【創(chuàng)新設計】(人教)2020-2021高中化學選修五【分層訓練】3-4-有機合成

第四節(jié)有機合成[經典基礎題]1．下列說法正確的是()A．鹵代烴的消去反應比水解反應更簡潔進行B．在溴乙烷中加入過量NaOH溶液，充分振蕩，然后加入幾滴AgNO3溶液，消滅黃色沉淀C．消去反應是引入碳碳雙鍵的唯一途徑D．在溴乙烷與NaCN、CH3C≡解析嚴格地說，哪個反應更簡潔進行，必需結合實際的條件，假如在沒有實際條件的狀況下，鹵代烴的消去反應和水解反應哪個更簡潔進行，是沒法比較的，A錯誤；在溴乙烷中加入過量NaOH溶液，充分振蕩，溴乙烷水解生成乙醇和NaBr，加入幾滴AgNO3溶液后的確生成了AgBr沉淀，但由于NaOH溶液是過量的，同時生成AgOH(可以轉化成Ag2O，顏色為棕色)，我們觀看不到淺黃色沉淀，B錯誤；消去反應是引入碳碳雙鍵的主要途徑，但不能認為是唯一的途徑，如乙炔與氫氣按1∶1加成可以生成乙烯，C錯誤；在取代反應中，一般是帶相同電荷的相互取代，金屬有機化合物中，明顯是金屬帶正電荷，有機基團帶負電，溴乙烷中溴帶負電，乙基帶正電，因此，D是正確的。答案D2．以氯乙烷為原料制取乙二酸(HOOC—COOH)的過程中，要依次經過下列步驟中的()①與NaOH的水溶液共熱 ②與NaOH的醇溶液共熱③與濃硫酸共熱到170℃ ④在催化劑存在狀況下與氯氣反應⑤在Cu或Ag存在的狀況下與氧氣共熱⑥與新制的Cu(OH)2A．①③④②⑥ B．①③④②⑤C．②④①⑤⑥ D．②④①⑥⑤解析實行逆向分析可知，乙二酸→乙二醛→乙二醇→1,2-二氯乙烷→乙烯→氯乙烷。然后再逐一分析反應發(fā)生的條件，可知C項設計合理。答案C3．已知乙烯醇(CH2=CH—OH)不穩(wěn)定，可自動轉化為乙醛。乙二醇在肯定條件下發(fā)生脫水反應，也有類似現(xiàn)象發(fā)生，所得產物的結構簡式有人寫出下列幾種，其中不行能的是()①CH2=CH2②CH3CHO③④⑤HOCH2CH2—O—CH2CH2OHA．①B．②③C．③④D．④⑤HO—CH2—CH2—O—CH2—CH2—OH。答案A4．下列有機物能發(fā)生水解反應生成醇的是()A．CH3CH2Br B．CH2Cl2C．CHCl3 D．C6H5Br解析A項在堿性條件下CH3CH2Br水解的產物是乙醇。B項CH2Cl2水解后生成CH2(OH)2，即在一個碳原子上有兩個羥基生成。大量事實證明，在分子結構中，若有兩個羥基連在同一個碳原子上，就會脫去水分子形成羰基，如碳酸格外簡潔脫去一分子水形成CO2。因此CH2Cl2水解生成CH2(OH)2，脫去水分子后生成甲醛。C項CHCl3水解生成CH(OH)3，脫去1分子水后生成甲酸。D項C6H5Br為芳香鹵代烴，水解后生成酚。答案A5．用苯作原料，不能經一步化學反應制得的是()A．硝基苯 B．環(huán)己烷C．苯酚 D．苯磺酸解析合成苯酚需要將苯鹵代后，再水解共兩步，才能制得。答案C6．下列反應中，不行能在有機物中引入羧基的是()A．鹵代烴的水解B．有機物RCN在酸性條件下水解C．醛的氧化D．烯烴的氧化解析鹵代烴水解引入了羥基，RCN水解生成RCOOH，RCHO被氧化生成RCOOH，烯烴如RCH=CHR被氧化后可以生成RCOOH。答案A7．對羥基苯甲酸丁酯(俗稱尼泊金丁酯)可用作防腐劑，對酵母和霉菌有很強的抑制作用，工業(yè)上常用對羥基苯甲酸與丁醇在濃硫酸催化下進行酯化反應而制得。以下是某課題組開發(fā)的從廉價、易得的化工原料動身制備對羥基苯甲酸丁酯的合成路線：已知以下信息：①通常在同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基。②D可與銀氨溶液反應生成銀鏡。③F的核磁共振氫譜表明其有兩種不同化學環(huán)境的氫，且峰面積比為1∶1?；卮鹣铝袉栴}：(1)A的化學名稱為________。(2)由B生成C的化學反應方程式為________________，該反應的類型為________。(3)D的結構簡式為________。(4)F的分子式為________。(5)G的結構簡式為________。(6)E的同分異構體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應的共有________種，其中核磁共振氫譜有三種不同化學環(huán)境的氫，且峰面積比為2∶2∶1的是______________________(寫結構簡式)。解析(1)由題意知A為甲苯，依據反應的條件和流程分別確定B、C、D、E、F、G的結構。(2)由光照條件知B生成C的反應為甲基的取代反應。(3)由信息①知發(fā)生取代反應，然后失水生成。(4)E為，在堿性條件下反應生成(5)F在酸性條件下反應生成對羥基苯甲酸。(6)限定條件的同分異構體的書寫：①有醛基、②有苯環(huán)、③留意苯環(huán)的鄰、間、對位置。8．由乙烯和其他無機原料合成環(huán)狀化合物E的流程如下：CH2=CH2(1)請在方框內填入合適的化合物的結構簡式。(2)寫出A水解的化學方程式___________________________。(3)從有機合成的主要任務角度分析，上述有機合成最突出的特點是_____________________________。解析本題為有機合成推斷題，解題的關鍵是嫻熟把握烴和烴的衍生物之間的相互轉化，即官能團的相互轉化。由已知物乙烯和最終產物E(一種環(huán)狀酯)，依據圖示條件進行推導，首先乙烯與溴加成得到1,2-二溴乙烷，再水解得到乙二醇，然后氧化為乙二醛，進而氧化為乙二酸，最終乙二酸與乙二醇發(fā)生酯化反應得到乙二酸乙二酯(E)。答案(1)A∶BrCH2—CH2Br；B∶HOCH2—CH2OH；C∶OHC—CHO；D∶HOOC—COOH(2)BrCH2—CH2Br＋2NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))HOCH2—CH2OH＋2NaBr(3)官能團的相互轉化[力量提升題]9．對氨基苯甲酸可用甲苯為原料合成，已知苯環(huán)上的硝基可被還原為氨基，，產物苯胺還原性強，易被氧化，則由甲苯合成對氨基苯甲酸的步驟合理的是()解析由甲苯制取產物時，需發(fā)生硝化反應引入硝基，再還原得到氨基，將甲基氧化才得到羧基；但氨基易被氧化，故甲基氧化為羧基應在硝基還原前，否則生成的氨基也被氧化，故先進行硝化反應，再將甲基氧化為羧基，最終將硝基還原為氨基。另外還要留意—CH3為鄰、對位取代定位基；而—COOH為間位取代定位基，所以B選項也不對。答案A10．已知下列物質中，在①O3和②Zn/H2O的作用下能生成的是()A．CH3—CH2—CH=CH—CH3B．CH2=CH2C．CH2CCH3CH3D．解析由題給信息可知，在所給條件下反應時，變?yōu)?，A選項生成CH3CH2CHO和CH3CHO兩種物質；B選項生成兩分子HCHO；C選項生成HCHO和；D選項生成。答案A11．已知溴乙烷與氰化鈉反應后再水解可以得到丙酸：CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaCN))CH3CH2CNeq\o(→,\s\up7(H2O))CH3CH2COOH產物分子比原化合物分子多了一個碳原子，增長了碳鏈。請依據以下框圖回答問題。圖中F分子中含有8個原子組成的環(huán)狀結構。(1)反應①②③中屬于取代反應的是________(填反應代號)。(2)寫出結構簡式：E________，F(xiàn)________。解析本題主要考查了有機物轉化過程中碳鏈的延長和碳環(huán)的生成，延長碳鏈的方法是先引入—CN，再進行水解；碳環(huán)的生成是利用酯化反應。A是丙烯，從參與反應的物質來看，反應①是一個加成反應，生成的B是1,2-二溴丙烷；反應②是鹵代烴的水解反應，生成的D是1,2-丙二醇；結合題給信息可以確定反應③是用—CN代替B中的—Br，B中有兩個—Br，都應當被取代了，生成的C再經過水解，生成的E是2-甲基丁二酸。12．石油是一種不行再生能源，石油及其產品不僅是重要的燃料，也是重要的工業(yè)原料。如圖無色氣體A為石油裂解的產品之一，氣體A與相同條件下一氧化碳的密度相同；B是一種人工合成的高分子化合物；C是農作物秸桿的主要成分，利用C可以得到重要的替代能源E。各有機物相互轉化的關系如圖所示：(1)寫出D的化學式：___________________________________________；F的結構簡式：_______________________________________。(2)D在酒化酶的作用下可轉化為兩種等物質的量的E和X，且X為一種常見的氣體，該氣體是________________________________________。(3)寫出下列反應的化學方程式：①E＋G→H：_________________________________________；②A→B：__________________________________________。解析由題意知A為乙烯，B為聚乙烯，C為纖維素，D為葡萄糖，E為乙醇，F(xiàn)為乙醛，G為乙酸，H為乙酸乙酯。答案(1)C6H12O6CH3CHO(2)CO2(3)①CH3CH2OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O②nCH2=CH2催化劑,CH2—CH213．環(huán)己烯可以通過丁二烯與乙烯發(fā)生環(huán)化加成反應得到：試驗證明，下列反應中反應物分子的環(huán)外雙鍵比環(huán)內雙鍵更簡潔被氧化：?，F(xiàn)僅以丁二烯為有機原料，無機試劑任選，按下列途徑合成甲基環(huán)己烷：丁二烯eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(③))eq\o(\s\up7(\x(C)),\s\do10(C7H14O))eq\o(→,\s\up7(④))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(⑤))請按要求填空：(1)A的結構簡式為________；B的結構簡式為_______________________。(2)寫出下列反應的化學方程式和反應類型。反應④_________________________________________，反應類型________；反應⑤________________________________，反應類型________。解析由合成途徑和信息一可推知，A是由兩分子丁二烯經下列反應制得的：14．乙酰水楊酸，又名鄰乙酰氧基苯甲酸，是阿司匹林的主要成分。白色晶體或粉末，略有酸味，易溶于乙醇等有機溶劑，微溶于水，是常用的解熱鎮(zhèn)痛藥。下面是某化學小組利用逆推法設計乙酰水楊酸合成路線的過程：(1)查閱資料：通過查閱資料得知：以水楊酸為原料合成乙酰水楊酸的反應為：由苯酚制備水楊酸的途徑：(2)實際合成路線的設計①觀看目標分子——乙酰水楊酸的結構。乙酰水楊酸分子中有2個典型的官能團，即________、________。②由目標分子逆推原料分子并設計合成路線。首先，考慮酯基的引入，由水楊酸與乙酸酐反應制得；然后分頭考慮水楊酸和乙酸酐的合成路線。其中，乙酸酐的合成路線為：_____________________。依據信息和以前所學學問，水楊酸可以有以下幾種不同的合成路線：(3)優(yōu)選水楊酸的合成路線以上兩種合成路線中較合理的為________；理由是____________________。解析通過觀看，乙酰水楊酸分子中有2個典型的官能團即羧基、酯基。依據所學學問逆推，乙酸酐可由乙酸合成，乙酸可由乙醛氧化得到，乙醛可由乙烯氧化得到，而乙烯是一種基本的原料。因此乙酸酐的合成路線為：。水楊酸的2種合成路線中：鄰甲基苯酚上的