2021-2022版高中化学课时分层作业12有机合成含解析新人教版选修5

有机合成

廛课时达标训练

（30分钟50分）

一、选择题（本题包括4小题,每小题7分，共28分）

1.（2019•安庆高二检测）由乙醇制取乙二酸二乙酯时，最简便的流程需要下列哪些反应,其正

确的顺序是（）

①取代②加成③氧化④还原⑤消去⑥酯化⑦中和

A.①②©⑤⑦B.⑤②①③⑥

C.⑤②①④⑦D.①@(§)③⑥

【解析】选B。第一步⑤乙醇（浓硫酸，170°C）生成乙烯;第二步②乙烯与淡水发生加成反应生

成1,2-二澳乙烷;第三步①1,2-二澳乙烷和NaOH在水中反应生成乙二醇;第四步③乙二醇被氧

气氧化成乙二酸;第五步⑥乙二酸与乙二醇酯化生成乙二酸二乙酯，顺序为⑤②①③⑥,答案

选B。

\/

O~~C

2.（2019•合肥高二检测）已知:含/'\的物质（烯煌）一定条件下能与水发生加成反应，生

成醇（含羟基的煌的衍生物）；有机物A-D间存在图示的转化关系：

下列说法不正确的是（）

A.D的结构简式为CH£OOCH2cH

B.A能使酸性高锌酸钾溶液褪色

C.B与乙酸发生了取代反应

D.可用B萃取碘水中的碘单质

【解析】选D。C被氧化生成乙酸,则C为CHUCHO,B在铜作催化剂且加热条件下和氧气发生氧

化反应生成C,则B为CH3CH20H,A和水发生加成反应生成B,则A为CH2=CH2,乙酸和乙醇发生酯

化反应生成D,D为CH.COOCH2cH3。

【补偿训练】

（2019•福州高二检测）已知苯跟一卤代烷在催化剂作用下,可生成苯的同系物。

CH3

例如，kJ+CHBC1-^kJ+HC1,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.CH2rH2和ChB.CFh—CH3和Ck

C.CH2-CH2和HC1D.CH三CH和CL

【解析】选C。Ok-CHz+HCl-CH3cH2口，

3.物质丙的生产路线（反应条件略去）如下图，下列叙述错误的是（）

A.步骤（1）产物中残留的物质甲可用FeCL溶液检验

B.物质甲和物质丙均可与酸性KMnO,溶液发生反应

C.物质乙和物质丙均可与NaOH溶液发生反应

D.步骤（2）产物中残留的丙烯醇不可用漠水检验

【解析】选A«甲与乙都含酚羟基,都能与FeCk溶液发生反应，因此不能用FeCh溶液检验残

留的物质甲,A项错误;物质甲、乙和丙均含酚羟基,都可与酸性KMnO,溶液和NaOH溶液发生反

应,B、C项正确；丙烯醇与丙都含碳碳双键,都可与溪水反应,因此步骤（2）产物中残留的丙烯醉

不可用澳水检验,D项正确。

【补偿训练】

香叶醉、橙花醇和乙酸橙花酯在工业上用作香料,它们可由月桂烯来合成。

下列有关说法中正确的是（）

A.反应①②③均为取代反应

B.月桂烯分子中所有碳原子一定全部处在同一平面上

C.香叶醇和橙花醇是同系物

D.乙酸橙花酯可以发生取代、加成、氧化和加聚反应

【解析】选D。A项，①为加成反应,A错误;B项，由于碳碳单键能够旋转,月桂烯分子中所有碳

原子可以不全部在同一平面上,也可以处在同一平面上,B错误;C项,两种物质是顺反异构，故

互为同分异构体,C错误;D项,该物质分子中含有“一C—O-/d'\"，可以发生水解（取

代）反应、加成反应、氧化反应和加聚反应,D正确。

4.（2019•洛阳高二检测）从澳乙烷制取1,2-二溪乙烷,下列转化方案中最好的是

（

）

NaOH水溶液H2so.

