课时梯级训练(14) 有机合成设计（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中化学选择性必修3（苏教版2019）

课时梯级训练(14)　有机合成设计 1．下列高分子材料制备方法正确的是(　　) A．聚乳酸由乳酸经加聚反应制备 B．聚四氟乙烯由四氟乙烯经加聚反应制备 C．尼龙­66由己胺和己酸经缩聚反应制备 D．聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯经消去反应制备 B　解析：聚乳酸由乳酸[HOCH(CH3)COOH]分子间脱水缩聚而得，即发生缩聚反应，A错误；聚四氟乙烯由四氟乙烯(CF2===CF2)经加聚反应制备，B正确；尼龙­66是由己二胺和己二酸经过缩聚反应制得，C错误；聚乙烯醇由聚乙酸乙烯醇酯发生水解反应制得，D错误。 2．“张­烯炔环异构化反应”的原理如图： 其中，—R、—R′、—R″可以为—H、—CH3、—CH2CH3、中的一种，—X—可以为—O—、—NH—或—CH2—。则合成应选取的反应物是(　　) A.CH3—C≡C—CH2—O—CH2—CH===CH—CH3 B．CH3—C≡C—CH2—O—CH2—CH2—CH===CH2 C．CH3—C≡C—CH2—O—CH2—CH===CH—CH2—CH3 D．CH3—C≡C—CH2—O—CH2—CH2—CH===CH—CH3 C　解析：由题述反应原理可知，反应前后碳原子数目不变，碳碳三键变为碳碳双键，另一侧单双键交换了位置，故合成应选取的反应物为CH3—C≡C—CH2—O—CH2—CH===CH—CH2—CH3。 3．(2024·江苏省普通高中学业水平选择性考试)聚合物商品Kode1的结构式(假设为理想单一结构)如图所示，下列有关该聚合物的叙述正确的是(　　) A．此聚合物不可降解 B．对应的聚合单体为3种 C．可通过缩聚反应制备 D．若平均相对分子质量为15 650，则平均聚合度n为54 C　解析：该有机物中酯基能水解，所以能降解，A错误；该聚合物为缩聚产物，通过缩聚反应制备，单体为和B错误，C正确；由结构简式可知链节的相对分子质量为274，若平均相对分子质量为15 650，平均聚合度n＝＝56，D错误。 4．某药物中间体合成路线如图所示(部分产物已略去)，下列说法不正确的是(　　) A．步骤①的反应类型是取代反应 B．A的结构简式 C.物质B既能发生水解反应，又能发生银镜反应 D．E在一定条件下发生消去反应的产物无顺反异构 B　解析：由逆合成法可知，E发生酯化反应生成，可知E为HOCH2CH2C(CH3)2COOH，D为HOCH2CH2C(CH3)2COONa，A与乙酸反应生成B，B发生氧化反应生成C，C发生水解反应得到D，则C为CH3COOCH2CH2C(CH3)2COOH，B为CH3COOCH2CH2C(CH3)2CHO，则A为HOCH2CH2C(CH3)2CHO。由反应条件可知，A和CH3COOH发生酯化反应生成B，该反应是取代反应，A正确；由以上分析可知A为HOCH2CH2C(CH3)2CHO，B错误；由以上分析可知B为CH3COOCH2CH2C(CH3)2CHO，其中含有醛基和酯基，既能发生水解反应，又能发生银镜反应，C正确；由以上分析可知E为HOCH2CH2C(CH3)2COOH，在一定条件下发生消去反应的产物为CH2===CHC(CH3)2COOH，双键右侧碳原子上连接2个氢原子，无顺反异构，D正确。 5．在有机合成中，常需将官能团消除或增加，下列合成路线不简洁的是(　　) B．溴乙烷―→乙醇：CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2OH C．1­溴丁烷―→1­丁炔：CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH===CH2CH3CH2CH—CH2BrBrCH3CH2C≡CH CH≡CH B　解析：乙烯与Br2发生加成反应产生1，2­二溴乙烷，然后与NaOH水溶液共热，发生取代反应产生乙二醇，两步实现物质转化，合成路线简洁，A不符合题意；溴乙烷是卤代烃，可以与NaOH水溶液共热，发生取代反应产生乙醇，一步就可以实现物质的转化，因此上述题干的转化步骤不简洁，B符合题意；1­溴丁烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生1­丁烯CH3CH2CH===CH2，CH3CH2CH===CH2与Br2水发生加成反应产生1，2­二溴丁烷再与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生1­丁炔，反应步骤简洁，C不符合题意；乙烯与Br2水发生加成反应产生1，2­二溴乙烷，1，2­二溴乙烷再与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生乙炔，反应步骤简洁，D不符合题意。 6．1，4­二氧六环醚是一种常见的溶剂，它可以通过下列合成路线制得： 其中的化合物C可能是(　　) A．乙烯 B．乙醇 C．乙二醇 D．乙醚 C　解析：由合成路线可知，C是经浓硫酸作催化剂、脱水生成了1，4­二氧六环醚，即可知由C生成1，4­二氧六环醚发生的是醇分子间的脱水，即C为HOCH2CH2OH，C由B水解生成，故B为卤代烃，B由烃A和溴反应生成，故B为BrCH2CH2Br，烃A为乙烯。 7．VCB是锂离子电池的一种添加剂，以环氧乙烷(EO)为原料制备VCB的一种合成路线如下，下列说法错误的是(　　) A．反应①的原子利用率为100% B．反应②的条件可以改用铁粉 C．EO、EC的一氯代物种数相同 D．ClEC分子中所有原子不可能处于同一平面 B　解析：由图可知EO(C2H4O)与CO2反应得到EC(C3H4O3)，原子利用率为100%，A正确；光照条件下，氯气可以取代EC中的氢原子转化为ClEC，苯环上的氢原子发生卤代反应时需要三卤代铁作催化剂，但EC中不含苯环，故反应②的条件不可以改用铁粉，B错误；由EO、EC的结构式可知，EO、EC均只含有1种环境的H，则一氯代物均为1种，C正确；ClEC分子中含甲烷的结构，所有原子不可能处于同一平面，D正确。 8．某物质转化关系如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.化合物A中一定含有的官能团是醛基、羧基和碳碳双键 B．由A生成E发生还原反应 C．F的结构简式可表示为 D．由B生成D发生加成反应 A　解析：根据转化关系，可知A能与NaHCO3反应，则A中一定含有—COOH；A与银氨溶液反应生成B，则A中一定含有—CHO或HCOO—；B能与溴水发生加成反应，则B中含有或—C≡C—；A与H2加成生成E，E在H＋、加热条件下生成的F是环状化合物，应该是发生分子内酯化反应；推断A可能是OHC—CH===CH—COOH或OHC—C≡C—COOH，A错误。 9．下列合成高分子材料反应的化学方程式和反应类型均正确的是(　　) C　解析：CH2===CH—Cl发生加聚反应生成，A错误；＋nHCHO(n－1)H2O＋为缩聚反应，B错误；发生的是加聚反应，C正确；乙烯与丙烯反应生成高分子的反应属于加聚反应，D错误。 10．“一锅法”用[Ru]催化硝基苯(PhNO2，Ph—表示苯基)与醇(RCH2OH)反应生成仲胺(RCH2NHPh)，反应过程如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．反应原料中的RCH2OH不能用RCH(CH3)OH代替 B．历程中存在反应PhNH2＋RCHO―→RCH===NPh＋H2O C．有机物还原反应的氢都来自RCH2OH D．该反应过程结束后RCHO没有剩余 D　解析：RCHO是RCH2OH催化氧化的产物，若换成RCH(CH3)OH，则产物会变成酮，故不能用RCH(CH3)OH代替RCH2OH，A正确；由流程图可知，存在该反应，B正确；由图中PhNO2―→PhNH2，RCH===NPh→RCH2NHPh，该反应中的H来源于Ru—H，Ru—H中的H来源于RCH2OH，C正确；[Ru]为催化剂，由分析可知总反应为4RCH2OH＋PhNO23RCHO＋3H2O＋RCH2NHPh，RCHO有剩余，D错误。 11．已知：①环己烯可以通过1，3­丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到： ②实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化： 现仅以1，3­丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷： 请按要求填空： (1)A的结构简式为________________；B的结构简式为________________。 (2)写出下列反应的化学方程式和反应类型。 反应④：____________________________________，反应类型为________； 反应⑤：____________________________________，反应类型为________。 