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專題22有機化學(xué)合成與推斷(選修)
1.(2020年新課標(biāo)I)有機堿,例如二甲基胺(,H)、苯胺(C-NH2),此咤(。)等,在有
機合成中應(yīng)用很普遍,目前“有機超強堿”的研究越來越受到關(guān)注,以下為有機超強堿F的合
成路線:
ACCbCOONa~iKOH醇溶液i~?二環(huán)己基胺(過量)、5
(CzHCb)|乙二醇二甲醴/『山△~~>LEJCH2C12/A>(C27H44cl2N2)
已知如下信息:
①3cH2乙”/△
②“X°+RNH2N黑>
R2/、C1-2HC1R2/
③苯胺與甲基毗唯互為芳香同分異構(gòu)體
回答下列問題:
(DA的化學(xué)名稱為。
(2)由B生成C的化學(xué)方程式為.
(3)C中所含官能團的名稱為?
(4)由C生成D的反應(yīng)類型為
(5)D的結(jié)構(gòu)簡式為。
(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)簡式為
【答案】(1)三氯乙烯
(3)碳碳雙鍵、氯原子(4)取代反應(yīng)(5)
6d
X
(6)6
OH
【解析】
【分析】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。
【詳解】(1)由題中信息可知,A的分子式為C2HCI3,其結(jié)構(gòu)簡式為C】HC=CCh,其化學(xué)名
稱為三氯乙烯。
),該反應(yīng)的化學(xué)方程式
(2)B與氫氧化鉀的醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成C(()
A
為+KCI+H2O。
(3)由C的分子結(jié)構(gòu)可知其所含官能團有碳碳雙鍵和氯原子。
)與過量的二環(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,
⑷。<(:1
由F的分子結(jié)構(gòu)可知,C的分子中的兩個氯原子被二環(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)簡式為
(6)已知苯胺與甲基毗喔互為芳香同分異構(gòu)體。E()的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體
011
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:
共6種,
其中,芳香環(huán)上為二取代的結(jié)構(gòu)簡式為Q
OH
2.(2020年新課標(biāo)H)維生素E是一種人體必需的脂溶性維生素,現(xiàn)己廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、
營養(yǎng)品、化妝品等。天然的維生素E由多種生育酚組成,其中a-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。
O
?1)HOCH/(CH工COKOU
2)11,0
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱為o
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為o
(3)反應(yīng)物C含有三個甲基,其結(jié)構(gòu)簡式為?
(4)反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型為o
(5)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為。
(6)化合物C的同分異構(gòu)體中能同時滿足以下三個條件的有個(不考慮立體異構(gòu)體,
填標(biāo)號)。
(i)含有兩個甲基;(ii)含有酮叛基(但不含C=C=O);(出)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:連有四個不同的原子或基團的碳)的化合物的結(jié)構(gòu)簡式為
【解析】
據(jù)此解答。
OH
【詳解】(I)A為?I,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)簡式為;
(3)由分析可知,C的結(jié)構(gòu)簡式為
(4)反應(yīng)⑤為加成反應(yīng),H加在鑲基的O上,乙烘基加在鍛基的C上,故答案為:加成反應(yīng);
(6)C為人有2個不飽和度,含酮玻基但不含環(huán)狀結(jié)構(gòu),則分子中含一個碳碳雙鍵,
一個酮默基,外加2個甲基,符合條件的有8和空如下:CH3cH=CHCOCH2cH3、
CH3cH=CHCH2coeH3、CH3cH2cH=CHC0CH3、CH2=CHCH(CH3)COCH3、
CH'2=C(C2H5)COCH3、CH2=C(CH3)COCH2cH3、CH2=C(CH3)CH2COCH3.
