
?回歸教材重難點(diǎn)12 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)(選考)
高考五星高頻考點(diǎn),2021年全國(guó)甲卷第36題、2021年全國(guó)乙卷第36題、2020年全國(guó)I卷第36題、2020年全國(guó)II卷第36題、2020年全國(guó)第III卷第36題、2019年全國(guó)I卷第36題、2019年全國(guó)II卷第36題、2019年全國(guó)第III卷第36題。
《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》是中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容重要組成部分,有機(jī)合成與推斷是高考的經(jīng)典題型,該題常以有機(jī)新材料、醫(yī)藥新產(chǎn)品、生活調(diào)料品為題材,以框圖或語(yǔ)言描述為形式,考查的內(nèi)容都是有機(jī)物官能團(tuán)的名稱、有機(jī)反應(yīng)類型的判斷、同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)、有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě)與推斷、有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì),在備考中應(yīng)緊扣考綱、明確考點(diǎn),并重點(diǎn)關(guān)注以下三個(gè)方面的問(wèn)題:(1)明確有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式等表示方法,識(shí)別常見(jiàn)有機(jī)化合物中的官能團(tuán),會(huì)寫(xiě)出它們的名稱;學(xué)會(huì)判斷常見(jiàn)的有機(jī)反應(yīng)類型;(2)歸納同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)方法,特別是限定條件下的同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)方法;(3)在合成路線的設(shè)計(jì)中分析對(duì)比原料與產(chǎn)物結(jié)構(gòu)上的區(qū)別與聯(lián)系,充分利用有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,并結(jié)合題目流程中的信息,用正推、逆推或正逆推結(jié)合的方式將目標(biāo)分子分成若干片段或?qū)で蠊倌軋F(tuán)的引入、轉(zhuǎn)換、保護(hù)方法或?qū)⑵纹唇友茏儭?br />
1.常見(jiàn)官能團(tuán)及性質(zhì)
官能團(tuán)
結(jié)構(gòu)
性質(zhì)
碳碳
雙鍵
易加成、易氧化、易聚合
碳碳
三鍵
—C≡C—
易加成、易氧化
鹵素
—X(X表示
Cl、Br等)
易取代(如溴乙烷與NaOH水溶液共熱生成乙醇)、易消去(如溴乙烷與NaOH醇溶液共熱生成乙烯)
醇羥基
—OH
易取代、易消去(如乙醇在濃硫酸、170 ℃條件下生成乙烯)、易催化氧化、易被強(qiáng)氧化劑氧化(如乙醇被酸性K2Cr2O7溶液氧化)
酚羥基
—OH
極弱酸性(酚羥基中的氫能與NaOH溶液反應(yīng),但酸性極弱,不能使指示劑變色)、易氧化(如無(wú)色的苯酚晶體易被空氣中的氧氣氧化為紅色)、顯色反應(yīng)(如苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)
醛基
易氧化(如乙醛與銀氨溶液共熱生成銀鏡)、可還原
羰基
可還原(如在催化加熱條件下加H2,還原為)
羧基
酸性(如乙酸的酸性強(qiáng)于碳酸)、易取代(如發(fā)生酯化反應(yīng))
酯基
易水解 (如乙酸乙酯在稀硫酸、加熱條件下發(fā)生酸性水解;乙酸乙酯在NaOH溶液、加熱條件下發(fā)生堿性水解)
醚鍵
R—O—R
可水解(如環(huán)氧乙烷在酸催化下與水一起加熱生成乙二醇)
硝基
—NO2
如酸性條件下,硝基苯在鐵粉催化下被還原為苯胺:
2.有機(jī)反應(yīng)類型與重要的有機(jī)反應(yīng)
反應(yīng)
類型
重要的有機(jī)反應(yīng)
取代
反應(yīng)
烷烴的鹵代:CH4+Cl2CH3Cl+HCl
鹵代烴的水解:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
皂化反應(yīng):
酯化反應(yīng):
糖類的水解:
二肽水解:
苯環(huán)上的鹵代:
苯環(huán)上的硝化:
苯環(huán)上的磺化:
加成
反應(yīng)
烯烴的加成:
炔烴的加成:
苯環(huán)加氫:
消去
反應(yīng)
醇分子內(nèi)脫水生成烯烴:
C2H5OHCH2CH2↑+H2O
鹵代烴脫HX生成烯烴:
CH3CH2Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O
加聚
反應(yīng)
單烯烴的加聚:
共軛二烯烴的加聚:
縮聚
反應(yīng)
二元醇與二元酸之間的縮聚:
羥基酸之間的縮聚:
氨基酸之間的縮聚:
苯酚與HCHO的縮聚:
氧化
反應(yīng)
催化氧化:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
醛基與銀氨溶液的反應(yīng):CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
醛基與新制氫氧化銅的反應(yīng):CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
還原
反應(yīng)
醛基加氫:CH3CHO+H2CH3CH2OH
硝基還原為氨基:
3.化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象與官能團(tuán)的關(guān)系
反應(yīng)現(xiàn)象
思考方向
溴水褪色
可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或酚羥基、醛基等(注意:苯、CCl4等與溴水不反應(yīng),但能萃取溴水中的溴單質(zhì),使水層褪色)
酸性高錳酸鉀溶液褪色
可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基、酚羥基或苯的同系物等
遇氯化鐵溶液顯紫色
含有酚羥基
生成銀鏡或磚紅色沉淀
含有醛基或甲酸酯基
與鈉反應(yīng)產(chǎn)生H2
可能含有羥基或羧基
加入碳酸氫鈉溶液產(chǎn)生CO2
含有羧基
加入濃溴水產(chǎn)生白色沉淀
含有酚羥基
4.官能團(tuán)與反應(yīng)用量的關(guān)系
官能團(tuán)
化學(xué)反應(yīng)
定量關(guān)系
與X2、HX、H2等加成
1∶1
—C≡C—
與X2、HX、H2等加成
1∶2
—OH
與鈉反應(yīng)
2 mol 羥基最多生成 1 mol H2
—CHO
與銀氨溶液、新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)
1 mol 醛基最多生成2 mol Ag;1 mol 醛基最多生成1 mol Cu2O;
1 mol HCHO相當(dāng)于含2 mol 醛基,最多生成4 mol Ag
—COOH
與碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、鈉反應(yīng)
1 mol 羧基最多生成 1 mol CO2
2 mol 羧基最多生成 1 mol H2
1 mol 羧基最多中和1 mol 氫氧化鈉
