第3章第5节有机合成作业 高二化学人教版（2019）选择性必修3

第五节有机合成一、选择题(本题10小题)1.用苯作原料,不能经一步化学反应制得的是 ()A.硝基苯 B.环己烷C.苯酚 D.苯磺酸2.已知苯跟一卤代烷在催化剂作用下,可生成苯的同系物。例如,+CH3Cl+HCl,利用上述反应原理,由苯和下列各组物质合成乙苯最好应选用的是 ()A.CH2CH2和Cl2B.CH3—CH3和Cl2C.CH2CH2和HClD.CH≡CH和Cl23.(2021·湖州高二检测)依曲替酯是一种皮肤病用药,它可以由原料X经过多步反应合成。下列说法不正确的是 ()A.原料X与中间体Y互为同分异构体B.原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色C.中间体Y能发生加成、取代,消去、氧化、还原反应D.1mol依曲替酯最多能与2molNaOH发生反应4.(2021·苏州高二检测)CPAE是蜂胶的主要活性成分,由咖啡酸合成CPAE路线如图:++H2O下列说法正确的是 ()A.上述反应是缩聚反应B.用饱和NaHCO3溶液可以鉴别咖啡酸和CPAEC.苯乙醇属于芳香醇,它与邻甲基苯酚互为同系物D.用FeCl3溶液可以检测上述反应中是否有CPAE生成5.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。可经三步反应制得,则与该三步反应相对应的反应类型依次是 ()A.水解反应、加成反应、氧化反应B.加成反应、水解反应、氧化反应C.水解反应、氧化反应、加成反应D.加成反应、氧化反应、水解反应6.(2021·郑州高二检测)四氢呋喃是常用的有机溶剂,可由有机物A(分子式为C4H8O)通过下列路线制得。已知:R1X+R2OHR1OR2+HX下列说法不正确的是 ()A.A的结构简式是CH2CHCH2CH2OHB.C中含有的官能团为醚键和溴原子C.B、C分子中均含有1个手性碳原子D.①③的反应类型分别为加成反应、取代反应7.(2021·湖南选择考)己二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了一条“绿色”合成路线:下列说法正确的是 ()A.苯与溴水混合,充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色B.环己醇与乙醇互为同系物C.己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成D.环己烷分子中所有碳原子共平面8.(双选)(2021·长沙高二检测)对羟基扁桃酸是药物合成的重要中间体,它可由苯酚和乙醛酸在一定条件下反应制得:+下列有关说法不正确的是 ()A.该反应是取代反应B.苯酚和对羟基扁桃酸不是同系物C.对羟基扁桃酸不能与碳酸氢钠溶液反应D.1mol对羟基扁桃酸最多能与2molNaOH反应9.如下流程中a、b、c、d、e、f是六种有机物,其中a是烃类,其余是烃的衍生物。下列有关说法正确的是 ()abcdefA.若a的相对分子质量是42,则d是乙醛B.若d的相对分子质量是44,则a是乙炔C.若a为苯乙烯(C6H5—CHCH2),则f的分子式是C16H32O2D.若a为单烯烃,则d与f的最简式可能相同10.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂R—MgX,它可与醛、酮等羰基化合物加成:+R—MgX所得产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是()A.乙醛和氯乙烷 B.甲醛和1-溴丙烷C.甲醛和2-溴丙烷 D.丙酮和一氯甲烷二、非选择题(本题3小题)11.工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯,其生产过程如下:AB回答:(1)有机物A的结构简式为。

(2)反应⑤的化学方程式(要注明反应条件):

。

(3)反应②的反应类型是,反应④的反应类型属于。

A.取代反应 B.加成反应C.氧化反应 D.酯化反应(4)反应③的化学方程式(不用写反应条件,但要配平):。

(5)在合成线路中,设计第③和⑥这两步反应的目的是。

12.扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A、B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下:A+B(1)A的分子式为C2H2O3,1molA能消耗含有2.5molCu(OH)2的新制悬浊液,写出反应①的化学方程式

