专题02 有机合成路线的设计与优化（重难点训练）化学苏教版选择性必修3

专题02 有机合成路线的设计与优化 建议时间：25分钟 突破一 正向与逆向合成分析法的应用 1．下列合成高分子材料的化学方程式和反应类型均正确的是 A．   加聚反应 B． C． 加聚反应 D． 加聚反应 E．  缩聚反应 【答案】C 【解析】 A．加聚反应产物结构简式应为，A错误； B．苯酚与甲醛反应生成酚醛树脂属于缩聚反应，B错误； C．中的碳碳双键打开，发生加聚反应得到，C正确； D．乙烯与丙烯反应生成高分子化合物属于加聚反应，D错误； 故答案选C。 2．丁苯橡胶的结构简式为，合成这种橡胶的单体为： ①  ②  ③  ④  ⑤ A．①② B．④⑤ C．③⑤ D．①③ 【答案】D 【解析】 链节的主链上有6个碳原子，且含有碳碳双键，需要将主链上含碳碳双键（碳碳双键在中间）在内的4个碳原子两侧的碳碳单键按照结构图中虚线位置断开，断键后把双键变为单键，单键变为双键得到其中一种单体为：，对应序号③；再将主链链节中剩余2个C原子的单键变为双键得到另一种单体为： ，对应序号①； 最后得到由①③组合的正确选项为：D。 3．用于制造隐形眼镜的功能高分子材料E的合成路线如图。下列相关说法错误的是 A．物质A中所有原子可以共面 B．物质C和D均可使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．D→E的反应类型是缩聚反应 D．D的结构简式为 【答案】C 【分析】 由D的分子式及合成路线可知，与与发生酯化反应生成，D在一定条件下发生加聚反应生成的E为；结合合成路线可知A为，A与发生加成反应生成的B为，B在NaOH溶液中加热反应生成的C为。 【解析】A．A为，分子中所有原子共面，A正确； B．C中含有羟基，D中含碳碳双键和羟基，均可使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确； C．D→E的反应类型是加聚反应，C错误； D．D的结构简式为，D正确； 故答案选C。 突破二 官能团的引入与转化策略 4．由苯酚合成的路线(部分反应试剂、反应条件已略去)如图，下列说法不正确的是 A．F的分子式为 B．B生成C的反应条件为NaOH醇溶液、加热 C．B在Cu催化作用下与反应：22 D．1个D分子中存在2个手性碳原子 【答案】B 【分析】 A与氢气发生加成反应得到B，B在浓硫酸作用下发生消去反应得到C，C发生加成反应得到D（）；D碱性条件下发生消去反应得到E；E与Br2发生1，4-加成反应得到F（），F与氢气加成得到G，G水解得到H；据此作答。 【解析】 A．F的结构简式为，分子式为C6H8Br2，A正确； B．B生成C为醇的消去反应，条件为浓硫酸、加热，B错误； C．B中与羟基直接相连的碳原子上有1个氢原子，可以被氧化成羰基，方程式正确，C正确； D．D的结构简式为，与溴原子直接相连的碳原子为手性碳原子，共2个，D正确； 故答案选B。 5．1912年，法国化学家格林尼亚因发现了有机镁试剂(也称为格氏试剂，简写为RMgX)及其在有机合成中的应用而获得了诺贝尔化学奖。其反应机理是带有负电性的烃基与带有正电性的基团结合，从而发生取代或者加成反应，下列反应有机产物不合理的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．反应中负电性的烃基与负电性的结合，产物不合理，应为与中带部分正电的H结合生成RH，故A错误； B．反应中负电性的烃基R-与正电性的结合，符合上述反应机理，故B正确； C．反应中负电性的烃基R-与正电性的结合，符合上述反应机理，故C正确； D．反应中负电性的烃基R-与正电性的结合，符合上述反应机理，故D正确。 故答案为A。 6．在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的，下列说法正确的是 A．甲苯在光照下与反应，主反应为苯环上引入氯原子 B．引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原 C．将与酸性溶液反应即可得到 D．、、三种单体在一定条件下发生加成、酯化反应即可得到 【答案】B 【解析】A．甲苯在光照条件下与反应，主反应为甲基上的氢原子被氯原子取代，并非苯环上引入氯原子，A错误； B．卤代烃水解，酯的水解可生成羧基，烯烃与水加成，醚类与氢气还原均可引入羟基，该表述符合羟基引入的常见方法，B正确； C．中的碳碳双键和羟基均能被酸性溶液氧化，反应后无法得到，C错误； D．