上分专题6 有机合成中官能团的引入、消除与保护-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修3（苏教版）

加成（加成反应），二者原理不同，D正确。 4.B 5.B解析：该化合物中只有一个碳碳双键，其中一个双键碳原子连接 的2个原子团都是甲基，因此不存在顺反异构，A说法正确；1mol该 化合物中含有1mol碳碳双键，能与1 mol Br2.发生加成反应，该化合 物中含有酚羟基，邻位上有H,能与1 mol Br2发生取代反应，该化合 物中含有醛基，醛基能与Br2发生氧化反应，因此1molX与足量溴 水反应，消耗Br的物质的量大于2mol,B说法错误：含氧官能团是 酚羟基、醛基、酮羰基、醚键，C说法正确；X中含有酚羟基，与氯化铁 溶液发生显色反应，D说法正确。 6.B解析：该有机化合物不含苯环，不含酚羟基，不能与FCl3溶液发 生显色反应，A项错误；该有机化合物含碳碳双键、羟基，能发生加 成、消去、取代反应，还能发生催化氧化反应等，B项正确：该分子碳 碳双键与Br,的CCl4溶液发生加成反应后，手性碳原子增加1个，C 项错误；该有机化合物含有羟基、醚键2种含氧官能团，D项错误。 7.D &.C解析：1mol公入g(分子式为C,H,0C)含有10molg键， A错误：甲含有酚羟基、羰基，能发生氧化反应、还原反应等，但不能 发生消去反应，B错误；乙分子含有多个饱和碳原子，因此所有原子 不可能在同一平面，C正确：丙不能与NaOH溶液发生中和反应，D 错误。 9.D解析：含有的化学键类型为非极性共价键、极性共价键，氢键不 属于化学键，A错误：没有给定外界温度和压强，无法计算0.1mol三 氯蔗糖与足量的金属钠反应生成氢气的体积，B错误；三氯蔗糖的水 溶液中没有游离态的氯离子，滴入适量的AgNO3溶液，一段时间后， 不会观察到有白色物质(AgC1)出现，C错误：该物质中含有碳氯键、 羟基、醚键，氯原子能发生消去反应、水解反应，羟基可发生氧化反 应，D正确。 Br CHO 10.(1)羟基消去(2)0 +NaOH B CHO +NaBr+H2O (4)D Cl2 (5) OHC- -CH=CH2 (6) K-CH, 光照 NaOH水溶液 C/02 △ CHO CH3CHO NaoH/△ ,K〉CH=CHCHO 解析：由合成路线及A的分子式为C,HgO,在Cu作催化剂的条件 CHO CH,OH CHO 下发生催化氧化生成 ,则A为 与 CHO CHO CH3CHO先发生加成反应生成 OH OH 再 发生消去反应生成C;B与E在强碱的环境下还原得到F,根据E 的分子式及B、F的结构简式可知，E为0 0 。(3)C→D 过程中经历了两步反应，i为C与Br2的CCl4溶液发生加成反应生 CHO CHO ,iⅱ为 在碱性条件下发生消去反 Br- 应生成 。(4)H中与苯环相连的碳原子上含有H 选择性必修3·SJ 原子，能被酸性KMnO4氧化，故H能使酸性KMnO4溶液褪色，A项 错误：H中含有苯环、酯基、酮羰基、硝基，故H不易溶于水，B项错 误：H中含有苯环、酯基、酮羰基、硝基，且与苯环相连的碳原子上 含有H原子，能发生取代、加成、还原、氧化反应，但不能发生消去 反应，C项错误；加热条件下，1molH与NaOH溶液充分反应，H水 解生成羧酸，1molH水解得到的产物中含有1mol羧基，则消耗 NaOH的物质的量为1mol,D项正确。(5)C的同分异构体X可发 生银镜反应，说明含有醛基，又与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯 二甲酸，则X的取代基处于苯环的对位，满足条件的X的结构简式 为0HC人CH=CH2。