A.CH3cHzBrA*HC3cH20H17OC’CHzTHz^CHzBrCLBr

B.CH3cH抗身CHzBrCFbBr

NaOH,

C.CHCHzBr醇溶液'CH?-CH：普CH/BrCM^abBrCHzBr

NaOH,

D.CH£HzBr醇溶液,CHzTH-^CH,BrCLBr

【解析】选D»先水解后消去生成乙烯,操作较多,消耗原料多，故A错误;与漠发生取代反应为

链锁反应,产物复杂,生成多种副产物,故B错误;先与HBr加成后取代,生成副产物,且操作复

杂，故C错误;先消去后加成,操作简单,消耗原料少,产物纯净,故D正确。

【补偿训练】

（2019•南京高二检测）在有机合成中，常需要将官能团消除或增加，下列变化过程中的反应类

型及相关产物不合理的是()

①乙烯f乙二醇:CH2r乩幽CHzBr—CHzBr理与IOCH2cH20H

②漠乙烷f乙醇:CH3cH抗蚂CHz-C乩色”CHEHQH

③1-漠丁烷f1,3-丁二烯:CH3cH2cH2cHaBr般CH£HzCH=CH2蚂CH3cHQffir—CHzBr理2CH?-CH一

CH-CH2

④乙烯f乙焕:CH2rH2照CHzBr-QWr追去CH三CH

A.①②B.②③C.③④D.①④

【解析】选B„②由漠乙烷一乙醇,只需漠乙烷在碱性条件下水解即可,且产物及反应类型均不

合理;③合成过程中CH3CH2CHBr—CH2Br发生消去反应所得产物应为CH：1CH2C=CH(CH：,CH=C=CH2

不稳定)，合成路线及相关产物不合理。

二、非选择题(本题包括1小题,共22分)

5.(2019•唐山高二检测)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：

(1)A的分子式为C2H20311molA能消耗含有2.5molCu(OH)z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，1mol

C最多消耗NaOH的物质的量为molo

⑶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FeCk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

PCls

RCHZCOOHNRCH(Cl)COOHo

1

【解析】(1)1mol—CHO能与2molCu(0H)2反应，1mol—COOH能与一molCu(0H)2反应，结

2

O

合A的分子式及已知信息可推出A的结构简式为HCCOOH,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、酚羟基和竣基,其中酚羟基和竣基均能与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是醇羟基被澳

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C,fiH,Ao(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个竣基，且苯环上只有两个取代基，两个取代基可以处于苯环的

COOH

邻、间、对位，两取代基处于对位时满足条件的同分异构体有HO

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HO

O

OH

答案：(1)HCCOOH+

⑵竣基、羟基2

(3)取代反应(或酯化反应)

zO^OH

(4)C16H1206(5)12HO

PC13NaOH

r

(6)CHsCOOH^*C1CH2COOHH2o,A

整酸

HOCHsCOONa―►H0CH2C00H

Oz,Cu,?

AHCCOOH

【补偿训练】

(2019•抚州高二检测)《茉莉花》是一首脍炙人口的江苏民歌。茉莉花香气的成分有多种,

乙酸苯甲酯(CHCOOCUY"))是其中的一种，它可以从茉莉花中提取,也可以用甲苯和乙

醉为原料进行人工合成。一种合成路线如下：

2①(b②(卜„

乙醛Cu,AAA催化剂'

CH2cl•定条件,

甲苯，。③

①光照©△

CH3cO()CH21(

⑴B、C的结构简式分别为

(2)写出反应①、④的化学方程式:

①一；④一

⑶反应③、⑤的反应类型分别为

③,⑤。

(4)反应(填序号)原子的理论利用率为100%符合“绿色化学”的要求。

(5)乙酸苯甲酯的同分异构体中能与碳酸氢钠反应生成气体的有种。

【解析】由合成流程可以知道，乙醇在Cu或Ag催化作用下加热反应生成CH3cH)(A),CH£H0继

CH2CICH2CI

续被氧化为CH£00H(B),甲苯在光照下发生取代反应生成白在碱性条件下水

解生成C为

C^CHzOH,在一定条件下与CKOOH发生酯化反应生成CRCOOCHYD。

(1)由以上分析可以知道B为CH;,COOH,C为《"^。凡°H。

Cu

(2)反应①为乙醇催化氧化,生成乙醛和水,反应为2cH3cH2OH+O2K2CH3CHO+2H2。,反应④的方

HClo

⑶反应③的化学方程式+CH3C00H一定条件.CH,COOCM<^+压0,为酯化

反应或取代反应,⑤为氯代“空的水解反应,也为取代反应。

①6,®Oz

(4)由乙醉CU、//A催化剂△二知反应②是乙醛的催化氧化反应，原子的理论利用率能达100%,

符合“绿色化学”的要求。

CH3

「『COOH

(5)能与碳酸氢钠反应生成气体一定含有段基,则乙酸苯甲酯的同分异构体有kJLcH3

：H2CH3

：OOH(3种)、

H2—CH2—COOH

（2种）、

CH3

H.-COOH（3种）。

CH2OH

答案：(l)CH3C00H

Cu

(2)2cH3cHzOH+O2K2CH3CH0+2H20

（3）酯化（或取代）反应水解（或取代）反应

⑷②⑸14

理课时提升训练

（45分钟50分）

一、选择题（本题包括3小题,每小题9分，共27分）

1.（2019•济南高二检测）碳链增长在有机合成中具有重要意义,它是实现由小分子有机化合物

向较大分子有机化合物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应,其中可以实现碳链增长

的是（）

A.CH:1CH2CH2CH2Br和NaCN共热

B.CH£H2cH£H?Br和NaOH的乙醇溶液共热

C.CILCILBr和NaOIl的水溶液共热

D.CH3cH2cH3和Bn（g）光照

【解析】选A。B、C可实现官能团的转化,D中可引入澳原子，但均不会实现碳链增长,A中反

应为

CH3（CH2）：Br+NaCNAc%（CH2）£N+NaBr,可增力口一个碳原子。

【补偿训练】

（2019•济宁高二检测）绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物

CH2—CH2

的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷（'o"）的反应中，原子利用率最高的

是（）

CHs—c—O—OH

A.CH2=CH2+O（过氧乙酸）

CH2—CH2

―►o+CH3COOH

B.CH2=CH2+Cl2+Ca(0H)2

O+CaC12+H2。

2cH2—CH2

催化剂\/

C.2cH2YH2+O2-------0

3CH2—CHZCH2—CH2

I催化剂\/

D.OHOH-----------►O+

H0CH2CH2—0—CH2CH2OH+2H2O

【解析】选C。A中存在副产品CH£OOH,反应物没有全部转化为目标产物，原子利用率较低;B

中存在副产品CaCL和H20,反应物没有全部转化为目标产物,原子利用率较低;C中反应物全部

转化为目标产物,原子利用率为100%,原子利用率最高;D中存在副产品HOCH2cH2—0—CH2cH20H

和HQ,反应物没有全部转化为目标产物,原子利用率较低。

2.（2019•滁州高二检测）药物贝诺酯可由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚在一定条件下反应制

得：

C(X)II

（＞—C—CH,

乙酰水杨酸对乙酰城基酚

+H()

贝诺丽

下列有关叙述正确的是（）

A.可用FeCL溶液区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚

B.贝诺酯分子中有三种含氧官能团

C.乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚均能与Na2c03溶液反应生成气体

D.贝诺酯与足量NaOH溶液共热，最终生成乙酰水杨酸钠和对乙酰氨基酚

【解析】选Ao乙酰水杨酸没有酚羟基,而对乙酰氨基酚含酚羟基,遇FeCh溶液显紫色,则可用

FeCh溶液区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚,A项正确;B.贝诺酯分子中有一COOC—、—NH—C0

一,两种含氧官能团,B项错误;C.乙酰水杨酸含一COOH,酚羟基的酸性比HC（?3的酸性强,则乙

酰水杨酸和对乙酰氨基酚均能与Na2aM容液反应，但酚羟基不能生成气体,C项错误;D.贝诺酯

与足量NaOH溶液共热发生水解,—COOC—,一NH—C0—均发生断键,不生成乙酰水杨酸钠和对

乙酰氨基酚,1）项错误。

3.（2019•长沙高二检测）如下流程中a、b、c、d、e、f是六种有机物，其中a是烧类，其余是

煌的衍生物。下列有关说法正确的是（）

口HBr.口NaOH溶液.口d/Cu_门①银氨洛浓+c，0

囿一定条件用—△,1]-△冏―®I1+g

A.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是乙快

C.若a为苯乙烯（C6H5—CH=CHJ,则f的分子式是GMzO?