、、三种单体中没有羟基，不能发生酯化反应得到聚合物，D错误； 故选B。 突破三 官能团的保护与恢复 7．E是一种食品添加剂中的防腐剂，可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。 下列说法不正确的是 A．A是苯酚的一种同系物，既能发生氧化反应又能发生还原反应 B．经反应A→B和C→D的目的是保护官能团酚羟基不被氧化 C．与B属于同类有机物的同分异构体有3种(不包含B) D．1 mol D可以消耗1molNaHCO3 【答案】C 【解析】A．A与苯酚结构相似，官能团相同，且在分子组成上相差1个原子团，是苯酚的一种同系物，分子中含有苯环，可以被氢气还原，也可以在空气中燃烧被氧化，既能发生氧化反应又能发生还原反应，A正确； B．酚羟基容易被氧化，经反应A→B和C→D的目的是保护官能团酚羟基不被氧化，而将苯环上的甲基氧化为羧基，B正确； C．与B属于同类有机物的同分异构体有、、、共4种，C不正确； D．D中含有一个羧基和一个酚羟基，只有羧基能与反应，则1 mol D可以消耗，D正确； 故答案选C。 8．有机物Y是一种药物中间体，其合下列说法不正确的是 A．反应②属于取代反应 B．可用NaOH溶液实现④ C．F水解可得到E D．有机物Y的合成过程中进行了官能团保护 【答案】C 【解析】A．观察反应②的过程，是一个原子或原子团被另一个原子或原子团所替代的反应，符合取代反应的定义，所以反应②属于取代反应，A正确； B．在④中，转化为，需要碱性条件下进行，可以用溶液实现，B正确； C．分析F的结构，其水解后不能得到E。因为F水解的产物与E的结构不相符，C错误； D．在有机物Y的合成过程中，先将进行了转化（如反应①），之后又通过反应④将其还原回来，这属于对官能团的保护，D正确； 综上，答案是C。 9．物质丁是合成某抗癌药物的中间体，其合成路线如下。 已知：两个羟基连在同一个碳上不稳定，会自动脱水。 下列说法错误的是 A．甲分子含有三种官能团 B．设计反应①和③的目的是保护醛基 C．反应①经历了加成反应和消去反应 D．反应③生成了丁和乙二醇 【答案】C 【解析】A．甲分子含有醛基、氰基、醚键，三种官能团，A正确； B．反应①的目的是为了保护醛基不被NaBH4还原，而反应③是为了脱去对醛基的保护，B正确； C．反应①为缩醛过程经历了加成和取代两步反应，C错误； D．反应③生成了丁（醛基）和乙二醇，D正确； 故选C。 突破四 合成路线的评价与优化 10．有机物丙是制造特种工程材料的单体，部分合成路线如下： 下列说法不正确的是 A．甲→乙的反应过程中，只作溶剂 B．无水氯化铝与HCl反应生成配合物H[]，促进甲转化为乙 C．乙物质中C-F键能大于C-Cl键能，更难断裂 D．乙→丙的反应过程中涉及取代、消去反应 【答案】A 【分析】甲与CCl4在无水AlCl3条件下发生取代反应生成乙，乙加热水解生成丙，据此分析； 【解析】A．由甲和乙的结构可知，甲与CCl4在无水AlCl3条件下，甲取代了CCl4中的Cl原子，发生取代反应，CCl4参与反应，故CCl4作反应物和溶剂，A错误； B．无水氯化铝与HCl反应生成配合物，可与CCl4作用生成进攻苯环的亲电试剂，促进甲转化为乙，B正确； C．F原子半径小于Cl，C-F键长小于C-Cl键长，C-F键能大于C-Cl键能，C-F更难断裂，C正确； D．乙→丙的反应过程中先发生卤代烃的水解，Cl被羟基取代生成，两个羟基在同一个碳上不稳定，发生消去反应生成丙，D正确； 故选A。 11．有机合成需选择合理的反应条件和合成路线。下列途径不能达到目的的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．与HCl在加热、催化剂条件下发生加成反应，可生成。 含有碳碳双键，在催化剂作用下能发生加聚反应，生成，该路线可达到目的，A正确； B．CH3CH2CH2Br在NaOH/醇、加热条件下发生消去反应，生成CH2 = CHCH3。CH2 = CHCH3与Br2/水发生加成反应，生成CH2BrCHBrCH3。CH2BrCHBrCH3在NaOH/水、加热条件下发生水解反应，生成CH2OHCHOHCH3，该路线可达到目的，B正确； C．甲苯与溴在FeBr3催化下，发生苯环上的取代反应，而不是侧链甲基上的取代，生成的是邻溴甲苯或对溴甲苯等，无法得到C6H5-CH2Br，后续水解也不能得到C6H5-CH2OH，该路线不能达到目的，C错误； D．CH2=CH2与H2O在催化剂作用下发生加成反应，生成CH3CH2OH。