第三章 第五节 有机合成——高二化学人教版（2019）选择性必修3洞悉课后习题
【教材课后习题】
1.写出以2-丁烯为原料制备下列物质反应的化学方程式，并分析反应过程中官能团的转化，体会卤代烃在有机合成中的作用。
（1）2-氯丁烷
（2）2-丁醇
（3）2,3-二氯丁烷
（4）2,3-丁二醇
2.2-氯-1,3-丁二烯是制备氯丁橡胶的原料。它比1,3-丁二烯多了一个氯原子，但由于碳碳双键上的氢原子较难发生取代反应，不能通过1,3-丁二烯直接与氯气反应制得。2-氯-1,3-丁二烯的某种逆合成分析思路可表示为：
请你根据以上逆合成分析完成合成路线，并指出各步反应的类型。
3.1,4-环己二醇是生产某些液品材料和药物的原料，可通过以下路线合成：
请写出各步反应的化学方程式，并指出其反应类型；分析以上合成路线中官能团的转化过程。（提示：反应⑤利用了1,3-环己二烯与的1,4-加成反应。）
4.1,4二氧杂环己烷（又称1,4二氧六环或1,4-二噁烷，）是一种常用的溶剂，在医药、化妆品、香料等精细化学品的生产中有广泛应用。请以乙烯为基础原料，使用逆合成分析法设计它的合成路线。（提示：参考乙醇分子间脱水生成乙醚的反应。）
5.苯甲酸苯甲酯（）是一种有水果香气的食品香料。请以甲苯为基础原料，使用逆合成分析法设计它的合成路线。
6.乙烯是有机化工生产中重要的基础原料，请以乙烯为基本原料合成正丁醇（），写出有关反应的化学方程式。
已知：
7.氟他胺是一种抗肿瘤药，在实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线如下所示：
（1）芳香烃A的名称是__________，反应③和④的反应类型分别是__________、__________。
（2）请写出反应⑤的化学方程式。吡啶是一种有机碱，请推测其在反应⑤中的作用。
（3）对甲氧基乙酰苯胺（）是合成染料和药物的中间体，请写出由苯甲醚（）制备对甲氧基乙酰苯胺的合成路线（其他试剂任选）。
【定点变式训练】
8.法国化学家格利雅发现了有机镁试剂（也称为格式试剂）及其在有机合成中的应用。其反应机理是有机镁试剂中带有负电荷的烃基与带有正电荷的基团结合，从而发生取代或者加成反应。下列反应中有机产物不合理的是( )
A. B.
C. D.
9.一定条件下，炔烃可以进行自身化合反应。如乙炔的自身化合反应为。下列关于该反应的说法不正确的是( )
A.该反应使碳链增长了2个碳原子 B.该反应引入了新官能团
C.该反应属于加成反应 D.该反应属于取代反应
10.已知：乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。可经三步反应制取，发生反应的类型依次是( )
A.水解、加成，氧化 B.加成，水解、氧化
C.水解、氧化，加成 D.加成、氧化、水解
11.在有机合成中，常会引入官能团或将官能团消除，下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是( )
A.乙烯→乙二醇：
B.溴乙烷→乙醇：
C.1-溴丁烷→1-丁快：
D.乙烯→乙炔：
12.化合物丙属于桥环化合物，是一种医药中间体，可以通过以下反应制得：
下列有关说法正确的是( )
A.甲分子中所有原子可能处于同一平面上
B.乙可与按物质的量之比1:2发生加成反应
C.丙能使酸性高锰酸钾溶液、溴的溶液褪色，且褪色原理相同
D.等物质的量的甲、乙分别完全燃烧时，消耗氧气的质量之比为13:12
13.对氨基苯甲酸可以甲苯为原料合成。已知苯环上的硝基可被还原为氨基： ，苯胺还原性强，易被氧化，则由甲苯合成对氨基米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
14.我国科研团队发现苯乙烯与开链醚可实现如图的转化，关于该反应，下列说法不正确的是( )
A.M属于芳香烃
B.N的同分异构体中可能有醛类化合物
C.P分子中只含有两种含氧官能团
D.若均为甲基，则P的分子式为
15.是一种有机醚，可由链状烃A（分子式为）通过如图路线制得。下列说法正确的是( )
A.A的结构简式是
B.B中含有的官能团有碳溴键、碳碳双键
C.C在Cu或Ag作催化剂、加热条件下不能被氧化为醛
D.①、②、③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应
16.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.
B.
C.
D.
