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第 节　有机化合物的合成
第 章　有机合成及其应用　合成高分子化合物
第 课时　有机合成的关键—碳骨架的构建和官能团的引入
1
3
1
1.了解有机合成的基本程序和方法。2.掌握碳骨架的构建和官能团的转化的方法。
学习目标
一、有机合成概述　碳骨架的构建
二、官能团的引入、转化、消除和保护
目
录
CONTENTS
课堂达标训练
课后巩固训练
一、有机合成概述　碳骨架的构建
对点训练
1.有机合成概述
(1)有机合成一般方法
自然界中已存在的有机化合物的合成 先测定结构→设计　　　　　　进行合成或修改它们的结构、改良它们的性能
具有特殊性质或功能的有机化合物的合成 明确这种有机化合物应该具备的　　　　　　,再进行合成工作
合成路线
结构
(2)有机合成流程
(3)有机合成路线的核心
合成路线的核心在于构建目标化合物分子的　　　　和引入必需的　　　　。
性质或功能
碳骨架
官能团
2.碳骨架的构建
CH3CH=CHCHO
C4H8
1.下列不属于碳链增长的反应的是(　　)
解析　丙烯与溴单质发生加成反应,碳链上的碳原子数没有增加,不属于碳链增长的反应,A选项符合题意。
A
2.下列反应能够使碳链缩短的是(　　)
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
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,苯环侧链的碳链缩短;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。
D
B
二、官能团的引入、转化、消除和保护
对点训练
有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应,可以实现有机化合物类别的　　　　　　,并　　　　　　　目标官能团。 官能团之间的相互转化实例:
转化
引入
1.官能团的引入
(1)碳碳双键的引入
CH2=CH2↑+H2O
CH2=CH2↑+NaCl+H2O
CH2=CH2+ZnCl2
CH2=CH2
(2)卤素原子的引入
CH3CH2Cl
CH2=CHCl
ClCH2CH=CH2+HCl
R—X+H2O
(3)羟基的引入
CH3CH2OH
C2H5OH+NaBr
RCH2OH
(4)醛基或羰基的引入
2CH3CHO+2H2O
(5)羧基的引入
CH3COOH
2CH3COOH
2CH3COOH
CH3CH2COOH
CH3COOH
CH3COOH
2.官能团的转化
(3)官能团位置的改变,如
3.从分子中消除官能团的方法
(1)经加成反应消除不饱和键。
(2)经取代、消去、酯化、氧化等反应消去—OH。
(3)经加成或氧化反应消除—CHO。
(4)经水解反应消去酯基。
(5)通过消去或水解反应可消除卤素原子。
4.官能团的保护
(1)酚羟基的保护
有酚羟基存在时,在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为—ONa将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。
(2)碳碳双键的保护
有碳碳双键存在时,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,待氧化后再利用消去反应复原为碳碳双键。
(3)氨基(—NH2)的保护
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。
(4)醛基的保护
如检验碳碳双键时,当有机物中含有醛基、碳碳双键等多种官能团时,可以先用弱氧化剂,如银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等氧化醛基,再用溴水、酸性KMnO4溶液等对碳碳双键进行检验。
4.有机化合物分子中能引进卤素原子的反应是(　　)
A.消去反应 B.酯化反应
C.水解反应 D.取代反应
解析　引进卤素原子只能通过加成反应或取代反应。
D
5.常见的有机反应类型有①取代反应　②加成反应　③消去反应　④酯化反应　⑤加聚反应　⑥缩聚反应　⑦还原反应
其中能在有机物中引入羟基的反应类型有(　　)
A.①②③④ B.①②⑦
C.⑤⑥⑦ D.③④⑤⑥
解析　卤代烃、酯的水解反应(取代反应),烯烃等与H2O的加成反应,醛、酮与H2的加成(或还原)反应均能在有机物中引入羟基。
B
6.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
解析　卤代烃的水解可引入—OH,但不能引入—COOH,故选A。
A
课堂达标训练
1.(2023·北京朝阳期末)下列构建碳骨架的反应,不属于加成反应的是(　　)
C
解析　加成反应将不饱和键变为单键,醛基加氢变为羟基,属于加成反应,A不符合题意;反应物中有3个不饱和度,生成物中有2个不饱和度,属于加成反应,B不符合题意;反应物中有4个不饱和度,生成物中有5个不饱和度,不属于加成,应该为氧化反应,C符合题意;反应物中的醛基经过加成反应生成羟基,属于加成反应,D不符合题意。
2.下列反应中,不能引入碳碳双键的是(　　)
A.乙醇的消去反应
B.溴乙烷的消去反应
C.乙醇的催化氧化反应
D.乙炔与HCl的加成反应
