2020高中化学 有机合成综合应用（提高）巩固练习 新人教版选修5

2020高中化学 有机合成综合应用（提高）巩固练习 新人教版选修5

有机合成综合应用 ‎【巩固练习】‎ 一、选择题 ‎1．在有机合成中，制得的有机物较纯净并且容易分离，则在工业生产中往往有实用价值，试判断下列有机反应在工业上有生产价值的是（ ）‎ ‎2．下列反应可以使碳链减短的是（ ）‎ A．乙酸与丙醇的酯化反应 B．用裂化石油为原料制取汽油 C．乙烯的聚合反应 D．苯甲醇氧化为苯甲酸 ‎3．绿色化学提倡化学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（ ）‎ ‎ ‎ ‎4．1，4=二氧六环（）是一种常见的溶剂，它可以通过下列路线制得：‎ ‎ ‎ 则A可能是（ ）‎ ‎ A．乙烯 B．乙醇 C．乙二醇 D．乙醛 9‎ ‎5．有下述有机反应类型：①消去反应，②水解反应，③加聚反应，④加成反应，⑤还原反应，⑥氧化反应。已知CH2Cl—CH2Cl+2H2OCH2OH—CH2OH+2HCl，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．⑥④②① B．⑤①④② C．①③②⑤ D．⑤②④①‎ 二、非选择题 ‎1．6-羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6-羰基庚酸，请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件）。‎ 提示：①合成过程中无机试剂任选，②如有需要，可以利用试卷中出现过的信息，③合成反应流图表示方法示例如下：‎ ABC…—H ‎2．已知 ‎（1）试以乙醇和1-丁烯为主要原料合成有机物A（），写出各步反应的化学方程式。‎ ‎（2）由（1）合成的化合物A被涂在手术伤口表面，在数秒内发生固化（加聚）并起黏结作用以代替缝合。A是一种性能优良的功能高分子材料，写出该化合物固化时的化学反应方程式。‎ ‎3．阿立哌唑（A）是一种新的抗精神分裂症药物，可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。‎ ‎ ‎ 路线一：‎ 9‎ 路线二：‎ ‎（1）E的结构简式为________。‎ ‎（2）由C、D生成化合物F的反应类型是________。‎ ‎（3）合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G，G的结构简式为________。‎ ‎（4）H属于-氨基酸，与B的水解产物互为同分异构体。H能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式：________。‎ ‎（5）已知：，写出由C制备化合物的合成路线流程图（无机试剂任选）。合成路线流程图示例如下：‎ ‎ ‎ ‎4．某些高分子催化剂可用于有机合成。下面是一种高分子催化剂（Ⅶ）合成路线的一部分（Ⅲ和Ⅵ都是Ⅶ的单体；反应均在一定条件下进行；化合物Ⅰ～Ⅲ和Ⅶ中含N杂环的性质类似于苯环）：‎ ‎ ‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）写出由化合物Ⅰ合成化合物Ⅱ的反应方程式________。‎ ‎（2）下列关于化合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的说法中，正确的是________。（填字母）。‎ A．化合物Ⅰ可以发生氧化反应 B．化合物Ⅰ与金属钠反应不生成氢气 C．化合物Ⅱ可以发生水解反应 D．化合物Ⅲ不可以使溴的四氯化碳溶液褪色 E．化合物Ⅲ属于烯烃类衍生物 ‎（3）化合物Ⅵ是________（填字母）类化合物。‎ A．醇 B．烷烃 C．烯烃 D．酸 E．