第3章 第1节 课时2 有机合成路线的设计及有机合成的应用-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修3（鲁科版）

课时2有机合成路线的设计及有机合成的应用 白题 基础过关练 限时：25min 知识点1正向合成分析法 C.若反应①、②顺序互换，最终得到的 1.(2023·山西朔州高二期末)2-羟基查尔酮是 COOH 黄酮类化合物的一种重要中间体，它的一种合 是 成路线如图所示。下列说法正确的是( NH2 D.实验室可通过电解在阳极完成反应③的 OH CHO 0H00H 转化 反应① 知识点2逆向合成分析法 3.已知苯与一卤代烷在催化剂作用下发生反应 OH O 生成苯的同系物： +CHX 催化剂 反应② CH+HX。在催化剂存在的条件下， A.甲能与NaHC0,溶液反应生成CO2 应选择苯和下列哪组物质为原料合成乙苯 B.反应①为加成反应 C.物质乙所含官能团的名称为酮羰基 A.CH3—CH和Cl2 B.CH2=CH2和Cl2 D.反应②的原子利用率为100% C.CH2=CH2和HC1D.CH,一CH和HCl 2.(2023·河北石家庄高三模拟)对氨基苯甲酸 4.(2023·山东菏泽高二期末)1,4-环己二醇 通常以甲苯为原料进行合成。如图为对氨基 ( HO- OH)是生产某些液晶材料和 苯甲酸的一种合成路线（已知：烷基为苯环上 药物的原料，现以环己烷( )为基础原 邻、对位定位基，羧基为苯环上间位定位基)。 下列说法错误的是 ( 料，合成1,4-环己二醇的路线如下。下列说 CH, CH, COOH 法不正确的是 KMn0/H* 反应① 反应② 2②M3)N N02 NO, Br OH COOH (5) Fe/HCI 反应③ NH2 Br OH A.合成过程涉及取代反应、加成反应、消去 A.甲苯与对氨基苯甲酸的核磁共振氢谱峰的 反应 组数相同 B.反应(5)生成的产物只有1种 B.产物中含有副产品 COOH NH, ,蒸馏纯 C.反应(2)和反应(7)的反应条件不相同 化时应先将其蒸馏、收集 D.有机物N和Y可能为同分异构体 选择性必修第三册·LK黑白题088 黑题应用提优绣 限时：25min 1.(2023·山东枣庄高二月考)下列合成路线不 C.CH,C=CCH,-O-CH,CH=CHCH,CH, 合理的是 D.CHC=CCH,-O-CH,CH,CH =CHCH, A.用氯苯合成环己烯： 3.科学家在己二酸现有工业路线基础上，提出了 一 条“绿色”合成路线（已知：卤代烃在氢氧化 H NaOH/醇 钠溶液中可发生取代反应，卤原子可被羟基 催化剂 加热 取代)： 浓硫酸 B.用乙醇合成乙二醇：CH,CH,OH 170℃ 工业路线 “绿色”合成路线 CH,=CH,马CCH,CH,CaoI溶液 OH 硝酸 C00H空气 HOCH,CH2 OH 催化剂，△ COOH催化剂.△ 水/催化剂 C.用乙烯合成乙酸：CH2=CH2 下列说法不正确的是 ( △ A.苯经取代、加成、取代三步反应可获得环 CHCHOHCHCO 己醇 CH,COOH B.用蒸馏的方法可将苯与环己醇进行分离 D.用BrCH,CH=CHCH2Br合成 C.环己烷与氧气发生化合反应转化为己二酸 HOOCCHCICH,COOH:BrCH,CH =CHCH,Br D.与传统工业路线相比，“绿色”合成路线可 NaOH溶 减少污染物排放 →HOCH,CH=CHCH,OH △ 4.(2023·河北邢台高二期中)《茉莉花》是我国 KMnO(H") -→HO0CCH=CHCOOH HCI 的一首脍炙人口的民歌。茉莉花香气的成分 HOOCCHCICH,COOH CH,OOCCH 2.(2022·辽宁沈阳高二期中)“张-烯炔环异构 有多种，乙酸苯甲酯 )是 化反应”的原理如下： 其中的一种，它可以从茉莉花中提取，也可以 由乙烯和甲苯为原料进行人工合成。其中一 催化剂 种合成路线如下，下列说法不正确的是 H2 CH,=CH, 其中，一R、一R'、一R”可以为一H、一CH ① cn.ci.on-2囚化教 10.△ CH,COOH -CH2CH3 、 中的一种，一X一可以 为一0一、 一NH一或一CH2一。则合成 CH B CH=CHCH ④C1, ⑤H,0.△ 应选取的反应物是 H.CCOOH,C CHCH A.CH,一C=C-CH,2一O一CH,一C=CHCH A.A的结构简式为CH,CHO B.CH,一C=C一CH,O一CH,2一CH,一C=CH, B.反应④的条件为光照 第3章黑白题089 C.上述反应中属于取代反应的有④⑤⑥ CH,Br D.反应①②3原子的理论利用率为100%，符 B 合绿色化学的要求 5.(2023·陕西西安高二期末)芳香化合物A [FL()NaOH( CH SO;Na CH一CH,C)在一定条件下可以发生 K,C0 (2)稀HC1 如图所示的转化（其他产物和水已略去）。有 (1)HN 机物C可以由乳酸(CH,CHCOOH)经过几 (2)NaHCO OH 步有机反应制得，其中最佳的次序是( ①NaOH溶液，△ (C.HO) ②H (CHO) Cu、O2D △ (1)化合物A的酸性比环己醇的 F(C,HjoO) (填“强”“弱”或“无差别”)。 CH,CH,OH (2)B的分子式为C2H0Cl,可由乙酸与 E☐①新制Cu(OH2,△ (C,H,0,) S0CL,反应合成，B的结构简式为 ②H A.消去、加成、水解、酸化 (3)A→C中加入(C2H)3N是为了结合反 B.氧化、加成、水解、酸化 应中产生的 (填化学式)。 C.取代、水解、氧化、酸化 (4)写出同时满足下列条件的C的一种同 D.消去、加成、水解、氧化 分异构体的结构简式： 6.某物质转化关系如图，有关说法不正确的是 碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之 一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室 NaHCO, A DIAgNH,OHI△B澳水D 温下不能使2%酸性KMnO,溶液褪色；加热 ②H D的碳链没有支链 条件下，铜催化另一产物与氧气反应，所得 Ni(催化剂) 自世回 有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰。 .H.O F是环状化合物 (5)G的分子式为CsHgBr2,F→H的反应类 A.化合物A中一定含有的官能团是醛基、羧 型为 基和碳碳双键 (6)写出以C文，又和cH,=CH,为 B.由A生成E发生还原反应 C.F的结构简式可表示为0 原料制备C心 的合成路线流程 D.由B生成D发生加成反应 图（须用NBS和AIBN,无机试剂和有机溶 压轴挑战 剂任用，合成路线流程图示例见本题题千)。 7.(2023·江苏卷)化合物I是鞘氨醇激酶抑制 剂，其合成路线如下： 进阶突破拔高练P14 选择性必修第三册·LK黑白题090CH3CHCH2CH2CH3、CH,CH2一CHCH2-CH,、 OH OH OH OH CH2CHCH2CH3、CH3C一CH2CH,、 CH3 CH OH OH CH,CHCH-CH,、CH,CH-CH2CH2、 CH CH CH3 CH3一CCH2一OH,共8种，除去D自身，还有7种同分异构体， CH 其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9：2：1的结构简式为 CH HC CH CH3C一CH2—0H。(3)E为 ,酸性高锰酸钾溶液 CH, 0 0 可以将双键氧化断开，生成CH3一COH和CH3一CCH3,名称 分别为乙酸和丙酮。(4)由分析可知，G为 。(5)根据已 H2C 0 知2 NaOH溶液、 CH30 +H20的反应特征 HC CH △H,CBCH 可知，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产 CH 0 物为I( )和J( )。若经此路线 H.C H.C CH 由H合成1，会同时产生两种同分异构体，导致原子利用率低、产物难 以分离等问题，故选ab。 四技巧点拨 有机合成推断题的解题思路 (1)认真审题，充分提取题目中的有用信息，全面掌握有机物的性 质以及有机物之间相互转化的关系。 推断过程中经常使用的一些信息： ①结构信息（碳骨架、官能团等）； ②组成信息（相对分子质量、组成基团、组成元素的质量分数等）； ③反应信息（燃烧、官能团转化、结构转变等）。 (2)整合信息，综合分析。 反应特征→官能团的种类 反应机理→官能团的位置 数据处理→官能团的数目 综合分析物质结构 产物结构→碳骨架 (3)应用信息，确定答案。 将原料分子和目标产物的合成过程分成几个有转化关系的片段， 注意利用题干及合成路线中的信息，设计合成路线。 课时2有机合成路线的设计及有机合成的应用 白题 基础过关练 题号 1 2 3 4 答案 B D 1.B解析：甲中含有酚羟基和酮羰基，二者都不能与NaHCO3溶液反 应生成C02,A错误；由甲、乙和丙的结构简式可以推知反应①为加 成反应，B正确：物质乙所含官能团的名称为醛基，C错误；由丙和丁 的结构简式可以推知丙发生消去反应生成丁，同时还有H,0生成， 反应②的原子利用率不是100%，D错误。 正本参考答案 2.D解析：题给路线中四种物质的氢原子种类分别为4、3、3、4，所以 甲苯与对氨基苯甲酸的核磁共振氢谱峰的组数相同，A正确；由于烷 基为邻，对位定位基，所以产物中含有副产品CH ,由于 可形成分子内氢健，使物质沸点降低， H,N○C00H可形成分子间氢键，使物质沸点升高，所以 ◇二S90H的满点低于，N○一-C00H的沸点，蒸馏时先 汽化，B正确；若反应①、②顺序互换，由于一C00H为间位定位 基，所以会将硝基引入羧基间位，还原后氨基与羧基位于间位， C正确；反应③为还原反应，应该在阴极完成反应③的转化， D错误。 3.C解析：根据题给信息，合成乙苯的原料应是苯和氯乙烷。乙烷与 氯气在光照条件下发生取代反应，生成一氯乙烷、二氯乙烷等多种产 物，既难得到纯净的乙苯，又浪费了原料，A项错误；乙烯与氯气发生 加成反应生成1,2二氯乙烷，B项错误：乙烯与氯化氢发生加成反应 生成氯乙烷，它与苯在催化剂作用下反应生成乙苯和氯化氢，C项正 确；乙烷与氯化氢不反应，得不到氯乙烷，D项错误。 G CI 4.B解析：〔○发生取代反应得到 发生消去反应得到 Br Br (M), 与溴水发生加成反应得到 (N), Br Br 发生消去反应得到◇，◇与溴水发生1,4-加成反 众 Br Br 应得到〔〕，〔与氢气发生加成反应得到〔(Y),〔发 Br Br Br Br 生水解反应得到产物。合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反 Br Br 应，4正确；反应(5)生成的产物有2种，另一种为 ,B错 误；由分析可知，反应(2)为卤代烃的消去反应，反应(7)为卤代烃水 解得到醇，反应条件不相同，C正确：根据分析，N和Y可能为同分异 构体，D正确。 黑题 应用提优练 题号 2 3 4 5 6 答案 D C C D A A 1.D解析：氯苯能与氢气发生加成反应生成一氯环已烷，一氯环己烷 在氢氧化钠的醇溶液、加热条件下发生消去反应生成环己烯，方案可 行，A正确：乙醇在浓硫酸、加热170℃时发生消去反应生成乙烯，乙 烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷，1,2-二氯乙烷在氢氧化 钠溶液、加热条件下发生取代反应生成乙二醇，方案可行，B正确：乙 烯与水发生加成反应生成乙醇，乙醇可以发生催化氧化生成乙醛，乙醛可 以进一步氧化生成乙酸，方案可行，C正确：HOCH,CH一CHCH,OH被酸 性高锰酸钾溶液氧化时，碳碳双键也会被氧化断开，不可能生 成HOOCCH=CHCOOH,D错误。 2.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 CH-CHCH; 应选取的反应物为 CHCH3 CH,C=CCH20CH2CH=CHCH2CH。故选C。 3.C解析：苯经取代得到溴苯，溴苯催化加氢得到一溴环己烷，一溴环 己烷在氢氧化钠水溶液中水解（取代）可获得环己醇，A正确：苯与环 己醇互溶且有一定沸点差，用蒸馏的方法可将苯与环己醇进行分离， 黑白题39 B正确；环己烷与氧气发生氧化反应生成己二酸，同时有水生成，化 学方程式为2C6H12+502 催化剂2C,Ho0,+2H,0,该反应不是化合 反应，C错误：传统工业路线中用硝酸氧化环己醇，硝酸的还原产物 有可能是氮氧化物，会污染空气，“绿色”合成路线的产物为己二酸， 同时有水生成，故“绿色”合成路线可减少污染物排放，D正确。 4.D解析：在流程图中，CH,CH,OH在Cu的催化作用下发生氧化反 应，生成A的结构简式为CH,CHO,A正确：甲苯与C2在光照条件下 CI 发生取代反应，Cl取代甲基上的H,生成的B为〔 ,B正确；上 述反应中，①为加成反应，②、③为氧化反应，④、⑤、⑥为取代反应， C正确；反应①为加成反应，原子的理论利用率为100%，③为氧化反 应，原子的利用率是100%，②是乙醇反应生成乙醛和水，原子的利用 率不是100%，不符合绿色化学的要求，D错误。 5.A解析：由芳香化合物A的结构简式和反应后B和C的分子式判 断，C的结构简式为CH2 CHCOOH,由乳酸CH,CHCO0H经 OH OH OH 消去得到CH2=CH一C0OH,与Cl2加成得到CH2一CH-COOH, CI CI 后在NaOH水溶液中水解生成CH2CHCO0~,最后酸化得到 OH OH CH2CH-C00H,故选A。 OHOH 6.A解析：根据题目信息，可知A中一定含有一C00H、一CH0,能与 溴水发生加成反应，可能是C=C,也可能是一C=C一，A项错 误。A的结构可能是OHC-CH=CH一COOH、OHC一C=C一COOH。 压轴挑战 7.(1)强(2)CH,C0C(3)HC(4)《C00c年 (5)取代 反应 (6) 01)NaOH(aq) OH 02)稀盐酸 K.CO CH,-CH, Br,CCL,Br入Br- ()NH NBS.AIBN (2)NaHCO △ 解析： 与C,H0C1发生取代反应生成 OH 推知化学方程式为 +H,coc一C+H, 0 OH 0 CH,- 可知B为CH,COCl; 发生水解反应得到 0 0 CH 与CsHaBr2(G)发生取代反 OH 可知化学方程式为 选择性必修第三册·LK具 OH +HB,由此推知G为Br (1)化合物 (A)中含有酚羟基，酚羟基酸性强于醇羟基， OH 故化合物A的酸性比环己醇的强。(2)由分析可知B的结构简式为 CHC0Cl。(3)A→C的化学方程式为 +CH3C0Cl→ OH 日+HC,(C,)。N显碱往，可以与HC发生中和反应 促进 +CH COCI- +HCl平衡正移，提 OH 的产率，故A→C中加入(C,H),N是为了结合反 0 应中产生的HCl。(4) 的同分异构体碱性条件水解后 酸化生成两种产物，产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且 室温下不能使2%酸性KM0,溶液褪色，说明含有羧基和苯环，则该 水解产物为苯甲酸。另一水解产物为丙醇，且加热条件下，铜催化该 产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰，由此 确定该醇为2-丙醇，由此确定 的同分异构体为 CH ,C00CH。(5)由分析可知F→H的反应为 OH K2C03 Br HBr+ ,该反 Br 应为取代反应。 四技巧点拨 对于有机合成和推断题的解法，可概括为“前推后，两边推中间， 关健看条件、信息、官能团”。解题的关健是快速提取有效信息， 具体过程为： 碳骨架结构的变化 对比原料和合成产物 官能团的变化 正向推断 采用正确的分析方法 -逆向推断 L正、逆归中推断 反应类型 根据变化确定官能团 -反应条件 的引入、转化和消除 一先后顺序 给定条件 设计合成路线 -信息分析 L绿色化学 黑白题40