解析　乙醇的消去反应生成乙烯,含有碳碳双键,A错误;溴乙烷的消去反应生成乙烯,B错误;乙醇的催化氧化反应引入醛基,不引入碳碳双键,C正确;乙炔与HCl按物质的量之比1∶1发生加成反应生成氯乙烯,引入碳碳双键,D错误。
C
由B合成E通常经过多步反应,
其中最佳次序是(　　)
A.水解、酸化、氧化 B.氧化、水解、酸化
C.水解、酸化、还原 D.氧化、水解、酯化
B
4.以乙炔为原料制取CH2Br—CHBrCl,可行的反应途径是(　　)
A.先与Cl2发生加成反应后,再与Br2发生加成反应
B.先与Cl2发生加成反应后,再与HBr发生加成反应
C.先与HCl发生加成反应后,再与HBr发生加成反应
D.先与HCl发生加成反应后,再与Br2发生加成反应
解析　CH≡CH中—C≡C—引入相邻位置二个—Br,只引一个Cl。A错,反应后产物为CHBrCl—CHBrCl;B错,反应后产物为CH2Cl—CHBrCl;C错,反应后产物为CH3—CHBrCl或CH2BrCH2Cl。
D
请根据上述路线,回答下列问题:
(1)A的结构简式可能为　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。
(2)反应③的反应类型为　　　　　;反应⑤的条件是　　　　　　　　　　　。
(3)反应④的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(有机物写结构简式,并注明反应条件)。
消去反应
氢氧化钠水溶液、加热
课后巩固训练
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
1.下列反应不能在有机化合物分子中引入羟基的是(　　)
A.乙酸和乙醇的酯化反应
B.聚酯的水解反应
C.油脂的水解反应
D.烯烃与水的加成反应
解析　羧酸和醇的酯化反应在有机物分子中引入酯基。
A
2.已知:卤代烃可以和钠发生反应,例如溴乙烷与钠发生的反应为2CH3CH2Br+2Na ――→CH3CH2CH2CH3+2NaBr,应用这一反应,下列所给化合物中可以与钠合成环丁烷的是(　　)
A.CH3Br B.CH3CH2CH2CH2Br
C.CH2BrCH2Br D.CH2BrCH2CH2Br
解析　由题给信息可知,要合成环丁烷,可用两分子CH2Br—CH2Br与Na反应生成;或者由一分子BrCH2CH2CH2CH2Br与Na反应生成。
C
3.在有机合成中,有时需要通过缩短碳链的方式来实现由原料到目标产物的转化,某同学设计的下列反应中,可成功实现碳链缩短的是(　　)
A.乙烯的聚合反应
B.烯烃与酸性KMnO4溶液的反应
C.酯化反应
D.卤代烃与NaCN的取代反应
B
4.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.光照甲苯与溴的蒸气
C.溴乙烷与NaOH水溶液共热
D.溴乙烷与NaOH的醇溶液共热
解析　苯与溴水不发生反应,A项不正确;甲苯与溴蒸气在光照条件下可发生取代反应生成溴代烃,B项正确;C项发生取代反应脱去溴原子,D项发生消去反应也脱去溴原子,故C、D项不正确。
B
5.碳链增长在有机合成中具有重要意义,它是实现由小分子有机化合物向较大分子有机化合物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应,其中可以实现碳链增长的是(　　)
A.CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热
B.CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热
C.CH3CH2Br和NaOH的水溶液共热
D.CH3CH2CH3和Br2(g)光照
解析　B、C、D反应后碳原子数均未发生变化,A项反应氰基取代溴原子,增加了一个碳原子。
A
B
7.根据下列合成路线判断反应类型正确的是(　　)
解析　A中含有碳碳双键,与氢气发生加成反应生成B,A项正确;有机物B是环醚,与氯化氢发生加成反应生成C,B项错误;C中含有羟基,与氯化氢发生取代反应生成D,C项错误;D中的氯原子被—CN取代,发生取代反应,D项错误。
A
8.如图是一些常见有机物的转化关系,关于反应①~⑩的说法正确的是(　　)
A.反应①是加成反应,产物的结构简式为CH3CHBr2
B.反应②④⑥是氧化反应,其中④是去氢氧化
C.反应⑤⑦⑧⑨是取代反应,其中⑧是酯化反应
D.反应③是消去反应,反应的副产物中有SO2气体
D
解析　反应①是乙烯与单质溴发生加成反应,产物的结构简式为CH2BrCH2Br,故A错误;反应②是乙烯与水的加成反应,故B错误;反应⑤是乙醛的还原反应,故C错误;反应③是乙醇的消去反应,反应条件是浓硫酸、加热,浓硫酸具有强氧化性,加热时能够与乙醇发生氧化还原反应,生成SO2气体,故D正确。
请回答下列问题:
(1)写出E的结构简式:　　　　　　　　,B中所有的碳原子　　　　　共面(填“可能”或“不可能”)。
不可能
(2)反应①~⑦中属于消去反应的是　　　　　, 属于取代反应的是　　　　。
(3)试写出A→B反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,
C→D反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②④
⑦