酯 ‎（4）写出2种可鉴别V和Ⅵ的化学试剂________。‎ ‎（5）在上述合成路线中，化合物Ⅳ和V在催化剂与氧气的作用下反应生成Ⅵ和水，写出反应方程式________（不要求标出反应条件）。‎ ‎5．已知：①R—X+H2OR—OH+HX（R表不烃基，X表示卤原子）；②有机物分子中的硝基可转变成氨基：‎ ‎ R—NO2+Fe+HCl—→R—NH2+FeCl2+H2O（未配平）‎ ‎“对乙酰胺基酚”俗称“扑热息痛”，为白色晶体，具有解热镇痛的药效。扑热息痛的一种生产流程如下：‎ 9‎ ‎ ‎ ‎（1）写出反应②、⑤的化学方程式：反应②：________。反应⑤：________。‎ ‎（2）有人认为上述流程中反应②应当放在反应③后进行，你认为是否合理，说明理由：________。‎ ‎（3）对扑热息痛的下列说法中正确的是（填序号）________。‎ a．在溶液中1 mol扑热息痛最多与1 mol NaOH反应 b．能与溴水反应使溴水褪色 c．其分子中含有肽键 d．遇氯化铁溶液发生显色反应 ‎（4）写出与扑热息痛互为同分异构体，且分子中含有苯环的-氨基酸的结构简式：________。‎ ‎6．苄佐卡因是一种医用麻醉药品，学名对氨基苯甲酸乙酯，它以对硝基甲苯为主要起始原料经下列反应制得：‎ ‎ ‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）写出A、B、C的结构简式：A________、B________、C________。‎ ‎（2）用1H核磁共振谱可以证明化合物C中有________种氢处于不同的化学环境。‎ ‎（3）写出同时符合下列要求的化合物C的所有同分异构体的结构简式（E、F、G除外）________。‎ ‎①化合物是1，4-二取代笨，其中苯环L的一个取代基是硝基 ‎②分子中含有结构的基团 注：E、F、G结构如下：‎ ‎ （4）E、F、G中有一化合物经酸性水解，其中的一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应，写出该水解反应的化学方程式________。‎ ‎（5）苄佐卡因（D）的水解反应如下：‎ 9‎ 化合物H经聚合反应可制成高分子纤维，广泛用于通讯、导弹、宇航等领域。请写出该聚合反应的化学方程式________。‎ ‎【参考答案与解析】‎ 一、选择题 ‎1．A、C ‎ ‎【解析】选项B所得的卤代产物有多种，且难于分离：选项D所得产物CH3COOH与C2H5OH互溶，也难于分离，且反应为可逆反应。产率不高。‎ ‎2．B ‎ ‎【解析】选项A、C使碳链增长，选项D碳链长度不变。‎ ‎3．C ‎ ‎【解析】有机合成作为化学合成的重要组成部分，在绿色化学中居于举足轻重的地位；在绿色化学及其理念指导下，最终要实现绿色合成。绿色合成的目标应当是实现符合绿色化学要求的理想合成。绿色化学提倡提高原子利用率，实现原子经济性。原子经济性概念认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每个原子，使之结合到合成应最大限度地利用原料分子的每个原子，使之结合到目标分子中，以实现最低排放甚至零排放。原子经济性可用原子利用率来衡量：原子利用率=×100％。A、B实际上是氧化反应，这一反应是不完全的，原子利用率较低。在D中乙二醇脱水发生取代反应，由于温度控制上的原因，有副反应发生，所以D也不对。C中乙烯氧化制备环氧乙烷的反应中，所有原子全部转化为产物，反应较完全，因此利用率最高。‎ ‎4．A ‎ ‎【解析】由合成路线逆推知，C是乙二醇，则B为1，2-二溴乙烷，从而推得A是乙烯。‎ ‎5．B ‎ ‎【解析】由丙醛合成1，2-丙二醇的合成路线为 ‎ ‎ 二、非选择题 ‎1．‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【解析】本题主要考查有机合成路线的选择，一般采用逆推的方法或正推和逆推相结合的方法来处理，即要制备，只要制备 9‎ 即可，结合本书第137页例4中所给信息知只要制得即可，又，对比和的结构不难发现，只要在的环与支链相连处引入—OH或卤素原子，然后发生消去反应即可达到目的。‎ ‎2．‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【解析】逆用题给信息，拆分目标产物。‎ ‎ ‎ ‎ 首先，用CH3CH2CH＝CH2合成。‎ 9‎ 其次，合成目标产物，有3种途径：‎ 途径1：‎ ‎ ‎ 途径2：‎ 途径3：‎ 从反应条件上分析，—OH与—COOH的酯化反应和—OH的消去反应均是以浓硫酸作催化剂，并加热，途径1会有—OH之间脱水的副产物，途径2会有分子内—OH和—COOH酯化的副产物。因而途径1和途径2会有副反应而影响产物的纯度，故途径3为最佳途径。‎ ‎3．‎ ‎ （2）取代反应 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【解析】（1）分析A、B、C、D的结构简式，有机物分子的不饱和度没有变化，则B→A的一系列反应为取代反应，则E为B与C发生取代反应生成的，且同时还生成HBr。‎ ‎（2）由C→A的一系列反应也应为取代反应，因为反应过程中有机物分子的反应部位均为单键的断裂和生成。‎ 9‎ ‎（3）C与D反应生成的F的式量为366，366－285=81，由此确定F消去HBr（式量为81）即可得到G，由此写出G的结构简式。‎ ‎（4）B水解产物为，则H中一定含有“”结构片断，H中也具有酚羟基，且H中苯环上具有2个取代基并且这两个取代基在对位上，符合这些条件的H有 ‎。‎ ‎（5）比较C与产物的碳骨架，C应引入2个碳原子才能得到产物；利用逆推法要制得产物必须先制备，把它与C比较得出需在C分子中碳链的两个端点各自引入1个碳原子，而引入一个C原子的方法可利用—CHO与HCN加成。—Br转化为—CHO，需要先水解生成醇，再催化氧化得到—CHO。‎ ‎4．‎ ‎ ‎ ‎ （2）A、C、E （3）E ‎ （4）溴的四氯化碳溶液，Na2CO3溶液 ‎ ‎ ‎【解析】（2）化合物Ⅰ官能团有羟基、碳碳双键，故可发生氧化反应，也可以与金属钠发生反应生成氢气，故A正确，B错误。化合物Ⅱ官能团有酯基，可以发生水解反应，生成相应的酸和醇，故C正确。化合物Ⅲ的官能团有碳碳双键，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，属于以乙烯为母体的烯烃类衍生物，故D错误，E正确。‎ ‎（3）化合物Ⅳ的结构为：。‎ ‎（4）化合物Ⅴ为乙酸，含有羧基，可与Na2CO3溶液反应，生成CO2，化合物Ⅵ则不能。化合物Ⅵ中，含有碳碳双键，可使溴的四氯化碳溶液褪色，化合物Ⅴ则不能。‎ ‎5．‎ ‎ （2）不合理。若水解生成酚羟基，酚羟基具有还原性，再硝化时，强氧化性的浓硫酸、浓HNO3会将酚羟基氧化 ‎ （3）b、c、d 9‎ ‎ ‎ ‎6．（1）‎ ‎ （2）4‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【解析】（1）在KMnO4（H+）作用下是氧化苯环上的—CH3而生成—COOH，可推出A的结构简式为，由C→D是—NO2转化为—NH3的还原反应，可推知C的结构简式为，从而得出B为CH3CH2OH。‎ ‎（2）从C（）看，硝基的邻、间位H和—CH2—、—CH3上的H，共有4种不同的核磁共振氢谱。‎ ‎（3）满足条件的同分异构体的结构中—NO2和原处于对位，说明是对硝基羧酸或对硝基羧酸酯。对照已给出的化合物C、E、F、G可写出甲酸酯或羧酸。‎ ‎（4）能与FeCl3溶液发生显色反应的必定是酚，显然F水解可生成酚羟基。‎ ‎（5）D物质水解生成，它含有—NH2和—COOH，可通过缩聚反应生成高聚物。‎ 9‎