D.若a为单烯煌,则d与f的最简式可能相同

【解析】选I）。若a的相对分子质量是42,则a是丙烯,与溟化氢加成生成卤代煌，卤代烽水解

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（CM—CH=CHJ,则c是C6H5—CH2CH20H,e是CfiH5—

CH2COOII,所以f的分子式是GMeOz,C错误;若a为单烯煌,则d是饱和一元醛,e是饱和一元竣

酸,c是饱和一元醉,因此d与f的实验式一定相同,D正确。

二、非选择题（本题包括1小题,共23分）

4.（2019•天津高考）我国化学家首次实现了瞬催化的（3+2）环加成反应,并依据该反应,发展了

一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。

已知（3+2）环加成反应：

E2

麟催化剂一

2

CH:!C=C—E'+E—CH=CH2-

（E\E?可以是一COR或一COOR）

X

为｝cooqcHb2

CC+CH,C=CCOOC（CH,%催倾

ABC

&XcooqcH，b馨j

P。00cH'T条件

DE

i9ks_定条件d

COOCHj.■>

、一定条件

FG

^£>XOH

茅苍术爵

回答下列问题：

（D茅苍术醇的分子式为，所含官能团名称为

分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为一__________。

(2)化合物B的核磁共振氢谱中有个吸收峰;其满足以下条件的同分异构体(不考

虑手性异构)数目为o

①分子中含有碳碳三键和乙酯基(―COOCH：;CH3)

②分子中有连续四个碳原子在一条直线上

写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式。

(3)C-D的反应类型为。

(4)D-E的化学方程式为,除E外该反应另一产物的系统

命名为0

⑸下列试剂分别与F和G反应,可生成相同环状产物的是(填序号)。

a.BRb.HBrc.NaOH溶液

(6)参考以上合成路线及条件,选择两种链状不饱和酯,通过两步反应合成化合物M,在方框中

写出路线流程图(其他试剂任选)。

COOCH3

COOCH?CH3

【解析】(1)茅苍术醇的分子式为G5H2Q,含有碳碳双键、羟基官能团。该有机物分子中有3个

手性碳原子。

(2)ClhC三CCOOC(CH3)3的核磁共振氢谱有2种。符合条件的同分异构体有：

CL—C三C—CHz—CHz—COOCH2cH3、

CHa—CH—C=C—CH2—COOCH2CH3>

CHS—CH2—CH2—C=C—COOCH2CH3,

酬一CH(CH3)—C=C—COOCH2CH3.

CH3

CHa—gC—CHCOOCH2cHl共五种。

其中碳碳三键和乙酯基直接相连的有

CHB—CHZ—CHZ—C三C—COOCH2cH”

CH;t—CH(CH3)—C三C—COOCH2cH两种。

(3)C-D是加成反应或还原反应

(4)D-E的化学反应方程式是:

o

、COOC(CH力+CHQHH；+fCH03COH

除产物E外该反应的另一产物是2-甲基-2-丙醇或2-甲基丙-2-醇。

⑸Bn能分别与F、G发生反应,但产物不同,a错误;HBr分别与F、G发生加成反应后产物相同,b

正确;NaOH能分别与F、G发生反应,但产物不同,c错误。

⑹用两种链状不饱和酯，通过两步反应合成化合物M的路线为：CH3c三

CCOOCH3+CH2YHCOOCH2cH3

COOCH2cH3,COOCH3

——上

瞬催化剂WPd/C

X

COOCH3

COOCH2CH3

或CH3c三CCOOCH2cH3+CH2=CHCOOCL

COOCH；

Q

腕催化剂

COOCH2cH3COOCH.CH；

(Pd/C或Ni等合理催化剂亦可)

答案：(1)3出26。碳碳双键、羟基3

(2)25

CII3CHC^CCOOCH2CII3

CH3和

CH3cH2cH2c三CCOOCH2ah

(3)加成反应或还原反应

(4)

COOQCHO+CHQHOOCHmCH»COH

2-甲基-2-丙醇或2-甲基丙-2-醇(5)b

(6)

CH3c三CCOOCH3+CH2rHeOOCH2cH3

,COOCH2cH3COOCH；

Q

H2

瞬催化剂Pd/C

COOCHiCOOCH2CH3

或

CH3c三CCOOCH2cH3+CH2=CHC00CIh

COOCH,COOCH；

瞬催化剂7Pd/CQ

COOCH2cH3COOCHZCH：!

【补偿训练】

(2019•西安高二检测)化合物M是二苯乙焕类液晶材料的一种,最简单的二苯乙焕类化合物是

以互为同系物的单取代芳香姓A、G为原料合成M的一种路线(部分反

应条件略去)如下: