第三章 第五节 第1课时 有机合成的主要任务（讲义及解析）-2024-2025学年高二化学选择性必修3（人教版2019）

选修三.有机化学基础(周星星·化学） 第五节 有机合成 第1课时 有机合成的主要任务 一、有机合成 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 任务和过程 原则 (1)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 (2)起始原料、溶剂和催化剂尽可能廉价易得、低毒、低污染 (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。在引入官能团的过程中，要注意先后顺序，以及对先引入的官能团的保护 【对点训练1】 1．用乙醇作原料，下列物质不能一步制得的是(　　) A．CH3CH2Cl B．CH2==CH2 C．CH2BrCH2Br D．CH3COOCH2CH3 2．以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案最合理的是(　　) A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2==CH2CH2BrCH2Br乙二醇 B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇 C．CH3CH2BrCH2==CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇 D．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br乙二醇 3．在有机合成中，若制得的有机化合物较纯净且易分离，在工业生产上才有实用价值。据此判断下列有机合成一般不适用于工业生产的是(　　) A．酚钠与卤代烃作用合成酚醚： B．乙烷与氯气在光照下制备氯乙烷：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl C．萘与浓硫酸制备萘磺酸： D．乙烯水化制乙醇：CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH 4．以下反应最符合绿色化学的“原子经济性”要求的是(　　) A．甲烷与氯气反应制取四氯化碳 B．以铜和浓硫酸为原料制取硫酸铜 C．乙烯与水反应制取乙醇 D．苯和浓硝酸、浓硫酸的混合物在一定条件下反应制取硝基苯 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：包括碳链的增长、缩短与成环等 (1)碳链的增长 反应类型 例子 炔烃与HCN加成反应 醛、酮与HCN加成反应 , 羟醛缩合反应 醛、酮与格氏试剂反应 (R1、R2为烃基或氢原子) 卤代烃与NaCN的反应 CH3CH2Cl＋NaCNCH3CH2CN(丙腈)＋NaCl CH3CH2CNCH3CH2COOH 卤代烃与炔钠的反应 2CH3C≡CH＋2Na2CH3C≡CNa＋H2 CH3C≡CNa＋CH3CH2ClCH3C≡CCH2CH3＋NaCl 苯环与卤代烃反应——傅克反应 苯环与酰卤反应 卤代烃和钠反应 2R－Cl＋2NaR－R+2NaCl 乙炔自身加成 2CH≡CHCH2==CH－C≡CH (2)碳链的缩短 反应类型 例子 烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应 炔烃与酸性高锰酸钾溶液反应 芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化 脱羧反应 烃的裂化或裂解反应 C16H34C8H18＋C8H16；C8H18C4H10＋C4H8 水解反应 主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解 (3)碳链成环 第尔斯－阿尔德反应 ； 羟基酸的酯化成环——以“乳酸”为例 多元羧酸与多元醇的酯化成环 氨基酸的成环 形成环醚 2．