人教版高中化學(xué)第三章第五節(jié)有機(jī)合成練習(xí)高二化學(xué)人教版選擇性必修3

第五節(jié)有機(jī)合成基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一構(gòu)建碳骨架1.鹵代烴與金屬鎂在無(wú)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)欲利用上述原理合成(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2.已知:①環(huán)己烯可以通過(guò)1,3-丁二烯與乙烯發(fā)生環(huán)化加成反應(yīng)得到。(也可表示為+)②實(shí)驗(yàn)證明,下列反應(yīng)中反應(yīng)物分子的環(huán)外雙鍵比環(huán)內(nèi)雙鍵更容易被氧化。③R—CHO+H2R—CH2OH?，F(xiàn)僅以1,3-丁二烯為有機(jī)原料,無(wú)機(jī)試劑任選,按下列途徑合成甲基環(huán)己烷。1,3-丁二烯ABCC7H14OD請(qǐng)按要求填空:(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是;B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式和反應(yīng)類型。反應(yīng)④:,反應(yīng)類型為。

反應(yīng)⑤:,反應(yīng)類型為。

題組二官能團(tuán)的引入與消除3.下列反應(yīng)可以在烴分子中引入碳鹵鍵的是()A.苯和溴水共熱B.甲苯蒸氣與溴蒸氣在光照條件下混合C.溴乙烷與NaOH的水溶液共熱D.溴乙烷與NaOH的醇溶液共熱4.下列說(shuō)法不正確的是()A.可發(fā)生消去反應(yīng)引入碳碳雙鍵B.可發(fā)生催化氧化反應(yīng)引入羧基3CH2Br可發(fā)生取代反應(yīng)引入羥基D.與CH2CH2可發(fā)生加成反應(yīng)形成碳環(huán)5.在有機(jī)合成中,常會(huì)引入官能團(tuán)或?qū)⒐倌軋F(tuán)消除,下列相關(guān)過(guò)程中反應(yīng)類型及相關(guān)產(chǎn)物不合理的是()A.乙烯→乙二醇:B.溴乙烷→乙醇:CH3CH2BrCH3CH2OH溴丁烷→1-丁炔:CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHCH2D.乙烯→乙炔:6.已知酸性>H2CO3>,綜合考慮反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和原料成本等因素,將轉(zhuǎn)化為的合理方法是()A.與稀H2SO4共熱后,加入足量的NaHCO3溶液B.與稀H2SO4共熱后,加入足量的Na2CO3溶液C.與足量的NaOH溶液共熱后,再加入足量稀H2SO4D.與足量的NaOH溶液共熱后,再通入足量CO2題組三正向合成分析7.(2021山東煙臺(tái)期中)下列合成路線不合理的是()A.用氯苯合成環(huán)己烯:B.用乙醇合成乙二醇:CH3CH2OHCH2CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OHC.用乙烯合成乙酸:CH2CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHD.用BrCH2CHCHCH2Br合成HOOCCHClCH2COOH:BrCH2CHCHCH2BrHOCH2CHCHCH2OHHOOCCHCHCOOHHOOCCHClCH2COOH8.(2022江蘇泰州中學(xué)期中)乙酸苯甲酯可作茉莉、白蘭、月下香等香精的調(diào)和香料。它可以用甲苯和乙醇為原料進(jìn)行人工合成。合成路線如圖:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)②③的反應(yīng)類型分別為氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)B.甲苯的一氯代物有4種C.有機(jī)化合物C能發(fā)生氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)、消去反應(yīng)D.反應(yīng)③中加入過(guò)量的有機(jī)化合物B,不能使C完全轉(zhuǎn)化9.結(jié)晶玫瑰和高分子樹脂M的合成路線如圖所示。已知:①A是苯的同系物,在相同條件下,其蒸氣相對(duì)于氫氣的密度為46。②RCHO(R表示烴基)。③R—CHO+R'CH2CHO+H2O(R、R'表示烴基或氫原子)。④+ZnR—CHCH—COOH+ZnBr2。(1)C中含氧官能團(tuán)的名稱為,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(2)寫出由G生成結(jié)晶玫瑰的化學(xué)方程式:。(3)上述流程中“C→D”在M的合成過(guò)程中的作用是。(4)已知G在一定條件下水解生成H(C8H8O3),寫出H滿足下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。

