专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺 检测卷
一、 选择题:共13小题,每小题只有一个选项符合题意。
1. (南通期末)按照绿色化学的思想,最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。下列制取高分子化合物的反应最符合“原子经济性反应”的是( )
A. 乙二酸与乙二醇制聚乙二酸乙二酯
B. 氯乙烯制聚氯乙烯
C. 己二酸与己二胺制聚己二酰己二胺
D. 苯酚与甲醛制酚醛树脂
2. (武汉期末)已知—CH2OH可被强氧化剂直接氧化为—COOH。ClCH2—CH===CH—CH2Cl经过三步反应制得HOOC—CHCl—CHCl—COOH,则最合理的三步反应的类型依次是( )
A. 水解反应、加成反应、氧化反应 B. 加成反应、氧化反应、水解反应
C. 水解反应、氧化反应、加成反应 D. 加成反应、水解反应、氧化反应
3. (赣州一模)氯硝柳胺是抗击病毒的新药,该药物的疗效显著,它的结构简式如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 氯硝柳胺属于芳香族化合物
B. 氯硝柳胺含有5种官能团
C. 氯硝柳胺不能与碳酸氢钠溶液反应
D. 氯硝柳胺能发生加成、取代反应
4. (南京六校联合体联考)环己基乙酸(Ⅳ)是一种香料成分,可通过如图方法合成。下列有关说法正确的是( )
A. Ⅰ中所有原子均可共平面
B. Ⅱ中六元环上的一氯代物共有3种
C. Ⅲ可以在浓硫酸作用下发生消去反应
D. Ⅳ与Ⅱ在一定条件下可发生酯化反应
5. (开封五校期末)研究1溴丙烷是否发生消去反应,用如图所示装置进行实验,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色。下列叙述正确的是( )
A. 反应后向①试管中滴加AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀
B. ②中溶液褪色,证明①中发生了消去反应
C. 将1-溴丙烷换成2-溴丙烷,生成的有机物不相同
D. 若②中试剂改为溴水,观察到溴水褪色,则①中一定发生了消去反应
6. (南通海安高级中学期中)有机化合物中基团之间的相互影响会导致化学键的极性发生改变,从而影响物质的性质。下列事实与此无关的是( )
A. 乙醛能与H2加成而乙酸不能
B. 2 甲基 1 丙醇能发生消去反应而2,2 二甲基 1 丙醇不能
C. 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而乙烷不能
D. 苯酚的羟基在水溶液中能够发生部分电离而乙醇不能
7. (菏泽期末)1,4 环己二醇()是生产某些液晶材料和药物的原料,现以环己烷()为基础原料,合成1,4 环己二醇的路线如下。下列说法不正确的是( )
A. 合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应
B. 反应(5)生成的产物只有1种
C. 反应(2)和反应(4)的反应条件可能相同
D. 有机物N和Y可能为同分异构体
8. (盐城射阳中学开学考试)下列实验操作、现象及结论都正确的是( )
选项 实验目的 实验现象 结论
A 检验乙醇是否含水,向乙醇中加入一小块钠 产生无色气体 乙醇中含有水
B 检验溴乙烷发生消去反应的产物,加热溴乙烷、乙醇和NaOH混合液,产生的气体通入溴水 溶液褪色 溴乙烷消去产物为乙烯
C 向苯酚溶液中滴加少量浓溴水,振荡 无白色沉淀 苯酚与浓溴水不反应
D 向3 mL 5%的CuSO4溶液滴入3~4滴5%的NaOH溶液,振荡后加入0.5 mL的乙醛溶液并加热 未产生砖红色沉淀 乙醛已经完全变质
9. (桂林期末)一种制备氯丁橡胶的合成路线图如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 有机物Ⅰ的名称是1,3-二丁烯
B. 反应①的条件可以是NaOH的醇溶液、加热
C. 有机物Ⅱ是氯丁橡胶的单体
D. 有机物Ⅲ与HBr按1∶1加成得到的产物有3种
10. (南昌部分学校月考)近日,科学家使用水微滴以甲苯与CO2为原料可一步形成苯乙酸和以苯乙酸为核心的药物:4-氨基苯乙酸(药物X),原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 药物X的分子式为C8H8NO2
B. 甲、乙、药物X都属于芳香烃
C. 乙的含3个不同取代基的芳香族同分异构体有10种
D. 甲的二氯代物有9种
11. (济南期末)D 苯基丁氨酸()可用作氨基酸保护单体,也可用于多肽的合成。它有多种同分异构体,其中同时符合下列条件的共有( )
①苯环上有两个取代基;②有一个硝基直接连接在苯环上;③分子中存在一个手性碳原子
A. 3种 B. 6种
C. 9种 D. 12种
12. (南通如皋月考)化合物Z的合成路线如下图所示。下列说法不正确的是( )
已知—OH连在C===C上不稳定,会发生重排:。
A. X分子中所有碳原子不可能在同一平面上
B. X→Y时会经历先加成、再重排的过程
C. 1 mol Y最多能与3 mol H2发生加成反应
D. 用NaHCO3溶液和Br2的CCl4溶液可以区分X、Y、Z三种物质
13. (常州第一中学期末)已知异氰酸(H—N===C===O)与醇(ROH)混合得到的产物是氨基甲酸酯(H2N—COO—R),异氰酸酯需要通过如下工艺流程得到。
下列说法正确的是( )
A. 反应③为取代反应,反应④为加成反应
B. 化合物4和5为副产物,且互为同分异构体
C. 若R为H,可以用苯甲醇与异氰酸脱水制备异氰酸酯
D. 可以通过增大化合物1浓度、降低光气浓度的方式提高主反应选择性
二、 非选择题:共2小题。
14. (南通、淮安等五市调研)一种pH荧光探针的合成路线如下:
(1) B→C过程中发生反应的类型依次是加成反应、 (填反应类型)。
(2) B分子中碳原子的杂化轨道类型是 。
(3) C→D需经历C→X→D的过程。中间体X与C互为同分异构体,X的结构简式为 。
(4) D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
①能发生银镜反应,分子中有4种不同化学环境的氢;
②水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应。
(5) 已知:RCHORCH2NH2RCH2NHCH2R′。
写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
15. (苏锡常镇四市调研)化合物G是一种酪氨酸激酶抑制剂中间体,其合成路线之一如下:
(1) A分子中碳原子的杂化轨道类型为 。
(2) B→C的反应类型为 。
(3) C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______________。
①分子中有4种不同化学环境的氢,能与FeCl3发生显色反应,但不能与溴水发生取代反应;
②在碱性条件下发生水解反应,酸化后产物之一苯环上含有2种含氧官能团。
(4) D→E的反应需经历D→M→E的过程,M的分子式为C11H13NO4,则M的结构简式为 。
(5) 请写出以和甲酸乙酯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
专题5 检测卷
1. B 乙二酸与乙二醇生成聚乙二酸二酯,还生成水,为缩聚反应,不符合“绿色化学”的思想,A错误;氯乙烯制备聚氯乙烯,属于加聚反应,符合“绿色化学”的思想,B正确;己二酸与己二胺制聚己二酰己二胺,还生成水,为缩聚反应,不符合“绿色化学”的思想,C错误;苯酚与甲醛制备酚醛树脂,同时还生成水,不属于化合反应、加成反应和加聚反应,不符合“绿色化学”的思想,D错误。