引入官能团：引入官能团的反应类型常见的有取代、加成、消去、氧化还原等 (1)引入碳碳双键的反应有 醇的消去反应 CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O 卤代烃的消去反应 CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O 炔烃与H2、HX、X2的不完全加成反应 HC≡CH＋H2CH2==CH2，HC≡CH＋Br2CHBr==CHBr HC≡CH＋HClCH2==CHCl (2)引入卤素原子的反应有 ①烷烃和芳香烃的卤代反应 乙烷的光照取代 CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl 环己烷的光照取代 苯环的取代 甲苯的侧链光照取代 丙烯上的甲基在500℃～600℃取代 ②不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应 丙烯与溴的加成 丙烯与溴化氢的加成 CH2==CH－CH==CH2与溴的1，2－加成 CH2==CH－CH==CH2与溴的1，4－加成 CH2==CH－CH==CH2与足量Br2的完全加成 乙炔与溴的加成 HC≡CH＋Br2CHBr==CHBr CHBr==CHBr＋Br2CHBr2－CHBr2 乙炔与溴化氢的加成 HC≡CH＋HClCH2==CHCl ③醇的取代反应：R－OH＋HXR－X＋H2O (3)引入－OH生成醇的反应有 烯烃与水的加成反应 CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH 卤代烃的水解反应 R—X＋NaOHR—OH＋NaX 醛或酮的还原反应 ， (4)引入醛基(或羰基)的反应有 醇的催化氧化 2RCH2OH＋O22RCHO＋2H2O (5)引入羧基的反应有 醛与银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液 醛被氧化成酸 2CH3CHO＋O22CH3COOH 醇被强氧化剂氧化 CH3CH2OHCH3COOH 3．官能团的保护：含有多个官能团的有机物在进行反应时，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。如—OH保护过程： 酚羟基的保护 因酚羟基易被氧化，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 ①用NaOH溶液先转化为酚钠，后酸化重新转化为酚： ②用碘甲烷先转化为苯甲醚，后用氢碘酸酸化重新转化为酚： 碳碳双键的保护 易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 用氯化氢先通过加成转化为氯代物，后用NaOH醇溶液通过消去重新转化为碳碳双键 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 【对点训练2】 1．有机合成的关键是构建官能团和碳骨架，下列反应不能引入－OH的是(　　) A．醛还原反应 B．酯类水解反应 C．卤代烃水解 D．烷烃取代反应 2．官能团的引入和转化是有机合成中的关键和主要内容。下面是某同学设计的引入羧基的几种方案，请判断其中无法实现的是(　　) A．卤代烃的水解 B．腈(RCN)在酸性条件下水解 C．醛的氧化 D．烯烃的氧化 3．下列反应可以使碳链增长的是(　　) A．CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热 B．CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热 C．CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的水溶液共热 D．CH3CH2CH2CH2Br(g)和Br2(g)光照 4．下列反应可以使碳链缩短的是(　　) A．乙酸与丙醇的酯化反应 B．用裂化石油为原料制取汽油 C．乙烯的聚合反应 D．苯甲醇氧化为苯甲酸 5．已知卤代烃能发生反应：2CH3CH2Br＋2NaCH3CH2CH2CH3＋2NaBr。下列有机物可以合成环丙烷的是(　　) A．CH3CH2CH2Br B．CH3CHBrCH2Br C．CH2BrCH2CH2Br D．CH3CHBrCH2CH2Br 6．下列反应可以在烃分子中引入卤素原子的是(　　) A．苯和溴水共热 B．光照甲苯和溴蒸气 C．溴乙烷与NaOH的水溶液共热 D．溴乙烷和NaOH的醇溶液共热 1．下列制备设计错误的是(　　) A．以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸)，应向苯环上先引入酚羟基 B．制备表面活性剂对十二烷基苯磺酸钠，可向苯环上先引入磺酸基(－SO3H) C．制备十二烷基苯可以采用1－十二烯在一定条件下与苯加成 D．采用使MgCl2·6H2O在氯化氢气流中加热脱水的方法制无水MgCl2 2．在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的，下列说法正确的是(　　) A．甲苯在光照下与Cl2反应，主反应为苯环上引入氯原子 B．引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原 C．