第3章第5節(jié)有機(jī)合成作業(yè) 高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修3

第五節(jié)有機(jī)合成一、選擇題(本題10小題)1.用苯作原料,不能經(jīng)一步化學(xué)反應(yīng)制得的是 ()A.硝基苯 B.環(huán)己烷C.苯酚 D.苯磺酸2.已知苯跟一鹵代烷在催化劑作用下,可生成苯的同系物。例如,+CH3Cl+HCl,利用上述反應(yīng)原理,由苯和下列各組物質(zhì)合成乙苯最好應(yīng)選用的是 ()A.CH2CH2和Cl2B.CH3—CH3和Cl2C.CH2CH2和HClD.CH≡CH和Cl23.(2021·湖州高二檢測)依曲替酯是一種皮膚病用藥,它可以由原料X經(jīng)過多步反應(yīng)合成。下列說法不正確的是 ()A.原料X與中間體Y互為同分異構(gòu)體B.原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色C.中間體Y能發(fā)生加成、取代,消去、氧化、還原反應(yīng)D.1mol依曲替酯最多能與2molNaOH發(fā)生反應(yīng)4.(2021·蘇州高二檢測)CPAE是蜂膠的主要活性成分,由咖啡酸合成CPAE路線如圖:++H2O下列說法正確的是 ()A.上述反應(yīng)是縮聚反應(yīng)B.用飽和NaHCO3溶液可以鑒別咖啡酸和CPAEC.苯乙醇屬于芳香醇,它與鄰甲基苯酚互為同系物D.用FeCl3溶液可以檢測上述反應(yīng)中是否有CPAE生成5.已知:乙醇可被強(qiáng)氧化劑氧化為乙酸?？山?jīng)三步反應(yīng)制得,則與該三步反應(yīng)相對應(yīng)的反應(yīng)類型依次是 ()A.水解反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)B.加成反應(yīng)、水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)C.水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)D.加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、水解反應(yīng)6.(2021·鄭州高二檢測)四氫呋喃是常用的有機(jī)溶劑,可由有機(jī)物A(分子式為C4H8O)通過下列路線制得。已知:R1X+R2OHR1OR2+HX下列說法不正確的是 ()A.A的結(jié)構(gòu)簡式是CH2CHCH2CH2OHB.C中含有的官能團(tuán)為醚鍵和溴原子C.B、C分子中均含有1個手性碳原子D.①③的反應(yīng)類型分別為加成反應(yīng)、取代反應(yīng)7.(2021·湖南選擇考)己二酸是一種重要的化工原料,科學(xué)家在現(xiàn)有工業(yè)路線基礎(chǔ)上,提出了一條“綠色”合成路線:下列說法正確的是 ()A.苯與溴水混合,充分振蕩后靜置,下層溶液呈橙紅色B.環(huán)己醇與乙醇互為同系物C.己二酸與NaHCO3溶液反應(yīng)有CO2生成D.環(huán)己烷分子中所有碳原子共平面8.(雙選)(2021·長沙高二檢測)對羥基扁桃酸是藥物合成的重要中間體,它可由苯酚和乙醛酸在一定條件下反應(yīng)制得:+下列有關(guān)說法不正確的是 ()A.該反應(yīng)是取代反應(yīng)B.苯酚和對羥基扁桃酸不是同系物C.對羥基扁桃酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)D.1mol對羥基扁桃酸最多能與2molNaOH反應(yīng)9.如下流程中a、b、c、d、e、f是六種有機(jī)物,其中a是烴類,其余是烴的衍生物。下列有關(guān)說法正確的是 ()abcdefA.若a的相對分子質(zhì)量是42,則d是乙醛B.若d的相對分子質(zhì)量是44,則a是乙炔C.若a為苯乙烯(C6H5—CHCH2),則f的分子式是C16H32O2D.若a為單烯烴,則d與f的最簡式可能相同10.鹵代烴與金屬鎂在無水乙醚中反應(yīng),可得格氏試劑R—MgX,它可與醛、酮等羰基化合物加成:+R—MgX所得產(chǎn)物經(jīng)水解可以得到醇,這是某些復(fù)雜醇的合成方法之一?，F(xiàn)欲合成(CH3)3C—OH,下列所選用的鹵代烴和羰基化合物的組合正確的是()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、非選擇題(本題3小題)11.工業(yè)上用甲苯生產(chǎn)對羥基苯甲酸乙酯,其生產(chǎn)過程如下:AB回答:(1)有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡式為。

