专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺专题检测试卷(5)-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修3（苏教版2019）

专题检测试卷(五) (满分：100分) 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1．化学与生产、生活密切相关，下列说法错误的是(　　) A．抗疟药物奎宁是从树皮中提取出来的一种生物碱 B．胺、酰胺类化合物在药物合成中起着重要作用 C．“蜡炬成灰泪始干”，古代蜡是高级脂肪酸酯，与现代石蜡主要成分相同 D．氯仿可有效灭活病毒，氯仿的化学名称是三氯甲烷 答案　C 2．(2023·山东临沂期中)有机化合物Z的合成路线如图所示： XY 下列说法错误的是(　　) A．X的结构简式为 B．反应①还可能生成 C．反应①②③均为加成反应 D．Z在水中的溶解度远大于苯 答案　C 解析　如图可知，1,3-环戊二烯与Br2发生1,4-加成生成，故A正确；1,3-环戊二烯还可与Br2发生1,2-加成生成，故B正确；如图可知，反应③为1,4-二溴环己烷水解生成1,4-环己二醇，属于取代反应，故C错误；Z含有2个羟基，羟基是亲水基，所以Z在水中的溶解度大于苯，故D正确。 3．(2023·宁波月考)乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一，以乙烯为原料合成的部分产品如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．氧化反应有①⑤⑥，加成反应有②③ B．氯乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色 C．在加热条件下，反应⑥的现象为产生红色沉淀 D．可用乙醇萃取Br2的CCl4溶液中的Br2 答案　C 解析　③由C—C键生成C==C键，为消去反应，故A错误；聚乙烯不含碳碳双键，与酸性高锰酸钾溶液不反应，故B错误；乙醛含有醛基，与新制氢氧化铜在加热条件下反应生成氧化亚铜红色沉淀，故C正确；乙醇易溶于四氯化碳，溶液不分层，不能用于萃取Br2的CCl4溶液中的Br2，故D错误。 4.最近几年烟酰胺火遍了全网，它的美白功效一直以来都广受好评。烟酰胺的结构简式如图，下列有关叙述正确的是(　　) A．烟酰胺属于胺 B．烟酰胺在酸性条件下水解生成和NH3 C．烟酰胺在碱性条件下水解生成和氨气 D．烟酰胺分子中含有酰胺基 答案　D 解析　酰胺和胺属于两种不同的有机化合物，A项错误；酰胺在酸性条件下水解生成羧酸和铵盐，B项错误；酰胺在碱性条件下水解生成羧酸盐和氨气，C项错误。 5．(2023·江西九江高二检测)实验室合成乙酰苯胺的路线如图所示(反应条件略去)： 下列说法错误的是(　　) A．反应①完成后，碱洗和水洗可除去混合酸 B．乙酰苯胺中所有碳原子均可共平面 C．乙酰苯胺在强酸或强碱条件下长时间加热可发生水解反应 D．上述合成路线中的反应均为取代反应 答案　D 解析　反应①完成后，得到的硝基苯中含有硝酸、硫酸和苯，碱洗和水洗可除去混合酸，A正确；乙酰苯胺中苯环确定一个平面，确定一个平面，通过碳原子和氮原子之间单键的旋转，可使两个平面重合，则乙酰苯胺中所有碳原子均可共平面，B正确；乙酰苯胺中含有酰胺基，其在强酸或强碱条件下长时间加热均可发生水解反应，C正确；硝基苯转化为苯胺的反应为还原反应，不是取代反应，D错误。 6．N-苯基苯甲酰胺()广泛应用于药物，可由苯甲酸()与苯胺()反应制得，由于原料活性低，可采用硅胶催化、微波加热的方式，微波直接作用于分子，促进活性部位断裂，可降低反应温度。取得粗产品后经过洗涤、重结晶等，最终得到精制的成品。已知： 溶剂 水 乙醇 乙醚 苯甲酸 微溶 易溶 易溶 苯胺 易溶 易溶 易溶 N-苯基苯甲酰胺 不溶 易溶于热乙醇，冷却后易结晶析出 微溶 下列说法不正确的是(　　) A．反应时断键位置为C—O键和N—H键 B．洗涤粗产品用水比用乙醚效果更好 C．产物可选用乙醇作为溶剂进行重结晶提纯 D．硅胶吸水，能使反应进行的更完全 答案　B 解析　反应时羧基脱去羟基，氨基脱去1个氢原子，因此断裂C—O键和N—H键，A正确；根据物质的溶解性可知，反应物易溶于乙醚，而生成物N-苯基苯甲酰胺微溶于乙醚，所以洗涤粗产品用乙醚效果更好，B错误；N-苯基苯甲酰胺易溶于热乙醇，冷却后易结晶析出，所以产物可选用乙醇作为溶剂进行重结晶提纯，C正确；反应中有水生成，硅胶吸水，能使反应进行的更完全，D正确。 