专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺【A卷·考点卷】-2024-2025学年高二化学同步单元AB卷(河北专用,苏教版2019选择性必修3)
2025-02-27
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修3 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 烃的衍生物 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.02 MB |
| 发布时间 | 2025-02-27 |
| 更新时间 | 2025-02-27 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50687937.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺
考点1 卤代烃的性质
考点2 卤代烃的应用
考点3 卤代烃与有机合成
考点4 酰胺的性质和应用
考点5 胺的性质和应用
考点6 官能团的引入和消除
考点7 有机合成路线分析
考点8 有机合成路线设计
考点1 卤代烃的性质
1.下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是
①②③④⑤⑥
A.①③⑤ B.③④⑤ C.②④⑥ D.①②⑥
2.下表为部分一氯代烷的结构简式和一些性质数据,下列对表中物质与数据的分析归纳错误的是
序号
结构简式
沸点/
相对密度
①
0.9159
②
12.3
0.8978
③
46.6
0.8909
④
35.7
0.8617
⑤
78.44
0.8862
⑥
X
0.8732
⑦
52
0.8420
A.
B.物质①②③⑤互为同系物
C.一氯代烷的范德华力随碳原子数的增多而趋于减小
D.一氯代烷的相对密度随碳原子数的增多而趋于减小
3.某化学兴趣小组的同学用如图所示的实验装置探究2-溴丁烷的消去反应。下列说法错误的是
A.装置Ⅰ使用NaOH水溶液与2-溴丁烷共热
B.装置Ⅱ的作用是除杂,以防影响装置Ⅲ中产物的检验
C.装置Ⅲ中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去酸性
D.2-溴丁烷发生消去反应的产物可能有1-丁烯、2-丁烯
【答案】A
【分析】装置Ⅰ中2-溴丁烷在氢氧化钠醇溶液中、加热条件下发生消去反应生成1-丁烯或2-丁烯、NaBr和H2O,反应为BrCH2CH2CH2CH3+NaOHCH2=CHCH2CH3↑或CH3CH=CHCH3↑+NaBr+H2O,乙醇易挥发,并且能被酸性高锰酸钾氧化,用酸性高锰酸钾溶液检验1-丁烯或2-丁烯时挥发出的乙醇会造成干扰,可用水溶解除去,1-丁烯或2-丁烯能被酸性高锰酸钾氧化而使之褪色,据此分析解题。
【解析】A.2-溴丁烷在氢氧化钠醇溶液中加热,可发生消去反应,装置Ⅰ不能使用NaOH水溶液与2-溴丁烷共热,A错误;
B.装置Ⅱ中的水可吸收会发出来的乙醇,防止对装置Ⅲ的干扰,B正确;
C.2-溴丁烷发生消去反应,生成烯烃,装置Ⅲ中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去,C正确;
D.2-溴丁烷在发生消去反应的时候,脱氢的碳原子可能是1号碳原子也可能是2号碳原子,产物又能有1-丁烯、2-丁烯,D正确;故选A。
考点2 卤代烃的应用
4.化学学习小组检验1-溴丁烷中的溴元素的操作如下,下列说法不正确的是
A.加入溶液并静置后,有机层在下层
B.若试剂为溶液,可观察到淡黄色沉淀
C.“冷却”后滴加酸性可检验有机产物
D.溶液也可以换成的乙醇溶液
5.1-甲基-2-氯环己烷()存在如图转化关系,下列说法不正确的是
A.X分子所有碳原子一定不共面
B.X和Y均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.Y在一定条件下可以转化成X
D.Y的同分异构体中,含结构的有9种(不考虑立体异构)
6.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、乙两位同学设计了如下方案。甲同学:取少量卤代烃,加入氢氧化钠水溶液,加热,冷却后加入硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。乙同学:取少量卤代烃,加入氢氧化钠的乙醇溶液,加热,冷却后加入硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。关于甲、乙两位同学的实验方案评价正确的是
