丁炔 C．2，3-二甲基-1，3-戊二烯和乙炔 D．2，3-二甲基-1，3-丁二烯和丙烯 【答案】D 【解析】 根据逆向合成分析法，，故原料分别是丙烯和2，3-二甲基-1，3-丁二烯，D项正确。 9．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 【答案】C 【解析】 如图所示为合成路线，，先与溴水发生加成反应，得到的卤代烃再水解（取代）得到醇，醇再催化氧化反应得到产物，不涉及到消去反应，故选C。 10．聚醋酸乙烯酯难溶于水，可用作白乳胶、塑料薄膜和涂料等，用它可得到聚乙烯醇，聚乙烯醇水溶液可用作医用滴眼液。合成路线如图： 已知RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH(R′、R″为不同的烃基) 下列说法错误的是 A．试剂a是乙酸 B．由C2H2制备M的反应类型为加成反应 C．聚醋酸乙烯酯不能使溴的四氯化碳溶液褪色 D．由聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇过程中还会生成甲酸乙酯 【答案】D 【解析】A．根据聚醋酸乙烯酯的结构得到M的结构简式为CH2=CHOOCCH3，M是乙炔和试剂a发生加成反应得到的，则根据质量守恒得到试剂a是乙酸，A正确； B．乙炔与乙酸发生加成反应生成醋酸乙烯酯（M），B正确； C．聚醋酸乙烯酯中不含碳碳双键或碳碳三键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，C正确； D．根据已知信息可知，则聚醋酸乙烯酯与甲醇反应生成聚乙烯醇和乙酸甲酯，D错误； 答案选D。 11．已知反应R′CH2CHO为加成反应。用乙烯制备时，按正确的合成路线依次发生反应的反应类型为 A．加成→氧化→加成 B．加成→氧化→取代 C．加成→氧化→消去 D．加成→加成→氧化 【答案】A 【解析】 由所给信息进行逆合成分析，若想要得到，需要得到CH3CHO，乙醛可通过乙醇氧化得到，乙醇可通过乙烯与水加成得到，所以由乙烯到，依次经过； 故选A。 12．卤代烃能够发生下列反应：2CH3CH2Br＋2Na→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr，下列有机物可以与钠反应合成环戊烷的是 A．BrCH2CH2CH2CH2CH2Br B． C． D．CH3CH2CH2CH2Br 【答案】A 【分析】根据题目信息：2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr，可知反应的原理为：碳溴键发生断裂，溴原子与钠形成溴化钠，与溴原子相连的碳相连形成新的碳碳键，若形成环状结构，分子中一定含有两个溴原子，据此完成解答。 【解析】A．CH2BrCH2CH2CH2CH2Br分子中含有两个溴原子，与钠发生反应可以生成环戊烷和NaBr，A符合题意； B．和钠以1：2反应生成1，4-二乙基环丁烷，B不符合题意； C．分子中含有3个溴原子，不能和钠反应生成环丁烷，C不符合题意； D．CH3CH2CH2CH2Br与金属钠反应后生成的是CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3，D不符合题意； 故合理选项是A。 13．聚酰胺(PA)具有良好的力学性能，一种合成路线如图所示。下列说法正确的是 A．PA可通过水解反应重新生成Z B．①和②的反应类型都是取代反应 C．该合成路线中甲醇可循环使用 D．1 mol PA最多与(2n＋1)mol NaOH反应 【答案】C 【分析】 Z和 发生缩聚反应生成PA，结合Z的分子式知，Z为 ，根据Y、Z的分子式知，Y和甲醇发生酯化反应生成Z，则Y为 ，X发生消去反应、取代反应生成Y。 【解析】 A．根据PA的结构简式知，PA水解生成 ， 和甲醇发生酯化反应得到Z，所以不能直接得到Z，故A错误； B．由分析可知，X发生消去反应、取代反应生成Y，Y和甲醇发生酯化反应生成Z，故B错误； C．Y生成Z消耗甲醇，Z生成PA生成甲醇，所以甲醇能循环利用，故C正确； D．PA中含有(2n-1)个肽键和1个酯基，1 mol PA最多与2nmol NaOH反应，故D错误； 故选C。 14．1，4-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。下列说法不正确的是 A．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应 B．反应（5）生成的产物有2种 C．反应（2）和反应（7）的反应条件可能相同 D．有机物N和Y可能为同分异构体 【答案】C 【分析】 发生取代反应得到，发生消去反应得到M：，M与溴水发生加成反应得到N：，N发生消去反应得到，与溴水发生加成反应得到，与氢气发生加成反应得到Y：，Y发生水解反应得到产物。 【解析】A．根据分析可知，合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应，故A正确； B．反应（5）生成的产物有2种，除之外，另一种为：，故B正确； C．反应（2）是氯代烃的消去反应，条件为强碱的醇溶液，而反应（7）为卤代烃水解得到醇，反应条件为强碱的水溶液，反应条件不相同，故C错误； D．根据分析，N和Y可能为同分异构体，若M与氯气发生加成反应得到N，此时N与Y不互为同分异构体，故D正确； 故答案选C。 15．苯乙烯()是重要的有机化工原料，以下是合成苯乙烯的一种路线： （1）以为原料制备的化学方程式为： ； （2）写出反应的类型：反应① ，反应④ 。 （3）写出反应的化学方程式： ①反应③： ； ②由苯乙烯制备聚苯乙烯： 。 （4）由苯制备环己烯的路线如下： 在“”中填写反应的试剂和条件 ， ；在“”中填写主要有机产物的结构简式： ， 。 【答案】（1） （2）加成反应 消去反应 （3） （4）Br2/Fe NaOH醇溶液/加热 【解析】（1）以为原料制备的化学方程式为：。 答案为：。 （2）反应①是由苯和乙烯在磷酸作用下制备乙苯，发生了加成反应；反应④是卤代烃在NaOH醇溶液中，加热制备烯烃，发生了消去反应。 答案为：加成反应；消去反应。 （3）反应③发生了乙基上的取代反应，反应条件为光照，化学方程式为：。 由苯乙烯制备聚苯乙烯，发生了加聚反应，反应的化学方程式为：。 答案为：；。 （4）苯和液溴，在Fe作催化剂的作用下合成溴苯，溴苯和氢气发生加成反应生成1-溴环己烷，再经过消去反应生成环己烯。因此中反应的试剂和条件分别为：、。中主要有机产物的结构简式为：、。 答案为：；；；。 16．1，2，3-三溴苯是一种重要的化工原料，其合成的流程图如下图所示： （1）由A生成B的化学方程式为 ，由E生成F的条件b为 ，由B生成C的反应类型为 。 （2）下列事实能证明硝基苯分子中不存在单、双键交替排布的是___________。(不定项) A．硝基苯能与氢气发生加成反应 B．硝基苯的邻位一溴代物只有一种 C．硝基苯的对位一溴代物只有一种 D．硝基苯的间位一溴代物只有一种 （3）浓硫酸可以和芳香族化合物发生取代反应，请写出由D生成E的化学方程式 。 （4）向1，2，3-三溴苯中加入溶液后苯环上的溴原子没有发生取代反应，而溴乙烷在的水溶液中会发生取代反应，这说明与苯环相连的碳溴键键能 (填“大于”、“小于”或“等于”)与烷基相连的碳溴键键能； （5）已知：是邻、对位定位基团，且对位产物的产率高于邻位产物；磺酸基是间位定位基团。请结合取代基的定位效应分析流程中过程中首先取代再加入使其离去过程的意义 。 （6）卤原子是邻、对位定位基团(对位产物为主要产物)，硝基是间位定位基团。结合流程信息和定位效应，设计由苯和其他必要无机试剂合成的合成路线 。(合成路线常用的表示方式为：) 【答案】（1）+HNO3(浓) +H2O 还原反应 （2）BD （3）+H2SO4(浓) +H2O （4）大于 （5）苯环上存在磺酸基(−SO3H)时，在苯环上引入溴原子时可以在磺酸基(−SO3H)的间位，恰好是酰胺基(—NHOCCH3)的邻位，没有磺酸基的，溴原子可能引入酰胺基的邻位或者对位，且对位产物的产率高于邻位产物，不利于H的生成 （6） 【分析】 由有机物的转化关系可知，浓硫酸作用下A与浓硝酸共热发生硝化反应生成硝基苯B，B与铁和盐酸发生还原反应生成C， C与乙酸酐发生取代反应生成D，则试剂a为乙酸酐()；D与浓硫酸发生磺化反应生成E，溴化铁做催化剂作用下E与溴发生取代反应生成F，则条件b为溴化铁；F中酰胺基在氢氧化钠条件下水解变回氨基G，加酸回到磺酸基，再加碱转化为H，最后与溴化亚铜，溴化氢作用转化为I，据此回答。 【解析】（1） 由分析可知，浓硫酸作用下苯与浓硝酸、浓硫酸共热发生硝化反应生成硝基苯和水，反应的化学方程式为+HNO3(浓) +H2O；由E生成F的条件b为做催化剂；由B生成C的反应为与铁和盐酸发生还原反应生成，故答案为：+HNO3(浓) +H2O；溴化铁；还原反应； （2）A．硝基苯能与氢气发生加成反应不能证明硝基苯分子中不存在单、双键交替排布，故错误； B．，由图可知，若硝基苯中存在单双键胶体结构，其邻位一溴代物有两种，硝基苯的邻位一溴代物只有一种能证明硝基苯分子中不存在单、双键交替排布，故正确； C．，由图可知，无论硝基苯是否存在单双键交替结构，其对位一溴代物只有一种，硝基苯的对位一溴代物只有一种不能证明硝基苯分子中不存在单、双键交替排布，故错误； D．，由图可知，若硝基苯中存在单双键胶体结构，则其间位一溴代物有两种，硝基苯的间位一溴代物只有一种能证明硝基苯分子中不存在单、双键交替排布，故正确； 故选BD； （3） 由D生成E的反应为与浓硫酸发生磺化反应生成和水，反应的化学方程式为+H2SO4(浓) +H2O，故答案为：+H2SO4(浓) +H2O； （4）加入氢氧化钠溶液后苯环上的溴原子没有发生水解反应，而溴乙烷在氢氧化钠的水溶液中会发生水解反应，这说明与苯环相连的碳溴键键能大于与烷基相连的碳溴键键能，不容易发生水解，反应更稳定，故答案为：大于； （5）流程中E→H过程中首先取代−SO3H再加入H+使其离去过程的意义是苯环上存在磺酸基(−SO3H)时，在苯环上引入溴原子时可以在磺酸基(−SO3H)的间位，恰好是酰胺基(—NHOCCH3)的邻位，若没有磺酸基，溴原子可能引入酰胺基的邻位或者对位，且对位产物的产率高于邻位产物，不利于H的生成，故答案为：苯环上存在磺酸基(−SO3H)时，在苯环上引入溴原子时可以在磺酸基(−SO3H)的间位，恰好是酰胺基(—NHOCCH3)的邻位，若没有磺酸基，溴原子可能引入酰胺基的邻位或者对位，且对位产物的产率高于邻位产物，不利于H的生成； （6） 结合题目所给的已知信息，由苯和其他必要无机试剂合成的合成步骤为：溴化铁做催化剂作用下苯与溴发生取代反应生成溴苯，溴苯与浓硫酸发生磺化反应生成，浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应，碱性条件下转化为，合成路线为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$