高中化學(xué)選擇性必修三 3.5.2 有機(jī)合成官能團(tuán)的保護(hù)

1、20202021學(xué)年人教版（2019）選擇性必修三章節(jié)自我強(qiáng)化訓(xùn)練3.5.2 有機(jī)合成官能團(tuán)的保護(hù)1.2020年2月，國家衛(wèi)生健康委辦公廳、國家中醫(yī)藥管理局辦公室聯(lián)合發(fā)出關(guān)于印發(fā)新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第六版）的通知。此次診療方案抗病毒治療中增加了磷酸氯喹和阿比多爾兩個(gè)藥物。其中阿比多爾中間體I的合成路線如下：（1）A的結(jié)構(gòu)簡式是 _。描述檢驗(yàn) A的方法及現(xiàn)象_。（2）I中含氧官能團(tuán)名稱是_。（3）、的反應(yīng)類型分別是 _ 、 _ 。（4）的化學(xué)方程式為 _。（5）D的同分異構(gòu)體中，滿足下列條件的有_種。a. 含有苯環(huán) b.含有其中核磁共振氫譜為3組峰，且峰面積之比為126的為_(任寫一種

2、結(jié)構(gòu)簡式)。（6）已知：當(dāng)苯環(huán)有RCOO、烴基時(shí)，新導(dǎo)入的基團(tuán)進(jìn)入原有基團(tuán)的鄰位或?qū)ξ唬辉谢鶊F(tuán)為COOH時(shí)，新導(dǎo)入的基團(tuán)進(jìn)入原有基團(tuán)的鄰位。苯酚、苯胺（）易氧化。設(shè)計(jì)以為原料制備的合成路線 _（無機(jī)試劑任用）。2.達(dá)蘆那韋是抗擊新型冠狀病毒的潛在用藥，安普那韋與達(dá)蘆那韋一樣都是蛋白酶抑制劑。安普那韋的一種合成路線（部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物已省略）如下：請回答下列問題：（1）A中官能團(tuán)的名稱為_；的反應(yīng)類型為_。（2）物質(zhì)D的結(jié)構(gòu)簡式為_；反應(yīng)的另一種產(chǎn)物的化學(xué)式為_。（3）反應(yīng)與氯代乙醇法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的原理類似，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。（4）有多種同分異構(gòu)體，寫出滿足下列條件的所有同分異構(gòu)體的

3、結(jié)構(gòu)簡式_。分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)；屬于酯類；核磁共振氫譜有3組峰，且峰面積之比為322。（5）參照上述流程用最少的步驟寫出以、為原料制備某藥物中間體的合成路線_。（其他試劑任選）3.麻黃素是中樞神經(jīng)興奮劑，其合成路線如下圖所示。（1）F中的含氧官能團(tuán)名稱為 _ 和_。（2）E的結(jié)構(gòu)簡式為 _。（3）寫出B-C的反應(yīng)類型：_ 。（4）請寫出同時(shí)滿足下列條件的F的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_。 能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；水解產(chǎn)物能與FeCl3顯色：核磁共振氫譜顯示有四組峰。（5）請寫出以乙醇為原料制備強(qiáng)吸水性樹脂 的合成路線流程圖（可選擇題干中相關(guān)試劑，無機(jī)試劑任選，合成路線流程圖示例見本題題干）。4.根據(jù)下面

4、的反應(yīng)路線及所給信息填空:（1）. 反應(yīng)的類型是_,反應(yīng)的類型是_。（2）.C的結(jié)構(gòu)簡式是_,D的結(jié)構(gòu)簡式是_。（3）.寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。（4）.反應(yīng)中,除生成-溴代肉桂醛的同時(shí),是否還有可能生成其他有機(jī)物?若有,請寫出其結(jié)構(gòu)簡式:_;_。5.氟他胺G是一種可用于治療腫瘤的藥物。實(shí)驗(yàn)室由芳香烴A制備G的合成路線如圖:請回答下列問題:（1）.A的化學(xué)名稱為_;C中官能團(tuán)的名稱是_。（2）.的反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件分別是_,該反應(yīng)類型是_。（3）.已知吡啶是一種有機(jī)堿,在反應(yīng)中的作用是_（4）.反應(yīng)的化學(xué)方程式為_（5）.G的相對分子質(zhì)量為_。（6）.T(C7H7NO2)是E在堿性條件下的水解

5、產(chǎn)物,同時(shí)符合下列條件的T的同分異構(gòu)體有_種。其中核磁共振氫譜上有4組峰且峰面積比為1:2:2:2的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為_。一NH2直接連在苯環(huán)上;能與新制氫氧化銅懸濁液共熱產(chǎn)生紅色固體。（7）.參照上述合成路線,以和為原料,經(jīng)三步合成某化工產(chǎn)品的路線為(其他無機(jī)試劑任選)_。6.葉酸是維生素B族之一,可以由下列甲、乙、丙三種物質(zhì)合成。（1）.甲中顯酸性的官能團(tuán)是_(填名稱)。（2）.下列關(guān)于乙的說法正確的是()A.分子中碳原子與氮原子的個(gè)數(shù)比是7:5B.屬于芳香族化合物C.既能與鹽酸又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)D.屬于苯酚的同系物（3）.丁是丙的同分異構(gòu)體,且滿足下列兩個(gè)條件,丁的結(jié)構(gòu)簡式為_。a.含

