作业(十五) 有机合成的关键——碳骨架的构建和官能团的引入-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修3知能达标训练（鲁科版2019）

。化学·选择性必修3有机化学基础（配LK版） 作业（十五） 有机合成的关键—一 碳骨架的构建和 官能团的引入 1.下列反应不能在有机化合物分子中引入羟基的是 5.有机物AD间存在图示的转化关系。 02 催化剂 乙酸 浓硫酸 A.乙酸和乙醇的酯化反应 B.聚酯的水解反应 下列说法错误的是 C.油脂的水解反应 A.D的结构简式为CH,COOCH2CH D.烯烃与水的加成反应 B.A能使酸性高锰酸钾溶液褪色 2.在有机合成中官能团的引入和转化是极为重要 C.B与乙酸发生了取代反应 的，下列说法错误的是 ( D.可用B萃取碘水中的碘单质 A.甲苯在光照下与C12反应，主反应为甲基上引 6.以溴乙烷为原料制备1,2-二溴乙烷，下列方案中 入氯原子 最合理的是 () B.将CH2一CH一CH2OH与酸性KMnO,溶液 NaOH溶减CH,CH,OH 浓H2S0, A.CH,CH,Br 反应即可得到CH2一CH一COOH △ 170℃ C.引入羟基的方法通常有卤代烃和酯的水解、烯 CH,-CH,BCH,BrCH,Br 烃的加成、醛类的还原 B.CH,CH,BrCH.BrCH,Br D.在还原剂的作用下，可将硝基（一NO2)转化为 C.CH,CH,Br NaOH醇溶液CH,一CH, 氨基（一NH2) △ 3.下列说法错误的是 CH.CH.Br-CH,BrCH,Br CH, D.CH,CH,Br OH醉溶液CH,=CH, Br: △ A.CH C一OH可发生消去反应引入碳碳 CH,BrCH2 Br CH, 7.由乙醇制取乙二酸乙二酯的流程途径需经下列 双键 反应，其顺序正确的是 ①水解反应②加成反应③氧化反应④消 B.CH,一CCH,可发生催化氧化引入羧基 去反应⑤酯化反应 C.CH,CH,Br可发生取代反应引入羟基 A.①②③④⑤ B.④②①③⑤ D. 与CH2一CH2可发生加成反应引人环 C.②①③④⑤ D.④②③①⑤ 4.1,4-二氧六环是一种常见的溶剂。它可以通过 8(双选)已知：十 ,如果要合成 下列合成路线制得： CH2-CH2 ,所用的原料可以是 -H2O 0 CH2-CH2 A.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 其中的C可能是 B.1,3-戊二烯和2-丁炔 A.乙烯 B.乙醇 C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 C.乙二醇 D.乙醛 D.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔 30 9.某药物中间体合成路线如图（部分产物已略去）， (1)写出A、B、D的结构简式： 已知A能发生银镜反应，下列说法正确的是 冈 .B ,D ( (2)指出①、④、⑤三个反应的反应类型： ① ,④ ,⑤ CHuO 促CHCOOH B催化剂CNOH溶液D H 」浓HSO.△ 12.按以下步骤可由 OH合成HO OH D (部分试剂和反应条件已略去)： 浓HSO OH ① ② H CH, H⑥ A.A的结构简式为CH2一C一CH2一CH一OH HO OH CH, 请回答下列问题： B.B分子中还含有羟基 (1)写出E的结构简式： B中 (填“可能”或“不可能”)所有碳原 C.步骤⑤的反应类型是取代反应 子共面。 D.E发生消去反应的条件是NaOH醇溶液、加热 (2)反应①一⑦中属于消去反应的是 10.(双选)已知：CH3-CH=CH2+HBr→ (填序号，下同)，属于取代反应的是 CH3一CHBr一CH(主要产物)。1mol某烃A (3)A→B反应的化学方程式为 充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。 该烃A在不同条件下能发生如图所示的一系列 C→D反应的化学方程式为 变化。下列说法正确的是 ( Bn的CCl溶液 B NaOH的乙酵溶液.△E 13.根据图示填空： ① Bn的CC溶液，C,HBr ③ 加聚 C C,NaHCO,A IAg(NHJOH B NaOH溶液（足），D ④ DNa0H溶液，△p酯酸，浓琉酸.△H H起)4 △ Br: Ni(催化剂) G E A.A的结构简式：CgH。 △H △NaOH醇溶液（促） B.C的结构简式：ECH2CH H环状酯CH0F(碳原子在同一直线上) (1)化合物A含有的官能团是 C.DF的反应类型是取代反应 D.B→E反应的化学方程式为： (2)B在酸性条件下与Br2反应得到E,E在足量 CH-CH.+N.OH 的氢氧化钠醇溶液作用下转变为F,由E转变为 F时发生两种反应，其反应类型分别为 Br CH-CH3 +NaBr (3)D的结构简式是 OH (4)1molA与2molH2反应生成1molG,其 11.根据下列转化网络图回答相关问题。该网络图 反应的化学方程式是 中化合物B可发生银镜反应，C可与NaHCO 水溶液反应放出气体。 (5)与A具有相同的官能团的A的同分异构体 H.O/NaOH 的结构简式是 -A 1D ②B C- 浓硫酸 (6)向F中加入足量的稀硫酸得到有机物X,鉴 CHCH.Br G KOH醇溶液DBr,/CCE"ON"OH含六个碳 别A和X所用的试剂名称是 ④ 6 原子的有 机化合物 3113.解析(1)①氯基、羧基和肽健的结构式分别是：5.D乙醛催化氧化生成乙酸，所以C为CH3CHO,据此 一NH2、一COOH、一CO一NH一，观察题图可知，构成 可以推出B是CHCH2OH,A是乙烯，D是乙酸乙酯。 该多肽片段的氨基酸的R基分别是一CH3、一H、 其中乙醇能够和碘水互溶，不会出现分层现象，不能用 一CH3、一CH2一SH、一H,其中有2个复基酸的R基 来萃取碘水中的碘单质。 均是一H,有2个氨基酸的R基均是一CH3,其他R基 6.D题千中强调的是最合理的方案，A项与D项相比， 均不相同，即R基有3种，所以将该多肽片段完全水解 步骤多一步，且在乙醇发生消去反应时，容易发生分子 后会得到3种氨基酸：②其中相对分子质量最小的一 间脱水、氧化反应等副反应：B项步骤最少，但取代反应 种氨基酸为甘氨酸，合为一种六元环状结构，该缩合物 不会停留在“CH2BCH2Br”阶段，副产物多，分离困难， 原料浪费；C项比D项多一步取代反应，显然不合理；D 项相对步骤少，操作简单，副产物少，较合理。 的结构简式为HN NH。 (2)该硝基取代物W是 7.B乙醇与浓硫酸共热170℃发生消去反应生成乙烯： 然后乙烯与澳水发生加成反应生成1,2-二澳乙烷，该 物质再在NaOH的水溶液中加热发生水解反应生成乙 0 二醇，乙二醇发生氧化反应生成乙二酸，乙二酸与乙二 苯丙氨酸的同分异构体，由此可知苯的同系物的侧链 醇在浓硫酸存在时加热发生酯化反应生成乙二酸乙二 上共有3个C原子，苯的同系物有多种结构，但结构中 酯，故制取顺序是④②①③⑤，选项B正确。 含硝基且其核磁共振氢谱有3组峰，苯环上含有一种 8.AD本题可以采用逆向合成分析法 氢原子的化合物应该满足对称结构，所以该苯的同系 物是1,3,5-三甲苯，所以W的结构简式为 CH -+X0-) NO2 根据有机物的命名原则，两种原料分别是2,3 。(3)与COOH相连的C为a H3C CH3 二甲基-1,3-丁二烯和丙炔或者是2-甲基-1,3-丁二 烯和2-丁炔。 碳，则酪氯酸属于α-氨基酸，故a正确；根据酪氨酸的 结构简式可知，其核磁共振氢谱有7组峰，故b正确； 9.C由逆合成分析法可知，E发生分子内酯化反应生成 0 含酚羟基，能与FCL3溶液发生显色反应，故c正确： 0 ∠，可知E为HOCH2CH2C(CH3)2COOH,D为 酚羟基、一COOH都可与NaOH反应，lmol酪氨酸最 多可与2 mol NaOH反应，故d错误。 HOCH2CH2C(CH3)2 COONa,A与乙酸反应生成B,B 发生催化氧化反应生成C,C发生水解反应得到D,结合 A的分子式及A→B·C的反应条件，可知C为 答案(1)①3 ②HN NH CHCOOCH2CH2C (CH3)2COOH,B CH3 COOCH2CH2C(CH3)2CHO,A HOCH2CH2C (CH3)2CHO。根据上述分析可知，A的结构简式为 CH3 HOCH2CH2C(CH3)2CHO,故A错误；B为 CH3 COOCH2CH2C(CH3)2CHO,分子中含酯基、醛 (2 基，不含羟基，故B错误；步骤⑤是E的分子内酯化反 应，属于取代反应，故C正确：E含一OH,且与羟基相连 CH3 的碳原子的邻位碳原子上含有氢原子，故在浓硫酸、加 (3)d 热条件下可发生消去反应，故D错误。 作业（十五）有机合成的关键一碳骨架的 10.BC1mol某烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和 构建和官能团的引入 4molH2O,故烃A的分子式为CsHg,不饱和度为 1.A羧酸和醇的酯化反应在有机物分子中引入酯基；酯 的水解、烯烃与水的加成均能引入羟基。 2×8十2-8=5，可能含有苯环，由A发生加聚反应生 2 2.B甲苯在光照下与氧气反应，主反应为甲基上的氢原 成C,可推知A中含有不饱和键，故A为 子被取代，故A正确：碳碳双键和羟基均能被酸性高锰 CHCH2,C为[CHCH2,A与澳单质 酸钾溶液氧化，故B错误：卤代烃的水解、酯的水解、烯 烃的加成和醛类的还原等都能够引入羟基，故C正确； 硝基发生还原反应生成氨基，反应需要还原剂，故D 发生加成反应生成B,则B为CHBrCH2Br,B在氢氧 正确。 3.BCH3CCH3中C一上无氢原子，故不能发 化钠的醇溶液、加热条件下发生消去反应生成E,则E 生催化氧化生成羧基，B不正确。 C=CH,E与溴单质发生加成反应生成 4.C由合成路线可知，合成原料为烃，A与Br2反应，生 Br Br 成卤代烃B,B再水解生成醇C,C分子间脱水得目标产 物。1,4-二氧六环是环醚，应是由乙二醇通过分子间 CH,由题干已知信息中烯烃与HBr的加 脱水反应合成的，故C为乙二醇。 Br Br 51 to 成反应可知，不对称烯经与HBr发生加成反应，H原 OH浓硫酸 子连接在含有H原子多的C原子上，故 +H2O △ CHCH2与HBr发生加成反应生成D,则D Br 乙醇 的 +2NaOH -2NaBr+2H2O Br 为 CH一CH3。D在氢氧化钠水溶液、加热条 13.解析A能与银氨溶液反应，说明A中有一CHO,能 下 发生水解反应生成F,则F为 与NaHCO3反应，则A中还有一COOH。当A与H2 OH 反应生成G时，一CHO转变为一CH2OH,G既有 CHCH3,F与乙酸发生酯化反应生成H, COOH又有一OH,在酸性条件下，发生酯化反应，生 成环内酯C4H6O2。又因为F中碳原子在一条直线上 (说明F中存在C=C),则4个C原子无支链结构。所 故H为 CH-OC CH 。 由以上分析知， 0 以H为 ,G为CH2OHCH2CH2COOH。根据 CH A的结构简式为 CHCH2,故A错误，C的 (4)中1molA与2molH2反应，其中一CHO需1mol 结构简式为 ECH-CH2元，故B正确；反应D→F H2,则说明A中还有一个C一C,因此A为OHC一CH -CHCOOH,B为HOOC-CH一CH一COOH,D为 NaOOC-CH =CH-COONa,C OHC-CH CH一COONa。在NaOH醇溶液中发生消去反应与中 B 和反应后生成的F为NaOOC一C=CCOONa,又因为 为《 〉一CH-CH3在NaOH的水溶液中加热发生 一CHO与一COOH必须在碳链链端，将一CHO 的水解反应，反应类型为取代反应，故C正确：B→E为 (或一COOH)看作为取代基团，可移到C一C的另一 卤代烃的消去反应，反应条件是NaOH的醇溶液、加 个碳原子上，所以A的同分异构体（具有相同官能团） 热，发生反应的化学方程式为 CHBrCH2Br+ 为CH2 C-COOH。(6)F为NaOOC-C CHO CCOONa,加入足量的稀硫酸得到HOOC-C= 2NaOH乙醇 CCOOH,A为OHC-CH=CHCOOH,二者共同的 C=CH+2NaBr+2H2O,故D 官能团为一COOH,而检验碳碳双健和碳碳三健的方 错误」 法完全相同，所以鉴别二者实际上就是检验醛基，可以 11.解析由题意可知其反应过程为 用银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液。 →CHCH,OH→CH CHO-→CH,COOH 答案(1)碳碳双键、醛基、羧基 CH.CH Br CH-COOCH (2)消去反应中和反应 →CH=CH→CH.CH→-H"OCH.CH"OH CH-COOCH (3)NaOOC-CH-CH-COONa Br Br 答案(1)CH3CH2OHCH3CHO (4)OHC-CH-CH-COOH+2H2- 催化剂」 △ CH2-CH2 HOCHCH,CH,COOH (2)取代（或水解）反应消去反应 加成反应 (5)CH2=C-COOH OH CHO 12.解析 与氢气发生加成反应生成A,则A为 (6)银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液 作业（十六）有机合成路线的设计 OH ,A在浓硫酸、加热条件下发生消去反应 1.D绿色合成思想要求有机合成的原子经济性，即在有 机合成过程中应最大限度地利用每个原子，达到零排 生成 ,则B为 ,B与澳发生加成反应生成 放；绿色合成思想还包括原料的绿色化和试剂、催化剂 Br 的无公害化。 C,则C为 ,C在氢氧化钠醇溶液、加热条件 2.C符合“原子经济性”即只有乙苯这一种产物，没有其 他的副产物。 Br 3.C由乙炔为原料制取CHCIBr一CH2Br,即在分子中 下发生消去反应生成D,D为，D与澳发生1,4 引入一个氯原子和两个澳原子，所以加成时需先与HC 加成生成E,E与氨气发生加成反应生成F,F为 加成引入一个C1原子，再与Br2加成引入两个溴原子。 4.A选项中各物质均为一元卤代烃，X在氢氧化钠溶液 Br〈 Br,F在氢氧化钠水溶液、加热条件下发 中加热发生水解反应生成一元醇A,A催化氧化得到一 生取代反应生成HO OH。 元醛B,B与足量的银氨溶液反应生成银，若该有机物X 与析出的银的物质的量之比为1：4，则B为二元醛（不 答案(1)Br Br 不可能 符合题意)或甲醛，则A为甲醇，则X中只有一个碳原 (2)②④⑦ 子，A选项符合题意。 52