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课题18：有机合成之引入官能团
【学习目标】 班级 姓名
1．掌握有机物官能团间的相互转化及各类有机物的性质、反应类型、反应条件、合成路线的选择或设计；
2．能根据题目所给信息及要求，设计合理的合成方案，合成指定的产物，并能正确地表达出来。
【学习过程】
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（以乙醇为例）
②卤代烃的消去反应（以溴乙烷为例为例）
③炔烃的不完全加成反应
(2)卤素原子
①烃与卤素单质的取代反应
苯的溴代反应
甲苯的支链取代反应
②不饱和烃的加成反应
乙烯与溴加成
环己烯与溴加成
；
。
③醇的取代反应
。
(3)羟基
①烯烃与水的加成反应
。
②卤代烃的水解反应
。
③醛或酮的还原反应
；
。
④酯的水解反应
；
。
(4)官能团的转化
【课堂反馈】
下列合成路线不合理的是
A．用乙醇合成正丁醇：
B．用二甲基二氯硅烷合成硅橡胶：硅橡胶
C．用乙烯合成1，4-二氧杂环己烷()：
D．用1，3-丁二烯合成2-氯-1，3-丁二烯：
【课后限时训练】
1．五倍子是一种常见的中草药，其有效成分为X。在一定条件下X可分别转化为Y、Z。
下列说法正确的是
A．Y分子中所有原子可能共平面
B．不能用溶液检验Y中是否含有X
C．1mol Z最多能与7mol NaOH发生反应
D．X与足量氢气发生加成反应，所得产物中有2个手性碳原子
2．1，4-二氧六环是一种常见的溶剂。它可以通过如图合成路线制得。其中的A可能是
A．乙烯 B．乙醇 C．乙二醇 D．乙酸
3．环氧树脂广泛应用于涂料和胶黏剂等领域，以下是一种新型环氧树脂前体(丁)的合成路线，下列有关说法正确的是
A．乙按系统命名法的名称为1-氯丙烯 B．丙的结构简式一定为HOCH2CHClCH2Cl
C．合成路线的前两步不宜颠倒 D．丙到丁的反应中同时有NaClO生成
4．以1—丙醇为原料制备，最简便的流程需要下列哪些反应，其正确的顺序是
①取代反应 ②加成反应 ③氧化反应 ④还原反应 ⑤消去反应
A．⑤②①③ B．①④②③ C．①⑤②③ D．③①⑤②
5．高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如图：
下列说法正确的是
A．物质A是C2H4
B．高分子M的两种单体是B和
C．物质C与乙醇也可以发生缩聚反应
D．合成M的整个过程均发生的是理想的原子经济性反应
6．肉桂酸是一种香料，具有很好的保香作用。利用苯甲醛与乙酸酐发生普尔金反应可制备肉桂酸，方法如下：
下列说法错误的是
A．苯甲醛和肉桂酸均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．肉桂酸的分子式为C9H8O2
C．可以利用银镜反应检验粗产品中是否含有苯甲醛
D．该反应属于取代反应，碱性环境有利于反应的进行
7．有机合成反应需要考虑“原子经济性”，也应尽可能选择反应条件温和、产率高的反应。用乙烯制备1，3－丁二醇时，按正确的合成路线依次发生反应的反应类型为
已知RCHO+R′CH2CHO为加成反应
A．加成→氧化→加成→消去 B．加成→氧化→加成→加成
C．加成→氧化→消去→加成 D．加成→加成→氧化→加成
8．1，4-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，使用逆合成分析法设计它的合成路线如下。下列说法正确的是
A．有机物X、Y、M均为卤代烃
B．有机物X和Y可能为同分异构体，也可能为同种物质
C．反应①为取代反应，反应⑦为加成反应
D．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应
9．有机反应类型：①消去反应，②水解反应，③加聚反应，④加成反应，⑤还原反应，⑥氧化反应。以 1-丙醇为原料制取 1，2 丙二醇，所需进行的反应类型依次是
A．④②① B．①④② C．①②⑤ D．②④①
10．已知苯与一卤代烷在催化剂作用下发生反应生成苯的同系物+ CH3X +HX。在催化剂存在的条件下，应选择苯和下列哪组物质为原料合成乙苯
A．CH3—CH3和Cl2 B．CH2=CH2和Cl2
C．CH2=CH2和HCl D．CH3—CH3和HCl
11．以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图，则下列说法正确的是
ABC
A．A的结构简式是
B．①②的反应类型分别是取代反应、消去反应
C．反应②的条件是浓硫酸加热
D．加入酸性KMnO4溶液，若溶液褪色则可证明环戊烷已完全转化为
答案
1．五倍子是一种常见的中草药，其有效成分为X。在一定条件下X可分别转化为Y、Z。
下列说法正确的是
A．Y分子中所有原子可能共平面
B．不能用溶液检验Y中是否含有X
