第四節(jié)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(chǎn)應提高原子利用率。原子利用率表示目標產(chǎn)物的質量與生成物總質量之比。在下列制備環(huán)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(fā)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(chǎn)物中可能有乙醛的是()A.B.C.D.解析根據(jù)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(fā)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(chǎn)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(huán)上的硝基可被還原為氨基,,產(chǎn)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(chǎn)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(fā)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(fā)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(fā)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(chǎn)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(huán)可與3mol氫氣發(fā)生加成反應,1molCO可與1mol氫氣發(fā)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(chǎn)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(shù)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(zhèn)咳、鎮(zhèn)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(jù)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(jù)信息知,環(huán)戊烷和溴發(fā)生取代反應生成A為,A和KOH的水溶液發(fā)生水解反應生成B為,B被氧化生成D為,根據(jù)信息知生成E為,E發(fā)生消去反應生成F為,F和溴發(fā)生加成反應生成X為,X發(fā)生消去反應生成甲。(1)根據(jù)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(huán)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(fā)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(huán);(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(huán)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(fā)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(fā)生催化氧化反應生成HCHO,HCHO和CH3MgBr反應酸化得到CH3CH2OH,CH3CH2OH發(fā)生催化氧化生成CH3CHO,其合成路線為。答案(1)C10H14溴原子(2)環(huán)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(fā)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(jù)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(fā)生取代反應,生成一氯乙烷、二氯乙烷等多種取代產(chǎn)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(chǎn)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(huán)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(jīng)水解可得乙,乙在一定條件下經(jīng)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(fā)生還原反應C.F的結構簡式可表示為D.由B生成D發(fā)生加成反應解析根據(jù)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(fā)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(huán)狀化合物,應該是發(fā)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(fā)生取代反應生成的鹵代烴,B與NaOH水溶液共熱發(fā)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(fā)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(fā)生的取代反應,⑤是鹵代烴發(fā)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(jù)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(fā)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