CH3CH2OH在KMnO4/H+条件下被氧化，生成CH3COOH，该路线可达到目的，D正确； 故答案选C。 12．以环己烷为基础原料，合成1，4-环己二醇的路线如下。 下列说法错误的是 A．反应（2）和反应（4）的反应类型相同 B．有机物N和Y可能互为同分异构体 C．能和水在不同的条件下反应，均可引入羟基 D．1，4-环己二醇分子中有2个手性碳原子 【答案】D 【分析】 发生取代反应得到，发生消去反应得到M：， 与溴水发生加成反应得到N：，发生消去反应得到，与溴水发生加成反应得到，与氢气发生加成反应得到Y：，发生水解反应得到产物，据此回答； 【解析】A．反应（2）和反应（4）均是氯代烃的消去反应，条件为强碱的醇溶液，A正确； B．由分析知，N为：，Y：，两者互为同分异构体，B正确； C．能和水可以碱性条件下发生卤代烃的水解引入羟基，也可以碳碳双键发生与水的加成反应引入羟基，均可引入羟基，C正确； D．碳原子连接四个不同基团的为手性碳原子，无手性碳原子，D错误； 故选D。 建议时间：20分钟 1．已知一种生产聚苯乙烯的工业流程如图所示： 则下列有关叙述错误的是 A．可采用溴的水溶液鉴别乙苯和苯乙烯 B．苯乙烯和乙苯的分子中所有碳原子可能处于同一平面 C．等质量的乙烯和乙醇完全燃烧消耗的氧气量相同 D．聚苯乙烯的链节为： 【答案】C 【解析】A．乙苯分子中不含碳碳双键，与溴水不反应，会发生萃取（上层橙红色）；苯乙烯含碳碳双键，与溴水发生加成反应使溴水褪色，现象不同可鉴别，A正确； B．苯乙烯中苯环与乙烯基通过单键相连，单键旋转可使两平面重合，所有碳原子共平面；乙苯中乙基单键旋转可使乙基碳原子进入苯环平面，所有碳原子可能共平面，B正确； C．等质量时，乙烯（C2H4）耗氧量为，乙醇（C2H6O）耗氧量为，二者不相等，C错误； D．苯乙烯（C6H5-CH=CH2）加聚时双键打开，链节为，D正确； 故答案选C。 2．在给定条件下，下列选项中所示物质间的转化均能实现的是 A．石油 B． C． D．新制 【答案】A 【解析】A．石油裂解可得到丙烯等烯烃，丙烯在催化剂加热条件下能发生加聚反应生成聚丙烯，该选项物质间转化均能实现，A符合题意； B．苯酚钠与碳酸氢钠不反应，因为苯酚的酸性强于碳酸氢根，不符合强酸制弱酸原理，所以该选项第一步转化不能实现，B不符合题意； C．1-溴丙烷在浓硫酸加热条件下不会发生消去反应生成丙烯，卤代烃发生消去反应的条件通常是在氢氧化钠的醇溶液中加热，所以该选项第一步转化不能实现，C不符合题意； D．新制氢氧化铜悬浊液与丙酮不反应，新制氢氧化铜悬浊液可与含醛基的物质反应，而丙酮不含醛基，所以该选项第二步转化不能实现，D不符合题意； 故选A。 3．以异丁醛（M）为原料制备化合物Q的合成路线如下，下列说法错误的是 A．M中所有的碳原子可以在同一个平面中 B．若M+X→N原子利用率为100%，则X是甲醛 C．用溴的四氯化碳溶液可鉴别N和Q D．1 mol Q最多能与1 mol H2发生加成反应 【答案】A 【分析】在X的作用下，M中与醛基相连的碳上的氢（α氢）变为羟甲基（—CH2OH），得到N。N的醛基脱氧，丙二酸二乙酯中夹在两个酯基之间的亚甲基（—CH2—）脱两个氢，生成P和水。P的酯基在碱性条件下水解后又酸化变为羧基，一个羧基脱去CO2，另一个羧基与羟基发生分子内酯化成环，得到Q。 【解析】A．M为异丁醛［(CH3)2CHCHO］，分子中与醛基相连的碳采取sp3杂化，它与氢原子、醛基碳、两个甲基碳形成四面体结构，故M中所有的碳原子无法在同一平面中，A错误； B．若M+X→N原子利用率为100%，对比M（C4H8O）和N（C5H10O2）的分子式，可推知X的分子式为CH2O，即甲醛，B正确； C．N含醛基和羟基，Q含碳碳双键和酯基，溴的四氯化碳溶液与N不反应，与Q中碳碳双键发生加成反应而褪色，可鉴别，C正确； D．Q中仅碳碳双键能与H2加成，故1 mol Q最多与1 mol H2加成，D正确； 故选A。 4．已知反应类型：(a)酯化反应，(b)取代反应，(c)消去反应，(d)加成反应，(e)水解反应，其中能在有机化合物的分子中引入羟基官能团的正确组合有 A．(a)(b)(c) B．(a)(d)(e) C．(b)(d)(e) D．(b)(c)(d)(e) 【答案】C 【解析】A．酯化反应是消除羟基的反应，不能引入羟基；取代反应可以引入羟基，但消去反应不能引入羟基，因此组合(a)(b)(c)不能确保引入羟基，A错误； B．酯化反应是消除羟基的反应，不能引入羟基；加成反应和水解反应可以引入羟基，但组合中包含酯化反应，因此该组合不正确，B错误； C．