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3.5 有机合成
@必备知识练
1. 下列反应能使碳链缩短的是(　D　)
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
2. 下列反应可以在烃分子中引入碳卤键的是(　B　)
A. 苯和溴水共热
B. 甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合
C. 溴乙烷与NaOH的水溶液共热
D. 溴乙烷与NaOH的醇溶液共热
【解析】苯和溴水共热不反应，A错误；甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合，发生甲基上的取代反应，引入碳溴键，B正确；卤代烃的水解反应、消去反应均为碳卤键的消除，C、D错误。
3. 官能团的引入和转化是有机合成中的主要任务。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　)
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
4. 在有机合成中，官能团的引入或改变极为重要，下列说法中，正确的是(　B　)
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. 引入羟基的方法有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原
C. 将CH2CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2CH—COOH
D. 将 转化为的合理方法是与足量的NaOH溶液共热后，再加入足量稀硫酸
【解析】甲苯在光照条件下与Cl2反应，主反应为甲基上引入氯原子，A错误；卤代烃水解为醇，酯酸性条件下水解为酸和醇，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，B正确；碳碳双键、羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能得到CH2CH—COOH，C错误；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，D错误。
5. E是一种食品添加剂中的防腐剂，可经以下反应路线得到(部分反应条件略)。
A B C D E
下列说法中，错误的是(　C　)
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
【解析】A与苯酚结构相似，官能团相同，且分子组成上相差1个CH2，是苯酚的同系物，甲基是憎水基，A中含有的憎水基比苯酚中多，溶解度小于苯酚，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，B正确；与B属于同类有机物的同分异构体有、、、，共4种，C错误；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，
D正确。
6. 对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知：①苯环上的硝基可被还原为氨基：＋3Fe＋6HCl＋3FeCl2＋2H2O，产物苯胺还原性强，易被氧化；②
—CH3为邻、对位取代定位基，而—COOH为间位取代定位基。由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是(　A　)
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
7. (2024 诸暨中学高二检测)合成某药物的中间路线如图所示，下列说法中，错误的是(　C　)
CH3—CHCH2RP
A. R的官能团是—OH
B. R的沸点高于P的沸点
C. 由P生成M发生消去反应
D. P的核磁共振氢谱图中只有一组峰
【解析】通过合成路线图知，R的结构简式为CH3CH(OH)CH3，则R的官能团是—OH，A正确；P的结构简式为CH3COCH3，R的结构简式为CH3CH(OH)CH3，R能形成分子间氢键但P不能形成分子间氢键，含有分子间氢键的物质熔、沸点较高，所以R的沸点高于P的沸点，B正确；P生成M的反应属于取代反应，C错误；P的结构简式为CH3COCH3，P含有1种化学环境的氢原子，所以其核磁共振氢谱图只有一组峰，D正确。
8. 我国自主研发“对二甲苯的绿色合成路线”取得新进展，其合成示意图如下：
下列说法中，错误的是(　B　)
A. 过程i发生了加成反应
B. 对二甲苯的一溴代物只有1种
C. M既可与H2反应，也可与溴水反应
D. 该合成路线理论上碳原子利用率为100％，且产物易分离
【解析】过程i是异戊二烯和丙烯醛发生的加成反应，生成具有对位取代基的六元中间体，A正确；对二甲苯()高度对称，分子中有2种不同化学环境的氢原子，其一溴代物有2种，B错误；该合成路线理论上碳原子利用率为100％，且产物对二甲苯与水互不相溶，易分离，D正确。
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9. 已知烃基为邻、对位取代定位基，—COOH、—SO3H为间位取代定位基。下列制备方案中，设计错误的是(　B　)
A. 以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸)，可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. 采用使MgCl2 6H2O在氯化氢气流中加热脱水的方法制无水MgCl2
【解析】对十二烷基苯磺酸钠是线性结构，无法由苯制得，B错误。
10. 构建碳骨架反应是有机合成中的重要知识，其中Diels－Alder反应在合成碳环这一领域有着举足轻重的地位，其模型为＋‖，下列判断中，正确的是(　B　)
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
【解析】合成的原料可为和，A错误；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错误；和发生Diels－Alder反应也可以生成，D错误。
11. 醛(酮)中与直接相连的C上的H与另一分子醛(酮)的加成后生成羟基醛(酮)的反应称为羟醛缩合反应。利用该反应合成异丙叉酮(MO)的路线如下：
异丙叉酮(MO)
下列说法中，错误的是(　C　)
A. MO不存在顺反异构体
B. ②的反应类型为消去反应
C. 等物质的量的丙酮与异丙叉酮与足量H2反应，消耗H2的物质的量之比为1∶1
D. 在有机合成中可以用羟醛缩合反应增长碳链
【解析】1 mol丙酮消耗1 mol H2，1 mol异丙叉酮消耗2 mol H2，消耗的物质的量之比为1∶2，C错误。
12. (2025 宁波十校联考)由柠檬烯制备生物可降解塑料(Y)的过程如图，其中X→Y原子利用率为100％。下列说法中不正确的是(　C　)
A.柠檬烯与溴的加成产物最多有3种
B.X中有3个手性碳原子
C.试剂a为CO2，X→Y发生了缩聚反应
D.一定条件下，Y可从线型结构变为网状结构
【解析】柠檬酸分子含2个碳碳双键，与Br2按1∶1加成得到2种产物，与Br2按1∶2完全加成得到1种产物，故柠檬烯与溴加成最多有3种产物，A正确；X分子中六元碳环上除3个CH2外，其他3个碳均为手性碳原子，B正确；X→Y原子利用率为100％，试剂a为CO2，X→Y发生了加聚反应，C错误；Y分子中含有碳碳双键，可以通过加聚反应，将Y从线型结构变为网状结构，D正确。