2. A ClCH2CH===CHCH2Cl先发生卤代烃的水解,生成OHCH2CH===CHCH2OH,若先氧化,碳碳双键也被氧化,则先和氯气发生加成反应生成OHCH2CHClCHClCH2OH,然后OHCH2CHClCHClCH2OH被强氧化剂氧化可得到HOOCCHClCHClCOOH,则最合理的反应类型依次是水解反应、加成反应、氧化反应,故选A。
3. B 该物质中含有苯环,属于芳香族化合物,A正确;该物质含有酚羟基、碳氯键、酰胺基、硝基共4种官能团,B错误;该物质不含羧基,所以不能和碳酸氢钠溶液反应,C正确;该物质含有苯环,可以发生加成反应,酚羟基的邻位有空位,可以和溴发生取代反应,D正确。
4. D 如图,对于1,2,3,4,5处的碳原子,最多只能与其相连的两个原子共平面,因此Ⅰ中的所有原子不可能共平面,A错误;如图,六元环上的一氯代物可以有1、5位置,2、4位置,3位置,6位置,共有4种,B错误;Ⅲ是卤代烃,发生消去反应的条件是与NaOH的醇溶液共热,C错误;Ⅳ是羧酸,Ⅱ是醇,在一定条件下可发生酯化反应,D正确。
5. D ①试管中有NaOH溶液,反应后向①试管中滴加AgNO3溶液,Ag+与OH-反应生成AgOH,AgOH分解产生黑色固体Ag2O,无法观察到浅黄色沉淀,A错误;由于乙醇易挥发,②中溶液褪色也可能是①中挥发出的乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;将1 溴丙烷换成2 溴丙烷,发生消去反应,生成的有机物相同,仍为丙烯,C错误;②中试剂改为溴水,由于溴水与乙醇不反应,若观察到溴水褪色,则①中一定发生了消去反应,D正确。
6. B 羧基中羟基对羰基产生影响使得乙醛能与H2加成而乙酸不能,A不符合题意;2 甲基 1 丙醇能发生消去反应是因为2号C上有H,2,2 二甲基 1 丙醇不能发生消去反应是因为2号C上没有H,与基团之间的相互影响无关,B符合题意;乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色说明苯环对甲基的影响,使甲苯中甲基易被酸性高锰酸钾溶液氧化,C不符合题意;苯酚的羟基在水溶液中能够发生部分电离而乙醇不能,说明苯环对羟基的影响使羟基氢易电离,D不符合题意。
7. B 发生取代反应得到,发生消去反应得到M:,与溴水发生加成反应得到N:,发生消去反应得到,与溴水发生加成反应得到,与氢气发生加成反应得到Y:,发生水解反应得到产物。合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应,A正确;反应(5)还有可能生成的产物为,B错误;反应(2)和反应(4)均为卤代烃发生消去反应,反应条件可能相同,C正确;N和Y可能为同分异构体,若M与氯气发生加成反应得到N,此时N与Y不互为同分异构体,D正确。
8. B 乙醇和水均会和金属钠反应,产生无色气体,不能证明乙醇中含有水,A错误;溴乙烷在NaOH的醇溶液中加热发生消去反应得到乙烯,乙烯会使溴水褪色,B正确;反应生成的少量三溴苯酚会溶于苯酚中,观察不到沉淀,不能说明苯酚与浓溴水不反应,C错误;醛和新制氢氧化铜反应需要在碱性环境中,反应中氢氧化钠不足,未产生砖红色沉淀不能说明乙醛已经完全变质,D错误。
9. B 有机物Ⅰ是1,3 丁二烯,与氯气发生1,2 加成生成有机物Ⅱ,再发生反应①消去反应生成有机物Ⅲ,最后通过加聚反应生成氯丁橡胶。有机物Ⅰ的名称是1,3 丁二烯,A错误;反应①是氯代烃的消去反应,反应条件是氢氧化钠的醇溶液、加热,B正确;氯丁橡胶的单体是Ⅲ,不是有机物Ⅱ,C错误;有机物Ⅲ与HBr按1∶1加成得到的产物有6种,分别是
,D错误。
10. C 根据药物X的结构简式可知,其分子式为C8H9NO2,A错误;乙、药物X含有C、H、N、O元素,属于芳香族化合物,不属于烃,B错误;乙的同分异构体分子中苯环上含3个不同的取代基,为羟基、醛基、甲基,共10种结构,C正确;甲苯的二氯代物中,2个氯在甲基上有1种;2个氯在苯环上有6种;一个氯在苯环上,另一个氯在甲基上有3种,共10种同分异构体,D错误。
