
1.(2023·江蘇,15)化合物字母是鞘氨醇激酶抑制劑,其合成路線如下:
(1)化合物A的酸性比環(huán)己醇的____________(填“強(qiáng)”“弱”或“無差別”)。
(2)B的分子式為C2H3OCl,可由乙酸與SOCl2反應(yīng)合成,B的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
(3)A→C中加入(C2H5)3N是為了中和反應(yīng)中產(chǎn)生的____________(填化學(xué)式)。
(4)寫出同時(shí)滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____________。
堿性條件水解后酸化生成兩種產(chǎn)物,產(chǎn)物之一的分子中碳原子軌道雜化類型相同且室溫下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色;加熱條件下,銅催化另一產(chǎn)物與氧氣反應(yīng),所得有機(jī)產(chǎn)物的核磁共振氫譜中只有1個(gè)峰。
(5)G的分子式為C8H8Br2,F(xiàn)→H的反應(yīng)類型為____________。
(6)寫出以、為原料制備的合成路線流程圖____________________________________________________________________(須用NBS和AIBN,無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
2.(2022·江蘇,15)化合物G可用于藥用多肽的結(jié)構(gòu)修飾,其人工合成路線如下:
(1)A分子中碳原子的雜化軌道類型為_______________________________________。
(2)B→C的反應(yīng)類型為__________。
(3)D的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:__________。
①分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;②堿性條件水解,酸化后得2種產(chǎn)物,其中一種含苯環(huán)且有2種含氧官能團(tuán),2種產(chǎn)物均能被銀氨溶液氧化。
(4)F的分子式為C12H17NO2,其結(jié)構(gòu)簡式為__________。
(5)已知:eq \(――――→,\s\up7(1?R″MgBr),\s\d5(2?H3O+))(R和R′表示烴基或氫,R″表示烴基);
+eq \(――→,\s\up7(NaOH),\s\d5(△))
寫出以和CH3MgBr為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)_______________________________________。
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
本大題考查的內(nèi)容包含有機(jī)化學(xué)的主干知識,綜合性強(qiáng)、難度較大,有很好的區(qū)分度。通常以新藥品、新物質(zhì)、新材料的合成路線為載體,考查的熱點(diǎn)涉及①某些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式或名稱,②反應(yīng)類型或反應(yīng)條件,③重要轉(zhuǎn)化的有機(jī)化學(xué)方程式書寫,④分子式的確定,⑤同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目確定,⑥特定條件的有機(jī)物合成路線的設(shè)計(jì)等。
1.以特征產(chǎn)物為突破口來推斷碳骨架結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)的位置
(1)醇的氧化產(chǎn)物與結(jié)構(gòu)的關(guān)系
(2)由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定“—OH”或“—X”的位置。
(3)由取代產(chǎn)物的種類或氫原子種類可確定碳骨架結(jié)構(gòu)。有機(jī)物取代產(chǎn)物越少或相同化學(xué)環(huán)境的氫原子數(shù)越多,說明該有機(jī)物結(jié)構(gòu)的對稱性越高,因此可由取代產(chǎn)物的種類或氫原子種類聯(lián)想到該有機(jī)物碳骨架結(jié)構(gòu)的對稱性而快速進(jìn)行解題。
(4)由加氫后的碳骨架結(jié)構(gòu)可確定碳碳雙鍵或碳碳三鍵的位置。
(5)由有機(jī)物發(fā)生酯化反應(yīng)能生成環(huán)酯或高聚酯,可確定該有機(jī)物是含羥基的羧酸;根據(jù)酯的結(jié)構(gòu),可確定—OH與—COOH的相對位置。
2.根據(jù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)推斷官能團(tuán)的數(shù)目
(1)—CHOeq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\(―――――→,\s\up7(2[Ag?NH3?2]+))2Ag,\(―――→,\s\up7(2Cu?OH?2))Cu2O));
(2)2—OH(醇、酚)eq \(――→,\s\up7(2Na))H2,2—COOHeq \(――→,\s\up7(2Na))H2;
(3)2—COOHeq \(――→,\s\up7(Na2CO3))CO2,—COOHeq \(―――→,\s\up7(NaHCO3))CO2;
