有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)與實(shí)施(解析版)(人教2019選擇性必修3)

第3章烴的衍生物3.5.3有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)與實(shí)施選擇題（共10小題）1．下面是逆合成分析法中的三個(gè)步驟：①對(duì)不同的合成路線進(jìn)行優(yōu)選；②由目標(biāo)分子逆推原料分子并設(shè)計(jì)合成路線：③觀察目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)。正確的順序?yàn)锳．①②③ B．③②①C．②③① D．②①③【答案】B【解析】逆合成分析法可表示為：目標(biāo)化合物→中間→基礎(chǔ)原料。故正確的順序?yàn)棰邰冖?，答案選B。2．由溴乙烷制下列流程途徑合理的是①加成反應(yīng)②取代反應(yīng)③消去反應(yīng)④氧化反應(yīng)⑤還原反應(yīng)A．②③①④② B．③①②④② C．③①②④⑤ D．②④⑤②②【答案】B【解析】要制取乙二酸乙二酯()，須先制備乙二酸和乙二醇，乙二酸可由乙二醇氧化而成；乙二醇可由乙烯與X2加成后再水解而得，乙烯可以由溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)得到，因此發(fā)生的反應(yīng)流程為：，發(fā)生的反應(yīng)依次為消去、加成、取代、氧化和酯化(取代)反應(yīng)，故選B。3．由于雙鍵上的氫原子很難發(fā)生取代反應(yīng)，故2-氯-1，3-丁二烯()不能通過(guò)1，3-丁二烯直接與氯氣反應(yīng)制得。2-氯-1，3-丁二烯的逆合成分析過(guò)程為：則有關(guān)說(shuō)法正確的是A．上述逆合成過(guò)程中②、④的反應(yīng)類型均為消去反應(yīng)B．上述逆合成過(guò)程中，③的反應(yīng)條件為NaOH的醇溶液、加熱C．上述五種物質(zhì)中只有一種物質(zhì)所有原子不可能都在同一平面內(nèi)D．上述逆合成途徑中有2種物質(zhì)有順反異構(gòu)【答案】D【解析】A.上述逆合成過(guò)程中②為消去反應(yīng)、④的反應(yīng)類型均為取代反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B.③的反應(yīng)條件為NaOH的水溶液，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)判斷，五種物質(zhì)所有原子都不可能在一個(gè)平面，故C錯(cuò)誤；D.在本題中這兩種物質(zhì)具有順反異構(gòu)，故D正確。4．MMA[]是合成有機(jī)玻璃的單體，下面是MMA的兩條合成路線。路線一：路線二：下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是A．路線一中的副產(chǎn)物對(duì)設(shè)備具有腐蝕性B．路線一中涉及的反應(yīng)全部為加成反應(yīng)C．路線二中原子利用率理論上為100%D．MMA與水在一定條件下能發(fā)生取代反應(yīng)【答案】B【解析】A．路線一中的副產(chǎn)物為NH4HSO4,其電離出的H+顯酸性，可腐蝕設(shè)備，故A正確；B．線路一中①為加成反應(yīng)，②中有碳碳雙鍵生成，為消去反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．原子利用率百分之百指反應(yīng)沒有副產(chǎn)物生成，所有原子均被利用。路線二無(wú)副產(chǎn)物生成，故C正確；D．MMA中含有酯基，可在酸性或堿性條件下水解，發(fā)生取代反應(yīng)，故D正確。本題選B。5．吡啶()是類似于苯的芳香化合物，2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治療矽肺病藥物的原料，可由如下路線合成。下列敘述正確的是（）A．Epy屬于芳香族化合物 B．Vpy中所有原子可能共平面C．Mpy和Vpy是同系物 D．此合成路線符合綠色化學(xué)要求【答案】B【解析】A．含有苯環(huán)的化合物屬于芳香族化合物，因Epy中不含苯環(huán)，所以不屬于芳香族化合物，A錯(cuò)誤；B．由VPy分子結(jié)構(gòu)可知，該分子中含有平面結(jié)構(gòu)和碳碳雙鍵平面結(jié)構(gòu)，環(huán)與側(cè)鏈由碳碳單鍵相連，由于碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，這兩個(gè)平面可能重合，所以VPy分子中所有原子可能共平面，B正確；C．根據(jù)結(jié)構(gòu)可以看出，Mpy為，而Vpy中除了含結(jié)構(gòu)以外，還有碳碳雙鍵，不飽和度和結(jié)構(gòu)不同，組成上相差的也不是n個(gè)-CH2-，則兩者不互為同系物，C錯(cuò)誤；D．綠色化學(xué)要求目標(biāo)產(chǎn)物對(duì)原子的利用率達(dá)到100%，反應(yīng)①甲醛中碳氧雙鍵斷裂，氧原子接氫原子，碳原子與甲基碳原子結(jié)合，屬于加成反應(yīng)，符合綠色化學(xué)要求，但反應(yīng)②屬于醇的消去反應(yīng)，反應(yīng)物的原子利用率達(dá)不到100%，所以該合成路線不符合綠色化學(xué)要求，D錯(cuò)誤；故選B。6．我國(guó)自主研發(fā)對(duì)二甲苯的綠色合成路線示意圖如下：

下列說(shuō)法正確的是（）A．過(guò)程ⅰ發(fā)生了取代反應(yīng)B．中間產(chǎn)物M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C．利用相同原料、相同原理也能合成鄰二甲苯D．該合成路線理論上碳原子的利用率為100%【答案】D【解析】A．異戊二烯與丙烯醛共同發(fā)生加成反應(yīng)，生成4-甲基-3-環(huán)己烯甲醛，不是取代反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．通過(guò)M的球棍模型可以看出六元環(huán)上甲基的鄰位有一個(gè)雙鍵，所以M為4-甲基-3-環(huán)己烯甲醛，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)合成路線，可以合成對(duì)二甲苯和間二甲苯，不能合成鄰二甲苯，C錯(cuò)誤；D．該合成路線包含2步，第一步為加成，第二步為脫水，2步的碳原子利用率均為100%，D正確；故選D。7．以乙醇為原料，合成乙二酸乙二酯)所經(jīng)歷的反應(yīng)的正確順序是()①氧化②消去③加成④酯化⑤水解⑥加聚A．①⑤②③④ B．①②③⑤④C．②③⑤①④ D．②③⑤①⑥·【答案】C【解析】試題分析：由乙醇經(jīng)消去反應(yīng)得乙烯；與溴加成得到鹵代烴；經(jīng)水解反應(yīng)得到二元醇；經(jīng)氧化反應(yīng)得到二元酸；通過(guò)酯化反應(yīng)得到產(chǎn)物。8．甲基丙烯酸甲酯是合成有機(jī)玻璃的重要原料，新舊合成方法如下：舊合成方法：（CH3）2C=O+HCN（CH3）2C（OH）CN（CH3）2C（OH）CN+CH3OH+H2SO4CH2=C（CH3）COOCH3+NH4HSO4新合成方法：CH3C≡CH+CO+CH3OHCH2=C（CH3）COOCH3下列敘述中，正確的是A．甲基丙烯酸甲酯屬于高分子B．新合成方法的原料無(wú)爆炸危險(xiǎn)C．新合成方法的原料利用率高D．新合成方法的原料都是無(wú)毒物質(zhì)【答案】C【解析】A、相對(duì)分子質(zhì)量在10000以上的有機(jī)物屬于有機(jī)高分子，甲基丙烯酸甲酯不屬于高分子化合物，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、新合成方法的原料均為可燃物，有爆炸危險(xiǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、新合成方法的反應(yīng)屬于加成反應(yīng)，原子利用率達(dá)到100%，故原料利用率高，選項(xiàng)C正確；D、新合成方法的原料中一氧化碳、甲醇均是有毒物質(zhì)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選C。9．環(huán)己醇()的傳統(tǒng)合成(方法1)和改良合成(方法2)方法如下：方法1：+副產(chǎn)物方法2：下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．方法2的反應(yīng)類型均為加成反應(yīng)B．環(huán)己醇六元環(huán)上的一氯代物有3種C．方法2較方法1的原子經(jīng)濟(jì)性更高D．乙醇與環(huán)己醇并不互為同系物【答案】B【解析】A．由題干信息可知，方法2的反應(yīng)類型均為加成反應(yīng)，A正確；B．環(huán)己醇六元環(huán)上的一氯代物有如圖所示的4種，B錯(cuò)誤；C．由題干信息可知，方法1會(huì)生成副產(chǎn)物，而方法2不會(huì)，故方法2較方法1的原子經(jīng)濟(jì)性更高，C正確；D．同系物是指結(jié)構(gòu)相似，組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)，故乙醇與環(huán)己醇的結(jié)構(gòu)不相似，故并不互為同系物，D正確；故答案為：B。10．BHT是一種常用的食品抗氧化劑，從出發(fā)合成BHT的方法有如下兩種。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．從綠色化學(xué)角度分析方法一優(yōu)于方法二B．推測(cè)BHT在水中的溶解度小于苯酚C．BHT與都能使酸性KMnO4褪色D．方法一的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)，方法二的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)【答案】D【解析】A.從綠色化學(xué)角度分析，方法一為加成反應(yīng)，原子利用率為100%，優(yōu)于方法二的取代反應(yīng)，A正確；B.BHT與苯酚互為同系物，BHT中含有的碳原子數(shù)目比苯酚多，推測(cè)其在水中的溶解度小于苯酚，B正確；C.BHT與都含有酚羥基且苯環(huán)上連有甲基，都能使酸性KMnO4褪色，C正確；D.方法一的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)，方法二的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)，D錯(cuò)誤；答案為B。二、填空題11．哈佛大學(xué)教授EliasJamesCorey因提出“逆合成分析原理”，將有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)技巧藝術(shù)的變成了嚴(yán)格的思維邏輯科學(xué)而獲得1990年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。逆合成分析法可示意如下：下圖是某同學(xué)運(yùn)用逆合成分析法分析合成二乙酸－1，4－環(huán)己二醇酯的中間體和基礎(chǔ)原料的示意圖，請(qǐng)回答有關(guān)問題：（1）基礎(chǔ)原料A的電子式為___。由A到A1，最少經(jīng)過(guò)___步反應(yīng)。（2）寫出下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化時(shí)的反應(yīng)條件和反應(yīng)類型：①B→B7。反應(yīng)條件：___，反應(yīng)類型___；②B7→B6。反應(yīng)條件：___，反應(yīng)類型___。（3）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，注明反應(yīng)條件：①B5→B4：___；②B3→B2：___?！敬鸢浮浚?）2（2）光照取代強(qiáng)堿的醇溶液消去（3）【解析】試題分析：（1）基礎(chǔ)原料A為乙烯，乙烯的電子式為。由A到A1，最少經(jīng)過(guò)乙烯氧化成乙醛，乙醛氧化成乙酸兩步反應(yīng)。（2）①B→B7。反應(yīng)條件是光照，反應(yīng)類型是取代反應(yīng)；②B7→B6。反應(yīng)條件是強(qiáng)堿的醇溶液，反應(yīng)類型是消去反應(yīng)。（3）反應(yīng)的化學(xué)方程式為①B5→B4：①②12．以常見有機(jī)物A為原料，合成抗炎癥藥物的中間體H，其過(guò)程如圖：已知：Ⅰ.Ⅱ.(具有較強(qiáng)的還原性)III.苯環(huán)上有烷基時(shí)，新引入的取代基連在苯環(huán)上烷基的鄰對(duì)位；苯環(huán)上有羧基時(shí)，新引入的取代基連在苯環(huán)上羧基的間位?；卮鹣铝袉栴}：(1)A中所含官能團(tuán)的名稱為_______。(2)C的化學(xué)名稱為_______。(3)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。(4)反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型為_______。(5)E與足量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(6)符合下列條件的D的同分異構(gòu)體有_______種，a.屬于芳香族化合物，且含有兩個(gè)甲基b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)c.與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)其中核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積之比為6：2：1：1的是_______。(7)反應(yīng)②的作用是_______，合成中不能將④的反應(yīng)過(guò)程置于反應(yīng)③之前進(jìn)行，是由于_______。【答案】（1）羧基（2）鄰甲基苯酚(2-甲基苯酚)（3）（4）還原反應(yīng)（5）+3NaOHCH3COONa+2H2O+（6）16（7）保護(hù)酚羥基，以防被氧化H中的氨基處于羧基的間位，若在反應(yīng)③前引入硝基，則處于甲基(后氧化為羧基)的鄰對(duì)位【解析】(1)A為乙酸CH3COOH，則A中所含官能團(tuán)的名稱為羧基；(2)C為，化學(xué)名稱為鄰甲基苯酚(2-甲基苯酚)；(3)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；(4)反應(yīng)⑤為發(fā)生還原反應(yīng)生成H；(5)E為，與足量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為+3NaOHCH3COONa+2H2O+；(6)D為，符合下列條件的D的同分異構(gòu)體，a.屬于芳香族化合物，且含有兩個(gè)甲基，說(shuō)明含有苯環(huán)和2個(gè)-CH3；b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明含有-CHO；c.與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明含有酚羥基，則苯環(huán)上有四個(gè)取代基：2個(gè)-CH3、1個(gè)-CHO、1個(gè)-OH；①若為，苯環(huán)上H原子被-OH、-CHO取代，則當(dāng)-OH在中1號(hào)位置，-CHO有3種位置，當(dāng)-OH在中2號(hào)位置，-CHO有3種位置，故有6種同分異構(gòu)體；②若為，苯環(huán)上H原子被-OH、-CHO取代，則當(dāng)-OH在中1號(hào)位置，-CHO有2種位置，當(dāng)-OH在中2號(hào)位置，-CHO有2種位置，當(dāng)-OH在中3號(hào)位置，-CHO有3種位置，故有7種同分異構(gòu)體；③若為，