C．1mol Z最多能与7mol NaOH发生反应
D．X与足量氢气发生加成反应，所得产物中有2个手性碳原子
【答案】D
【解析】A．由题干中Y的结构简式可知，Y分子中存在饱和碳原子，就含有sp3杂化的碳原子，故不可能所有原子共平面，A错误；
B．由题干中X、Y的结构简式可知，X分子中含有酚羟基，Y分子中不含酚羟基，故能用溶液检验Y中是否含有X，B错误；
C．由题干中Z的结构简式可知，1mol Z中含有5mol酚羟基和1mol羧基，故能消耗6molNaOH，还有1mol酚酯基，能够消耗2molNaOH，故1molZ最多能与8mol NaOH发生反应，C错误；
D． X与足量氢气发生加成反应，所得产物中有2个手性碳原子如图所示： ，D正确；
故答案为：D。
2．1，4-二氧六环是一种常见的溶剂。它可以通过如图合成路线制得。其中的A可能是
A．乙烯 B．乙醇 C．乙二醇 D．乙酸
【答案】A
【解析】根据逆合成分析法可知，由于C是浓硫酸做催化剂、脱水生成了1，4-二氧六环这种醚类，即可知由C生成1，4-二氧六环发生的是醇分子间的脱水，因此C为HOCH2CH2OH，而C是B通过和氢氧化钠水溶液作用得到的，故可知B为卤代烃，即B到C发生的是卤代烃的水解，又结合B是烃A和溴反应得到的，故B为BrCH2CH2Br，而B是由烃A和溴加成反应生成的，所以A是乙烯；故选A。
3．环氧树脂广泛应用于涂料和胶黏剂等领域，以下是一种新型环氧树脂前体(丁)的合成路线，下列有关说法正确的是
A．乙按系统命名法的名称为1-氯丙烯 B．丙的结构简式一定为HOCH2CHClCH2Cl
C．合成路线的前两步不宜颠倒 D．丙到丁的反应中同时有NaClO生成
【答案】C
【分析】A的结构简式为，结合，与氯气在光照条件下发生取代反应生成为，与发生加成反应生成，反应可以是在碱性条件下发生卤代烃水解，然后羟基之间脱水生成。
【解析】A．含有双键的物质，命名时从靠近官能团开始编号，所以乙按系统命名法的名称为3-氯丙烯，故A错误；
B．丙存在同分异构体，结构简式可能为HOCH2CHClCH2Cl和ClCH2CH(OH)CH2Cl，故B错误；
C．合成路线的前两步颠倒，与先发生加成反应生成，氯气在光照条件下发生取代反应有两种结构，所以前两步不宜颠倒，故C正确；
D．丙到丁的反应碱性条件下发生卤代烃水解，有生成，故D错误；
故答案选C。
4．以1—丙醇为原料制备，最简便的流程需要下列哪些反应，其正确的顺序是
①取代反应 ②加成反应 ③氧化反应 ④还原反应 ⑤消去反应
A．⑤②①③ B．①④②③ C．①⑤②③ D．③①⑤②
【答案】A
【解析】1-丙醇先在浓硫酸加热下发生消去反应生成CH3-CH=CH2，再与Br2发生加成反应得到CH3-CHBr-CH2Br，再与NaOH水溶液发生取代反应得到CH3-CHOH-CH2OH，再发生催化氧化反应得到目标产物，流程为⑤②①③，故选：A。
5．高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如图：

下列说法正确的是
A．物质A是C2H4
B．高分子M是B和两种单体加聚生成的
C．物质C与乙醇也可以发生缩聚反应
D．合成M的整个过程均发生的是理想的原子经济性反应
【答案】B
【分析】由图中转化关系可知，与B发生加聚反应生成M，则B的结构简式为CH2=CHOCH3，A与CH3OH反应生成CH2=CHOCH3，则A的结构简式为HC≡CH；C（丁烯二酸）脱水生成，则C的结构简式为HOOCCH=CHCOOH，以此来解答。
【解析】A．根据分析可知，A为HC≡CH，其分子式为C2H2，故A错误；
B．根据以上分析可知高分子M是B和两种单体加聚生成的，故B正确；
C．C为HOOCCH=CHCOOH，乙醇分子式为CH3CH2OH，乙醇分子中只含有1个羟基，无法与HOOCCH=CHCOOH发生缩聚反应，故C错误；
D．理想的原子经济性反应是原料中的原子全部转变成所需产物，不生成副产物，实现零排放，C→D的方程式为HOOCHC=CHCOOH+H2O，该反应中除了生成，还有H2O生成，不是理想的原子经济性反应，故D错误；
故选B。
6．肉桂酸是一种香料，具有很好的保香作用。利用苯甲醛与乙酸酐发生普尔金反应可制备肉桂酸，方法如下：
下列说法错误的是
A．苯甲醛和肉桂酸均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．肉桂酸的分子式为
C．可以利用银镜反应检验粗产品中是否含有苯甲醛
D．该反应属于取代反应，碱性环境有利于反应的进行
【答案】D
【解析】A．苯甲醛含醛基，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，肉桂酸含碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此苯甲醛和肉桂酸均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确；
