学年人教版选修5 第三章第四节 有机合成 作业.docx

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学年人教版选修5第三章第四节有机合成作业

第四节有机合成

（建议用时：

45分钟）

[基础达标练]

1．在下列物质中可以通过消去反应制得2甲基2丁烯的是（　　）

B　

2．由石油裂解产物乙烯制取HOCH2COOH，需要经历的反应类型有

（　　）

A．氧化——氧化——取代——水解

B．加成——水解——氧化——氧化

C．氧化——取代——氧化——水解

D．水解——氧化——氧化——取代

A　[由乙烯CH2===CH2合成HOCH2COOH的步骤：

CH2===CH2―→CH3CHO―→CH3COOH―→Cl—CH2COOH―→HOCH2COOH。

故反应类型：

氧化——氧化——取代——水解。

]

3．某有机物甲经氧化后得乙（分子式为C2H3O2Cl）；而甲经水解可得丙，1mol丙和2mol乙反应得到一种含氯原子的酯（C6H8O4Cl2），由此推断甲的结构简式为

（　　）

A　[因为有机物甲既可被氧化，又可水解，所以D选项不正确，B、C选项中的物质水解后无法形成含碳原子数为6的物质。

]

4．化合物丙可由如下反应得到：

C4H10OC4H8C4H8Br2（丙），丙的结构简式不可能是（　　）

A．CH3CH（CH2Br）2B．（CH3）2CBrCH2Br

C．C2H5CHBrCH2BrD．CH3（CHBr）2CH3

A　

5．武兹反应是重要的有机增碳反应，可简单表示为2R—X＋2Na―→R—R＋2NaX，现用CH3CH2Br、C3H7Br和Na一起反应不可能得到的产物是（　　）

A．CH3CH2CH2CH3

B．（CH3）2CHCH（CH3）2

C．CH3CH2CH2CH2CH3

D．（CH3CH2）2CHCH3

D　[CH3CH2Br与Na反应得到A；C3H7Br有两种同分异构体：

1溴丙烷与2溴丙烷，2溴丙烷与Na反应得到B；CH3CH2Br和1溴丙烷与Na反应得到C；无法通过反应得到D。

]

6．用丙醛（CH3—CH2—CHO）制聚丙烯

过程中发生的反应类型为（　　）

①取代　②消去　③加聚　④缩聚　⑤氧化　⑥还原

A．①④⑥B．⑤②③

C．⑥②③D．②④⑤

C　[可逆推反应流程：

CH2===CH—CH3―→HO—CH2—CH2—CH3―→CH3—CH2—CHO，则从后往前推断可发生加成（还原）、消去、加聚反应，C正确。

]

7．以氯乙烷为原料制取乙二酸（HOOC—COOH）的过程中，要依次经过下列步骤中的（　　）

①与NaOH的水溶液共热　②与NaOH的醇溶液共热　③与浓硫酸共热　④在催化剂存在情况下与氯气反应　⑤在Cu或Ag存在的情况下与氧气共热　⑥与新制的Cu（OH）2悬浊液共热

A．①③④②⑥B．①③④②⑤

C．②④①⑤⑥D．②④①⑥⑤

C　[采取逆向分析可知，乙二酸→乙二醛→乙二醇→1,2二氯乙烷→乙烯→氯乙烷。

然后再逐一分析反应发生的条件，可知C项设计合理。

]

8．乙烯酮（CH2===C===O）在一定条件下能跟含活泼氢原子的化合物发生加成反应，反应的通式可表示为CH2===C===O＋HA―→

（极不稳定）―→

，试指出下列反应不合理的是（　　）

A．CH2===C===O＋HClCH3COCl

B．CH2===C===O＋H2OCH3COOH

C．CH2===C===O＋CH3CH2OHCH3COCH2CH2OH

D．CH2===C===O＋CH3COOH（CH3CO）2O

C　[由所给方程式可以看出乙烯酮与活泼氢化合物加成是

加成，而

不加成；活泼的氢原子加在CH2上，活泼氢化合物中其余部分与羰基碳原子相连。

故C项不正确。

]

9．在有机合成中，常需要将官能团消除或增加，下列变化过程中的反应类型及相关产物不合理的是（　　）

①乙烯→乙二醇：

CH2===CH2CH2Br—CH2BrHOCH2CH2OH

②溴乙烷→乙醇：

CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2OH

③1溴丁烷→1,3丁二烯：

CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH===CH2CH3CH2CHBr—CH2BrCH2===CH—CH===CH2

④乙烯→乙炔：

CH2===CH2CH2Br—CH2BrCH≡CH

A．①②B．②③

C．③④D．①④

B　[②由溴乙烷→乙醇，只需溴乙烷在碱性条件下水解即可，且产物及反应类型均不合理；③合成过程中CH3CH2CHBr—CH2Br发生消去反应所得产物应为CH3CH2C≡CH（CH3CH===C===CH2不稳定），合成路线及相关产物不合理。