A.乙炔 B.1 丁烯
C.1,3 丁二烯 D.乙烯
D
11.烯烃复分解反应的示意图如下:
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、D中各自的两个碳碳双键断裂复分解后,合成的均是五元环;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。
12.根据下述转化关系,回答问题:
(1)写出B物质的名称:　　　　　　　;D物质的结构简式:　　　　　　　　　　。
(2)写出反应②的反应类型:　　　　　　　; 反应⑤的反应试剂和条件:
　　　　　　　　　　　　　　。
(3)写出反应⑥的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　。
1,2 二溴乙烷
取代反应
NaOH醇溶液、加热
(4)写出D与E反应的化学方程式:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)反应②还有可能生成一种分子式为C16H18的有机物,其苯环上的一卤化物也只
有两种,写出它的结构简式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
13.已知下列信息:①碳碳双键在一定条件下被氧化可生成二元醇:
(1)写出A、B的结构简式
　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)写出反应Ⅲ的化学方程式:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。
CH2OH—CHOH—CH(OC2H5)2第1课时　有机合成的关键—碳骨架的构建和官能团的引入
学习目标　1.了解有机合成的基本程序和方法。2.掌握碳骨架的构建和官能团的转化的方法。
一、有机合成概述　碳骨架的构建
1.有机合成概述
(1)有机合成一般方法
自然界中已存在的有机化合物的合成 先测定结构→设计　　　　进行合成或修改它们的结构、改良它们的性能
具有特殊性质或功能的有机化合物的合成 明确这种有机化合物应该具备的　　　　,再进行合成工作
(2)有机合成流程
(3)有机合成路线的核心
合成路线的核心在于构建目标化合物分子的　　　　和引入必需的　　　　。
2.碳骨架的构建
(1)常见增长碳链的方法
①卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、等取代:
RCl+NaCNRCN+NaCl。
②醛、酮的加成
a.与HCN加成:
。
b.醛、酮与RLi加成:
。
③卤代烃与活泼金属作用:
2CH3Cl+2NaCH3—CH3+2NaCl。
④羟醛缩合反应(以乙醛为例)
+　　　　　　　　　　　　　　　　
(2)碳链缩短
①烯烃、炔烃与酸性KMnO4溶液的氧化反应
　　　　　　　　　　　　　　　　。
②脱羧反应
如无水醋酸钠与氢氧化钠的反应。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③苯的同系物的氧化反应
如　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
④烷烃的热裂解
如C8H18C4H10+　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
1.下列不属于碳链增长的反应的是 (　　)
A.CH3CHCH2+Br2CH3CHBrCH2Br
B.CH2CH2+CH2CH2CH2CHCH2CH3
C.CH≡CH+CH≡CHCH≡C—CHCH2
D.+NaCN+NaCl
2.下列反应能够使碳链缩短的是 (　　)
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
3.有机人名反应是合成中的重要工具,其中狄尔斯-阿尔德反应在合成碳环这一领域有着举足轻重的地位,其模型如下:+,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.合成的原料为和,不可能为和
二、官能团的引入、转化、消除和保护
有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应,可以实现有机化合物类别的　　　　　,并　　　　　　目标官能团。官能团之间的相互转化实例:
1.官能团的引入
(1)碳碳双键的引入
消去反应 醇的消去 CH3CH2OH　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
卤代烃 的消去 CH3CH2Cl+NaOH 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
邻二卤代 烃的消去 +Zn 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
炔烃与H2 的加成 +H2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2)卤素原子的引入
炔烃、烯烃与卤素单质或卤代氢的加成反应 +HCl 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 +HCl 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
