第四節有機合成課后篇鞏固提升基礎鞏固1.綠色化學提倡化工生產應提高原子利用率。原子利用率表示目標產物的質量與生成物總質量之比。在下列制備環氧乙烷()的反應中,原子利用率最高的是()A.CH2CH2+(過氧乙酸)+CH3COOHB.CH2CH2+Cl2+Ca(OH)2+CaCl2+H2OC.2CH2CH2+O2D.+HOCH2CH2—O—CH2CH2OH+2H2O解析A的原子利用率為44104×100%≈42%;B的原子利用率為44173×100%≈25%;C的原子利用率為8888×100%=100%;D的原子利用率為44186×答案C2.由氯乙烷及必要的無機試劑合成乙二醛,其依次發生的反應類型為()A.取代、消去、加成、還原 B.加成、消去、水解、氧化C.消去、加成、取代、氧化 D.水解、消去、加成、取代解析由氯乙烷()合成乙二醛(OHC—CHO),可以用逆推法,乙二醛可由乙二醇()氧化得到,乙二醇可以由1,2二氯乙烷()水解得到,1,2二氯乙烷可由乙烯和氯氣加成得到,乙烯可由氯乙烷消去得到。由分析可知,合成路線為H2CCH2OHC—CHO,其中水解反應屬于取代反應。答案C3.已知RCHO+R'CHO。在此條件下下列烯烴被氧化后,產物中可能有乙醛的是()A.B.C.D.解析根據信息分析可知,反應物分子中存在“”結構的物質,被氧化后可生成CH3CHO。答案C4.乙烯酮(CH2CO)在一定條件下能與含活潑氫的化合物發生加成反應,反應可表示為CH2CO+H—A。乙烯酮在一定條件下與下列試劑加成。其產物不正確的是()A.與HCl加成生成B.與H2O加成生成C.與CH3OH加成生成D.與CH3COOH加成生成解析由題給信息可知,加成時活潑氫加到CH2原子團上,試劑中的剩余部分直接連在上,故C項錯誤,應生成。答案C5.對氨基苯甲酸可用甲苯為原料合成,已知苯環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()A.甲苯XY對氨基苯甲酸B.甲苯XY對氨基苯甲酸C.甲苯XY對氨基苯甲酸D.甲苯XY對氨基苯甲酸解析由甲苯制取產物時,需發生硝化反應引入硝基,再還原得到氨基,將甲基氧化得到羧基;但氨基易被氧化,故在硝基被還原前,應先將甲基氧化為羧基。因此,整個合成過程是先進行硝化反應,再將甲基氧化為羧基,最后將硝基還原為氨基。答案A6.已知:,其中甲、乙、丁均能發生銀鏡反應,則乙為()A.甲醇 B.甲醛 C.甲酸 D.乙醛解析丁為酯,能發生銀鏡反應則為甲酸酯,結合轉化關系,可知甲為甲醛,乙為甲酸,丙為甲醇,丁為甲酸甲酯。答案C7.下圖是一些常見有機物的轉化關系,關于反應①~⑦的說法不正確的是()A.反應①是加成反應,反應③是氧化反應B.只有反應②是加聚反應C.只有反應⑦是取代反應D.反應④⑤⑥⑦是取代反應解析乙酸乙酯的水解及乙醇與乙酸發生的酯化反應均為取代反應。答案C8.下圖表示在催化劑作用下X和Y合成具有生物活性的物質Z,W是中間產物(R1、R2均為烴基)。則下列有關敘述不正確的是()A.反應①屬于加成反應B.1molW完全加成需要4molH2C.X的核磁共振氫譜有四個峰D.X、Y、W、Z都能與NaOH溶液反應解析反應①為取代反應,A錯誤;1mol苯環可與3mol氫氣發生加成反應,1molCO可與1mol氫氣發生加成反應,若烴基為飽和烴基,則1molW需要4mol氫氣,故B正確;X含有4種性質不同的H原子,故C正確;X分子中含有酚羥基,W分子中含有酚羥基和酯基,Y、Z分子中含有酯基,都能與NaOH溶液反應,故D正確。答案A9.有以下一系列反應,最終產物為草酸:ABCDEF已知B的相對分子質量比A大79。(1)請推測用字母代表的化合物的結構式:C是,F是。

