第3章 专题强化练4 有机合成中官能团的保护（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修3（人教版）

专题强化练4　有机合成中官能团的保护 1.(2025湖南新高考教学教研联盟二模)化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体,制取N的部分流程如下。 下列说法错误的是 (　　) A.从M到Q的反应为取代反应 B.P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 C.Q分子中所有原子可能在同一平面 D.1 mol N最多可与3 mol NaOH反应 2.(2025黑龙江牡丹江月考)化合物F是合成环酯类抗生素药物的一种中间体,其合成路线如下。下列说法正确的是 (　　) A.A的名称为3,3-二甲基-4-羟基丁醛 B.C既能发生水解反应,又能发生银镜反应 C.步骤①、③的目的是保护A中的某官能团 D.G与A互为同系物且比A少一个C原子,则G的结构可能有10种(不考虑立体异构) 3.(2025江西部分高中联考)化合物Q是合成一种解热、镇咳药物的中间体。合成Q的一种路线如图(部分反应条件已略去)。 回答下列问题: (1)A的化学名称是　　　　　　　　　　,Q中含氧官能团的名称为　　　　　　。  (2)设计A→B步骤的目的是　　　　　　。  (3)D的结构简式为　　　　　　。  (4)H+F→Q的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)M是E的芳香同分异构体,1 mol M最多能与2 mol NaHCO3反应,符合条件的M有　　　　种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱上有5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为　　　　　　。  (6)以苯、乙醛和乙炔为原料合成,设计合成路线:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(无机试剂任选)。  答案与分层梯度式解析 1.C　由题图可知,M与发生取代反应生成Q和HCl,A正确;P中—NH2具有还原性,与浓硝酸和浓硫酸的混酸发生硝化反应时易被氧化,故P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”防止—NH2被氧化,B正确;Q分子中—NH2的氮原子采取sp3杂化,则Q分子中所有原子不可能在同一平面上,C错误;N分子中酰胺基和碳氯键都能与NaOH反应,氯原子与苯环直接相连,故1 mol碳氯键最多可消耗2 mol NaOH,1 mol N最多可与3 mol NaOH反应,D正确。 归纳总结　　　在有机合成中,有时加入一种试剂能引起多种官能团同时反应,因此在制备过程中就需要把分子中的某些官能团通过恰当的方法保护起来,在适当的时机再将其恢复,从而达到有机合成的目的。常见的官能团保护情形有:(1)羟基的保护:将其转化为醚键或酯基,再水解脱除。(2)酮羰基或醛基的保护:将酮、醛制成缩酮或缩醛,再酸性水解脱除;(3)碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转化为碳碳双键;(4)氨基的保护等。 2.C　由F的结构简式及E→F的反应条件可知,E发生分子内酯化生成F,则E为;由C→D→E的反应条件可知,C→D发生酯在碱性条件下的水解反应,D为;B→C发生催化氧化反应,A→B发生酯化反应,则C为,B为,A为。A的名称为2,2-二甲基-4-羟基丁醛,A错误;C为,不能发生银镜反应,B错误;A、D中均含有羟基,所以步骤①、③的目的是保护A中的羟基,C正确;G与A互为同系物且比A少一个C原子,可看作醛基和羟基分别取代丁烷的一个氢原子形成的结构(破题关键),当丁烷为正丁烷时,根据“定一移一法”,有8种结构,当丁烷为异丁烷时,根据“定一移一法”,有4种结构,共12种,D错误。 3.答案　(1)间苯二酚(或1,3-苯二酚)　酯基、醚键 (2)保护酚羟基　(3) (4)+ +H2O (5)10　、 (6) 解析　结合A的分子式和转化关系,参考C的结构简式可知A为,A与SO2(OCH3)2发生取代反应生成的B为,B在AlCl3作用下与ClHC CHCN发生取代反应生成C,C与HI发生取代反应生成的D为,D经酸性水解生成E,E在催化剂作用下发生分子内酯化反应生成的F为;由H的结构和G的分子式可推出G为CH3COCH3。(1)由A的结构简式,可知其化学名称为间苯二酚或1,3-苯二酚;Q中含氧官能团为酯基、醚键。(2)设计A→B使羟基转化为醚键,在后续的反应中醚键又转化为羟基,该步骤是为保护酚羟基。(5)E的分子式为C9H8O4,其Ω=6,1 mol M最多能与2 mol NaHCO3反应,则含2个—COOH;若苯环上只含有1个取代基:,有1种结构;若苯环上有—CH2COOH、—COOH 2个取代基,有邻、间、对3种位置关系;若苯环上有—COOH、—COOH、—CH33个取代基,有6种结构;故共有10种结构。其中核磁共振氢谱上有5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的为、。(6)CH3CHO和乙炔发生类似G→H的反应得到,再和HCl加成引入氯原子,然后和苯在AlCl3作用下发生类似B→C的反应得到目标产物。 名师点睛　　　有机合成题中有时可能结合框图转化给出信息,如本题A→B、B→C、F+H→Q等反应都是教材中没有出现过的,均结合物质转化形式给出;在完成后面的合成路线设计时,这些物质转化都可以作为已知信息直接应用。 14 学科网（北京）股份有限公司 $