(4)eq \(――→,\s\up7(Br2))eq \(――→,\s\up7(消去))—C≡C—eq \(――→,\s\up7(2Br2));
(5)RCH2OHeq \(――――→,\s\up7(CH3COOH),\s\d5(酯化))CH3COOCH2R。
(Mr) (Mr+42)
3.根據(jù)新信息類推
高考常見的新信息反應(yīng)總結(jié)如下
(1)丙烯α-H被取代的反應(yīng):CH3—CH==CH2+Cl2eq \(――→,\s\up7(光照))Cl—CH2—CH==CH2+HCl。
(2)共軛二烯烴的1,4-加成反應(yīng):
①CH2==CH—CH==CH2+Br2―→;
②+―→。
(3)烯烴被O3氧化:R—CH==CH2eq \(――→,\s\up7(①O3),\s\d5(②Zn))R—CHO+HCHO。
(4)苯環(huán)側(cè)鏈的烴基(與苯環(huán)相連的碳原子上含有氫原子)被酸性KMnO4溶液氧化:
eq \(―――→,\s\up7(KMnO4),\s\d5(H+))。
(5)苯環(huán)上的硝基被還原:eq \(―――→,\s\up7(Fe,HCl))。
(6)醛、酮的加成反應(yīng)(加長碳鏈,—CN水解得—COOH):
①CH3CHO+HCNeq \(――→,\s\up7(催化劑));
②+HCNeq \(――→,\s\up7(催化劑));
③CH3CHO+NH3eq \(――→,\s\up7(催化劑))(制備胺);
④CH3CHO+CH3OHeq \(――→,\s\up7(催化劑))(制半縮醛)。
(7)羥醛縮合:+eq \(――→,\s\up7(催化劑))。
(8)醛或酮與格氏試劑(R′MgX)發(fā)生加成反應(yīng),所得產(chǎn)物經(jīng)水解可得醇:
+R′MgX―→eq \(――→,\s\up7(水解))。
(9)羧酸分子中α-H被取代的反應(yīng):
RCH2COOH+Cl2eq \(――→,\s\up7(催化劑))+HCl。
(10)羧酸用LiAlH4還原時(shí),可生成相應(yīng)的醇:
RCOOHeq \(―――→,\s\up7(LiAlH4))RCH2OH。
(11)酯交換反應(yīng)(酯的醇解):
R1COOR2+R3OH―→R1COOR3+R2OH。
應(yīng)用示例
1.按要求書寫化學(xué)方程式。
(1)
①在濃硫酸條件下加熱生成烯烴
________________________________________________________________________。
②在濃硫酸條件下加熱生成醚
________________________________________________________________________。
(2)乙二酸與乙二醇酯化脫水
①生成鏈狀酯
________________________________________________________________________。
②生成環(huán)狀酯
________________________________________________________________________。
③生成聚酯
________________________________________________________________________。
(3)分子間脫水
①生成環(huán)狀酯
________________________________________________________________________。
②生成聚酯
________________________________________________________________________。
2.按要求書寫下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(1)淀粉水解生成葡萄糖
________________________________________________________________________。
(2)CH3—CH2—CH2—Br
①NaOH的水溶液,加熱
________________________________________________________________________。
②NaOH的醇溶液,加熱
________________________________________________________________________。
(3)向溶液中通入CO2氣體
________________________________________________________________________。
(4)與足量NaOH溶液反應(yīng):_____________________________________。
(5)與足量H2反應(yīng):___________________________。
有機(jī)反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫要求
(1)反應(yīng)箭頭和配平:書寫有機(jī)反應(yīng)化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意反應(yīng)物和產(chǎn)物之間用“―→”連接,有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示,并遵循原子守恒進(jìn)行配平。
(2)反應(yīng)條件:有機(jī)物反應(yīng)條件不同,所得產(chǎn)物不同。
(3)有些有機(jī)反應(yīng)須用中文標(biāo)明,如淀粉、麥芽糖的水解反應(yīng)等。
(一)2023真題回訪
