各类有机物之间的相互转化习题

主题5 有机合成

第 1 讲各类有机物之间的相互转化

【考点直击】

1．掌握各类有机物的化学性质及相互转化关系。

2．掌握有机反应的基本类型。

【三基建构】

一、各类有机物的化学性质。

1．将下列一些有机物可能具有的主要化学性质用编号填入下表中：

⑴酯化⑵卤代⑶硝化⑷水解⑸加成⑹消去⑺催化氧化⑻酸性KMnO4氧化

2

⑴烯、炔和芳香烃与氢气加成也可认为反应。

⑵炔烃与烯烃相比，聚合。

⑶对于苯的同系物卤代时，光照，发生取代反应，有催化剂存在发生取代反应。

⑷苯被KMnO4酸性溶液氧化，苯的同系物分子中的可被KMnO4酸性溶液氧化。

⑸醇的卤代不是与卤素单质发生反应，而是与发生反应。

⑹酚暴露在空气中。

⑺醛能被等弱氧化剂氧化，当然也能被KMnO4、K2Cr2O7等强氧化剂氧化。

⑻油脂在酸性条件下水解得到，油脂在氢氧化钠溶液中水解得到_

，

油脂在碱性条件下的水解又称为__。

⑼不饱和高级脂肪酸甘油酯能与H2作用生成__，该反应又叫_。

⑽常见的糖中，具有还原性的有。

⑾淀粉与碘相遇会显，颜色反应一般用于。

二、常见重要有机物的相互转化

1．在物质间用箭号表示其转化关系并注明反应类型

2．根据以上转化关系小结如下内容： ⑴在有机物中引入碳碳双键的方法

⑵在有机物中引入卤原子的方法

⑶在有机物中引入羟基的方法

三、影响有机物化学性质的因素 1． 请举例说明官能团之间的影响。

2． 请举例说明反应条件对化学反应的影响。

四、有机合成的过程与分析方法

1．通过练习归纳：从分子结构看，在有机合成中，原料分子与目标分子发生了什么变化？

2．通过练习归纳：有机合成的分析方法。

3．通过练习归纳：在解有机合成有关问题时，通常需要思考哪些问题？

【真题链接】

例1 （1999·上海）下列物质能溶于水的是（ ）

A ．HOCH 2CHCHCHCHCHO OH

B ．CH 2OH

C ．

O

H R

D ．CH 3CH 2CH 2CH ＝CH 2

例2 （2000·全国）氯普鲁卡因盐酸盐是一种局部麻醉剂，麻醉作用较快、较强，毒性较低，其合成路线如下：

CH 3

NO 2

O 2N

COOC 2H 5

Cl 催化剂＋H 2

Fe ＋HCl 或N

2COOCH 2CH 2N(C 2H 5)2

Cl

HCl

(A)

(B)

(C)

(D)

4227C 2H 5OH ＋H +

试剂②

25222

请把相应反应名称填入下表中，供选择的反应名称如下：

氧化、还原、硝化、碘化、氯代、碱化、成盐、酯化、酯交换、水解

例3 (2007·广东高考)已知苯甲醛在一定条件下可以通过Perkin 反应生成肉桂酸（产率45～50%），另一个产物A 也呈酸性，反应方程式如下：

C 6H 5CHO ＋(CH 3CO)2O → C 6H 5CH ＝CHCOOH 苯甲醛 肉桂酸

⑴Perkin 反应合成肉桂酸的反应式中，反应物的物质的量之比为1︰1。产物A 的名称是 。

⑵一定条件下，肉桂酸与乙醇反应生成香料肉桂酸乙酯，其反应方程式为

（不要求标出反应条件）。

⑶取代苯甲醛也能发生Perkin 反应，相应产物的产率如下：

可见，取代基对Perkin 反应的影响有（写出三条即可）：

① ② ③

⑷溴苯（C 6H 5Br ）与丙烯酸乙酯（CH 2＝CHCOOC 2H 5）在氯化钯催化下可直接合成肉桂酸乙酯，该反应属于Beck 反应，是芳香环上的一种取代反应，其反应方程式为

