2018-2019学年人教版选修5 第三章第四节 有机合成 作业 (1)

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，1 mol 丙和2 mol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：C 4H 10O ――→浓H 2SO 4△C 4H 8――→Br 2CCl 4
C 4H 8Br 2(丙)，丙的结构简式不可能是( )
A ．CH 3CH(CH 2Br)2
B ．(CH 3)2CBrCH 2Br
C ．C 2H 5CHBrCH 2Br
D ．CH 3(CHBr)2CH 3 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CH 3CH 2Br 、C 3H 7Br 和Na 一起反应不可能得到的产物是( )
A ．CH 3CH 2CH 2CH 3
B ．(CH 3)2CHCH(CH 3)2
C ．CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3
D ．(CH 3CH 2)2CHCH 3
D [CH 3CH 2Br 与Na 反应得到A ；C 3H 7Br 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 ；CH 3CH 2Br 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(CH 3—CH 2—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 ．①④⑥
B ．⑤②③
C ．⑥②③
D ．②④⑤ C [可逆推反应流程：
CH 2===CH —CH 3―→HO —CH 2—CH 2—CH 3―→CH 3—CH 2—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 ．①③④②⑥
B ．①③④②⑤
C ．②④①⑤⑥
D ．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(CH 2===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CH 2===C===O ＋HA ―→ (极不稳定)―→，试指出下列反应不合理的是( )
A ．CH 2===C===O ＋HCl ――――→一定条件CH 3COCl
B ．CH 2===C===O ＋H 2O ――――→一定条件CH 3COOH
C ．CH 2===C===O ＋CH 3CH 2OH ――――→一定条件CH 3COCH 2CH 2OH
D ．CH 2===C===O ＋CH 3COOH ――――→一定条件 (CH 3CO)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CH 2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：CH 2===CH 2――→加成CH 2Br —CH 2Br ――→取代HOCH 2CH 2OH
②溴乙烷→乙醇：CH 3CH 2Br ――→消去CH 2===CH 2――→氧化CH 3CH 2OH
③1-溴丁烷→1,3-丁二烯：CH 3CH 2CH 2CH 2Br ――→消去CH 3CH 2CH===CH 2――→
加成CH 3CH 2CHBr —CH 2Br ――→消去CH 2===CH —CH===CH 2
④乙烯→乙炔：CH 2===CH 2――→加成CH 2Br —CH 2Br ――→消去CH ≡CH
A ．①②
B ．②③
C ．③④
D ．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CH 3CH 2CHBr —CH 2Br 发生消去反应所得产物应为CH 3CH 2
C ≡CH(CH 3CH===C===CH 2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 、—CH 3(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—NO 2、—SO 3H 、—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—NO 2为间位定位基，可推知②反应中—Br 应在苯环上—NO 2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NaHCO 3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)B ――→浓H 2SO 4△
CH 3OCH 3，可知B 为甲醇，CH 3OH 与O 2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，1 mol A 充分燃烧可生成72 g 水。

②C 不能发生银镜反应。

③D 能发生银镜反应、可溶于饱和Na 2CO 3溶液、核磁共振氢谱显示其有4种氢原子。

④ONa ＋RCH 2I ―→OCH 2R 。

⑤RCOCH 3＋R ′CHO ――→一定条件RCOCH===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FeCl 3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1 mol A 完全燃烧生成4 mol H 2O 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)CH 3、C 为。

D 能发生银镜反应说明其含有—CHO ，能溶于Na 2CO 3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C 7H 5O 2Na ；由信息④知E 转化为F
(OHC OCH 3)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—CH 3，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—CH 2CHO 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 CH 2CHO 。

【答案】 (1)苯乙烯 (2)2＋O 2――→Cu △2＋
2H 2O (3)C 7H 5O 2Na 取代反应 (4)
(5)
OOCH ＋H 2O ――→H ＋OH ＋HCOOH
(6)13 HO CH 2CHO [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 ．①⑤②③④
B ．①②③④⑤
C ．②③⑤①④
D ．②③⑤①⑥
C [由乙醇合成乙二酸乙二酯的路线可表示为CH 3CH 2OH ―
―→消去
CH 2===CH 2――→加成――→水解――→氧化――→酯化产物。

]
12．倡导低碳生活，保护未来。

将CO 2转化成有机物可有效实现碳循环，CO 2转化成有机物的例子很多，如
①6CO 2＋6H 2O ――→光合作用C 6H 12O 6＋6O 2
②CO 2＋3H 2――→催化剂△
CH 3OH ＋H 2O ③CO 2＋CH 4――→催化剂△
CH 3COOH ④2CO 2＋6H 2――→催化剂△
CH 2===CH 2＋4H 2O 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CH 3OH 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CH 4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C 4H 6O 5；1.34 g M 与足量NaHCO 3溶液反应，生成标准状况下的气体
0.448 L 。

M 在一定条件下可发生如下反应：M ――→浓硫酸△A ――→Br 2 B ―――――――→足量NaOH 溶液
C(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 —CH 2—COOH
B ．B 的分子式为
C 4H 4O 4Br 2
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1.34 g M 的物质的量为0.01 mol ，与足量的NaHCO 3溶液反应生成0.02 mol CO 2，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HOOCCHOHCH 2COOH 。

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.RCH 2OH ―――――→CrO 3/H 2SO 4RCHO ；
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KMnO 4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(CH 3O
COOCH 3)是一种医药中间体。

请设计合理方案用茴香醛(CH 3O
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—CH 2OH ，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(CH 3O CHO)和D(CH 3O COOCH 3)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—COOCH 3。

茴香醛中的—CHO 可以被酸性KMnO 4溶液氧化成—COOH ，CH 3O
COOH 与
CH 3OH 发生酯化反应即可得到D(CH 3O
COOCH 3)。

【答案】 (1)醛基、酚羟基、醚键(任填两种)
(2)①取代反应 ②
(3)CH 3O CHO ――――→KMnO 4/H ＋
CH 3O COOH ―――――→CH 3OH 浓硫酸，△
CH 3O
COOCH 3。