(2)①B→C的反應類型及化學方程式:

。

②D→E的化學方程式是。

解析依題意知,由A生成HOOCCOOH的反應過程中,各物質分子中碳原子數不變。A在光照條件下與Br2反應,則A為CH3CH3,B的相對分子質量比A大79,則B為C2H5Br,依次可推出C為,D為CH2BrCH2Br,E為HOCH2CH2OH,F為。答案(1)(2)①消去反應;C2H5Br+NaOH+NaBr+H2O②+2NaOH+2NaBr10.有機化合物甲有鎮咳、鎮靜的功效,其合成路線如下:已知:RXR—MgX(R、R'、R″代表烴基或氫原子)(1)有機物甲的分子式為,有機物A中含有的官能團的名稱為。

(2)有機物B的名稱是,由B→D所需的反應試劑和反應條件為。

(3)在上述①~⑤反應中,屬于取代反應的有(填序號)。

(4)寫出E→F的化學方程式:。

(5)寫出同時滿足下列條件的甲的同分異構體的結構簡式:。

(Ⅰ)屬于芳香族化合物(Ⅱ)核磁共振氫譜上只有2組峰(6)根據題給信息,寫出以CH4為原料制備CH3CHO的合成路線(其他試劑任選)。

解析根據信息知,環戊烷和溴發生取代反應生成A為,A和KOH的水溶液發生水解反應生成B為,B被氧化生成D為,根據信息知生成E為,E發生消去反應生成F為,F和溴發生加成反應生成X為,X發生消去反應生成甲。(1)根據甲的結構簡式知,有機物甲的分子式為C10H14,A為,有機物A中含有的官能團的名稱為溴原子;(2)B為,名稱是環戊醇,由B→D為醇的催化氧化反應,所需的反應試劑和反應條件為Cu/Ag、加熱;(3)在上述①~⑤反應中,屬于取代反應的有①②;(4)E為,E發生消去反應生成F為,反應方程式為;(5)甲的同分異構體符合下列條件:(Ⅰ)屬于芳香族化合物,說明含有苯環;(Ⅱ)核磁共振氫譜上只有2組峰,說明含有兩種氫原子。甲的不飽和度是4,苯環的不飽和度是4,所以甲的符合條件的同分異構體中含有的支鏈為飽和烴,其結構簡式為;(6)CH4和溴發生取代反應生成CH3Br,CH3Br和Mg、無水乙醚反應生成CH3MgBr,CH3Br和NaOH的水溶液加熱生成CH3OH,CH3OH發生催化氧化反應生成HCHO,HCHO和CH3MgBr反應酸化得到CH3CH2OH,CH3CH2OH發生催化氧化生成CH3CHO,其合成路線為。答案(1)C10H14溴原子(2)環戊醇Cu/Ag、加熱(3)①②(4)(5)(6)能力提升11.已知苯與一鹵代烷在催化劑作用下發生反應生成苯的同系物,+CH3X+HX。在催化劑存在的條件下,應選擇苯和下列哪組物質為原料合成乙苯()A.CH3—CH3和Cl2 B.CH2CH2和Cl2C.CH2CH2和HCl D.CH3—CH3和HCl解析根據題給信息,合成乙苯應該選擇的原料是苯和氯乙烷。乙烷與氯氣在光照下發生取代反應,生成一氯乙烷、二氯乙烷等多種取代產物,既難得到純凈的乙苯,又浪費了原料,A項錯誤;乙烯與氯氣反應生成1,2二氯乙烷,與苯反應不能得到乙苯(產物比較復雜),B項錯誤;乙烯與氯化氫反應生成一氯乙烷,它與苯反應只能生成乙苯和氯化氫,合成過程中,氯化氫可以循環使用,C項正確;乙烷與氯化氫不反應,得不到氯乙烷,D項錯誤。答案C12.有下述有機反應類型:①消去反應②水解反應③加聚反應④加成反應⑤還原反應⑥氧化反應。已知:CH2Cl—CH2Cl+2NaOHCH2OH—CH2OH+2NaCl,以丙醛為原料制取1,2丙二醇,所需進行的反應類型依次是()A.⑥④②① B.⑤①④②C.①③②⑤ D.⑤②④①解析由丙醛合成1,2丙二醇的路線如下:CH3CH2CHOCH3CH2CH2OHCH3CHCH2,故B項正確。答案B13.某有機物甲經水解可得乙,乙在一定條件下經氧化后可得丙,1mol丙和2mol甲反應得一種含氯的酯(C6H8O4Cl2)。由此推斷有機物丙的結構簡式為()A. B.HOCH2CH2OHC. D.解析由題中信息知:丙為羧酸,且含有兩個羧基;甲、乙、丙分子中各有兩個碳原子,甲為HOCH2CH2Cl。答案D14.某物質轉化關系如圖所示,有關說法不正確的是()A.化合物A中一定含有的官能團是醛基、羧基和碳碳雙鍵B.由A生成E發生還原反應C.F的結構簡式可表示為D.由B生成D發生加成反應解析根據A與NaHCO3反應可知,A分子中一定含有—COOH;A與銀氨溶液反應生成B,則A中一定含有—CHO或;B能與溴水發生加成反應,則B可能含有或—C≡C—;A與H2加成生成E,E在H+、加熱條件下生成的F是環狀化合物,應該是發生分子內酯化反應;推斷A可能是OHC—CHCH—COOH或OHC—C≡C—COOH,故A項不正確。答案A15.《茉莉花》是一首膾炙人口的中國民歌。茉莉花香氣的成分有多種,乙酸苯甲酯()是其中的一種,它可以從茉莉花中提取,也可以乙烯和甲苯為原料進行人工合成。其中一種合成路線如下:回答下列問題:(1)A、B的結構簡式為、;

