专题12 有机合成的方法与途径-【压轴题】2024-2025学年高二化学同步培优训练（鲁科版2019选择性必修3）

专题12 有机合成的方法与途径 一、有机合成的主要任务 1.构建碳骨架 构建碳骨架包括碳链的增长、缩短与成环等 (1)碳链的增长：在有机化学反应中，通过引入新的碳原子或碳链，使原有化合物的碳骨架变长的过程。 ①烯或炔与HCN的加成： 。 ②醛或酮与HCN的加成：。 ③羟醛缩合反应：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，进而发生消去反应。 +H2O。 (2)碳链的缩短：通过化学反应将有机分子中的碳链长度减少的过程。 ①烯烃的氧化：+ 。 ②炔烃的氧化： 。 ③芳香烃的氧化：。 (3)碳链成环：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的烯烃，如1,3-丁二烯)与含碳碳双键的化合物在一定条件下发生第尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder reaction)，得到环加成产物，构建了环状碳骨架。 +。 2. 官能团的引入、转化、保护和消除 (1)官能团的引入：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羟基的引入：引入－OH生成醇的反应有烯与H2O加成， ，酯水解， 等。 ⅰ.烯烃与水加成：CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。 ⅱ.醛、酮与H2加成：CH3CHO+H2 CH3CH2OH。 ⅲ.醛、酮与HCN加成：+HCN。 ⅳ.羟醛缩合：+H－CH2CHO ⅴ.卤代烃的水解：+NaOH+NaBr 。 ⅵ.酯的水解：+H2OCH3COOH+C2H5OH ⅶ.酚钠与酸反应：+H2O+CO2+NaHCO3。 ②碳碳双键的引入：引入的反应有醇与卤代烃的 反应等。 ⅰ.醇的消去：CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O。 ⅱ.卤代烃的消去：CH3CH2Br+NaOH CH2=CH2↑+NaBr+H2O 。 ⅲ.邻二卤代烃的消去：+Zn CH2=CH2↑+ZnCl2。 ⅳ.炔烃与H2的加成：CH≡CH+H2 CH2=CH2。 ③卤素原子的引入：通过加成、取代引入卤原子 ⅰ.与HX的加成：CH2＝CH2+HBrCH3CH2Br CH≡CH+HBrCH2＝CHBr。 ⅱ.与X2的加成：CH2＝CH2+X2、CH≡CH+X2。 ⅲ.烷烃、芳香烃的取代反应：CH4+Cl2CH3Cl+HCl、+Br2。 ⅳ.烯烃、羧酸的α-H取代 CH3－CH=CH2+Cl2+HCl。 RCH2COOH+Cl2+HCl。 ⅴ.醇与卤代烃的取代：CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O。 ④羧基的引入：通过烯或醛的氧化，腈的水解引入羧基 ⅰ.烯的氧化：RCH2CH＝CH2RCH2COOH+CO2↑。 ⅱ.腈的水解：CH3CH2CN CH3CH2COOH。 ⅲ.醛的氧化：2RCHO+O22RCOOH。 ⑤羰基的引入：通过烯的氧化和叔醇的催化氧化引入羰基 ⅰ.烯的氧化：CO2↑+。 ⅱ.叔醇的催化氧化：+O22+2H2O (2)官能团的转化：官能团的转化在有机合成中极为常见，可以通过取代、消去、加成、氧化、还原等反应来实现。常用方法有以下三种： ①官能团的种类转化：利用官能团的衍生关系进行转化。 ②官能团的数目转化：通过某种化学途径增加官能团的个数。 如：CH3CH2OHCH2CH2Cl－CH2－CH2－ClHOCH2－CH2OH。 ③官能团的位置转化：通过不同的反应，改变官能团的位置。 如：CH3CH2CH2ClCH3CHCH2。 (3)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醇羟基的保护：有机合成时，有时在引入某一个官能团时容易对醇羟基造成破坏，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醇羟基通过恰当的方法保护起来，从而达到有机合成的目的。 如－OH保护过程： ②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转变为－ONa保护起来，待氧化其他基团后再酸化将其还原为－OH。 ③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，待氧化其他基团后再利用消去反应将其转变为碳碳双键。 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和恢复；过程可简单表示如下： +Br2+Zn+ZnBr2 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.醛基的转化：R－CH2－OH; ⅱ.醛基的复原：R－CH2－OHR－CHO。 ⑤氨基（－NH2）的保护：氨基可被强氧化剂氧化，为避免在反应过程中受到影响，有机合成过程中需要对其进行保护。 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。 (3)官能团的消除：官能团消除是指在有机化学反应中，通过特定方法将分子中的官能团（如羟基、双键、醛基等）去除的过程。 ①碳碳双键或碳碳三键的消除：通过加成反应可以消除或。 如：CH2CH2+H2CH3CH3。 ②羟基的消除：通过消去反应或氧化反应或酯化反应可消除－OH。 如：CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O; 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O; CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。 ③醛基的消除：通过氧化反应或加成反应可消除－CHO。 如：2CH3CHO+O22CH3COOH; CH3CHO+H2CH3CH2OH。 ④卤原子的消除：通过消去反应或水解反应可消除卤素原子。 如：CH3CH2Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O; CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。 ⑤酯基的消除：通过水解反应消除酯基。 如：CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH。 二、有机合成路线的设计与实施 1.有机合成路线的设计方法 (1)正合成分析法：从原料出发设计合成路线的方法步骤。 基础原料通过有机反应形成一段碳链或连上一个官能团，合成第一个 ；在此基础上,利用中间体的官能团，加上辅助原料，进行第二步反应，合成出第二个 ……经过多步反应，最后得到具有特定结构和功能的目标化合物。 示例：乙烯合成乙酸的合成路线为 。 (2)逆合成分析法：从目标化合物出发逆合成分析法的基本思路。 基本思路是在目标化合物的适当位置断开相应的 ，目的是使得到的较小片段所对应的 经过反应可以得到目标化合物；接下来继续断开中间体适当位置的 ，使其可以从更上一步的中间体反应得来；依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和合成路线。可以用符号“”表示逆推过程，用箭头“→”表示每一步转化反应。 示例：乙烯合成乙二酸二乙酯的合成路线逆向合成图(用“”表示逆推过程) 可以得出正向合成路线图： 2.常见的有机合成路线模型 (1)一元合成路线。 R－CH＝CH2R－CH2－CH2XR－CH2－CH2OHR－CH2－CHO R－CH2－COOH酯 (2)二元合成路线。 CH2＝CH2CH2X－CH2XHOH2C－CH2OHOHC－CHOHOOC—COOH链酯、环酯、聚酯 (3)芳香族化合物合成路线。 ① ② 芳香酯 3.设计合成路线的基本原则 (1)步骤较少，副反应少，反应产率高。 (2)原料、溶剂和催化剂尽可能价廉易得、低毒。 (3)反应条件温和，操作简便，产物易于分离提纯。 (4)污染排放少。 (5)在进行有机合成时，要贯彻“绿色化学”理念等。 【例1】（23-24高二下·山西大同·阶段练习）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 【例2】（23-24高二下·全国·期末）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．甲苯在光照条件下与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．将转化为的合理方法是与足量的NaOH溶液共热后，再加入足量稀H2SO4 【例3】（24-25高二下·山东·期中）有机化合物F是一种重要的有机合成中间体，其合成路线如图所示： 已知：①R－CH＝CH2R－CH2CH2OH ②通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。 请回答下列问题： (1)A→B的反应条件为 ，B的名称为 (系统命名法)。 (2)C→D的化学方程式为 。 (3)X→Y的化学方程式为 ，反应类型为 。 (4)Z的结构简式为 。 (5)化合物W的相对分子质量比X大14，其同分异构体中满足以下条件的共有 种。 ①结构中含有苯环    ②遇FeCl3溶液不发生显色反应   ③能与钠反应放出氢气 【例4】（24-25高三上·海南海口·阶段练习）非天然氨基酸是一种重要的药物中间体，其合成路线之一如下： (1)的化学名称为 。 (2)的反应类型为 。 (3)D中手性碳原子数目为 。 (4)中碱性官能团名称为，E转化为的反应方程式为 。 (5)写出一种同时满足下列条件的的同分异构体的结构简式 。 ①含苯环且苯环有三个取代基；②红外光谱显示含氧官能团只有和； ③核磁共振氢谱显示有6组峰，峰面积比为4︰2︰2︰2︰2︰1。 (6)参照上述合成路线，设计以甲苯为主要原料制备的合成路线 。(其他无机试剂任选)。 1．下列反应能使前者碳链缩短的是 A．乙醛发生自身羟醛缩合反应 B．乙苯和酸性KMnO4溶液反应 C．乙醛和银氨溶液反应 D．乙烯和HCN发生加成反应 2．已知：，如果要合成所用的原始原料可以是 A．2，3-二甲基-1，3-戊二烯和乙炔 B．2-甲基-1，3-戊二烯和2-丁炔 C．2，3-二甲基-1，3-丁二烯和丙炔 D．1，3-戊二烯和2-丁炔 3．卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格氏试剂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     已知： A．丙酮和一氯甲烷 B．甲醛和1-溴丙烷 C．乙醛和氯乙烷 D．甲醛和2-溴丙烷 4．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 5．功能高分子P的合成路线如下。 已知：RCHO+R′CH2CHO+H2O(R、R′表示烃基或氢) 下列说法正确的是 A．H中含有碳碳双键 B．F的结构简式为CH3CH=CHCHO C．C→D为消去反应 D．仅用蒸馏水不能区分A和E 6．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 7．若在有机物中引入羟基，下列反应不能实现的是 A．加成反应 B．取代反应 C．消去反应 D．还原反应 8．由氯乙烷制取乙二醇的过程中，依次发生反应的反应类型可能为 A．取代反应、加成反应、水解反应 B．消去反应、加成反应、水解反应 C．水解反应、消去反应、加成反应 D．消去反应、水解反应、取代反应 9．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 10．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 11．化合物I是一种重要的谷物田除草剂，其两条合成路线如下。 已知：I．RNO2RNH2 (R表示烃基)； II．。 回答下列问题： (1)A→B的反应试剂和条件是 ；C的结构简式是 。 (2)D→F的反应类型为 。 (3)F在“①条件甲”时反应的化学方程式为 。 (4)“试剂X”中官能团的名称是 。 (5)E的同分异构体中，含六元碳环，核磁共振氢谱中有5组峰，峰面积之比为的有机物的结构简式是 。 (6)H的一种合成路线设计如下： 的结构简式分别是 、 。 12．下列不符合绿色化学理念的是 A．尽可能减少生产过程中的能量消耗 B．尽可能使用无毒无害的原材料 C．治理产生的污染优于防治污染的产生 D．尽可能采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线 13．以乙烯为原料生产环氧乙烷。其经典方法是氯代乙醇法，它包括两步反应： ①，②ClCH2CH2OH+HCl+Ca(OH)2+2H2O+CaCl2，现代方法中石油化工采用银作催化剂，一步完成，其反应的化学方程式为：2CH2＝CH2+O2 2。比较上述两种方法，下列说法不正确的是 A．现代方法原子利用率更高 B．经典方法更易腐蚀设备 C．经典方法生产成本更高 D．两种方法中都运用了加成、取代反应原理 14．合成腈纶的单体是丙烯腈，它可由以下两种方法制备： 方法一：CaCO3→CaOCaC2CHCHCH2＝CH－CN 方法二：CH2＝CH－CH3+NH3+3/2O2 CH2＝CH－CN+3H2O 对以上两种途径有如下分析：①方法二比方法一能源消耗低，成本低；②方法二比方法一工艺简单；③方法二比方法一降低了使用有气体的毒性，减少了污染；④方法二原子利用率为100% 其中正确的分析有几个 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 15． “绿色化学”的核心是反应过程的绿色化，即要求原料物质中的所有原子完全被利用且全部转入期望的产品中，下列过程不符合这一思想的是 A．甲烷与氯气反应制氯仿： B．丙烯合成聚丙烯： C．甲烷、CO合成乙酸乙酯： D．烯烃与水煤气发生的反应： 16．由转变成，需经过下列哪种合成途径 A．消去→加成→消去 B．加成→消去→消去 C．加成→消去→加成 D．取代→消去加成 17．在一次有机化学课堂小组讨论中，某同学设计了下列合成路线，你认为不可行的是 A．用氯苯合成环己烯： B．用甲苯合成苯甲醇： C．用乙烯合成乙酸： D．用乙烯合成乙二醇：CH2＝CH2CH3CH3ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH 18．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HNO3/浓H2SO4/△ 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 19．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，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 20．生活因有机而多姿多彩，化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体，制取N的部分流程如下。 下列说法错误的是 A．从M到Q的反应为取代反应 B．P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 C．Q分子中所有原子可能在同一平面 D．1molN最多可与3molNaOH反应 21．化合物Z的部分合成路线如图：下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是 A．Z中含有4种官能团 B．设计X→Y步骤的目的是为了保护酚羟基 C．X与足量H2反应后，产物分子中有4个手性碳原子 D．Z与C2H518OH发生酯化反应，示踪原子18O在产物水中 22．已知，则有机物可以由下列哪组物质反应生成 A．①④ B．①③ C．②③ D．②④ 23．已知。现有A、B、C、D、E、F六种有机物有如下转化关系，其中A的分子式为C4H8O3。下列判断正确的是 A．