A.只有甲同学的方案可行
B.只有乙同学的方案可行
C.甲、乙两位同学的方案都可行
D.甲、乙两位同学的方案都有不足
考点3 卤代烃与有机合成
7.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂RMgX,它可与醛、酮等羰基化合物加成,所得产物经水解可得醇:,其中:R表示烃基,X表示卤原子。这是某些复杂醇的合成方法之一,现欲合成,(已知:酮是两个烃基与羰基相连的有机物,最简单的酮是丙酮:),可选用的醛或酮与格氏试剂是
A.HCHO与 B.CH3CH2CHO与CH3CH2MgX
C.CH3CHO与CH3CH2MgX D.与CH3CH2MgX
8.卤代烃是连接烃和烃的衍生物的桥梁。下表所示转化的条件或对转化的描述不合理的是
选项
转化
描述
A
转化后官能团的个数改变
B
转化后官能团的种类发生改变
C
转化后官能团的位置改变
D
转化中碳碳双键先被破坏,后生成
9.制备1,2-丙二醇的一种方法为。下列说法错误的是
A.试剂a为NaOH的乙醇溶液
B.该方法不符合绿色化学理念
C.该合成方法可优化为两步
D.1,2-丙二醇在一定条件下可以转化为丙炔
考点4 酰胺的性质和应用
10.对乙酰氨基酚是感冒冲剂的有效成分,其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A.乙酰氨基酚含有三种官能团 B.一定条件下能发生水解反应
C.分子中所有原子可能共平面 D.不能与溶液发生显色反应
11.某国产饮料中含有烟酰胺,烟酰胺又称维生素B3,是一种水溶性维生素,早期常用于减轻和预防皮肤在早期衰老过程中产生的肤色黯淡、发黄、菜色。烟胺酸可溶于乙醇或甘油,不溶于乙醚,主要存在于谷类外皮和绿叶蔬菜中。下列关于烟酰胺说法正确的是
A.烟酰胺的分子式是C6H7N2O
B.烟酰胺的分子中含有羰基和氨基两种官能团
C.此有机物可以发生加成反应和水解反应
D.可用乙醚将烟酰胺从绿叶蔬菜中提取出来
12.苯甲酰胺可用于合成农药和医药,其分子结构如图。下列有关苯甲酰胺的说法正确的是
A.分子式为C7H8NO
B.分子中含1个手性碳原子
C.与对硝基甲苯互为同分异构体
D.在碱性条件下加热水解,可生成苯甲酸盐和氨
考点5 胺的性质和应用
13.胺是指含有—NH2,—NHR或者—NR2(R为烃基)的一系列有机化合物,下列说法正确的是
A.胺与羧酸反应生成肽键的反应类型与酯化反应的反应类型不同
B.胺类物质具有碱性
C.C3H9N的胺类同分异构体共有5种
D.胺类物质中氨基不易被氧化
14.下列关于胺类性质与应用说法不正确的是
A.胺类物质具有弱碱性,可与酸反应生成铵盐
B.药物中的胺类化合物一般难溶于水,易被氧化,常转换为铵盐
C.胺形成的盐不可能转化为有机胺
D.有机胺与铵盐的相互转化可用来提纯分离有机胺
考点6 官能团的引入和消除
15.在有机合成中,常需将官能团消除或增加,下列合成路线合理的是
A.
B.CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH
C.CH≡CHCH2=CHCNCH2=CHCOOH
D.
16.在有机合成中,常需将官能团消除或增加,下列合成路线不简洁的是
A.乙烯→乙二醇:
B.溴乙烷→乙醇:
C.1-溴丁烷→1-丁炔:
D.乙烯→乙炔:
17.在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的,下列说法正确的是
A.甲苯在光照条件下与Cl2反应,主反应为苯环上引入氯原子
B.引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原
C.将CH2=CH-CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2=CH-COOH
D.将转化为的合理方法是与足量的NaOH溶液共热后,再加入足量稀H2SO4
考点7 有机合成路线分析
18.高分子是一种人工合成的多肽,其合成路线如图:
下列说法不正确的是
A.中都是杂化 B.高分子水解可得到和
C.高分子中存在氢键 D.高分子的合成过程中进行了官能团保护
19.实验室合成乙酰苯胺的路线如下(反应条件略去):
下列说法错误的是
A.反应①完成后,可通过碱洗和水洗除去混合酸
B.为使反应更充分,反应②中需加入过量酸
C.乙酰苯胺的结构中含有酰胺键,可发生水解反应
D.上述合成路线中的反应有两种反应类型
20.聚脲是一种先进的防水材料,广泛应用于工程建筑、管道防腐等领域。一种合成聚脲(W)的路线如下所示:
下列说法正确的是
A.M的核磁共振氢谱有2组峰
