2022年高考化学复习专题15有机化学基础(选修5)专题解析.pdf
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1、专题15有机化学基础(选修5)【2021年】I.(2021山东卷)一种利胆药物F的合成路线如图:飞二已知勹0-._.,A三cc;:+R?OH。n.1 1|R-CORR”一NH,R-C-NHR 回答下列问题:(l)A的结构简式为;符合下列条件的A的同分异构体有种。CD含有酚胫基不能发生银镜反应含有匹种化学环境的氢(2)检验B中是否含有A的试剂为;B一C的反应类型为。(3)C-D的化学方程式为;E中含氧官能团共种。HBr Br(4)已知/二人综合上述信息写出由/J夕和勹OH40c/Br 制备:的合成路线OCH3 4 FeCb溶液氧化反应1 I 92 +CH3QH 浓H,so4、1H A|ICH3
2、庄03 HBr【分析】由信息反应II以及F的结构简式和E的分子式可知E的结构简式为ICH3,D 乡夕 发生信息反应I得到E,则D的结构简式为lI,C与CH3QH发生反应生成D,C相ICH3 较千D少1个碳原子,说明C-D是酷化反应,因此C的结构简式为11,B-C碳链IH 不变,而A-B碳链增长,且增长的碳原子数等丁乡夕/Br中碳原子数,同时B一C的反应条件为NaCI02、甘,NaCI02具有氧化性,因此B-C为氧化反应,A-B为取代反应,C8比03的不饱和度为5,说明苯环上的取代拈中含有不饱和键,因此A的结构简式为r|,B的结构简式为2/92【详解】(1)由上述分析可知,A的结构简式为,|卜H
3、;A的同分异构体中满足:O含有酚胫基;不能发0 生银镜反应,说明结构中不含酸某;含有四种化学环境的氢,说明具有对称结构,则满足条件的结构有:OH HO-i-cH3HO-0-cH3:-CH:;、HO OCH3 l-CH3,共有4种,故答案为:;4。O(2)A中含有酚胫基,B中不含酚轻基,可利用FeCh溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCh溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,B一C的反应类型为氧化反应,故答案为:FeCh溶液;氧化反应。与CH30H在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酕化反应生成.OH ,反应化学方程式为1CH3 3/92 +CH3QH 浓H,so4、1H A|ICH3 庄0;
4、E的结构简式为,其中的含氧官能团为酕键、酚胫某、能某,共3种,故答案为:ICH3 +CH30H 浓H,so4、1H A 1 ICH3+H20;3。(4)由Z心和。H 制备夕.OH过程需要增长碳链,可利用题干中A-+B的反应实现,然后利用信息反应I得到目标产物,目标产物中碳碳双键位丁端基碳原子上,因此衙要OH 与HBr在40c下发生加成反应生成/Br/V、Br和::厂反应生成C言ov,根据信,思OH 勹ORC工尸OH得到R/、:二丁0反应生成4/92 HBr 40c 声/Br 勹OH 尸wo:三OH故答案丿寸HBr 2.(2021浙江卷)某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路
5、线如下:D。三。三厂厂。三已知:R1BrNaN3 请回答:p=RI R1N3 Cul N=N RI-N歹产R2(1)化合物A的结构简式是;化合物E的结构简式是。(2)下列说法不正确的是A.化合物B分子中所有的碳原子共平面B.化合物D的分子式为c12H12N604c.化合物D和F发生缩聚反应生成PD.聚合物P屈千聚酷类物质(3)化合物C与过量NaOH溶液反应的化学方程式是。(4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为C20H1s凡08的环状化合物。用键线式表示其结构(5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体):。5 I 92 CDH-NMR谱显示只有2种
6、不同化学环境的氢原子只含有六元环含有i I I 结构片段,不含C=C键-C-O-C=C-(6)以乙烯和丙块酸为原料,设计如下化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)。勹一。y0 0【答案】压c-()-/(R芳基)RI(CH3CO),o Rl R2 回答下列问题:(l)A的化学名称为。(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为、一O可发生银镜反应,也能与FeCb溶液发生显色反应;核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3。(3)E-F中(步骤l)的化学方程式为(4)G-H的反应类型为。若以NaN03代替AgN03,则该反应难以进行,AgN03对