1.(2023·湖南,18)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一種合成該類化合物的路線如下(部分反應(yīng)條件已簡化):
回答下列問題:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________________________________。
(2)從F轉(zhuǎn)化為G的過程中所涉及的反應(yīng)類型是__________________、__________________。
(3)物質(zhì)G所含官能團(tuán)的名稱為__________________、__________________。
(4)依據(jù)上述流程提供的信息,下列反應(yīng)產(chǎn)物J的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。
(5)下列物質(zhì)的酸性由大到小的順序是__________________(寫標(biāo)號)。
① ②
③
(6)(呋喃)是一種重要的化工原料,其能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)的同分異構(gòu)體中,除H2C==C==CH—CHO外,還有__________種。
(7)甲苯與溴在FeBr3催化下發(fā)生反應(yīng),會(huì)同時(shí)生成對溴甲苯和鄰溴甲苯,依據(jù)由C到D的反應(yīng)信息,設(shè)計(jì)以甲苯為原料選擇性合成鄰溴甲苯的路線(無機(jī)試劑任選)。
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
2.(2023·新課標(biāo)卷,30)莫西賽利(化合物K)是一種治療腦血管疾病的藥物,可改善腦梗塞或腦出血后遺癥等癥狀。以下為其合成路線之一。
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱是________________。
(2)C中碳原子的軌道雜化類型有________________________________________種。
(3)D中官能團(tuán)的名稱為__________________、________________。
(4)E與F反應(yīng)生成G的反應(yīng)類型為________________。
(5)F的結(jié)構(gòu)簡式為________________。
(6)I轉(zhuǎn)變?yōu)镴的化學(xué)方程式為____________________________________________________。
(7)在B的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的共有______________種(不考慮立體異構(gòu)),
①含有手性碳;②含有三個(gè)甲基;③含有苯環(huán)。
其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,且峰面積比為3∶3∶3∶2∶2∶1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為________________。
3.(2023·湖北,17)碳骨架的構(gòu)建是有機(jī)合成的重要任務(wù)之一。某同學(xué)從基礎(chǔ)化工原料乙烯出發(fā),針對二酮H設(shè)計(jì)了如下合成路線:
回答下列問題:
(1)由A→B的反應(yīng)中,乙烯的碳碳________鍵斷裂(填“π”或“σ”)。
(2)D的同分異構(gòu)體中,與其具有相同官能團(tuán)的有________種(不考慮對映異構(gòu)),其中核磁共振氫譜有三組峰,峰面積之比為9∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為____________________。
(3)E與足量酸性KMnO4溶液反應(yīng)生成的有機(jī)物的名稱為________、________。
(4)G的結(jié)構(gòu)簡式為________。
(5)已知:
,H在堿性溶液中易發(fā)生分子內(nèi)縮合從而構(gòu)建雙環(huán)結(jié)構(gòu),主要產(chǎn)物為I()和另一種α,β-不飽和酮J,J的結(jié)構(gòu)簡式為___________。若經(jīng)此路線由H合成I,存在的問題有________________(填標(biāo)號)。
a.原子利用率低 b.產(chǎn)物難以分離
c.反應(yīng)條件苛刻 d.嚴(yán)重污染環(huán)境
4.(2023·遼寧,19)加蘭他敏是一種天然生物堿,可作為阿爾茨海默癥的藥物,其中間體的合成路線如下。
已知:
①Bn為
②+R3NH2―→(R1為烴基,R2、R3為烴基或H)
回答下列問題:
(1)A中與鹵代烴成醚活性高的羥基位于酯基的______________位(填“間”或“對”)。
(2)C發(fā)生酸性水解,新產(chǎn)生的官能團(tuán)為羥基和______________(填名稱)。
(3)用O2代替PCC完成D→E的轉(zhuǎn)化,化學(xué)方程式為______________。
(4)F的同分異構(gòu)體中,紅外光譜顯示有酚羥基、無N—H鍵的共有______________種。
(5)H→I的反應(yīng)類型為______________。
(6)某藥物中間體的合成路線如下(部分反應(yīng)條件已略去),其中M和N的結(jié)構(gòu)簡式分別為______________和______________。
5.(2023·山東,19)根據(jù)殺蟲劑氟鈴脲(G)的兩條合成路線,回答下列問題。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.eq \(――→,\s\up7(H2O2),\s\d5(OH-))