B．肉桂酸的分子式为，B正确；
C．从题给反应来看，所涉及物质只有苯甲醛含醛基，因此可以利用银镜反应检验粗产品中是否含有苯甲醛，C正确；
D．苯甲醛与乙酸酐发生Perkin反应的机理可理解为和 先发生加成反应生成 ， 发生醇的消去生成， 再水解得 和CH3COOH，不是单纯的发生取代反应，D错误；
答案选D。
7．有机合成反应需要考虑“原子经济性”，也应尽可能选择反应条件温和、产率高的反应。用乙烯制备1，3－丁二醇时，按正确的合成路线依次发生反应的反应类型为
已知RCHO+R′CH2CHO为加成反应
A．加成→氧化→加成→消去 B．加成→氧化→加成→加成
C．加成→氧化→消去→加成 D．加成→加成→氧化→加成
【答案】B
【分析】乙烯与水加成生成乙醇，乙醇氧化生成乙醛，2分子乙醛反应生成，最后再与氢气加成生成。
【解析】乙烯与水加成生成乙醇，乙醇氧化生成乙醛，2分子乙醛反应生成，最后再与氢气加成生成，合成路线为，反应类型为加成→氧化→加成→加成，故选B。
8．1，4-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，使用逆合成分析法设计它的合成路线如下。下列说法正确的是
A．有机物X、Y、M均为卤代烃
B．有机物X和Y可能为同分异构体，也可能为同种物质
C．反应①为取代反应，反应⑦为加成反应
D．合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应
【答案】D
【解析】根据逆推法可知，由环己烷与氯气发生取代反应生成，发生消去反应生成 ，与溴发生加成反应生成，再发生消去反应生成，与溴发生1,4-加成生成，与氢气发生加成反应生成， 发生水解反应生成。
A．有机物X为、Y为均为卤代烃，M为， 为环烯烃，选项A错误；
B．有机物X和Y分别为、，为同分异构体，不可能为同种物质，选项B错误；
C．反应①为在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应生成，也属于取代反应，反应⑦为在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成，选项C错误；
D．综上分析，合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应，选项D正确；
答案选D。
9．有机反应类型：①消去反应，②水解反应，③加聚反应，④加成反应，⑤还原反应，⑥氧化反应。以 1-丙醇为原料制取 1，2 丙二醇，所需进行的反应类型依次是
A．④②① B．①④② C．①②⑤ D．②④①
【答案】B
【解析】由逆合成法可知，二卤代烃水解生成2个-OH，烯烃加成得到二卤代烃，醇消去反应生成烯烃，则合成路线为CH3CH2CH2OH→CH3CH=CH2→CH3CHBrCH2Br→CH3CHOHCH2OH，发生的反应依次为消去反应、加成反应、水解反应；
故答案选B。
10．已知苯与一卤代烷在催化剂作用下发生反应生成苯的同系物+ CH3X +HX。在催化剂存在的条件下，应选择苯和下列哪组物质为原料合成乙苯
A．CH3—CH3和Cl2 B．CH2=CH2和Cl2
C．CH2=CH2和HCl D．CH3—CH3和HCl
【答案】C
【分析】根据题意，利用苯和溴乙烷在催化剂条件下发生取代反应合成乙苯，所选试剂要求能得到纯净的溴乙烷。
【解析】A．乙烷和氯气在光照条件下可得到溴乙烷，但该取代反应为连锁反应，制备的溴乙烷中含很多杂质，A错误；
B．乙烯与氯气发生加成反应得到1，2-二溴乙烷，B错误；
C．乙烯与氯化氢发生加成反应得到溴乙烷，C正确；
D．乙烷与氯化氢不反应，D错误；
故选C。
11．以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图，则下列说法正确的是
ABC
A．A的结构简式是
B．①②的反应类型分别是取代反应、消去反应
C．反应②的条件是浓硫酸加热
D．加入酸性KMnO4溶液，若溶液褪色则可证明已完全转化为
【答案】B
【分析】反应①环戊烷与氯气在光照条件下的取代反应，反应②为氯代烃在NaOH醇溶液、加热条件下的消去反应，反应③为烯烃与溴的加成反应，反应④也是在NaOH醇溶液、加热条件下的消去反应，故A可为、B为、C可为。
【解析】A． A的结构简式是，故A错误；
B． 反应①环戊烷与氯气在光照条件下的取代反应，反应②为氯代烃在NaOH醇溶液、加热条件下的消去反应，故B正确；
C． 反应②是发生消去反应生成，反应条件为NaOH的乙醇溶液、加热，故C错误；
D． 被酸性KMnO4溶液氧化，使酸性KMnO4溶液褪色，部分转化也有相同的现象，故D错误；
故选：B。

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