7、该反应的促进作用主要是因为0(S)HPBA的结构简式为。通常酷化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因(6)W是合成某种抗疤疾药物的中间体类似物。设计由2,4-二氯甲苯cc1-Q-cH3)和对三氮甲基苯Cl 乙酸CF3C-OCH2COOH)制备W的合成路线(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。F3CH勹Cl-24/92【答案】邻二甲苯飞。H CHO汀CHJ。H O.QCH3NaOH 矿三勹:zO+CH3COONa取rOO-NaO O-代反应AgN03反应生成的AgBr难溶千水,仗平衡正向移动促进反应进行HPBA中胫基的空
8、间位阻较大,使得经某较为活泼,常温下不稳定、易转化为NBPCl-Q-CH3c1-Q-cH2Cl竺竺c1-QcH2ott竺c1-QcHo光照 Cl。Cl。Cl。Cl F3C-0-CH2COOH 琴历CCl【详解(l)A的分了式为CsH10,不饱和度为4,说明取代基上不含不饱和键,A与0漳V心作催化剂并加热条件下生成o,由此可知A的结构简式:,其名称为邻二甲苯,故答案为邻二甲苯。(2)_ d_HO的同分异构体满足CD可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液及生恨色反应,说明结构中含HO 0-有蛭基和酚胫基,根据不饱和度可知该结构中除醒基外不含其它不饱和键,核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3
9、,说明该结构具有对称性,根据该结构中氧原子数可知该结构巾含有1个酵基、2个25/92 CH3 HO 酚经基l个甲基,满足该条件的同分异构体结构简式为HO亨OH和HOQOH,故答案CHO CH3 CHO CH3(3)E-F中步骤1)为o.QCOOH与NaOH的水溶液反应,狻基能;立。:反H二式:历0COONa 沪。一+3NaOH Q+2H:z0+CH3COONa,故答案NaO 0-豆COOH 中酷尪、or 为05+r00-COOH COON a+CH3COONa0 成应生反该代取则02”NO-N g。中A3替代。N g3 AO N a N 被千原以r若B 中度应顽j取H为型c(0类0应C反一0B
10、r g A 廿禾2。5 HO 为N应O反山H 勺人廿HC(。T G,0 知C-55。H 潭“26/92 难以进行,其原因是NaN03反应生成的NaN03易溶于水,而AgNOJ反应生成的AgBr难溶千水,使平衡正向移动促进反应进行,故答案为:取代反应;AgN03反应生成的AgBr难浴于水,使平衡庄向移动促进反应进行。(5)NBP()中酕基在碱性条件卜发生水解反应生成经过酸化后生成HPBA(.、丿中经基体积较。大,对胫拈的窄间位阻较大使得胫基较为活泼,容易与狻基发生酕化反应生成,故答案为:;HPBA中经基的宁间位阻较大,使得胫基较为活泼,常温卜不秅定、易转化为NBP。(6)由Cl气CH“飞C-0-
11、CH2COOH制备历CHOOC 题下已知信,思而得,因此而要先合成Cl-Q-CHO,Cl-Q-CHO可通过Cl Cl Cl-Q-CH3氯代兀水解再催化氧化而得,因此合成路线为Cl 可通过Cl Cl气CH3音Cl-qCH2CI逆Cl气CH20平。气CHOF3C-0-CH2COOH 琴历C琴Cl,故答案为:27/92 Cl气CH告Cl-qCH2CI立Cl气CH20H字。气CHO平-OCH2COOH二历CH畛Cl7.(2021全国乙卷)卤沙嗤仑W是一种抗失眠药物,在医药工业中的一种合成方法如下:曰渗-HBr )Br 5F于区CD 。了BrNH比NAvOHCH2Cl2 Br F 三Brl)ZnCl2
12、2)NOH 。了NOHl NH H c压COOH0 C2压OHF r曰C C7儿CIFO、夕F 匠0 0 已知(i)。+Cl人生凸气二/勹+HCI+NOH CH3COOH N一。H C扎0H/x+H20 回答下列问题:(l)A的化学名称是。(2)写出反应的化学方程式。(3)D具有的官能团名称是。(不考虑苯环)(4)反应中,Y的结构简式为。(5)反应的反应类型是。(6)C的同分异构体中,含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有种。(7)写出W的结构简式。【答案】2侃甲苯(或邻氝甲苯)28/92 尸正:NII25F+Br丿NII21)Zn02 Br 2)NaOH 1)Zn02 Br+HCI或F+HCl