@拓展突破练
13. 有机物I是一种药物合成的中间体，其合成路线如下：
A B C D E
F G H I
(1)B→C的反应类型为　还原反应　。
(2)流程中设计E→F的目的是　保护酮羰基，防止F→G转化时被还原(加成)　。
(3)A→B得到的产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为　　。
(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：
　　。
①有手性碳原子，与FeCl3溶液发生显色反应且能使Br2的CCl4溶液褪色；
②碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，一种产物分子中只有两种不同化学环境的氢原子。
(5)写出以苯、甲苯、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)：　　
【解析】(3)由结构简式可知，A→B的反应中在氯化铝作用下与发生环加成反应也可生成，则A→B得到的产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物。
(4)B的同分异构体有手性碳原子，与氯化铁溶液发生显色反应且能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明同分异构体分子中含有连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子、酚羟基和碳碳双键，碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，产物之一分子中只有两种不同化学环境的氢原子说明同分异构体分子中含有酚酯基，则符合条件的结构简式为。
(5)由题给有机物的转化关系可知，以苯、甲苯、为原料制备的合成步骤为与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成，与SOCl2发生取代反应生成，在氯化铝作用下与苯发生取代反应生成，先在无水乙醚作用下与发生取代反应，再在酸性条件下共热发生消去反应生成，催化剂作用下与氢气共热发生加成反应生成。3.5 有机合成
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1. 下列反应能使碳链缩短的是(　 　)
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
2. 下列反应可以在烃分子中引入碳卤键的是(　 　)
A. 苯和溴水共热
B. 甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合
C. 溴乙烷与NaOH的水溶液共热
D. 溴乙烷与NaOH的醇溶液共热
3. 官能团的引入和转化是有机合成中的主要任务。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
4. 在有机合成中，官能团的引入或改变极为重要，下列说法中，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. 引入羟基的方法有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原
C. 将CH2CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2CH—COOH
D. 将 转化为的合理方法是与足量的NaOH溶液共热后，再加入足量稀硫酸
5. E是一种食品添加剂中的防腐剂，可经以下反应路线得到(部分反应条件略)。
A B C D E
下列说法中，错误的是(　 　)
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
6. 对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知：①苯环上的硝基可被还原为氨基：＋3Fe＋6HCl＋3FeCl2＋2H2O，产物苯胺还原性强，易被氧化；②
—CH3为邻、对位取代定位基，而—COOH为间位取代定位基。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
7. (2024 诸暨中学高二检测)合成某药物的中间路线如图所示，下列说法中，错误的是(　 　)
CH3—CHCH2RP
A. R的官能团是—OH
B. R的沸点高于P的沸点
C. 由P生成M发生消去反应
D. P的核磁共振氢谱图中只有一组峰
8. 我国自主研发“对二甲苯的绿色合成路线”取得新进展，其合成示意图如下：
下列说法中，错误的是(　 　)
A. 过程i发生了加成反应
B. 对二甲苯的一溴代物只有1种
C. M既可与H2反应，也可与溴水反应
D. 该合成路线理论上碳原子利用率为100％，且产物易分离
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9. 已知烃基为邻、对位取代定位基，—COOH、—SO3H为间位取代定位基。下列制备方案中，设计错误的是(　 　)
A. 以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸)，可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. 采用使MgCl2 6H2O在氯化氢气流中加热脱水的方法制无水MgCl2
10. 构建碳骨架反应是有机合成中的重要知识，其中Diels－Alder反应在合成碳环这一领域有着举足轻重的地位，其模型为＋‖，下列判断中，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
11. 醛(酮)中与直接相连的C上的H与另一分子醛(酮)的加成后生成羟基醛(酮)的反应称为羟醛缩合反应。利用该反应合成异丙叉酮(MO)的路线如下：
异丙叉酮(MO)
下列说法中，错误的是(　 　)
A. MO不存在顺反异构体
B. ②的反应类型为消去反应
C. 等物质的量的丙酮与异丙叉酮与足量H2反应，消耗H2的物质的量之比为1∶1
D. 在有机合成中可以用羟醛缩合反应增长碳链
12. (2025 宁波十校联考)由柠檬烯制备生物可降解塑料(Y)的过程如图，其中X→Y原子利用率为100％。下列说法中不正确的是(　 　)
A.柠檬烯与溴的加成产物最多有3种
B.X中有3个手性碳原子
C.试剂a为CO2，X→Y发生了缩聚反应
D.一定条件下，Y可从线型结构变为网状结构
@拓展突破练
13. 有机物I是一种药物合成的中间体，其合成路线如下：
A B C D E
F G H I
(1)B→C的反应类型为 。
(2)流程中设计E→F的目的是 。
(3)A→B得到的产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为 。
(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：
。
①有手性碳原子，与FeCl3溶液发生显色反应且能使Br2的CCl4溶液褪色；
②碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，一种产物分子中只有两种不同化学环境的氢原子。
(5)写出以苯、甲苯、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)： 　

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