a.與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng);b.苯環(huán)上的一氯取代物只有一種;c.與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng),1mol物質(zhì)可消耗3molNaOH。(5)E的同分異構(gòu)體是一種重要的藥物中間體,其合成路線與E相似,請(qǐng)以為原料設(shè)計(jì)它的合成路線(其他所需試劑自選)。題組四逆向合成分析10.由CH3CHCH2和乙酸合成CH2(OOCCH3)CH(OOCCH3)CH2OOCCH3時(shí),需要依次經(jīng)過(guò)的反應(yīng)類型是()A.加成→取代→加成→取代B.取代→加成→取代→取代C.取代→取代→加成→取代D.取代→取代→取代→加成11.是一種有機(jī)醚,可由鏈狀烴A(分子式為C4H6)通過(guò)如圖路線制得。下列說(shuō)法正確的是()ABC的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是中含有的官能團(tuán)有碳溴鍵、碳碳雙鍵在Cu(或Ag)作催化劑、加熱條件下不能被O2氧化為醛D.①、②、③的反應(yīng)類型分別為加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、消去反應(yīng)能力提升練題組一有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)與選擇1.對(duì)氨基苯甲酸可以甲苯為原料合成。已知苯環(huán)上的硝基可被還原為氨基:,苯胺還原性強(qiáng),易被氧化。則由甲苯合成對(duì)氨基苯甲酸的步驟合理的是()A.甲苯XY對(duì)氨基苯甲酸B.甲苯XY對(duì)氨基苯甲酸C.甲苯XY對(duì)氨基苯甲酸D.甲苯XY對(duì)氨基苯甲酸2.(2022安徽合肥期中)以為基本原料合成,下列合成路線最合理的是()A.KB.XYZMC.NPQD.LJH3.由有機(jī)物X合成有機(jī)高分子黏合劑G的流程圖如下:Z有機(jī)高分子黏合劑G下列敘述錯(cuò)誤的是()A.有機(jī)物X中的含氧官能團(tuán)是羧基和羥基的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式一定是C.由X生成1molY時(shí),有1molH2O生成D.反應(yīng)Ⅲ是加聚反應(yīng)題組二有機(jī)合成的綜合分析4.(2021河北石家莊聯(lián)考)分子篩催化環(huán)己烯()芳構(gòu)化制苯()的反應(yīng)歷程和過(guò)程中能壘圖分別見圖1和圖2。圖1圖2下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()能使酸性KMnO4溶液褪色B.決定化學(xué)反應(yīng)速率的步驟為Int3→TS4C.環(huán)己烯芳構(gòu)化制苯的化學(xué)方程式為+2H2D.經(jīng)芳構(gòu)化反應(yīng)可能得到、等產(chǎn)物5.布洛芬具有降溫和抑制肺部炎癥的雙重作用。一種制備布洛芬的合成路線如下:已知:①CH3CH2ClCH3CH2MgCl②+HCl回答下列問(wèn)題:(1)A的化學(xué)名稱為,E→F的反應(yīng)類型為,H中官能團(tuán)的名稱為。

(2)E的分子中含有兩個(gè)甲基,則E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(3)I→K的化學(xué)方程式為。(4)寫出符合下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:(不考慮立體異構(gòu))。

①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②分子中有一個(gè)手性碳原子;③苯環(huán)上有處于間位的2個(gè)取代基。(5)寫出以間二甲苯、CH3COCl和(CH3)2CHMgCl為原料制備的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)。6.阿帕魯胺是一種治療癌癥的藥物,其合成路線如下:已知:+R2—NH2+HCl?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)A生成B的反應(yīng)類型為。A中含氧官能團(tuán)的名稱為。

(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(3)B生成C的反應(yīng)中,K2CO3的作用是。

(4)寫出D生成E的化學(xué)方程式:。

(5)X為D的芳香族同分異構(gòu)體,寫出滿足下列條件的X的兩種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:、。

①含有;②核磁共振氫譜有5組峰,峰面積之比為3∶2∶2∶1∶1;③苯環(huán)上有兩個(gè)取代基,其中一個(gè)為—F。(6)以甲苯為原料可按以下路線合成化合物A。已知:。寫出制備化合物A時(shí)中間產(chǎn)物X、Y、Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:、、。

XYZ答案全解全析基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練由題給信息可知產(chǎn)物中與—OH相連的碳原子是反應(yīng)物中羰基碳原子,要合成,需要丙酮和一氯甲烷。A選項(xiàng)中物質(zhì)利用題述原理反應(yīng)得到的是CH3CH(OH)CH2CH3,B選項(xiàng)中物質(zhì)利用題述原理反應(yīng)得到的是CH3CH2CH2CH2OH,C選項(xiàng)中物質(zhì)利用題述原理反應(yīng)得到的是HOCH2CH(CH3)2。2.答案(1)(2)+H2O(或+H2O)消去反應(yīng)(或+H2)加成反應(yīng)解析理解題給已知信息是解答本題的關(guān)鍵。因?yàn)橛袡C(jī)原料是1,3-丁二烯,通過(guò)碳碳雙鍵之間的環(huán)化加成反應(yīng)可以得到六元碳環(huán)。目標(biāo)產(chǎn)物的六元環(huán)的支鏈為甲基,由信息②及C的分子式知,可先將支鏈中的碳碳雙鍵氧化,得到醛基。環(huán)內(nèi)碳碳雙鍵、醛基與H2加成得到醇,通過(guò)醇的消去反應(yīng)得到碳碳雙鍵,再與氫氣加成得目標(biāo)產(chǎn)物。故合成路線如下:+苯和溴水共熱不反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;甲苯蒸氣與溴蒸氣在光照條件下混合,發(fā)生甲基上的取代反應(yīng),引入碳溴鍵,B項(xiàng)正確;鹵代烴的水解反應(yīng)、消去反應(yīng)均為碳鹵鍵的消除,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。為丙酮,不能催化氧化成羧酸,B不正確。B項(xiàng),由溴乙烷→乙醇,只需溴乙烷在堿性條件下水解即可,路線不合理,且由溴乙烷→乙烯發(fā)生消去反應(yīng)。A項(xiàng),原料在稀硫酸催化下水解可生成鄰羥基苯甲酸,再加入NaHCO3溶液,羧基可與其反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物,但是由于酯在酸性條件下水解的程度較小,酯的轉(zhuǎn)化率較低,故該方法中原料的轉(zhuǎn)化率較低,不符合題意;B項(xiàng),原料與稀硫酸共熱后生成鄰羥基苯甲酸,再加入碳酸鈉溶液,酚羥基和羧基都反應(yīng),得不到目標(biāo)產(chǎn)物,不符合題意;C項(xiàng),原料與足量NaOH溶液反應(yīng)后,加入足量稀硫酸,生成鄰羥基苯甲酸,得不到目標(biāo)產(chǎn)物,不符合題意;D項(xiàng),原料與足量NaOH溶液共熱后,可以完全水解,原料的轉(zhuǎn)化率高,水解液中再通入足量二氧化碳,由于碳酸的酸性弱于苯甲酸但強(qiáng)于苯酚,故可生成鄰羥基苯甲酸鈉,符合題意。HOCH2CHCHCH2OH與酸性高錳酸鉀溶液作用時(shí),碳碳雙鍵、羥基均會(huì)被氧化,不能生成HOOCCHCHCOOH,故D不合理。由合成路線可知,乙醇催化氧化為乙醛(A),乙醛再催化氧化為乙酸(B),甲苯與Cl2在光照條件下發(fā)生側(cè)鏈上的取代反應(yīng)生成,與NaOH水溶液共熱發(fā)生水解反應(yīng)生成苯甲醇(C),乙酸和苯甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸苯甲酯。反應(yīng)②③的反應(yīng)類型分別為氧化反應(yīng)、取代反應(yīng),A正確;甲苯分子內(nèi)有4種氫原子,則其一氯代物有4種,B正確;有機(jī)物C為苯甲醇,與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子上沒(méi)有H,不能發(fā)生消去反應(yīng),C錯(cuò)誤;乙酸和苯甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸苯甲酯,酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),則加入過(guò)量的乙酸,不能使苯甲醇完全轉(zhuǎn)化,D正確。9.答案(1)醛基(2)+CH3COOH+H2O(3)保護(hù)碳碳雙鍵,防止其被氧化(4)、(5)解析A是苯的同系物,設(shè)A的分子式為CnH2n-6,在相同條件下,其蒸氣相對(duì)于氫氣的密度為46,則其相對(duì)分子質(zhì)量為46×2=92,即14n-6=92,解得n=7,故A為甲苯;A氧化為B,B與乙醛反應(yīng)得到C,B與CHCl3反應(yīng)得到G,結(jié)合已知信息②③可知B為苯甲醛,C為,G為,G與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)得到結(jié)晶玫瑰。C與Br2發(fā)生加成反應(yīng)得到D,D為;D催化氧化得到E,E為;結(jié)合已知信息④可知F是;F發(fā)生加聚反應(yīng)得到M,M為。方法技巧對(duì)于有機(jī)合成和推斷題的解法,可概括為“前推后,后推前,兩邊推中間,關(guān)鍵看條件、信息、官能團(tuán)”。解題的關(guān)鍵是快速提取有效信息,具體過(guò)程為:此題適宜采用逆推法。根據(jù)合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,該化合物可由丙三醇和乙酸通過(guò)酯化反應(yīng)生成;可利用1,2,3-三氯丙烷通過(guò)水解反應(yīng)生成丙三醇;1,2,3-三氯丙烷可利用CH2(Cl)CHCH2和氯氣通過(guò)加成反應(yīng)生成;丙烯通過(guò)取代反應(yīng)可生成CH2(Cl)CHCH2,所以答案選B。由有機(jī)醚的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)③的條件可知C為,結(jié)合反應(yīng)①和②的條件可推知B為,A為,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,B中含有的官能團(tuán)是碳碳雙鍵和碳溴鍵,B項(xiàng)正確;C為,連接羥基的碳原子上有2個(gè)H原子,所以C能催化氧化生成醛,C項(xiàng)錯(cuò)誤;烯烴能和溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng),鹵代烴能發(fā)生水解反應(yīng),水解反應(yīng)屬于取代反應(yīng),醇生成醚的反應(yīng)為取代反應(yīng),所以①、②、③分別是加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、取代反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。能力提升練由甲苯制取對(duì)氨基苯甲酸時(shí),需發(fā)生硝化反應(yīng)引入硝基,由于氨基易被氧化,故甲基氧化為羧基應(yīng)在硝基被還原之前,否則生成的氨基也被氧化,故先將甲基氧化為羧基,再將硝基還原為氨基,A正確,D錯(cuò)誤。另外還要注意—CH3為鄰、對(duì)位定位取代基,而—COOH為間位定位取代基,B錯(cuò)誤。知識(shí)拓展取代基定位效應(yīng)苯環(huán)上已有的取代基叫做定位取代基。鄰、對(duì)位定位取代基:當(dāng)苯環(huán)上已帶有這類定位取代基時(shí),再引入的其他基團(tuán)主要進(jìn)入它的鄰位或?qū)ξ?而且第二個(gè)取代基的進(jìn)入一般比沒(méi)有這個(gè)取代基時(shí)容易,或者說(shuō)這個(gè)取代基使苯環(huán)活化。此類取代基常見的有—NH2、—CH3、—OH等。(2)間位定位取代基:當(dāng)苯環(huán)上已帶有這類定位取代基時(shí),再引入的其他基團(tuán)主要進(jìn)入它的間位,而且第二個(gè)取代基的進(jìn)入一般比沒(méi)有這個(gè)取代基時(shí)要難,或者說(shuō)這個(gè)取代基使苯環(huán)鈍化。此類取代基常見的有—COOH、—CHO、—NO2等。A項(xiàng),碳碳雙鍵易被酸性KMnO4氧化,錯(cuò)誤;B項(xiàng),原料先與Br2發(fā)生加成反應(yīng)引入兩個(gè)—Br,再發(fā)生水解反應(yīng)引入兩個(gè)—OH,催化氧化時(shí)三個(gè)—OH均被氧化,按路線無(wú)法得到目標(biāo)產(chǎn)物,錯(cuò)誤;C項(xiàng),N分子中含有兩個(gè)羥基,Q中沒(méi)有—OH,按路線無(wú)法得到目標(biāo)產(chǎn)物,錯(cuò)誤。由有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)可知含氧官能團(tuán)是羧基和羥基,A正確;Z可能為、、,B錯(cuò)誤;X含有羥基且與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子連有氫原子,在濃硫酸作用、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成Y,生成1molY時(shí),有1molH2O生成,C正確;Z含有碳碳雙鍵,能發(fā)生加聚反應(yīng)生成G,D正確。Int1的結(jié)構(gòu)中含碳碳雙鍵,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,A項(xiàng)正確;決定化學(xué)反應(yīng)速率的步驟應(yīng)該是活化能最大的步驟,由題圖可知,應(yīng)該是R→TS1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)題圖可知環(huán)己烯芳構(gòu)化制苯的化學(xué)方程式為+2H2,C項(xiàng)正確;由環(huán)己烯芳構(gòu)化的反應(yīng)歷程可知,經(jīng)芳構(gòu)化反應(yīng)可能得到、,D項(xiàng)正確。5.答案(1)甲苯加成反應(yīng)碳碳雙鍵、酯基(2)(3)+H2O+CH3OH(4)(5)解析根據(jù)F的結(jié)構(gòu)可知A中應(yīng)含有苯環(huán),A的分子式為C7H8,則符合條件的A只能是;B為,B→C→D發(fā)生與已知信息①類似的反應(yīng),所以C為,D為;D→E發(fā)生消去反應(yīng),E的分子中含有兩個(gè)甲基,則E為;E與氫氣加成生成F,F與發(fā)生加成反應(yīng)生成G,G在濃硫酸、加熱的條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成H,則H為;H與氫氣加成生成I,則I為,I在酸性條件下水解生成K。(5)根據(jù)觀察可知需要在間二甲苯的苯環(huán)上引入一個(gè)支鏈,根據(jù)已知信息②可知間二甲苯與CH3COCl在AlCl3作用下反應(yīng)可以在苯環(huán)上引入支鏈—COCH3,之后的流程與C→F相似,參考C→F的過(guò)程可得到合成路線。方法技巧有機(jī)合成推斷題的解題思路(1)充分提取題目中的有效信息,認(rèn)真審