(2)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式(要注明反應(yīng)條件):

。

(3)反應(yīng)②的反應(yīng)類型是,反應(yīng)④的反應(yīng)類型屬于。

A.取代反應(yīng) B.加成反應(yīng)C.氧化反應(yīng) D.酯化反應(yīng)(4)反應(yīng)③的化學(xué)方程式(不用寫反應(yīng)條件,但要配平):。

(5)在合成線路中,設(shè)計第③和⑥這兩步反應(yīng)的目的是。

12.扁桃酸衍生物是重要的醫(yī)藥中間體,以A、B為原料合成扁桃酸衍生物F的路線如下:A+B(1)A的分子式為C2H2O3,1molA能消耗含有2.5molCu(OH)2的新制懸濁液,寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式

。

(2)化合物C所含官能團(tuán)的名稱為,在一定條件下C與足量NaOH溶液反應(yīng),1molC最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為mol。

(3)反應(yīng)②的反應(yīng)類型為;請寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式

。

(4)E是由2分子C生成的含有3個六元環(huán)的化合物,E的分子式為

。

(5)符合下列條件的F的所有同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu))有種,其中核磁共振氫譜有五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為

。

①屬于一元酸類化合物②苯環(huán)上只有兩個取代基③遇FeCl3溶液顯紫色(6)參照上述合成路線,以冰醋酸為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計制備A的合成路線。已知RCH2COOHRCH(Cl)COOH。13.(2021·河北選擇考)丁苯酞(NBP)是我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的化學(xué)藥物,臨床上用于治療缺血性腦卒中等疾病。ZJM-289是一種NBP開環(huán)體(HPBA)衍生物,在體內(nèi)外可經(jīng)酶促或化學(xué)轉(zhuǎn)變成NBP和其他活性成分,其合成路線如圖:已知信息:+R2CH2COOH(R1=芳基)回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱為。

(2)D有多種同分異構(gòu)體,其中能同時滿足下列條件的芳香族化合物的結(jié)構(gòu)簡式為、。

①可發(fā)生銀鏡反應(yīng),也能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②核磁共振氫譜有四組峰,峰面積比為1∶2∶2∶3。(3)E→F中步驟1)的化學(xué)方程式為

。

(4)G→H的反應(yīng)類型為。若以NaNO3代替AgNO3,則該反應(yīng)難以進(jìn)行,AgNO3對該反應(yīng)的促進(jìn)作用主要是因為

。

(5)HPBA的結(jié)構(gòu)簡式為。通常酯化反應(yīng)需在酸催化、加熱條件下進(jìn)行,對比HPBA和NBP的結(jié)構(gòu),說明常溫下HPBA不穩(wěn)定、易轉(zhuǎn)化為NBP的主要原因