11. A ①苯环上有两个取代基;②有一个硝基直接连接在苯环上;③分子中存在一个手性碳原子,同时符合3个条件的同分异构体,苯环上的另一个原子团只能是—CH(CH3)CH2CH3,苯环上二取代物有邻、间、对3种,故选A。
12. C 由题干图示X的结构简式可知,X分子中与羟基相连的碳原子直接连接的2个碳原子最多只有1个碳原子与之共平面,至少有1个碳原子不能共平面,即X中不可能所有碳原子在同一平面上,A正确;由题干图示X、Y的结构简式并结合已知信息:—OH连在C===C上不稳定,会发生重排:可知,X→Y时会经历先加成、再重排的过程,B正确;由题干图示Y的结构简式可知,Y分子中的苯环和羰基均能与H2加成,故1 mol Y最多能与4 mol H2发生加成反应,C错误;由题干图示X、Y、Z的结构简式可知,只有Z含有羧基能与NaHCO3反应放出大量的气泡,X、Y则由于X中含有碳碳三键能使Br2的CCl4溶液褪色,而Y不能,故用NaHCO3溶液和Br2的CCl4溶液可以区分X、Y、Z三种物质,D正确。
13. A 反应③是中的—NH2与中的Cl原子脱去HCl,为取代反应,反应④是加成在中的N===C双键,为加成反应,A正确;化合物4和5为副产物,是同种物质,B错误;若R为H,异氰酸酯是,根据题给信息,苯甲醇与异氰酸反应得到H2N—COO—R,其中R是,故不可以用苯甲醇与异氰酸脱水制备异氰酸酯,C错误;由该工艺流程图可知,副反应均有化合物1参与,与光气的反应是主反应的第一步,故不能通过增大化合物1浓度、降低光气浓度的方式提高主反应选择性,D错误。
14. (1) 消去反应
(2) sp2、sp3
(3)
(4) 或
(5)
解析:(1) 对比B、以及C的结构简式知,B中两个酯基中间的碳原子上的H原子与HOCHOOH中的醛基先发生加成反应生成,接着羟基发生消去反应生成C。(2) B中酯基上的碳原子为sp2杂化,其余碳原子为sp3杂化。(3) C→X→D的过程,中间体X与C互为同分异构体,则X是对C的结构简式进行重排,由D的结构简式推知,将沿虚线处断开,再重新连接,得X的结构简式为。(4) D除苯环外,还有4个不饱和度,4个碳原子,5个氧原子。水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应,则含有酚酯,则还有3个碳原子、3个氧原子、3个不饱和度。分子能发生银镜反应,则说明含有醛基,由对称性知,含有3个醛基,则结构简式为或。(5) 由已知信息知,醛基可以与NH3反应生成氨基,氨基与卤代烃反应生成含氮化合物,所以合成中需要得到氨基化合物和含卤化合物。乙二醇先与O2催化氧化生成乙二醛,在NH3作用下生成H2NCH2CH2NH2。对比目标产物,六元环上有4个碳原子,所以另一条线,乙二醇先发生分子间脱水生成含有4个碳原子的醚,醇与卤化氢加热生成。在NaOH条件下,H2NCH2CH2NH2和反应,两个氯原子与H2NCH2CH2NH2中一个氨基生成HCl,得产物。
15. (1) sp2、sp3
(2) 还原反应
(3) 或
(4)
(5)
解析:(1) A分子中苯环和羰基上的碳原子为sp2杂化,甲基上的碳原子为sp3杂化。(2) B→C中硝基被还原为氨基,去氧加氢称为还原反应。(3) C中除了苯环外,有一个不饱和度,4个碳原子,3个氧原子,1个氮原子。能与FeCl3发生显色反应,说明含有酚羟基,但不能与溴水发生取代反应,说明酚羟基不存在邻、对位的H原子;能水解,说明含有酯基或酰胺基,水解后含有苯环的有机物上有两种官能团,则应为酚羟基和羧基。分子中有4种不同化学环境的氢,所以分子中的基团在苯环上应是对称的,如两个对称的羟基、两个对称的甲基,多余一个甲基和一个酰胺基。(4) 对比D、E的结构简式以及M的分子式知,D中氨基上的H与醛基发生加成反应,生成,生成的羟基与氨基上H发生消去反应生成碳氮双键。(5) 原料有甲酸乙酯,与流程中C→D的原料相同,C中羰基会转化为羟基和醛基,所以要设法使中碳碳双键转化为羰基。碳碳双键可以先与HCl发生加成反应生成碳卤键,再水解生成羟基,再氧化可得羰基,得结构简式为,类比E→F,可将羟基转化为氯原子。