烷烃、芳香烃的取代反应 CH4+Cl2CH3Cl+HCl +3Cl2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　+3HCl +Cl2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　+HCl
烯烃、羧酸α-H的取代反应 +Cl2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 RCH2COOH+Cl2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
醇与卤化氢的取代反应 R—OH+HX　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(3)羟基的引入
烯烃与水的加成反应 +H2O 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
醛、酮与氢气、醇、HCN等的加成反应 RCHO+H2RCH2OH
卤代烃、酯的水解反应 C2H5Br+NaOH 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 +H—OH 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
羧酸在一定条件下被还原 RCOOH　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(4)醛基或羰基的引入
醇的催化氧化 2CH3CH2OH+O2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
某些烯烃被酸性KMnO4溶液氧化 (CH3)2CC(CH3)2 2(CH3)2CO
(5)羧基的引入
醛的氧化(或催化氧化)反应 CH3CHO 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2CH3CHO+O2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
某些烯烃或苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
腈的水 解反应 CH3CH2CN　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
醇的氧 化反应 CH3CH2OH　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
酯的水 解反应 CH3COOCH2CH3+H2O 　　　　　　　　　　　　　+CH3CH2OH
2.官能团的转化
根据合成需要(有时题目信息中会明确某些衍变途径)可进行有机物的官能团衍变,以使中间产物向目标产物递进。常见的有三种方式:
(1)官能团种类的改变,如醇醛羧酸。
(2)官能团数目的改变,如
CH3CH2OHClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。
(3)官能团位置的改变,如
3.从分子中消除官能团的方法
(1)经加成反应消除不饱和键。
(2)经取代、消去、酯化、氧化等反应消去—OH。
(3)经加成或氧化反应消除—CHO。
(4)经水解反应消去酯基。
(5)通过消去或水解反应可消除卤素原子。
4.官能团的保护
(1)酚羟基的保护
有酚羟基存在时,在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为—ONa将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。
(2)碳碳双键的保护
有碳碳双键存在时,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,待氧化后再利用消去反应复原为碳碳双键。
(3)氨基(—NH2)的保护
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。
(4)醛基的保护
如检验碳碳双键时,当有机物中含有醛基、碳碳双键等多种官能团时,可以先用弱氧化剂,如银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等氧化醛基,再用溴水、酸性KMnO4溶液等对碳碳双键进行检验。
4.有机化合物分子中能引进卤素原子的反应是 (　　)
A.消去反应 B.酯化反应
C.水解反应 D.取代反应
5.常见的有机反应类型有①取代反应　②加成反应　③消去反应　④酯化反应　⑤加聚反应　⑥缩聚反应　⑦还原反应
其中能在有机物中引入羟基的反应类型有 (　　)
A.①②③④ B.①②⑦
C.⑤⑥⑦ D.③④⑤⑥
6.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
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(2023·北京朝阳期末)下列构建碳骨架的反应,不属于加成反应的是 (　　)
A.CH3CHO+HCN
B.+
C.