B.N是苯胺()的同系物,具有碱性
C.反应2生成W的同时生成,为缩聚反应
D.W链间易形成氢键,且有极小的分子间隙,导致水分子难以渗入
考点8 有机合成路线设计
21.有机物E是合成药物的重要中间体,其合成路线如下图。回答下面问题:
(1)有机物B的分子式是,有机物A中官能团的名称是。
(2)反应①的反应类型是,反应③的反应类型是。
(3)有机物W是D的同分异构体,与D具有相同的官能团,且苯环上有三个取代基,则有机物W的同分异构体有种。
(4)写出反应②的化学方程式:。
(5)简述不能由A直接通过②③氧化生成C的理由:。
(6)写出反应⑥的化学方程式:。
(7)利用上述流程中的信息,设计由甲苯()合成有机物邻羟基苯甲醛()的合成路线(无机试剂任选)。
22.芳香烃A是基本有机化工原料,由A制备高分子E和医药中间体K的合成路线(部分反应条件略去)如下图所示:
已知①RCHO;
②(苯胺,易被氧化)
回答下列问题:
(1)A的化学名称是。①和⑧的反应类型分别是、。
(2)D中含氧官能团名称是,E的结构简式为。
(3)反应②的化学方程式为。
(4)反应⑦的作用是。
(5)1 mol D与1 mol H2的加成产物同时满足下列条件的同分异构体有种。
①苯环上只有四种不同化学环境的氢原子;
②能与FeCl3发生显色反应;
③分子中只存在一个环,不含其他环状结构。
(6)设计以为起始原料制备的合成路线。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见题干)
23.布洛芬具有降温和抑制肺部炎症的双重作用。一种制备布洛芬(K)的合成路线如下:
A(C7H8)BCDEHI
已知:①CH3CH2ClCH3CH2MgCl
②+HCl
回答下列问题:
(1)A的化学名称为,E→F的反应类型为,H中官能团的名称为。
(2)E分子中含有两个甲基,则E的结构简式为。
(3)I→K的化学方程式为。
(4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式:
(不考虑立体异构)。
①能与FeCl3溶液发生显色反应
②分子中有一个手性碳原子
③苯环上有处于间位的2个取代基
(5)写出以间二甲苯、CH3COCl和(CH3)2CHMgCl为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。
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专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺
考点1 卤代烃的性质
考点2 卤代烃的应用
考点3 卤代烃与有机合成
考点4 酰胺的性质和应用
考点5 胺的性质和应用
考点6 官能团的引入和消除
考点7 有机合成路线分析
考点8 有机合成路线设计
考点1 卤代烃的性质
1.下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是
①②③④⑤⑥
A.①③⑤ B.③④⑤ C.②④⑥ D.①②⑥
【答案】C
【解析】卤代烃中与卤素原子直接相连碳原子的邻碳上含氢原子,能发生消去反应;卤代烃在氢氧化钠溶液中水解能得到醇。①③⑤不能发生消去反应,能水解得到醇;②④⑥既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇;故选C。
2.下表为部分一氯代烷的结构简式和一些性质数据,下列对表中物质与数据的分析归纳错误的是
序号
结构简式
沸点/
相对密度
①
0.9159
②
12.3
0.8978
③
46.6
0.8909
④
35.7
0.8617
⑤
78.44
0.8862
⑥
X
0.8732
⑦
52
0.8420
A.
B.物质①②③⑤互为同系物
C.一氯代烷的范德华力随碳原子数的增多而趋于减小
D.一氯代烷的相对密度随碳原子数的增多而趋于减小
【答案】C
【解析】A.由③④数据可知1−氯代烃的沸点高于2−氯代烃的沸点,则X<78.44,由烷烃的同分异构体可知沸点随着支链的增多而降低,则一氯代烷同分异构体的沸点随着支链的增多而降低,X应大于52,故A正确;
B.由结构简式可知,①②③⑤的结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团,互为同系物,故B正确;
C.由表格数据可知,一氯代烷的沸点随碳原子数的增多而增大,说明分子间的范德华力随碳原子数的增多而趋于增大,故C错误;
D.由表格数据可知,一氯代烷的相对密度随着碳数的增多而趋于减小,故D正确;故选C。
3.某化学兴趣小组的同学用如图所示的实验装置探究2-溴丁烷的消去反应。下列说法错误的是
A.装置Ⅰ使用NaOH水溶液与2-溴丁烷共热
B.装置Ⅱ的作用是除杂,以防影响装置Ⅲ中产物的检验
C.装置Ⅲ中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去酸性
D.2-溴丁烷发生消去反应的产物可能有1-丁烯、2-丁烯
【答案】A
【分析】装置Ⅰ中2-溴丁烷在氢氧化钠醇溶液中、加热条件下发生消去反应生成1-丁烯或2-丁烯、NaBr和H2O,反应为BrCH2CH2CH2CH3+NaOHCH2=CHCH2CH3↑或CH3CH=CHCH3↑+NaBr+H2O,乙醇易挥发,并且能被酸性高锰酸钾氧化,用酸性高锰酸钾溶液检验1-丁烯或2-丁烯时挥发出的乙醇会造成干扰,可用水溶解除去,1-丁烯或2-丁烯能被酸性高锰酸钾氧化而使之褪色,据此分析解题。
【解析】A.2-溴丁烷在氢氧化钠醇溶液中加热,可发生消去反应,装置Ⅰ不能使用NaOH水溶液与2-溴丁烷共热,A错误;
B.装置Ⅱ中的水可吸收会发出来的乙醇,防止对装置Ⅲ的干扰,B正确;
C.2-溴丁烷发生消去反应,生成烯烃,装置Ⅲ中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去,C正确;
D.2-溴丁烷在发生消去反应的时候,脱氢的碳原子可能是1号碳原子也可能是2号碳原子,产物又能有1-丁烯、2-丁烯,D正确;故选A。
考点2 卤代烃的应用
4.化学学习小组检验1-溴丁烷中的溴元素的操作如下,下列说法不正确的是
A.加入溶液并静置后,有机层在下层
B.若试剂为溶液,可观察到淡黄色沉淀
C.“冷却”后滴加酸性可检验有机产物
D.溶液也可以换成的乙醇溶液
【答案】C
【分析】1-溴丁烷在氢氧化钠水溶液加热条件下发生水解反应生成1-丁醇和溴化钠,冷却后加入足量稀硝酸中和过量的氢氧化钠,再加入试剂Y:硝酸银溶液检验溴离子,观察到有淡黄色AgBr沉淀生成。
【解析】A.1-溴丁烷密度大于水,加入溶液并静置后,有机层在下层,A正确;
B.根据分析,若试剂为溶液,可观察到淡黄色沉淀,B正确;
C.“冷却”后溶液中含1-丁醇和溴化钠,酸性高锰酸钾溶液不仅能氧化1-丁醇,还能氧化溴离子,故滴加酸性不可检验有机产物,C错误;
D.若将溶液换成的乙醇溶液,发生消去反应,生成1-丁烯和NaBr,加足量稀硝酸中和后,加入硝酸银溶液,也能产生淡黄色沉淀,D正确;故选C。
5.1-甲基-2-氯环己烷()存在如图转化关系,下列说法不正确的是
A.X分子所有碳原子一定不共面
B.X和Y均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.Y在一定条件下可以转化成X
D.Y的同分异构体中,含结构的有9种(不考虑立体异构)
【答案】D
【分析】由转化关系可知,在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成或,则X为或;在氢氧化钠水溶液中共热发生水解反应生成,则Y为。
【解析】A.或分子中都含有多个饱和碳原子,所以分子中的所有碳原子不能共面,故A正确;
B.或分子中的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使溶液褪色,分子中与羟基相连的碳原子上连有氢原子,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使溶液褪色,则X和Y均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.在浓硫酸作用和加热条件下,能发生消去反应生成或,故C正确;
D.含有结构的Y的同分异构体的环上可能连有乙基或2个甲基,其中连有乙基的结构有3种,连有2个甲基的结构有9种,共有12种,故D错误;故选D。
6.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、乙两位同学设计了如下方案。甲同学:取少量卤代烃,加入氢氧化钠水溶液,加热,冷却后加入硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。乙同学:取少量卤代烃,加入氢氧化钠的乙醇溶液,加热,冷却后加入硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。关于甲、乙两位同学的实验方案评价正确的是
A.只有甲同学的方案可行
B.只有乙同学的方案可行
C.甲、乙两位同学的方案都可行
D.甲、乙两位同学的方案都有不足
【答案】D