。

(6)W是合成某種抗瘧疾藥物的中間體類似物。設(shè)計由2,4-二氯甲苯()和對三氟甲基苯乙酸()制備W的合成路線

。

(無機(jī)試劑和四個碳以下的有機(jī)試劑任選)一、選擇題(本題10小題)1.用苯作原料,不能經(jīng)一步化學(xué)反應(yīng)制得的是 ()A.硝基苯 B.環(huán)己烷C.苯酚 D.苯磺酸【解析】選C。合成苯酚需要先將苯鹵代后,再水解,經(jīng)兩步反應(yīng)才能制得。2.已知苯跟一鹵代烷在催化劑作用下,可生成苯的同系物。例如,+CH3Cl+HCl,利用上述反應(yīng)原理,由苯和下列各組物質(zhì)合成乙苯最好應(yīng)選用的是 ()A.CH2CH2和Cl2B.CH3—CH3和Cl2C.CH2CH2和HClD.CH≡CH和Cl2【解析】選C。CH2CH2+HClCH3CH2Cl,+CH3CH2Cl+HCl。3.(2021·湖州高二檢測)依曲替酯是一種皮膚病用藥,它可以由原料X經(jīng)過多步反應(yīng)合成。下列說法不正確的是 ()A.原料X與中間體Y互為同分異構(gòu)體B.原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色C.中間體Y能發(fā)生加成、取代,消去、氧化、還原反應(yīng)D.1mol依曲替酯最多能與2molNaOH發(fā)生反應(yīng)【解析】選C。原料X與中間體Y的分子式相同,均為C13H12O4,結(jié)構(gòu)不同,二者互為同分異構(gòu)體,故A正確;原料X中含CC、苯環(huán)側(cè)鏈含甲基,則能使酸性KMnO4溶液褪色,故B正確;中間體Y中含CC、羰基、苯環(huán)可發(fā)生加成反應(yīng),含—COOC—、甲基可發(fā)生取代反應(yīng),能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,能與氫氣發(fā)生還原反應(yīng),但不能發(fā)生消去反應(yīng),故C錯誤;依曲替酯中—COO—及水解生成的酚—OH均與NaOH反應(yīng),則1mol依曲替酯最多與2molNaOH發(fā)生反應(yīng),故D正確。4.(2021·蘇州高二檢測)CPAE是蜂膠的主要活性成分,由咖啡酸合成CPAE路線如圖:++H2O下列說法正確的是 ()A.上述反應(yīng)是縮聚反應(yīng)B.用飽和NaHCO3溶液可以鑒別咖啡酸和CPAEC.苯乙醇屬于芳香醇,它與鄰甲基苯酚互為同系物D.用FeCl3溶液可以檢測上述反應(yīng)中是否有CPAE生成【解析】選B。有機(jī)物的結(jié)構(gòu)變化分析,上述反應(yīng)是酯化反應(yīng),屬于取代反應(yīng),故A錯誤;咖啡酸中含有羧基,可以與NaHCO3溶液反應(yīng)生成二氧化碳,CPAE中含有酚羥基,與NaHCO3溶液不反應(yīng),用飽和NaHCO3溶液可以鑒別咖啡酸和CPAE,故B正確;苯乙醇與鄰甲基苯酚的結(jié)構(gòu)不相似,不是同系物,分別為醇、酚,故C錯誤;CPAE及咖啡酸均含酚—OH,則FeCl3溶液不能檢測上述反應(yīng)中是否有CPAE生成,故D錯誤。5.已知:乙醇可被強(qiáng)氧化劑氧化為乙酸?？山?jīng)三步反應(yīng)制得,則與該三步反應(yīng)相對應(yīng)的反應(yīng)類型依次是 ()A.水解反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)B.加成反應(yīng)、水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)C.水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)D.加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、水解反應(yīng)【解析】選A。6.(2021·鄭州高二檢測)四氫呋喃是常用的有機(jī)溶劑,可由有機(jī)物A(分子式為C4H8O)通過下列路線制得。已知:R1X+R2OHR1OR2+HX下列說法不正確的是 ()A.A的結(jié)構(gòu)簡式是CH2CHCH2CH2OHB.C中含有的官能團(tuán)為醚鍵和溴原子C.B、C分子中均含有1個手性碳原子D.①③的反應(yīng)類型分別為加成反應(yīng)、取代反應(yīng)【解析】選D。A分子式為C4H8O,且A能和Br2/CCl4反應(yīng),說明A分子中含有碳碳雙鍵,由信息中鹵代烴與醇反應(yīng)生成醚,所以A中還含有—OH,結(jié)合四氫呋喃的結(jié)構(gòu),可知A為CH2CHCH2CH2OH,故B為CH2BrCHBrCH2CH2OH,C為,D和E分別為、中的一種。