高中化学人教版 (2019)选择性必修3第五节 有机合成优秀复习练习题

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第三章　第五节A组·基础达标1．由CH3CH2CH2OH制备，所发生的化学反应至少有①取代反应，②消去反应，③加聚反应，④酯化反应，⑤还原反应，⑥水解反应等当中的(　　)A．①④ B．②③C．②③⑤ D．②④【答案】B　【解析】 可采用逆合成分析法→CH2＝CHCH3→CH3CH2CH2OH，故应先消去后加聚。2．由乙炔为原料制取CHClBr—CH2Br，下列方法中最可行的是(　　)A．先与HBr加成后再与HCl加成B．先与H2完全加成后再与Cl2、Br2取代C．先与HCl加成后再与Br2加成D．先与Cl2加成后再与HBr加成【答案】C　【解析】由CH≡CH和CHClBr—CH2Br比较可知，后者多出2个溴原子、1个氢原子和1个氯原子。即CH≡CH应和Br2、HCl发生加成反应；CH≡CH和H2完全加成后生成CH3—CH3，CH3—CH3和Cl2、Br2发生取代反应时副产物较多，难以控制生成CHClBr—CH2Br。3．已知 ，如果要合成，所用的起始原料可以是(　　)A．2－甲基－1,3－丁二烯和1－丁炔B．1,3－戊二烯和2－丁炔C．2,3－二甲基－1,3－戊二烯和乙炔D．2,3－二甲基－1,3－丁二烯和丙炔【答案】D　【解析】由题目给出的信息知，合成的方法有两种：，也可以是由，对照所给名称知D正确。4．化合物Y能用于高性能光学树脂的合成，可由化合物X与2-甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得：下列有关化合物X、Y的说法正确的是(　　)A．X分子中所有原子一定在同一平面上B．Y能Br2加成、不能与稀硫酸反应C．X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色D．X→Y的反应为取代反应【答案】D　【解析】X分子中含有苯环，与苯环直接相连的原子处于苯环所在的平面内，3个Br原子和—OH中的O原子在苯环所在平面内，C—O—H键呈V形且单键可以任意旋转，故X分子中—OH上的氢原子不一定在苯环所在平面内，A错误；Y分子中含有酯基，能与稀硫酸发生水解反应，B错误；X分子中含有酚羟基，Y分子中含有碳碳双键，都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，C错误；X分子中酚羟基上的氢原子被CH2＝C(CH3)CO—取代生成Y，Y中的酯基是取代反应的结果，D正确。5．已知CH2＝CHCH＝CH2＋CH2＝CH2eq \o(――→,\s\up7(一定条件))，以CH2＝CHCH＝CH2与HOCH2CH2CHO为原料合成，下列有关说法中正确的是(　　)A．先使HOCH2CH2CHO与Cl2发生取代反应B．先使HOCH2CH2CHO发生消去反应C．制备过程中CH2＝CH—CH＝CH2发生1,4-加成反应D．该合成反应的原子利用率可达到100%【答案】C　【解析】正确的制备过程是先将HOCH2CH2CHO中的—CHO氧化成—COOH，然后再消去—OH，第三步是CH2＝CHCOOH与CH2＝CH—CH＝CH2发生加成反应，A、B错误，C正确；制备过程中发生了消去反应，故原子利用率不可能达到100%，D错误。6．化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：回答下列问题：(1)A中的官能团名称是__________。(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳__________。(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式____________________。(不考虑立体异构，只需写出3个)。(4)写出F到G的反应方程式_____________________________。(5)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线(无机试剂任选)。【答案】(1)羟基　【解析】有机化合物A被高锰酸钾溶液氧化，使羟基转化为酮羰基，B与甲醛发生加成反应生成C，C中的羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基，则D的结构简式为。D与乙醇发生酯化反应生成E，E中与酯基相连的碳原子上的氢原子被正丙基取代生成F，则F的结构简式为，F先发生碱性水解反应，再酸化得到G。B组·能力提升7．1,4－二氧六环()可通过下列方法制取。烃Aeq \o(――→,\s\up7(Br2))Beq \o(――→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\do5(△))Ceq \o(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(－2H2O))1,4－二氧六环，则该烃A为(　　)A．乙炔　B．1－丁烯　C．1,3－丁二烯　D．乙烯【答案】D　【解析】产物分子含有4个碳原子，是环状醚，故A应是乙烯，D正确。8．喹啉()是治疗新冠肺炎的药物氯喹的基础原料，其合成路线如下：下列有关说法正确的是(　　)A．C→D的反应条件为NaOH水溶液，加热B．可以用溴水来检验化合物E中的碳碳双键C．F→G和G→J的反应类型分别为取代反应和氧化反应D．与喹啉互为同分异构体，且含有碳碳双键和氰基(—CN)的芳香族化合物共有4种【答案】A　【解析】 C→D为卤代烃的水解反应，故反应条件为NaOH水溶液，加热，A正确；化合物E中的醛基也能使溴水褪色，B错误；F→G为苯的硝化反应，也属于取代反应，G→J过程中—NO2转化为—NH2，该过程去氧加氢，属于还原反应，C错误；喹啉的分子式为C9H7N，与其互为同分异构体，且含有碳碳双键和氰基(—CN)的芳香族化合物有，共5种，D错误。9．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.RCH2OHeq \o(――→,\s\up7(CrO3/H2SO4))RCHO；b．与苯环直接相连的碳原子上有氢原子时，该有机化合物才可被酸性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()是一种医药中间体。请设计合理方案用茴香醛()合成D(其他原料自选)，写出相应的合成路线图。【答案】(1)醛基、酚羟基、醚键(任写两种)(2)①取代反应　②【解析】(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()和D()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，与甲醇发生酯化反应即可得到。10．反－2－己烯醛(D)是一种重要的合成香料，下列合成路线是制备D的方法之一。根据该合成路线回答下列问题：已知：eq \o(――→,\s\up7(H＋/H2O))RCHO＋R′OH＋R″OH(1)A的名称是________；B分子中的共面原子数目最多为________个；C分子中与环相连的三个基团中，不同化学环境的氢原子共有________种。(2)D中含氧官能团的名称是________，写出检验该官能团的化学反应方程式：________。(3)E为有机化合物，能发生的反应有____(填字母)。a．聚合反应 b．加成反应c．消去反应 d．取代反应(4)B的同分异构体F与B有完全相同的官能团，写出F所有可能的结构：____________________________________________。(5)以D为主要原料制备己醛(目标化合物)，将合成路线的后半部分补充完整。　 (6)问题(5)的合成路线中第一步反应的目的是__________________________。【答案】(1)正丁醛(或丁醛)　9　8　(2)醛基(6)保护醛基(或其他合理答案)【解析】 (1)根据碳碳双键相连的原子在同一平面、单键可以旋转的特点，可判断B分子中共平面的原子最多为9个(4个C、1个O、4个H)；因为C分子为不对称分子，每一个碳原子上的H都是不同的，共有8种氢原子。(2)D中的含氧官能团为醛基，检验醛基可以用银镜反应或与新制的氢氧化铜悬浊液反应。(3)根据信息和反应的特点推出E为乙醇，则不能发生聚合反应和加成反应，能发生的反应类型为消去反应和取代反应，故选cd。(4)B的同分异构体F中，含有相同官能团即含有碳碳双键和醚键的，只有碳骨架异构和顺反异构，共4种。(5)中间产物可与氢气加成消除碳碳双键，再利用已知信息进行反应，在酸性条件下水解得己醛。(6)第一步的目的是防止醛基与氢气反应，保护醛基。