专题26 有机合成与推断(1).pdf
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1、 专题有机合成与推断26 1 G 2019新课标化合物是一种药物合成中间体,其合成路线如下: 回答下列问题: ( ) 中的官能团名称是。1A ( )碳原子上连有个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出的结构简式,24B 用星号标出中的手性碳。(*)B ( )写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的的同分异构体的结构简3B 式。 不考虑立体异构,只需写出个 (3) ( )反应所需的试剂和条件是。4 ( )的反应类型是。5 ( )写出到的反应方程式。6FG ( )设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯7(CH3COCH2COOC2H5 ) 制备的合成路线() 无机试剂任选 。【答案】 ( )羟基1 ( )2 (
2、 )3 ( )4C2H5 OH/H浓2SO4、加热 ( )取代反应5 ( )6 ( )7 【解析】 【分析】有机物被高锰酸钾溶液氧化,使羟基转化为羰基, 与甲醛发生加成反应生成 ,ABCC 中的羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基,则的结构简式为。DD 与乙醇发 生酯化反应生成 , 中与酯基相连的碳原子上的氢原子被正丙基取代生成 ,则的结构EEFF 简式为, 首先发生水解反应,然后酸化得到 ,据此解答。FG 【详解】 ( )根据的结构简式可知中的官能团名称是羟基。1AA ( )碳原子上连有个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳,则根据的结构简式可知24B B 中的手性碳原子可表示为。 ( )具有六元
3、环结构、并能发生银镜反应的的同分异构体的结构简式中含有醛基,则可3B 能的结构为。 ( )反应是酯化反应,所需的试剂和条件是乙醇 浓硫酸、加热。4/ ( )根据以上分析可知的反应类型是取代反应。5 ( ) 到的反应分两步完成,方程式依次为:6FG、 。 ( )由甲苯和乙酰乙酸乙酯7(CH3COCH2COOC2H5 )制备,可以先由甲 苯合成,再根据题中反应的信息由乙酰乙酸乙酯合成 ,最后根据题中反应的信息由合 成产品。具体的合成路线图为:, 。 【点睛】本题考查有机物的推断和合成,涉及官能团的性质、有机物反应类型、同分异构体的书写、合成路线设计等知识,利用已经掌握的知识来考查有机合成与推断、反
4、应条件的选择、物质的结构简式、化学方程式、同分异构体的书写的知识。考查学生对知识的掌握程度、自学能力、接受新知识、新信息的能力;考查了学生应用所学知识进行必要的分析来解决实际问题的能力。有机物的结构、性质、转化、反应类型的判断、化学方程式和同分异构体结构简式的书写及物质转化流程图的书写是有机化学学习中经常碰到的问题,掌握常见的有机代表物的性质、各类官能团的性质、化学反应类型、物质反应的物质的量关系与各类官能团的数目关系,充分利用题目提供的信息进行分析、判断是解答的关键。难点是设计合成路线图时有关信息隐含在题干中的流程图中,需要学生自行判断和灵活应用。 2 2019新课标环氧树脂因其具有良好的机
5、械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结 性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂的合成路线:G 已知以下信息: 回答下列问题: ( )是一种烯烃,化学名称为,中官能团的名称为、1A_C_ 。 ( )由生成的反应类型为。2BC_ ( )由生成的反应方程式为。3CD_ ( ) 的结构简式为。4E_ ( ) 的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的5E结构简式、。_ 能发生银镜反应;核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为 。321 ( )假设化合物 、6DFNaOH1 molG和恰好完全反应生成单一聚合度的 ,若生成的 NaCl 和 H2 O765 g
6、G的总质量为,则的n值理论上应等于。_ 【答案】 ( )丙烯氯原子、羟基1 ( )加成反应2 ( )3 (或) ( )4 ( )5 ( )68 【解析】 【分析】根据的分子结构可知为链状结构,故为DAACH3CH=CH2 ; ACl和2在光照条件下发 生取代反应生成为BCH2=CHCH2 ClBHOClCC, 和发生加成反应生成为, 在碱 性条件下脱去生成 ; 由 结构可知苯酚和 发生信息的反应生成 , 则 为;HClDFEFE DFG和聚合生成 ,据此分析解答。 【详解】 ( )根据以上分析,为1ACH3CH=CH2 ,化学名称为丙烯; 为,所含C官能团的名称为氯原子、羟基,故答案为:丙烯;