13、或F 心勹F+Br丿NH心心HBr 沪。基、卤素原子(渎原子、颌原子)正?取代反应10 B,人+N心H4F 氨基、朕【分析】产)在酸性芍猛酸钾的氧化卜生成B(了了F与SOC反应生成C心(X)(NH2 勹F),勹丘/勹在氯化锌和氢氧化钠的作用下,发生取代反应生成正,NH2 NH2 B F B。F与Y(正丿丿k)发牛取代反应牛成29 I 92。丫飞NH Br F Br Ok正与H2N公-/OH发生取代反应生成FF。了NOHI、ZNH H 飞F 析解答。【详解】吼(I)由A(勹F)的结构可知,名称为2氛甲苯(或邻氛甲苯),故答案丿j2颌甲苯(或邻氪|/甲苯);(2)反v丿J:F与正丿NH2在氯化锌和
14、氢氧化钠的作用下,友生取代反应生成B,故答案为:F 尸B,ONH2l如02B 2)N心H+HO;F(3)含有的官能闭为渎原子、氛原子、氨拈、般基,故答案为:氨基、棵拈、卤素原子(涣原子、原原子);30/92(4)D丿J、正。了飞NH,0,E为F.Br,根据结构特点,及反应特征,可推出Y为F 0 0 正正,故答案丿j正/上夕,正Ok正(5)E为JI Br F。丫飞NH Br F为正。了NOHl、NH H,根据结构特点,可知F 与H2NOH发生取代反应生成F,故答案为:取代反应;F(6)C:F,含有苯环且能及生银镜反应的同分异构休丿J含有陛基,氛原千,氯原千,/含有三个不同的取代某,可能出现的结构
15、有即苯环上31/92 5FO:0;0千F 5FO:0;。三F CHO:/6 OIO:|a案答。了NOOI、Z NH H(7)根据已知及分析可知,正11,故其同分异构体为IO种,故F【2020年】I.(2020新课标I)有机碱,例如二甲基胺(IVH)、苯胺(o-NH2),咄唗()等在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强缄的研究越来越受到关注,以下为有机超强碱F的合成路线:32/92 CCbCOONa)亡KOH醇溶液二环已基胺(过盘)乙二醇二甲酰IAB一了分E勹CH2Cl2IA;|(C27卢Cl凶)H。ZN 0 EH NaOH 2、N人ND己 QF 已知如下信息:Cl Cl CDH2C=CH2 c
16、c1,c00Na 乙二醇二甲驻-25l礼Cl X+RNH NaOH.R1 2X;+RNH2 ;2)=NR 苯胺与甲基咄唗互为芳香同分异构体回答下列问题:(I)A的化学名称为(2)由B生成C的化学方程式为(3)C中所含官能团的名称为(4)由C生成D的反应类型为(5)D的结构简式为(6)E的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6:2:2:l的有种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为,l Cl【答案I(I)三氯乙烯(2)”;飞fl+KOH已:这二KCl+H心(3).碳碳双键、氯原子(4).取代反应(5).Q又二已占(6).6、/人OHI【解析】由合成路线可知,
17、A为三氯乙烯,其先发生信息CD的反应生成B,则B为、1|4+2。(R=-CH2COOC2Hs)E OH CHO 回答下列问题:(1)A的化学名称是(2)B的结构简式为(3)由C生成D所用的试别和反应条件为;该步反应中,若反应温度过高,C易发生脱狻反应,生成分子式为C8比02的副产物,该副产物的结构简式为(4)写出化合物E中含氧官能团的名称;E中手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为(5)M为C的一种同分异构体。已知:1molM与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2mol二氧化碳;M 与酸性高猛酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为37/92 0”(6)对于R,选用不同的取代基R,在
18、催化剂作用下与PCBO发生的4+2反应进行深入OH 研究,R对产率的影响见下表:R CH3 C2H5 CH2CH2C6Hs 产率91 80 63 谘找出规律,并解释原因【答案】(1).2羚基苯甲酸(水杨酸)(2)三CHO(3).乙醇、浓硫酸加热二(4).胫某、酷基2(5).HOOC-0-CH2COOH(6).随若R休积增大,产率降低;原因是R休积增大,位阻增大HO【解析】根据合成路线分析可知,亡出与CH,CHO在NaOH的水浴液中发生已知反应生成B,则I/OH 0 B的结构简式为:广CHOB被KMn04氧化后再酸化得到C(c:z y夕COOH),C再与ONa OH。CH3C比OH在浓硫酸加热的
19、条件下发生酷化反应得到D(r二勹:cooc凸I),D再反应得到/OH C2H500CH心E(、),据此分析解答问题。38/92 fHO(I)A的结构简式为、.,.,OH,其名称为2胫基苯甲醉(或水杨醉);匕OH(2)根据上述分析可知,B的结构简式为丫/CHO t、ONa。(3)C与CH,CH,OH在浓硫酸加执的条件下发生酷化反应得到D(c产COOC孔,即所们试剂/OH 为乙醇、浓硫酸,反应条件为加热:在该步反应中,若反应凅度过高,根据副产物的分了式可知,C发生脱狻反应生成:三;,C2出OOCH心(4)化合物E的结构简式为、,分千中的含氧官能团为胫某和酷基,E中C2屯OOCH2C手性碳原子共有位