]

10．苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响，其规律如下：

（1）苯环上新导入的取代基所取代的位置主要取决于原有取代基的性质；

（2）可以把原有取代基分为两类：

第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位或对位，如—OH、—CH3（或烃基）、—Cl、—Br等；第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位，如—NO2、—SO3H、—CHO等。

根据上述规律，写出图中②、④、⑤三步反应的化学方程式。

②____________________________________________________________；

④____________________________________________________________；

⑤____________________________________________________________。

【解析】　首先根据苯的化学性质可推知A为

，因为—NO2为间位定位基，可推知②反应中—Br应在苯环上—NO2的间位，同理可推知④反应中—NO2在苯环上—Br的邻位或对位，即C为

，在⑤反应上，因

的苯环上可取代的两个位置，即属于—Br的邻、对位，又属于—NO2的间位，因此可得D、E结构简式分别为

、

（D、E可互换）。

11．利用从冬青中提取的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如下：

提示：

根据上述信息回答：

（1）D不与NaHCO3溶液反应，D中官能团的名称是________，B→C的反应类型是________。

（2）写出A生成B和E的化学方程式：

_________________________________

______________________________________________________________。

（3）A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下，I和J分别生成

和

，鉴别I和J的试剂为________。

（4）A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料，K可由

制得，写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式：

________________。

【解析】　

（1）BCH3OCH3，可知B为甲醇，CH3OH与O2反应生成D，D不与NaHCO3溶液反应，D一定不是HCOOH，则D应为HCHO。

（2）A生成B和E的化学方程式为

＋2NaOH

＋CH3OH＋H2O。

（3）A的同分异构体I和J的结构简式分别为

，加饱和溴水，I会产生白色沉淀；加FeCl3溶液，I显紫色。

（4）K的结构简式为HOOC

CH2OH，在浓硫酸作用下发生缩聚反应，产物结构简式为

。

【答案】　

（1）醛基　取代反应

（2）

＋CH3OH＋H2O

（3）饱和溴水（或FeCl3溶液）

（4）

[教师用书独具]

查尔酮类化合物G是黄酮类药物的主要合成中间体，其中一种合成路线如下：

已知以下信息：

①芳香烃A的相对分子质量在100～110之间，1molA充分燃烧可生成72g水。

②C不能发生银镜反应。

③D能发生银镜反应、可溶于饱和Na2CO3溶液、核磁共振氢谱显示其有4种氢原子。

④

ONa＋RCH2I―→

OCH2R。

⑤RCOCH3＋R′CHORCOCH===CHR′。

回答下列问题：

（1）A的化学名称为________。

（2）由B生成C的化学方程式为_____________________________________

______________________________________________________________。

（3）E的分子式为________，由E生成F的反应类型为________。

（4）G的结构简式为______________________________________________。

（5）D的芳香同分异构体H既能发生银镜反应，又能发生水解反应，H在酸催化下发生水解反应的化学方程式为________________________________。

（6）F的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有________种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为________（写结构简式）。

【解析】　由1molA完全燃烧生成4molH2O知，1个A分子中有8个氢原子，再结合A是芳香烃及相对分子质量在100～110之间知，1个A分子中有8个碳原子，故A是苯乙烯；苯乙烯与水加成生成醇B，因B的氧化产物C不能发生银镜反应，故B为

CH（OH）CH3、C为

。

D能发生银镜反应说明其含有—CHO，能溶于Na2CO3溶液中，说明还含有—OH，结合核磁共振氢谱中氢原子种数知，羟基与醛基在苯环上处于对位，故D为HO

CHO。

E是D与NaOH发生中和反应的产物，为

NaO

CHO，分子式为C7H5O2Na；由信息④知E转化为F

（OHC

OCH3）属于取代反应；由信息⑤并结合C、F分子结构知，G为

。

H能发生水解反应说明其含有酯基，故H是甲酸苯酯，在酸催化下发生水解反应时生成苯酚与甲酸。

F的同分异构体中含有—OH、—CHO。

当—CHO直接连接在苯环上时，苯环上还有一个—OH、一个—CH3，共三个取代基，它们共有10种不同的结构；当苯环上的取代基为—CH2CHO与—OH时，二者在苯环上有3种不同的位置关系，故共有13种同分异构体。

其中符合题设要求的结构中苯环上应存在等位氢原子，故苯环上的两个取代基应处于对位，由此可写出相应的结构简式：

HO

CH2CHO。

【答案】　

（1）苯乙烯　

（2）2

＋O22

＋2H2O　（3）C7H5O2Na　取代反应　（4）

（5）

OOCH＋H2O

OH＋HCOOH

（6）13　HO

CH2CHO

[能力提升练]