(2)寫出反應②⑥的化學方程式,

;

(3)上述反應中屬取代反應的有(填序號);

(4)反應(填序號)中原子的理論利用率為100%,符合綠色化學的要求。

解析(1)A物質是乙醇被CuO氧化生成的乙醛;B物質是甲苯與鹵素單質在光照條件下發生取代反應生成的鹵代烴,B與NaOH水溶液共熱發生水解反應生成苯甲醇,B為;(2)反應②是乙醇被CuO氧化,反應⑥是乙酸與苯甲醇發生酯化反應;(3)①是加成反應,②③均是氧化反應,④是與鹵素發生的取代反應,⑤是鹵代烴發生的水解反應,也屬于取代反應,⑥是酯化反應,也屬于取代反應;(4)化合反應或加成反應的原子利用率為100%。答案(1)(或CH3CHO)(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCH3COOH++H2O(3)④⑤⑥(4)①③16.化合物M是制備某種藥物的中間體,以A為原料合成M的路線如下圖所示。已知:RONa+R'XROR'+NaX根據題意完成下列填空:(1)寫出化合物A的結構簡式:。

(2)反應②的反應類型為。

(3)化合物X含有的官能團名稱是;該物質核磁共振氫譜共有組峰。

(4)由C生成D的另一種反應物是,反應條件是。

(5)寫出由D生成M的化學反應方程式:、。

解析由A的分子式和反應①的生成物可知A為,苯酚與HCHO發生加成反應生成;反應②為醇的氧化反應,B為;由碳鏈的骨架可知,C為,D為;由M的結構簡式可知,E為。(1)由分析可知,化合物A的結構簡式為。(2)反應②是生成的反應,羥基被氧化為醛基,因此反應類型為氧化反應。(3)化合