20、置为/、的2个手性碳:(5)M为C的一种同分异构体,lmolM与饱和Nal-lC03溶液反应能放出2mol一氧化碳,则M中含有两个狻基(COOH),义 M与酸性高猛酸钾溶液浴液反应生成对二苯甲酸,则M分子苯环上只有两个取代基且处千对位,则 M的结构简式为HOOO-:)-cH2COOH;(6)由表格数据分析可得到规律,随右取代基R休积的增大,产物的产率降低,出现此规律的原因可能是因为R体积增大,从而位阻增大,导致产率降低。4.(2020江苏卷)化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如下:39/92 HO二二丿三CH30:二矶0。2NCHO氏CO302N/CH2 OH O2NUCH2
21、Br A C D I)HSCH2COOH,NaOH 2)H30+H。c 2 H c s 2 H c:E ON HJ5-c H20 2.CH30?。2NCH2SCH2COOH II F 0(I)A中的含氧官能团名称为硝基、和(2)B的结构简式为(3)c-D的反应类型为(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式CD能与FeCb溶液发生显色反应能发生水解反应,水解产物之一是a氨基酸,另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1且含苯环。(5)写出以CH3CH2CHO和0-sH为原料制备0-书一CH2CH2CH3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
22、例见本题题干)。【答案l(I).醒基(酚)胫基C:I 1,0(2)l。2NClIO(3).取代反应HO(4):0-$_Cll2 NIl2(5)110 CH3CH2 CHO H2,催化剂,A或NaBH4PBr3 CH CH Cl七OH.32 一或HBr,6CH;CH2CH2Br 0-sH 11 202 ,aOH 0-S-Cll2CH2CH3-0-S-(.,H2Cll2 Cll3 8【解析】本题从官能闭的性质进行分析,利用对比反应前后有机物不同判断反应类型:(1)根据A的结构简式,A中含氧官能团有硝基、酚羚基、酵基;(2)对比A和C的结构简式,可排出A-B:CH3I中的CH3取代酚胫基上的H,即B
23、的结构简式为40/92 CHO3/CHO,(3)对比C和D的结构简式,Br原子取代CH20H中的轻挂位翌,该反应类型为取代反应:(4)CD能与FeCl3浴液发生显色反应,说明含有酚胫基;能发生水解反应,说明含有酷基或肤键,水解 产物之一是a氨基酸,该有机物中含有“-o-;仁ClI,”,“,另 一产物分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1:l,且含有苯环,说明是对称结构,综卜所述,符合条件的是飞千礼,Il110。(5)生成o-CH2CH2CH3,根据E生成F,应是Q-scH2CH2CH3与H心发生反应得到,|。O-sCH2 CH2CH3按照o-E,应山CH3CI七CH2Br与0-sH反应得到,C
24、H3CH2CHO 与H2发生加成反应生成CH3CH丈庄OH,CH3CH2CH20H在PBr3作用下牛成CH3CH2CH2Br,合成路线是H2,催化剂,ACH3Cl-2CHO CI-iJCI-bCH20I-I二二c比CH2CI七Br_SCH2CH2CH3 ll 0 2 戎NaBH4或HBr.凸=0-。oCH2CH2CH尸-|。5.(2020山东卷)化合物F是合成时1啋2酮类药物的一种中间体,其合成路线如下:0 0 醇钠Il ll A B(CH,CCH2COC2Hs)(j)OH-,H.,o+H30*c寻“工2E(DNaNH1/NH3(l)“门,H,O F(C,0H,NOz)知:I.?,0醇钠RCH
25、、COR,llll,l,.H,o 0 0 II II RCH2cfHCOR R 41/92 II.0 0 II SOCll II RNH勹?RCOH卢RCCI1声RCNHRA Ar-X+CH2/Z(DNaNH2/NH)(1)/z、zAr-CH lII.H30+、z心为芳基;X=Cl,Br;Z或Z=COR,CONHR,COOR等。回答下列问题:(1)实验室制备A的化学方程式为,提高A产率的方法是异构体只有一种化学环境的碳原子,其结构简式为;A的某同分(2)C-D的反应类型为(3)C的结构简式为;E中含氧官能团的名称为F的结构简式为,.COOCiHs 勹NH、0-NH、CH(4)Br2和一的反应与
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