(6)《CH,和C,发生取代 反应生成CH,C1，○)CH,C发生水解反应生成 人CH2OH，《CH20H发生催化氧化反应生成 CHO, C)CH0和CH,CH0发生反应生 成Q〉CH=CHCHO。 上分专题6有机合成中官能团的引入、消除与保护 1.D 2,B解析：NaBH4中H为-1价，因此具有强还原性，A正确；连接四个 不同原子或基团的碳原子为手性碳原子，用“*”标记出手性碳原 子，有 C=N,故有机化合物b分子中含有4 个手性碳原子，B错误；a→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；e为 含有4 个六元环，D正确。 3.B解析：乙烯与氧气转化为环氧乙烷的反应原子利用率为100%， 符合绿色化学思想，A项正确：a为乙烯，所有原子共平面，b中含饱 和碳原子，所有原子不可能在同一平面内，B项错误；1molb和 1molH20反应转化为1molc,因此等物质的量的b和c完全燃烧， 耗氧量相同，C项正确；c→d为醇被氧化生成羧酸，反应类型属于氧 化反应，D项正确。 4,B解析：苯环上引入溴原子，应在溴化铁或铁催化下与液溴发生取 代反应，A错误；一NH,能结合高氯酸给出的氢离子生成阳离子，具 有碱性，氨基可由一NO,通过还原反应（失氧、得氢）转化生成，B正 确：Y分子中存在四面体结构的饱和碳原子，所有原子不能共平面， Y与环氧乙烷不仅相差CH2原子团，还相差氧原子，不互为同系物 C错误；X、M都含有苯环，一定条件下能与氢气加成，D错误。 5.D解析：对甲基苯酚和苯酚都属于酚类，分子式相差1个CH2,属于 同系物：含有酚羟基能被氧化，含有苯环能与氢气发生加成反应而被 还原，A正确：反应(1)发生氧化反应，酚羟基易被氧化，反应(1)的 过程中需要保护酚羟基，B正确；对羟基苯甲酸与足量浓溴水反应生 OH Br Br 成 ,1mol对羟基苯甲酸与足量浓溴水反应，最多消耗 COOH 2 mol Br2.,C正确；尼泊金甲酯分子中单键碳连接3个相同的H原 子，不存在对映异构体，D错误。 6.D解析：W在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大，是因为W含 2个羟基、1个羧基，羟基、羧基均易溶于水，且W能与水分子形成氢 键，Y中酯基、醚键均不溶于水，A错误：物质X含有酚羟基，酚羟基 易被氧化，久置于空气中易变质，B错误；Z中含有酚羟基，只要有Z 生成，就能与FeCl3溶液发生显色反应，所以FeCl3溶液不能检验物质 Y是否完全转化成Z,C错误：W→X是W中羧基、1个酚羟基发生反 黑白题60 应，Y→Z又生成羧基、1个酚羟基，目的是保护羧基和另外一个酚羟 基，D正确。 7.(1)碳氯键乙苯Na0H的水溶液、加热①②⑥ COOH (2)C b (3)CHCH,+NaOH乙壁 △ 一CH=CH2+NaCl+H20 HC-CH, n《CH-CH 一定条件下 (4)CHCHCH,HCCH2CI (5)分别取少量溶液于试管中，向两支试管中分别滴入溴水，如果溶 液分层且橙色在下层，则待测液为乙苯，混合溶液无色的为苯乙烯 CH3 Br2 H2 (6)i.FeBr3 一CH, 一定条件 ⅱ.不正确； Br CH3 CH3 甲苯和氢气发生加成反应生成〔○ 】和溴发生取代反应 时副产物比较多，溴代烃水解生成的醇种类比较多 解析：乙烯和HCl发生加成反应生成的B为CH3CH2Cl,B和苯发生 CHCH 信息中的反应生成的C为 ,C被酸性高锰酸钾溶液氧化 COOH 生成的G为〔 ,C在光照条件下与Cl2发生取代反应生成D, D水解生成 CHCH,,则D为CHCH,F为高分子化 OH Cl 合物，则D发生消去反应生成的E为 CH-CH,F为 COOH HC-CH2 。(2)c的结构简式是 :该反应能发生是因 为侧链受苯环影响易被氧化。