D.+HCHO
2.下列反应中,不能引入碳碳双键的是 (　　)
A.乙醇的消去反应
B.溴乙烷的消去反应
C.乙醇的催化氧化反应
D.乙炔与HCl的加成反应
3.有机分析中,常利用臭氧来确定有机物分子中碳碳双键的位置与数目。如(CH3)2CCH—CH3(CH3)2CO+CH3CHO已知某有机物A经臭氧氧化分解后发生以下一系列的变化:
由B合成E通常经过多步反应,其中最佳次序是 (　　)
A.水解、酸化、氧化 B.氧化、水解、酸化
C.水解、酸化、还原 D.氧化、水解、酯化
4.以乙炔为原料制取CH2Br—CHBrCl,可行的反应途径是 (　　)
A.先与Cl2发生加成反应后,再与Br2发生加成反应
B.先与Cl2发生加成反应后,再与HBr发生加成反应
C.先与HCl发生加成反应后,再与HBr发生加成反应
D.先与HCl发生加成反应后,再与Br2发生加成反应
5.按如图所示路线合成结构简式为的物质,该物质是一种香料。
A(一氯代物)BCD
已知:
请根据上述路线,回答下列问题:
(1)A的结构简式可能为　　　　、　　　　。
(2)反应③的反应类型为　　　　;反应⑤的条件是　　　　。
(3)反应④的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(有机物写结构简式,并注明反应条件)。
第1课时　有机合成的关键—碳骨架的构建和官能团的引入
一、1.(1)合成路线　结构　(2)性质或功能　(3)碳骨架　官能团　2.(1)④　CH3CHCHCHO
(2)①CH3COOH+　②CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3　③　④C4H8
对点训练
1.A　[丙烯与溴单质发生加成反应,碳链上的碳原子数没有增加,不属于碳链增长的反应,A选项符合题意。]
2.D　[①中反应使碳碳双键断裂,碳链缩短;②中反应生成苯甲酸,苯环侧链的碳链缩短;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。]
3.B　[合成的原料应为和,A错误。合成需要的原料应是和乙炔,C错误。和、和均可合成,D错误。]
二、转化　引入　1.(1)CH2CH2↑+H2O　CH2CH2↑+NaCl+H2O　CH2CH2+ZnCl2　CH2CH2　(2)CH3CH2Cl　CH2CHCl　　　ClCH2CHCH2+HCl　+HCl　R—X+H2O　(3)CH3CH2OH　C2H5OH+NaBr　+R'OH　RCH2OH　(4)2CH3CHO+2H2O　(5)CH3COOH　2CH3COOH　2CH3COOH　　CH3CH2COOH　CH3COOH　CH3COOH
对点训练
4.D　[引进卤素原子只能通过加成反应或取代反应。]
5.B　[卤代烃、酯的水解反应(取代反应),烯烃等与H2O的加成反应,醛、酮与H2的加成(或还原)反应均能在有机物中引入羟基。]
6.A　[卤代烃的水解可引入—OH,但不能引入—COOH,故选A。]
课堂达标训练
1.C　[加成反应将不饱和键变为单键,醛基加氢变为羟基,属于加成反应,A不符合题意;反应物中有3个不饱和度,生成物中有2个不饱和度,属于加成反应,B不符合题意;反应物中有4个不饱和度,生成物中有5个不饱和度,不属于加成,应该为氧化反应,C符合题意;反应物中的醛基经过加成反应生成羟基,属于加成反应,D不符合题意。]
2.C　[乙醇的消去反应生成乙烯,含有碳碳双键,A错误;溴乙烷的消去反应生成乙烯,B错误;乙醇的催化氧化反应引入醛基,不引入碳碳双键,C正确;乙炔与HCl按物质的量之比1∶1发生加成反应生成氯乙烯,引入碳碳双键,D错误。]
3.B　[由Ⅰ的结构简式可知,E为,H为;逆推可知:B→C→D→E为,故B正确。]
4.D　[CH≡CH中—C≡C—引入相邻位置二个—Br,只引一个Cl。A错,反应后产物为CHBrCl—CHBrCl;B错,反应后产物为CH2Cl—CHBrCl;C错,反应后产物为CH3—CHBrCl或CH2BrCH2Cl。]
5.(1)　
(2)消去反应　氢氧化钠水溶液、加热
(3)+HBr
解析　根据“光照、Cl2”反应条件,应是烷烃基上氢原子的氯代产物,其一氯代物有两种;B与HBr加成,可知B为烯烃,C为溴代烃;根据最终产物的结构可以确定,D为,C为,B为。第3章　作业17　有机合成的关键—碳骨架的构建和官能团的引入
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意(1~8题,每小题4分)
1.下列反应不能在有机化合物分子中引入羟基的是 (　　)
乙酸和乙醇的酯化反应
聚酯的水解反应
油脂的水解反应
烯烃与水的加成反应