取代反应（如卤代烃水解）、加成反应（如烯烃水合）、水解反应（如酯水解）均能引入羟基，组合(b)(d)(e)正确，C正确； D．取代反应、加成反应和水解反应能引入羟基，但消去反应不能引入羟基（如醇脱水消除羟基），因此组合(b)(c)(d)(e)不能确保引入羟基，D错误； 故答案选C。 5．聚合物可用于制造用途广泛的工程塑料，其合成反应如下。下列说法正确的是 A．能与水溶液反应，不能与水溶液反应 B．中所有原子共平面 C．的值为，该反应不属于缩聚反应 D．若反应体系中有少量水，则可能会影响聚合度 【答案】D 【解析】 A．为酚钠盐，酸性：碳酸>酚羟基，利用强酸制弱酸，故X能与水溶液反应，苯酚与的显色反应实质是苯酚基与形成紫色配合物，因X中含有，故能与水溶液发生显色反应，A错误； B．中，中心S原子与2个C原子和2个O原子形成4个键，无孤对电子，价层电子对数为4，故S原子为sp3杂化，所有原子不可能共平面，B错误； C．缩聚反应是指一种或多种单体相互缩合生成高分子和小分子的反应，的值为，该反应属于缩聚反应，C错误； D．若反应体系中有少量水，则酚钠盐水解生成酚类和氢氧化钠，消耗缩聚用的酚氧负离子，导致有效单体浓度下降，抑制缩聚反应‌，影响聚合度，D正确； 故答案选D。 6．格氏试剂（RMgX）与醛、酮反应是制备醇的重要途径。Z的一种制备方法如下： 下列说法不正确的是 A．中碳负离子的杂化轨道类型为 B．Z易溶于水是因为Z分子与水分子之间能形成氢键 C．Y分子与Z分子中均含有手性碳原子 D．以、和水为原料也可制得Z 【答案】D 【解析】A．CH3CH2-中碳负离子形成3个σ键且有1对孤对电子，价层电子对数为4，杂化轨道类型为sp3，A正确； B．Z分子中含羟基（-OH），可与水分子形成氢键，则易溶于水，B正确； C．连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子，则Y、Z中与O原子相连的碳原子为手性碳原子，C正确； D．CH3COCH3与CH3MgBr发生加成反应生成(CH3)2C(OMgBr)CH3，然后与水反应生成(CH3)3COH，得不到Z， D错误； 故答案选D。 7．对乙酰氨基酚又称为扑热息痛，具有很强的解热镇痛作用，其合成路线如图： 下列说法不正确的是 A．反应①与反应③的目的是保护酚羟基避免在反应②中被氧化 B．反应②用稀作为硝化试剂，体现了对苯环的活化 C．中间产物D既能与反应，又能与反应 D．A能够使高锰酸钾溶液褪色 【答案】D 【分析】 根据的结构简式及A的分子式知，苯酚和发生取代反应生成A为，A和硝酸发生取代反应生成B为，B和HI发生取代反应生成，根据扑热息痛的结构简式和D的分子式知，发生还原反应生成D为，D和乙酸发生取代反应生成扑热息痛，据此解答。 【解析】A．酚羟基不稳定，易被硝酸氧化，反应①与反应③的目的是保护酚羟基避免在反应②中被氧化，A正确； B．反应②用稀作为硝化试剂，说明对苯环的活化导致苯环上对位的氢原子变得活泼，从而使其更容易被取代，B正确； C．D为，氨基具有碱性、酚羟基具有酸性，所以D既能与HCl反应，又能与NaOH反应，C正确； D．A为含有醚键和苯环，不能够使高锰酸钾溶液褪色，D错误； 故选D。 8．1，4-丁二醇()在作用下生成丁内酯()，该反应的主要途径如下： 下列说法正确的是 A．是该反应的催化剂 B．以上5步反应有机物都被氧化 C．化合物在作用下可生成 D．具有相同官能团的C的同分异构体(不考虑立体异构)还有4种 【答案】D 【分析】 步骤I：1，4-丁二醇与CrO3发生加成反应，生成中间体B； 步骤II：B脱去CrO3，生成4-羟基丁醛（C）； 步骤III：C发生分子内环化，形成环状醇D； 步骤IV：D与CrO3再次加成，生成E； 步骤V：E脱去CrO3，生成γ-丁内酯（F）； 【解析】A．CrO3在反应中作为氧化剂参与反应，其铬元素从+6价被还原为+3价（未在图中显示），发生化学变化，不符合催化剂“反应前后不变”的定义，A错误； B．根据分析可知仅步骤II（伯醇→醛）和步骤V（半缩醛→内酯）涉及氧化；步骤I、III、IV为加成或环化反应，未发生氧化反应，B错误； C．按如图流程反应可知化合物在作用下生成的为，C错误； D．C为HOCH2CH2CH2CHO（4-羟基丁醛），分子式C4H8O2，含一个醛基和一个羟基，其余同分异构体包括： CH3CH(OH)CH2CHO（3-羟基丁醛）、CH3CH2CH(OH)CHO（2-羟基丁醛）、 HOCH2CH(CH3)CHO（2-甲基-3-羟基丙醛）、 (CH3)2C(OH)CHO（2-羟基-2-甲基丙醛） 共4种，D正确； 故选D。 