2024春新教材高中化学第3章烃的衍生物第5节第2课时有机合成路线的设计与实施课时作业新人教版选择性必修3

第三章第五节第2课时对点训练题组一有机合成路线的设计1．A、B、C都是有机化合物，具有如下的转化关系：Aeq\o(,\s\up7(去氢),\s\do5(加氢))Beq\o(→,\s\up7(催化氧化))C，A的相对分子质量比B大2，C的相对分子质量比B大16，C能与A反应生成酯(C4H8O2)，以下说法正确的是(C)A．A是乙炔，B是乙醇 B．A是乙烯，B是乙炔C．A是乙醇，B是乙醛 D．A是环己烷，B是苯解析：由题给信息可知，A为醇，B为醛，C为酸，且三者碳原子数相同，碳链结构相同，又知C能与A反应生成酯(C4H8O2)，可知A为乙醇，B为乙醛，C为乙酸。2．某有机化合物甲经多步氧化得乙(分子式为C2H3O2Cl)，而甲经水解可得丙，1mol丙和2mol乙反应得一种含氯的酯(C6H8O4Cl2)。由此推断甲的结构简式为(A)A．ClCH2CH2OH B．HCOOCH2ClC．ClCH2CHO D．HOCH2CH2OH解析：运用逆向分析法：由1mol丙和2mol乙反应得一种含氯的酯(C6H8O4Cl2)可知，丙为二元醇，乙为一元酸。丙由甲水解而来，则甲本身含有一个羟基，也与甲经氧化得乙相吻合；又因乙中含有两个碳原子，故甲为ClCH2CH2OH。题组二有机合成路线的选择3．以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案最合理的是(D)A．CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\do5(△))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸，170℃))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2Breq\o(→,\s\up7(水解))乙二醇B．CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2Breq\o(→,\s\up7(水解))乙二醇C．CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH醇溶液),\s\do5(△))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(HBr))CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2Breq\o(→,\s\up7(水解))乙二醇D．CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH醇溶液),\s\do5(△))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2Breq\o(→,\s\up7(水解))乙二醇解析：题干中强调的是最合理的方案，A项与D项相比，步骤多一步，且在乙醇发生消去反应时，容易发生分子间脱水、氧化反应等副反应；B项步骤最少，但取代反应不会停留在“CH2BrCH2Br”阶段，副产物多，分离困难，浪费原料；C项比D项多一步取代反应，显然不合理；D项相对步骤少，操作简单，副产物少，较合理。4．从溴乙烷制取1,2-二溴乙烷，下列转化方案中最好的是(D)A．CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\do5(△))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2BrB．CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2BrC．CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH的乙醇溶液))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(HBr))CH2BrCH3eq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2BrD．CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH的乙醇溶液))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2Br解析：A项，为得到目标产物需发生三步转化，较复杂，消耗的试剂多，且反应需要加热，故不符合题意；B项，发生取代反应生成的产物较多，引入杂质，且反应不易控制，故不符合题意；C项，为得到目标产物需发生三步转化，较复杂，且最后一步转化为取代反应，产物不纯，故不符合题意；D项，发生消去反应、加成反应两步转化，节约原料、转化率高、操作简单、产物纯净，故D符合题意。5．某同学设计了下列合成路线，你认为不可行的是(B)A．用乙烯合成乙酸：H2C=CH2eq\o(→,\s\up7(水、催化剂),\s\do5(△))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2/Cu),\s\do5(△))CH3CHOeq\o(→,\s\up7(O2/催化剂))CH3COOHB．用氯苯合成环己烯：eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(催化剂))C．用乙烯合成乙二醇：H2C=CH2eq\o(→,\s\up7(Cl2/催化剂))ClCH2CH2Cleq\o(→,\s\up7(NaOH/水),\s\do5(加热))HOCH2CH2OHD．用甲苯合成苯甲醇：eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(光))解析：乙烯与水发生加成反应生成乙醇，乙醇催化氧化生成乙醛，乙醛氧化生成乙酸，故A可行；苯环可与氢气发生加成反应，氯代烃在NaOH的乙醇溶液中可发生消去反应，反应条件不是浓硫酸加热，故B不可行；乙烯与氯单质发生加成反应生成1,2-二氯乙烷，1,2-二氯乙烷在氢氧化钠溶液中加热水解生成乙二醇，可实现转化，故C可行；光照条件下甲基上H被Cl取代，在NaOH水溶液中可发生水解反应生成，可实现转化，故D可行。综合强化6．由E(H3CCH2CHO)转化为对甲基苯乙炔(H3CC≡CH)的一条合成路线如下：Eeq\o(→,\s\up7(①))Feq\o(→,\s\up7(②))Geq\o(→,\s\up7(③))Heq\o(→,\s\up7(④))H3CC≡CHCH(G为相对分子质量为118的烃)下列说法不正确的是(B)A．G的结构简式：H3CCH=CH2B．第④步的反应条件是NaOH的水溶液，加热C．第②步的反应类型是消去反应D．E能发生银镜反应解析：根据E和对甲基苯乙炔的结构简式可知，由E合成对甲基苯乙炔的过程实际上就是由—CH2CHO转化成—CH=CH2，最终转化成—C≡CH的过程。具体合成路线为第④步的反应条件应是NaOH的醇溶液，加热，B项错误；第②步的反应类型是消去反应，C项正确；E结构中含有醛基，能发生银镜反应，D项正确。7．化合物M是合成抗菌药物的一种中间体。实验室由芳香烃A制备M的一种合成路线如图所示。请回答下列问题：(1)A的结构简式为。B的化学名称为_邻甲基苯甲醛(或2-甲基苯甲醛)__。(2)C→D所用试剂和反应条件为_Cl2、光照__。(3)D→E的反应类型为_酯化反应(或取代反应)__；M中所含官能团的名称为_碳碘键、酯基__。(4)F→G的第一步反应的化学方程式为＋CH3OH。(5)Q是F的同分异构体，同时满足下列条件的Q的结构有_24__种(不考虑立体异构)。①能与FeCl3溶液发生显色反应；②1molQ最多消耗2molNaOH；③含有碳碳三键，苯环上连有3个取代基。其中核磁共振氢谱中有5组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1的结构简式为(任写一种)。(6)参照上述合成路线和信息，以苯为原料(无机试剂任选)，设计制备苯甲酸苯甲酯的合成路线。。解析：A为芳香烃，与CO在AlCl3、HCl作催化剂的条件下反应生成，则A为，中醛基先与银氨溶液在加热条件下反应，再与酸反应生成C()，C再发生取代反应生成与甲醇在浓硫酸并加热条件下发生酯化反应生成E()，与HCHO在一定条件下反应生成，在NaOH溶液存在的条件下发生水解反应再酸化生成G()，G与I2在一定条件下反应生成M。的同分异构体Q满足：①能与FeCl3溶液发生显色反应，说明结构中含有酚羟基，②1molQ最多消耗2molNaOH，则1molQ含有2个酚羟基，③含有碳碳三键，苯环上连有3个取代基，除2个酚羟基外，该结构可能为(R为苯环连接羟基的结构)，R为时，烃基有2个取代位置()，对应有4×2＝8种结构，R为时，烃基有3个取代位置(，对应有4×3＝12种结构，R为时，烃基有1个取代位置()，对应有4×1＝4种结构，满足条件的一共有8＋12＋4＝24种结构；其中核磁共振氢谱中有5组峰，说明该结构中存在5种化学环境的氢原子，且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1，该结构中总氢原子数为10，因此不同环境的氢原子个数分别为3、2、2、2、1，满足条件的结构简式为。8．叶酸拮抗剂(M)是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下：已知：回答下列问题：(1)A的结构简式为；(2)A→B，D→E的反应类型分别是_还原反应__，_取代反应__；(3)M中虚线框内官能团的名称为a_酰胺基__，b_羧基__；(4)B有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有_15__种(不考虑立体异构)；①苯环上有2个取代基；②能够发生银镜反应；③与FeCl3溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为；(5)参照上述合成路线，以乙烯和为原料，设计合成的路线(其他试剂任选)。。解析：(1)由已知信息①可知，与反应时断键与成键位置为，由此可知A的结构简式为。(2)A→B的反应过程中失去O原子，加入了H原子，属于还原反应；D→E的反应过程中与醛基相连的C原子上的H原子被Br原子取代，属于取代反应。(3)由题图可知，M中虚线框内官能团a为酰胺基，b为羧基。(4)的同分异构体满足：能发生银镜反应，说明结构中存在醛基，与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，同时满足苯环上有2个取代基，酚羟基需占据苯环上的1个取代位置，支链与苯环的连接方式有(黑点代表苯环)：、，共五种且与酚羟基分别有邻位、间位、对位三种结构，因此一共有5×3＝15种结构；其中核磁