6、有 b.在稀硫酸中水解有乙酸生成（4）.甲可以通過下列路線合成(分離方法和其他產(chǎn)物已經(jīng)略去):步驟的反應(yīng)類型是_。步驟和在合成甲過程中的目的是_。步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。7.根據(jù)下面轉(zhuǎn)化關(guān)系作答:已知:RCN在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng):RCNRCOONa;RBrRCNA在堿性條件下水解可生成2-丁烯酸鹽和1,2-丙二醇化合物E能使溴水褪色,其核磁共振氫譜有4個(gè)峰,峰面積之比是3:1:1:1化合物H在濃硫酸作用下,能分別與C2H5OH和CH3COOH反應(yīng);在濃硫酸存在下,能生成1種分子式為C4H6O2的四元環(huán)狀化合物回答下列問題:（1）.請寫出A、H的結(jié)構(gòu)簡式:_、_（2）.寫出A中所含官能團(tuán)的

7、名稱:_（3）.請寫出EF的反應(yīng)方程式:_,FG的反應(yīng)類型為_（4）.請寫出生成高聚物I的化學(xué)方程式:_（5）.化合物H(C4H8O3)有多種同分異構(gòu)體。其中屬于多羥基醛且分子中只有一個(gè)手性碳原子的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為_8.艾司洛爾(I )是預(yù)防和治療手術(shù)期心動過速的一種藥物，某合成路線如下：回答下列問題：(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_，D的化學(xué)名稱為_。(2)GH的反應(yīng)類型為_，H中所含官能團(tuán)的名稱為_。(3)CD中步驟的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。(4)已知：1mol D和1mol 丙二酸在吡啶、苯胺中反應(yīng)生成1mol E、1mol H2O和1mol CO2，且E能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，則E的結(jié)構(gòu)簡式為

8、_。(5)X是F的同分異構(gòu)體，寫出滿足下列條件的X的結(jié)構(gòu)簡式_。與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)核磁共振氫譜有四組峰且峰面積之比為6:2:1:1(6)參照上述合成路線，設(shè)計(jì)以和為主要原料制備的合成路線。9.阿托酸乙酯可用于輔助胃腸道痙攣及潰瘍。阿托酸乙酯的一種合成路線如下圖所示:請回答下列問題:（1）.A的命名_E的分子式為_F的結(jié)構(gòu)簡式_的反應(yīng)類型_（2）.在反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)的有_（3）.反應(yīng)的方程式_（4）.有關(guān)阿托酸乙酯的說法正確的是( )A.能使高錳酸鉀褪色,不能使溴水褪色B.1mol阿托酸乙酯最多能與4mol H2加成C.能發(fā)生加成、加聚、氧化、水解等反

9、應(yīng)D.分子式為C11H13O2（5）.D的同分異構(gòu)體有多種,符合含有苯環(huán)且能與碳酸氫鈉反應(yīng)放出氣體的同分異構(gòu)體有_種(不包含D)參考答案1.答案：（1） ； 取適量苯酚溶液于小試管中，滴加過量濃溴水，出現(xiàn)白色沉淀；或取適量苯酚溶液于小試管中，滴加溶液，溶液變紫色 （2）酯基 （3）還原反應(yīng)；取代反應(yīng)（4） （5）14；或（6）解析：2.答案：（1）氨基、羥基、氯原子；取代反應(yīng)（2）；HCl（3）（4）（5）解析： （1）A中官能團(tuán)有氨基、羥基、氯原子。反應(yīng)為取代反應(yīng)。（2）根據(jù)C、E的結(jié)構(gòu)簡式和D的分子式可知，D的結(jié)構(gòu)簡式為；反應(yīng)是取代反應(yīng)，則另一種產(chǎn)物是HCl。（3）人教版必修2 P102給

10、出了以乙烯為原料，利用氯代乙醇法制環(huán)氧乙烷的原理，它包括兩步反應(yīng)：；。類比以上反應(yīng)可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（4）的同分異構(gòu)體滿足分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)；屬于酯類；核磁共振氫譜有3組峰，且峰面積之比為322，又由的分子式可知，其同分異構(gòu)體的分子中總共有7個(gè)氫原子，說明一定有甲基，苯環(huán)上有兩個(gè)基團(tuán)且處于對位，所以符合條件的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式是。3.答案：（1）羥基 羰基 （2） （3）取代反應(yīng)（4） 或（5） 解析： 4.答案：（1）.取代反應(yīng); 加成反應(yīng); （2）.;（3）.（4）.;解析：5.答案：（1）.甲苯; 氟原子; （2）.濃硝酸和濃硫酸、加熱; 取代反應(yīng); （3）.吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫,提高