。

(2)化合物C所含官能团的名称为,在一定条件下C与足量NaOH溶液反应,1molC最多消耗NaOH的物质的量为mol。

(3)反应②的反应类型为;请写出反应③的化学方程式

。

(4)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E的分子式为

。

(5)符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)有种,其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为

。

①属于一元酸类化合物②苯环上只有两个取代基③遇FeCl3溶液显紫色(6)参照上述合成路线,以冰醋酸为原料(无机试剂任选),设计制备A的合成路线。已知RCH2COOHRCH(Cl)COOH。13.(2021·河北选择考)丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM-289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其他活性成分,其合成路线如图:已知信息:+R2CH2COOH(R1=芳基)回答下列问题:(1)A的化学名称为。

(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为、。

①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。(3)E→F中步骤1)的化学方程式为

。

(4)G→H的反应类型为。若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为

。

(5)HPBA的结构简式为。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因

。

(6)W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4-二氯甲苯()和对三氟甲基苯乙酸()制备W的合成路线

。

(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)一、选择题(本题10小题)1.用苯作原料,不能经一步化学反应制得的是 ()A.硝基苯 B.环己烷C.苯酚 D.苯磺酸【解析】选C。合成苯酚需要先将苯卤代后,再水解,经两步反应才能制得。2.已知苯跟一卤代烷在催化剂作用下,可生成苯的同系物。例如,+CH3Cl+HCl,利用上述反应原理,由苯和下列各组物质合成乙苯最好应选用的是 ()A.CH2CH2和Cl2B.CH3—CH3和Cl2C.CH2CH2和HClD.CH≡CH和Cl2【解析】选C。CH2CH2+HClCH3CH2Cl,+CH3CH2Cl+HCl。3.(2021·湖州高二检测)依曲替酯是一种皮肤病用药,它可以由原料X经过多步反应合成。下列说法不正确的是 ()A.原料X与中间体Y互为同分异构体B.原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色C.中间体Y能发生加成、取代,消去、氧化、还原反应D.1mol依曲替酯最多能与2molNaOH发生反应【解析】选C。原料X与中间体Y的分子式相同,均为C13H12O4,结构不同,二者互为同分异构体,故A正确;原料X中含CC、苯环侧链含甲基,则能使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;中间体Y中含CC、羰基、苯环可发生加成反应,含—COOC—、甲基可发生取代反应,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能与氢气发生还原反应,但不能发生消去反应,故C错误;依曲替酯中—COO—及水解生成的酚—OH均与NaOH反应,则1mol依曲替酯最多与2molNaOH发生反应,故D正确。4.(2021·苏州高二检测)CPAE是蜂胶的主要活性成分,由咖啡酸合成CPAE路线如图:++H2O下列说法正确的是 ()A.上述反应是缩聚反应B.用饱和NaHCO3溶液可以鉴别咖啡酸和CPAEC.苯乙醇属于芳香醇,它与邻甲基苯酚互为同系物D.用FeCl3溶液可以检测上述反应中是否有CPAE生成【解析】选B。有机物的结构变化分析,上述反应是酯化反应,属于取代反应,故A错误;咖啡酸中含有羧基,可以与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳,CPAE中含有酚羟基,与NaHCO3溶液不反应,用饱和NaHCO3溶液可以鉴别咖啡酸和CPAE,故B正确;苯乙醇与邻甲基苯酚的结构不相似,不是同系物,分别为醇、酚,故C错误;CPAE及咖啡酸均含酚—OH,则FeCl3溶液不能检测上述反应中是否有CPAE生成,故D错误。