5.應(yīng)用反應(yīng)條件推斷有機(jī)反應(yīng)類型
反應(yīng)條件
思考方向
氯氣、光照
烷烴的取代、苯的同系物側(cè)鏈上的取代
液溴、催化劑
苯的同系物發(fā)生苯環(huán)上的取代
濃溴水
碳碳雙鍵和三鍵加成、酚取代、醛氧化
氫氣、催化劑、加熱
苯、醛、酮加成
氧氣、催化劑、加熱
某些醇、醛氧化
酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液
烯、炔、苯的同系物、醛、醇等氧化
銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液
醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等氧化
氫氧化鈉溶液、加熱
鹵代烴水解、酯水解等
氫氧化鈉的醇溶液、加熱
鹵代烴消去
濃硫酸,加熱
醇消去、酯化反應(yīng)
濃硝酸、濃硫酸,加熱
苯環(huán)上取代
稀硫酸,加熱
酯水解、二糖和多糖等水解
氫鹵酸(HX),加熱
醇取代反應(yīng)
6.根據(jù)題給信息推斷有機(jī)物的結(jié)構(gòu)
題給信息
推斷結(jié)論
芳香化合物
含有苯環(huán)
某有機(jī)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
該有機(jī)物含有酚羥基
某有機(jī)物(G)不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),但水解產(chǎn)物之一能發(fā)生此反應(yīng)
G中不含酚羥基,水解后生成物中含有酚羥基
某有機(jī)物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
該有機(jī)物含有醛基或
某有機(jī)物若只含有一個(gè)官能團(tuán),既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng)(或皂化反應(yīng))
該有機(jī)物可能為甲酸某酯
某有機(jī)物能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體
該有機(jī)物含有羧基
0.5 mol某有機(jī)酸與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成44 g CO2
該有機(jī)酸是二元羧酸,一個(gè)分子中含有2個(gè) —COOH
某有機(jī)物的核磁共振氫譜中有4組峰,且峰面積比為6∶2∶2∶1
該有機(jī)物含有四種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,且氫原子的個(gè)數(shù)比為6∶2∶2∶1
某氣態(tài)有機(jī)物的密度是同溫同壓下H2密度的28倍
該氣態(tài)有機(jī)物的摩爾質(zhì)量為56 g·mol-1
7.常見(jiàn)官能團(tuán)的引入(或轉(zhuǎn)化)方法
引入的官能團(tuán)
引入(或轉(zhuǎn)化)官能團(tuán)的常用方法
—OH
烯烴與水的加成反應(yīng)、鹵代烴的水解反應(yīng)、醛(酮)催化加氫反應(yīng)、酯類水解反應(yīng)、多糖發(fā)酵、羥醛縮合等
—X
鹵素原子
烷烴與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)、烯烴α-H(或苯環(huán)上的烷基)與鹵素單質(zhì)在光照下的取代反應(yīng)、烯烴(炔烴)與鹵素單質(zhì)或HX的加成反應(yīng)、醇類與HX的取代反應(yīng)等
醇類或鹵代烴的消去反應(yīng)等
—CHO
RCH2OH(伯醇)氧化、烯烴臭氧氧化等
—COOH
醛類的氧化、 等有機(jī)物被酸性KMnO4氧化成、酯類的水解等
—COO—
酯化反應(yīng)
—NO2
硝化反應(yīng)
—NH2
硝基的還原(Fe/HCl)
8.官能團(tuán)的保護(hù)
被保護(hù)的81官能團(tuán)
被保護(hù)的官能團(tuán)性質(zhì)
保護(hù)方法
酚羥基
易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化
①NaOH溶液與酚羥基反應(yīng),先轉(zhuǎn)化為酚鈉,最后再酸化,重新轉(zhuǎn)化為酚羥基:
②用碘甲烷先轉(zhuǎn)化為苯甲醚,最后再用氫碘酸酸化,重新轉(zhuǎn)化為酚:
氨基
易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化
用鹽酸先轉(zhuǎn)化為鹽,最后再用NaOH溶液重新轉(zhuǎn)化為氨基
碳碳雙鍵
易與鹵素單質(zhì)加成,易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化
用氯化氫先與烯烴加成轉(zhuǎn)化為氯代物,最后用NaOH醇溶液通過(guò)消去反應(yīng),重新轉(zhuǎn)化為碳碳雙鍵
醛基
易被氧化
醛基保護(hù)一般是把醛基制成縮醛,最后將縮醛水解得到醛基(常用乙二醇)
9.有機(jī)合成推斷中常考的重要反應(yīng)
成環(huán)
反應(yīng)
1.脫水反應(yīng)
①生成內(nèi)酯
②二元酸與二元醇形成酯
③生成醚
2.Diels-Alder反應(yīng)
3.二氯代烴與Na成環(huán)
4.形成雜環(huán)化合物(制藥)
開(kāi)環(huán)
反應(yīng)
環(huán)氧乙烷開(kāi)環(huán)
α-H
反應(yīng)
1.羥醛縮合反應(yīng)
2.烷基α-H取代反應(yīng)
3.羧酸α-H鹵代反應(yīng)
RCH2COOH RCHCOOHCl
4.烯烴α-H取代反應(yīng)
CH3-CH===CH2+Cl2ClCH2—CH===CH2+HCl
增長(zhǎng)碳鏈
與縮短碳
鏈的反應(yīng)
1.增長(zhǎng)碳鏈
2CH≡CH―→CH2===CH—C≡CH
2R—ClR—R+2NaCl
R—MgBr
R—Cl
CH3CHO
2.縮短碳鏈
2CH3CHO
CH3CH===CH2+H2+CO
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2(Glaser反應(yīng))
+NaOHR—H+Na2CO3
R1CHO+
10.掌握合成路線設(shè)計(jì)題的解題策略
(1)正推法
即從某種原料分子開(kāi)始,對(duì)比目標(biāo)分子與原料分子的結(jié)構(gòu)(碳骨架及官能團(tuán)),對(duì)該原料分子進(jìn)行碳骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的引入(或者官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化),從而設(shè)計(jì)出合理的合成路線,其思維程序?yàn)?br />
(2)逆推法
即從目標(biāo)分子著手,分析目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu),然后由目標(biāo)分子逆推出原料分子,并進(jìn)行合成路線的設(shè)計(jì),其思維程序?yàn)?br />
?……??
如采用逆推法,通過(guò)對(duì)苯甲酸苯甲酯的結(jié)構(gòu)分析可知合成該有機(jī)化合物的是苯甲酸與苯甲醇,繼續(xù)逆推可得出原料分子為甲苯,如圖所示:
設(shè)計(jì)合成路線時(shí),要選擇反應(yīng)步驟少,試劑成本低,操作簡(jiǎn)單,毒性小,污染小,副產(chǎn)物少的路線,即
(3)正逆雙向結(jié)合法
采用正推和逆推相結(jié)合的方法,是解決合成路線題的最實(shí)用的方法,其思維程序?yàn)?br />
?……?