9．苯酚是重要的化工原料，通过下列流程可合成阿司匹林和一些高分子化合物。 （1）阿司匹林中的官能团名称为______。 （2）写出反应类型：①______；②______。 （3）下列可鉴别阿司匹林和水杨酸的试剂是______。(填选项字母) a．三氯化铁溶液    b．碳酸氢钠溶液    c．石蕊试液    d．浓溴水 （4）写出反应⑦的化学方程式______。 （5）写出阿司匹林与足量氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式______。 （6）水杨酸有多种同分异构体，写出两个同时满足下列条件的同分异构体的结构简式______。 ①含苯环和醛基 ②与足量NaOH溶液反应可消耗2 mol NaOH ③核磁共振氢谱有4组吸收峰，且峰面积比为 【答案】（1）羧基、酯基 （2）加成反应 消去反应 （3）ad （4）++CH3COOH （5）+3NaOH+CH3COONa+2H2O   （6）或   【分析】 由有机物的转化关系可知，一定条件下，与氢氧化钠和二氧化碳反应生成，酸化得到，则A为；在酸的作用下，与发生取代反应生成；在镍做催化剂作用下，与氢气发生加成反应生成，则D为；在浓硫酸作用下，共热发生消去反应生成，则E为；与溴水发生加成反应生成，在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，则F为；一定条件下，发生加聚反应生成，据此分析； 【解析】（1）阿司匹林结构中邻位存在（酯基）和（羧基）； （2）反应①是苯酚苯环与氢气加成，属于加成反应（还原反应）；苯酚加氢得到环己醇D，反应②是环己醇脱水生成烯烃，属于醇的消去反应； （3）水杨酸是邻羟基苯甲酸，含酚羟基，阿司匹林无酚羟基，据此分析； a．三氯化铁遇酚羟基显紫色，可以鉴别，a正确； b．二者都含羧基，都能和碳酸氢钠反应生成，无法鉴别，b错误； c．二者都含羧基，都能使石蕊试液变红，无法鉴别，c错误； d．浓溴水和水杨酸酚羟基发生取代生成白色沉淀，阿司匹林不反应，可以鉴别，d正确； 选ad； （4） 反应⑦为在酸的作用下，与发生取代反应生成和酸，反应的化学方程式为++CH3COOH； （5） 阿司匹林中羧基中和消耗1 mol，酯基水解生成酚羟基和乙酸，二者各消耗1 mol NaOH，共消耗3 mol NaOH ，方程式：+3NaOH+CH3COONa+2H2O ； （6） 含苯环和醛基，与足量NaOH溶液反应可消耗2 mol NaOH，说明含有2个羟基，其中核磁共振氢谱有4组吸收峰，且峰面积比为的结构简式为或。 10．某研究小组以对甲基苯乙酮制备解热镇痛消炎药洛索洛芬钠的中间体H，其合成路线如下： 已知：①RCH=CHR′RCOOH+R′COOH ② ③   ④Me为甲基 请回答： （1）化合物F中含氧官能团的名称_______。 （2）E的结构简式为_______。 （3）下列说法正确的是_______。 A．E→F发生的是取代反应 B．H的分子式为 C．1 mol化合物D最多能与5 mol 发生加成反应 D．MeOH与化合物B互为同系物 （4）写出的化学方程式_______。 （5）研究小组以与乙醇为原料(无机试剂任选)合成。请设计合成路线_______。 【答案】（1）羧基； （2）； （3）AC （4）； （5）。 【分析】 观察合成路线可知，A的分子式为C9H10O，B比A多两个氢，则B为，对比B和C的分子式，可推测C为，对比C和D的分子式可以推出D为，根据信息③D在碱性条件下水解得到有机钠盐，有机钠盐经盐酸酸化后得到E，E为，E与溴单质发生取代反应生成F，结合G的分子式及G→H过程结构上的变化，可推出G与发生取代反应生成H和HBr，则G为。 【解析】（1） F为，含氧官能团的名称为羧基； （2） 根据以上分析可知，E的结构简式为； （3）A．E→F过程中，苯环左侧甲基中的一个H被Br取代，则发生的是取代反应，A正确； B．观察路线图中H的结构知，其分子式应为C19H24O5，B错误； C．化合物D()含一个苯环和一个，最多能与3+2=5个H2发生加成反应，故1mol化合物D最多能与5 mol H2反应，C正确； D．根据信息④可知，MeOH即CH3OH，而B为，二者结构不相同，不互为同系物，D错误； 故选AC。 （4） 结合G的分子式及G→H过程结构上的变化，可推出G与发生取代反应生成H和HBr，则G为，故G→H的化学方程式：； （5） 结合已知中的②方程信息知，若要制得，先要得到，可由和乙醇发生酯化反应得到，再结合已知中的①方程信息知，可由和高锰酸钾溶液反应得到，而发生消去反应可以获得，综上，以与乙醇为原料合成的合成路线：。 