7．M、N两种化合物在医药方面有重要的作用，下列说法错误的是(　　) A．N的分子式为C15H20O5 B．M分子间能形成氢键，N分子间不能形成氢键 C．M中含有四种含氧官能团 D．1 mol M与溴水反应，最多消耗3 mol Br2 答案　A 解析　根据N的结构简式可知其分子式为C15H22O5，故A错误；M分子中含有羟基、酰胺基，可以形成分子间氢键，N分子中没有类似结构，不能形成分子间氢键，故B正确；M中的含氧官能团有羟基、酯基、酰胺基、羧基共四种，故C正确；1 mol M中含有2 mol碳碳双键可以消耗2 mol Br2，酚羟基的邻位有一个空位可以与Br2发生取代反应，消耗1 mol Br2，共可以消耗3 mol Br2，故D正确。 8．“结构决定性质，性质反映结构”，研究有机物的结构有重要意义。下列说法错误的是(　　) A．分子式为C3H6的有机物可能有两种不同结构 B．有机化合物C3H6Cl2有5种同分异构体(不考虑立体异构) C．中，甲基受到苯环的影响，使甲基易被酸性KMnO4 溶液氧化 D．中羟基影响苯环上的氢原子，使其邻、对位上的氢原子更活泼，易被取代 答案　B 解析　C3H6Cl2的同分异构体有4种，分别为、、 、。 9．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 A．④② B．②③ C．②③⑤ D．②④ 答案　B 解析　由CH3CH2CH2OH制备的过程为CH3CH2CH2OHCH3—CH==CH2，所以答案选B。 10．下列制备设计错误的是(　　) A．以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸)，应向苯环上先引入酚羟基 B．制备表面活性剂对十二烷基苯磺酸钠，可向苯环上先引入磺酸基(—SO3H) C．制备十二烷基苯可以采用1-十二烯在一定条件下与苯加成 D．采用使MgCl2·6H2O在氯化氢气流中加热脱水的方法制无水MgCl2 答案　B 解析　以苯为原料制水杨酸(邻羟基苯甲酸)，应向苯环上先引入酚羟基，这样才利于在酚羟基的邻位上引入甲基，故A正确；制备表面活性剂对十二烷基苯磺酸钠，应向苯环上先引入十二烷基，再利用磺化反应在对位引入磺酸基(—SO3H)，故B错误；利用1-十二烯在一定条件下与苯发生加成反应可制备十二烷基苯，故C正确；氯化镁晶体脱水过程中镁离子易水解生成氢氧化镁沉淀，在氯化氢气流中脱水可以抑制镁离子水解，即MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2，故D正确。 11．有机物X是植物体内普遍存在的天然生长素，在一定条件下可转化为Y，其转化关系如下： 下列说法正确的是(　　) A．X和Y分子中所有原子都可能共平面 B．用NaHCO3溶液可区分X和Y C．X、Y分子中苯环上的一溴代物都只有2种 D．X、Y都能发生水解反应、加成反应 答案　B 解析　X、Y分子中都有饱和碳原子，所以X和Y分子中不可能所有原子共平面，A错误；X中含有羧基，能与NaHCO3反应放出二氧化碳气体，Y与NaHCO3不反应，B正确；X、Y分子中苯环上分别有4种氢原子，C错误；X不能发生水解反应，D错误。 12．(2023·宁波期末)氯喹和羟基氯喹的结构分别如图1和图2所示，对这两种化合物的性质描述错误的是(　　) A．均可以与盐酸反应形成离子化合物 B．分别取两种化合物，加入NaOH溶液并加热，一段时间后冷却，加入AgNO3溶液，均有白色沉淀产生，则证明两化合物中均含有氯元素 C．与足量的H2发生加成反应后，分子中的手性碳原子数均发生了改变 D．羟基氯喹比氯喹的水溶性更好，在人体胃肠道吸收更快 答案　B 解析　这两种化合物分子中均存在亚氨基结构，有弱碱性，故其均可以与盐酸反应形成离子化合物，故A正确；两化合物中均含有氯元素，但NaOH也会和硝酸银反应生成沉淀，造成干扰，故B错误；这两种化合物均有1个手性碳原子，其分别与足量的H2发生加成反应后，手性碳原子数均增加，故其分子中的手性碳原子数均发生了改变，故C正确；羟基氯喹分子中有羟基，羟基为亲水基，羟基可以与水分子间形成氢键，故其比氯喹的水溶性更好，在人体胃肠道吸收更快，故D正确。 13．(2023·山东烟台期中)绿原酸具有抗病毒、抗氧化的功效，可由奎尼酸和咖啡酸通过酯化反应合成。下列说法错误的是(　　) A．可用质谱法区分奎尼酸和咖啡酸 B．咖啡酸分子中羟基和苯环相互影响，使羟基和苯环上的氢原子活性均增强 C．1 mol奎尼酸发生催化氧化反应最多能消耗2 mol O2 D．奎尼酸六元环上的一溴代物与咖啡酸苯环上的一溴代物种类数目相同 答案　C 14．凯夫拉是一种高强度、耐腐蚀的芳纶纤维，军事上称为“装甲卫士”，但长期浸渍在强酸或强碱中强度有所下降。下表中是凯夫拉的两种结构： 名称 芳纶1313(PMTA) 结构简式 名称 芳纶1414(PPTA) 结构简式 以下说法不正确的是(　　) A．PMTA和PPTA互为同分异构体 B．“芳纶1313”“芳纶1414”中的数字表示苯环上取代基的位置 C．凯夫拉在强酸或强碱中强度下降，可能与“”的水解有关 D．以和为原料制备PPTA的反应为缩聚反应 答案　A 解析　A项，高分子化合物中聚合度n、m不同，分子式不同，不互为同分异构体，错误；B项，取代基在间位为1、3，在对位为1、4，则“芳纶1313”“芳纶1414”中的数字表示苯环上取代基的位置，正确；C项，—CONH—可发生水解反应，则凯夫拉在强酸或强碱中强度下降与水解有关，正确；D项，前者氨基上脱H，后者脱X，可发生缩聚反应制备PPTA，正确。 15．(2023·广东江门检测)偶联反应是合成芳胺的重要方法，反应机理如图(图中Ar表示芳香烃基，表示为副反应)。下列说法正确的是(　　) A．该体系中1、3、5和8都是中间体 B．理论上1 mol最多能消耗1 mol C．该变化过程中涉及到的有机反应类型仅限于取代反应 D．若原料用和，则可能得到的产物为、和 答案　D 解析　1进入反应后经过多步反应后又产生了，该物质为催化剂。而3、5、8均为上一步的产物和下一步的反应物，它们均为中间体，A项错误；＋―→ ，最多能消耗2 mol ，B项错误；8→10＋11为消去反应，C项错误；由反应机理可知，反应的主产物为，副产物为和，D项正确。 二、非选择题(本题包括4小题，共55分) 16．(12分)(2023·聊城期末)Ⅰ.烯烃在工业生产中扮演着重要的角色。 ①已知A不能使溴水褪色，1H核磁共振谱只有一组峰；B是一氯代物。 ②烯烃被酸性KMnO4溶液氧化的规律 烯烃双键结构 CH2== RCH== 对应氧化产物 CO2 请根据如下关系，回答下列问题： A(C6H12)BCD (1)A的化学名称是________。 (2)D的结构简式为____________。 (3)B→C反应的化学方程式为______________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ.氯苯是有机生产中重要的生产原料，利用氯苯可合成，其工艺流程如下(部分试剂和反应条件已略去)： 回答下列问题： (4)写出反应①的化学方程式：______________________________________________ ________________________________________________________________________； 反应⑦的化学方程式：____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)结合上述流程，写出以CH2==CH—CH==CH2为原料制备HO—CH2CH2CH2CH2—OH的合成路线图。(合成路线流程图示例如下：CH2==CH2CH2BrCH2BrHOCH2CH2OH) 答案　(1)环己烷　(2) (3)＋NaOH＋NaCl＋H2O (4)＋3H2 ＋2NaOH＋2NaBr (5)CH2==CH—CH==CH2BrCH2CH==CHCH2Br BrCH2CH2CH2CH2BrHOCH2CH2CH2CH2OH 解析　Ⅰ.(1)A的分子式为 C6H12 ，不能使溴水褪色，A中不含双键，且1H核磁共振谱只有一组峰，则A的结构简式为，名称为环己烷。(2)结合已知，C为环己烯，被酸性高锰酸钾溶液氧化为己二酸，结构简式为。(3)B经氢氧化钠醇溶液发生消去反应得到C：＋NaOH＋NaCl＋H2O。 Ⅱ.氯苯与氢气发生加成反应生成，在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成环己烯，环己烯与Br2加成生成，发生消去反应生成，与Br2发生1,4-加成，再与 H2 加成，生成，发生水解生成，据此分析。 (5)根据流程，CH2==CH—CH==CH2 先与Br2发生1,4-加成，后与氢气加成，最后与氢氧化钠水溶液发生水解反应，可得合成路线图。 17．(14分)(2023·苏州质检)M是一种重要材料的中间体，结构简式为。合成M的一种途径如下： A～F分别代表一种有机化合物，合成路线中的部分产物及反应条件已略去。 已知： ①Y的1H核磁共振谱只有1组峰； ②RCH==CH2RCH2CH2OH； ③两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定，易脱水。 请回答下列问题： (1)Y的结构简式是________________，D中官能团的名称是________________。 (2)反应 ①的反应类型是_______________________________________________。 (3)下列说法不正确的是________(填字母)。 a．A和E都能发生氧化反应 b．1 mol B完全燃烧需6 mol O2 c．C能与新制的氢氧化铜反应 d．1 mol F最多能与3 mol H2反应 (4)反应③的化学方程式为_________________________________________________。 (5)反应⑦的化学方程式为_________________________________________________。 (6)M经催化氧化得到X(C11H12O4)，X的同分异构体中同时满足下列条件的结构简式为________________________________________________________________________。 a．苯环上只有两个取代基，苯环上的一氯代物有2种 b．水解只生成芳香醇和二元酸，且二元酸的1H核磁共振谱只有2组峰 答案　(1)　羧基 (2)消去反应　(3)d (4)2CH3CH(CH3)CH2OH＋O22CH3CH(CH3)CHO＋2H2O (5)＋＋H2O (6) 解析　反应⑤为取代反应，可推知E为，反应⑥为卤代烃的水解反应，结合已知信息③可知水解酸化后得到F为，由M的结构可知D为(CH3)2CHCOOH，逆推可知C为(CH3)2CHCHO、B为(CH3)2CHCH2OH，结合信息②可知A为(CH3)2C==CH2，Y发生消去反应得到A，而Y的1H核磁共振谱只有1组峰，则Y为，据此解答。 (1)Y的结构简式是，D为(CH3)2CHCOOH，含有的官能团的名称是羧基。(2)步骤①发生卤代烃的消去反应。(3)A为(CH3)2C==CH2，E为，均可以燃烧，碳碳双键、酚羟基都易被氧化，均可以发生氧化反应，故a正确；B为(CH3)2CHCH2OH，1 mol B完全燃烧需(4＋－) mol＝6 mol O2，故b正确；C为(CH3)2CHCHO，含有醛基，能与新制的氢氧化铜反应，故c正确；F为，苯环、醛基均可与氢气发生加成反应，1 mol F最多能与4 mol H2反应，故d错误。 (6)经催化氧化得到X(C11H12O4)，则X为，X的同分异构体同时满足下列条件：a.苯环上只有两个取代基，苯环上的一氯代物有2种，则含有2个不同的取代基，且处于对位；b.水解只生成芳香醇和二元酸，且二元酸的1H核磁共振谱只有2组峰，符合条件的同分异构体为 。 18．(14分)(2023·北京检测)紫杉醇是一种抗癌药，化合物D是紫杉醇的侧链，D的合成路线如图： (1)B的分子式为____________；D的水解产物中所含官能团的名称为________________。 (2)已知酯和酰胺在过量醇中能发生醇解反应： CH3COOC2H5＋CH3OHCH3COOCH3＋C2H5OH， ＋CH3OHCH3COOCH3＋。 A→B的反应类型为____________，B→C的反应类型为____________。 (3)B→C反应的另一产物为____(写结构简式)。 (4)A的合成应用了2010年诺贝尔化学奖的获奖成果——交叉偶联反应，反应式如下(已配平)： CH3COOCH2COCl＋XA＋HCl，X分子中含碳氮双键(C==N)，其结构简式为________________________________________________________________________。 (5)若最后一步水解的条件控制不好，D会继续水解生成氨基酸E和芳香酸F。 ①写出D在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式：_______________________。 ②E在一定条件下能发生缩聚反应，写出所得高分子化合物的一种可能的结构简式：____________。 ③F的同分异构体中，属于芳香族化合物、能发生银镜反应的有________种。 答案　(1)C18H15NO4　羟基、羧基、氨基　(2)氧化反应　取代反应　(3)CH3COOCH3 　(4) (5)① ②(或) ③4 解析　(1)根据B的结构简式可知其分子式为C18H15NO4；D水解时，D中的酰胺基水解成羧基和氨基，根据D的结构简式可知，D的水解产物中所含官能团的名称为羟基、羧基、氨基。(2)比较A和B的结构可知，A失氢得氧生成B，所以发生氧化反应，结合题中信息可知B→C的反应为醇解反应，也是取代反应。(3)酯和酰胺在过量醇中能发生醇解反应属于取代反应，由酰胺在过量醇中能发生醇解反应的信息可知，在如图所示虚线处化学键断裂，O原子、N原子连接甲醇中羟基中的H原子，—OCH3连接断键处的C原子，故还生成CH3COOCH3。(4)CH3COOCH2COCl＋X―→＋HCl，X分子中含碳氮双键(C==N)，如图虚线所示位置应是反应成键位置，故X为。(5)最后一步水解的条件控制不好，D会继续水解生成氨基酸E和芳香酸F，由D的结构可知，E为HOOC—CH(OH)—CH(NH2)—C6H5，F为C6H5—COOH。①D在NaOH溶液中发生水解，酰胺基发生水解同时羧基被中和。②E分子中含有—COOH、—OH、—NH2，可以通过形成酯缩聚生成高聚物，也可以通过形成酰胺基发生缩聚反应生成高聚物，故可能的高聚物为或。③C6H5—COOH的同分异构体中，属于芳香族化合物、能发生银镜反应，故含有苯环、醛基或是甲酸酚酯，符合条件的结构为或(有邻、间、对)，所以共有4种。 19．(15分)1-乙炔基环戊醇()是一种重要的医药中间体。下面是利用苯制备1-乙炔基环戊醇的一种合成路线： 已知：①CH3CH2CH==C(CH3)2CH3CH2COOH＋CH3COCH3； ②二元羧酸酯类能在氨基钠(NaNH2)等碱性缩合剂作用下发生分子内酯缩合反应，生成环状β-酮酸酯； ③(其中X表示卤族元素原子；R1、R2表示烃基，两者可以相同)。 回答下列问题： (1)由A生成B，较为理想的三步反应的反应类型依次为__________、______________、消去反应。 (2)B物质的名称为________________；C物质的结构简式为______________。 (3)反应⑤中需要的试剂和反应条件分别为___________________________________。 (4)反应⑦中有CO2生成，该反应的化学方程式为_____________________________ ________________________________________________________________________。 (5)写出符合下列条件的F的同分异构体的结构简式：________________。 ①链状结构，且含有碳氧双键；②能发生银镜反应；③含有手性碳原子。 (6)参考题给合成路线，写出用和为原料制备化合物的合成路线。 答案　(1)取代反应　加成反应　(2)环己烯　HOOC(CH2)4COOH　(3)乙醇、浓硫酸、加热 (4) (5) (6) 解析　苯在FeCl3催化下可以与Cl2发生取代反应生成氯苯，与H2加成生成，与氢氧化钠的乙醇溶液共热，发生消去反应生成环己烯。结合已知信息①，可知C的结构简式为HOOC(CH2)4COOH，结合D的分子式和E的结构可知，反应⑤为C与乙醇的酯化反应，D的结构简式为C2H5OOC(CH2)4COOC2H5；D在氨基钠(NaNH2)作用下发生分子内酯缩合反应生成E，E通过反应⑦生成F，F再通过反应⑧生成1-乙炔基环戊醇。 (3)反应⑤为C与乙醇发生酯化反应，酯化反应需要在浓硫酸、加热的条件下进行。(5)F的分子式为C5H8O，其同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基，且为链状结构，分子中含有手性碳原子，符合上述条件的结构简式为。 学科网（北京）股份有限公司 $$