2.已知:卤代烃可以和钠发生反应,例如溴乙烷与钠发生的反应为2CH3CH2Br+2NaCH3CH2CH2CH3+2NaBr,应用这一反应,下列所给化合物中可以与钠合成环丁烷的是 (　　)
CH3Br CH3CH2CH2CH2Br
CH2BrCH2Br CH2BrCH2CH2Br
3.在有机合成中,有时需要通过缩短碳链的方式来实现由原料到目标产物的转化,某同学设计的下列反应中,可成功实现碳链缩短的是 (　　)
乙烯的聚合反应
烯烃与酸性KMnO4溶液的反应
酯化反应
卤代烃与NaCN的取代反应
4.下列反应可以在烃分子中引入卤素原子的是 (　　)
苯和溴水共热
光照甲苯与溴的蒸气
溴乙烷与NaOH水溶液共热
溴乙烷与NaOH的醇溶液共热
5.碳链增长在有机合成中具有重要意义,它是实现由小分子有机化合物向较大分子有机化合物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应,其中可以实现碳链增长的是 (　　)
CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热
CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热
CH3CH2Br和NaOH的水溶液共热
CH3CH2CH3和Br2(g)光照
6.已知共轭二烯烃(两个碳碳双键间有一个碳碳单键)与烯或炔反应可生成六元环状化合物。已知1,3 丁二烯与乙烯的反应可表示为+,则异戊二烯(2 甲基 1,3 丁二烯)与丙烯反应,生成的产物的结构简式可能是 (　　)
7.根据下列合成路线判断反应类型正确的是 (　　)
D
A→B的反应属于加成反应
B→C的反应属于酯化反应
C→D的反应属于消去反应
D→E的反应属于加成反应
8.如图是一些常见有机物的转化关系,关于反应①~⑩的说法正确的是 (　　)
反应①是加成反应,产物的结构简式为CH3CHBr2
反应②④⑥是氧化反应,其中④是去氢氧化
反应⑤⑦⑧⑨是取代反应,其中⑧是酯化反应
反应③是消去反应,反应的副产物中有SO2气体
9.(6分)按如下步骤可由合成
(部分试剂和反应条件已略去):
请回答下列问题:
(1)(2分)写出E的结构简式:　　　　,B中所有的碳原子　　　　共面(填“可能”或“不可能”)。
(2)(2分)反应①~⑦中属于消去反应的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,
属于取代反应的是　　　　。
(3)(2分)试写出A→B反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,
C→D反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
B级　素养培优练
(10~11题,每小题4分)
10.1,4 二氧六环可通过下列方法制取。烃ABC1,4 二氧六环,则该烃A为 (　　)
乙炔 1 丁烯
1,3 丁二烯 乙烯
11.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 (　　)
A B
C D
12.(10分)根据下述转化关系,回答问题:
已知:①+CH3Br+HBr;
②C物质苯环上的一卤代物只有两种。
(1)(2分)写出B物质的名称:　　　　　　;D物质的结构简式:　　　　　　　。
(2)(2分)写出反应②的反应类型:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
反应⑤的反应试剂和条件:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)写出反应⑥的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)写出D与E反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)(2分)反应②还有可能生成一种分子式为C16H18的有机物,其苯环上的一卤化物也只有两种,写出它的结构简式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
13.(4分)已知下列信息:①碳碳双键在一定条件下被氧化可生成二元醇:
②醛能发生如下反应生成缩醛:
R—CHO+2R'OH+H2O
现有如下合成路线:
AB
试回答下列问题:
(1)(2分)写出A、B的结构简式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2分)写出反应Ⅲ的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
