专题27 有机合成与推断(2).pdf
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1、 专题专题专题专题专题有机合成与有机合成与有机合成与有机合成与有机合成与推断推断推断推断推断27 27 27 27 27 20172017201720172017 年高考年高考年高考年高考年高考题题题题题 1【年高考卷卷年高考卷卷年高考卷卷年高考卷卷年高考卷卷题】题】题】题】题】201720172017201720173636363636(分)15 化合物是一种有机光电材料中间体。 实验室由芳香化合物制备的一种合成路线如下H A H : 已知 :RCHO+CH3 CHO+H2O 回答下列问题: (1)A 的化学名称是。 (2)C D E F 由生成和生成的反应类型分别是、。(3)E 的结构简式
2、为。 (4)G F H 为甲苯的同分异构体,由生成的化学方程式为 。 (5)X F X CO芳香化合物是的同分异构体,能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出2,其核磁共振 氢谱显示有种不同化学环境的氢,峰面积比为 。写出种符合要求的的结4 62112 X 构简式。 (6)2-(写出用环戊烷和丁炔为原料制备化合物的合成路线 其他试剂任选 。) 【答案】苯甲醛加成反应取代反应(1)(2) (3) (4) (5)(2 ) 任写种 (6) 【解析】本题考查有机合成与推断。由的结构简式逆推可知、 、H ABCD、 、EF 、苯环上 均只有一个取代基。 结合信息及的分子式, 则为苯甲醛,BAB为, 由的 反 应 条
3、 件 可 知的 转 化 为 醛 基 转 化 为 羧 基 ,为BCBCC ,与CBr2 发生加成反应,生成 D()DKOH,在的乙醇溶液中加热发生消去反应,酸化后生成 E()E(),与 乙 醇 发 生 酯 化 反 应或 取 代 反 应生 成 F(),F G ()H与发生类似信息所给反应 加成反应 生成,逆 推可知的结构简式为。为,苯环外含有个碳原子、G (5)F 5 3 个不饱和度和个原子,其同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成2 O CO2,即必含有 羧基,核磁共振氢谱显示有种氢原子,则具有较高的对称性,氢原子个数比为 4621 12 2 ,可知含有两个对称的甲基,还有个碳原子和个不饱和度,
4、则含有碳碳叁键,故满足 条件的同分异构体的结构简式为、和 。由产物的结构简式,迁移信息可知要先制出,可(6)由氯代烃发生消去反应得到,而氯代烃可由环戊烷与氯气在光照条件下发生取代反应制得。 2.2.2.2.2.201720172017201720173 3 3 3 36 6 6 6 6【年年年年年高考卷高考卷高考卷高考卷高考卷卷卷卷卷卷题】题】题】题】题】(分)化合物是治疗高血压的药物 比索洛尔 的中间15G “” 体,一种合成的路线如下G : 已知以下信息: 的核磁共振氢谱为单峰;的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为 。A B 611 的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;可与或反应。D 1 mo
5、l D 1 mol NaOH 2 mol Na 回答下列问题: (1)A 的结构简式为。(2)B 的化学名称为。 (3)C D E 与反应生成的化学方程式为。 (4)E F 由生成的反应类型为。(5)G 的分子式为。 (6)L DFeCl是的同分异构体,可与3 溶液发生显色反应,的可与的1 molL 2 mol Na2CO3 反应,共有种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为 的结构简L 3221 式为、。 【答案】(1) (2)2-() 丙醇 或异丙醇 (3)+H2O (4) 取代反应(5)C18H31NO4 (6)6 【解析】本题结合有机合成考查多种有机物间的转化和同分异构体的书写等。结合
6、的结C 构简式, 、的分子式及信息可确定的结构简式为ABB(CH3)2 CHOHA,的结构简式为 。 结 合 的 结 构 简 式 可 逆 推 出 的 结 构 简 式 为GF , 则为, 再结合E C 的结构简式及信息可确定的结构简式为。D (4)E根据、 F 的结 构简式可确定由生成的反应为取代反应。根据的结构简式可确定其分子式为EF(5)GC18H31NO4 。(6)L FeCl根据遇3 溶液发生显色反应可知中含酚羟基,再结合的分子式和L D 1 mol L2 mol Na能与2CO3 反应,可知中含个酚羟基和个L 2 1CH3, 个酚羟基位于苯2 环邻位、间位和对位时,CH3 所处的位置分
7、别有种、2 3 1 种和种,即共有种可能的L 6 结构。其中核磁共振氢谱中有四组峰,且峰面积之比为 的结构简式为3221 和。 3.3.3.3.3.202020202017171717173636363636【年高考年高考年高考年高考年高考卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷题】题】题】题】题】(分)氟他胺是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室15G 由芳香烃制备的合成路线如下A G : 回答下列问题: (1)A C 的结构简式为。的化学名称是。(2) 的反应试剂和反应条件分别是,该反应的类型是。(3) 的反应方程式为。吡啶是一种有机碱,其作用是。(4)G 的分子式为。 (5)H GGH是的同分异构体,其苯环上的
8、取代基与的相同但位置不同,则可能的结构有种。 (6)4-()甲氧基乙酰苯胺是重要的精细化工中间体,写出由 苯甲醚制备甲氧基乙酰苯胺的合成路线 其他试剂任选 。()4-() 【答案】 三氟甲苯(1) (2)HNO浓3 /H浓2SO4、加热取代反应 (3)+HCl 吸收反应产生的,提高反应转化率HCl (4)C11H11F3N2O3 (5)9 (6) 【解析】本题考查有机合成与推断。根据的分子式可知是含有个碳原子的芳香 (1)B A7 烃,是甲苯。是甲苯分子中甲基上的个氢原子被个氟原子取代的产物,名A3 3 称是三氟甲苯。反应在苯环上引入了硝基,所用试剂是浓硫酸与浓硝酸的混合物,反(2)应条件是加
9、热。该反应的实质是硝基取代了苯环上的一个氢原子,所以是取代反应。观(3) 察的结构简式可知,反应是中氨基上的氢原子与中的氯原子结合成GE HClF,同时生成,据此可写出反应的化学方程式。该反应中有生成,而吡啶是一种HCl 有机碱,可与反应,因而能够促使上述反应正向进行,提高原料的利用率。的分HCl (4)G 子式为 C11H11O3N2F3 。的苯环上有个不同的取代基,不妨设为、。可(5)G3 XYZ 以先确定、在苯环上的相对位置,得到邻、间、对种同分异构体,再将分别XY 3 Z 取代上述种同分异构体中苯环上的氢原子, 分别得到种、3 4 4 种、 2 种同分异构体, 共有 10 种,则可能的
10、结构有种。对比原料和目标产物,目标产物在苯甲醚的对位引入了H9(6)NHCOCH3。结合题干中合成路线的信息,运用逆合成分析法,首先在苯甲醚的对位引入 硝基,再将硝基还原为氨基,最后与发生取代反应即可得到目标产物。 4.4.4.4.4.201720172017201720172525252525【年年年年年高考高考高考高考高考北北北北北京卷京卷京卷京卷京卷题题题题题】(】(】(】(】(17 分)羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物,合成路线如图所示: 已知:+ RCOOR+ROHRCOOR+ROH(RR、R代表烃基) (1)A B 属于芳香烃,其结构简式是。中所含的官能团是。 (2)CD 的反应类
11、型是。 (3)E 属于酯类。 仅以乙醇为有机原料, 选用必要的无机试剂合成, 写出有关化学方程式 。E: (4):2EF+C已知2H5 OHF 。所含官能团有和。 (5)D F : 以和为原料合成羟甲香豆素分为三步反应,写出有关化合物的结构简式 【答案】硝基(1) (2) 取代反应(3)2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2 O2CH3CHO+O22CH3COOHCH3COOH+C2H5 OHCH3COOC2H5+H2O (4) (5) 【解析】本题综合考查有机物的组成、结构、性质,有机反应类型及有机合成路线设计。 (1)根据的反应条件知,为硝化反应,为硝基的还原反应,两步反应均不ABAB
12、BC 涉及碳原子数的改变,因此中所含碳原子数与中所含碳原子数相同,都等于 ,且A C 6A 为芳香烃,因此为;为苯的硝化反应,因此中含有的官能团为硝基。根A ABB(2) 据的分子式为DC6H6O2 且中含有苯环,可推断出中苯环上有两个羟基,中苯环上DDC 有个氨基,因此为个氨基被个羟基取代的反应,属于取代反应。根据的2 CD2 2 (3)E 分子式为 C4H8O2 及在一定条件下可得到乙醇知,为乙酸乙酯,仅以乙醇为有机原料通E E 过连续氧化先得到乙酸,然后通过酯化反应可得到乙酸乙酯。(4)2EF+C2H5OH 属于 陌生反应,直接推导的结构难度较大,但对比乙酸乙酯 和另一产物乙醇的分子FE