路線一:A(C7H6Cl2)eq \(―――→,\s\up7(NH3/O2),\s\d5(一定條件))B(C7H3Cl2N)eq \(――→,\s\up7(KF),\s\d5(催化劑))Ceq \(――→,\s\up7(H2O2),\s\d5(OH-))Deq \(―――→,\s\up7(?COCl2?2))E(C8H3F2NO2)eq \(――――――→,\s\up7(F?C8H5Cl2F4NO?),\s\d5(一定條件))
G()
(1)A的化學(xué)名稱為____________(用系統(tǒng)命名法命名);B→C的化學(xué)方程式為______________
______________________________;D中含氧官能團(tuán)的名稱為____________;E的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
路線二:H(C6H3Cl2NO3)eq \(――→,\s\up36( H2,催化劑),\s\d12(①))Ieq \(――――――→,\s\up36( F2C==CF2, KOH、DMFF),\s\d12(②))Feq \(――――→,\s\up46( (COCl2)2, C6H5CH3),\s\d14(③))Jeq \(――→,\s\up46(D,△),\s\d14(④))G
(2)H中有________種化學(xué)環(huán)境的氫,①~④屬于加成反應(yīng)的是__________(填序號);J中碳原子的軌道雜化方式有____________種。
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
6.(2023·廣東,20)室溫下可見光催化合成技術(shù),對于人工模仿自然界、發(fā)展有機(jī)合成新方法意義重大。一種基于CO、碘代烴類等,合成化合物ⅶ的路線如下(加料順序、反應(yīng)條件略):
(1)化合物ⅰ的分子式為________________?;衔颴為ⅰ的同分異構(gòu)體,且在核磁共振氫譜上只有2組峰。X的結(jié)構(gòu)簡式為______________(寫一種),其名稱為________________。
(2)反應(yīng)②中,化合物ⅲ與無色無味氣體Y反應(yīng),生成化合物ⅳ,原子利用率為100%。Y為
________________________________________________________________________。
(3)根據(jù)化合物ⅴ的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(4)關(guān)于反應(yīng)⑤的說法中,不正確的有_____________。
A.反應(yīng)過程中,有C—I鍵和H—O鍵斷裂
B.反應(yīng)過程中,有C==O雙鍵和C—O單鍵形成
C.反應(yīng)物ⅰ中,氧原子采取sp3雜化,并且存在手性碳原子
D.CO屬于極性分子,分子中存在由p軌道“頭碰頭”形成的π鍵
(5)以苯、乙烯和CO為含碳原料,利用反應(yīng)③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。
基于你設(shè)計(jì)的合成路線,回答下列問題:
(a)最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物為__________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
(b)相關(guān)步驟涉及到烯烴制醇反應(yīng),其化學(xué)方程式為________________。
(c)從苯出發(fā),第一步的化學(xué)方程式為________________(注明反應(yīng)條件)。
(二)模擬預(yù)測
7.(2023·連云港高級中學(xué)高三模擬)化合物G為一種治療抗失眠的藥物,其合成路線如下:
(1)B→C的反應(yīng)類型為________。
(2)E中含氧官能團(tuán)的名稱為________。
(3)D+Y→E的過程中還要脫去一個(gè)HBr,則試劑Y的結(jié)構(gòu)簡式為________。
(4)D的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:________。
①分子中含有苯環(huán),水解后得到兩種物質(zhì),其中一種能與NaHCO3反應(yīng);
②分子中有不同化學(xué)環(huán)境的氫原子數(shù)目比為1∶2∶2∶2∶2。
(5)寫出以和為原料合成的合成路線流程圖 (無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
8.(2023·連云港市高三下學(xué)期2月調(diào)研)化合物G是合成氫化橙酮衍生物的中間體,其合成路線如下:
注:Bz基團(tuán)為苯甲?;Y(jié)構(gòu)式為
(1)A中碳原子和氧原子雜化類型分別為________、________。
(2)E→F的反應(yīng)類型為________。
(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為________。
(4)D的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:________。
①分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子數(shù)目比為2∶2∶2∶1。