o
CH2=CHCOCH(CH3)2,其中,含有手性碳的為CH2=CHCH(CH3)COCH3()。
3.(2020年新課標(biāo)III)苯基環(huán)丁烯酮PCBO)是一種十分活潑的反應(yīng)物,
可利用它的開環(huán)反應(yīng)合成一系列多官能團化合物。近期我國科學(xué)家報道用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化合物(E),部分合成路線如下:
CH3cH()
------------->
NaOH/H2O
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱是。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為。
(3)由C生成D所用的試別和反應(yīng)條件為;該步反應(yīng)中,若反應(yīng)溫度過高,C易
發(fā)生脫竣反應(yīng),生成分子式為C8H8O2的副產(chǎn)物,該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為。
(4)寫出化合物E中含氧官能團的名稱;E中手性碳(注:連有四個不同的原子或
基團的碳)的個數(shù)為o
(5)M為C的一種同分異構(gòu)體。已知:1molM與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應(yīng)能放出2mol
二氧化碳;M與酸性高錦酸鉀溶液反應(yīng)生成對苯二甲酸。M的結(jié)構(gòu)簡式為。
,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)進行深入研究,R'對產(chǎn)率的影響見下表:
R'
—CH3-C2H5一CH2cH2c6H5
產(chǎn)率/%918063
請找出規(guī)律,并解釋原因
0H
CHO
【答案】(1)2-羥基苯甲醛(水楊醛)(2)
ONa
(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】
CHO
【分析】根據(jù)合成路線分析可知,A(小丫°H)與CH3cHO在NaOH的水溶液中發(fā)生已知
OH
反應(yīng)生成B,則B的結(jié)構(gòu)簡式為‘八丫人"CH。,B被KMQ,氧化后再酸化得到
C(q八丫及、/‘OOH),c再與CH3cH20H在濃硫酸加熱的條件下發(fā)生酯化反應(yīng)得到
oC2H58cH2cOH'I
D(COOC2H6)
C^^^D再反應(yīng)得到E(據(jù)此
分析解答問題。
CHO
【詳解】(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為OH,其名稱為2-羥基苯甲醛(或水楊醛);
OH
CHO
(2)根據(jù)上述分析可知,B的結(jié)構(gòu)簡式為
ONa
(3)C與CH3cH20H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)溫度過高,根據(jù)副產(chǎn)
(5)M為C的一種同分異構(gòu)體,ImolM與飽和NaHCCh溶液反應(yīng)能放出2moi二氧化碳,則
M中含有兩個短基(一COOH),又M與酸性高鎰酸鉀溶液溶液反應(yīng)生成對二苯甲酸,則M
分子苯環(huán)上只有兩個取代基且處于對位,則M的結(jié)構(gòu)簡式為
HCH2COOH;
(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
的原因可能是因為R'體積增大,從而位阻增大,導(dǎo)致產(chǎn)率降低。
4.(2020年天津卷)天然產(chǎn)物H具有抗腫瘤、鎮(zhèn)痙等生物活性,可通過以下路線合成。
OCH^UNHj
CH2cH20HH3c—-CH2cH20H
2)NH4C1
等)
回答下列問題:
(1)A的鏈狀同分異構(gòu)體可發(fā)生銀鏡反應(yīng),寫出這些同分異構(gòu)體所有可能的結(jié)構(gòu):。
(2)在核磁共振氫譜中,化合物B有組吸收峰。
(3)化合物X的結(jié)構(gòu)簡式為o