17.在有机合成中，常利用反应：，引入羧基，而—CN可以通过与HCN反应引入：。某有机合成路线如下：
（1）写出A、D的结构简式：A_________，D_________。
（2）有机物B中含有的官能团名称为_________和_________。
（3）合成路线中反应类型为①_________，③_________。
（4）写出B→C的化学方程式：_________。
答案以及解析
1.答案：（1） 碳碳双键转化为碳氯键。
（2） 碳碳双键转化为羟基。
（3） 碳碳双键转化为碳氯键。
（4） 碳碳双键转化为碳氯键。
碳氯键转化为羟基。
卤代烃性质活泼，可以发生取代、消去等反应，转化为多种有机化合物。因此，引入卤素原子常常是改变有机分子性能的第一步反应，在有机合成中起着重要的桥梁作用。
解析：
2.答案： 1,2-加成反应
消去反应
解析：
3.答案：①
取代反应，环烷烃中的碳氢键转化为碳氯键。
②
消去反应，碳氯键转化为碳碳双键。
③
加成反应，碳碳双键转化为碳氯键。
④
消去反应，碳氯键转化为碳碳双键。
⑤
加成反应，碳碳双键转化为碳溴键。
⑥
加成反应，碳碳双键转化为碳碳单键。
⑦
取代（水解）反应，碳溴键转化为羟基。
解析：
4.答案：
5.答案：
6.答案：
解析：乙烯合成正丁醇，需要增长碳链，根据题给反应可知醛与醛加成可以生成羟基醛，而羟基醛又可以发生消去反应转化成烯醛，烯醛再加氢还原便可得到饱和一元醇。
7.答案：（1）甲苯；取代反应；还原反应
（2）
吸收反应产生的HCl，提高转化率
（3）
解析：（1）反应①为取代反应，Cl原子取代苯环取代基上的氢原子，根据C的结构简式和B的化学式可确定A为甲苯；反应③苯环碳原子上引入，发生取代反应；反应④是将硝基还原为氨基。
（2）根据氟他胺的结构简式可知，反应⑤为取代反应，“”取代氨基上的氢原子，即反应的化学方程式为；吡啶显碱性，其作用是吸收反应产生的HCl，提高转化率。
（3）根据目标产物和流程图，苯甲醚应首先与硝酸反应，在对位上引入硝基，然后在铁和盐酸作用下将转化成，最后在吡啶作用下与反应生成目标产物。
8.答案：A
解析：的反应中带有负电荷的烃基R—与带有负电荷的—OH结合，不符合题述反应机理。
9.答案：D
解析：由化学方程式可以看出，该反应是两分子乙炔间发生的加成反应，加成后碳链增加了2个碳原子，引入了碳碳双键，所以D错误，A、B、C正确。
10.答案：A
解析：可经三步反应制取：①，为水解反应；②，为加成反应；③，为氧化反应，所以发生反应的类型依次是水解反应、加成反应、氧化反应。
11.答案：B
解析：B项，由溴乙烷→乙醇，只需溴乙烷在碱性条件下水解即可，路线不合理，且由溴乙烷→乙烯为消去反应。
12.答案：D
解析：甲分子中含有饱和碳原子，所以不可能所有原子都在同一平面上，A错误；乙分子中含有碳碳双键和酯基，只有碳碳双键可与发生加成反应，二者反应的物质的量之比为1:1，B错误；丙物质含有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，也可以与溴发生加成反应而使溴的溶液褪色，褪色原理不同，C错误；甲分子式是，1mol甲完全燃烧消耗的物质的量为6.5mol，乙分子式为，1mol乙完全燃烧消耗的物质的量为6mol，所以等物质的量的甲、乙分别完全燃烧时，消耗氧气的质量之比为13:12，D正确。
13.答案：A
解析：由甲苯制取对氨基苯甲酸时，需发生硝化反应引入硝基，由于氨基易被氧化，故甲基氧化为羧基应在硝基被还原之前，否则生成的氨基也被氧化，故先将甲基氧化为羧基，再将硝基还原为氨基，A正确，D错误。另外还要注意为邻、对位定位取代基，而—COOH为间位定位取代基，B错误。
14.答案：B
解析：只含C、H元素且含有苯环的烃为芳香烃，M中只含C、H元素且含有苯环，所以属于芳香烃，A正确；N为饱和有机物，所以N的同分异构体中不可能有醛类化合物，B错误；P分子中含有羰基和醚键两种含氧官能团，C正确；若均为甲基，根据P的结构确定其分子式为，D正确。
15.答案：B
解析：由有机醚的结构及反应③的条件可知C为，结合反应①和②的条件可推知B为，A为，A项错误；B的结构简式为，B中含有的官能团是碳碳双键和碳溴键，B项正确；C为，连接醇羟基的碳原子上含有2个H原子，所以C能被催化氧化生成醛，C项错误；烯烃能和溴发生加成反应、卤代烃能发生水解反应，水解反应属于取代反应，醇生成醚的反应为取代反应，所以①，②、③分别是加成反应、取代反应，取代反应，D项错误。
16.答案：C
解析：丙烷在光照条件下与发生取代反应，产物种类很多，且不易分离。
17.答案：（1）；
（2）羧基；羟基
（3）加成反应；消去反应
（4）
解析：丙酮与HCN发生加成反应生成A，根据已知信息，A为，可推知B为，B发生消去反应生成的C为，C发生加聚反应生成的D为。
