2020-2021学年第五节 有机合成练习题

第三~五节综合拔高练

五年选考练

考点1　醛和酮

1.(2020课标Ⅲ,8,6分,)金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构式如下:

下列关于金丝桃苷的叙述,错误的是(　　)

A.可与氢气发生加成反应

B.分子含21个碳原子

C.能与乙酸发生酯化反应

D.不能与金属钠反应

2.(双选)(2017海南单科,18-Ⅰ,6分,)香茅醛()可作为合成青蒿素的中间体,关于香茅醛的叙述正确的有(　　)

A.分子式为C10H18O

B.不能发生银镜反应

C.可使酸性KMnO4溶液褪色

D.分子中有7种不同化学环境的氢

考点2　羧酸与羧酸衍生物

3.(双选)(2019江苏单科,12,4分,)化合物Y具有抗菌、消炎作用,可由X制得。

下列有关化合物X、Y的说法正确的是(　　)

A.1 mol X最多能与2 mol NaOH反应

B.Y与乙醇发生酯化反应可得到X

C.X、Y均能与酸性KMnO4溶液反应

D.室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目相等

4.(2020山东,6,2分,)从中草药中提取的calebin A(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebin A的说法错误的是(　　)

A.可与FeCl3溶液发生显色反应

B.其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应

C.苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种

D.1 mol该分子最多与8 mol H2发生加成反应

5.(2020山东,12,4分,)α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其结构简式如下。下列关于α-氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是(　　)

A.其分子式为C8H11NO2

B.分子中的碳原子有3种杂化方式

C.分子中可能共平面的碳原子最多为6个

D.其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子

6.(2020浙江7月选考,15,2分,)有关的说法正确的是(　　)

A.可以与氢气发生加成反应

B.不会使溴水褪色

C.只含二种官能团

D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗1 mol NaOH

考点3　有机合成

7.(2019江苏单科,17,15分,)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下:

(1)A中含氧官能团的名称为　　　　和　　　　。 

(2)A→B的反应类型为　　　　　　　。 

(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,写出X的结构简式:　　　　　　　　　。 

(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　。 

①能与FeCl3溶液发生显色反应;

②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。

(5)已知:R—ClRMgCl

　　　(R表示烃基,R'和R″表示烃基或氢)

写出以和CH3CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。

8.(2020课标Ⅰ,36节选,)有机碱,例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱F的合成路线:

已知如下信息:

①H2CCH2

②+RNH2

③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体

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)C中所含官能团的名称为　　　　　　　　　。 

(4)由C生成D的反应类型为　　　　　　。 

(5)D的结构简式为　　　　　　　　　。 

三年模拟练

应用实践

1.(2020山东临沂一中高二下期中,)如图所示的分子酷似企鹅,下列有关该分子的说法不正确的是(　　)

A.该分子中存在两种官能团

B.该分子是一种芳香醛

C.该分子中存在碳碳双键,所以与乙烯有相似的性质

D.如果该分子中的双键都能加成,则1 mol该分子能与3 mol氢气反应

2.(2020天津五十七中高二下期中,)某有机化合物的结构简式如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.不能发生银镜反应

B.1 mol该物质最多可与2 mol Br2反应

C.1 mol该物质最多可与4 mol NaOH反应

D.与NaHCO3、Na2CO3溶液均能发生反应

3.(2020安徽合肥一六八中学高二下月考,)某有机化合物分子式为C8H8O2,该物质能发生银镜反应,遇FeCl3溶液呈现特征颜色,其可能的结构简式是(　　)

A.        B.

C.         D.

4.(2020山东广饶一中高二下月考,)胡妥油(D)是香料的原料,它可由A合成得到:

下列说法正确的是(　　)

A.有机物B的分子式为C11H19O3

B.1 mol B与足量的Na反应可产生11.2 L H2(已换算成标准状况)

C.有机物C的所有同分异构体中不可能有芳香族化合物

D.一定条件下,A分别可以发生加成、取代、氧化等反应

5.(2020山东省级二模,)实验室利用反应 合成洋茉莉醛的流程如下。下列说法错误的是(　　)

A.水洗的目的是除去KOH

B.试剂X应选用有机溶剂

C.加入Na2CO3溶液的目的是除去酸

D.进行蒸馏操作时可选用球形冷凝管

迁移创新

6.(原创,)“高血脂”是中医认识较早的一种病症,早在《黄帝内经》中已有“脂者”“油脂”“脂膜”等记载,并提出了通过“陈皮”“丹参”“白术”“茯苓”等中药煎熬可以提取出治疗高血脂的药物。利用现代科技,研究发现该中药含有酯类有机物G,可以通过如下路径合成:

已知:;

。

回答下列问题:

(1)A分子中,处于同一平面上的原子最多有　　　　个;E+F G的反应类型为　　　　　　　　。 

(2)E的结构简式为　　　　　　　　　　;检验F中官能团常用的化学试剂是　　　　　　;若利用现代仪器检验该官能团,一般使用　　　　　　。 

(3)写出C与银氨溶液反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)有机物X与F属于同系物,X与F相对分子质量相差14,符合下列条件的X的同分异构体有　　　　种,其中核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为　　　　　　　　(填结构简式)。 

①可以与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀;②遇FeCl3溶液显紫色。

(5)以甲烷、乙醛为原料,无机试剂任选,设计合成的路线。

答案全解全析

五年选考练

1.D　A项,金丝桃苷分子中存在苯环及碳碳双键,它们都能与氢气发生加成反应,正确;B项,根据题给结构式可知,此有机物分子中共有21个碳原子,正确;C项,此有机物分子中存在羟基,可以与乙酸发生酯化反应,正确;D项,无论是酚羟基还是醇羟基,都能与金属钠反应产生H2,错误。

2.AC　香茅醛的分子式为C10H18O,A项正确;香茅醛分子中有醛基,能发生银镜反应,B项错误;香茅醛分子中的碳碳双键和醛基都可被酸性高锰酸钾溶液氧化,C项正确;香茅醛分子中有8种不同化学环境的氢,D项错误。

3.CD　A项,1 mol X中含有1 mol羧基和1 mol酚酯基,故最多能与3 mol NaOH反应;B项,Y与乙醇发生酯化反应时,Y中—COOH与乙醇中的—OH脱水生成酯,产物分子中不含—COOH,故无法得到X;C项,X、Y中均含有碳碳双键,均能与酸性KMnO4溶液反应;D项,室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目均为3。

4.D　A项,calebin A的结构中含酚羟基,故可与FeCl3溶液发生显色反应,正确;B项,calebin A在酸性条件下的水解产物为和,二者均可与Na2CO3溶液反应,正确;C项,两个苯环上共有6种不同化学环境的氢原子,故苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种,正确;D项,1个该分子中含2个苯环,2个碳碳双键,1个碳氧双键(羰基),酯基中的碳氧双键不可与H2发生加成反应,故1 mol该分子最多与9 mol H2发生加成反应,错误。

5.C　A项,根据题给结构可知,分子式为C8H11NO2,正确;B项,—CN中的碳原子采取sp杂化,—CH3中的碳原子采取sp3杂化,中的碳原子采取sp2杂化,故分子中的碳原子共3种杂化方式,正确;C项,将题给结构中的饱和碳原子标号,其中6号碳原子为饱和碳原子,5、6、7、8号碳原子不能同时共平面,故可能共平面的碳原子最多为7个,错误;D项,此分子的不饱和度为4,则其含苯环的同分异构体中苯环上侧链均为饱和结构,其中对称度较高的同分异构体及等效氢原子种数如下:

(5)、(5)、(4)、(4)、(4)、(4),正确。

6.A　该有机物含有苯环、碳碳双键,可以与H2发生加成反应,A项正确;该有机物含有碳碳双键,可以使溴水褪色,B项错误;该有机物含有碳碳双键、酯基、羟基3种官能团,C项错误;该有机物中含有1个酚酯基,1 mol该有机物与足量的氢氧化钠溶液反应可消耗2 mol氢氧化钠,D项错误。

7.答案　(1)(酚)羟基　羧基　(2)取代反应

(3)　(4)

(5)CH3CH2CH2OH CH3CH2CHO

解析　(2)A→B发生的是取代反应。

(3)C与CH3OCH2Cl按物质的量之比1∶1反应生成D,按物质的量之比1∶2反应生成X。

(4)符合条件的同分异构体分子中应含有酚羟基和酯基,由信息②可知该同分异构体的结构简式只能为。

(5)结合已知信息可知,若要制备,首先要制备和,利用题中E→F的转化可将转化为,与HCl反应可生成;CH3CH2CH2OH催化氧化制得。

8.答案　(1)三氯乙烯　

(2)+KOH +KCl+H2O

(3)碳碳双键、氯原子

(4)取代反应

(5)

(6)6　

解析　结合已知信息②逆推知D的结构简式为;结合A的分子式及已知信息①可推知A的结构简式为,则B的结构简式为;B→C发生消去反应,C为;C与过量二环己基胺发生取代反应生成D。(6)根据题给条件,E的六元环芳香同分异构体中,应含有一个—OH、两个—CH3,且分子结构高度对称,结合已知信息③可得,符合条件的E的同分异构体为、、、、、,其中芳香环上为二取代的结构简式为。

三年模拟练

1.B　该有机物中含碳碳双键、羰基两种官能团,A正确;该有机物中不含—CHO,不属于芳香醛,B错误;该有机物中含碳碳双键,所以与乙烯有相似的性质,C正确;碳碳双键、羰基均与氢气发生加成反应,则1 mol该分子能与3 mol氢气反应,D正确。

2.C　该有机物中含,能发生银镜反应,A错误;该有机物中含酚羟基、碳碳双键,与溴水反应时,1 mol该物质最多可与3 mol Br2反应,B错误;酚羟基、—Cl的水解产物HCl及酯基的水解产物HCOOH均与NaOH反应,则1 mol该物质最多可与4 mol NaOH反应,C正确;该有机物可与Na2CO3发生反应,不与碳酸氢钠反应,D错误。

3.A　该物质能发生银镜反应,说明含有醛基,遇FeCl3溶液呈现特征颜色,说明含有酚羟基。

4.D　有机物B由C、H、O三种元素组成,分子式为C11H18O3,A错误;有机物分子中的—OH、—COOH都能与Na反应生成H2,所以1 mol B与足量的Na反应可产生标准状况下22.4 L H2,B错误;有机物C的不饱和度为4,其同分异构体中可能有芳香族化合物,C错误;一定条件下,A能发生加成、取代、氧化等反应,D正确。

5.D　由流程图可知黄樟油素通过反应Ⅰ生成异黄樟油素,异黄樟油素经水洗除去KOH,通过反应Ⅱ生成洋茉莉醛,利用有机溶剂将洋茉莉醛萃取出来,再加入Na2CO3溶液除去酸,经一系列操作后通过蒸馏分离得到洋茉莉醛。黄樟油素和异黄樟油素难溶于水,水洗的目的是除去KOH,A正确;洋茉莉醛在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度,则试剂X应选用有机溶剂,B正确;加入Na2CO3溶液的目的是除去H2SO4,C正确;球形冷凝管多用于垂直蒸馏装置,适用于回流蒸馏操作,题中蒸馏操作时应选用直形冷凝管,D错误。

6.答案　(1)13　取代反应(或酯化反应)

(2)　NaHCO3溶液　红外光谱仪

(3)+2[Ag(NH3)2]OH +2Ag↓+3NH3+H2O

(4)13　

(5)CH4 CH2Cl2  HCHO

解析　(1)A为甲苯,根据甲苯的结构特点,可以得出处于同一平面上的原子最多有13个;根据题给流程图,可以得出E为,F为,二者发生酯化反应得到G。

(2)根据题意知E的结构简式为;通过化学试剂检验羧基,一般用NaHCO3溶液,若有气体逸出,则含有羧基。借助现代仪器检验官能团,一般通过红外光谱仪。

(3)根据银镜反应的特点,可以得出C发生的银镜反应为+2[Ag(NH3)2]OH +2Ag↓+3NH3+H2O。

(4)根据题给信息可以得出有机物X比F多一个CH2原子团,符合条件的X的同分异构体的结构中,若苯环上有三个取代基(—OH、—CHO、—CH3),有10种结构,若有两个取代基(—OH、—CH2CHO),有3种结构,共有13种。其中核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的结构为。

(5)根据题给已知信息和流程图提供的信息,可以得出以甲烷、乙醛为有机原料合成目标产物的流程图为CH4 CH2Cl2  HCHO 。