课时作业2：3.5.1有机合成的主要任务

第五节 有机合成
第1课时 有机合成的主要任务
题组一 有机官能团的引入、消除和保护
1．(2019·祁县第二中学高二月考)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
答案 D
解析 醛(R —CHO)与氢气发生加成反应能够生成R —CH 2OH ，该反应也属于还原反应，故不选A ；酯类(R 1—COO —R 2)水解能够生成R 1—COOH 和HO —R 2，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．(2020·河北省涿鹿中学高二月考)根据下面合成路线判断烃A 为( ) A(烃类)――→Br 2B ――――→NaOH 溶液△C ―――――→浓H 2SO 4△，－H 2O
A ．1-丁烯
B ．1,3-丁二烯
C ．乙炔
D ．乙烯 答案 D
解析 由最后的产物是醚结合最后一步的反应条件可知最后一步反应是醇发生分子间脱水，所以C 为HOCH 2CH 2OH ，再结合B 中有Br ，B 转化为C 的条件是氢氧化钠溶液加热，可知B 为BrCH 2CH 2Br ，所以A 是乙烯。

3．(2020·天津五十七中高二期中)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Cl 2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CH 2==CH —CH 2OH 与酸性KMnO 4溶液反应即可得到CH 2==CH —COOH
D ．HC ≡CH 、(CN)2、CH 3COOH 三种单体在一定条件下发生加成、酯化反应即可得到
答案 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。

4．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．采用对MgCl2·6H2O在氯化氢气流中加热脱水制无水MgCl2
答案 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；利用1-十二烯在一定条件下与苯发生加成反应可制备十二烷基苯，故C正确；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。

5．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A→B和C→D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
答案 C
解析A与苯酚结构相似，官能团相同，且相差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多，溶解度小于苯酚，选项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，
选项B正确；与B属于同类有机物的同分异构体有、、、
共4种，选项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，选项D正确。

题组二有机合成过程中反应类型的判断
6．(2020·江门市新会第一中学高二期中)已知卤代烃在一定条件下既可发生水解反应，又可发生消去反应，现以2-溴丙烷为主要原料制取1,2-丙二醇时，需要经过的反应是()
A．消去—加成—取代B．加成—消去—取代
C．取代—消去—加成D．取代—加成—消去
答案 A
解析以2-溴丙烷为主要原料，制取1,2-丙二醇时，步骤为：①2-溴丙烷在NaOH醇溶液中发生消去反应生成丙烯；②丙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴丙烷；③1,2-二溴丙烷在NaOH水溶液中发生水解(或取代)反应生成1,2-丙二醇，故答案为A。

7．(2020·应城市第一高级中学高二期中)有下列几种反应类型：①消去②加聚③水解④
加成⑤酯化⑥氧化。

用乙醇为原料(无机原料任选)制取，按正确的合成路线依次发生的反应所属类型应是()
A．①④③⑥⑤B．①⑥④③⑤
C．①②③⑥⑤D．⑥①④③⑤
答案 A
解析为乙二酸与乙醇发生酯化反应制得，因此需要先利用乙醇制备乙二酸，可
将乙醇发生消去反应制备乙烯，乙烯再与Br2发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，1,2-二溴乙烷在NaOH溶液中发生水解反应生成乙二醇，乙二醇再发生氧化反应生成乙二酸，乙二醇与乙
二酸再发生酯化反应生成，依次发生的反应所属类型为①④③⑥⑤，故答案为A。

题组三有机物碳链的改变
8．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
答案 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。

9．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：
＋R—MgX―→MgX
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
答案 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。

10．烯烃复分解反应的示意图如下：
＋―――→催化剂＋ 下列化合物中，经过烯烃复分解反应可以生成的是( )
答案 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。

题组四 简单有机合成路线的设计与选择
11．工业生产中有实用价值的反应往往产物较纯净且容易分离，据此判断下列有机反应在工业上没有实用价值的是( )
A ．＋3H 2――→催化剂△
B ．n CH 2==CH 2――→催化剂CH 2—CH 2
C ．CH 3CH 2CH 3＋Cl 2――→光照
CH 3CH 2CH 2Cl ＋HCl D ．
＋NaBr
答案 C 解析 丙烷在光照条件下与Cl 2发生取代反应，产物种类很多，且不易分离。

12．以1-丙醇制取
，最简便的流程需要下列反应的顺序是
( ) a ．氧化 b ．还原 c ．取代 d ．加成 e ．消去 f ．中和 g ．加聚 h ．酯化
A ．b 、d 、f 、g 、h
B ．e 、d 、c 、a 、h
C ．a 、e 、d 、c 、h
D ．b 、a 、e 、c 、f
答案 B
解析 CH 3CH 2CH 2OH ――→消去CH 3CH==CH 2――→加成
Br 2 CH 3CHBrCH 2Br ――→取代CH 3CHOHCH 2OH ――→氧化 ――→酯化。

13．现有、溴、浓硫酸和其他无机试剂，请设计出由
―→的最佳合成路线。

答案 ――――→NaOH(aq)
△ ――――→浓H 2SO 4△
解析 本题中需要保护原有官能团碳碳双键，在设计合成路线时，可以暂时使碳碳双键发生加成反应，等引入新的官能团后，再通过消去反应生成碳碳双键。

14．已知――→HCN ――――→H 2O 、H ＋
，产物分子比原化合物分子
多出一个碳原子，增长了碳链。

分析下图变化，并回答有关问题：
(1)写出下列物质的结构简式：
A________________；C________________。

(2)指出下列反应类型：
C ―→
D ：______________；F ―→G ：______________。

(3)写出下列反应的化学方程式：
D＋E―→F：____________________________________________________________；
F―→G：________________________________________________________________。

答案(1)
(2)消去反应加聚反应
＋(3)＋浓硫酸
△
H2O
催化剂
――→
解析有机物A(C3H6O)应属于醛或酮，因无银镜反应，只能是酮，可推知A为丙酮
()，其他根据流程图路线，结合题给信息分析。

15．(2020·沈阳实验中学高二期中)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E―→F和H―→J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)：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案 (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)Br 2/FeBr 3 (4)
n ――――→一定条件＋(n －1)H 2O
(5)7 (6)――→FeBr 3Br 2――→Mg 乙醚 ――――→CH 3CHO H 2O
解析 根据G 的结构简式可知，A 的结构简式为CH 2==C(CH 3)2，A 发生加成反应生成的B 为(CH 3)3CBr ，B 发生信息中的反应生成的C 为(CH 3)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CH 2==C(CH 3)2，A 发生加成反应生成的B 为
(CH 3)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Br 2/FeBr 3。

(4)J 是一种环酯，根据H 的结构简式及J 的化学式C 12H 14O 2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
――――→一定条件＋(n －1)H 2O 。

(5)M 组成比F()多1个CH 2 基团，M 的分子式为 C 8H 7BrO ，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—CH 2Br 、—CHO ，或者—CH 2CHO 、—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――→FeBr 3
Br 2
Mg 乙醚――――→
CH3CHO
H2O。

――→。