由分析可知A的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CHCH2CH2OH,A正確;物質(zhì)C為,含有的官能團(tuán)為醚鍵、溴原子,B正確;B為CH2BrCHBrCH2CH2OH,其中帶下劃線的碳為手性碳,C為,其中標(biāo)記星號的為手性碳原子,C正確;反應(yīng)①是CH2CHCH2CH2OH與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成CH2BrCHBrCH2CH2OH,反應(yīng)③是轉(zhuǎn)化為發(fā)生消去反應(yīng),D錯誤。7.(2021·湖南選擇考)己二酸是一種重要的化工原料,科學(xué)家在現(xiàn)有工業(yè)路線基礎(chǔ)上,提出了一條“綠色”合成路線:下列說法正確的是 ()A.苯與溴水混合,充分振蕩后靜置,下層溶液呈橙紅色B.環(huán)己醇與乙醇互為同系物C.己二酸與NaHCO3溶液反應(yīng)有CO2生成D.環(huán)己烷分子中所有碳原子共平面【解析】選C。苯的密度比水小,苯與溴水混合,充分振蕩后靜置,有機(jī)層在上層,應(yīng)是上層溶液呈橙紅色,故A錯誤;環(huán)己醇含有六元碳環(huán),和乙醇結(jié)構(gòu)不相似,分子組成也不相差若干個CH2原子團(tuán),不互為同系物,故B錯誤;己二酸分子中含有羧基,能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2,故C正確;環(huán)己烷分子中的碳原子均為飽和碳原子,與每個碳原子直接相連的4個原子形成四面體結(jié)構(gòu),因此所有碳原子不可能共平面,故D錯誤。8.(雙選)(2021·長沙高二檢測)對羥基扁桃酸是藥物合成的重要中間體,它可由苯酚和乙醛酸在一定條件下反應(yīng)制得:+下列有關(guān)說法不正確的是 ()A.該反應(yīng)是取代反應(yīng)B.苯酚和對羥基扁桃酸不是同系物C.對羥基扁桃酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)D.1mol對羥基扁桃酸最多能與2molNaOH反應(yīng)【解析】選A、C。+是加成反應(yīng),故A錯誤;苯酚和對羥基扁桃酸官能團(tuán)不同,不是同系物,故B正確;對羥基扁桃酸中含有羧基,羧基可以與碳酸氫鈉發(fā)生反應(yīng),故C錯誤;中酚羥基、羧基能和氫氧化鈉反應(yīng),1mol對羥基扁桃酸能與2molNaOH反應(yīng),故D正確。9.如下流程中a、b、c、d、e、f是六種有機(jī)物,其中a是烴類,其余是烴的衍生物。下列有關(guān)說法正確的是 ()abcdefA.若a的相對分子質(zhì)量是42,則d是乙醛B.若d的相對分子質(zhì)量是44,則a是乙炔C.若a為苯乙烯(C6H5—CHCH2),則f的分子式是C16H32O2D.若a為單烯烴,則d與f的最簡式可能相同【解析】選D。若a的相對分子質(zhì)量是42,則a是丙烯,與溴化氫加成生成鹵代烴,鹵代烴水解生成醇,醇發(fā)生催化氧化生成醛,因此d是丙醛,A錯誤;若d的相對分子質(zhì)量是44,則d是乙醛,所以a是乙烯,B錯誤;若a為苯乙烯(C6H5—CHCH2),則c是C6H5—CH2CH2OH,e是C6H5—CH2COOH,所以f的分子式是C16H16O2,C錯誤;若a為單烯烴,則d是飽和一元醛,e是飽和一元羧酸,c是飽和一元醇,因此d與f的最簡式一定相同,D正確。10.鹵代烴與金屬鎂在無水乙醚中反應(yīng),可得格氏試劑R—MgX,它可與醛、酮等羰基化合物加成:+R—MgX所得產(chǎn)物經(jīng)水解可以得到醇,這是某些復(fù)雜醇的合成方法之一?，F(xiàn)欲合成(CH3)3C—OH,下列所選用的鹵代烴和羰基化合物的組合正確的是()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】選D。根據(jù)題目信息,要合成需要丙酮和一氯甲烷。A選項中反應(yīng)得到的是CH3CH(OH)CH2CH3,B選項中反應(yīng)得到的是CH3CH2CH2CH2OH,C選項中的物質(zhì)反應(yīng)得到HOCH2CH(CH3)2。二、非選擇題(本題3小題)11.工業(yè)上用甲苯生產(chǎn)對羥基苯甲酸乙酯,其生產(chǎn)過程如下:AB回答:(1)有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡式為。