将CH2==CH－CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2==CH－COOH D．HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体在一定条件下发生加成、酯化反应即可得到 3．烯烃在一定条件下发生氧化反应时发生断裂，RCH==CHR′可以氧化成RCHO和R′CHO，在该条件下烯烃分别被氧化后产物可能有CH3CHO的是(　　) A．(CH3)2C==CH(CH2)2CH3 B．CH2==CH(CH2)2CH3 C．CH3CH==CH－CH==CH2 D．CH3CH2CH==CHCH2CH3 4．可在有机物中引入羟基的反应类型是(　　) ①取代　②加成　③消去　④酯化　⑤氧化　⑥还原 A．①②⑥ B．①②⑤⑥ C．①④⑤⑥ D．①②③⑥ 5．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 6．已知卤代烃可与金属钠反应，生成碳链较长的烃：R－X＋2Na＋R′—XR－R′＋2NaX，现有碘乙烷和碘丙烷的混合物，使其与金属钠反应，不可能生成的烃是(　　) A．戊烷 B．丁烷 C．2－甲基己烷 D．己烷 7．构建碳骨架反应是有机合成中的重要知识，其中第尔斯－阿尔德反应在合成碳环这一领域有着举足轻重的地位，其模型为，则下列判断正确的是(　　) A．合成的原料为和 B．合成的原料为和 C．合成的原料为和 D．合成的原料只能为和 8．由溴乙烷制取1，2－二溴乙烷，下列转化方案中最好的是(　　) A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2CH2BrCH2Br B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br C．CH3CH2BrCH2==CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br D．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br 9．甲基丙烯酸甲酯旧法合成的反应是(CH3)2C==O＋HCN(CH3)2C(OH)CN，(CH3)2C(OH)CN＋CH3OH＋H2SO4CH2==C(CH3)COOCH3＋NH4HSO4。20世纪90年代新法合成的反应是CH3C≡CH＋CO＋CH3OHCH2==C(CH3)COOCH3，与旧法比较，新法的优点是(　　) A．原料无爆炸危险 B．原料都是无毒物质 C．没有副产物，原料利用率高 D．条件较简单 10．下列有机合成路线设计经济效益最好的是(　　) A．CH2==CH2CH3CH2Cl B．CH3CH3CH3CH2Cl C．CH3CH2OHCH3CH2Cl D．CH2ClCH2ClCH3CH2Cl 11．对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知：①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；②－CH3为邻、对位取代定位基，而－COOH为间位取代定位基。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 12．在有机合成中，常需要消除或引入官能团，下列合成路线及相关产物不合理的是(　　) A．乙烯乙二醇：CH2==CH2CH2Br－CH2BrCH2OH－CH2OH B．溴乙烷乙醇：CH3CH2BrCH3CH2OH C．1－溴丁烷1，3－丁二烯： CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH==CH2CH3CH2CHBr－CH2BrCH2==CH－CH==CH2 D．乙烯乙炔：CH2==CH2CH2Br－CH2BrCH≡CH 13．以丙烯为基础原料，可制备丙烯酸丁酯，其合成路线如下，下列判断错误的是(　　) A．反应①是一个碳链增长的反应 B．反应②是还原反应，可以通过加成的方式实现 C．反应③需要的条件是浓硫酸和加热 D．该合成工艺的原子利用率为100% 14．从原料和环境方面出发，绿色化学对生产中的化学反应提出了提高原子利用率的要求，即尽可能不采用那些对产品的化学组成没有必要的原料。现有下列3种合成苯酚的反应路线，其中符合绿色化学要求的生产过程是(　　) ① ② ③ A．只有① B．只有② C．只有③ D．①②③ 15．化合物A()可由环戊烷经三步反应合成，则下列说法错误的是(　　) A．反应1可用试剂是氯气 B．反应3可用的试剂是氧气和铜 C．反应1为取代反应，反应2为消去反应 D．A可通过加成反应合成Y 16．