7、氯原子、羟基; ( ) 和发生加成反应生成 ,故答案为:加成反应;2BHOClC ( ) 在碱性条件下脱去生成 ,化学方程式为:3CHClD,故答案为:; ( ) 的结构简式为。4E ( ) 的二氯代物有多种同分异构体,同时满足以下条件的芳香化合物:能发生银镜反5E 应,说明含有醛基;核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为 ,说明分子中有3213 种类型的氢原子,且个数比为 : : 。则符合条件的有机物的结构简式为321; ( )根据信息和,每消耗,反应生成和61molD1molNaClH2 ONaClH,若生成的和2O 的总质量为,生成和765gNaClH2 O=10molG的总物质的量为,由的
8、结构可765g76.5g/mol 知,要生成单一聚合度的 ,需要,则,解得,即的1 molG(n+2)molD(n+2)=10n=8Gn值 理论上应等于 ,故答案为: 。88 3WHeckW2019新课标 氧化白藜芦醇具有抗病毒等作用。下面是利用反应合成的一种方法: 回答下列问题: ( ) 的化学名称为。1A_ ( )中的官能团名称是。2_ ( )反应的类型为, 的分子式为。3_W_ ( )不同条件对反应产率的影响见下表:4 实验 碱 溶剂 催化剂 产率/% 1 KOH DMF Pd(OAc)2 22.3 2 K2CO3 DMF Pd(OAc)2 10.5 3 Et3N DMF Pd(OAc)
9、2 12.4 4 六氢吡啶 DMF Pd(OAc)2 31.2 5 六氢吡啶 DMA Pd(OAc)2 38.6 6 六氢吡啶 NMP Pd(OAc)2 24.5 上述实验探究了和对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究_ 等对反应产率的影响。 ( ) 为的同分异构体,写出满足如下条件的的结构简式。5XDX_ 含有苯环;有三种不同化学环境的氢,个数比为 ;的与足量金属6211 molX Na2 g H反应可生成2。 ( )利用反应,由苯和溴乙烷为原料制备,写出合成路线6Heck_ 。(无机试剂任选)【答案】 ( )间苯二酚( ,苯二酚)113- ( )羧基、碳碳双键2 ( )取代反应3 C14
10、H12O4 ( )不同碱不同溶剂不同催化剂(或温度等)4 ( )5 ( )6 【解析】 【分析】首先看到合成路线 : 由物质经反应在酚羟基的邻位上了一个碘原子,发生了取A 代反应生成了物质,BBC物质与丙烯酸在催化剂的作用下生成了物质,那物质就是将丙C 烯酸中的羧基去掉取代了碘原子的位置;由反应生成就是把中的连在了上,发DEHIHO 生的是取代反应;最后反应生成物质。HeckW 【详解】 ( )1A 物质所含官能团是两个酚羟基,且苯环上有两个是间位的取代基,那物质的 命名就是间苯二酚或 ,苯二酚;13- ( )物质中含有的官能团是碳碳双键和羧基2 ( ) 物质到物质没有双键的消失,且在原子处增
11、加了氢原子,没有双键参与反应所3DEO 以属于取代反应, 物质中可以轻松数出共有个原子, 个氧原子,氢原子的个数可W14C4 以通过不饱和度来推断出,个碳的烷应该有个氢,现在该分子有个不饱和度,其14309 中一个苯环个,一个双键个,一个不饱和度少个氢,所以,因此有41230-92=1212 个氢原子,即分子式为 C14H12O4。 ( )可以从表格中寻找溶剂一样的实验、碱一样的实验发现得出:实验 , , 探究了不4123 同碱对反应的影响;实验 , , 探究了不同溶剂对反应的影响,最后只剩下不同催化剂456对实验的影响。 ( ) 的分子式为:5DC8H9O2 IC1molXNa,要求含苯环,
12、那支链最多含两个 ,且与足量反应 可生成氢气,那就证明有两个酚羟基或醇羟基,又有三种不同环境的氢,那一定2g6:2:1 是有两个甲基和两个酚羟基,因为醇羟基没有个相同环境的氢,则符合条件的有机物结6 构简式为。 ( )由题意中的反应可知需要一个反应物中含双建,一个反应物中含 ;从苯出发6HeckI可以经过溴乙烷和溴化铁的反应制得乙苯,乙苯在乙基上通过烷烃的取代反应引入氯原子,卤代烃在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应产生双键,得到苯乙烯;可以仿照反应通过相同条件在苯环上引入一个碘原子,因此合成路线图为。 【点睛】最后一个写合成路线,要必须从已有的物质出发,不得自己添加反应所需有机物,仿照题中出现的反