②堿性條件下水解,酸化后得到2種產(chǎn)物,其中一種產(chǎn)物分子只含一種含氧官能團(tuán),另一種產(chǎn)物含有2種含氧官能團(tuán)且能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
(5)寫出以、和CH3I為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用,合成路線示例見本題題干)。
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
9.(2023·南京師范大學(xué)附屬中學(xué)高三模擬)化合物F(普瑞巴林)是一種治療神經(jīng)痛的藥物。其合成路線如圖:
已知:兩個(gè)羥基連在同一個(gè)碳原子上的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的,易發(fā)生如下脫水反應(yīng)
eq \(―――→,\s\up7(自動(dòng)脫水))+H2O
(1)在催化劑作用下,烴X(分子式:C4H8)和CO、H2化合生成A,用系統(tǒng)命名法給X命名為________。
(2)有機(jī)物C中sp2雜化與sp3雜化的碳原子數(shù)之比為________。
(3)E→F的化學(xué)方程式為________________________________________。
(4)B的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________________。
①該分子為環(huán)狀結(jié)構(gòu),分子中含有碳碳雙鍵和羥基;
②分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子數(shù)目之比為1∶2∶2∶1。
(5)3-苯基丙烯酸乙酯()是一種重要的醫(yī)藥中間體。設(shè)計(jì)以CH2(COOH)2、C2H5OH和為原料制備的合成路線(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線見本題題干)。
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10.(2023·江蘇常州一模)喹唑啉酮環(huán)(F)是合成抗腫瘤藥物的關(guān)鍵中間體,其合成路線如下:
(1)B分子中含氧官能團(tuán)的名稱為__________。
(2)B→C的反應(yīng)類型為__________。
(3)已知G是比C多一個(gè)碳原子的同系物。G的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:__________________。
①分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;
②分子中含有碳碳雙鍵,但不存在順反異構(gòu);
③能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),且苯環(huán)上的一氯代物只有一種。
(4)E的分子式為C14H8FClN2,其結(jié)構(gòu)簡式為__________。
(5)有機(jī)物H() 是制備達(dá)克替尼的重要中間體。寫出以和HCHO為原料制備有機(jī)物H的合成路線流程圖(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。
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大題突破(四) 有機(jī)合成與推斷綜合題的分析應(yīng)用
真題研究
1.(1)強(qiáng) (2)CH3COCl (3)HCl
(4)
(5)取代反應(yīng)
(6)
解析 (1)化合物A中含有酚羥基,酚羥基酸性強(qiáng)于醇羥基,故化合物A的酸性比環(huán)己醇的強(qiáng)。(2)分析可知B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COCl。(3)A→C的化學(xué)方程式為+CH3COCl―→+HCl,(C2H5)3N顯堿性可以與HCl發(fā)生中和反應(yīng)促進(jìn)上述反應(yīng)平衡正移,提高的產(chǎn)率,故A→C中加入(C2H5)3N是為了中和反應(yīng)中產(chǎn)生的HCl。
(4)的同分異構(gòu)體堿性條件水解后酸化生成兩種產(chǎn)物,產(chǎn)物之一的分子中碳原子軌道雜化類型相同且室溫下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色,說明含有羧基和苯環(huán),且苯環(huán)上不連接其他基因;加熱條件下,銅催化另一產(chǎn)物與氧氣反應(yīng),所得有機(jī)產(chǎn)物的核磁共振氫譜中只有1個(gè)峰,說明該醇羥基被氧化生成酮羰基且醇的結(jié)構(gòu)對稱,由此確定該醇為2-丙醇,則該同分異構(gòu)體為。(5)分析可知F→H的反應(yīng)為+HBr,該反應(yīng)為取代反應(yīng)。
2.(1)sp2和sp3 (2)取代反應(yīng)
(3) (4)
(5)