(4)DTE的反應(yīng)類型為。
(5)F的分子式為,G所含官能團的名稱為。
(6)化合物H含有手性碳原子的數(shù)目為,下列物質(zhì)不能與H發(fā)生反應(yīng)的是(填序
號)。
A.CHChB.NaOH溶液C.酸性KMnCU溶液D.金屬Na
⑺以C^°H和—COOCHj為原料,合成?0cH3,寫出路線流程圖(無機試
劑和不超過2個碳的有機試劑任選)。
H,HOH,
【答案】⑴X'XHO'HQCHCH2cH。⑵
(3)-COOH(4)加成反應(yīng)(5)C13HI2O,?;Ⅴセ?/p>
(6)1a
濃氏so-NaOH/乙加
A
(7)
=-COOCHjCOOCH,
A
【解析】
【分析】根據(jù)所給信息分析同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)并寫出可能的同分異構(gòu)體;根據(jù)有機物結(jié)構(gòu)分析
有機物中H原子的化學(xué)環(huán)境;根據(jù)反應(yīng)前后有機物結(jié)構(gòu)和分子式推斷反應(yīng)前反應(yīng)的結(jié)構(gòu);
根據(jù)已知條件判斷有機反應(yīng)類型;根據(jù)有機物結(jié)構(gòu)判斷有機物可能發(fā)生的反應(yīng);根據(jù)題目所
給的合成流程和已知條件選擇合適的反應(yīng)路線制備目標(biāo)物質(zhì)o
【詳解】(1)A的鏈狀同分異構(gòu)體可發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明該同分異構(gòu)體中含有醛基,故可能的
oH
結(jié)構(gòu)為
CHO
(2)根據(jù)B的結(jié)構(gòu),有機物B中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的H原子,故在核磁共振氫譜中有4
組峰;故答案為:4。
(3)根據(jù)有機物C和有機物D的結(jié)構(gòu),有機物C與有機物X發(fā)生酯化反應(yīng)生成有機物D,則
有機物D的結(jié)構(gòu)簡式為R^OOH。
(4)D-E為已知條件的反應(yīng),反應(yīng)類型為加成反應(yīng)。
(5)根據(jù)F的結(jié)構(gòu)簡式,有機物F的分子式為G3Hl2O3,有機物G中含有的官能團名稱是酯
基、默基。
(6)根據(jù)有機物H的結(jié)構(gòu),有機物H中含有1個手性碳原子,為左下角與羥基相鄰的碳原子;
有機物H中含有羥基,可以與金屬Na發(fā)生反應(yīng);有機物H中含有碳碳雙鍵,可以與酸性
高鐳酸鉀溶液反應(yīng);有機物H中含有酯基,可以被NaOH水解;有機物H中不含與CHCb
反應(yīng)的基團,故不與CHCL反應(yīng),故選擇a。
COOCH
和=~COOCH1反應(yīng)制得:可先將環(huán)己醇脫水得
環(huán)己烯,將環(huán)己烯()與漠發(fā)生加成反應(yīng)再發(fā)生消去反應(yīng)制得1.3-環(huán)己二烯(),
COOCH.
將1,3-環(huán)己二烯與=~€OOCH,發(fā)生已知條件的反應(yīng)制得,反應(yīng)的
具體流程為:
濃H2sO4、NaOH/乙肝、
-A'>A
COOCH.
A
5.(202()年山東新高考)化合物F是合成呵跺-2-酮類藥物的一種中間體,其合成路線如下:
①醉鈉
A,B
@H,O*
(IIH)嚼of
CHJCCHJCOCJH,°5
OO
①醇鈉IIII(DOH-,SOCk
AB(CHjCCI^COC^,)C△上
②HQ②HQ'
①NaNH/NH式I)
一前6>F(C/,NOJ
oo
知」RCHCOR,RCHAH^0R,
l\,Vri3V\Jix
R
ooo
n,n-里―ii-Hz>ii,
RCOHRCC1RCNHR
①NaNHz/NHj⑴、/
②H;O+>ArCH、/
Ar為芳基;X=C1,Br;Z或Z』COR,CONHR,COOR等。
回答下列問題:
(1)實驗室制備A的化學(xué)方程式為,提高A產(chǎn)率的方法是;A
的某同分異構(gòu)體只有一種化學(xué)環(huán)境的碳原子,其結(jié)構(gòu)簡式為?