建议时间：16分钟 1．（2025·江苏·高考真题）化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．最多能和发生加成反应 B．Y分子中和杂化的碳原子数目比为 C．Z分子中所有碳原子均在同一个平面上 D．Z不能使的溶液褪色 【答案】B 【解析】A．X中不饱和键均可以与发生加成反应，1molX中苯环与3molH2发生加成反应、碳碳双键与1molH2发生加成反应、酮羰基与2molH2发生加成反应，则1molX最多能和发生加成反应，A错误； B．饱和碳原子采用杂化，碳碳双键的碳原子采用杂化，1个Y分子中，采用杂化的碳原子有2个，采用杂化的碳原子有4个，数目比为，B正确； C．中1号碳原子为饱和碳原子，与2、3、4号碳原子直接相连，这4个碳原子不可能全部共面，C错误； D．Z分子中含有碳碳双键，能使的溶液褪色，D错误； 答案选B。 2．（2024·江苏·高考真题）化合物Z是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X分子中所有碳原子共平面 B．最多能与发生加成反应 C．Z不能与的溶液反应 D．Y、Z均能使酸性溶液褪色 【答案】D 【解析】A．X中饱和的C原子sp3杂化形成4个单键，具有类似甲烷的四面体结构，所有碳原子不可能共平面，故A错误； B．Y中含有1个羰基和1个碳碳双键可与H2加成，因此最多能与发生加成反应，故B错误； C．Z中含有碳碳双键，可以与的溶液反应，故C错误； D．Y、Z中均含有碳碳双键，可以使酸性溶液褪色，故D正确； 故选D。 3．（2024·江苏·高考真题）F是合成含松柏基化合物的中间体，其合成路线如下： （1）A分子中的含氧官能团名称为醚键和_______。 （2）中有副产物生成，该副产物的结构简式为_______。 （3）的反应类型为_______；C转化为D时还生成和_______(填结构简式)。 （4）写出同时满足下列条件的F的一种芳香族同分异构体的结构简式：_______。 碱性条件下水解后酸化，生成X、Y和Z三种有机产物。X分子中含有一个手性碳原子；Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子，Y能与溶液发生显色反应，Z不能被银氨溶液氧化。 （5）已知：与性质相似。写出以、、和为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) 【答案】（1）羰基 （2） （3）消去反应 N(CH3)3 （4） （5） 【分析】A中羰基相连的甲基发生加成反应，得到的羟基与(CH3)2NH发生取代反应，得到物质B，B中N原子在CH3I和Ag2O、H2O的先后作用下，引入一个CH3，得到物质C；C受热发生消去反应，+N(CH3)3同OH-与相邻C上的H发生消去反应生成H2O和N(CH3)3，生成碳碳双键得到物质D，D的碳碳双键在H2O2的碱溶液作用下发生反应，后再酸化引入两个羟基则得到物质E，两个羟基与CH3COCH3在HCl环境中脱去H2O得到物质F。 【解析】（1）根据题中A分子的结构可知，其含氧官能团有醚键和羰基； （2） AB的反应中具有活泼-H的酮与甲醛和胺在酸性条件下发生反应生成结构。AB的反应从分子组成上增加了C3H7N，即结构中增加了。副产物分子式C15H24N2O2与生成物B(C12H17NO2)比较，也增加了C3H7N，结合B结构中羰基也具有活泼-H，推断可进一步发生反应得到副产物，其结构简式可表示为 。 （3）据分析，的反应类型为消去反应；C转化为D时还生成和N(CH3)3。 （4） 由题中F的结构简式可知其分子式是C13H16O4，其不饱和度为6，其芳香族同分异构体在碱性条件下水解后酸化，生成X、Y和Z三种有机产物，推断该同分异构体中含有两个酯基，X分子中含有一个手性碳原子，则有一个碳原子连接着四种互不相同的原子或原子团；Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子，Y能与溶液发生显色反应，则Y含有酚羟基，推断Y的结构简式是，Z不能被银氨溶液氧化，则Z不含醛基，推断Z的结构简式是CH3COOH；则X分子中共含有5个C原子，其中有-COOH，则推断其结构简式是；综上分析，该芳香族同分异构体的一种结构简式是。 （5） 观察目标产物中存在二硫醚结构，其结构与化合物F结构有高度相似性，经分析，该结构通过原料与中的羰基反应得到；观察产物中含结构，分析该结构通过AB的反应原理得到，能推断合成过程中有中间产物。原料中存在，可以通过水解氧化获得。综上所述，以合成目标产物有两种路线； 路线1：；路线2：； 路线2中，由于中的两个酮羰基均可能与反应，分子中含羰基，且存在羰基活泼-H和亚氨基，容易与甲醛发生副反应。综上分析，合成路线为：。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 有机合成路线的设计与优化 建议时间：25分钟 突破一 正向与逆向合成分析法的应用 1．下列合成高分子材料的化学方程式和反应类型均正确的是 A．   加聚反应 B． C． 加聚反应 D． 加聚反应 E．  缩聚反应 2．丁苯橡胶的结构简式为，合成这种橡胶的单体为： ①  ②  ③  ④  ⑤ A．①② B．④⑤ C．③⑤ D．①③ 3．用于制造隐形眼镜的功能高分子材料E的合成路线如图。下列相关说法错误的是 A．物质A中所有原子可以共面 B．物质C和D均可使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．D→E的反应类型是缩聚反应 D．D的结构简式为 突破二 官能团的引入与转化策略 4．由苯酚合成的路线(部分反应试剂、反应条件已略去)如图，下列说法不正确的是 A．F的分子式为 B．B生成C的反应条件为NaOH醇溶液、加热 C．B在Cu催化作用下与反应：22 D．1个D分子中存在2个手性碳原子 5．1912年，法国化学家格林尼亚因发现了有机镁试剂(也称为格氏试剂，简写为RMgX)及其在有机合成中的应用而获得了诺贝尔化学奖。其反应机理是带有负电性的烃基与带有正电性的基团结合，从而发生取代或者加成反应，下列反应有机产物不合理的是 A． B． C． D． 6．在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的，下列说法正确的是 A．甲苯在光照下与反应，主反应为苯环上引入氯原子 B．引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原 C．将与酸性溶液反应即可得到 D．、、三种单体在一定条件下发生加成、酯化反应即可得到 突破三 官能团的保护与恢复 7．E是一种食品添加剂中的防腐剂，可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。 下列说法不正确的是 A．A是苯酚的一种同系物，既能发生氧化反应又能发生还原反应 B．经反应A→B和C→D的目的是保护官能团酚羟基不被氧化 C．与B属于同类有机物的同分异构体有3种(不包含B) D．1 mol D可以消耗1molNaHCO3 8．有机物Y是一种药物中间体，其合下列说法不正确的是 A．反应②属于取代反应 B．可用NaOH溶液实现④ C．F水解可得到E D．有机物Y的合成过程中进行了官能团保护 9．物质丁是合成某抗癌药物的中间体，其合成路线如下。 已知：两个羟基连在同一个碳上不稳定，会自动脱水。 下列说法错误的是 A．甲分子含有三种官能团 B．设计反应①和③的目的是保护醛基 C．反应①经历了加成反应和消去反应 D．反应③生成了丁和乙二醇 突破四 合成路线的评价与优化 10．有机物丙是制造特种工程材料的单体，部分合成路线如下： 下列说法不正确的是 A．甲→乙的反应过程中，只作溶剂 B．无水氯化铝与HCl反应生成配合物H[]，促进甲转化为乙 C．乙物质中C-F键能大于C-Cl键能，更难断裂 D．乙→丙的反应过程中涉及取代、消去反应 11．有机合成需选择合理的反应条件和合成路线。下列途径不能达到目的的是 A． B． C． D． 12．以环己烷为基础原料，合成1，4-环己二醇的路线如下。 下列说法错误的是 A．反应（2）和反应（4）的反应类型相同 B．有机物N和Y可能互为同分异构体 C．能和水在不同的条件下反应，均可引入羟基 D．1，4-环己二醇分子中有2个手性碳原子 建议时间：20分钟 1．已知一种生产聚苯乙烯的工业流程如图所示： 则下列有关叙述错误的是 A．可采用溴的水溶液鉴别乙苯和苯乙烯 B．苯乙烯和乙苯的分子中所有碳原子可能处于同一平面 C．等质量的乙烯和乙醇完全燃烧消耗的氧气量相同 D．聚苯乙烯的链节为： 2．在给定条件下，下列选项中所示物质间的转化均能实现的是 A．石油 B． C． D．新制 3．以异丁醛（M）为原料制备化合物Q的合成路线如下，下列说法错误的是 A．M中所有的碳原子可以在同一个平面中 B．