解析 A()和CH3I發(fā)生取代反應(yīng)生成B();B和SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成C();C和CH3OH發(fā)生取代反應(yīng)生成D();D和NH2OH發(fā)生反應(yīng)生成E();E經(jīng)過還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為F,F(xiàn)在酸性條件下發(fā)生水解轉(zhuǎn)化為G,則F為。(1)A分子中,苯環(huán)上的碳原子和雙鍵上的碳原子為sp2雜化,亞甲基上的碳原子為sp3雜化,即A分子中碳原子的雜化軌道類型為sp2和sp3。(2)B→C的反應(yīng)中,B中的羥基被氯原子代替,該反應(yīng)為取代反應(yīng)。(3)D的分子式為C12H14O3,其一種同分異構(gòu)體在堿性條件水解,酸化后得2種產(chǎn)物,其中一種含苯環(huán)且有2種含氧官能團(tuán),2種產(chǎn)物均能被銀氨溶液氧化,說明該同分異構(gòu)體為酯,且水解產(chǎn)物都含有醛基,則水解產(chǎn)物中,有一種是甲酸,另外一種含有羥基和醛基,該同分異構(gòu)體屬于甲酸酯;同時(shí),該同分異構(gòu)體分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,則該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)根據(jù)已知的第一個(gè)反應(yīng)可知,與CH3MgBr反應(yīng)生成,再被氧化為,根據(jù)已知的第二個(gè)反應(yīng)可知,可以轉(zhuǎn)化為,根據(jù)流程圖中D→E的反應(yīng)可知,和NH2OH反應(yīng)生成,合成路線見答案。
核心精講
應(yīng)用示例 ①eq \(――→,\s\up7(濃硫酸),\s\d5(△))CH2==CH—CH3↑+H2O
②2eq \(――→,\s\up7(濃硫酸),\s\d5(△))+H2O
(2)①+HOCH2CH2OHeq \(,\s\up7(濃硫酸),\s\d5(△))+H2O
②
③n eq \(,\s\up7(催化劑),\s\d5(△))+(2n-1)H2O
(3)①eq \(,\s\up7(濃硫酸),\s\d5(△))+2H2O
②neq \(,\s\up7(催化劑),\s\d5(△))+(n-1)H2O
2.(1)eq \((C6H10O5)n,\s\d8(淀粉))+nH2Oeq \(――→,\s\up7(酸或酶))neq \(C6H12O6,\s\d8(葡萄糖))
(2)①CH3—CH2—CH2—Br+NaOHeq \(――→,\s\up7(水),\s\d5(△))CH3—CH2—CH2—OH+NaBr
②CH3—CH2—CH2—Br+NaOHeq \(――→,\s\up7(醇),\s\d5(△))CH3—CH==CH2↑+NaBr+H2O
(3)+CO2+H2O―→+NaHCO3
(4)+2NaOHeq \(――→,\s\up7(△))+CH3OH+H2O
(5)+8H2eq \(――→,\s\up7(催化劑),\s\d5(△))
考向預(yù)測
1.(1) (2)消去反應(yīng) 加成反應(yīng)
(3)醚鍵 碳碳雙鍵 (4)
(5)②>③>① (6)4
(7)eq \(――→,\s\up7(濃硫酸),\s\d5(△)) eq \(――→,\s\up7(Br2),\s\d5(FeBr3))eq \(―――→,\s\up7(H2O/H+),\s\d5(△))
解析 (4)根據(jù)上述反應(yīng)流程分析,與呋喃反應(yīng)生成,繼續(xù)與HCl反應(yīng)生成有機(jī)物J()。(5)苯環(huán)上帶有甲基時(shí),甲基增強(qiáng)了苯環(huán)上的電子云密度,導(dǎo)致磺酸根離子中的氧原子電子云密度降低,使其更容易失去質(zhì)子,但當(dāng)甲基上的H原子被F原子代替時(shí),三氟甲基降低了苯環(huán)上的電子云密度,因此對甲基苯磺酸的酸性強(qiáng)于對三氟甲基苯磺酸的酸性,但沒有甲基時(shí)的苯磺酸,由于沒有其他基團(tuán)對苯環(huán)上電子的吸引導(dǎo)致磺酸根中S對H的吸引力增強(qiáng),使H的電離程度減弱,故酸性大小為②>③>①。(6)呋喃是一種重要的化工原料,其同分異構(gòu)體中可以發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明其同分異構(gòu)體中含有醛基,這樣的同分異構(gòu)體共有4種,分別為CH3—C≡C—CHO、CH≡C—CH2—CHO、、。
2.(1)3-甲基苯酚(或間甲基苯酚) (2)2 (3)氨基 羥基 (4)取代反應(yīng) (5)
(6)
(7)9
解析 (2)有機(jī)物C中含有苯環(huán),苯環(huán)上的C原子的雜化類型為sp2雜化,還含有甲基和異丙基,C原子的雜化類型為sp3雜化。(3)有機(jī)物D的結(jié)構(gòu)簡式為,其官能團(tuán)為氨基和羥基。(7)連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子。在B的同分異構(gòu)體中,同時(shí)含有手性碳、3個(gè)甲基和苯環(huán)的同分異構(gòu)體有9種,分別為、、、、、、、、;其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,且峰面積比為3∶3∶3∶2∶2∶1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。
3.(1)π (2)7
(3)乙酸 丙酮
(4)
(5) ab
解析 (2)D為(),分子式為C5H12O,含有羥基的同分異構(gòu)體分別為、、、、(D自身)、、、共8種,除去D自身,還有7種同分異構(gòu)體,其中核磁共振氫譜有三組峰,峰面積之比為9∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)E為,酸性高錳酸鉀可以將雙鍵氧化斷開,生成和。(5)根據(jù)已知反應(yīng)特征可知,H在堿性溶液中易發(fā)生分子內(nèi)縮合從而構(gòu)建雙環(huán)結(jié)構(gòu),主要產(chǎn)物為I()和J()。若經(jīng)此路線由H合成I,會(huì)同時(shí)產(chǎn)生兩種不飽和酮,二者互溶,難以分離,導(dǎo)致原子利用率低。
