1、第四节有机合成课后篇巩固提升基础巩固1.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷()的反应中,原子利用率最高的是()A.CH2CH2+(过氧乙酸)+CH3COOHB.CH2CH2+Cl2+Ca(OH)2+CaCl2+H2OC.2CH2CH2+O2D.+HOCH2CH2OCH2CH2OH+2H2O解析A的原子利用率为44104100%42%;B的原子利用率为44173100%25%;C的原子利用率为8888100%=100%;D的原子利用率为44186100%24%。答案C2.由氯乙烷及必要的无机试剂合成乙二醛,其依次发生的反应类型
2、为()A.取代、消去、加成、还原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(OHCCHO),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气加成得到,乙烯可由氯乙烷消去得到。由分析可知,合成路线为H2CCH2OHCCHO,其中水解反应属于取代反应。答案C3.已知RCHO+RCHO。在此条件下下列烯烃被氧化后,产物中可能有乙醛的是()A.B.C.D.解析根据信息分析可知,反应物分子中存在“”结构的物质,被氧化后可生成CH3CHO。答案C4.乙烯酮(CH2CO)在一定条
3、件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应,反应可表示为CH2CO+HA。乙烯酮在一定条件下与下列试剂加成。其产物不正确的是()A.与HCl加成生成B.与H2O加成生成C.与CH3OH加成生成D.与CH3COOH加成生成解析由题给信息可知,加成时活泼氢加到CH2原子团上,试剂中的剩余部分直接连在上,故C项错误,应生成。答案C5.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成,已知苯环上的硝基可被还原为氨基,产物苯胺还原性强,易被氧化,则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是()A.甲苯XY对氨基苯甲酸B.甲苯XY对氨基苯甲酸C.甲苯XY对氨基苯甲酸D.甲苯XY对氨基苯甲酸解析由甲苯制取产物时,需发生硝化反应引入硝基,
4、再还原得到氨基,将甲基氧化得到羧基;但氨基易被氧化,故在硝基被还原前,应先将甲基氧化为羧基。因此,整个合成过程是先进行硝化反应,再将甲基氧化为羧基,最后将硝基还原为氨基。答案A6.已知:,其中甲、乙、丁均能发生银镜反应,则乙为()A.甲醇B.甲醛C.甲酸D.乙醛解析丁为酯,能发生银镜反应则为甲酸酯,结合转化关系,可知甲为甲醛,乙为甲酸,丙为甲醇,丁为甲酸甲酯。答案C7.下图是一些常见有机物的转化关系,关于反应的说法不正确的是()A.反应是加成反应,反应是氧化反应B.只有反应是加聚反应C.只有反应是取代反应D.反应是取代反应解析乙酸乙酯的水解及乙醇与乙酸发生的酯化反应均为取代反应。答案C8.下图
5、表示在催化剂作用下X和Y合成具有生物活性的物质Z,W是中间产物(R1、R2均为烃基)。则下列有关叙述不正确的是()A.反应属于加成反应B.1 mol W完全加成需要4 mol H2C.X的核磁共振氢谱有四个峰D.X、Y、W、Z都能与NaOH溶液反应解析反应为取代反应,A错误;1mol苯环可与3mol氢气发生加成反应,1molCO可与1mol氢气发生加成反应,若烃基为饱和烃基,则1molW需要4mol氢气,故B正确;X含有4种性质不同的H原子,故C正确;X分子中含有酚羟基,W分子中含有酚羟基和酯基,Y、Z分子中含有酯基,都能与NaOH溶液反应,故D正确。答案A9.有以下一系列反应,最终产物为草酸
6、:ABCDEF已知B的相对分子质量比A大79。(1)请推测用字母代表的化合物的结构式:C是,F是。(2)BC的反应类型及化学方程式:。DE的化学方程式是。解析依题意知,由A生成HOOCCOOH的反应过程中,各物质分子中碳原子数不变。A在光照条件下与Br2反应,则A为CH3CH3,B的相对分子质量比A大79,则B为C2H5Br,依次可推出C为,D为CH2BrCH2Br,E为HOCH2CH2OH,F为。答案(1)(2)消去反应;C2H5Br+NaOH+NaBr+H2O+2NaOH+2NaBr10.有机化合物甲有镇咳、镇静的功效,其合成路线如下:已知:RXRMgX(R、R、R代表烃基或氢原子)(1)
7、有机物甲的分子式为,有机物A中含有的官能团的名称为。(2)有机物B的名称是,由BD所需的反应试剂和反应条件为。(3)在上述反应中,属于取代反应的有(填序号)。(4)写出EF的化学方程式:。(5)写出同时满足下列条件的甲的同分异构体的结构简式:。()属于芳香族化合物()核磁共振氢谱上只有2组峰(6)根据题给信息,写出以CH4为原料制备CH3CHO的合成路线(其他试剂任选)。解析根据信息知,环戊烷和溴发生取代反应生成A为,A和KOH的水溶液发生水解反应生成B为,B被氧化生成D为,根据信息知生成E为,E发生消去反应生成F为,F和溴发生加成反应生成X为,X发生消去反应生成甲。(1)根据甲的结构简式知,
8、有机物甲的分子式为C10H14,A为,有机物A中含有的官能团的名称为溴原子;(2)B为,名称是环戊醇,由BD为醇的催化氧化反应,所需的反应试剂和反应条件为Cu/Ag、加热;(3)在上述反应中,属于取代反应的有;(4)E为,E发生消去反应生成F为,反应方程式为;(5)甲的同分异构体符合下列条件:()属于芳香族化合物,说明含有苯环;()核磁共振氢谱上只有2组峰,说明含有两种氢原子。甲的不饱和度是4,苯环的不饱和度是4,所以甲的符合条件的同分异构体中含有的支链为饱和烃,其结构简式为;(6)CH4和溴发生取代反应生成CH3Br,CH3Br和Mg、无水乙醚反应生成CH3MgBr,CH3Br和NaOH的水
9、溶液加热生成CH3OH,CH3OH发生催化氧化反应生成HCHO,HCHO和CH3MgBr反应酸化得到CH3CH2OH,CH3CH2OH发生催化氧化生成CH3CHO,其合成路线为。答案(1)C10H14溴原子(2)环戊醇Cu/Ag、加热(3)(4)(5)(6)能力提升11.已知苯与一卤代烷在催化剂作用下发生反应生成苯的同系物,+CH3X+HX。在催化剂存在的条件下,应选择苯和下列哪组物质为原料合成乙苯()A.CH3CH3和Cl2B.CH2CH2和Cl2C.CH2CH2和HClD.CH3CH3和HCl解析根据题给信息,合成乙苯应该选择的原料是苯和氯乙烷。乙烷与氯气在光照下发生取代反应,生成一氯乙烷
10、、二氯乙烷等多种取代产物,既难得到纯净的乙苯,又浪费了原料,A项错误;乙烯与氯气反应生成1,2-二氯乙烷,与苯反应不能得到乙苯(产物比较复杂),B项错误;乙烯与氯化氢反应生成一氯乙烷,它与苯反应只能生成乙苯和氯化氢,合成过程中,氯化氢可以循环使用,C项正确;乙烷与氯化氢不反应,得不到氯乙烷,D项错误。答案C12.有下述有机反应类型:消去反应水解反应加聚反应加成反应还原反应氧化反应。已知:CH2ClCH2Cl+2NaOHCH2OHCH2OH+2NaCl,以丙醛为原料制取1,2-丙二醇,所需进行的反应类型依次是()A.B.C.D.解析由丙醛合成1,2-丙二醇的路线如下:CH3CH2CHOCH3CH
11、2CH2OHCH3CHCH2,故B项正确。答案B13.某有机物甲经水解可得乙,乙在一定条件下经氧化后可得丙,1 mol丙和2 mol甲反应得一种含氯的酯(C6H8O4Cl2)。由此推断有机物丙的结构简式为()A.B.HOCH2CH2OHC.D.解析由题中信息知:丙为羧酸,且含有两个羧基;甲、乙、丙分子中各有两个碳原子,甲为HOCH2CH2Cl。答案D14.某物质转化关系如图所示,有关说法不正确的是()A.化合物A中一定含有的官能团是醛基、羧基和碳碳双键B.由A生成E发生还原反应C.F的结构简式可表示为D.由B生成D发生加成反应解析根据A与NaHCO3反应可知,A分子中一定含有COOH;A与银氨
12、溶液反应生成B,则A中一定含有CHO或;B能与溴水发生加成反应,则B可能含有或CC;A与H2加成生成E,E在H+、加热条件下生成的F是环状化合物,应该是发生分子内酯化反应;推断A可能是OHCCHCHCOOH或OHCCCCOOH,故A项不正确。答案A15.茉莉花是一首脍炙人口的中国民歌。茉莉花香气的成分有多种,乙酸苯甲酯()是其中的一种,它可以从茉莉花中提取,也可以乙烯和甲苯为原料进行人工合成。其中一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A、B的结构简式为、;(2)写出反应的化学方程式,;(3)上述反应中属取代反应的有(填序号);(4)反应(填序号)中原子的理论利用率为100%,符合绿色化学的要求
13、。解析(1)A物质是乙醇被CuO氧化生成的乙醛;B物质是甲苯与卤素单质在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃,B与NaOH水溶液共热发生水解反应生成苯甲醇,B为;(2)反应是乙醇被CuO氧化,反应是乙酸与苯甲醇发生酯化反应;(3)是加成反应,均是氧化反应,是与卤素发生的取代反应,是卤代烃发生的水解反应,也属于取代反应,是酯化反应,也属于取代反应;(4)化合反应或加成反应的原子利用率为100%。答案(1)(或CH3CHO)(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCH3COOH+H2O(3)(4)16.化合物M是制备某种药物的中间体,以A为原料合成M的路线如下图所示。已知:RONa+R
14、XROR+NaX根据题意完成下列填空:(1)写出化合物A的结构简式:。(2)反应的反应类型为。(3)化合物X含有的官能团名称是;该物质核磁共振氢谱共有组峰。(4)由C生成D的另一种反应物是,反应条件是。(5)写出由D生成M的化学反应方程式:、。解析由A的分子式和反应的生成物可知A为,苯酚与HCHO发生加成反应生成;反应为醇的氧化反应,B为;由碳链的骨架可知,C为,D为;由M的结构简式可知,E为。(1)由分析可知,化合物A的结构简式为。(2)反应是生成的反应,羟基被氧化为醛基,因此反应类型为氧化反应。(3)化合物X的结构简式为,含有的官能团为(酚)羟基、碳碳双键、羧基;核磁共振氢谱共有6组峰。(4)C为,D为,由C生成D还需要CH3OH,C与D发生酯化反应,因此反应条件为浓硫酸、加热。(5)通过以上分析知,E结构简式为,由D生成M的化学反应分两步,第一步反应为+Na2CO3+NaHCO3,由题给已知条件可以写出第二步反应的化学方程式。答案(1)(2)氧化反应(3)(酚)羟基、碳碳双键、羧基6(4)CH3OH浓硫酸、加热(5)+Na2CO3+NaHCO3+NaCl