若M+X→N原子利用率为100%，则X是甲醛 C．用溴的四氯化碳溶液可鉴别N和Q D．1 mol Q最多能与1 mol H2发生加成反应 4．已知反应类型：(a)酯化反应，(b)取代反应，(c)消去反应，(d)加成反应，(e)水解反应，其中能在有机化合物的分子中引入羟基官能团的正确组合有 A．(a)(b)(c) B．(a)(d)(e) C．(b)(d)(e) D．(b)(c)(d)(e) 5．聚合物可用于制造用途广泛的工程塑料，其合成反应如下。下列说法正确的是 A．能与水溶液反应，不能与水溶液反应 B．中所有原子共平面 C．的值为，该反应不属于缩聚反应 D．若反应体系中有少量水，则可能会影响聚合度 6．格氏试剂（RMgX）与醛、酮反应是制备醇的重要途径。Z的一种制备方法如下： 下列说法不正确的是 A．中碳负离子的杂化轨道类型为 B．Z易溶于水是因为Z分子与水分子之间能形成氢键 C．Y分子与Z分子中均含有手性碳原子 D．以、和水为原料也可制得Z 7．对乙酰氨基酚又称为扑热息痛，具有很强的解热镇痛作用，其合成路线如图： 下列说法不正确的是 A．反应①与反应③的目的是保护酚羟基避免在反应②中被氧化 B．反应②用稀作为硝化试剂，体现了对苯环的活化 C．中间产物D既能与反应，又能与反应 D．A能够使高锰酸钾溶液褪色 8．1，4-丁二醇()在作用下生成丁内酯()，该反应的主要途径如下： 下列说法正确的是 A．是该反应的催化剂 B．以上5步反应有机物都被氧化 C．化合物在作用下可生成 D．具有相同官能团的C的同分异构体(不考虑立体异构)还有4种 9．苯酚是重要的化工原料，通过下列流程可合成阿司匹林和一些高分子化合物。 （1）阿司匹林中的官能团名称为______。 （2）写出反应类型：①______；②______。 （3）下列可鉴别阿司匹林和水杨酸的试剂是______。(填选项字母) a．三氯化铁溶液    b．碳酸氢钠溶液    c．石蕊试液    d．浓溴水 （4）写出反应⑦的化学方程式______。 （5）写出阿司匹林与足量氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式______。 （6）水杨酸有多种同分异构体，写出两个同时满足下列条件的同分异构体的结构简式______。 ①含苯环和醛基 ②与足量NaOH溶液反应可消耗2 mol NaOH ③核磁共振氢谱有4组吸收峰，且峰面积比为 10．某研究小组以对甲基苯乙酮制备解热镇痛消炎药洛索洛芬钠的中间体H，其合成路线如下： 已知：①RCH=CHR′RCOOH+R′COOH ② ③   ④Me为甲基 请回答： （1）化合物F中含氧官能团的名称_______。 （2）E的结构简式为_______。 （3）下列说法正确的是_______。 A．E→F发生的是取代反应 B．H的分子式为 C．1 mol化合物D最多能与5 mol 发生加成反应 D．MeOH与化合物B互为同系物 （4）写出的化学方程式_______。 （5）研究小组以与乙醇为原料(无机试剂任选)合成。请设计合成路线_______。 建议时间：16分钟 1．（2025·江苏·高考真题）化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．最多能和发生加成反应 B．Y分子中和杂化的碳原子数目比为 C．Z分子中所有碳原子均在同一个平面上 D．Z不能使的溶液褪色 2．（2024·江苏·高考真题）化合物Z是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X分子中所有碳原子共平面 B．最多能与发生加成反应 C．Z不能与的溶液反应 D．Y、Z均能使酸性溶液褪色 3．（2024·江苏·高考真题）F是合成含松柏基化合物的中间体，其合成路线如下： （1）A分子中的含氧官能团名称为醚键和_______。 （2）中有副产物生成，该副产物的结构简式为_______。 （3）的反应类型为_______；C转化为D时还生成和_______(填结构简式)。 （4）写出同时满足下列条件的F的一种芳香族同分异构体的结构简式：_______。 碱性条件下水解后酸化，生成X、Y和Z三种有机产物。X分子中含有一个手性碳原子；Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子，Y能与溶液发生显色反应，Z不能被银氨溶液氧化。 （5）已知：与性质相似。写出以、、和为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $