第70练 卤代烃、醇在有机合成中的应用
一、 单项选择题
1. 以氯乙烷为原料制取乙二醛(OHC—CHO)的过程中,下列方案中最合理的是( )
①与NaOH的水溶液共热 ②与NaOH的醇溶液共热
③在光照条件下与氯气发生取代反应
④在催化剂存在情况下与氯气加成
⑤在Cu或Ag存在的情况下与氧气共热
A. ②④①⑤ B. ③②④①
C. ①③④② D. ②③①⑤
2. 乙酸苯乙酯可作为茉莉、白兰、月下香等香精的调和香料,可用乙醇、甲苯为原料进行人工合成,合成线路如图所示。下列说法错误的是( )
A. A分子中一定有4个原子处于同一平面上
B. 发生反应③时,C的投入量一定,若加入过量的B,可提高CH3COOCH2的产率
C. C的芳香族化合物类同分异构体的数目为3种
D. 合成线路中共涉及2种有机反应类型
二、 非选择题
3. (2024·常州高三下模拟预测)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,可通过以下方法合成:
(1)B分子中的含氧官能团为______________(填名称)。
(2)反应①中加入的试剂X的分子式为C8H8O2,X的结构简式为________________。
(3)E分子中碳原子采取轨道杂化的类型及相应的数目之比为____________________。
(4)在上述五步反应中,属于取代反应的是____________(填序号)。
(5)B的一种同分异构体满足下列条件:
Ⅰ. 能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
Ⅱ. 分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环。
写出该同分异构体的结构简式:__________________。
(6)根据已有知识并结合相关信息,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)。
4. (2024·淮安高三上开学考)化合物H是治疗肠类痢疾的常用喹诺酮类抗菌药。其中一种合成路线如下:
ClClA ClClNO2B ClFNO2C ClFNH2D
已知:
①
②NH2NH2
(1)化合物B在水中溶解性比化合物D的__________(选填“大”、“小”、“无差别”)
(2)已知EMME的结构为,D与EMME发生取代反应生成E和小分子X,X的结构简式为__________。
(3)H的分子式为C4H10N2,G→I的反应类型为____________。
(4)设计以和CH3CH2CH2OH为原料,制备的合成路线(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)。
5. 化合物G是一种重要的有机产品,其合成路线如图:
(1)E→F的反应还需的反应物和反应条件为________________。
(2)B的结构简式是______________。
(3)D+F→G过程中,第一步为__________反应(填“反应类型”),第二步为酸性条件下的水解反应。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式是__________________________________。
①分子中有4种不同化学环境的氢;
②能发生银镜反应和水解反应,且1 mol该物质最多能与2 mol NaOH反应。
(5)写出以和CH3CHO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)。
第70练 卤代烃、醇在有机合成中的应用
1. A 解析:采取逆向分析可知,乙二醛→乙二醇→1,2 二氯乙烷→乙烯→氯乙烷,其步骤为:②氯乙烷与NaOH的醇溶液共热发生消去反应生成乙烯;④乙烯在催化剂存在情况下与氯气加成得到1,2 二氯乙烷;①1,2 二氯乙烷与NaOH的水溶液共热得到乙二醇;⑤乙二醇在Cu或Ag存在的情况下与氧气共热氧化为乙二醛;即步骤为②④①⑤。故选A。
2. C 解析:由题给信息推知,A为CH3CHO,B为CH3COOH,C为CH2OH。CH3CHO分子中碳氧双键及与其直接连接的原子共平面,CH3CHO分子中一定有4个原子共平面,A正确;反应③是可逆反应,C的投入量一定,增大反应物B(乙酸)的用量,有利于平衡正向进行,可以提高有机物C的平衡转化率,提高CH3COOCH2的产率,B正确;C为CH2OH,其芳香族化合物类同分异构体的结构简式为O—CH3、CH3OH、OHCH3、HOCH3,共有4种,C错误;合成线路中共涉及2种有机反应类型:氧化反应、取代反应,D正确。
3. (1)醚键、酮羰基
(2) (3)sp∶sp2∶sp3=1∶12∶2
(4)①③④ (5)
(6)
解析:A与试剂X反应生成B,根据A和B的结构简式可知,试剂X为,B与NaBH4反应被还原生成C,C与PBr3发生取代反应生成D,D与NaCN发生取代反应生成E,E最后在酸性条件下发生水解反应生成非诺洛芬。
(1)根据B的结构简式可知,其中的含氧官能团名称为醚键、酮羰基。
(2)根据分析可知,试剂X的结构简式为。
(3)E分子中苯环上的12个碳原子为sp2杂化,—CH和—CH3中的两个碳为sp3杂化,—CN中的C与N形成三键,为sp杂化,因此杂化类型及相应的数目之比为sp∶sp2∶sp3=1∶12∶2。
(4)上述流程中①A中—Br被3取代,③中羟基被—Br取代,④中—Br被—CN取代,属于取代反应的为①③④。
(5)B的同分异构体能发生银镜反应,说明含有醛基,其水解产物之一能与氯化铁发生显色反应,说明水解产物含有酚羟基,分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环,该同分异构体含有两个苯环且含有甲酸形成的酯基,水解产物有酚羟基,则一定含有这一结构,剩下的部分除了一个苯环还有一个甲基,要满足只有6种不同化学环境的氢,则该物质结构要对称,满足条件的同分异构体为。
(6)
4. (1)小 (2)C2H5OH
(3)取代反应
(4)
解析:A是邻二氯苯ClCl,A与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生B,B与KF、DMSO条件下发生—Cl的取代反应产生C,C在Fe、HCl作用下发生还原反应,—NO2被还原为—NH2产生D,然后D与EMME发生取代反应生成E和2个分子的C2H5OH,E与C2H5Br发生取代反应产生F,F与NaOH发生酯的水解反应,然后酸化产生G,根据G与I分子结构的不同,可知H是,G与H发生取代反应产生H和HCl。
(1)—NO2、—Cl、—F是憎水基,而—NH2是亲水基,根据B、D结构可知,化合物D含有亲水基—NH2,因此其比化合物B更易溶于水,故化合物B在水中溶解性比化合物D的小;
(2)根据上述分析可知X是乙醇,结构简式是C2H5OH;
(3)H是,G、H发生取代反应产生I和HCl,G→I的反应类型为取代反应;
(4)CH3与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生O2NCH3,然后与酸性KMnO4溶液发生氧化反应产生O2NCOOH,该物质与Fe、HCl发生还原反应产生H2NCOOH;CH3CH2CH2OH与O2在Cu催化下加热发生氧化反应产生CH3CH2CHO,CH3CH2CHO与2个分子H2NCOOH在HCl存在条件下发生反应产生目标产物。故以甲苯与丙醇为原料合成的合成路线为:
5. (1)O2,Cu(或Ag),加热
(2)(3)加成
(4)
(5)
解析:(1)E(CH3CH2CH2OH)发生催化氧化,生成F(CH3CH2CHO)等,则反应还需的反应物和反应条件为O2,Cu(或Ag),加热。
(2)由分析可知,B的结构简式是。
(3)过程中,第一步为醛与格林试剂的加成反应,第二步为酸性条件下的水解反应。
(4
(5)
。