下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线，下列说法正确的是(　　) A．A的结构简式为 B．反应④的反应试剂和反应条件是浓H2SO4、加热 C．①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去 D．环戊二烯与Br2以1∶1的物质的量之比加成可生成 17．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(含羟基的烃的衍生物)；有机物A～D间存在图示的转化关系，下列说法不正确的是(　　) A．D的结构简式为CH3COOCH2CH3 B．A能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．B与乙酸发生取代反应 D．可用B萃取碘水中的碘单质 18．卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格林试剂R—MgX，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)3C—OH，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 19．烯烃复分解反应的示意图如下，下列化合物中，经过烯烃复分解反应可以生成的是(　　) 20．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AB和CD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 21．由乙烯和其他无机原料合成环状酯E和高分子H的示意图如图所示： 请回答下列问题： (1)写出以下物质的结构简式：A__________________，C__________________，F__________________ (2)写出以下反应的反应类型：X反应__________________，Y反应：__________________ (3)写出以下反应的化学方程式：AB：____________________________________________________；GH：_____________________________________________________________________ (4)若环状酯E与NaOH的水溶液共热，则发生反应的化学方程式为_________________________________ 22．某研究小组以苯为主要原料，采用以下路线合成医药中间体G和可降解聚合物C。 已知：2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH==CHCHO (1)写出X的结构式：__________________________ (2)下列关于高分子C的说法正确的是__________ A．1 mol C能与2n mol NaOH反应 B．(C10H10O3)n既是高分子C的化学式，也是链节的化学式 C．高分子C是加聚产物 D．酸性条件下降解时有气泡产生 (3)在一定条件下，E可以生成一种含有3个六元环的化合物(C18H16O4)，请写出该反应的化学方程式： _________________________________________________________________________________________ (4)写出符合下列要求的G的同分异构体的结构简式(含有的有机化合物不能稳定存在)：________ a．遇FeCl3溶液显色；b．能与Br2按1∶2发生加成反应；c．苯环上只有两种等效氢 (5)根据题目所给信息，以F和乙烯为原料，设计合成G的反应路线(用流程图表示，无机试剂任选) 23．已知合成路线： 根据要求回答下列问题： (1)A的结构简式为________________________ (2)上述过程属于加成反应的有___________________(填序号) (3)反应②的化学方程式为_______________________________________________________ (4)反应③的化学方程式为_______________________________________________________ (5)反应④为________反应，化学方程式为___________________________________________________________ (6)相对于初始反应物来讲，产物引入了官能团：________；产物C则引入了官能团：________ 24．丁苯酞是我国自主研发的一类用于治疗急性缺血性脑卒的新药。