(2)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式(要注明反應(yīng)條件):

。

(3)反應(yīng)②的反應(yīng)類型是,反應(yīng)④的反應(yīng)類型屬于。

A.取代反應(yīng) B.加成反應(yīng)C.氧化反應(yīng) D.酯化反應(yīng)(4)反應(yīng)③的化學(xué)方程式(不用寫反應(yīng)條件,但要配平):。

(5)在合成線路中,設(shè)計第③和⑥這兩步反應(yīng)的目的是。

【解析】本題中既給出了合成原料,又給出了目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式,所以可用正推法和逆推法相結(jié)合的方法得出A和B的結(jié)構(gòu)簡式。A為甲苯在催化劑條件下與Cl2發(fā)生反應(yīng)得到的產(chǎn)物,并且該物質(zhì)在一定條件下可以得到對甲基苯酚,所以A為;反應(yīng)②為羥基取代氯原子,應(yīng)為取代反應(yīng);反應(yīng)④為苯環(huán)上的甲基被氧化為羧基,為氧化反應(yīng);與乙醇發(fā)生反應(yīng)得到B物質(zhì),該反應(yīng)應(yīng)為酯化反應(yīng),所以B的結(jié)構(gòu)簡式為。在合成路線中,第③步將—OH轉(zhuǎn)化為—OCH3、第⑥步將—OCH3轉(zhuǎn)化為—OH,是為了避免在氧化苯環(huán)上的甲基時,酚羥基也被氧化了,起到了保護(hù)酚羥基的作用。答案:(1)(2)+C2H5OH+H2O(3)AC(4)+CH3I+HI(5)第③步將—OH轉(zhuǎn)化為—OCH3、第⑥步將—OCH3轉(zhuǎn)化為—OH,防止酚羥基被氧化(或答“防止酚羥基被氧化”“保護(hù)酚羥基”均對)12.扁桃酸衍生物是重要的醫(yī)藥中間體,以A、B為原料合成扁桃酸衍生物F的路線如下:A+B(1)A的分子式為C2H2O3,1molA能消耗含有2.5molCu(OH)2的新制懸濁液,寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式

。

(2)化合物C所含官能團(tuán)的名稱為,在一定條件下C與足量NaOH溶液反應(yīng),1molC最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為mol。

(3)反應(yīng)②的反應(yīng)類型為;請寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式

。

(4)E是由2分子C生成的含有3個六元環(huán)的化合物,E的分子式為

。

(5)符合下列條件的F的所有同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu))有種,其中核磁共振氫譜有五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為

。

①屬于一元酸類化合物②苯環(huán)上只有兩個取代基③遇FeCl3溶液顯紫色(6)參照上述合成路線,以冰醋酸為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計制備A的合成路線。已知RCH2COOHRCH(Cl)COOH?！窘馕觥?1)1mol—CHO能與2molCu(OH)2反應(yīng),1mol—COOH能與molCu(OH)2反應(yīng),結(jié)合A的分子式及已知信息可推出A的結(jié)構(gòu)簡式為,再根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡式可推出B為苯酚,A和B發(fā)生加成反應(yīng)生成。(2)C中含有醇羥基、酚羥基和羧基,其中酚羥基和羧基均能與NaOH溶液反應(yīng),即1molC最多能與2molNaOH反應(yīng)。(3)結(jié)合C與D結(jié)構(gòu)簡式的變化,可知反應(yīng)②為酯化反應(yīng)(或取代反應(yīng))。由D→F是醇羥基被溴原子取代,可以利用D與HBr發(fā)生取代反應(yīng)得到F。(4)根據(jù)E是由2分子C生成的含有3個六元環(huán)的化合物,可知E的結(jié)構(gòu)簡式為,其分子式為C16H12O6。(5)結(jié)合F的同分異構(gòu)體應(yīng)滿足的3個條件可知,其含有酚羥基與1個羧基,且苯環(huán)上只有兩個取代基,兩個取代基可以處于苯環(huán)的鄰、間、對位,兩取代基處于對位時滿足條件的同分異構(gòu)體有、、、4種,同理,苯環(huán)上的兩取代基處于鄰位和間位時,滿足條件的同分異構(gòu)體各有4種,即符合條件的F的同分異構(gòu)體共有12種。滿足核磁共振氫譜有五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為。答案:(1)+(2)羧基、羥基(或醇羥基、酚羥基)2(3)取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))HBr++H2O(4)C16H12O6(5)12(6)CH3COOHClCH2COOHHOCH2COONaHOCH2COOH13.(2021·河北選擇考)丁苯酞(NBP)是我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的化學(xué)藥物,臨床上用于治療缺血性腦卒中等疾病。ZJM-289是一種NBP開環(huán)體(HPBA)衍生物,在體內(nèi)外可經(jīng)酶促或化學(xué)轉(zhuǎn)變成NBP和其他活性成分,其合成路線如圖:已知信息:+R2CH2COOH(R1=芳基)回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱為。

(2)D有多種同分異構(gòu)體,其中能同時滿足下列條件的芳香族化合物的結(jié)構(gòu)簡式為、。

①可發(fā)生銀鏡反應(yīng),也能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②核磁共振氫譜有四組峰,峰面積比為1∶2∶2∶3。(3)E→F中步驟1)的化學(xué)方程式為

。

(4)G→H的反應(yīng)類型為。若以N