(4)D为CHCH,D的同分异 CI 构体同时满足下列要求：①属于芳香族化合物：②核磁共振氢谱有4 组峰，符合条件的结构简式有 CH,cH、 H,c《CH,C。(5)C为《CH,CH,E为 《CH一CH,C能萃取溴水中的溴且溶液分层，E能和溴水发 生加成反应而使溴水褪色，所以鉴别C和E的方法是分别取少量溶 液于试管中，向两支试管中分别滴入溴水，如果溶液分层且橙色在 下层，则待测液为乙苯，混合溶液无色的为苯乙烯。(6).甲苯和 溴发生取代反应，然后和氢气发生加成反应，最后发生水解反应得 H2 到且标产物，补充的合成路线为Br一CH,一是件 CH3 B CH,;iⅱ.甲苯和氢气发生加成反应生成〔 CH3 〔和溴发生取代反应时副产物比较多，溴代烃水解生成的醇种 类比较多，所以不能互换。 8.(1)硝基还原反应(2)○s0C,(3)75% 上分秘籍参考答案 N02 (4) AB 解析：由A经反应1发生取代反应生成B,B经反应2发生还原反应 生成C,C和D经反应3生成E,由E和C的结构，又知反应3的产 物之一为NaC,推知D为《)S0,C1,E经反应4生成F,引入硝 基，F再经过反应5生成G。 上分专题7 制备与探究类实验—有机实验题 1.(1)蒸馏烧瓶(2)水浴加热(3)液体分层，下层为油状液体 (4)D (5)39.9%(6)CH,CH,Br+NaOH-CHCH2OH+NaBr CH3 CH3 2.(1) +3H0-N02 浓硫酸，02N △ -N02+3H,0(写成3 N02 HNO3亦可)(2)使反应充分进行，并防止温度过高有其他副产物 生成(3)分液漏斗检查是否漏液(4)温度过高，导致HNO3大 量挥发(5)①分液②蒸馏abc(6)54.07% 解析：(2)反应中需不断搅拌，搅拌的目的是使反应充分进行，并防 止温度过高有其他副产物生成。(4)若实验后在三颈烧瓶中收集到 的产物较少，可能的原因是温度过高，导致HNO3大量挥发。 (5)①因为分离得到的是无机混合物和有机混合物两种液体，而有 机物和无机物是不相溶的，因此方法是分液：②分离两种一硝基化 合物只能利用它们沸点的不同，因此采用蒸馏的方法，使用所提供 仪器中的酒精灯、温度计、冷凝管。(6)18g甲苯能得到一硝基苯的 质量为8Bx15726,80B,所以-硝基苯的产率为288010%。 92 54.07%。 OH 0 CuCl2 3.(1)①〔 +H202水浴加热 1+2H20②作氧化剂的H202 会被CCl2催化分解，同时避免环己酮被氧化，降低环己酮产率 (2)环己酮与水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸出 (3)①cbad②增加水层的密度，降低环己酮的溶解度，有利于分层 OH 解析：(1)①环已醇转化为环已酮的化学方程式为 +H202 0 CuCl2 水浴加热 +2H20;②CuCl2可以作为双氧水分解的催化剂，若 将二者提前混合，则导致双氧水分解，降低催化效果：同时，产品环 己酮容易被氧化，发生开环反应，导致环己酮产率降低。(2)由于环 己酮和水形成具有固定组成的恒沸物，环己酮和水会一起蒸出，导 致蒸馏不能分离环己酮和水。(3)①在提纯的操作步骤中，馏出液 中加人食盐以减小环己酮在水中的溶解度，便于液体分离静置，分 液，接下来水层用乙醚进行萃取，萃取液并入有机层，最后向有机层 中加入无水MgsS04,除去有机化合物中少量的水；②在提纯的操作 步骤中，馏出液中加入食盐以减小环己酮在水中的溶解度，便于液 体分离。 4.(1)球形冷凝管(2)浓氨水(3)AB(4)防止芳基亚胺酯受热 分解，提高产率(5)BC(6)干燥有机相（或除去有机相中的水） 50.2 解析：(1)用浓盐酸和无水CaCl2制备干燥HCl气体，需要用到恒压 滴液漏斗、圆底烧瓶、集气瓶，不需要球形冷凝管。(2)氨气与HC 反应生成白色的氯化铵，第Ⅱ步检验容器密封，可用玻璃棒蘸取浓 氨水靠近瓶口，观察是否有白烟生成。(3)结合反应原理以及各物 质所带的官能团，杂质主要成分为Q)CN、,0H。(4)芳 基亚胺酯受热易分解，选择低温的原因是防止芳基亚胺酯受热分 解，提高产率。(5)苯甲亚胺三氟乙酯属于酯类，在乙酸乙酯、甲苯 黑白题61上分专题6有机合成中官能团的引入、消除与保护 专题课 命题密钥 有机合成中官能团的引入、消除与保护是高考有机化学模块的高频考点与难，点。其考查 形式主要通过依据目标分子结构逆推关键官能团的引入策略、识别消除时机与条件并合理设 计保护/脱保护序列。命题要求考生在多步路线中准确判断“上保护一反应一去保护”节，点， 解释选择性控制原理，并常结合绿色合成理念、药物工艺优化或天然产物全合成等新情境，融 入原子经济性评价，综合检验“官能团耐受性一反应顺序一总收率”三维设计能力。 考点觉醒 ·官能团的引入 引入官能团 引入方法 ①取代反应：烃与卤素单质(X2),醇与HX; 卤素原子 ②加成反应：不饱和烃与X2或HX; ①加成反应：烯烃与水，醛或酮与H2; ②取代反应：卤代烃碱性条件下水解、酯的水解； 羟基 ③还原反应：酸、醛、酮的还原； ④酚钠盐中滴加酸或通入CO2 ①消去反应：某些醇或卤代烃； 碳碳双键或碳碳三键 ②加成反应：炔烃与H2、X,(卤素单质)或HX; ③烷烃裂化 醛基 含一CH,OH结构的醇催化氧化 ①醛被O2、银氨溶液或新制Cu(OH),悬浊液氧化； 羧基 ②酯在酸性条件下水解； ③某些苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化 ●官能团的消除 通过加成消除不饱和键（双键、三键、苯环）：通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基：通过还原或 氧化反应等消除醛基；通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子等。 ●官能团的保护 1.醇羟基的保护：将羟基转化为醚键（使醇转化为在一般反应条件下比较稳定的醚），相关合 成反应结束后，再在一定条件下脱除起保护作用的基团（保护基），恢复羟基。 2.酚羟基的保护：先使其与NaOH反应，把一OH变为一ONa将其保护起来，待其他基团氧化 后再酸化将其转化为一0H。 3.碳碳双键的保护：利用其与HC1等的加成反应将其保护起来，待其他基团氧化后再利用消 去反应转化为碳碳双键。 黑白题·上分秘籍17 实战演练 1.*对于如图所示的有机化合物，要引入羟基（一0H),可采用的方法有 ( ①加成 CHO CH, ②卤素原子的取代 C-CH; ③还原 CH,Br ④酯基的水解 OOCCH; A.只有①② B.只有②③ C.只有①③ D.①②③④ 2.*(2024·北京高二期末)药物e具有抗癌抑菌功效，其合成路线如下。 NaBH NH H,0 NH,④ 下列说法不正确的是 A.NaBH,具有还原性是因为H为-1价 B.有机化合物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 3.*(2024·山西高二月考)以乙烯为原料合成有机化合物d的路线如图所示。 CH,=CH,O,◆ 0 H,O/H +CH,一CH, H0CH,CH,OH一定条件 HOCH,COOH Ag a b d 下列说法错误的是 ( A.ab的转化符合绿色化学思想 B.a、b分子中所有原子均在同一平面内 C.将等物质的量的b和c完全燃烧，耗氧量相同 D.c→d的反应类型属于氧化反应 4.*化合物M是一种新型超分子晶体材料，由X、Y和HCIO,在CH,C0CH,溶剂中反应制得 (如图)。下列叙述正确的是 () CH,COCH +HC1O X A.X分子中的溴原子可由苯与溴蒸气在光照条件下发生取代反应引入 B.一NH2具有碱性，可由一NO,通过还原反应转化生成 18化学1选择性必修3·SJ C.Y分子中所有原子可能共平面，且Y与0互为同系物 D.X、Y、M都不能发生加成反应 5.*(2025·四川资阳高二期末)尼泊金甲酯（对羟基苯甲酸甲酯）主要用作食品、化妆品、医 药的杀菌防腐剂，可经下列合成路线得到（部分反应条件略）。下列说法错误的是() OH OH OH (1) (2) CH COOH COOCH 对甲基苯酚 对羟基苯甲酸尼泊金甲酯 A.对甲基苯酚是苯酚的一种同系物，既能被氧化又能被还原 B.反应(1)的过程中需要保护酚羟基 C.1mol对羟基苯甲酸与足量浓溴水反应，最多消耗2 mol Br2. D.尼泊金甲酯分子存在对映异构体 6.*(2025·江苏南通高二期中)一种治疗镰状细胞病药物的部分合成路线如下，下列说法正 确的是 () OH O OH CH COCH (i-Bu)2AlH OH DMAP,SOCL K,CO W A.因为物质W分子间存在氢键，所以W在水中的溶解度比Y大 B.物质X久置于空气中不易变质 C.用FeCl,溶液可以检验物质Y是否完全转化成Z D.设计反应W→X的目的是保护羧基和另外一个酚羟基 7.*(2024·上海高二期中)苯和卤代烃都是重要的化工原料。已知：苯和卤代烃在催化剂作 CH,CH,CH, 用下可以生成烷基苯和卤化氢，例如： +CHCH,CH,CI 催化剂HC+ 。根 据以下转化关系（生成物中所有无机物均已略去），其中F俗称PS,是一种高分子化合物，在 建筑方面是一种良好的隔音、保温材料。回答下列问题： C,HHCB① C ② +D ③→E④，F 苯，催化剂CL,光照 ⑤KMn0 H OH G CHCH, (1)B中官能团的名称是 ;物质C的名称是 ;反应⑥的试剂和条件 是 。属于取代反应的有 (2)G的结构简式是 :该反应能发生是因为 （填字母)。 a.苯环受侧链影响易被氧化 b.侧链受苯环影响易被氧化 c.由于苯环和侧链的相互影响均易被氧化 黑白题·上分秘籍9 (3)写出③、④反应的化学方程式： 反应③： 反应④： (4)写出一种同时满足下列要求的D的同分异构体的结构简式： ①属于芳香族化合物 ②核磁共振氢谱有4组峰 (5)鉴别C和E的方法是 (6)甲苯可以通过三步反应转化为对甲基环己醇： ☐一☐一H0KH 已知： ①直接连在苯环上的卤素原子不易水解； 反应试剂 反应试剂 ②合成路线常用的表示方式为：A 反应条件B… 反应条件 目标产物。 ,将由甲苯制对甲基环己醇的合成路线补充完整： (第2、3步的条件已省略)。 ⅱ.有人认为将第一步与第二步顺序交换（试剂与条件可相应变换），最终也能得到对甲基环 己醇，评价这种说法是否正确并说明理由： 0 8.*红色基B主要用于棉布印染，也可以用作颜料中间体。一种合成红色基B(物质G)的流 程如下： NO. NO, NH, NHO,S 40%Na0H,85℃ OCH H2 OCH D OCH CH OH Pd/C 水介质，85℃，Na2C03, (A 反应1 (B) 反应2 (C) pH=7.58 (E) 反应3 收率100% NHO,S NH2 稀硝酸 硝化 OCH. >75%疏酸 OCH, 40锈 80℃ 反应5 反应4 N02 NO, (F) (G) 收率87% 收率86% (1)A中含氧官能团的名称为 反应2的反应类型为 (2)反应3的产物之一为NaCL,D的结构简式为 (3)若以C为起始反应物，则C→G的总收率为 (结果保留两位有效数字)。 (4)已知苯磺酰胺基和甲氧基都是邻、对位定位基，且定位能力前者远强于后者。反应4中属 于一次硝化的最主要副产物的结构简式为 。从C→G,引入苯磺酰胺基的 目的可能是 (填字母)。 A.保护氨基 B.利用苯磺酰胺基的强定位能力，提高产率 C.减少合成步骤 D.减少污染物的排放 20 化学1选择性必修3·SJ