13、应,将合成路线分为两部分,一次合成,遇到不会的合成,首先要在题意和已知中寻找。清楚想要有碳碳双键出现应该利用卤代烃的消去反应。 4 2019天津我国化学家首次实现了膦催化的环加成反应,并依据该反应,发展 32了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。 已知环加成反应: 32 (、可以是或) 1E2ECORCOOR 回答下列问题: ( )茅苍术醇的分子式为,所含官能团名称为,分子中手性1_碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为。_ ( )化合物的核磁共振氢谱中有个吸收峰;其满足以下条件的同分异构体(不2B_考虑手性异构)数目为。_ 分子中含有碳碳三键和乙酯基 分子中有连续四个碳原子在一条
14、直线上 写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式。_ ( )的反应类型为。3_ CD ( )的化学方程式为,除外该反应另一产物的系统命名4_ DEE为。_ ( )下列试剂分别与和反应,可生成相同环状产物的是(填序号) 。5_ FG a b c 溶液2BrHBrNaOH ( )参考以上合成路线及条件,选择两种链状不饱和酯,通过两步反应合成化合物,6M在方框中写出路线流程图(其他试剂任选) 。 【答案】 ( )碳碳双键、羟基1 3 1526 C H O ( )和225 ( )加成反应或还原反应3 ( )4 2-2-2-2-甲基丙醇或甲基丙醇 ( )5b ()6 (写成等合理催化剂亦可
15、) Pd CNi【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知,与 CH3CCCOOCCH(3)3发生题给信息反应生 成,与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成 ,与甲醇在浓硫酸作用下,共热发生酯基交换 反应生成,一定条件下脱去羰基氧生成 ,与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成 ,一定条件下反应生成茅苍术醇。 【详解】 ( )茅苍术醇的结构简式为,分子式为1C15H26O,所含官能团为碳 碳双键、羟基,含有个连有个不同原子或原子团的手性碳原子;34 ( )化合物的结构简式为2BCH3CCCOOCCH(3)3,分子中含有两类氢原子,核磁共振氢 谱有个吸收峰;由分子中含有碳碳叁键和2COOCH2CH3,且
16、分子中连续四个碳原子在一条 直线上,则符合条件的的同分异构体有、BCH3CH2CH2CCCOOCH2CH3、CH3CH2CCCH2COOCH2CH3、CH3CCCH2CH2COOCH2CH3和 等种结构,碳碳叁键和5COOCH2CH3直接相连的为、CH3CH2CH2CCCOOCH2CH3; ( ) 的反应为与氢气在催化剂作用下发生加成反应(或还原反3CD 应)生成,故答案为:加成反应(或还原反应) ; ( )与甲醇与浓硫酸共热发生酯基交换反应生成,反应4的化学方程式为,(HOCCH3)3 的系统命名法的名称为甲基丙醇;22 ( )和均可与溴化氢反应生成5,故答案为: ;b ( )由题给信息可知
17、,6CH3CCCOOCH2CH3 与 CH2=COOCH2CH3 反应生成, 与氢气发生加成反应生成,故答案为:。 【点睛】本题考查有机物推断与合成,对比物质的结构明确发生的反应,侧重对有机化学基础知识和逻辑思维能力考查,有利于培养自学能力和知识的迁移能力,需要熟练掌握官能团的结构、性质及相互转化。 5 F 2019江苏化合物是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下: ( ) 中含氧官能团的名称为和。1A_ ( ) 的反应类型为。2AB_ ( ) 的反应中有副产物 (分子式为3CDXC12H15O6 BrX)生成,写出的结构简式:_ 。 ( ) 的一种同分异构体同时满足下列条件,写
18、出该同分异构体的结构简式:4C_ 。 能与 FeCl3溶液发生显色反应; 碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为 。11 ( )已知:( 表示烃基,5R RR和表示烃基或氢) ,写出以和 CH3CH2CH2 OH 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干) 。_ 【答案】 ( )(酚)羟基羧基( )取代反应1 2 ( )( )3 4 ( )5 【解析】 【分析】有机物和ASOCl2 在加热条件下发生取代反应生成 , 和甲醇发生取代反应生成BB CCCH, 和3OCH2 ClDDCH在三乙胺存在条件下发生取代反应生成 , 和3 IK