解析：由合成途径和信息①可推知，A是由两分子1，3­丁二烯经下列反应制得的：而由C的分子式为C7H14O和信息②可知B是A的氧化产物，其结构简式为；C是B的加成产物，其结构简式为。要得到，可先使C消去—OH得到D，反应的化学方程式为再由D发生加成反应得到甲基环己烷： 12．中药黄芩的一种活性中间体的结构简式为，可人工合成，路线如图所示： (1)A生成B的反应条件是________________，B生成C的反应条件为________________。 (2)合成过程中，属于取代反应的是________(填标号)。 (3)F的结构简式为________________________。 (4)D在一定条件下能生成高分子化合物，请写出该反应的化学方程式：________________________________________________。 同时符合下列三个条件的D的同分异构体共有________种。 a．能发生银镜反应 b．苯环上有3个取代基 c．与FeCl3溶液发生显色反应 (5)依据以上合成信息，写出以乙烯和氯苯为原料合成的路线，无机试剂自选。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：(1)氢氧化钠水溶液，加热(或)　铜或银作催化剂，加热(或) (2)①④⑤⑦ 　 10 (5) 解析：(1)A生成B是卤代烃的水解，反应条件是氢氧化钠水溶液，加热；B生成C是醇氧化为醛，反应条件为铜或银作催化剂，加热。 (2) 是羟基被氯原子代替； 是氯原子被代替； 是甲基被氢原子代替，所以属于取代反应的是①④⑤⑦。 (3) 和F反应生成由G逆推可知F的结构简式是 (4)D分子中含有碳碳双键，在一定条件下发生加聚反应生成高分子化合物，反应的化学方程式是a.能发生银镜反应，说明含有醛基；b.苯环上有3个取代基；c.与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，则3个取代基是—OH、—CHO、—CH===CH2，3个不同的取代基在苯环上的位置异构有10种，所以符合条件的D的同分异构体有10种。 (5)乙烯和水发生加成反应生成乙醇，乙醇氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸，乙酸在SOCl2作用下生成乙酰氯，氯苯水解为苯酚，苯酚和乙酰氯反应生成 13．心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如下： Ⅱ .R1—CHOR1CH2NHR2 回答下列问题： (1)A结构简式为______________；B→C反应类型为________。 (2)C＋D→F化学方程式为________________________________。 (3)E中含氧官能团名称为________；F中手性碳原子有________个。 (4)D的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数比为6∶6∶1)，其结构简式为________。 (5)C→E的合成路线设计如下： CG(C14H11NO)E 试剂X为________(填化学式)；试剂Y不能选用KMnO4，原因是________________________________________________________。 答案： HBr＋ (3)醛基　1 (4) (5)NaOH　KMnO4有强氧化性，能将羟基氧化为羧基 解析：A→B发生的类似已知 Ⅰ . ＋的反应，结合A、B的分子式和F的结构简式可知，A为对比B和C的分子式，结合F的结构简式可知，B甲基上的1个H被Br取代得到C，C为C、D在乙醇的作用下得到F，对比C、F的结构简式可知，D为E与D发生类似已知 Ⅱ .R1—CHOR1CH2NHR2的反应，可得E为 (1)由分析得，A的结构简式为B甲基上的1个H被Br取代得到C()，反应类型为取代反应； (2)由分析得，C为，D为C、D在乙醇的作用下得到化学方程式为HBr＋ (3)由分析得，E为含氧官能团为醛基；F中手性碳原子有1个，位置如图中*标记： (4)D为，含硝基(—NO2)和3种不同化学环境的氢原子(个数之比为6∶6∶1)的D的同分异构体结构简式为 (5)C为结合C→E的合成路线设计图可知，C在NaOH水溶液的作用下，Br被羟基取代，得到GG与试剂Y(合适的氧化剂，如：O2)发生氧化反应得到E，试剂X为NaOH，试剂Y不能选用KMnO4，是因为羟基会被KMnO4氧化为—COOH，无法得到E。 学科网（北京）股份有限公司 $$