（不要求标出反应条件）。 ⑸Beck 反应中，为了促进反应的进行，通常可加入一种显 （填字母）的物质。 A ．弱酸性 B ．弱碱性 C ．中性 D ．强酸性

例4 （2003·江苏）烷基苯在高锰酸钾的作用下，侧链被氧化成羧基，例如

化合物A ～E 的转化关系如图1所示，已知：A 是芳香化合物，只能生成3种一溴化合物，B 有酸性，C 是常用增塑剂，D 是有机合成的重要中间体和常用化学试剂（D 也可由其他原料催化氧化得到），E 是一种常用的指示剂酚酞，结构如图2。

写出A 、B 、C 、D 的结构简式：

A_____________________________，B______________________________， C_____________________________，D______________________________。

例5 (2007·江苏高考)物质A

（C 11H 18）是一种不饱和烃，它广泛存在于自然界中，也是重要的有机合成中间体之一。某化学实验小组从A 经反应①到⑤完成了环醚F 的合成工作：

该小组经过上述反应，最终除得到F 1( )外，还得到它的同分异构体，其

中B 、C 、D 、E 、F 分别代表一种或多种物质。已知： （R 1、R 2、R 3、R 4为烃基或H ）

请完成：

⑴ 写出由A 制备环醚F 1的合成路线中C 的结构简式：_______________________。 ⑵ ①写出B 的一种结构简式：_______________________。

② 写出由该B 出发经过上述反应得到的F 1的同分异构体的结构简式：____________。 ⑶ 该小组完成由A 到F 的合成工作中，最多可得到________种环醚化合物。

例6 （2006·江苏）香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物，大多具有光敏性，有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A ，其分子式为C 9H 6O 2。该芳香内酯A 经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。

乙二酸

3水杨酸

D 84 3

图1 图2

②Zn/H 2O ①O 3 ＋ R 1 C ＝C R 2 R 4 R 1 C ＝O R 2 C ＝O R 4 R 3 R 3 ④ ③ ⑤ ②

F

H 2 / Ni D C B H 2C

C H 2

C C H 2C H 2C CH CH 2CH 2

C H 2

CH 3A

－HBr 1)O 3

2)Zn ，H 2O E 分子内 脱水

也可表示为：

CH CH 3

O

提示：

①CH3CH＝CHCH2CH 3CH3COOH＋CH3CH2COOH

②R－CH＝CH 2R－CH2－CH2－Br

请回答下列问题：

⑴写出化合物C的结构简式_______________。

⑵化合物D有多种同分异构体，其中一类同分异构体是苯的二取代物，且水解后生成的产物之一能发

生银镜反应。这类同分异构体共有_______________种。

⑶在上述转化过程中，反应步骤B→C的目的是_______________。

⑷请设计合理方案从CH CH3

Cl

COOH 合成

C O

CH

2

O

CH

2

（用反应流程图表示，并注明反应条件）。

例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为

CH3CH2OH24CH2＝CH2高温、高压

CH

2

CH

2n

【专题训练】

第1讲 各类有机物之间的相互转化（A ）

1．某有机物的结构简式为CH 3

CH OH

CH 2COOH ，它可发生的有机反应的正确组合是 （ ） ①取代 ②加成 ③消去 ④水解 ⑤酯化 ⑥中和 ⑦氧化 ⑧加聚

A ．①②③⑤⑥

B ．②③④⑥⑧

C ．①②③⑤⑥⑦

D ．④⑤⑥⑦⑧ [说明]将该有机物属于芳香族化合物，也可看成酚类、醇类或羧酸类化合物。

2．下列有机物：①CH 2OH(CHOH)4CHO ②CH 3CH 2CH 2OH ③CH 2＝CHCH 2OH ④CH 2＝CHCOOCH 3 ⑤CH 2＝CH －COOH ，其中既能发生加成反应、酯化反应，又能发生氧化反应的是 （ ） A ．③⑤ B ．①③⑤ C ．②④ D ．①③

3．（2004·陕西、内蒙、海南理综）心酮胺是治疗冠心病的药物，它具有如下结构简式：

CH 3O

C O

CH 2CH 2NHCHCH

OH 3

下列关于心酮胺的描述，错误的是 （ ）

A ．可以在催化剂作用下和溴反应

B ．可以和银氨溶液发生银镜反应

C ．可以和氢溴酸反应

D ．可以和浓硫酸与浓硝酸的混合液反应

［说明］物质名称并不熟悉，但不影响解题，要从物质的结构即官能团分析物质的性质。

4．按反应物与产物的结构关系，有机反应大致可分为：取代反应、消去反应、加成反应三种类型，下列反应中属于加成反应的是 （ ） A ．C 6H 5CH 2Cl ＋NaCN C 6H 5CH 2CN ＋NaCl B ．C 6H 5Li ＋CO 2C 6H 5COOLi C ．CH 3CH 2CHO ＋HCN CH 3CH 2CH(CN)OH D ．CH 3COOH ＋C 2H 5OH CH 3COO C 2H 5＋H 2O ［说明］加成反应类似无机反应中的化合反应。

5．中草药秦皮中含有的七叶树内酯O

O

H O

H O

具有抗菌作用。若 1mol 七叶树内酯分别与浓溴水

和NaOH 溶液完全反应，则消耗的Br 2和NaOH 的物质的量分别为 （ ） A ．3molBr 2、2molNaOH B ．4molBr 2、4molNaOH

C ．2molBr 2、3molNaOH

D ．3molBr 2、4molNaOH

[说明] 七叶树内酯与浓溴水发生取代和加成反应；与NaOH 溶液发生水解反应和酸碱中和反应。

6．苯与浓HNO 3在浓

H 2SO 4催化作用下发生硝化反应，可能经历了中间体（Ⅰ）这一步。转化关系如下：

下列说法不正确的是 （ ） A ．反应A 为取代反应 B ．反应B 为取代反应 C ．反应C 为消去反应 D ．反应D 为消去反应

7．CH 3COOH 是一种弱酸，而氯乙酸（ClCH 2COOH ）的酸性强于乙酸，这是因为—Cl 是一种强吸引电子基团，能使─OH 上的H 原子活泼性增大；有的基团属斥电子基团，能减弱─OH 上H 原子的活性，

这种作用称“诱导效应”。由此可推出：

⑴HCOOH 显酸性，H 2O 呈中性，是因为HCOOH 中存在_______电子的______基； ⑵CH 3COOH 酸性弱于HCOOH ，是因为CH ３COOH 中存在_______电子的______基； ⑶同温等物质的量浓度的CH 2ClCOONa 溶液的pH 将比CH 3CH 2COONa 溶液的pH_____ （填大或小）。

8．已知：①卤代烃可以和某些金属反应生成烃基金属有机化合物。后者又能与含羰基的化合物反应生成

醇：

②苯在AlCl 3催化下能与酰卤发生如下反应：

有机物E 可由下图路线合成： E 与浓硫酸共热到适当温度可得到F 和G 。F 分子中所有碳原子均可共处同一平面上，而G 却不能。回答下列问题：

⑴E 、F 、G 的结构简式分别是：E_____________，F_____________，G_____________。 ⑵写出下列化学方程式：

①______________________________________________________________________________； ④______________________________________________________________________________。

⑶E ′是E 的同分异构体且与E 属同一类别。若E ′不能从羰基化合物直接加氢还原得到，则E ′的结构简式为_______________________；若E ′能被催化氧化生成醛，且E ′与浓硫酸共热不能得到碳链不变的烯烃，则E ′可能的结构简式为________________________________________________。 9．（2005·全国理综Ⅰ）苏丹红一号是一种偶氮染料，不能作为食品添加剂使用。它是由苯胺和2-萘酚为主要原料制备的，它们的结构简式如下所示：

⑴苏丹红一号的化学式（分子式）为_________________。

⑵在下面化合物（A ）～（D ）中，与2-萘酚互为同分异构体的有____________（填字母代号）。

（提示：C

H 2CH 2CH 2

CH

2可表示为）

⑶上述化合物（C ）含有的官能团是________________________________。 ⑷在适当的条件下，2-萘酚经反应可得到芳香族化合物E （C 8H 6O 4），1 mol E 与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳44.8L （标准状况），E 与溴在有催化剂存在时反应只能生成两种一溴代物，两种一溴代物的结构简式分别是_________________________________，E 与碳酸氢钠反应的化学方

－N ＝N － OH

NH 2 （苏丹红一号） （苯胺） （2-萘酚）

O

(A) (B) CHO

OH

CH 3

(C) (D)

RBr ＋Mg 乙醚

RMgBr CH 3CHO CH 3－CH －R OMgBr H +，H 2O CH 3－CH －R OH ＋R －C －

O －R ＋HCl O CH 2＝

程式是______________________________________________________。

⑸若将E与足量乙醇在浓硫酸作用下加热，可以生成一种化学式（分子式）为C12H14O4的新化合物，

该反应的化学方程式是_____________________________________，反应类型是_______________。

10．（2006·上海）已知（注：R、R′为烃基）

A为有机合成中间体，在一定条件下发生消去反应，可能得到两种互为同分异构体的产物，其中的一种B可用于制取合成树脂、染料等多种化工产品。A能发生如下图所示的变化。

试回答

⑴写出符合下述条件A的同分异构体结构简式（各任写一种）：

a．具有酸性______________________ b．能发生水解反应______________________

⑵A分子中的官能团是_____________，D的结构简式是_____________。

⑶C→D的反应类型是___________，E→F的反应类型是___________。

a．氧化反应b．还原反应c．加成反应d．取代反应

⑷写出化学方程式：A→B____________________________________________。

⑸写出E生成高聚物的化学方程式：____________________________________________。

⑹C的同分异构体C l与C有相同官能团，两分子C l脱去两分子水形成含有六元环的C2，写出C2的结

构简式：______________________________

第1讲 各类有机物之间的相互转化（B ）

1．下列反应无须使用催化剂就能顺利进行的是（ ）

A ．苯的溴代反应

B ．制取硝基苯

C ．乙醛与新制Cu(OH)2反应

D ．乙酸乙酯水解 2．（2004·广东大综）下列5种有机化合物中，能够发生酯化、加成和氧化3种反应的是（ ） ①CH 2＝CHCOOH ②CH 2＝CHCOOCH 3 ③CH 2＝CHCH 2OH ④CH 3CH 2CH 2OH ⑤CH OH

CH 2CHO CH 3

A ．①③④

B ．②④⑤

C ．①③⑤

D ．①②⑤

3．下列有机物中，刚开始滴入NaOH 溶液会出现分层现象，用水浴加热后分层现象逐渐消失的是（ ） A ．乙酸 B ．苯酚 C ．甲苯 D ．乙酸乙酯

4．下列各化合物中，能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是 （ ） A ．CH 3－

－CH 2－CHO B ．CH 3－

－

－CH 3

C ．CH 3－CH ＝CH －CHO

D ．HOCH 2－－CH 2－CHO

5．有机分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项事实不能说明上述观点的是（ ）

A ．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而甲烷不能

B ．乙烯能发生加成反应，而乙烷不能

C ．苯酚能和氢氧化钠溶液反应，而乙醇不能

D ．丙酮（CH 3COCH 3）分子中的氢比乙烷分子中的氢更容易被卤原子取代

［说明］苯环对甲基的影响使甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化；苯环对羟基的影响使羟基的酸性更强；羰基(——)对甲基的影响使之更易与卤素发生取代反应。

6．碳烯(:CH 2)是一种极活泼的缺电子基团，容易与不饱和的烯、炔反应生成三元环状化合物。如碳烯可与丙烯反应生成甲基环丙烷（C H 3C H C H 22

），该反应是 （ ）

A ．取代反应

B ．加成反应

C ．加聚反应

D ．缩合反应

[说明] 从反应实质看，该反应与烯烃的加成反应相同；从反应的形式看，加成反应相当于无机化学中的化合反应。

7．有机化学反应因反应条件不同，可生成不同的有机产物。例如：

工业上按下列路线合成结构简式为 的物质，该物质是一种香料。

请回答下列问题：

CH 3CH ＝CH 2＋HX 3－CH －CH 3 X

3－CH 2－CH 2X

(X 为卤素原子) －

CH －CHO CH 3

、H 2O 2

⑴写出A 1、A 2可能的结构简式：A 1_____________________；A 2______________________。 ⑵反应⑤的化学方程式为_________________________________________________________。

⑶工业生产中，中间产物经反应③④⑤⑥得D ，而不是由A 1或A 2直接转化为D 。其优越性主要是________________________________________________________________。 ⑷这种香料有多种同分异构体，写出2种符合下列条件的有机物的结构简式： a ．其水溶液遇FeCl 3溶液变紫色；

b ．分子中有苯环，且苯环上的一溴代物只有2种。

_____________________________________，______________________________________。 8．（2005·江苏）在一定条件下，烯烃可发生臭氧化还原水解反应，生成羰基化合物，该反应可表示为：

已知：

① 化合物A ，其分子式为C 9H 10O ，它既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能与FeCl 3溶液发生显色反应，且能与金属钠或NaOH 溶液反应生成B ；

② B 发生臭氧化还原水解反应生成C ，C 能发生银镜反应； ③ C 催化加氢生成D ，D 在浓硫酸存在下加热生成E ；

④ E 既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能与FeCl 3溶液发生显色反应，且能与NaOH 溶液反应生成F ； ⑤ F 发生臭氧化还原水解反应生成G ，G 能发生银镜反应，遇酸转化为H （C 7H 6O 2）。 请根据上述信息，完成下列填空：

⑴ 写出下列化合物的结构简式（如有多组化合物符合题意，只要写出其中的一组）： A______________，C______________，E______________。

⑵ 写出分子式为C 7H 6O 2的含有苯环的所有同分异构体的结构简式______________。

9．姜黄素是一种天然染料，工业上可用香草醛与乙酰丙酮通过如下反应得到。

香草醛 中间产物 姜黄素

⑴ 姜黄素中的含氧官能团除甲氧基（CH 3O －）外还有________________。

⑵ 写出香草醛符合下列条件的所有同分异构体的结构简式： 。 ① 属于芳香酯类；② 苯环上的一氯代物有两种；③ 能与FeCl 3溶液发生显色反应。 ⑶ 借鉴制取姜黄素的方法也能合成肉桂醛（

CH

CH

CHO

）。写出制备肉桂醛所需有机物的结构

简式 、 。

10．（2006·天津理综）碱存在下，卤代烃与醇反应生成醚（R －O －R ′）：

R －X ＋R ′OH KOH

R －O －R ‘+HX

化合物Ａ经下列四步反应可得到常用溶剂四氢呋喃，反应框图如下：

②Zn/H 2O ①O 2 ＋ R 1 C ＝C R 2 H R 3 R 1 C ＝O R 2 H C ＝O

R 3 C O C

H 3－H 2O △

O

H O

C

H 3CH CH O

H O C

H 3CH 2CH 2CH 2

O OH O

H O

C

H 3CH CH

CH 2

CH

CH

O

H O C

H 3O

O

2

CH 2C H 2C

H 2

请回答下列问题：

⑴1 molA 和1 molH 2在一定条件下恰好反应，生成饱和一元醇Y ，Y 中碳元素的质量分数约为65％，则Ｙ的分子式为_______，A 分子中所含官能团的名称是_______，A 的结构简式为___________。 ⑵第①②步反应类型分别为①_________，②__________。 ⑶化合物B 具有的化学性质（填写字母代号）是_________。 a ．可发生氧化反应 b ．强酸或强碱条件下均可发生消去反应 c ．可发生酯化反应 d ．催化条件下可发生加聚反应

⑷写出C 、D 和E 的结构简式：C_____________，D 和E_________________。

⑸写出化合物C 与NaOH 水溶液反应的化学方程式：________________________________。 ⑹写出四氢呋喃链状醚类的所有同分异构体的结构简式：________________________________。

7．（1998·试测题）乙酸跟乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下发生的酯化反应（反应A ），其逆反应是水解反应（反应B ），反应可能经历了生成中间体（Ⅰ）这一步。

CH 3OH O C

H OH

CH 3OC 2H 5O O

H 2CH 3C

OH OH 2H 5

（

）Ⅰ＋＋A

⑴如果将反应按加成、消去、取代反应分类，则A ～F6个反应中（将字母代号填入下列空格中），属于取代反应的是__________；属于加成反应的是__________；属于消去反应的是____________。

⑵如果使原料C 2H 5OH 中的氧用18O 标记，则生成物乙酸乙酯中是否有18

O ？如果使原料CH 3COOH 中羰基（C

O ）或羟基中的氧原子用

18

O 标记，则生成物H 2O 中氧原子是否有18O ？试简述你作

此判断的理由。