19、在2CO3条件下发生 取代反应生成 , 在EELiAlH4 条件下发生还原反应生成 ,据此解答。F 【详解】 ( )由的结构简式可知,1AA-OH-COOH中含氧官能团为和,名称为 酚 羟基、羧基 ;() ( )根据以上分析可知, 的反应中中的羟基被氯原子取代,反应类型为取代反2AB-COOH应; ( )观察对比 、 的结构可知, 的反应中酚羟基上的氢原子被3CDCD-CH2OCH3取代生成 DXC,根据副产物的分子式12H15O6 BrCDC, 的反应生成的副产物为中两个酚羟基都发生 了取代反应,可知的结构简式为;X ( ) 为, 的同分异构体满足以下条件:能与4CCFeCl3溶液发生显色反
20、应,说明含有酚羟基;碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子 数目比为,说明含苯环的产物分子中有两种类型的氢原子且数目相等,应为间苯三1:1 酚,则该同分异构体为酚酯,结构简式为; ( )根据逆合成法,若要制备,根据题给已知可先制备和5CH3CH2 CHO1-CH。结合所给原料,丙醇催化氧化生成3CH2 CHOEF,参考题中 的反应条件, 在 LiAlH4 条件下发生还原反应生成,和发生取HCl 代反应生成,在、无水乙醚条件下发生已知中的反应生成Mg ,和 CH3CH2 CHO 在一定条件下反应生成,所以合成路线设计为: CH3CH2CH2 OHCH3CH2CHO, 。 【点睛】
21、本题以化合物的合成路线为载体,考查官能团的识别、反应类型的判断、副产F物结构简式的推导、限定条件同分异构体的书写、有机合成路线的设计。难点是有机合成路线的设计,有机合成路线的设计,先对比原料和产物的结构,采用“切割化学键”的分析方法,分析官能团发生了什么改变,碳干骨架发生了什么变化,再根据有机物的之间的相互转化和题给信息进行设计。 6 K 2019北京抗癌药托瑞米芬的前体 的合成路线如下。 已知: 有机物结构可用键线式表示,如(CH3)2NCH2CH3 的键线式为 ( )有机物 能与1ANa2CO3溶液反应产生CO2,其钠盐可用于食品防腐。有机物 能与BNa2CO3 溶液反应,但不产生CO2
22、;加氢可得环己醇。和反应生成的化学方程式是BABC_ ,反应类型是。( ) 中含有的官能团:。2D_ ( ) 的结构简式为。3E_ ( ) 是一种天然香料,经碱性水解、酸化,得 和 。 经还原可转化为 。 的结构简4FGJJGJ式为。_ ( ) 是 的同分异构体,符合下列条件的 的结构简式是。5MJM_ 包含 个六元环2 可水解,与溶液共热时,最多消耗MNaOH1 mol M2 mol NaOH ( )推测 和 反应得到 的过程中,反应物6EGKLiAlH4和H2O_ 的作用是。( )由 合成托瑞米芬的过程:7K 托瑞米芬具有反式结构,其结构简式是。_ 【答案】 ( )1 取代反应(或酯化反应
23、) ( )羟基、羰基2 ( )3 ( )4 ( )5 ( )还原(加成)6 ( )7 【解析】 【分析】 有机物能与碳酸钠溶液反应产生ACO2 ,其钠盐可用于食品防腐, 为苯甲酸;有机物能AB 与碳酸钠反应,但不产生 CO2 ,且加氢得环己醇,则为苯酚;苯甲酸和苯酚在浓硫BB酸、H3BO3 ,加热条件下发生取代反应生成为; 发生信息中的反应生成为CCD ; 发生信息中的反应生成为; 经碱性水解,酸化得DEF GJJGGJG和 , 经还原可转化为 ,则和具有相同的碳原子数和碳骨架,则为 ; 为;由和的结构可推知为JGJFC6H5-CH=CH-COOCH2CH=CH-C6H5, EGLiAlH和先
24、在4 作用下还原,再水解最后得到 ,据此解答。K 【详解】 ( )根据以上分析, 为苯甲酸, 为苯酚,苯甲酸和苯酚在浓硫酸、1ABH3BO3,加 热条件下发生取代反应生成为,化学方程式为C, 故答案为:取代反应; ( ) 为, 中含有的官能团为羰基、羟基;2DD ( ) 发生信息中的反应生成 ,其结构简式为;3DE ( ) 经碱性水解,酸化得和 , 经还原可转化为 ,则和具有相同的碳原子数和4FGJJGGJ 碳骨架,则为; 为;GJ ( ) 为,分子式为5JC9H8O2 ,不饱和度为 ,其同分异构体符合条件的 ,包6M 含两个六元环,则除苯环外还有一个六元环, 可水解,与氢氧化钠溶液共热时,M
25、1molM 最多消耗,说明含有酚酯的结构,则的结构简式为;2molNaOHM ( )由合成路线可知, 和先在6EGLiAlH4 作用下还原,再水解最后得到 ;K ( )由合成路线可知,托瑞米芬分子中含有碳碳双键,两个苯环在双键两侧为反式结构,7 则其结构简式为:。 7 X 20194浙江月选考某研究小组拟合成除草剂苯达松和染料中间体 。 已知信息:RCOOR RCH2 COORRCOOR ( )下列说法正确的是。1_ ABC 化合物到的转变涉及到取代反应 BC 化合物具有两性 CD 试剂可以是甲醇 DC苯达松的分子式是10H10N2O3S ( )化合物的结构简式是。2F_ ( )写出 的化学方
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