11.限定條件下的有機(jī)物同分異構(gòu)體的分析與書(shū)寫(xiě)
1.(2021?全國(guó)甲卷)近年來(lái),以大豆素(化合物C)為主要成分的大豆異黃酮及其衍生物,因其具有優(yōu)良的生理活性而備受關(guān)注。大豆素的合成及其衍生化的一種工藝路線如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)A的化學(xué)名稱為_(kāi)______。
(2) 1mol D反應(yīng)生成E至少需要_______ mol氫氣。
(3)寫(xiě)出E中任意兩種含氧官能團(tuán)的名稱_______。
(4)由E生成F的化學(xué)方程式為_(kāi)______。
(5)由G生成H分兩步進(jìn)行:反應(yīng)1)是在酸催化下水與環(huán)氧化合物的加成反應(yīng),則反應(yīng)2)的反應(yīng)類型為_(kāi)______。
(6)化合物B的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件的有_______(填標(biāo)號(hào))。
a.含苯環(huán)的醛、酮
b.不含過(guò)氧鍵(-O-O-)
c.核磁共振氫譜顯示四組峰,且峰面積比為3∶2∶2∶1
A.2個(gè) B.3個(gè) C.4個(gè) D.5個(gè)
(7)根據(jù)上述路線中的相關(guān)知識(shí),以丙烯為主要原料用不超過(guò)三步的反應(yīng)設(shè)計(jì)合成下圖有機(jī)物,寫(xiě)出合成路線_______。
【答案】(1)間苯二酚(或1,3-苯二酚) (2)2
(3)酯基,醚鍵,酮基(任寫(xiě)兩種)
(4) +H2O
(5)取代反應(yīng) (6)C
(7)
【解析】由合成路線圖,可知,A(間苯二酚)和B()反應(yīng)生成C(),與碳酸二甲酯發(fā)生酯化反應(yīng),生成,與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成,發(fā)生消去反應(yīng),生成F,F(xiàn)先氧化成環(huán)氧化合物G,G在酸催化下水與環(huán)氧化合物的加成反應(yīng),然后發(fā)生酯的水解生成H。(1)A為,化學(xué)名稱為間苯二酚(或1,3-苯二酚),故答案為:間苯二酚(或1,3-苯二酚);(2)D為 ,與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成,碳碳雙鍵及酮基都發(fā)生了加成反應(yīng),所以1 mol D反應(yīng)生成E至少需要2 mol氫氣;(3)E為,含有的含氧官能團(tuán)的名稱為酯基,醚鍵,酮基(任寫(xiě)兩種);(4)E為,發(fā)生消去反應(yīng),生成,化學(xué)方程式為 +H2O;(5)由G生成H分兩步進(jìn)行:反應(yīng)1)是在酸催化下水與環(huán)氧化合物的加成反應(yīng),則反應(yīng)2)是將酯基水解生成羥基,反應(yīng)類型為取代反應(yīng);(6)化合物B為,同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件:.含苯環(huán)的醛、酮;b.不含過(guò)氧鍵();c.核磁共振氫譜顯示四組峰,且峰面積比為3∶2∶2∶1,說(shuō)明為醛或酮,而且含有甲基,根據(jù)要求可以寫(xiě)出:,,,,故有4種,故選C; (7)以丙烯為主要原料用不超過(guò)三步的反應(yīng)設(shè)計(jì)合成下圖有機(jī)物,可以將丙烯在m-CPBA的作用下生成環(huán)氧化合物,環(huán)氧化合物在酸催化下水發(fā)生加成反應(yīng),然后再與碳酸二甲酯發(fā)生酯化反應(yīng)即可,故合成路線為: 。
2.(2021?全國(guó)乙卷)鹵沙唑侖W是一種抗失眠藥物,在醫(yī)藥工業(yè)中的一種合成方法如下:
已知:(ⅰ)
(ⅱ)
回答下列問(wèn)題:
(1)A的化學(xué)名稱是_______。
(2)寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)方程式_______。
(3)D具有的官能團(tuán)名稱是_______。(不考慮苯環(huán))
(4)反應(yīng)④中,Y的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)______。
(5)反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型是_______。
(6)C的同分異構(gòu)體中,含有苯環(huán)并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化合物共有_______種。
(7)寫(xiě)出W的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。
【答案】(1)2-氟甲苯(或鄰氟甲苯)
(2)或或
(3)氨基、羰基、鹵素原子(溴原子、氟原子)
(4) (5)取代反應(yīng) (6)10 (7)
【解析】根據(jù)題中合成路線,A()在酸性高錳酸鉀的氧化下生成B(),與SOCl2反應(yīng)生成C(),與在氯化鋅和氫氧化鈉的作用下,發(fā)生取代反應(yīng)生成,與Y()發(fā)生取代反應(yīng)生成,與發(fā)生取代反應(yīng)生成F(),F(xiàn)與乙酸、乙醇反應(yīng)生成W()。(1)由A()的結(jié)構(gòu)可知,名稱為:2-氟甲苯(或鄰氟甲苯);(2)反應(yīng)③為與在氯化鋅和氫氧化鈉的作用下,發(fā)生取代反應(yīng)生成,故化學(xué)方程式為:;(3)含有的官能團(tuán)為溴原子、氟原子、氨基、羰基;(4) D為,E為,根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),及反應(yīng)特征,可推出Y為;(5) E為,F(xiàn)為,根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可知與發(fā)生取代反應(yīng)生成F;(6) C為,含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的同分異構(gòu)體為:含有醛基,氟原子,氯原子,即苯環(huán)上含有三個(gè)不同的取代基,可能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)有、、、、、、、、、,故其同分異構(gòu)體為10種;(7)根據(jù)已知及分析可知,與乙酸、乙醇反應(yīng)生成。
3.(2020?新課標(biāo)Ⅰ卷)有機(jī)堿,例如二甲基胺()、苯胺(),吡啶()等,在有機(jī)合成中應(yīng)用很普遍,目前“有機(jī)超強(qiáng)堿”的研究越來(lái)越受到關(guān)注,以下為有機(jī)超強(qiáng)堿F的合成路線:
已知如下信息:
①H2C=CH2
②+RNH2
③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構(gòu)體
回答下列問(wèn)題:
(1)A的化學(xué)名稱為_(kāi)_______。
(2)由B生成C的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。
(3)C中所含官能團(tuán)的名稱為_(kāi)______________。
(4)由C生成D的反應(yīng)類型為_(kāi)_______。
(5)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_____________。
(6)E的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體中,能與金屬鈉反應(yīng),且核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為6∶2∶2∶1的有________種,其中,芳香環(huán)上為二取代的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)______________。
【答案】(1)三氯乙烯
(2)+KOH+KCl+H2O
(3)碳碳雙鍵、氯原子 (4)取代反應(yīng)
(5) (6)6
【解析】由合成路線可知,A為三氯乙烯,其先發(fā)生信息①的反應(yīng)生成B,則B為;B與氫氧化鉀的醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成C,則C為;C與過(guò)量的二環(huán)己基胺發(fā)生取代反應(yīng)生成D;D最后與E發(fā)生信息②的反應(yīng)生成F。(1)由題中信息可知,A的分子式為C2HCl3,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為ClHC=CCl2,其化學(xué)名稱為三氯乙烯。(2) B與氫氧化鉀的醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成C(),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為+KOH+KCl+H2O;(3)由C的分子結(jié)構(gòu)可知其所含官能團(tuán)有碳碳雙鍵和氯原子;(4) C()與過(guò)量的二環(huán)己基胺發(fā)生生成D,D與E發(fā)生信息②的反應(yīng)生成F,由F的分子結(jié)構(gòu)可知,C的分子中的兩個(gè)氯原子被二環(huán)己基胺基所取代,則由C生成D的反應(yīng)類型為取代反應(yīng);(5) 由D的分子式及F的結(jié)構(gòu)可知D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(6) 已知苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構(gòu)體。E()的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體中,能與金屬鈉反應(yīng),則其分子中也有羥基;核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為6∶2∶2∶1的有、、、、、,共6種,其中,芳香環(huán)上為二取代的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。
4.(2020?新課標(biāo)Ⅱ卷)維生素E是一種人體必需的脂溶性維生素,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、營(yíng)養(yǎng)品、化妝品等。天然的維生素E由多種生育酚組成,其中α-生育酚(化合物E)含量最高,生理活性也最高。下面是化合物E的一種合成路線,其中部分反應(yīng)略去。
已知以下信息:a)
b)
c)
回答下列問(wèn)題:
(1)A的化學(xué)名稱為_(kāi)____________。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_____________。
(3)反應(yīng)物C含有三個(gè)甲基,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_____________。
(4)反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型為_(kāi)_____________。
(5)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。
(6)化合物C的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足以下三個(gè)條件的有_________個(gè)(不考慮立體異構(gòu)體,填標(biāo)號(hào))。
(ⅰ)含有兩個(gè)甲基;(ⅱ)含有酮羰基(但不含C=C=O);(ⅲ)不含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
(a)4 (b)6 (c)8 (d)10
其中,含有手性碳(注:連有四個(gè)不同的原子或基團(tuán)的碳)的化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___________。
【答案】(1)3-甲基苯酚(或間甲基苯酚)
(2) (3)
(4)加成反應(yīng)
(5)
(6)c CH2=CHCH(CH3)COCH3()
【解析】結(jié)合“已知信息a”和B的分子式可知B為;結(jié)合“已知信息b”和C的分子式可知C為;結(jié)合“已知信息c”和D的分子式可知D為。(1)A為,化學(xué)名稱3-甲基苯酚(或間甲基苯酚);(2)由分析可知,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(3)由分析可知,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(4)反應(yīng)⑤為加成反應(yīng),H加在羰基的O上,乙炔基加在羰基的C上,故為加成反應(yīng);(5)反應(yīng)⑥為中的碳碳三鍵和H2按1:1加成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;(6)C為,有2個(gè)不飽和度,含酮羰基但不含環(huán)狀結(jié)構(gòu),則分子中含一個(gè)碳碳雙鍵,一個(gè)酮羰基,外加2個(gè)甲基,符合條件的有8種,如下:CH3CH=CHCOCH2CH3、CH3CH=CHCH2COCH3、CH3CH2CH=CHCOCH3、CH2=CHCH(CH3)COCH3、CH2=C(C2H5)COCH3、CH2=C(CH3)COCH2CH3、CH2=C(CH3)CH2COCH3、CH2=CHCOCH(CH3)2,其中,含有手性碳的為CH2=CHCH(CH3)COCH3()。
5.(2020?新課標(biāo)Ⅲ卷)苯基環(huán)丁烯酮( PCBO)是一種十分活潑的反應(yīng)物,可利用它的開(kāi)環(huán)反應(yīng)合成一系列多官能團(tuán)化合物。近期我國(guó)科學(xué)家報(bào)道用PCBO與醛或酮發(fā)生[4+2]環(huán)加成反應(yīng),合成了具有生物活性的多官能團(tuán)化合物(E),部分合成路線如下:
已知如下信息:
回答下列問(wèn)題:
(1)A的化學(xué)名稱是___________。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________。
(3)由C生成D所用的試別和反應(yīng)條件為_(kāi)__________;該步反應(yīng)中,若反應(yīng)溫度過(guò)高,C易發(fā)生脫羧反應(yīng),生成分子式為C8H8O2的副產(chǎn)物,該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______。
(4)寫(xiě)出化合物E中含氧官能團(tuán)的名稱__________;E中手性碳(注:連有四個(gè)不同的原子或基團(tuán)的碳)的個(gè)數(shù)為_(kāi)__________。
(5)M為C的一種同分異構(gòu)體。已知:1 mol M與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應(yīng)能放出2 mol二氧化碳;M與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成對(duì)苯二甲酸。M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_________。
(6)對(duì)于,選用不同的取代基R',在催化劑作用下與PCBO發(fā)生的[4+2]反應(yīng)進(jìn)行深入研究,R'對(duì)產(chǎn)率的影響見(jiàn)下表:
R'
—CH3
—C2H5
—CH2CH2C6H5
產(chǎn)率/%
91
80
63
請(qǐng)找出規(guī)律,并解釋原因___________。
【答案】(1)2?羥基苯甲醛(水楊醛) (2)
(3)乙醇、濃硫酸/加熱
(4)羥基、酯基 2 (5)
(6)隨著R'體積增大,產(chǎn)率降低;原因是R'體積增大,位阻增大
【解析】根據(jù)合成路線分析可知,A()與CH3CHO在NaOH的水溶液中發(fā)生已知反應(yīng)生成B,則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,B被KMnO4氧化后再酸化得到C(),C再與CH3CH2OH在濃硫酸加熱的條件下發(fā)生酯化反應(yīng)得到D(),D再反應(yīng)得到E()。(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,其名稱為2-羥基苯甲醛(或水楊醛);(2)根據(jù)上述分析可知,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(3)C與CH3CH2OH在濃硫酸加熱的條件下發(fā)生酯化反應(yīng)得到D(),即所用試劑為乙醇、濃硫酸,反應(yīng)條件為加熱;在該步反應(yīng)中,若反應(yīng)溫度過(guò)高,根據(jù)副產(chǎn)物的分子式可知,C發(fā)生脫羧反應(yīng)生成;(4)化合物E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,分子中的含氧官能團(tuán)為羥基和酯基,E中手性碳原子共有位置為的2個(gè)手性碳;(5)M為C的一種同分異構(gòu)體,1molM與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)能放出2mol二氧化碳,則M中含有兩個(gè)羧基(—COOH),又M與酸性高錳酸鉀溶液溶液反應(yīng)生成對(duì)二苯甲酸,則M分子苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基且處于對(duì)位,則M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;(6)由表格數(shù)據(jù)分析可得到規(guī)律,隨著取代基R′體積的增大,產(chǎn)物的產(chǎn)率降低,出現(xiàn)此規(guī)律的原因可能是因?yàn)镽′體積增大,從而位阻增大,導(dǎo)致產(chǎn)率降低。
6.(2022·四川省成都七中高三開(kāi)學(xué)考試)2020年12月我國(guó)自主研發(fā)的第一支ArF光刻膠通過(guò)產(chǎn)品驗(yàn)證,打破了國(guó)外壟斷。從A合成某酯類光刻膠I的一種合成路線如圖所示,其中代表的是330弱堿性環(huán)氧系陰離子交換樹(shù)脂?;卮鹣铝袉?wèn)題:
已知:①RCH2CHO+HCHO+R′N(xiāo)HR″→ +H2O
②RCOCl+R′OH→RCOOR′+HCl
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)______。
(2)C的化學(xué)名稱為_(kāi)______。
(3)F中含氧官能團(tuán)的名稱為_(kāi)______。
(4)反應(yīng)⑥的反應(yīng)類型是_______。
(5)寫(xiě)出A與氫氧化銅堿性濁液共熱時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式_______。
(6)寫(xiě)出最終產(chǎn)物某酯類光刻膠I的分子式_______。
(7)已知G的分子式為C10H16O2,寫(xiě)出一種滿足下列條件G的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。(不考慮立體異構(gòu))。
①分子具有鏈狀結(jié)構(gòu),并能使溴的四氯化碳溶液褪色;
②能發(fā)生銀鏡反應(yīng);③核磁共振氫譜的峰面積之比為6∶1∶1。
【答案】(1)CH3CH2CHO (2)2-甲基丙烯醛 (3)酯基 (4)加聚反應(yīng)