合成丁苯酞(J)的一种路线如图所示： 已知： (1)B的化学名称是____________，F中含氧官能团名称是__________________________ (2)由EF和HJ的反应类型分别是__________________、__________________ (3)试剂a是__________________ (4)J是一种环酯，则J的结构简式为________________，H 在一定条件下还能生成高分子化合物 K，H 生成K 的化学方程式为_____________________________________________________________________ (5)M的组成比F多1个CH2基团，M的同分异构体①能发生银镜反应；②含有苯环；③不含甲基。满足上述条件的M的同分异构体共有________种 (6)利用题中信息写出以乙醛和苯为原料，合成的流程图(其他试剂自选) 25．香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物，大多具有光敏性，有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A，其分子式为C9H6O2，该芳香内酯A经如图所示步骤转变为水杨酸和乙二酸 已知：CH3CH==CHCH2CH3CH3COOH＋CH3CH2COOH 请回答下列问题： (1)A中官能团的名称为_____________________；化合物C的结构简式为_______________________ (2)写出A→B的化学方程式______________________________________________________ (3)在上述转化过程中，步骤B→C的目的是______________________________________ (4)已知：RCH==CH2R－CH2－CH2Br，请设计合理方案由合成 (其他无机原料自选，用反应流程图表示，并注明反应条件) 示例：原料……产物 答案及解析 【对点训练1】 1．C。解析：A项，CH3CH2OH＋HClCH3CH2Cl＋H2O；B项，CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O；C项，CH3CH2OHCH2===CH2CH2Br—CH2Br；D项，CH3COOH＋HOC2H5CH3COOC2H5＋H2O。 2．D。解析：题干中强调的是最合理的方案，A项与D项相比，步骤多一步，且在乙醇发生消去反应时，容易发生分子间脱水、氧化反应等副反应；B项步骤最少，但取代反应不会停留在“CH2BrCH2Br”阶段，副产物多，分离困难，原料浪费；C项比D项多一步取代反应，显然不合理；D项相对步骤少，操作简单，副产物少，较合理。 3．B。解析：乙烷与氯气在光照下发生取代反应，反应生成的有机物是多种氯代乙烷的混合物。 4．C。解析：甲烷与氯气反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳以及氯化氢，原子利用率不是100%，A不符合要求；铜和浓硫酸反应时除生成硫酸铜外还生成SO2、H2O，且浓硫酸变稀后不会铜反应，原子利用率不是100%，B不符合要求；乙烯和水发生加成反应生成乙醇，产物只有一种，原子利用率达到100%，C符合要求；苯和浓硝酸、浓硫酸的混合物在一定条件下反应制取硝基苯，除了生成硝基苯还有水生成，则原子利用率不是100%，D不符合要求。 【对点训练2】 1．D。解析：醛(R－CHO)与氢气发生加成反应能够生成R－CH2OH，该反应也属于还原反应，故不选A；酯类(R1－COO－R2)水解能够生成R1－COOH和HO－R2，故不选B；卤代烃(R－Cl)水解生成R－OH，故不选C；烷烃取代反应生成卤代烃，不能反应引入－OH，故选D。 2．A 3．A 4．B 5．C。解析：根据信息可知，与Na发生反应可生成。 6．B。解析：苯与溴水不反应而发生萃取；溴乙烷的取代反应和消去反应都是转移了卤素原子，而不是引入卤素原子。 1．B。解析：以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸)，应向苯环上先引入酚羟基，这样才利于在酚羟基的邻位上引入甲基，故A正确；制备表面活性剂对十二烷基苯磺酸钠，应向苯环上先引入十二烷基，再利用磺化反应在对位引入磺酸基(—SO3H)，故B错误；氯化镁晶体脱水过程中镁离子易水解生成氢氧化镁沉淀，在氯化氢气体中脱水可以抑制镁离子水解，即MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2，故D正确。 2．B。解析：甲苯在光照下与Cl2反应，主反应为甲基上引入氯原子，故A错误；卤代烃水解为醇，酯水解为酸和醇，烯烃与水发生加成反应生成醇，醛与氢气发生还原反应生成醇，故B正确；碳碳双键、羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，CH2==CH－CH2OH与酸性KMnO4溶液反应不能得到CH2==CH－COOH，故C错误；HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体在一定条件下发生加成、加聚反应可得到，故D错误。 3．C。解析：烯烃在一定条件下发生氧化反应时发生断裂，RCH==CHR′可以氧化成RCHO和R′CHO，可知要氧化生成CH3CHO，则原烯烃的结构应含有CH3CH==，CH3CH==CH－CH==CH2结构中含CH3CH==，所以氧化后能得到CH3CHO。 4．B。解析：本题以醇、酚、羧酸等含羟基的化合物为考虑对象，从能否引入－OH这一角度考查对有机反应类型的认识。如卤代烃和酯的水解、烯烃与H2O的加成、醛与H2的加成、醛的氧化(生成－COOH)等反应都能引入－OH。故选B。 5．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。 6．C。解析：两分子碘乙烷之间可反应生成丁烷，两分子碘丙烷之间可反应生成己烷，一分子碘乙烷和一分子碘丙烷反应可生成戊烷，不可能生成的是2－甲基己烷。 7．B。解析：合成的原料为和，A项错误；合成的原料为和，B项正确；中含有2个碳碳双键，合成的原料可以是和CH≡CH，也可以是，C项错误；和发生第尔斯－阿尔德反应也生成，D项错误。 8．D。解析　A项步骤较多，B项副产物较多，浪费原料，C项步骤多，生成物不唯一，原子利用率低，D项合理。 9．C。解析：新法有CO、CH3OH参与，CO、CH3OH有毒且可燃，有爆炸危险，所以A、B两项错误；新法需要催化剂而旧法不用，所以D项错误；比较两种合成方法，新法的优点是没有副产物，原料利用率高，所以C项正确。 10．A。解析：A项利用CH2==CH2＋HClCH3CH2Cl，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，反应副产物多，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项应经过CH2ClCH2ClCH2==CHClCH3CH2Cl，反应难以控制，转化率低，故不是理想合成路线。 11．A。解析：由甲苯制取产物时，需发生硝化反应引入硝基，再还原得到氨基，将甲基氧化才得到羧基；但氨基易被氧化，故甲基氧化为羧基应在硝基被还原前，否则生成的氨基也被氧化，故先将甲基氧化为羧基，再将硝基还原为氨基。—CH3为邻、对位取代定位基；而—COOH为间位取代定位基，产物中的氨基在羧基的对位。如果先氧化甲基成羧基，发生硝化反应时，硝基在羧基的间位，所以先用—CH3的对位取代效果，在甲基的对位引入硝基，再将甲基氧化成羧基，最后将硝基还原成氨基，所以合理选项为A。 12．C。解析：C项，在合成过程中CH3CH2CHBr－CH2Br发生消去反应所得产物为CH3CH2C≡CH，合成路线及相关产物都不合理。 13．D。解析　对比反应①的反应物和生成物，可知反应①是一个碳链增长的反应，A项正确；反应②是醛基被还原为羟基，在一定条件下，醛基与H2加成可得到羟基，B项正确；反应③是酯化反应，反应条件是浓硫酸和加热，C项正确；反应③有水生成，故该合成工艺的原子利用率小于100%，D项错误。 14．C。解析：根据题意，绿色化学要求原子利用率要高，尽可能不采用对产品的化学组成没有必要的原料，①②两种合成方法，步骤多，用的其他物质较多，而③只有一步直接氧化，产率高，且生成的丙酮也是一种重要的化工试剂。 15．C。解析：实现此过程，反应1为A与卤素单质取代，反应2为卤代环戊烷与NaOH的水溶液取代生成醇，反应3为醇的催化氧化；故A、B正确，C错误；酮可催化加氢变成相应的醇，故D正确。 16．D。解析：根据上述分析可知A是环戊烯()，A错误；反应④是变为的反应，反应条件是NaOH的乙醇溶液，并加热，B错误；根据前面分析可知①是取代反应，②是消去反应，③是加成反应，C错误；环戊二烯与Br2以1∶1的物质的量之比加成时，若发生1，4加成反应，可生成，D正确。 17．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和水发生加成反应生成B，则A为CH2==CH2，乙酸和乙醇发生酯化反应(取代反应)生成D，D为CH3COOCH2CH3。 18．D。解析：由题给信息可知产物中与—OH相连的碳原子是羰基碳原子，要合成，需要丙酮和一氯甲烷。A选项中反应得到的是CH3CH(OH)CH2CH3，B选项中反应得到的是CH3CH2CH2CH2OH，C选项中反应得到的是HOCH2CH(CH3)2。 19．A。解析：A中两个碳碳双键断裂后，生成物中新形成的环为六元环，且新环中所形成的碳碳双键位置符合要求；B中两个碳碳双键断裂后，合成的是五元环；C中两个碳碳双键断裂后，合成了六元环，但是碳碳双键的位置不正确；D中两个碳碳双键断裂后，得到的是五元环。 20．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，是苯酚的一种同系物，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。 21．(1)CH2BrCH2Br　OHCCHO　HC≡CH (2)酯化反应(或取代反应)　加聚反应 (3)CH2BrCH2Br＋2NaOHHOCH2CH2OH＋2NaBr　nCH2==CHCl (4)＋2NaOHNaOOCCOONa＋HOCH2CH2OH 解析：乙烯和溴发生加成反应生成A(CH2BrCH2Br)，A和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成B(HOCH2CH2OH)，B被氧气氧化生成C(OHCCHO)，C被氧气氧化生成D(HOOCCOOH)，B和D发生酯化反应生成E，E是环状酯，则E为乙二酸乙二酯；A和氢氧化钠的乙醇溶液发生消去反应生成F(HC≡CH)，F和氯化氢发生加成反应生成G(氯乙烯)，氯乙烯发生加聚反应生成H(聚氯乙烯)。 22．(1)O==C==O (2)ACD (3)＋2H2O (4) (5) 解析：苯和CH3C≡CH发生加成反应生成A，A又被氧气氧化生成B，B与X发生聚合反应生成C，由B、C的结构简式可以推测X为CO2，C在NaOH、加热条件下水解生成D，D再进一步氧化生成E，由信息反应可知F与CH3CHO先加成后消去生成G。 (1)通过以上分析知，X的结构式为O==C==O。 (2)由C→D的反应可知，另一种生成物为Na2CO3，根据原子守恒可知，1 mol C能与2n mol NaOH反应，故A正确；(C10H10O3)n是高分子C的化学式，C10H10O3是其链节的化学式，故B错误；高分子C是B与X发生加聚反应的产物，故C正确；酸性条件下高分子材料C可降解生成二氧化碳气体，所以有气泡产生，故D正确。 (3)由E的结构简式及含3个六元环的化合物的分子式(C18H16O4)可知，2分子E可以发生酯化反应生成含有3个六元环的化合物。 (4)a.遇FeCl3溶液显色，说明含有酚羟基；b.能与Br2按1∶2发生加成反应，因除苯环外只有三个碳原子，则说明含有一个碳碳三键；c.苯环上只有两种等效氢，说明为对位结构；则符合条件的G的同分异构体为、。 23．(1)　 (2)①③⑤ (3)＋2NaBr＋2H2O (4)　 (5)取代 ＋2NaOH (6)碳溴键　羟基 24．(1)2－甲基－2－溴丙烷　醛基 (2)氧化反应　酯化反应(或取代反应) (3)Br2/FeBr3 (4)　 n＋(n－1)H2O (5)7　 (6) 解析：根据G的结构简式可知，A的结构简式为CH2==C(CH3)2，A发生加成反应生成的B为(CH3)3CBr，B发生信息中的反应生成的C为(CH3)3CMgBr，D为，D和液溴发生苯环上的取代反应生成的E为，E发生氧化反应生成的F为；根据信息中第一步以及第二步中与二氧化碳的反应，由G可推知H为，结合J的分子式，可知H脱去1分子水形成J，而J是一种环酯，则J为。 (1)根据G的结构简式可知，A的结构简式为CH2==C(CH3)2，A发生加成反应生成的B为(CH3)3CBr，B的名称为2­甲基­2­溴丙烷，由以上分析可知F为，其中含氧官能团名称为醛基。 (2)E中甲基转化为醛基生成F，属于氧化反应，H中羧基和羟基转化为酯基生成J，属于酯化反应或取代反应。 (3)由D到E发生苯环上的一溴取代反应，试剂a为Br2/FeBr3。 (4)J 是一种环酯，根据H的结构简式及J的化学式C12H14O2可知H发生分子内酯化反应脱去1分子水生成J，J为，H()在一定条件下还能生成高分子化合物K，K为，化学方程式为＋(n－1)H2O。 (5)M组成比F()多1个CH2 基团，M 的分子式为 C8H7BrO，M 的同分异构体满足条件：①能发生银镜反应，说明含有醛基；②含有苯环；③不含甲基，可以有1个取代基为—CHBrCHO，可以有两个取代基为—CH2Br、—CHO，或者—CH2CHO、—Br，均有邻、间、对3种，故满足上述条件的M的同分异构体共有1＋2×3＝7种。 (6)由与乙醛反应得到，苯与溴发生取代反应得到溴苯，溴苯再与Mg/乙醚作用得到，合成路线流程图为。 25．(1)碳碳双键、酯基　 (2) (3)保护酚羟基，使之不被氧化 解析：根据逆合成分析 法可确定C为进而确定B为最后确定A为。 (4)可采用逆向分析法： 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$