11、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率; （4）.（5）.276; （6）.13; （7）解析：（1）.A的結(jié)構(gòu)簡式為,A的化學(xué)名稱為甲苯,C為三氟甲苯,含有的官能團(tuán)為氟原子。（2）.為三氟甲苯的硝化反應(yīng),在濃硫酸作用下,加熱,三氟甲苯與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)。（3）.與反應(yīng)生成和HCl,吡啶的作用是吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫,提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。（5）.根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡式可知,G的分子式為C11H11F3N2O3,相對分子質(zhì)量為276。（6）.T(C7H7NO2)的同分異構(gòu)體滿足下列條件:-NH2直接連在苯環(huán)上;能與新制氫氧化銅懸濁液共熱產(chǎn)生紅色固體,說明含有醛基或甲酸酯基。符合條件的T的同分異構(gòu)體分兩類,一類是苯環(huán)上有2個(gè)取代基:-

12、NH2和HCOO-,共3種結(jié)構(gòu);另一類是苯環(huán)上有3個(gè)取代基:-OH、-CHO和-NH2,共有10種結(jié)構(gòu),兩類共有13種滿足條件的同分異構(gòu)體;其中,-NH2、HCOO-位于苯環(huán)的對位時(shí),該有機(jī)物的核磁共振氫譜有4組峰,峰面積比為1:2:2:2,該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為。6.答案：（1）.羧基; （2）.AC; （3）.（4）.取代反應(yīng);保護(hù)氨基;解析：（1）.羧基顯酸性,氨基顯堿性;（2）.分子中存在7個(gè)C原子5個(gè)N原子,a正確;該物質(zhì)沒有苯環(huán)的結(jié)構(gòu),故不屬于芳香族化合物,b錯(cuò)誤;有-NH2可以與鹽酸反應(yīng),有-Cl原子可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng),c正確;沒有苯環(huán)沒有酚羥基,故不屬于苯酚的同系物,d錯(cuò)誤;

13、（3）.在稀硫酸中水解生成乙酸,故一定為乙酸某酯,故其結(jié)構(gòu)簡式為;（4）.根據(jù)前后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式可知發(fā)生了取代反應(yīng);步驟和在合成甲過程中的目的是為了把-NH2暫時(shí)保護(hù)起來,防止在步驟中反應(yīng);步驟是肽鍵發(fā)生水解,重新生成-NH2。7.答案：（1）.CH3CH=CHCOOCH(CH3)CH2Br CH3CH(OH)CH2COOH（2）.碳碳雙鍵、醛基、溴原子; （3）.CH3CH=CHCOOH+CH3OHCH3CH=CHCOOCH3+H2O; 加聚反應(yīng)（4）.nCH3CH(OH)CH2COOH+(n-1)H2O（5）.、解析：（1）.A的分子式C7H11O2Br,結(jié)合已知信息及轉(zhuǎn)化關(guān)系,可推知A的

14、結(jié)構(gòu)簡式為,則B為,C為CH3CH=CHCOONa,E為CH3CH=CHCOOH,F為,D為（3）.EF為酯化反應(yīng),FG為加聚反應(yīng)（4）.H發(fā)生縮聚反應(yīng)生成I（5）.符合條件的同分異構(gòu)體的一個(gè)分子中應(yīng)含有兩個(gè)-OH和一個(gè)-CHO;現(xiàn)將2個(gè)-OH連在C-C-C上,可以有兩種連法:,再將-CHO連在上有三種結(jié)構(gòu),a:;連在上有兩種結(jié)構(gòu),d:,其中a、b、d中只有一個(gè)手性碳原子,c中兩個(gè)手性碳原子,e中無手性碳原子8.答案：（1）；對羥基苯甲醛（2）取代反應(yīng)；酯基和醚鍵 （3） （4） （5） （6） 解析：（1）根據(jù)A的化學(xué)式C7H8O，由C逆推得出A的結(jié)構(gòu)簡式為，B為，根據(jù)CD發(fā)生的兩步反應(yīng)推出

15、D為，1mol D和1mol 丙二酸在吡啶、苯胺中反應(yīng)生成1mol E、1mol H2O和1mol CO2，且E 能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，結(jié)合E的分子式，E為，E和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成F為，F(xiàn)和CH3OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成G為。根據(jù)A的化學(xué)式C7H8O，由C逆推得出A的結(jié)構(gòu)簡式為，根據(jù)CD發(fā)生的兩步反應(yīng)+4NaOH+2NaCl+CH3COONa+2H2O，在H+條件下，轉(zhuǎn)化為D，D的化學(xué)名稱為對羥基苯甲醛，故答案為：；對羥基苯甲醛。（2）G為， G中酚羥基上的氫原子被所取代從而得到H，故GH的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)，根據(jù)H 的結(jié)構(gòu)簡式可知，所含官能團(tuán)的名稱為酯基和醚鍵，故答案為：取代反應(yīng)；酯基和醚鍵。（3）CD中步驟的化學(xué)反應(yīng)方程式為（4）1mol D（）和1mol丙二酸（HOOC-CH2-COOH）在吡啶、苯胺中反應(yīng)生成1mol E、1mol H2O和1mol CO2，且E 能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，可知E中含碳碳雙鍵，E的化學(xué)式為C9H8O3， E為，故答案為：