(5)CH3CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3CH2COONa +Cu2O↓ +3H2O
(6)C1100H1502O350
(7)
【解析】A發(fā)生信息①中的反應(yīng)生成B,先是發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生羥基,然后羥基被取代,結(jié)合B的結(jié)構(gòu)可知,A中含有醛基,故A為CH3CH2CHO;B發(fā)生消去反應(yīng)生成生成C,由D的分子式可知,C發(fā)生氧化反應(yīng)生成D為;D與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)生成E為;E再與發(fā)生取代反應(yīng)生成F,D與SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成;結(jié)合H的結(jié)構(gòu)、信息②反應(yīng)可知,與G發(fā)生取代反應(yīng)生成H,可推知G為;F與H共聚生成目標(biāo)物I。(1)A發(fā)生信息①中的反應(yīng)生成B,先是發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生羥基,然后羥基被取代,結(jié)合B的結(jié)構(gòu)可知,A中含有醛基,故A為CH3CH2CHO;(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,C的化學(xué)名稱為:2-甲基丙烯醛;(3)由結(jié)構(gòu)可知,F(xiàn)中含氧官能團(tuán)的名稱為酯基;(4)反應(yīng)⑥是碳碳雙鍵發(fā)生加聚反應(yīng)生成高聚物;(5)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CHO,A與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH3CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3CH2COONa +Cu2O↓ + 3H2O;(6)根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知,光刻膠I的分子式為:C1100H1502O350;(7)由分析可知,G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,一種滿足下列條件G的同分異構(gòu)體:①分子具有鏈狀結(jié)構(gòu),并能使溴的四氯化碳溶液褪色,說(shuō)明含有碳碳不飽和鍵,②能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說(shuō)明含有醛基,③核磁共振氫譜的峰面積之比為6∶1∶1,說(shuō) 明存在高度對(duì)稱,該同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:等。
7.(2022·河南省濮陽(yáng)市高三開(kāi)學(xué)摸底考試)他莫昔芬(T,分子式為C26H29NO)為非固醇類抗雌激素藥物。以苯為主要原料合成他莫昔芬的一種路線如圖所示:
已知:①
②
回答下列問(wèn)題:
(1)理論上苯生成A的反應(yīng)中原子利用率為100%,則X的名稱是_____。
(2)A→C的反應(yīng)類型是_____。E中官能團(tuán)的名稱是_____。
(3)B+C→D的化學(xué)方程式為_(kāi)____。
(4)T的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)____。
(5)H是A的芳香族同分異構(gòu)體,1molH能與2molNaOH反應(yīng),則H有_____種結(jié)構(gòu)(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜有5組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)____(填一種)。
(6)設(shè)計(jì)以和C2H5I為原料制備的合成路線:(無(wú)機(jī)試劑任選)_____。
【答案】(1)甲醛 (2) 取代反應(yīng) 醚鍵、(酮)羰基
(3)++HCl
(4) (5) 10 、
(6)
【解析】結(jié)合C和D的結(jié)構(gòu)可知,C中-Cl和B中苯環(huán)上-H發(fā)生取代反應(yīng)得到D,則B為,D在羰基的鄰位碳上取代上乙基,則E為,E發(fā)生已知信息①的反應(yīng)得到F,G發(fā)生已知反應(yīng)②得到T的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(1)理論上苯生成A的反應(yīng)中原子利用率為100%,即苯與X和CO發(fā)生化合反應(yīng),由原子守恒可得X為HCHO,名稱是甲醛;(2)A中-OH被-Cl替代,A→C的反應(yīng)類型是取代反應(yīng);E 為,官能團(tuán)的名稱是醚鍵、(酮)羰基;(3)C中-Cl和B中苯環(huán)上-H發(fā)生取代反應(yīng)得到D,則B+C→D的化學(xué)方程式為++HCl;(4)G發(fā)生已知反應(yīng)②得到T的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(5)H是A的芳香族同分異構(gòu)體,1molH能與2molNaOH反應(yīng),H有2個(gè)酚羥基,或由酯基且水解后羥基直接連在苯環(huán)上的結(jié)構(gòu),則H有、、、共10種,其中核磁共振氫譜有5組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、;(6)和C2H5I發(fā)生D到E的反應(yīng)得到,羰基與氫氣加成得到,再發(fā)生醇的消去反應(yīng)可得,合成路線:。
8.(2022·湖南省新高考聯(lián)考協(xié)作體高三聯(lián)考)化合物G俗稱依普黃酮,是一種抗骨質(zhì)疏松藥物的主要成分。以甲苯為原料合成該化合物的路線如下圖所示。
已知:①G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
②ROOH++H2O
(1)反應(yīng)①的反應(yīng)條件為_(kāi)______,反應(yīng)F→G的反應(yīng)類型為_(kāi)______。
(2)化合物H用習(xí)慣命名法命名為_(kāi)______
(3)E與足量的,完全加成后所生成的化合物中手性碳原子(連接四個(gè)不同原子或基團(tuán))的個(gè)數(shù)為_(kāi)______。
(4)已知N為催化劑,則的化學(xué)方程式為_(kāi)______。
(5)K是D的同系物,其相對(duì)分子質(zhì)量比D多14,滿足下列條件的K的同分異構(gòu)體共有_______種。
①苯環(huán)上只有兩個(gè)側(cè)鏈;②能與Na反應(yīng)生成H2;③能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
(6)根據(jù)上述信息,設(shè)計(jì)以苯酚和為原料,制備的合成路線_______(無(wú)機(jī)試劑任選)。
【答案】(1)光照 取代反應(yīng) (2)間苯二酚 (3)4
(4)
(5)18
(6)
【解析】圖示可知,A()與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成B();與NaCN在一定條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成C();在酸性條件下水解生成D();與在一定條件下反應(yīng)生成E();與在催化劑N作用下反應(yīng)生成F()和;與在堿性條件下反應(yīng)生成G()。(1)由反應(yīng)流程圖可知,反應(yīng)①為甲苯與的取代反應(yīng),甲基上一個(gè)氫原子被氯原子取代,其反應(yīng)條件應(yīng)為光照;F→G的反應(yīng)中,的酚羥基上一個(gè)氫原子被中的異丙基取代生成G,反應(yīng)為取代反應(yīng);(2)D()+H→E(),發(fā)生的是已知信息反應(yīng)②,則可推斷化合物H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,按照習(xí)慣命名法,應(yīng)為間苯二酚;(3)E與足量H2加成后的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(手性碳原子用*標(biāo)注),則手性碳原子(連接四個(gè)不同原子或基團(tuán))的個(gè)數(shù)為4;(4)已知N為催化劑,則的化學(xué)方程式為;(5)K是D的同系物,其相對(duì)分子質(zhì)量比D多14,則K比D多一個(gè)CH2;滿足③能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng),則需含有醛基;②能與Na反應(yīng)生成H2,則需含有羥基或酚羥基;且滿足①苯環(huán)上只有兩個(gè)側(cè)鏈;則有以下情況:a.苯環(huán)上有1個(gè)羥基和一個(gè)—CH2CH2CHO,有3種;b.苯環(huán)上有1個(gè)羥基和一個(gè)—CH(CH3)CHO,有3種;c.苯環(huán)上有1個(gè)甲基和一個(gè)—CH(OH)CHO,有3種;d.苯環(huán)上有1個(gè)—CH2OH和一個(gè)—CH2CHO,有3種;e.苯環(huán)上有1個(gè)—CH2CH2OH和一個(gè)—CHO,有3種;f.苯環(huán)上有1個(gè)—CH(OH)CH3和一個(gè)—CHO有3種;綜上,共計(jì)有18種;(6)以苯酚和為原料,制備;用逆合成分析法可知:目標(biāo)產(chǎn)物可通過(guò)與苯酚發(fā)生信息反應(yīng)②獲得;通過(guò)原料仿照流程反應(yīng)B→C→D即可完成,即:和HCl在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成;與NaCN反應(yīng)生成;在酸性條件下水解生成;故所求有機(jī)合成路線如下:。
9.(2022·江蘇省高郵市高三期初學(xué)性調(diào)研考試)罌粟堿是一種異喹啉型生物堿,其鹽酸鹽可用于治療腦血栓、肢端動(dòng)脈痙攣等。罌粟堿的合成方法如下:
(1)D分子中采用sp2雜化的碳原子數(shù)目為_(kāi)______。
(2)D→E的反應(yīng)類型為_(kāi)______。
(3)E和F發(fā)生取代反應(yīng)生成G的同時(shí)有HCl生成,則F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_______。
(4)E的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫(xiě)出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。
Ⅰ.含氧官能團(tuán)種類與D相同。
Ⅱ.核磁共振氫譜圖中有4個(gè)吸收峰。
Ⅲ.屬于芳香族化合物,苯環(huán)上一取代物有兩種。
(5)已知: (R、R')為烴基)。根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息,寫(xiě)出以乙醇為原料制備的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任用,合成路線流程圖示例見(jiàn)本題題干)_______。
【答案】(1)7 (2)取代反應(yīng) (3)
(4)或
(5)
【解析】由有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,在四氯化碳作用下與NBS發(fā)生取代反應(yīng)生成,與KCN發(fā)生取代反應(yīng)生成,酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成,與SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成,與發(fā)生取代反應(yīng)生成,則F為;一定條件下轉(zhuǎn)化為罌粟堿。(1)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,分子中苯環(huán)上的碳原子和羧基中碳原子為sp2雜化,則采用sp2雜化的碳原子共有7個(gè);(2)D→E的反應(yīng)為與SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成、氯化氫和二氧化硫;(3)E和F發(fā)生取代反應(yīng)生成G的反應(yīng)為與發(fā)生取代反應(yīng)生成和氯化氫,則F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(4)E的同分異構(gòu)體屬于芳香族化合物,苯環(huán)上一取代物有兩種,分子中含氧官能團(tuán)種類與D相同,核磁共振氫譜圖中有4個(gè)吸收峰說(shuō)明分子中含有羧基、醚鍵和氯原子,符合條件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、;(5)由題給信息可知,以乙醇為原料制備的合成步驟為乙醇在銅做催化劑作用下與氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成乙醛;乙醇與溴化氫共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成溴乙烷,溴乙烷與KSCN發(fā)生取代反應(yīng)生成乙晴,乙晴與乙醛在合適溶劑中發(fā)生題給信息反應(yīng)生成,酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成,合成路線為。
10.(2022·廣東省茂名市一模)一種藥物中間體合成路線如下,回答下列問(wèn)題:
(1)A的化學(xué)名稱為_(kāi)______。
(2)B中官能團(tuán)的名稱為_(kāi)______;B→C、E→G的反應(yīng)類型為_(kāi)______、_______。
(3)C→D的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)______。
(4)含五元環(huán)和碳碳雙鍵的D的同分異構(gòu)體有_______種(不含D),其中核磁共振氫譜中峰面積比為的是_______(寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
(5)設(shè)計(jì)以F和為起始原料,合成的路線____(其它試劑任選)。
【答案】(1)己二酸 (2) 羰基 加成反應(yīng) 取代反應(yīng)
(3)+ H2O
(4) 12
(5)
【解析】B與NH3發(fā)生加成反應(yīng)生成C,結(jié)合D的分子式可知C發(fā)生醇羥基的消去反應(yīng)生成D為,碳碳雙鍵與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成E,E和F發(fā)生取代反應(yīng)得到G和HCl,G發(fā)生取代反應(yīng)生成H和HBr,H→I和H2O;(1)A的化學(xué)名稱為己二酸;(2)B中官能團(tuán)的名稱為羰基;B→C為C=O與NH3發(fā)生加成反應(yīng)、E和F發(fā)生取代反應(yīng)得到G和HCl;(3)C→D為醇羥基的消去反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)方程式為+ H2O;(4)D為,含五元環(huán)和碳碳雙鍵的D的同分異構(gòu)體有、、 、共12種,其中核磁共振氫譜中峰面積比為4:3:2的是 ;(5)由合成圖F→I可知,CH2=CHCHO先與氧氣發(fā)生催化氧化生成CH2=CHCOOH,F(xiàn)與NH3發(fā)生取代反應(yīng)生成,CH2=CHCOOH與發(fā)生G→H的反應(yīng),取代下來(lái)-Br,生成,最后合成,合成路線為:。
11.(2022·山東省日照市高三校際聯(lián)考)有機(jī)物G分子中含有N原子參與形成的六元環(huán),其合成路線如下圖所示:
已知:
i.RCOOH RCOCl
ii.RNH2 RNHCORˊ
iii.RCONH2
回答下列問(wèn)題:
(1)A生成B的反應(yīng)類型為_(kāi)__________ , C中所含官能團(tuán)名稱為_(kāi)__________。
(2)D的化學(xué)名稱為_(kāi)__________,符合 下列條件D的同分異構(gòu)體共有___________種。
①與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng) ②可 發(fā)生銀鏡反應(yīng)
(3)E與C生成F的化學(xué)方程式為_(kāi)__________ ,G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________。
(4)以乙酸和苯胺( )為原料,設(shè)計(jì)合成的合成路線(其他無(wú)機(jī)試劑任選) ___________ 。
【答案】(1)取代反應(yīng) 氨基 (2)苯乙酸(或苯醋酸) 13
(3) + +HCl
(4)CH3COOH CH3COC1
【解析】結(jié)合B的分子式可知A發(fā)生取代反應(yīng)生成B為,B與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成C為,B在酸性下-CN轉(zhuǎn)化為-COOH,則D為,D發(fā)生已知信息i得到E為,C和E發(fā)生已知信息ii得到F為,F(xiàn)發(fā)生已知信息iii得到G為。(1)A中-Cl被KCN中-CN替代生成B和KCl,反應(yīng)類型為取代反應(yīng);C為所含官能團(tuán)名稱為氨基;(2)D為化學(xué)名稱為苯乙酸;D的同分異構(gòu)體有以下條件:①與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)說(shuō)明含有酚羥基,②可發(fā)生銀鏡反應(yīng)說(shuō)明含有醛基,可能的結(jié)構(gòu)有:、、、共13種;(3)E與C發(fā)生已知信息ii生成F的化學(xué)方程式為+ +HCl,G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(4)乙酸與PCl5反應(yīng)生成CH3COC1,和苯胺( )反應(yīng)經(jīng)E到G的反應(yīng)條件生成,合成路線:CH3COOH CH3COC1。
12.(2022·湖南省永州市高三二次適應(yīng)性考試)H是合成降膽固醇藥物依折麥布的一種重要中間體,合成方法如圖:
已知:
回答下列問(wèn)題:
(1)A的化學(xué)名稱是____,G中含氧官能團(tuán)的名稱是____。
(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___。
(3)反應(yīng)⑦的類型是____。
(4)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式是____。
(5)D有多種同分異構(gòu)體,同時(shí)滿足下列條件的同分異構(gòu)體有____種(不考慮立體異構(gòu))。
①苯環(huán)上有2個(gè)取代基②能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)
(6)參見(jiàn)上述路線,設(shè)計(jì)由和(CH3CO)2O為原料制備的合成路線(無(wú)機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用)____。
【答案】(1)對(duì)氟苯甲醛或4—氟苯甲醛 醚鍵、羥基
(2) (3)取代反應(yīng)
(4)++2CH3OH
(5)18
(6)
【解析】A發(fā)生已知所示的反應(yīng)生成B,則B為,B與甲醇在濃硫酸的催化下發(fā)生酯化反應(yīng)生成C,則C為;C經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)生成E,E和發(fā)生取代反應(yīng)生成F,F(xiàn)經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)生成H。(1)A的化學(xué)名稱是對(duì)氟苯甲醛或4—氟苯甲醛;G中含氧官能團(tuán)的名稱是醚鍵、羥基。(2)由分析可知,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(3)分析G和H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,I2中的一個(gè)碘原子取代了G中的羥基,該反應(yīng)為取代反應(yīng)。(4)E和發(fā)生取代反應(yīng)生成F,同時(shí)生成CH3OH,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:++2CH3OH。(5)D有多種同分異構(gòu)體,且能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),且苯環(huán)上有2個(gè)取代基,說(shuō)明該同分異構(gòu)體中存在醛基和苯環(huán),結(jié)構(gòu)D的結(jié)構(gòu)式可知,這兩個(gè)取代基可以是-F、-CH2-CH2-CHO;-F、-CH(CH3)CHO;-CHO、-CH2CH2F;-CHO、-CH(F)CH3;-CH2CHO、-CH2F;-CH(F)CHO、-CH3;一共有六種組合,每一種組合兩個(gè)取代基都有鄰、間、對(duì)三種位置關(guān)系,故滿足條件的同分異構(gòu)體共有18種。(6)結(jié)構(gòu)題目信息,先發(fā)生已知提示的反應(yīng)生成,然后自身發(fā)生酯化反應(yīng)生成,再用氫氣加成即可得到。
13.(2022·廣東省惠州市高三第三次調(diào)研)鹽酸氟西汀(F)是一種抗抑郁藥物,其合成方法如下,請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)A、C中含氧官能團(tuán)的名稱分別為_(kāi)__________、___________。
(2)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________。
(3)CD的反應(yīng)類型為_(kāi)__________。
(4)DE的化學(xué)方程式___________。
(5)相對(duì)分子質(zhì)量比C少28且滿足下列性質(zhì)的同分異構(gòu)體有___________種。
a.遇氯化鐵顯紫色 b.苯環(huán)上有兩個(gè)取代基 c.分子中含有 -NH2
其中核磁共振氫譜為5組峰,且其面積比為 1︰2︰2︰2︰6 的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________。
(6)已知:,寫(xiě)出以為原料,合成的路線流程圖(其它試劑任用) ___________。
【答案】(1) 酮(羰)基 羥基 (2) (3)取代反應(yīng)
(4)+ClCO2CH2CH3+CH3Cl
(5)15
(6)
【分析】A為與發(fā)生取代反應(yīng)生成B,在KBH4還原為C,C與取代反應(yīng)生成D,D為,D與,發(fā)生取代反應(yīng)生成E,E在堿性環(huán)境水解,再酸化生成F。(1)A為,含氧官能團(tuán)是酮基,C為,含氧官能團(tuán)是羥基;(2)根據(jù)分析可知D的結(jié)構(gòu)式為;(3)根據(jù)分析可知C→D的反應(yīng)類型為取代反應(yīng);(4)D為,D與,發(fā)生取代反應(yīng)生成E,D→E的化學(xué)方程式為:+ClCO2CH2CH3+CH3Cl;(5)C為,相對(duì)分子質(zhì)量比C少28,少了兩個(gè)CH2,a.遇氯化鐵顯紫色,說(shuō)明有-OH;b.苯環(huán)上有兩個(gè)取代基,c.分子中含有 -NH2,可知含有一個(gè)-OH,另一個(gè)取代基為、、、、分別與羥基在苯環(huán)上有鄰間對(duì)3種,共15種,其中核磁共振氫譜為5組峰,且其面積比為 1︰2︰2︰2︰6 的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(6)已知:,寫(xiě)出以為原料,合成的路線流程圖(其它試劑任用)為 。
14.(2022·遼寧省大連市場(chǎng)高三雙基測(cè)試)伊伐布雷定(H)用于治療心臟左下部分收縮不好所致長(zhǎng)期心力衰竭或不能耐受的慢性穩(wěn)定性心絞痛,其合成路線如下:
已知:R1-I+R2-NH-R3。
回答下列問(wèn)題:
(1)H中含氧官能團(tuán)的名稱為_(kāi)__________;D的分子式為_(kāi)__________。
(2)由A生成B的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(3)由D生成E反應(yīng)類型為_(kāi)__________。
(4)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________。
(5)F與足量NaOH溶液混合加熱發(fā)生水解反應(yīng),生成的鈉鹽是___________。
(6)芳香化合物X的分子式比E少3個(gè)CH2,則滿足下列條件的X的同分異構(gòu)體有___________種(不考慮立體異構(gòu)體)。
①只有一種含氧官能團(tuán)且均與苯環(huán)直接相連;
②與FeCl3溶液作用顯紫色;
③苯環(huán)上有3個(gè)取代基,除苯環(huán)外無(wú)其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
其中核磁共振氫譜峰面積比的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)____(寫(xiě)出其中任意一種)。
【答案】(1) 酰胺基、醚鍵 C11H11NO2
(2)+2Br2+2HBr
(3)加成反應(yīng)(或還原反應(yīng)) (4)
(5)Na2CO3 (6)48種
【解析】由B的分子式和C的結(jié)構(gòu)式可知B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,由F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式以及F到G的轉(zhuǎn)化條件結(jié)合H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,(6)由題干流程圖中E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,芳香化合物X的分子式比E少3個(gè)CH2的分子式為:C8H9NO2,故滿足下列條件:①只有一種含氧官能團(tuán)且均與苯環(huán)直接相連;②與FeCl3溶液作用顯紫色即含有酚羥基;③苯環(huán)上有3個(gè)取代基,除苯環(huán)外無(wú)其他環(huán)狀結(jié)構(gòu),則三個(gè)取代基為:兩個(gè)酚羥基和-CH=CHNH2或或-NHCH=CH2或-CH2CH=NH或或-NH=CHCH3或-CH2N=CH2或-CH=NCH3共8種,然后每一種又有6種位置關(guān)系,故符合條件的X的同分異構(gòu)體有8×6=48種。(1)由題干合成流程圖可知,H中含氧官能團(tuán)的名稱為酰胺基、醚鍵,由題干流程圖中D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知D的分子式為C11H11NO2;(2)
由題干流程圖中AB的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式以及A到B的轉(zhuǎn)化條件可知,由A生成B的化學(xué)方程式為:+2Br2+2HBr;(3)由題干合成流程圖中D、E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式以及D到E的轉(zhuǎn)化條件可知,由D生成E反應(yīng)類型為:加成反應(yīng)(或還原反應(yīng));(4)由分析可知,G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;(5)由題干流程圖中F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,F(xiàn)與足量NaOH溶液混合加熱發(fā)生水解反應(yīng)的反應(yīng)方程式為:+2NaOH→CH3CH2OH+Na2CO3+,生成的鈉鹽是Na2CO3;(6)由題干流程圖中E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,芳香化合物X的分子式比E少3個(gè)CH2的分子式為:C8H9NO2,故滿足下列條件:①只有一種含氧官能團(tuán)且均與苯環(huán)直接相連;②與FeCl3溶液作用顯紫色即含有酚羥基;③苯環(huán)上有3個(gè)取代基,除苯環(huán)外無(wú)其他環(huán)狀結(jié)構(gòu),則三個(gè)取代基為:兩個(gè)酚羥基和-CH=CHNH2或或-NHCH=CH2或-CH2CH=NH或或-NH=CHCH3或-CH2N=CH2或-CH=NCH3共8種,然后每一種又有6種位置關(guān)系,故符合條件的X的同分異構(gòu)體有8×6=48種(不考慮立體異構(gòu)體),其中核磁共振氫譜峰面積比的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:。
15.(2022·山東省濰坊市高三模擬預(yù)測(cè))有機(jī)化合物C、I都是重要的化工產(chǎn)品,可用于航空、醫(yī)藥等領(lǐng)域,某研究小組的合成路線如下(部分試劑及反應(yīng)條件省略):
已知:i.
ii.
請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)A中含氧官能團(tuán)的名稱是_______,B→C的反應(yīng)類型是_______。
(2)B發(fā)生消去反應(yīng)生成M,M在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_______。
(3)G→H的化學(xué)方程式是_______。
(4)I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_______。
(5)B的同分異構(gòu)體中,符合下列條件的共有_______種(不考慮立體異構(gòu))。
①苯環(huán)上只有3個(gè)取代基(取代基上無(wú)環(huán)狀結(jié)構(gòu))且苯環(huán)上的一氯代物有2種;
②能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng);
③能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成氣體。
(6)寫(xiě)出以、和1,3-丁二烯為原料(其他無(wú)機(jī)試劑任選),合成的路線_______。
【答案】(1)??? 羧基、酮羰基???? 取代反應(yīng)(酯化反應(yīng))
(2)
(3)+NaOH + NaBr+H2O
(4)
(5)16
(6)
【解析】已知:i.,ii.,由已知條件可推測(cè)A到B:,由已知條件可推測(cè)D到I:。(1)A經(jīng)推斷是,則A中含氧官能團(tuán)的名稱是羧基、酮羰基;B→C的反應(yīng)是生成了環(huán)酯:2+2H2O,則反應(yīng)類型為:取代反應(yīng)(酯化反應(yīng));(2)B()發(fā)生消去反應(yīng)生成M(),則M在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是;(3)G是和氫氧化鈉在乙醇和加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成H,則化學(xué)方程式為:+NaOH + NaBr+H2O;(4)在一定條件下發(fā)生反應(yīng)生成,則I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是:;(5)B的分子式是C10H10O4(),苯環(huán)上只有3個(gè)取代基(取代基上無(wú)環(huán)狀結(jié)構(gòu))說(shuō)明具有苯環(huán)結(jié)構(gòu);能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)說(shuō)明有酚羥基;能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成氣體說(shuō)明有羧基,根據(jù)分子式可知還有一個(gè)不飽和度,因?yàn)楸江h(huán)上的一氯代物有2種故應(yīng)該有兩個(gè)酚羥基且兩個(gè)-OH位于間位,則同分異構(gòu)體有:、、、、、、、、、、、、、、、,故共有16種;(6)以 、 和1,3-丁二烯為原料合成,利用已知條件 可引入羰基和羧基以及氯原子,通過(guò)鹵代烴的消去反應(yīng)得到雙鍵,最后通過(guò)與1,3-丁二烯加成生成六元環(huán)。故合成路線為:。
16.(2022·北京市石景山區(qū)一模)依澤替米貝是一種新型高效、副作用低的調(diào)脂藥,其合成路線如下。
已知:R1-COOH+R2-NH-R3
(1)A屬于芳香烴,A→B的反應(yīng)類型是_______。
(2)C含有氨基,寫(xiě)出C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。
(3)D的芳香族同分異構(gòu)體有_______種(不含D本身)。
(4)E中含有的官能團(tuán):_______。
(5)寫(xiě)出E制備F時(shí)中間產(chǎn)物L(fēng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。
(6)環(huán)狀化合物G的核磁共振氫譜有2組峰,且峰面積比為2:1,G→H的化學(xué)方程式是_______。
(7)參考如下示例,畫(huà)出J和F生成K時(shí)新形成的碳碳鍵。_______
示例:
【答案】(1)取代反應(yīng) (2) (3)4 (4)醛基和羥基 (5)
(6)+
(7)
【解析】A屬于芳香烴,結(jié)合A的分子式可知,A為;B的分子式為C7H7NO2,結(jié)合F的結(jié)構(gòu)可知,A與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng),硝基取代甲苯的對(duì)位氫,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;B在Fe、HCl的作用下生成C,C中含氨基,結(jié)合C的分子式可知,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;結(jié)合D的分子式可知,D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;結(jié)合E的分子式可知,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;E先與發(fā)生加成反應(yīng)生成,再發(fā)生消去反應(yīng)生成F;題干第(5)題告知:環(huán)狀化合物G的核磁共振氫譜有2組峰,且峰面積比為2:1,結(jié)合G的分子式可知,G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;G與在氯化鋁的作用下生成H,結(jié)合J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和已知信息可知,H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;H與發(fā)生已知信息的反應(yīng)生成I,I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;I發(fā)生還原反應(yīng)生成J,J與F發(fā)生加成反應(yīng)生成K,結(jié)合依澤替米貝的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和K的分子式可知,K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:。(1)A屬于芳香烴,結(jié)合A的分子式可知,A為;B的分子式為C7H7NO2,結(jié)合F的結(jié)構(gòu)可知,A與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成B,硝基取代甲苯的對(duì)位氫,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:。(2)B在Fe、HCl的作用下生成C,C中含氨基,結(jié)合C的分子式可知,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:。(3)由分析可知,D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,D的芳香族同分異構(gòu)體有:、、、,共4種。(4)由分析可知,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,含有的官能團(tuán)為醛基和羥基。(5)結(jié)合E和F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,E先與發(fā)生加成反應(yīng)生成,再發(fā)生消去反應(yīng)生成F,因此中間產(chǎn)物L(fēng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:。(6)環(huán)狀化合物G的核磁共振氫譜有2組峰,且峰面積比為2:1,結(jié)合G的分子式可知,G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;G與在氯化鋁的作用下生成H,結(jié)合J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和已知信息可知,H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,因此G→H的化學(xué)方程式為:+。(7)J和F發(fā)生加成反應(yīng)生成K,結(jié)合依澤替米貝的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和K的分子式以及題給示例可知,J和F生成K時(shí)新形成的碳碳鍵如圖所示:。
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