有机物A结构可能有四种 B．反应①属于氧化反应 C．有机物B、D的最简式相同 D．有机物E是交警检测酒驾的重要物证 24．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 25． 1912年，法国化学家格利雅（Victor Grignard）因发展了有机镁试剂（也称为格式试剂，简写为RMgX）及其在有机合成中的应用而获得了诺贝尔化学奖。其反应机理是带有负电性的烃基与带有正电性的基团结合，从而发生取代或者加成反应，下列反应有机产物不合理的是（    ） A．RMgBr+H2O→ROH B．RMgBr+R’Br→R－R’ C．RMgBr+CO2RCOOH D．RMgBr+RCH2CH2OH 26．已知烯烃复分解反应可表示如下： 下列化合物经过烯烃复分解反应可以生成的是 A． B． C． D． 27． Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下发生的偶联反应，例如：2R－C≡C－HR－C≡C－C≡C－R＋H2     下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线： 请回答下列问题： (1)B的结构简式为 ，D的化学名称为 。 (2)写出步骤②反应的化学方程式： 。 (3)E的结构简式为 。1 mol E理论上最大消耗氢气 mol。 (4)芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有2种不同化学环境的氢原子，数目比为3︰1，符合条件的F有 种。 28．化合物Z是合成麻醉剂的重要中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X与足量氢气加成所得产物中含有1个手性碳 B．Y不存在顺反异构体 C．Z在醇溶液中加热可发生消去反应 D．X、Y、Z均能使酸性溶液褪色 29．由化合物K、L和P合成药物中间体Q，转化关系如下图。 已知：生成Q时，M与HCONH2中均有N－H键断裂。 下列说法不正确的是 A．K不存在顺反异构 B．L的化学式为N2H4 C．K→M和M→Q的过程中，均涉及－CN上的加成反应 D．若K中的全部N原子用15N标记，生成的Q的结构简式应为 30．拉贝洛尔可用于治疗各种类型高血压，其结构如图。下列关于该有机物说法错误的是 A．分子式为C19H24N2O3 B．含有两个手性碳原子 C．苯环上的一氯代物有6种 D．可与NaHCO3反应放出CO2 31．某聚酯纤维结构如图所示，下列说法正确的是 A．由单体合成该聚酯纤维的反应属于加聚反应 B．该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇 C．该聚酯纤维不能水解 D．该聚酯纤维含有亲水基羟基，在水中溶解度较大 32．某高分子化合物R的结构简式如图，下列有关R的说法正确的是 A．R的一种单体的分子式可能为C9H10O2 B．R完全水解后生成物均为小分子有机物 C．化合物R在空间上不存在对映异构 D．可以通过加聚反应和缩聚反应合成R 33．以玉米淀粉为原料可以制备乙醇、乙二醇等多种物质，转化路线如下(部分反应条件已略去)。F的产量可以用来衡量一个国家石油化工的发展水平。 (1)A是不能再水解的糖，A的分子式是 。 (2)G与试剂a反应的化学方程式为 。 (3)B与E可生成有香味的物质，化学方程式是 。 (4)检验D中官能团的化学实验方法是 ，写出有关反应的化学方程式 。 (5)在一定条件下，HOCH2CH2OH与对苯二甲酸()可发生聚合反应生产涤纶，化学方程式是 。 (6)F能与1，3-丁二烯以物质的量之比1︰1发生加成反应，生成六元环状化合物K，K的结构简式是 。 34．聚乙烯醇滴眼液可治疗眼部干涩等，主要成分是  ，某同学设计其合成路线如下： (1)①的化学方程式是 。 (2)试剂a是 。 (3)②的反应类型是 。 (4)乙酸乙烯酯有多种同分异构体，其中能与NaHCO3溶液反应放出气体的有(不考虑立体异构)：CH2＝CH－CH2－COOH、 、 (填结构简式)。 (5)③的化学方程式是 。 试卷第18页，共18页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 有机合成的方法与途径 一、有机合成的主要任务 1.构建碳骨架 构建碳骨架包括碳链的增长、缩短与成环等 (1)碳链的增长：在有机化学反应中，通过引入新的碳原子或碳链，使原有化合物的碳骨架变长的过程。 ①烯或炔与HCN的加成：CH2＝CH－CNCH2＝CH－COOH。 ②醛或酮与HCN的加成：。 ③羟醛缩合反应：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，进而发生消去反应。 +H2O。 (2)碳链的缩短：通过化学反应将有机分子中的碳链长度减少的过程。 ①烯烃的氧化：+RCOOH。 ②炔烃的氧化：RCOOH。 ③芳香烃的氧化：。 (3)碳链成环：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的烯烃，如1,3-丁二烯)与含碳碳双键的化合物在一定条件下发生第尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder reaction)，得到环加成产物，构建了环状碳骨架。 +。 2. 官能团的引入、转化、保护和消除 (1)官能团的引入：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羟基的引入：引入－OH生成醇的反应有烯与H2O加成，卤代烃水解，酯水解，酮、醛与H2加成等。 ⅰ.烯烃与水加成：CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。 ⅱ.醛、酮与H2加成：CH3CHO+H2 CH3CH2OH。 ⅲ.醛、酮与HCN加成：+HCN。 ⅳ.羟醛缩合：+H－CH2CHO ⅴ.卤代烃的水解：+NaOH+NaBr 。 ⅵ.酯的水解：+H2OCH3COOH+C2H5OH ⅶ.酚钠与酸反应：+H2O+CO2+NaHCO3。 ②碳碳双键的引入：引入的反应有醇与卤代烃的消去反应等。 ⅰ.醇的消去：CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O。 ⅱ.卤代烃的消去：CH3CH2Br+NaOH CH2=CH2↑+NaBr+H2O 。 ⅲ.邻二卤代烃的消去：+Zn CH2=CH2↑+ZnCl2。 ⅳ.炔烃与H2的加成：CH≡CH+H2 CH2=CH2。 ③卤素原子的引入：通过加成、取代引入卤原子 ⅰ.与HX的加成：CH2＝CH2+HBrCH3CH2Br CH≡CH+HBrCH2＝CHBr。 ⅱ.与X2的加成：CH2＝CH2+X2、CH≡CH+X2。 ⅲ.烷烃、芳香烃的取代反应：CH4+Cl2CH3Cl+HCl、+Br2。 ⅳ.烯烃、羧酸的α-H取代 CH3－CH=CH2+Cl2+HCl。 RCH2COOH+Cl2+HCl。 ⅴ.醇与卤代烃的取代：CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O。 ④羧基的引入：通过烯或醛的氧化，腈的水解引入羧基 ⅰ.烯的氧化：RCH2CH＝CH2RCH2COOH+CO2↑。 ⅱ.腈的水解：CH3CH2CN CH3CH2COOH。 ⅲ.醛的氧化：2RCHO+O22RCOOH。 ⑤羰基的引入：通过烯的氧化和叔醇的催化氧化引入羰基 ⅰ.烯的氧化：CO2↑+。 ⅱ.叔醇的催化氧化：+O22+2H2O (2)官能团的转化：官能团的转化在有机合成中极为常见，可以通过取代、消去、加成、氧化、还原等反应来实现。常用方法有以下三种： ①官能团的种类转化：利用官能团的衍生关系进行转化。 ②官能团的数目转化：通过某种化学途径增加官能团的个数。 如：CH3CH2OHCH2CH2Cl－CH2－CH2－ClHOCH2－CH2OH。 ③官能团的位置转化：通过不同的反应，改变官能团的位置。 如：CH3CH2CH2ClCH3CHCH2。 (3)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醇羟基的保护：有机合成时，有时在引入某一个官能团时容易对醇羟基造成破坏，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醇羟基通过恰当的方法保护起来，从而达到有机合成的目的。 如－OH保护过程： ②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转变为－ONa保护起来，待氧化其他基团后再酸化将其还原为－OH。 ③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，待氧化其他基团后再利用消去反应将其转变为碳碳双键。 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和恢复；过程可简单表示如下： +Br2+Zn+ZnBr2 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.醛基的转化：R－CH2－OH; ⅱ.醛基的复原：R－CH2－OHR－CHO。 ⑤氨基（－NH2）的保护：氨基可被强氧化剂氧化，为避免在反应过程中受到影响，有机合成过程中需要对其进行保护。 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。 (3)官能团的消除：官能团消除是指在有机化学反应中，通过特定方法将分子中的官能团（如羟基、双键、醛基等）去除的过程。 ①碳碳双键或碳碳三键的消除：通过加成反应可以消除或。 如：CH2CH2+H2CH3CH3。 ②羟基的消除：通过消去反应或氧化反应或酯化反应可消除－OH。 如：CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O; 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O; CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。 ③醛基的消除：通过氧化反应或加成反应可消除－CHO。 如：2CH3CHO+O22CH3COOH; CH3CHO+H2CH3CH2OH。 ④卤原子的消除：通过消去反应或水解反应可消除卤素原子。 如：CH3CH2Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O; CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。 ⑤酯基的消除：通过水解反应消除酯基。 如：CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH。 二、有机合成路线的设计与实施 1.有机合成路线的设计方法 (1)正合成分析法：从原料出发设计合成路线的方法步骤。 基础原料通过有机反应形成一段碳链或连上一个官能团，合成第一个中间体；在此基础上,利用中间体的官能团，加上辅助原料，进行第二步反应，合成出第二个中间体……经过多步反应，最后得到具有特定结构和功能的目标化合物。 示例：乙烯合成乙酸的合成路线为乙烯乙醇乙醛乙酸(或乙烯乙醇乙酸)。 (2)逆合成分析法：从目标化合物出发逆合成分析法的基本思路。 基本思路是在目标化合物的适当位置断开相应的化学键，目的是使得到的较小片段所对应的中间体经过反应可以得到目标化合物；接下来继续断开中间体适当位置的化学键，使其可以从更上一步的中间体反应得来；依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和合成路线。可以用符号“”表示逆推过程，用箭头“→”表示每一步转化反应。 示例：乙烯合成乙二酸二乙酯的合成路线逆向合成图(用“”表示逆推过程) 可以得出正向合成路线图： 2.常见的有机合成路线模型 (1)一元合成路线。 R－CH＝CH2R－CH2－CH2XR－CH2－CH2OHR－CH2－CHO R－CH2－COOH酯 (2)二元合成路线。 CH2＝CH2CH2X－CH2XHOH2C－CH2OHOHC－CHOHOOC—COOH链酯、环酯、聚酯 (3)芳香族化合物合成路线。 ① ② 芳香酯 3.设计合成路线的基本原则 (1)步骤较少，副反应少，反应产率高。 (2)原料、溶剂和催化剂尽可能价廉易得、低毒。 (3)反应条件温和，操作简便，产物易于分离提纯。 (4)污染排放少。 (5)在进行有机合成时，要贯彻“绿色化学”理念等。 【例1】（23-24高二下·山西大同·阶段练习）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 【详解】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 故答案选D 【例2】（23-24高二下·全国·期末）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．甲苯在光照条件下与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．将转化为的合理方法是与足量的NaOH溶液共热后，再加入足量稀H2SO4 【答案】B 【详解】A．甲苯在光照条件下与Cl2反应，主反应为甲基上引入氯原子，故A错误； B．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； C．碳碳双键、羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能得到CH2=CH—COOH，故C错误； D．原料与足量NaOH溶液反应后，加入足量稀硫酸生成邻羟基苯甲酸，得不到目标产物，故D错误； 故答案选B。 【例3】（24-25高二下·山东·期中）有机化合物F是一种重要的有机合成中间体，其合成路线如图所示： 已知：①R－CH＝CH2R－CH2CH2OH ②通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。 请回答下列问题： (1)A→B的反应条件为 ，B的名称为 (系统命名法)。 (2)C→D的化学方程式为 。 (3)X→Y的化学方程式为 ，反应类型为 。 (4)Z的结构简式为 。 (5)化合物W的相对分子质量比X大14，其同分异构体中满足以下条件的共有 种。 ①结构中含有苯环    ②遇FeCl3溶液不发生显色反应   ③能与钠反应放出氢气 【答案】(1) 浓硫酸、加热 2-甲基丙烯(或者2-甲基-1-丙烯) (2)2(CH3)2CHCH2OH+O22(CH3)2CHCHO+2H2O (3) +2Cl22HCl+ 取代反应 (4) (5)5 【分析】根据正逆推结合的方式分析合成路线：由已知①可知，由此可知B中含有碳碳双键，结合C的结构简式，可知B的结构简式为：(CH3)2C＝CH2。对比A和B的分子式，可知A→B的反应类型为醇的消去反应。由C→D的反应条件及分子式的变化，可知C→D为醇被氧化为醛的过程。D的结构简式为：(CH3)2CHCHO；D→E为醛被氧化为羧酸的过程。根据E和F的结构简式，可知E和Z发生酯化反应，Z的结构简式为，由Y的分子式及Y→Z的反应条件，结合已知②，可知Y发生卤代烃的消去反应生成Z，Y的结构简式为，则X→Y为苯环侧链上的取代反应，X的结构简式为：。 【详解】（1）由分析可知，A在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成B，B的结构简式为：(CH3)2C＝CH2，根据系统命名法，可命名为2-甲基-1-丙烯或2-甲基丙烯。答案为：浓硫酸、加热；2-甲基丙烯(或者2-甲基-1-丙烯)； （2）C→D为醇在Cu、加热条件下被O2氧化为醛的过程，反应的化学方程式为：2(CH3)2CHCH2OH+O22(CH3)2CHCHO+2H2O； 答案为：2(CH3)2CHCH2OH+O22(CH3)2CHCHO+2H2O； （3）根据分析，可知X→Y是苯环侧链烷基与Cl2发生取代反应，反应方程式为：+2Cl22HCl+。答案为：+2Cl22HCl+；取代反应； （4）由分析可知，Z的结构简式为：；答案为：； （5）根据化合物W的相对分子质量比X大14，可知化合物W的分子式为C8H10O。根据条件②可知，W中不含酚羟基，根据条件③可知，W中含有醇羟基。故化合物W中含有1个苯环、1个醇羟基、2个饱和碳原子，则满足条件的化合物W的同分异构体有：、、、、，共5种结构；答案为：5。 【例4】（24-25高三上·海南海口·阶段练习）非天然氨基酸是一种重要的药物中间体，其合成路线之一如下： (1)的化学名称为 。 (2)的反应类型为 。 (3)D中手性碳原子数目为 。 (4)中碱性官能团名称为，E转化为的反应方程式为 。 (5)写出一种同时满足下列条件的的同分异构体的结构简式 。 ①含苯环且苯环有三个取代基；②红外光谱显示含氧官能团只有和； ③核磁共振氢谱显示有6组峰，峰面积比为4︰2︰2︰2︰2︰1。 (6)参照上述合成路线，设计以甲苯为主要原料制备的合成路线 。(其他无机试剂任选)。 【答案】(1)苯甲醛 (2)加成反应 (3)3 (4)氨基    (5)或 (6) 【分析】A发生加成反应，然后碱化生成B，B和C发生加成反应生成D，结合D的结构，C为，D先加碱加热发生消去反应，然后酸化生成E，E发生加成反应和还原反应生成AHPA，据此解答。 【详解】（1）根据分析，可知C的化学名称为苯甲醛，答案：苯甲醛； （2）根据分析，结合B和C结构式可知，B中醛基中碳氧双键断开，和C发生加成反应生成D，B→D的反应类型为为加成反应，答案：加成反应； （3）手性碳原子即成四个键，且所连基团不同，D的结构式 ，其中手性碳原子为红色碳，数目为3，答案：3； （4）AHPA中碱性官能团名称为氨基，E转化为AHPA的反应方程式为，答案：氨基；； （5）同时满足下列条件①含苯环且苯环有三个取代基，确定苯环的存在，且含有三个支链；②红外光谱显示含氧官能团只有－OH和－CONH2，确定有2个－OH和1个－CONH2；③核磁共振氢谱显示有6组峰，峰面积比为4︰2︰2︰2︰2︰1，合计6种氢原子，AHPA的同分异构体的结构简式或，答案：或； （6）甲苯发生硝化反应，得到对硝基甲苯，然后被高锰酸钾氧化得到对硝基苯甲酸，对硝基苯甲酸在一定条件下被还原得到对氨基苯甲酸，然后发生缩聚反应得到，甲苯为主要原料制备的合成路线为：，答案： 1．下列反应能使前者碳链缩短的是 A．乙醛发生自身羟醛缩合反应 B．乙苯和酸性KMnO4溶液反应 C．乙醛和银氨溶液反应 D．乙烯和HCN发生加成反应 【答案】B 【详解】A．乙醛发生自身羟醛缩合反应最终生成CH3－CH＝CHCHO，碳链增长，A不符合题意； B．乙苯被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸，碳链缩短，B符合题意； C．乙醛与银氨溶液反应生成乙酸铵，碳原子数不变，碳链长度不变，C不符合题意； D．乙烯和HCN发生加成反应生成CH3CH2CN，碳链增长，D不符合题意； 综上所述，B项正确。 2．已知：，如果要合成所用的原始原料可以是 A．2，3-二甲基-1，3-戊二烯和乙炔 B．2-甲基-1，3-戊二烯和2-丁炔 C．2，3-二甲基-1，3-丁二烯和丙炔 D．1，3-戊二烯和2-丁炔 【答案】C 【详解】由逆向合成分析法可知，合成的方法有：①，两种原料分别是2，3-二甲基-1，3-丁二烯和丙炔；②，两种原料分别为2-甲基-1，3-丁二烯和2-丁炔，C正确； 故答案选C。 3．卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格氏试剂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     已知： A．丙酮和一氯甲烷 B．甲醛和1-溴丙烷 C．乙醛和氯乙烷 D．甲醛和2-溴丙烷 【答案】A 【分析】由信息可知： ，此反应原理为断开C＝O双键；烃基加在碳原子上，－MgX加在O原子上，－MgX遇水后水解得到醇，发生取代反应，即氢原子(－H)取代－MgX ，现要制取(CH3)3C－OH，即要合成2-甲基-2-丙醇，则反应物中碳原子数之和为4。 【详解】A．由丙酮和一氯甲烷为原料反应，可生成产物为2-甲基-2-丙醇，A正确； B．由甲醛和1-溴丙烷为原料反应，可生成丁醇(CH3CH2CH2CH2OH) ，不是丙醇，B错误； C．氯乙烷和乙醛为原料反应，可生成2-丁醇[CH3CH(OH)CH2CH3]，C错误； D．甲醛和2-溴丙烷为原料反应，可生成2-甲基-1-丙醇，D错误； 故答案选A。 4．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。 【详解】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。 5．功能高分子P的合成路线如下。 已知：RCHO+R′CH2CHO+H2O(R、R′表示烃基或氢) 下列说法正确的是 A．H中含有碳碳双键 B．F的结构简式为CH3CH=CHCHO C．C→D为消去反应 D．仅用蒸馏水不能区分A和E 【答案】B 【分析】由高分子P的结构简式可知，D和H两物质分别为、，由反推可知C为，则C→D的反应为卤代烃的水解反应，反推可知B为，则A为；由H的结构简式及F→G的条件可知G为CH3CH＝CHCOOH，则F为CH3CH＝CHCHO，由已知的反应可知E为乙醛，据此解答。 【详解】A．由分析可知，H中没有碳碳双键，故A错误； B．由分析可知，F的结构简式为CH3CH＝CHCHO，故B正确； C．C→D的反应为卤代烃的水解反应，也是取代反应，故C错误； D．A为甲苯，不溶于水，E为乙醛，能跟水以任意比互溶，可以用蒸馏水区分A和E，故D错误； 故答案选B。 6．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 【详解】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； 故答案选B。 7．若在有机物中引入羟基，下列反应不能实现的是 A．加成反应 B．取代反应 C．消去反应 D．还原反应 【答案】C 【详解】A．加成反应可引入－OH，如乙烯与水反应生成乙醇，故A不选； B．取代反应可引入－OH，如－Cl水解生成醇，故B不选； C．消去反应使化合物脱去小分子，可失去－OH，不会引入－OH，故C选； D．还原反应可引入－OH，如－CHO与氢气反应生成醇，故D不选； 故答案选C。 8．由氯乙烷制取乙二醇的过程中，依次发生反应的反应类型可能为 A．取代反应、加成反应、水解反应 B．消去反应、加成反应、水解反应 C．水解反应、消去反应、加成反应 D．消去反应、水解反应、取代反应 【答案】B 【详解】由氯乙烷制取乙二醇，需要先将氯乙烷得到二氯乙烷，再水解得到乙二醇，反应如下：消去反应：CH3CH2Cl+NaOHCH2＝CH2↑+H2O+NaCl； 加成反应：CH2＝CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl； 水解反应：CH2ClCH2Cl+2NaOHCH2OHCH2OH+2NaCl。 故答案选B。 9．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。 【详解】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； 故答案选C。 10．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。 【详解】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； 故答案选A。 11．化合物I是一种重要的谷物田除草剂，其两条合成路线如下。 已知：I．RNO2RNH2 (R表示烃基)； II．。 回答下列问题： (1)A→B的反应试剂和条件是 ；C的结构简式是 。 (2)D→F的反应类型为 。 (3)F在“①条件甲”时反应的化学方程式为 。 (4)“试剂X”中官能团的名称是 。 (5)E的同分异构体中，含六元碳环，核磁共振氢谱中有5组峰，峰面积之比为的有机物的结构简式是 。 (6)H的一种合成路线设计如下： 的结构简式分别是 、 。 【答案】(1) 浓HNO3、浓H2SO4、加热 (2)取代反应 (3)+NaOH＋ (4)氨基 (5) (6) 【分析】由A（C7H4F）、B（C7H3NO2F）化学式间的差异可知A→B是硝化反应，结合F的化学式可知A为，B为，B→C是硝基还原为氨基的过程，C为。由已知II提示知D为，D→F发生取代反应，结合D、F的结构简式和E的分子式，可知E为；结合F、G的结构简式可知F→G是酯基在碱性条件下水解，再酸化得到羧基；结合G、I的结构简式和G→I的反应条件，可知试剂X为苯甲胺(V)。 【详解】（1）由A（C7H4F）、B（C7H3NO2F）化学式间的差异可知A→B是硝化反应，反应试剂和条件是浓HNO3、浓H2SO4、加热。结合已知I知B→C是硝基还原为氨基的过程，故C的结构简式是。 （2）由D（）、F（）化学式并结合E可知D→F是D中羟基H原子被代替，发生取代反应。 （3）F在“①条件甲”时酯基在碱性条件下发生水解，化学方程式为+NaOH＋。 （4）“试剂X”为，官能团名称是氨基。 （5）E的不饱和度为1，其同分异构体中除六元碳环外，还有2个O原子、1个Br原子，核磁共振氢谱中有5组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶4的有机物的结构简式是。 （6）H为（），J→K过程硝基还原为氨基，K→H发生类似D→F的取代反应，由H逆推可知J为，K为。 12．下列不符合绿色化学理念的是 A．尽可能减少生产过程中的能量消耗 B．尽可能使用无毒无害的原材料 C．治理产生的污染优于防治污染的产生 D．尽可能采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线 【答案】C 【详解】A．尽可能减少生产过程中的能量消耗，有助于节约能源，保护环境，符合绿色化学理念，A正确； B．尽可能使用无毒无害的原材料，可减少对环境的污染，符合绿色化学理念，B正确； C．治理产生的污染优于防治污染的产生，并不符合绿色化学的理念，应该是防治污染的产生优于治理产生的污染，C错误； D．尽可能采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线，可减少对环境的污染，符合绿色化学理念，D正确； 故答案选C。 13．以乙烯为原料生产环氧乙烷。其经典方法是氯代乙醇法，它包括两步反应： ①，②ClCH2CH2OH+HCl+Ca(OH)2+2H2O+CaCl2，现代方法中石油化工采用银作催化剂，一步完成，其反应的化学方程式为：2CH2＝CH2+O2 2。比较上述两种方法，下列说法不正确的是 A．现代方法原子利用率更高 B．经典方法更易腐蚀设备 C．经典方法生产成本更高 D．两种方法中都运用了加成、取代反应原理 【答案】D 【详解】A．现代石油化工采用银作催化剂生成环氧乙烷，产物只有一种，原子利用率为100%，经典的生产工艺中，总反应可表示为，产物有、CaCl2、H2O，原子利用率是×100%=25.4%，则现代方法原子利用率更高，故A正确； B．经典方法使用了Cl2，Cl2的氧化性更强，更易与金属反应，则经典方法更易腐蚀设备，故B正确； C．经典方法原子利用于低，原料除了乙烯，还需要Cl2和Ca(OH)2，现代方法只需要乙烯和O2，在银作催化剂下制得，原子利用率为100%，则经典方法生产成本更高，故C正确； D．由题中信息可知，经典方法运用了加成、取代反应原理，现代方法中石油化工采用银作催化剂，一步完成，产物只有一种，只运用了加成反应原理，故D错误； 故答案为D。 14．合成腈纶的单体是丙烯腈，它可由以下两种方法制备： 方法一：CaCO3→CaOCaC2CHCHCH2＝CH－CN 方法二：CH2＝CH－CH3+NH3+3/2O2 CH2＝CH－CN+3H2O 对以上两种途径有如下分析：①方法二比方法一能源消耗低，成本低；②方法二比方法一工艺简单；③方法二比方法一降低了使用有气体的毒性，减少了污染；④方法二原子利用率为100% 其中正确的分析有几个 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】C 【详解】①根据反应原理可知，方法2比方法1反应步骤少，能源消耗低，成本低，故①正确； ②根据反应原理可知，方法2比方法1原料比较丰富，且生成工艺简单，故②正确； ③方法①中使用了有毒的HCN，而方法2比方法1降低了有毒气体的使用，减少了污染，故③正确； ④方法②中，原子利用率小于100%，④错误； 综上所述，答案为C。 15． “绿色化学”的核心是反应过程的绿色化，即要求原料物质中的所有原子完全被利用且全部转入期望的产品中，下列过程不符合这一思想的是 A．甲烷与氯气反应制氯仿： B．丙烯合成聚丙烯： C．甲烷、CO合成乙酸乙酯： D．烯烃与水煤气发生的反应： 【答案】A 【分析】绿色化学是指反应物全部转化为所需要的产物，即转化率为100%。 【详解】A．甲烷与氯气反应制得氯仿的同时还有氯化氢生成，不符合“绿色化学”思想，A错误； B．丙烯合成聚丙烯的反应中，生成物都只有一种，符合绿色化学思想，B正确； C．甲烷、CO合成乙酸乙酯的反应，生成物都只有一种，符合绿色化学思想，C正确； D．烯烃与水煤气发生的反应中，生成物都只有一种，符合绿色化学思想，D正确； 故选A。 16．由转变成，需经过下列哪种合成途径 A．消去→加成→消去 B．加成→消去→消去 C．加成→消去→加成 D．取代→消去加成 【答案】A 【详解】由发生消去反应得，再与H2加成得到，然后发生消去反应得到，发生的合成途径是消去→加成→消去； 故答案选A。 17．在一次有机化学课堂小组讨论中，某同学设计了下列合成路线，你认为不可行的是 A．用氯苯合成环己烯： B．用甲苯合成苯甲醇： C．用乙烯合成乙酸： D．用乙烯合成乙二醇：CH2＝CH2CH3CH3ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH 【答案】D 【详解】A．用氯苯合成环己烯的合成路线为催化剂作用下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的醇溶液中共热发生消去反应生成环己烯，则该同学设计的合成路线可以实现，故A不符合题意； B．用甲苯合成苯甲醇的合成路线为光照条件下甲苯与氯气发生取代反应生成，在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成，则该同学设计的合成路线可以实现，故B不符合题意； C．用乙烯合成乙酸的合成路线为催化剂作用下乙烯与水加热、加压条件下发生加成反应生成乙醇，铜做催化剂作用下乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛，催化剂作用下乙醛氧气共热发生催化氧化反应生成乙酸，则该同学设计的合成路线可以实现，故C不符合题意； D．催化剂作用下乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷，但乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应所得产物有多种，无法控制反应只生成1，2—二氯乙烷，则该同学设计的合成路线不能实现，故D符合题意； 故答案选D。 18．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HNO3/浓H2SO4/△ 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 【详解】A．反应①为甲苯的硝化反应，则反应条件为：浓HNO3/浓H2SO4/△，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； 故答案选B。 19．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，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 【答案】A 【详解】A．由甲苯制取对氨基苯甲酸时，需发生硝化反应引入硝基，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，故先将甲基氧化为羧基，再将硝基还原为氨基，A正确； B．甲基氧化为－COOH，羧基是间位定位取代基，不能得到对氨基苯甲酸，B错误； C．甲苯还原得到环烷烃，最后硝化不能得到氨基，C错误； D．还原硝基得到氨基，氨基具有还原性，再氧化甲基时容易被氧化，得不到对氨基苯甲酸，D错误； 故答案选A。 20．生活因有机而多姿多彩，化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体，制取N的部分流程如下。 下列说法错误的是 A．从M到Q的反应为取代反应 B．P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 C．Q分子中所有原子可能在同一平面 D．1molN最多可与3molNaOH反应 【答案】C 【详解】A．由图可知，M到Q发生的反应为与发生取代反应生成和氯化氢，故A正确； B．P分子中的氨基具有还原性，与浓硝酸和浓硫酸的混酸发生硝化反应时易被氧化，所以P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”防止氨基被氧化，故B正确； C．由结构简式可知，Q分子中氨基氮原子的杂化方式为sp3杂化，—NH2和与该氮直接相连的碳原子的空间构型为三角锥形，则Q分子中所有原子不可能在同一平面，故C错误； D．由结构简式可知，N分子中含有的酰胺基和碳氯键能与氢氧化钠溶液反应，其中1mol碳氯键消耗2mol氢氧化钠，所以1molN最多可与3mol氢氧化钠反应，故D正确； 故答案选C。 21．化合物Z的部分合成路线如图：下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是 A．Z中含有4种官能团 B．设计X→Y步骤的目的是为了保护酚羟基 C．X与足量H2反应后，产物分子中有4个手性碳原子 D．Z与C2H518OH发生酯化反应，示踪原子18O在产物水中 【答案】C 【详解】A．Z中含有羟基、醚键、羧基、碳碳双键、羰基，有5种官能团，故A错误； B．设计X→Y步骤的目的防止-COCH3邻位的酚羟基与CH3CH2OOCCOOCH2CH3发生取代反应，不是保护酚羟基，故B错误； C．X与足量H2反应生成，图中黑球表示的4个碳原子为手性碳原子，故C正确； D．Z与C2H518OH发生酯化反应，醇中氧原子存在于酯中，所以示踪原子18O在产物酯中，故D错误； 故答案选C。 22．已知，则有机物可以由下列哪组物质反应生成 A．①④ B．①③ C．②③ D．②④ 【答案】A 【详解】题干信息中的反应除了生成目标产物只生成水，则可根据C、N原子守恒判断反应物，产物中含有3个氮原子，则其中一个反应物一定含有三个氮原子，因此其中一个反应物为①，产物中有5个碳原子，①中含有3个碳原子，则另一个反应物中含有2个碳原子，则另一种反应物为④，两者反应也符合题干中的反应规律，故答案选A。 23．已知。现有A、B、C、D、E、F六种有机物有如下转化关系，其中A的分子式为C4H8O3。下列判断正确的是 A．有机物A结构可能有四种 B．反应①属于氧化反应 C．有机物B、D的最简式相同 D．有机物E是交警检测酒驾的重要物证 【答案】D 【分析】由B与新制Cu(OH)2反应生成C，再结合A的分子式可推知B为CH3CHO、C为CH3COONa、D为CH3COOH、E为CH3CH2OH；由B的结构简式、题给已知反应，结合A的分子式C4H8O3，可知A为。 【详解】A．A为，只有一种结构，A错误； B．反应①中，CH3CHO发生还原反应生成CH3CH2OH，B错误； C．CH3CHO和CH3COOH的最简式不同，C错误； D．检测酒驾就是检测CH3CH2OH的含量，D正确； 故答案选D。 24．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 【答案】B 【详解】A．合成的原料为和，A项错误； B．合成的原料为和，B项正确； C．中含有2个碳碳双键，合成的原料可以是和CH≡CH，也可以是和，C项错误； D．和发生第尔斯-阿尔德反应也生成，D项错误； 故答案选B。 25． 1912年，法国化学家格利雅（Victor Grignard）因发展了有机镁试剂（也称为格式试剂，简写为RMgX）及其在有机合成中的应用而获得了诺贝尔化学奖。其反应机理是带有负电性的烃基与带有正电性的基团结合，从而发生取代或者加成反应，下列反应有机产物不合理的是（    ） A．RMgBr+H2O→ROH B．RMgBr+RˊBr→R－Rˊ C．RMgBr+CO2RCOOH D．RMgBr+RCH2CH2OH 【答案】A 【分析】根据反应机理是带有负电性的烃基与带有正电性的基团结合分析判断。 【详解】A．RMgBr+H2O→ROH反应中负电性的烃基R-与负电性的-OH结合，不符合上述反应机理，故A错误； B．RMgBr+RˊBr→R－Rˊ反应中负电性的烃基R－与正电性的－Rˊ结合，符合上述反应机理，故B正确； C．RMgBr+CO2RCOOH反应中负电性的烃基R－与正电性的－COOH结合，符合上述反应机理，故C正确； D．RMgBr+RCH2CH2OH反应中负电性的烃基R－与正电性的－CH2CH2OH结合，符合上述反应机理，故D正确； 故答案选A。 26．已知烯烃复分解反应可表示如下： 下列化合物经过烯烃复分解反应可以生成的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】由题中所给信息可知，碳碳双键断裂后形成新的碳碳双键，逐一分析各选项中化合物进行烯烃复分解反应的产物。 【详解】A． 的生成物为 和CH2＝CH2，A选项正确； B． 的生成物为和CH2＝CH－CH3，B选项错误； C．的生成物为和CH2＝CH2，C选项错误； D．的生成物为和CH2＝CH－CH3，D选项错误； 故答案选A。 27． Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下发生的偶联反应，例如：2R－C≡C－HR－C≡C－C≡C－R＋H2     下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线： 请回答下列问题： (1)B的结构简式为 ，D的化学名称为 。 (2)写出步骤②反应的化学方程式： 。 (3)E的结构简式为 。1 mol E理论上最大消耗氢气 mol。 (4)芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有2种不同化学环境的氢原子，数目比为3︰1，符合条件的F有 种。 【答案】(1) 苯乙炔 (2)＋2Cl2＋2HCl (3) 10 (4)5 【分析】由B的分子式C8H10、C的结构简式，可知B和氯气发生取代反应，生成C，则B为；A与氯乙烷发生取代反应生成B，则A为；对比C、D的结构可知，C脱去2分子HCl，同时形成碳碳三键得到D，该反应属于消去反应；D发生信息中的偶联反应生成E为，据此分析作答； 【详解】（1）由分析可知，B的结构简式为；根据D的结构简式可知，其化学名称为苯乙炔； （2）和氯气发生取代反应，生成和氯化氢，化学方程式为：＋2Cl2 ＋2HCl； （3）根据分析可知，E的结构简式为；要使碳碳三键发生加成反应，变为单键，苯环加成生成环己烷，1 mol E理论上最大消耗氢气10mol； （4）芳香族化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种氢原子，数目比为3∶1，符合条件的F有5种，分别为、、、、。 28．化合物Z是合成麻醉剂的重要中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X与足量氢气加成所得产物中含有1个手性碳 B．Y不存在顺反异构体 C．Z在醇溶液中加热可发生消去反应 D．X、Y、Z均能使酸性溶液褪色 【答案】D 【详解】A．连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子，X与足量氢气加成所得产物为，其不存在手性碳原子，故A错误； B．Y的碳碳双键两侧有2个不同的结构，存在顺反异构体，故B错误； C．Z中羟基的β碳有氢，在浓硫酸加热条件下能发生消去反应；NaOH醇溶液中加热是卤代烃的消去反应条件，故C错误； D．X中的醛基、Y中的碳碳双键、Z中的羟基均能使酸性KMnO4溶液褪色，故D正确； 故答案选D。 29．由化合物K、L和P合成药物中间体Q，转化关系如下图。 已知：生成Q时，M与HCONH2中均有N－H键断裂。 下列说法不正确的是 A．K不存在顺反异构 B．L的化学式为N2H4 C．K→M和M→Q的过程中，均涉及－CN上的加成反应 D．若K中的全部N原子用15N标记，生成的Q的结构简式应为 【答案】D 【详解】A．K中碳碳双键左侧的碳原子连了两个相同的基团(－CN)，故没有顺反异构，故A正确； B．K的分子式为C5H4N2O，甲醇分子式为CH4O，M的分子式为C4H4N4，根据原子守恒可知L的化学式为N2H4，故B正确； C．K→M有－NH2对－CN加成，M→Q中，HCONH2断开N－H键对M中－CN发生加成反应，故C正确； D．由已知：生成Q时，M与HCONH2中均有N－H键断裂，则Q中－NH2上的N应为15N，故D错误； 故答案选D。 30．拉贝洛尔可用于治疗各种类型高血压，其结构如图。下列关于该有机物说法错误的是 A．分子式为C19H24N2O3 B．含有两个手性碳原子 C．苯环上的一氯代物有6种 D．可与NaHCO3反应放出CO2 【答案】D 【详解】A．根据结构，分子式为C19H24N2O3，故A正确； B．根据结构，分子中含有两个手性碳原子：，故B正确； C．苯环上氢的化学环境均不相同，苯环上的一氯代物有6种，故C正确； D．分子中不含有羧基，不可与NaHCO3反应放出CO2，故D错误； 故答案为C。 31．某聚酯纤维结构如图所示，下列说法正确的是 A．由单体合成该聚酯纤维的反应属于加聚反应 B．该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇 C．该聚酯纤维不能水解 D．该聚酯纤维含有亲水基羟基，在水中溶解度较大 【答案】B 【详解】A. 由单体合成该聚酯纤维的反应属于缩聚反应，故A错误； B. 根据该聚酯纤维的结构得到该高聚物的单体为对苯二甲酸和乙二醇，故B正确； C. 该聚酯纤维含有酯基，能发生水解，故C错误； D. 该聚酯纤维虽然含有亲水基羟基，但由于含有较多的碳原子，因此在水中溶解度较小，故D错误。 综上所述，答案为B。 32．某高分子化合物R的结构简式如图，下列有关R的说法正确的是 A．R的一种单体的分子式可能为C9H10O2 B．R完全水解后生成物均为小分子有机物 C．化合物R在空间上不存在对映异构 D．可以通过加聚反应和缩聚反应合成R 【答案】D 【详解】A．R单体分子分别是2-甲基丙烯酸，乙二醇和C9H10O3，A选项错误； B．R完全水解，除了小分子有机物外，还有聚-2-甲基丙烯酸聚合物，B选项错误； C．化合物R存在着手性碳原子，故在空间上存在着对映异构，C选项错误； D．根据结构分析可知，R前面的链段是通过烯烃加聚反应得到的，后面的链段则是通过羧基和羟基缩聚制得的，D选项正确； 【点睛】C选项，手性碳原子连接4个不同原子或原子团，具有手性碳原子的物质往往具有旋光性，存在着对映异构。 33．以玉米淀粉为原料可以制备乙醇、乙二醇等多种物质，转化路线如下(部分反应条件已略去)。F的产量可以用来衡量一个国家石油化工的发展水平。 (1)A是不能再水解的糖，A的分子式是 。 (2)G与试剂a反应的化学方程式为 。 (3)B与E可生成有香味的物质，化学方程式是 。 (4)检验D中官能团的化学实验方法是 ，写出有关反应的化学方程式 。 (5)在一定条件下，HOCH2CH2OH与对苯二甲酸()可发生聚合反应生产涤纶，化学方程式是 。 (6)F能与1，3-丁二烯以物质的量之比1︰1发生加成反应，生成六元环状化合物K，K的结构简式是 。 【答案】(1)C6H12O6 (2)CH2(Br)CH2Br+2NaOHCH2(OH)CH2OH+2NaBr (3)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O (4)与新制Cu(OH)2反应加热有砖红色沉淀产生（或与Ag(NH3)2OH 溶液反应加热有银镜产生） CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O；CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O； (5)+nHOCH2CH2OH +(2n－1)H2O (6) 【分析】淀粉水解为葡萄糖，A是葡萄糖；葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇，B是乙醇；乙醇氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸，D是乙醛、E是乙酸；乙醇发生消去反应生成F，F是乙烯；乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，G是1,2-二溴乙烷；G发生水解反应生成乙二醇。 【详解】（1）淀粉水解生成A，A是不能再水解的糖，则A是葡萄糖，分子式是C6H12O6； （2）G是1,2-二溴乙烷，G发生水解反应生成乙二醇，则试剂a是氢氧化钠水溶液，反应的化学方程式为CH2(Br)CH2Br+2NaOHCH2(OH)CH2OH+2NaBr （3）乙醇与乙酸在浓硫酸作用下生成有香味的物质乙酸乙酯，化学方程式是CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O； （4）D是乙醛，醛基能与新制Cu(OH)2反应加热有砖红色沉淀产生（或与Ag(NH3)2OH 溶液反应加热有银镜产生），检验醛基的化学实验方法是加入新制Cu(OH)2反应加热，生成砖红色氧化亚铜沉淀，反应方程式为CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O；或与Ag(NH3)2OH 溶液加热有银镜产生，反应的化学方程式CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。 （5）在一定条件下，HOCH2CH2OH与对苯二甲酸()可发生缩聚反应生成，化学方程式是+nHOCH2CH2OH +(2n－1)H2O （6）F是乙烯，乙烯能与1，3-丁二烯以物质的量之比1︰1发生加成反应，生成六元环状化合物K，K的结构简式是。 34．聚乙烯醇滴眼液可治疗眼部干涩等，主要成分是  ，某同学设计其合成路线如下： (1)①的化学方程式是 。 (2)试剂a是 。 (3)②的反应类型是 。 (4)乙酸乙烯酯有多种同分异构体，其中能与NaHCO3溶液反应放出气体的有(不考虑立体异构)：CH2＝CH－CH2－COOH、 、 (填结构简式)。 (5)③的化学方程式是 。 【答案】(1)CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br (2)氢氧化钠水溶液 (3)加聚反应 (4)CH3CH＝CHCOOH (5) 【分析】反应①为CH2＝CH2与Br2/CCl4发生加成反应生成A，A的结构简式为BrCH2CH2Br，A与试剂a加热反应生成HOCH2CH2OH，试剂a为NaOH水溶液，HOCH2CH2OH与B在浓硫酸、加热条件下反应生成HOCH2CH2OOCCH3，则B的结构简式为CH3COOH，HOCH2CH2OOCCH3在浓硫酸、加热时发生消去反应生成乙酸乙烯酯，乙酸乙烯酯发生加聚反应生成，与CH3OH在催化剂、加热条件下反应生成。 【详解】（1）①为CH2=CH2与Br2/CCl4发生的加成反应，化学方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br。 （2）A与试剂a加热时发生水解反应生成HOCH2CH2OH，则试剂a为NaOH水溶液。 （3）②为乙酸乙烯酯中的碳碳双键发生加聚反应生成，即②的反应类型为加聚反应。 （4）乙酸乙烯酯的分子式为C4H6O2，其同分异构体能与NaHCO3溶液反应放出气体，说明其同分异构体中含羧基，符合题意的同分异构体的结构简式为：CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH、、。 （5）③为与CH3OH在催化剂、加热时发生取代反应生成和CH3COOCH3，反应的化学方程式为。 试卷第36页，共36页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$