[教师用书独具]

以乙醇为原料，用下列6种类型的反应：

①氧化，②消去，③加成，④酯化，⑤水解，⑥加聚，来合成乙二酸乙二酯

的正确顺序是

（　　）

A．①⑤②③④B．①②③④⑤

C．②③⑤①④D．②③⑤①⑥

C　[由乙醇合成乙二酸乙二酯的路线可表示为CH3CH2OHCH2===CH2

产物。

]

12．倡导低碳生活，保护未来。

将CO2转化成有机物可有效实现碳循环，CO2转化成有机物的例子很多，如

①6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2

②CO2＋3H2CH3OH＋H2O

③CO2＋CH4CH3COOH

④2CO2＋6H2CH2===CH2＋4H2O

针对以上反应的叙述，正确的是（　　）

A．最节能的是反应①

B．因为CH3OH有毒，故反应②无应用价值

C．反应③中的两种反应物都是可再生的天然物质

D．反应④是工业生产乙烯的一种主要方法

A　[反应①利用的是太阳能，故是最节能的，A项对；反应②生成有毒的物质，不一定没有应用价值，B项错；反应③中CH4不是可再生的天然资源，C项错；工业上主要通过石油裂解的方法来制乙烯，D项错。

]

13．某优质甜樱桃中含有一种羟基酸（用M表示），M的碳链结构无支链，分子式为C4H6O5；1.34gM与足量NaHCO3溶液反应，生成标准状况下的气体0.448L。

M在一定条件下可发生如下反应：

MABC（M、A、B、C分子中碳原子数目相同）。

下列有关说法中不正确的是（　　）

A．M的结构简式为HOOC—CHOH—CH2—COOH

B．B的分子式为C4H4O4Br2

C．与M的官能团种类、数量完全相同的同分异构体有2种

D．C不溶于水

D　[由M的分子式可知，其相对分子质量为134，故1.34gM的物质的量为0.01mol，与足量的NaHCO3溶液反应生成0.02molCO2，由此可推出M分子中含有2个羧基，由M的碳链结构无支链，M可发生一系列转化可知，M的结构简式为HOOCCHOHCH2COOH。

M→A发生的是消去反应，A→B发生的是加成反应，B→C的反应包含—COOH与NaOH溶液的中和反应及—Br的水解反应，C分子中含有多个亲水基，C可溶于水，A、B项均正确，D项错误；符合条件的M的同分异构体有

和

，共2种，C项正确。

]

14．乙基香草醛（

）是食品添加剂的增香原料，其香味比香草醛更加浓郁。

（1）任写两种乙基香草醛分子中所含氧官能团的名称________、________。

（2）乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸，A可发生如图所示变化。

提示：

a.RCH2OHRCHO；

b．与苯环直接相连的碳原子上有氢原子时，该有机物才可被酸性KMnO4溶液氧化为羧基。

①A→C的反应属于________（填反应类型）。

②写出A的结构简式____________________________________________。

（3）乙基香草醛的另一种同分异构体D（CH3O

COOCH3）是一种医药中间体。

请设计合理方案用茴香醛（CH3O

CHO）合成D（其他原料自选，用反应流程图表示，并注明必要的反应条件）。

例如：

【解析】　

（1）由题给乙基香草醛的结构简式可知，其分子中含氧官能团有醛基、酚羟基、醚键。

（2）由题意知，A是一种有机酸，所以A分子中含有一个羧基，关键是判断另外一个含氧官能团。

由题给提示b，再结合题给转化关系可知，A中苯环中只有一个侧链；由提示a和转化关系A→B可得出，A分子中含有一个醇羟基，再结合醇被氧化的规律，要想得到醛，羟基必须在端点碳原子上，可知A分子中含有—CH2OH，结合其分子式可以确定，A的结构简式是

。

由转化关系A→C和A、C分子式的差别可知，A生成C的过程中，碳碳键没有变化，只是—OH被—Br取代，则A→C的反应类型是取代反应。

（3）解答有机合成题时，一般是先观察原料分子与目标分子的官能团差别，再考虑需要利用哪些反应引入官能团。

比较茴香醛（CH3O

CHO）和D（CH3O

COOCH3）的结构差别可知，茴香醛中的醛基（—CHO）经过一系列反应后转化生成了—COOCH3。

茴香醛中的—CHO可以被酸性KMnO4溶液氧化成—COOH，CH3O

COOH与CH3OH发生酯化反应即可得到D（CH3O

COOCH3）。

【答案】　

（1）醛基、酚羟基、醚键（任填两种）

（2）①取代反应　②

（3）CH3O

CHO

CH3O

COOH

CH3O

COOCH3