4.(1)對 (2)羧基
(3)2+O2eq \(――→,\s\up7(Cu/Ag),\s\d5(△))2+2H2O
(4)3 (5)取代反應(yīng)
(6)
解析 (4)F的同分異構(gòu)體中不含有N—H鍵,說明結(jié)構(gòu)中含有結(jié)構(gòu),又因紅外光譜中顯示有酚羥基,說明結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)和羥基,固定羥基的位置,有鄰、間、對三種情況,故有3種同分異構(gòu)體。(6)利用逆合成法分析,有機(jī)物N可以與NaBH4反應(yīng)生成最終產(chǎn)物,類似于題中有機(jī)物G與NaBH4反應(yīng)生成有機(jī)物H,故有機(jī)物N的結(jié)構(gòu)為,有機(jī)物M可以發(fā)生已知條件所給的反應(yīng)生成有機(jī)物N,說明有機(jī)物M中含有C==O,結(jié)合反應(yīng)原料中含有羥基,說明原料發(fā)生反應(yīng)生成有機(jī)物M的反應(yīng)是羥基的催化氧化,有機(jī)物M的結(jié)構(gòu)為。
5.(1)2,6-二氯甲苯 +2KFeq \(――→,\s\up7(催化劑))+2KCl 酰胺基 (2)2 ②④ 3
解析 (1)A為,系統(tǒng)命名為2,6-二氯甲苯;B與KF發(fā)生取代反應(yīng)生成C,化學(xué)方程式為+2KFeq \(――→,\s\up7(催化劑))+2KCl;D為,含氧官能團(tuán)為酰胺基。(2)H為,由結(jié)構(gòu)特征可知,含有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫;I為,H→I為還原反應(yīng),F(xiàn)為,I→F為加成反應(yīng),F(xiàn)→J發(fā)生類似路線一中D→E反應(yīng);J為,J→G為加成反應(yīng);J中C原子的雜化方式有sp、sp2、sp3三種。
6.(1)C5H10O (或或) 3-戊酮(或2,2-二甲基丙醛或3,3-二甲基氧雜環(huán)丁烷) (2)O2(或氧氣) (3)濃硫酸,加熱 O2、Cu,加熱(或酸性KMnO4溶液) (或) (4)CD
(5)(a)和CH3CH2OH (b)CH2==CH2+H2Oeq \(――――→,\s\up7(催化劑),\s\d5(加熱、加壓))CH3CH2OH (c)+Br2eq \(――→,\s\up7(FeBr3),\s\d5())+HBr↑
解析 (1)不飽和度為1,X可形成碳碳雙鍵或碳氧雙鍵或一個(gè)環(huán),核磁共振氫譜上只有2組峰,說明分子中有對稱結(jié)構(gòu),X的結(jié)構(gòu)簡式為或或,其名稱為3-戊酮或2,2-二甲基丙醛或3,3-二甲基氧雜環(huán)丁烷。(4)由反應(yīng)過程可以看出,有C—I鍵和H—O鍵斷裂,有C==O雙鍵和C—O單鍵形成,故A、B正確;反應(yīng)物中,氧原子采取sp3雜化,但與羥基相連的碳有對稱軸,其他碳上均有2個(gè)氫,分子中不存在手性碳原子,故C錯(cuò)誤;CO屬于極性分子,分子中存在由p軌道“肩并肩”形成的π鍵,故D錯(cuò)誤。(5)乙烯與水在催化劑、加熱、加壓條件下合成乙醇;乙烯氧化生成環(huán)氧乙烷;苯在FeBr3催化作用下與溴反應(yīng)生成溴苯,溴苯與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成,再發(fā)生反應(yīng)④生成,最后根據(jù)反應(yīng)⑤的原理,與乙醇、CO合成化合物ⅷ。
7.(1)取代反應(yīng) (2)酮羰基、酰胺基
(3)
(4)(或)
(5)
解析 A中甲基被酸性高錳酸鉀氧化生成B,B與SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成C,C與發(fā)生取代反應(yīng)生成D,D+Y→E的過程中還要脫去一個(gè)HBr,根據(jù)D和E的結(jié)構(gòu)簡式可知,Y為,E與H2NCH2CH2OH發(fā)生取代反應(yīng)生成F,F(xiàn)最終轉(zhuǎn)化為G。(4)分子中含有苯環(huán),水解后得到兩種物質(zhì),其中一種能與NaHCO3反應(yīng),說明水解生成了羧酸,D的同分異構(gòu)體中存在酰胺基,分子中有不同化學(xué)環(huán)境的氫原子數(shù)目比為1∶2∶2∶2∶2,則滿足條件的同分異構(gòu)體為
或。
(5)在NaOH的醇溶液、加熱條件下發(fā)生鹵代烴的消去反應(yīng)生成,與HCl發(fā)生加成反應(yīng)生成,發(fā)生鹵代烴的水解反應(yīng)生成,發(fā)生醇的催化氧化生成,與H2NCH2CH2OH發(fā)生類似F到G的反應(yīng)生成。
8.(1)sp2 sp3 (2)取代反應(yīng)
(3)
(4)
(5)
解析 由有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,氯化鋁作用下與發(fā)生取代反應(yīng)生成B(),B在碳酸鉀作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成C(),C在碳酸鉀作用下與發(fā)生取代反應(yīng)生成D(),在催化劑作用下D與氫氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為E(),E在碳酸鉀作用下與一碘甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成F(),F(xiàn)在氫氧化鈉作用下與反應(yīng)生成G()。