13、() 结构,可以推出其中一分子乙酸乙酯的酯基中键断裂,得到和COOCH2CH3 , 另 一 分 子 乙 酸 乙 酯 的中键 断 裂 , 得 到和CHH,OCH2CH3 与两部分拼接得到乙醇,剩下的两部分拼接得到H F(), 因此中含有羰基和酯基。F (5)D 中含有酚羟基,F 中含有羰基, 因此与第一步发生已知信息中的第一个反应羰基与酚羟基邻位氢的加成反应,得D F 到中间产物 ,再根据图中反应条件和已知信息中的第二个反应知,中间产物的侧链含有11 酯基,可与其邻位的酚羟基发生已知信息中的第二个反应酯交换反应,得到中间产物 2:21,并脱去一分子乙醇。故可得到 中间产物为,中间产物为 ,为,为
14、。D F 5. 5. 5. 5. 5.2012012012012017 7 7 7 78 8 8 8 8 【年高考天年高考天年高考天年高考天年高考天津卷津卷津卷津卷津卷题】题】题】题】题】 (18 分)氨基氯苯甲酸是重要的医药中间体,其制备2-3-(F)流程图如下: 已知: 回答下列问题: (1)分子中不同化学环境的氢原子共有种,共面原子数目最多为。 (2)B B 的名称为。写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式。a. 苯环上只有两个取代基且互为邻位b. 既能发生银镜反应又能发生水解反应 (3)BB该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备,而是经由三步反应制取,其目的是。 (4):写出的化学反应
15、方程式 ,该步反应的主要目的是。 (5):F 写出的反应试剂和条件 ;中含氧官能团的名称为。 (6)在方框中写出以为主要原料,经最少步骤制备含肽键聚合物的流程。 【答案】(1)413 (2)2- 硝基甲苯或邻硝基甲苯和(3)() 避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代 或减少副产物,或占位 (4)+HCl 保护氨基(5)Cl2/FeCl3 (Cl或2/Fe) 羧基 (6) 【解析】本题考查有机合成和推断。 (1)4中有如所示种不同化学环境的氢原子。可以看做是甲基 取代苯环上的一个所得的产物,根据苯分子中个原子共平面,知H 12 CH3 中的一定与C 苯环上个原子共平面,根据11 CH4 分子中最
16、多个原子共平面,知3 CH3 中最多只有个1 H 与苯环共平面,故中共平面的原子最多有个。13 (2)的名称为邻硝 基甲苯或硝基甲苯。根据能发生银镜反应,则可能含有醛基或甲酸酯基;能发生水解反2- 应,则可能含有甲酸酯基或酰胺键,故同时满足苯环上只有两个取代基且互为邻位的的B 同分异构体为和。若直接硝化,则苯环上甲基对位的(3) 氢原子可能会被硝基取代。(4)C 为,根据反应物和生成物的结构简式,可知 反应为中NH2 上的个被中的取代,该反应为取代反1H 应,化学方程式为。根据,可+HClCF 知反应的作用是保护氨基。(5)根据图示转化关系,可知为,反E 应为与D Cl2 的取代反应, 反应试
17、剂和条件为 Cl2/FeCl3 (Cl或2 /Fe)。中含氧 官能团为羧基。发生水解反应得到,发(6) 生缩聚反应可以得到含肽键的聚合物。 【名师点睛】对于多官能团有机物,欲选择性地在一个官能团进行反应,则需要对其他官能团用保护基加以保护,使其在反应过程中不致被破坏,待反应结束,再得以脱除,这是官能 团的保护作用。不饱和键 如、的保护主要是让其先与()HX 或 X2加成,再在碱的醇溶液中发生消去反应。 6.6.6.6.6.2012012012012017 7 7 7 71 1 1 1 17 7 7 7 7 【年高考江苏卷年高考江苏卷年高考江苏卷年高考江苏卷年高考江苏卷题】题】题】题】题】化合物
18、是一种用于合成分泌调节剂的药物中间体,其H -合成路线流程图如图: (1)C 中的含氧官能团名称为和。 (2)DE 的反应类型为。 (3)C : 写出同时满足下列条件的的一种同分异构体的结构简式 。 含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;能发生水解反应,水解产物之一是氨基酸,- 另一水解产物分子中只有种不同化学环境的氢。2 (4)G C的分子式为12H14N2O2 ,经氧化得到,写出的结构简式 。HG : (5):(R RH) 已知代表烃基,代表烃基或 请写出以、和(CH3)2SO4 为原料制备的合成路线流程图 无机试剂任用,合成路线流程图示例见本(题题干 。) 【答案】醚键酯基(1) (2)
19、取代反应 (3) (4) (5) 【解析】本题考查有机物的推断与合成。中含有的为醚键,(1)C“COC” “COO”(2)DNHBrCH为酯基。中原子上的原子被2COCH3中的CH2COCH3取代, 故发生的是取代反应。能水解,说明含有酯基;产物之一为氨基酸,即含有DE(3)- ; 对比的结构简式知,除以上结构和苯环外,还有一个碳原子和一个氧原C 子;另一水解产物分子中只有种不同化学环境的原子,则符合条件的的同分异构体2 H C 中的两个取代基在苯环上应处于对位, 且其水解产物之一具有对称结构, 由此写出其结构简 式为。 (4)F H 对比和的结构简式可知, F 中的酯基转变成了醛 基 , 已
20、 知经 氧 化 得 到, 则中 含 有 醇 羟 基 , 由 此 写 出的 结 构 简 式为GHGG 。与发生取代反应生成,模仿(5)HBr AB 的反应可知可转化成,硝基被还原生成氨基,氨基上的原子与:H 中的原子结合生成,另一产物即为。Br HBr 7.7.7.7.7.【高考海南卷高考海南卷高考海南卷高考海南卷高考海南卷题】题】题】题】题】2012012012012017 7 7 7 71818181818(分)20 18-6( 分) 香茅醛()可作为合成青蒿素的中间体,关于香茅醛的叙述正确的有 () AC分子式为10H18O B不能发生银镜反应 CKMnO可使酸性4 溶液褪色分子中有种不同
21、化学环境的氢 D7 18-14(分) 当醚键两端的烷基不相同时(R1 OR2,R1R2),通常称其为 混醚 。若用醇脱水的常“”规方法制备混醚,会生成许多副产物: R1OH+ R2OH R1OR2+ R1OR1+ R2OR2+H2O 一般用反应制备混醚:WilliamsonR1X+ R2ONaR1OR2+NaX,某课外研究小组拟合成(乙基苄基醚),采用如下两条路线进行对比: : : 回答下列问题: ( )路线的主要副产物有、。1_ ( )的结构简式为。2A_ ( )的制备过程中应注意的安全事项是。3B_ ( )由和生成乙基苄基醚的反应类型为。4AB_ ( )比较两条合成路线的优缺点:。5_ (
22、 )苯甲醇的同分异构体中含有苯环的还有种。6_ ( )某同学用更为廉价易得的甲苯替代苯甲醇合成乙基苄基醚,请参照路线,写出合成7路线。_ 【答案】( 分)18- AC6 18- 11CH ( )(分)3CH2OCH2CH3 ( 分)1 ( )( 分)22 ( )规范使用金属钠;防止氢气爆炸( 分)32 ( )取代反应( 分)42 ( )路线比路线步骤少,但路线比路线副产物多,收率低( 分)52 ( ) ( 分)642 ( )( 分)72 【解析】( )根据信息,醇与醇发生分子间脱水制备醚时,脱水反应可以发生在不同种醇1 分子之间,也可以发生在同种醇分子之间。因此,路线 中用乙醇和苯甲醇制备乙基
23、苄基醚I 时,可能生成的副产物有 CH3CH2OCH2CH3 、。( )醇与浓盐酸在2 加热条件下能发生取代反应,氯原子取代醇羟基,生成。( )使用钠与乙3醇时,要规范使用金属钠;同时,由于二者反应时会产生氢气,所以要防止氢气发生爆炸。 ( )与4C2H5 ONaC反应生成乙基苄基醚的过程,可视为2H5 O取代了中的氯原子,所以属于取代反应。( )路线虽然只有一步反应,但有两种有机副产物;路5线虽然经过了三个反应,但每一步都没有有机副产物。( )苯甲醇的同分异构体中含有6 苯环的结构有两类,一类是醚, 另一类是酚。符合要求的结构共有四种。( )制备乙基苄 7 基醚的原料是和 C2H5 ONa。
24、用甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应制备 ,用钠与乙醇反应制备 C2H5ONa,二者发生取代反应即可得到目标产物。 20162016201620162016 2 2 2 2 2013013013013013年高考题年高考题年高考题年高考题年高考题 1 【年高考海南卷】2016 富马酸(反式丁烯二酸)与 Fe2+形成的配合物富马酸铁又称 富血铁 ,可用于治疗“”缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线: 回答下列问题: ( )的化学名称为由生成的反应类型为。1A_AB_ ( )的结构简式为。2C_ ( )富马酸的结构简式为。3_ ( )检验富血铁中是否含有4Fe3+的实验操作步骤是。_ (
25、) 富马酸为二元羧酸,51molNaHCO富马酸与足量饱和3溶液反应可放出_L CO2(标况) ;富马酸的同分异构体中,同为二元羧酸的还有(写出结构简式) 。_ 【答案】 18-14 (分) ( )环己烷取代反应(每空分,共分)1 24 ( )( 分)2 2 ( )( 分)3 2 ( )取少量富血铁,加入稀硫酸溶解,再滴加溶液,若溶液显血红色,则产品4KSCN 中含有 Fe3+ ;反之,则无。( 分) 2 ( )(每空分,共分)544.8 24 【解析】 试题分析 : 18-1( )A 的化学名称为环己烷,由环己烷在光照条件下与氯气发生取代反应, 生成氯环己烷。1 ( )环己烯与溴的四氯化碳溶
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