5.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。可经三步反应制得,则与该三步反应相对应的反应类型依次是 ()A.水解反应、加成反应、氧化反应B.加成反应、水解反应、氧化反应C.水解反应、氧化反应、加成反应D.加成反应、氧化反应、水解反应【解析】选A。6.(2021·郑州高二检测)四氢呋喃是常用的有机溶剂,可由有机物A(分子式为C4H8O)通过下列路线制得。已知:R1X+R2OHR1OR2+HX下列说法不正确的是 ()A.A的结构简式是CH2CHCH2CH2OHB.C中含有的官能团为醚键和溴原子C.B、C分子中均含有1个手性碳原子D.①③的反应类型分别为加成反应、取代反应【解析】选D。A分子式为C4H8O,且A能和Br2/CCl4反应,说明A分子中含有碳碳双键,由信息中卤代烃与醇反应生成醚,所以A中还含有—OH,结合四氢呋喃的结构,可知A为CH2CHCH2CH2OH,故B为CH2BrCHBrCH2CH2OH,C为,D和E分别为、中的一种。由分析可知A的结构简式为CH2CHCH2CH2OH,A正确;物质C为,含有的官能团为醚键、溴原子,B正确;B为CH2BrCHBrCH2CH2OH,其中带下划线的碳为手性碳,C为,其中标记星号的为手性碳原子,C正确;反应①是CH2CHCH2CH2OH与溴发生加成反应生成CH2BrCHBrCH2CH2OH,反应③是转化为发生消去反应,D错误。7.(2021·湖南选择考)己二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了一条“绿色”合成路线:下列说法正确的是 ()A.苯与溴水混合,充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色B.环己醇与乙醇互为同系物C.己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成D.环己烷分子中所有碳原子共平面【解析】选C。苯的密度比水小,苯与溴水混合,充分振荡后静置,有机层在上层,应是上层溶液呈橙红色,故A错误;环己醇含有六元碳环,和乙醇结构不相似,分子组成也不相差若干个CH2原子团,不互为同系物,故B错误;己二酸分子中含有羧基,能与NaHCO3溶液反应生成CO2,故C正确;环己烷分子中的碳原子均为饱和碳原子,与每个碳原子直接相连的4个原子形成四面体结构,因此所有碳原子不可能共平面,故D错误。8.(双选)(2021·长沙高二检测)对羟基扁桃酸是药物合成的重要中间体,它可由苯酚和乙醛酸在一定条件下反应制得:+下列有关说法不正确的是 ()A.该反应是取代反应B.苯酚和对羟基扁桃酸不是同系物C.对羟基扁桃酸不能与碳酸氢钠溶液反应D.1mol对羟基扁桃酸最多能与2molNaOH反应【解析】选A、C。+是加成反应,故A错误;苯酚和对羟基扁桃酸官能团不同,不是同系物,故B正确;对羟基扁桃酸中含有羧基,羧基可以与碳酸氢钠发生反应,故C错误;中酚羟基、羧基能和氢氧化钠反应,1mol对羟基扁桃酸能与2molNaOH反应,故D正确。9.如下流程中a、b、c、d、e、f是六种有机物,其中a是烃类,其余是烃的衍生物。下列有关说法正确的是 ()abcdefA.若a的相对分子质量是42,则d是乙醛B.若d的相对分子质量是44,则a是乙炔C.若a为苯乙烯(C6H5—CHCH2),则f的分子式是C16H32O2D.若a为单烯烃,则d与f的最简式可能相同【解析】选D。若a的相对分子质量是42,则a是丙烯,与溴化氢加成生成卤代烃,卤代烃水解生成醇,醇发生催化氧化生成醛,因此d是丙醛,A错误;若d的相对分子质量是44,则d是乙醛,所以a是乙烯,B错误;若a为苯乙烯(C6H5—CHCH2),则c是C6H5—CH2CH2OH,e是C6H5—CH2COOH,所以f的分子式是C16H16O2,C错误;若a为单烯烃,则d是饱和一元醛,e是饱和一元羧酸,c是饱和一元醇,因此d与f的最简式一定相同,D正确。10.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂R—MgX,它可与醛、酮等羰基化合物加成:+R—MgX所得产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是()A.乙醛和氯乙烷 B.甲醛和1-溴丙烷C.甲醛和2-溴丙烷 D.丙酮和一氯甲烷【解析】选D。根据题目信息,要合成需要丙酮和一氯甲烷。A选项中反应得到的是CH3CH(OH)CH2CH3,B选项中反应得到的是CH3CH2CH2CH2OH,C选项中的物质反应得到HOCH2CH(CH3)2。二、非选择题(本题3小题)11.工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯,其生产过程如下:AB回答:(1)有机物A的结构简式为。

(2)反应⑤的化学方程式(要注明反应条件):

。

(3)反应②的反应类型是,反应④的反应类型属于。

A.取代反应 B.加成反应C.氧化反应 D.酯化反应(4)反应③的化学方程式(不用写反应条件,但要配平):。

(5)在合成线路中,设计第③和⑥这两步反应的目的是。

【解析】本题中既给出了合成原料,又给出了目标产物的结构简式,所以可用正推法和逆推法相结合的方法得出A和B的结构简式。A为甲苯在催化剂条件下与Cl2发生反应得到的产物,并且该物质在一定条件下可以得到对甲基苯酚,所以A为;反应②为羟基取代氯原子,应为取代反应;反应④为苯环上的甲基被氧化为羧基,为氧化反应;与乙醇发生反应得到B物质,该反应应为酯化反应,所以B的结构简式为。在合成路线中,第③步将—OH转化为—OCH3、第⑥步将—OCH3转化为—OH,是为了避免在氧化苯环上的甲基时,酚羟基也被氧化了,起到了保护酚羟基的作用。答案:(1)(2)+C2H5OH+H2O(3)AC(4)+CH3I+HI(5)第③步将—OH转化为—OCH3、第⑥步将—OCH3转化为—OH,防止酚羟基被氧化(或答“防止酚羟基被氧化”“保护酚羟基”均对)12.扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A、B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下:A+B(1)A的分子式为C2H2O3,1molA能消耗含有2.5molCu(OH)2的新制悬浊液,写出反应①的化学方程式

。

(2)化合物C所含官能团的名称为,在一定条件下C与足量NaOH溶液反应,1molC最多消耗NaOH的物质的量为mol。

(3)反应②的反应类型为;请写出反应③的化学方程式

。

(4)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E的分子式为

。

(5)符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)有种,其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为

。

①属于一元酸类化合物②苯环上只有两个取代基③遇FeCl3溶液显紫色(6)参照上述合成路线,以冰醋酸为原料(无机试剂任选),设计制备A的合成路线。已知RCH2COOHRCH(Cl)COOH。【解析】(1)1mol—CHO能与2molCu(OH)2反应,1mol—COOH能与molCu(OH)2反应,结合A的分子式及已知信息可推出A的结构简式为,再根据C的结构简式可推出B为苯酚,A和B发生加成反应生成。(2)C中含有醇羟基、酚羟基和羧基,其中酚羟基和羧基均能与NaOH溶液反应,即1molC最多能与2molNaOH反应。(3)结合C与D结构简式的变化,可知反应②为酯化反应(或取代反应)。由D→F是醇羟基被溴原子取代,可以利用D与HBr发生取代反应得到F。(4)根据E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,可知E的结构简式为,其分子式为C16H12O6。(5)结合F的同分异构体应满足的3个条件可知,其含有酚羟基与1个羧基,且苯环上只有两个取代基,两个取代基可以处于苯环的邻、间、对位,两取代基处于对位时满足条件的同分异构体有、、、4种,同理,苯环上的两取代基处于邻位和间位时,满足条件的同分异构体各有4种,即符合条件的F的同分异构体共有12种。满足核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为。答案:(1)+(2)羧基、羟基(或醇羟基、酚羟基)2(3)取代反应(或酯化反应)HBr++H2O(4)C16H12O6(5)12(6)CH3COOHClCH2COOHHOCH2COONaHOCH2COOH13.(2021·河北选择考)丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM-289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其他活性成分,其合成路线如图:已知信息:+R2CH2COOH(R1=芳基)回答下列问题:(1)A的化学名称为。

(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为、。

①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。(3)E→F中步骤1)的化学方程式为

。

(4)G→H的反应类型为。若以N