【解析】欲证明某一卤代烃为溴代烃,实验方案如下:取少量卤代烃,加入氢氧化钠水溶液,加热,卤代烃水解,生成醇和卤化钠,冷却后加入硝酸酸化,中和过量的氢氧化钠,再加入硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,说明溶液中存在Br-,则该卤代烃为溴代烃,甲、乙的方案都是错误的,都没有加入硝酸酸化,中和过量的氢氧化钠,这样会生成白色沉淀AgOH,AgOH不稳定,又易分解生成褐色的Ag2O,对后续实验的观察产生干扰,故D符合题意;故选D。
考点3 卤代烃与有机合成
7.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂RMgX,它可与醛、酮等羰基化合物加成,所得产物经水解可得醇:,其中:R表示烃基,X表示卤原子。这是某些复杂醇的合成方法之一,现欲合成,(已知:酮是两个烃基与羰基相连的有机物,最简单的酮是丙酮:),可选用的醛或酮与格氏试剂是
A.HCHO与 B.CH3CH2CHO与CH3CH2MgX
C.CH3CHO与CH3CH2MgX D.与CH3CH2MgX
【答案】D
【解析】A.HCHO与合成后所得产物:,A错误;
B.CH3CH2CHO 与CH3CH2MgX合成后所得产物为:,B错误;
C.CH3CHO与CH3CH2MgX合成后所得产物为:,C错误;
D.与CH3CH2MgX合成后所得产物为:,D正确;故选D。
8.卤代烃是连接烃和烃的衍生物的桥梁。下表所示转化的条件或对转化的描述不合理的是
选项
转化
描述
A
转化后官能团的个数改变
B
转化后官能团的种类发生改变
C
转化后官能团的位置改变
D
转化中碳碳双键先被破坏,后生成
【答案】B
【解析】A.转化条件合理,转化后官能团的个数由1个变为2个,A项合理;
B.烃通过与卤素单质发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇,但第一步的条件应是溴单质与甲苯在甲基邻位或对位上发生取代反应,B项不合理;
C.和中碳溴键的位置不同,C项合理;
D.在氧化的羟基时,碳碳双键易被氧化,应进行保护,D项合理;故选B。
9.制备1,2-丙二醇的一种方法为。下列说法错误的是
A.试剂a为NaOH的乙醇溶液
B.该方法不符合绿色化学理念
C.该合成方法可优化为两步
D.1,2-丙二醇在一定条件下可以转化为丙炔
【答案】A
【分析】第一步发生取代反应,第二步为加成反应,第三步为卤代烃水解反应,试剂a为NaOH水溶液;
【解析】A.第三步为卤代烃水解反应,试剂a为NaOH水溶液,A错误;
B.方法中用到Cl2,有污染,不符合绿色化学理念,B正确;
C.该合成方法前两步可优化为两步:丙烯与氯气加成得到1,2-二氯丙烷,随后在碱性条件下水解得到目标产物,C正确;
D.1,2-丙二醇在一定条件下可以转化为丙炔在浓硫酸加热下发生消去反应可得到丙炔,D正确;故选A。
考点4 酰胺的性质和应用
10.对乙酰氨基酚是感冒冲剂的有效成分,其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A.乙酰氨基酚含有三种官能团 B.一定条件下能发生水解反应
C.分子中所有原子可能共平面 D.不能与溶液发生显色反应
【答案】B
【解析】A.乙酰氨基酚只含有酚羟基和酰胺基2种官能团,A错误;
B.乙酰氨基酚中的酰胺基能发生水解生成氨基和羧基,B正确;
C.乙酰氨基酚中的酰胺基后边连接的是,因此所有原子不可能共面,C错误;
D.乙酰氨基酚中含有酚羟基,能与溶液发生显色反应,D错误;故选B。
11.某国产饮料中含有烟酰胺,烟酰胺又称维生素B3,是一种水溶性维生素,早期常用于减轻和预防皮肤在早期衰老过程中产生的肤色黯淡、发黄、菜色。烟胺酸可溶于乙醇或甘油,不溶于乙醚,主要存在于谷类外皮和绿叶蔬菜中。下列关于烟酰胺说法正确的是
A.烟酰胺的分子式是C6H7N2O
B.烟酰胺的分子中含有羰基和氨基两种官能团
C.此有机物可以发生加成反应和水解反应
D.可用乙醚将烟酰胺从绿叶蔬菜中提取出来
【答案】C
【解析】A.由结构简式可知,烟酰胺的分子式为C6H6N2O,A错误;
B.烟酰胺的分子中含有酰胺基一种官能团,B错误;
C.该有机物中氮环可以发生加成反应,酰胺基能发生水解反应,C正确;
D.烟酰胺不溶于乙醚,溶于乙醇和甘油,故不能用乙醚将烟酰胺从绿叶蔬菜中提取出来,D错误;故选C。
12.苯甲酰胺可用于合成农药和医药,其分子结构如图。下列有关苯甲酰胺的说法正确的是
A.分子式为C7H8NO
B.分子中含1个手性碳原子
C.与对硝基甲苯互为同分异构体
D.在碱性条件下加热水解,可生成苯甲酸盐和氨
【答案】D
【解析】A.分子中含7个C原子、7个H原子、1个N原子、1个O原子,分子式为C7H7NO,故A错误;
B.连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子,该分子中不含手性碳原子,故B错误;
C.分子式相同结构不同为同分异构体,对硝基甲苯的分子式为C7H7NO2,与苯甲酰胺不同,故与对硝基甲苯不互为同分异构体,故C错误;
D.含酰胺键,可发生水解反应,碱性条件下水解生成苯甲酸盐和氨,故D正确;故选D。
考点5 胺的性质和应用
13.胺是指含有—NH2,—NHR或者—NR2(R为烃基)的一系列有机化合物,下列说法正确的是
A.胺与羧酸反应生成肽键的反应类型与酯化反应的反应类型不同
B.胺类物质具有碱性
C.C3H9N的胺类同分异构体共有5种
D.胺类物质中氨基不易被氧化
【答案】B
【解析】A.胺与羧酸反应生成肽键的过程是羧基失去羟基,胺失去氢原子,脱去一个水分子,反应类型属于取代反应,酯化反应也属于取代反应,反应类型相同,A项错误;
B.胺类物质中含有氮原子,可以接受氢离子,可以和酸性物质反应,故具有碱性,B项正确;
C.C3H9N的胺类同分异构体有、、、等4种结构,C项错误;
D.胺类物质中氨基易被氧化,D项错误;故选B。
14.下列关于胺类性质与应用说法不正确的是
A.胺类物质具有弱碱性,可与酸反应生成铵盐
B.药物中的胺类化合物一般难溶于水,易被氧化,常转换为铵盐
C.胺形成的盐不可能转化为有机胺
D.有机胺与铵盐的相互转化可用来提纯分离有机胺
【答案】C
【解析】A.胺类物质的N原子上含有孤电子对,能够与酸电离产生的H+通过配位键结合,因此胺类物质能够与酸反应可生成铵盐,A正确;
B.氨基具有还原性,易被氧化,胺类化合物难溶于水,难被吸收,为保护氨基,常将其转化为铵盐,B正确;
C.胺转化成的盐在强碱条件下可转化为有机胺,C错误;
D.胺转化成的盐在强碱条件下可转化为有机胺,胺与铵盐相互转化可用来分离提纯有机胺,D正确;故选C。
考点6 官能团的引入和消除
15.在有机合成中,常需将官能团消除或增加,下列合成路线合理的是
A.
B.CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH
C.CH≡CHCH2=CHCNCH2=CHCOOH
D.
【答案】C
【解析】
A.到,是苯环侧链甲基中的H被取代,光照条件下和氯气反应才能实现,合成路线不合理,故A不符合题意;
B.乙醇发生消去反应生成乙烯需控制温度为170℃,140℃时会生成乙醚,合成路线不合理,故B不符合题意;
C.乙炔和HCN发生加成反应可生成丙烯腈,丙烯腈中的氰基容易发生水解生成羧基,故乙炔先加成后水解可得到丙烯酸,合成路线合理,故C符合题意;
D.该合成路线中的第二步和最后一步都涉及卤代烃的消去反应,应在加热条件下与氢氧化钠乙醇溶液反应,加热条件下与氢氧化钠水溶液反应发生的是氯原子的取代反应,该合成路线不合理,故D不符合题意;
故选C。
16.在有机合成中,常需将官能团消除或增加,下列合成路线不简洁的是
A.乙烯→乙二醇:
B.溴乙烷→乙醇:
C.1-溴丁烷→1-丁炔:
D.乙烯→乙炔:
【答案】B
【解析】A.路线设计合理简洁,A项不符合题意;
B.只需要溴乙烷在氢氧化钠水溶液中加热水解即可生成乙醇,合成路线不简洁,B项符合题意;
C.路线设计合理简洁,C项不符合题意;
D.路线设计合理简洁,D项不符合题意;故选B。
17.在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的,下列说法正确的是
A.甲苯在光照条件下与Cl2反应,主反应为苯环上引入氯原子
B.引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原
C.将CH2=CH-CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2=CH-COOH
D.将转化为的合理方法是与足量的NaOH溶液共热后,再加入足量稀H2SO4
【答案】B
【解析】A.甲苯在光照条件下与Cl2反应,主反应为甲基上引入氯原子,故A错误;
B.卤代烃水解为醇,酯水解为酸和醇,烯烃与水发生加成反应生成醇,醛与氢气发生还原反应生成醇,故B正确;
C.碳碳双键、羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能得到CH2=CH—COOH,故C错误;
D.原料与足量NaOH溶液反应后,加入足量稀硫酸生成邻羟基苯甲酸,得不到目标产物,D错误;故选B。
考点7 有机合成路线分析
18.高分子是一种人工合成的多肽,其合成路线如图:
下列说法不正确的是
A.中都是杂化 B.高分子水解可得到和
C.高分子中存在氢键 D.高分子的合成过程中进行了官能团保护
【答案】B
【解析】A.中都含有氨基,都是杂化,故A正确;
B.由结构简式可知,高分子Y一定条件下发生水解反应生成和,故B错误;
C.由结构简式可知,高分子X中含有的酰胺基能形成氢键,故C正确;
D.由结构简式可知,E分子和高分子Y中都含有氨基,则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护,故D正确;故选B。
19.实验室合成乙酰苯胺的路线如下(反应条件略去):
下列说法错误的是
A.反应①完成后,可通过碱洗和水洗除去混合酸
B.为使反应更充分,反应②中需加入过量酸
C.乙酰苯胺的结构中含有酰胺键,可发生水解反应
D.上述合成路线中的反应有两种反应类型
【答案】B
【解析】A.苯的硝化反应中浓硫酸作催化剂,反应后硫酸和剩余的硝酸可用氢氧化钠中和后通过分液分离得到硝基苯,A项正确;
B.苯胺具有碱性,若反应②中加入过量的酸会消耗部分苯胺,从而降低了苯胺的产率,B项错误;
C.乙酰苯胺中的酰胺键在强酸催化或强碱性条件下能发生水解反应,C项正确;
D.合成路线中的反应①、③均为取代反应,反应②为还原反应,D正确;故选B。
20.聚脲是一种先进的防水材料,广泛应用于工程建筑、管道防腐等领域。一种合成聚脲(W)的路线如下所示:
下列说法正确的是
A.M的核磁共振氢谱有2组峰
B.N是苯胺()的同系物,具有碱性
C.反应2生成W的同时生成,为缩聚反应
D.W链间易形成氢键,且有极小的分子间隙,导致水分子难以渗入
【答案】D
【分析】合成聚脲W是先通过1分子的有机物M和1分子的有机物N发生氨基和氮碳双键加成生成有机物H ,然后有机物H再自身不断通过氨基和氮碳双键加成生成合成聚脲W。
【解析】
A.有机物M()有三种氢原子,所以M的核磁共振氢谱有3组峰,A错误;
B.同系物必须含有相同种类和相同个数的官能团,有机物N含有两个氨基,但是苯胺只有一个氨基,他们分子式相差不是若干个CH2,所以它们不是同系物,B错误;
C.由上述分析可知反应2是加成反应形成的聚合,没有水生成,所以不是缩聚反应,C错误;
D.有机物W含有大量N-H键,所以分子之间可以形成氢键,该分子是线性分子,然后分子之前再形成大量氢键,可以减小分子之间的间隙,导致水分子难以渗入,D正确;故选D。
考点8 有机合成路线设计
21.有机物E是合成药物的重要中间体,其合成路线如下图。回答下面问题:
(1)有机物B的分子式是 ,有机物A中官能团的名称是 。
(2)反应①的反应类型是 ,反应③的反应类型是 。
(3)有机物W是D的同分异构体,与D具有相同的官能团,且苯环上有三个取代基,则有机物W的同分异构体有 种。
(4)写出反应②的化学方程式: 。
(5)简述不能由A直接通过②③氧化生成C的理由: 。
(6)写出反应⑥的化学方程式: 。
(7)利用上述流程中的信息,设计由甲苯()合成有机物邻羟基苯甲醛()的合成路线(无机试剂任选)。
【答案】(1)C9H11OBr 羟基、碳碳双键
(2)加成反应 氧化反应
(3)9
(4)2+O22+2H2O
(5)A中含有碳碳双键容易被氧化
(6)n
(7)
【解析】根据B、C的结构简式和B到X的转化条件可知,X的结构简式为,由X到Y的转化条件可知,Y的结构简式为。
(1)由题干合成路线图中B的结构简式可知,有机物B的分子式是C9H11OBr,由A的结构简式可知,有机物A中官能团的名称是碳碳双键和羟基。
(2)由题干合成路线图信息可知,反应①即为+HBr,该反应的反应类型是加成反应;反应③即被催化氧化转化为,该反应的反应类型是氧化反应。
(3)由题干合成路线图可知,D的分子式为C9H8O,有机物W是D的同分异构体,与D具有相同的官能团,且苯环上有三个取代基即分别为—CHCH2、—CHO、—OH,则可以先考虑—CHCH2、—CHO两个官能团有邻、间、对三种位置关系,然后连接—OH,则分别有4种、4种和2种结构,即符合条件的结构简式有10种,除去D本身,故有机物W的同分异构体有9种。
(4)由题干合成路线图可知,反应②即被催化氧化为,该反应的化学方程式为
2+O22+2H2O。
(5)由题干合成路线图可知,有机物A中含有碳碳双键,碳碳双键也容易被氧化,故不能由A直接通过②③氧化生成C。
(6)由题干合成路线图可知,反应⑥即发生聚合反应生成有机高分子,该反应的化学方程式为
n。
(7)由题干合成路线图中C到D的转化信息可知,可由通过异构化制得,而可被酸性高锰酸钾溶液直接氧化为,由此可确定合成路线。
22.芳香烃A是基本有机化工原料,由A制备高分子E和医药中间体K的合成路线(部分反应条件略去)如下图所示:
已知①RCHO;
②(苯胺,易被氧化)
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。①和⑧的反应类型分别是 、 。
(2)D中含氧官能团名称是 ,E的结构简式为 。
(3)反应②的化学方程式为 。
(4)反应⑦的作用是 。
(5)1 mol D与1 mol H2的加成产物同时满足下列条件的同分异构体有 种。
①苯环上只有四种不同化学环境的氢原子;
②能与FeCl3发生显色反应;
③分子中只存在一个环,不含其他环状结构。
(6)设计以为起始原料制备的合成路线。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见题干)
【答案】(1)甲苯 取代反应 氧化反应 (2)(酮)羰基 (3)+2NaOH+2NaCl+H2O (4)保护氨基 (5)16 (6)
【解析】A为芳香烃,结合C的结构简式可知,A为,B为,对比C、D的结构可知,苯甲醛与丙酮脱去1分子水形成碳碳双键而生成D,D发生加聚反应生成高分子化合物E;甲苯发生硝化反应生成F,则F为,F发生还原反应生成G,则G为,由I的结构简式、H的分子式可知H的结构简式为,H被酸性高锰酸钾溶液氧化生成I,I发生取代反应生成J,J发生水解反应生成K,可知G→H是为了保护氨基,防止其被氧化。
(1)根据分析知,A的化学名称是甲苯。①和⑧的反应类型分别是取代反应、氧化反应。
(2)D中含氧官能团名称是(酮)羰基,D发生加聚反应生成高分子化合物E,则E的结构简式为。
(3)结合卤代烃的水解以及已知信息①,反应②的化学方程式为+2NaOH+2NaCl+H2O。
(4)反应⑦的作用是保护氨基,防止其被氧化。
(5)D的结构简式为,D的分子式为C10H10O,1 mol D与1 mol H2发生加成反应所得产物的分子式为C10H12O,该加成产物的同分异构体的不饱和度为5,该加成产物的同分异构体能与FeCl3发生显色反应,则该加成产物的同分异构体中含酚羟基,分子中只存在一个环,不含其他环状结构,因为苯环上有四种不同化学环境的H原子,所以苯环上有两个取代基,且两个取代在邻位或间位,两个取代基有下列情况:①—OH和
—CHCHCH2CH3、②—OH和—CH2CHCHCH3、③—OH和—CH2CH2CHCH2、④—OH和、⑤—OH和、⑥—OH和、⑦—OH和、⑧—OH和,符合条件的同分异构体共2×8=16种。
(6)可由二卤代烃水解得到,二卤代烃可由烯烃加成生成,氯代烃发生消去反应得到烯烃,因此以为原料合成,可先将与氢气加成生成,在NaOH乙醇溶液中发生消去反应生成,与溴加成得到,在NaOH水溶液中发生水解反应得到。
23.布洛芬具有降温和抑制肺部炎症的双重作用。一种制备布洛芬(K)的合成路线如下:
A(C7H8)BCDEHI
已知:①CH3CH2ClCH3CH2MgCl
②+HCl
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ,E→F的反应类型为 ,H中官能团的名称为 。
(2)E分子中含有两个甲基,则E的结构简式为 。
(3)I→K的化学方程式为 。
(4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式:
(不考虑立体异构)。
①能与FeCl3溶液发生显色反应
②分子中有一个手性碳原子
③苯环上有处于间位的2个取代基
(5)写出以间二甲苯、CH3COCl和(CH3)2CHMgCl为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。
【答案】(1)甲苯 加成反应 碳碳双键、酯基
(2)
(3)+H2O+CH3OH
(4)
(5)
【解析】根据F的结构可知A中应含有苯环,A与氯气可以在光照条件下反应,说明A中含有烷基,A的分子式为C7H8,则符合条件的A只能是;B为,B→C→D发生已知条件①类似的反应,所以C为,D为;D→E发生消去反应,E分子中含有两个甲基,则E为;E与氢气加成生成F;G在浓硫酸、加热的条件下发生消去反应生成H,则H为;H与氢气加成生成I,则I为,I在酸性条件下水解生成K。
(4)D为,其同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应说明含有酚羟基;苯环上有处于间位的2个取代基,则—OH的间位有一个丁基—C4H9,且丁基中有一个手性碳原子,丁基有4种结构,满足题意的只能为,即符合条件的D的同分异构体的结构简式为。
(5)根据观察可知需要在间二甲苯的苯环上引入一个支链,根据已知条件②可知CH3COCl/AlCl3可以在苯环上引入支链—COCH3,之后的流程与C→F相似,参考C→F的过程可得到合成路线。
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