阶段重点练二 卤代烃在有机合成中的应用
考向突破一 有机物官能团的衍变
1.乙烯为原料,不能通过一步反应制得的有机物是( )
A.乙醇 B.1,2-二溴乙烷
C.溴乙烷 D.乙二醇
2.以溴乙烷为原料制取1,2-二溴乙烷,下列转化方案中最好的是( )
A.
B.CH3CH2BrCH2BrCH2Br
C.CH3CH2BrCH2CH2CH2BrCH3CH2BrCH2Br
D.CH3CH2BrCH2CH2CH2BrCH2Br
3.1,4-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,合成1,4-环己二醇的路线如下。下列说法正确的是( )
MNY
A.有机物N和Y可能为同分异构体,也可能为同种物质
B.物质X的名称为环己二烯,其通过反应(5)生成的产物只有1种
C.反应(2)和反应(7)的反应条件相同
D.合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应
4.将1-氯丙烷跟NaOH的醇溶液共热,生成的产物再跟溴水反应,得到一种有机物,它的同分异构体有(除它之外)( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
考向突破二 有机反应类型的判断
5.按下列路线制聚氯乙烯:
。没有涉及的反应类型是( )
A.加成反应 B.消去反应
C.取代反应 D.加聚反应
6.由为原料制取,制备过程中未涉及的反应为( )
A.加成反应 B.取代反应
C.消去反应 D.氧化反应
7.下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线,下列说法正确的是( )
A.A的结构简式为
B.反应④的反应试剂和反应条件是浓硫酸、加热
C.①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
D.环戊二烯与Br2 以1∶1的物质的量之比加成可生成
8.对溴苯乙烯(E)是一种重要的化工原料,E的实验室制取流程如图:
CD
已知:D的分子式为C8H8Br2,且分子中含甲基。回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为 ;E中官能团的名称为 。
(2)催化剂a的化学式为 ,
C的结构简式为 。
(3)写出反应D→E的化学方程式:
;
D→E的反应类型为 。
(4)芳香族化合物M是D的同分异构体,且苯环上只有两个取代基,则M的结构有 种。
(5)对溴苯乙烯与丙烯的共聚物是一种低毒、热稳定性好的高分子阻燃剂,该共聚物的结构简式为 。
考向突破三 综合应用
9.有机物E(C3H3Cl3)是一种播前除草剂的前体,其合成路线如下。
已知D在反应⑤中所生成的E,其结构只有一种可能,E分子中有3种不同类型的氯原子(不考虑立体异构)。试回答下列问题:
(1)利用题干中的信息推测有机物D的名称是 。
(2)写出下列反应的类型:反应①是 ,反应③是 。
(3)有机物E的同类同分异构体共有 种(不包括E,不考虑立体异构)。
(4)试写出反应③的化学方程式: 。
10.烯烃A在一定条件下可以按如图所示框图进行反应。
已知:D是
请回答下列问题:
(1)A的结构简式是 。
(2)框图中属于加成反应的是 (填序号)。
(3)框图中反应⑤属于 (填反应类型)。
(4)C在NaOH溶液中水解得到产物的结构简式是 。
(5)写出D→E的化学方程式
,
写出E→F的化学方程式
。
11.苯乙烯(A)是一种重要化工原料,以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示。
请回答下列问题:
(1)E中所含官能团的名称是 ,B→C的反应类型是 。
(2)在溴的四氯化碳溶液中加入过量的A,观察到的现象是 。
(3)D→E的副产物是NaBr,生成1 mol E至少需要 g NaOH。
(4)在浓硫酸作用下,E与足量CH3COOH反应的化学方程式为 。
(5)下列说法正确的是 (填字母)。
a.A能发生加成反应
b.C、D、E中均只有一种官能团
c.F能使溴的四氯化碳溶液褪色
(6)F的同分异构体中,含六元环的结构有 (不包括立体异构体和F本身)种。
12.已知:苯和卤代烃在催化剂作用下可生成烷基苯和卤化氢,例如:+CH3CH2CH2Cl+HCl,根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去),其中F俗称PS,是一种高分子化合物,在建筑方面是一种良好的隔音、保温材料,回答下列问题:
(1)D的分子式为 ;G的结构简式为 。
(2)在①~⑥反应中,步骤①的反应类型是 ,步骤③的反应类型是 。
(3)写出B生成乙烯的化学方程式: 。
(4)写出④的化学方程式:
。
(5)写出⑥的化学方程式:
。
阶段重点练二 卤代烃在有机合成中的应用
1.D 乙醇可以通过乙烯与水发生加成反应一步制得,A不符合题意;1,2-二溴乙烷可以通过乙烯与溴的加成反应一步制得,B不符合题意;溴乙烷可以通过乙烯与溴化氢发生加成反应一步制得,C不符合题意;制取乙二醇要先通过乙烯与溴的加成反应生成1,2-二溴乙烷,再将1,2-二溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热发生水解反应制得乙二醇,D符合题意。
2.D 在有机物的制备反应中,应尽量选择步骤少、产率高、副反应少的合成路线。对此题而言,选择加成反应比取代反应要好得多,而使用加成反应,必须先发生消去反应生成不饱和烃,显然D的步骤较少,最后产率也较高。
3.D 环己烷发生取代反应得到,发生消去反应得到M:,M与溴发生加成反应得到N:,N发生消去反应得到X,X与溴发生加成反应得到,发生加成反应得到Y:,发生水解反应得到。
N为,Y为,两者互为同分异构体,不可能为同种物质,A错误;物质X的名称为环己二烯,其通过反应(5)生成的产物可能有2种:、,B错误;反应(2) 为消去反应,条件为氢氧化钠的乙醇溶液、加热,反应(7)为水解反应,条件为氢氧化钠的水溶液、加热,条件不同,C错误;(1)(7)为取代反应,(2)(4)为消去反应,(3) (5) (6)为加成反应,D正确。
4.B 在NaOH的醇溶液和加热条件下,1-氯丙烷发生消去反应生成丙烯(CH2CHCH3),丙烯加溴后,生成1,2-二溴丙烷,即CH2Br—CHBr—CH3,它的同分异构体有、、,共3种。
5.C C2H5Br生成CH2CH2,发生消去反应;CH2CH2生成CH2ClCH2Cl,发生加成反应;CH2Cl—CH2Cl生成CH2CHCl,发生消去反应;氯乙烯生成聚氯乙烯,发生加聚反应。
6.D 由结构简式可知,2-溴丙烷转化为1,2-丙二醇的合成步骤为2-溴丙烷在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成丙烯,丙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴丙烷,1,2-二溴丙烷在氢氧化钠水溶液中共热发生水解(取代)反应生成1,2-丙二醇,制备过程中未涉及氧化反应,选D。
7.D 与Cl2在光照时发生取代反应生成,在NaOH的乙醇溶液中加热,发生消去反应生成,可与Br2发生加成反应生成,在NaOH的乙醇溶液中加热,发生消去反应生成。根据上述分析可知A 是环戊烯,A错误;反应④是变为的反应,反应试剂和反应条件是NaOH的乙醇溶液、加热,B错误;①是取代反应,②是消去反应,③是加成反应,C错误;环戊二烯与Br2以1∶1的物质的量之比加成时,若发生1,4-加成,可生成,D正确。
8.(1)取代反应 碳碳双键、碳溴键
(2) 铁(或溴化铁)
(3)+NaOH+NaBr+H2O 消去反应
(4)11
(5)或
解析:与CH3CH2Br在一定条件下发生取代反应生成;与Br2在催化剂a条件下发生反应并结合E的结构可知,该反应为苯环上乙基对位碳原子上的氢原子被取代,则C为;C与Br2在光照条件下发生侧链上的取代反应生成D,D可能是
或,又已知D中含有甲基,则D为。
(1)A→B为苯环上一个H原子被乙基取代,反应类型为取代反应;E中官能团的名称为碳碳双键、碳溴键。
(2)B→C为苯环上氢原子被溴原子取代,所需的反应试剂和条件为铁和液溴(或溴化铁和液溴);C的结构简式为。
(3)反应D→E的化学方程式:+NaOH+NaBr+H2O,反应类型为消去反应。
(4)芳香族化合物M是D的同分异构体,且苯环上只有两个取代基,两个取代基可能是—Br和—CHBrCH3、—Br和—CH2CH2Br、—CH2Br和 —CH2Br、—CH3和—CHBr2,在苯环上各有邻、间、对三种位置,共12种,除去D本身,则M的结构共有11种。
(5)对溴苯乙烯与丙烯的碳碳双键均断裂,再连接生成共聚物的结构简式为或
。
9.(1)1,2,2,3 四氯丙烷 (2)取代反应 消去反应 (3)5
(4)CH2ClCHClCH2Cl+NaOH
CH2CCl—CH2Cl+NaCl+H2O
解析:本题应采用逆推法:E是D发生消去反应后的产物,分子中含有一个碳碳双键,且有3种不同类型的氯原子,由此可得E为ClCH2CClCHCl;D在发生消去反应时生成的E只有一种结构,所以D应该是一种对称结构,D应为CH2Cl—CCl2—CH2Cl。由第②步反应B通过加成反应生成了CH2Cl—CHCl—CH2Cl,可推出B为
,进一步可推出A为
。通过反应③得到C,此时有些难以判断消去了哪几个氯原子,这时应根据D的结构简式判断,则C为CH2CCl—CH2Cl。
10.(1) (2)①③④⑥ (3)消去反应
(4)
(5)+2NaOH
解析:由题给有机物D的结构简式,可推断出A为,B为(CH3)2CHCH(CH3)2,C为(CH3)2CBrCH(CH3)2,E为
,F为。
(1)根据分析可知,A的结构简式是。
(2)①A与氢气发生加成反应生成B,②B与溴在光照条件下发生取代反应生成C,③A与HBr发生加成反应生成C,④A与溴发生加成反应生成D,⑤D在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成E,⑥E与足量溴发生加成反应生成F,综上,框图中属于加成反应的是①③④⑥。
(3)框图中反应⑤D在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成E。
(4)C在NaOH溶液中水解得到的产物为醇,其结构简式是。
(5)D→E是D在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成E、溴化钠和水,反应的化学方程式为+2NaOH, E→F是E与足量的溴发生加成反应生成F,反应的化学方程式为。
11.(1)羟基 取代反应
(2)溴的四氯化碳溶液褪色 (3)120
(4)+3CH3COOH+3H2O
(5)a、b (6)4
解析:A是苯乙烯,和氢气加成生成环烷烃F;A和溴加成生成卤代烃B,B发生苯环上的取代反应生成C,C和氢气加成生成D,D发生水解生成醇E。
(1)E中官能团的名称为羟基,B→C为苯环上的H原子被Br原子取代,反应类型为取代反应。
(2)A中含有碳碳双键,在溴的四氯化碳溶液中加入过量的A,A和溴发生加成反应,所以溴的四氯化碳溶液褪色。
(3)D→E是卤代烃发生的水解反应,1 mol D中含有3 mol Br原子,水解消耗3 mol的NaOH,质量为120 g。
(4)在浓硫酸作用下,E与足量CH3COOH发生酯化反应,化学方程式为+3CH3COOH
+3H2O。
(5)A中含有苯环和碳碳双键,能发生加成反应,a正确;C和D中只含有溴原子,E中只含有羟基,均只有一种官能团,b正确;F中没有碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
(6)F为,含六元环的结构有:、、和,共4种。
12.(1)C8H9Cl (2)取代反应 消去反应
(3)C2H5Cl+NaOHCH2CH2↑+NaCl+H2O
(4)n
(5)+NaOH+NaCl
解析:乙烯与HCl发生加成反应生成的B为CH3CH2Cl,氯乙烷发生消去反应得到乙烯。结合 可知氯乙烷与苯发生信息中取代反应生成的C为,C发生氧化反应生成的G为,C与氯气在光照条件下发生侧链中取代反应生成D,D发生水解反应得到,则D为,D发生消去反应生成的E为,E发生加聚反应得到的F为。
(1)由分析可知,D为,其分子式为C8H9Cl;G的结构简式为。
(2)步骤①为氯乙烷和苯的取代反应;步骤③为氯代烃的消去反应。
(3)B生成乙烯为氯乙烷的消去反应,化学方程式为C2H5Cl+NaOH?CH2CH2↑+NaCl+H2O。
(4)由分析可知,④为E的加聚反应,化学方程式为
n。
(5)⑥为D的水解反应,化学方程式为+NaOH+NaCl。
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