作业17　有机合成的关键—碳骨架的构建和官能团的引入
1.A　[羧酸和醇的酯化反应在有机物分子中引入酯基。]
2.C　[由题给信息可知,要合成环丁烷,可用两分子CH2Br—CH2Br与Na反应生成;或者由一分子BrCH2CH2CH2CH2Br与Na反应生成。]
3.B　[A、D项均会引起碳链的增长;C项可以使主链碳原子数增加,只有B项可使碳链变短,如:2CH3COOH。]
4.B　[苯与溴水不发生反应,A项不正确;甲苯与溴蒸气在光照条件下可发生取代反应生成溴代烃,B项正确;C项发生取代反应脱去溴原子,D项发生消去反应也脱去溴原子,故C、D项不正确。]
5.A　[B、C、D反应后碳原子数均未发生变化,A项反应氰基取代溴原子,增加了一个碳原子。]
6.B　[根据1,3-丁二烯与乙烯反应的表示式可知其反应过程为1,3-丁二烯中的两个碳碳双键断裂,原碳碳单键之间形成一个新的碳碳双键,两端碳原子上的两个半键与乙烯中碳碳双键断裂形成的两个半键相连构成环状。类比1,3-丁二烯与乙烯的反应可推知异戊二烯()与丙烯的反应过程:异戊二烯的两个碳碳双键断裂,原碳碳单键之间形成一个新的碳碳双键,两端碳原子上的两个半键与丙烯中碳碳双键断裂形成的两个半键相连接构成环状,所以生成的产物是或。]
7.A　[A中含有碳碳双键,与氢气发生加成反应生成B,A项正确;有机物B是环醚,与氯化氢发生加成反应生成C,B项错误;C中含有羟基,与氯化氢发生取代反应生成D,C项错误;D中的氯原子被—CN取代,发生取代反应,D项错误。]
8.D　[反应①是乙烯与单质溴发生加成反应,产物的结构简式为CH2BrCH2Br,故A错误;反应②是乙烯与水的加成反应,故B错误;反应⑤是乙醛的还原反应,故C错误;反应③是乙醇的消去反应,反应条件是浓硫酸、加热,浓硫酸具有强氧化性,加热时能够与乙醇发生氧化还原反应,生成SO2气体,故D正确。]
9.(1)　不可能
(2)②④　⑦　(3)+H2O　+2NaOH+2NaBr+2H2O
解析　(1)与氢气发生加成反应生成A,A为,A在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成B,则B为,B与溴单质发生加成反应生成C,则C为,C发生消去反应生成D,D为,D与溴单质发生1,4-加成生成E,E为,E与氢气发生加成反应生成F,F为,F发生水解反应生成。根据烯烃及环烷烃的结构可知,B中所有碳原子不可能共面。(2)①③⑤⑥属于加成反应,②④属于消去反应,⑦属于取代反应。(3)A→B为在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成和水,反应的化学方程式为+H2O;C→D是在氢氧化钠乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成、溴化钠和水,反应的化学方程式为+2NaOH+2NaBr+2H2O。
10.D　[根据1,4-二氧六环的结构,可以推知它是由乙二醇脱水后形成的,两分子HO—CH2—CH2—OH脱水后形成环氧化合物。生成乙二醇的可能是1,2-二溴乙烷;生成1,2-二溴乙烷的应该是乙烯,所以CH2CH2。]
11.A　[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、D中各自的两个碳碳双键断裂复分解后,合成的均是五元环;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。]
12.(1)1,2-二溴乙烷
(2)取代反应　NaOH醇溶液、加热
(3)n
(4)++H2O
(5)
解析　C比甲苯分子中多两个碳原子,结合反应①的条件及信息①可知:A为乙烯,B为1,2-二溴乙烷。因C的苯环上一卤代物只有两种,故两个取代基处于对位,C的结构为。C→D→E为卤代烃的水解(得到醇),再氧化得到酸。比较C、G的分子式可知:C→F→G为卤代烃先发生消去反应,再发生加聚反应,得到高分子化合物。(5)根据题意一分子1,2-二溴乙烷与两分子甲苯发生已知信息①的反应,且均为甲基对位氢原子参与反应。
13.(1)
CH2OH—CHOH—CH(OC2H5)2
(2)CH2OH—CHOH—CH(OC2H5)2+H2OCH2OH—CHOH—CHO+2C2H5OH
解析　由题给信息可知,欲使转化为
CH2OH—CHOH—CHO,需将键氧化,而—CHO易被氧化,故应先对醛基进行保护,待碳碳双键氧化完毕,再将醛基还原,故合成路线为
。

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