(4)D的同分異構(gòu)體堿性條件下水解,酸化后得2種產(chǎn)物,其中一種產(chǎn)物分子只含一種含氧官能團(tuán),另一種產(chǎn)物含有2種含氧官能團(tuán)且能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)說明同分異構(gòu)體分子中含有酚酯基和醛基,分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子數(shù)目比為2∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)由題給有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,在氫氧化鈉溶液加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成,在銅作催化劑條件下,與氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成,在碳酸鉀作用下與一碘甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成,在銅作催化劑條件下,與氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成,氫氧化鈉作用下與反應(yīng)生成。
9.答案 (1)2-甲基-1-丙烯 (2)1∶2
(3)
(4)(或)
(5)eq \(――→,\s\up7(Cl2),\s\d5(光照))eq \(―――――→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\d5(△))eq \(―――→,\s\up7(O2、Cu),\s\d5(△))eq \(―――――→,\s\up7(CH2?COOH?2),\s\d5(K2CO3))eq \(―――――――→,\s\up7(C2H5OH、濃硫酸),\s\d5(△))
解析 A發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成C,C發(fā)生取代反應(yīng)然后發(fā)生水解反應(yīng)生成D,D發(fā)生取代反應(yīng)生成E,E發(fā)生反應(yīng)生成F;以丙二酸、乙醇和甲苯為原料制備3-苯基丙烯酸乙酯(),根據(jù)A生成B的反應(yīng)知,苯甲醛和丙二酸發(fā)生A生成B類型的反應(yīng)生成苯丙烯酸,苯丙烯酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成,甲苯和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲苯,一氯甲苯發(fā)生水解反應(yīng)生成苯甲醇,苯甲醇發(fā)生氧化反應(yīng)生成苯甲醛。(2)由C的結(jié)構(gòu)簡式可知,C中sp2雜化的碳原子有3個(gè),sp3雜化的碳原子有6個(gè),sp2雜化與sp3雜化的碳原子數(shù)之比為1∶2。
(4)B的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件:該分子為環(huán)狀結(jié)構(gòu),分子中含有碳碳雙鍵和羥基,B的不飽和度是2,環(huán)、碳碳雙鍵的不飽和度都是1,符合條件的同分異構(gòu)體中含有1個(gè)環(huán)和1個(gè)碳碳雙鍵;分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子數(shù)目比為1∶2∶2∶1,說明含有4種氫原子,結(jié)構(gòu)對稱,符合條件的結(jié)構(gòu)簡式為或。
10.(1)酰胺基和硝基
(2)還原反應(yīng) (3)或
(4)
(5)
解析 由反應(yīng)條件和結(jié)構(gòu)簡式可知,發(fā)生取代反應(yīng)生成,和H2發(fā)生還原反應(yīng)生成,和苯甲醛反應(yīng)生成,E的分子式為C14H8FClN2,結(jié)合D、F的結(jié)構(gòu)簡式可推知E的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)已知G是比C多一個(gè)碳原子的同系物,G的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足條件①分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,說明該同分異構(gòu)體為對稱結(jié)構(gòu);②分子中含有碳碳雙鍵,但不存在順反異構(gòu);③能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),且苯環(huán)上的一氯代物只有一種,說明含有酚羥基;綜上所述,結(jié)合該同分異構(gòu)體的分子式可知,其中存在苯環(huán),苯環(huán)上的取代基為—OH、2個(gè)—NH2、—(F)C==CH2,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為或。(5)結(jié)合題目合成原理進(jìn)行逆向分析,可由發(fā)生硝化反應(yīng)得到,可由和甲醛反應(yīng)得到,可由還原得到,可由和NH3反應(yīng)得到,可由發(fā)生氧化反應(yīng)得到。
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a
消去反應(yīng)
b
氧化反應(yīng)(生成有機(jī)產(chǎn)物)
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