(2)CTD的反應(yīng)類型為;E中含氧官能團的名稱為o
(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為。
(4)Br2和NH,的反應(yīng)與Bn和苯酚的反應(yīng)類似,和
Br^zx/COOC:HJ
/C0°C,H,為原料合成y[\=o,寫出能獲得更多目標(biāo)產(chǎn)物的較
7coeI
Br14
優(yōu)合成路線(其它試劑任選)。
【答案】(1)CH3coOH+CH3cHQH一泮4cH3copc凡+乩。及時蒸出產(chǎn)
物(或增大乙酸或乙醇的用量)
(2)取代反應(yīng)默基、酰胺基
COOCM
①NaNH/NH3(l)
Fhq.VUrsH°
【解析】
【分析】根據(jù)B的結(jié)構(gòu)和已知條件I可知R=H、R'=CH2H5,故A為CH3co0C2H5(乙酸
乙酯),有機物B經(jīng)過堿性條件下水解再酸化形成有機物C(),
有機物C與S0C12作用通過已知條件II生成有機物D(),有機物
D與鄰氯苯胺反應(yīng)生成有機物E(H3c),有機物E經(jīng)已知條件ni
發(fā)生成環(huán)反應(yīng)生成有機物F_),據(jù)此分析。
H
【詳解】(1)根據(jù)分析,有機物A為乙酸乙酯,在實驗室中用乙醇和乙酸在濃硫酸的催化下
A
制備,反應(yīng)方程式為CH3coOH+CH3cH2OHUCH3coOC2H5+H2O;該反應(yīng)為可逆反應(yīng),
濃硫酸
若想提高乙酸乙酯的產(chǎn)率需要及時的將生成物蒸出或增大反應(yīng)的用量;A的某種同分異構(gòu)體
只有1種化學(xué)環(huán)境的C原子,說明該同分異構(gòu)體是一個對稱結(jié)構(gòu),含有兩條對稱軸,則該
(2)根據(jù)分析,C-D為和SOCL的反應(yīng),反應(yīng)類型為取代
,其結(jié)構(gòu)中含氧官能團為皴
基、酰胺基;
(3)根據(jù)分析,C的結(jié)構(gòu)簡式為CH3coeFhCOOH;F的結(jié)構(gòu)簡式為
(4)以苯胺和H5C2OOCCH2COC1為原料制得目標(biāo)產(chǎn)物,可將苯胺與浪反應(yīng)生成2,4,6—三溪
苯胺,再將2,4,6—三溟苯胺與H5c2OOCCH2coe1反應(yīng)發(fā)生已知條件II的取代反應(yīng),再發(fā)生
已知條件HI的成環(huán)反應(yīng)即可得到目標(biāo)產(chǎn)物,反應(yīng)的流程為
Br
Br
6.(2020年7月浙江選考)某研究小組以鄰硝基甲苯為起始原料,按下列路線合成利尿藥
美托拉宗。
CHS
o八
CH,
英托拉米
已知:
請回答:
(1)下列說法正確的是。
A反應(yīng)I的試劑和條件是C12和光照B化合物C能發(fā)生水解反應(yīng)
C反應(yīng)II涉及到加成反應(yīng)、取代反應(yīng)D美托拉宗的分子式是C16HMeIN3O3S
(2)寫出化合物D的結(jié)構(gòu)簡式。
(3)寫出B+E->F的化學(xué)方程式o
(4)設(shè)計以A和乙烯為原料合成C的路線(用流程圖表示,無機試劑任選)—。
(5)寫出化合物A同時符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。
,H-NMR譜和【R譜檢測表明:①分子中共有4種氫原子,其中環(huán)上的有2種;②有碳氧
雙鍵,無氮氧鍵和一CHO。
NHCOCH,
【答案】(1)BC(2)
H,NOjSCOOH
NH,ClI
a+n
+H2
(3)CH?IbNOiS(COOHH;NO:SoX)°
CH,
COOH
MICI
【解析】
【分析】結(jié)合鄰硝基甲苯、C的結(jié)構(gòu)簡式以及B的分子式,可以推測出A的結(jié)構(gòu)簡式為
CHCINHC(K:H3
Sn
、B的結(jié)構(gòu)簡式為被酸性的高鐳酸鉀溶液
H2NO,SCH3
ClNHC(X:HS
氧化為D,D的結(jié)構(gòu)簡式為,D分子中含有肽鍵,一定條件下
H.NC.SCOOH
水解生成E,結(jié)合E的分子式可知,E的結(jié)構(gòu)簡式為結(jié)合E的
結(jié)構(gòu)簡式、美托拉宗的結(jié)構(gòu)簡式、F的分子式、題給已知可知,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為
CH,
【詳解】(1)A.由y,與甲基對位的苯環(huán)上的氫原子被氯原子代替,故
反應(yīng)I試劑是液氯、FeCh,其中FeCb作催化劑,A錯誤;
B.化合物C中含有肽鍵,可以發(fā)生水解,B正確;
C.結(jié)合F的結(jié)構(gòu)簡式和CH3cHO、美托拉宗的結(jié)構(gòu)簡式以及已知條件,反應(yīng)II涉及到加成
反應(yīng)、取代反應(yīng),C正確;
D.美托拉宗的分子式為Ci6H16CIN3O3S,D錯誤;
答案選BCo
ClNHC(K2H3
(2)由分析知化合物D的結(jié)構(gòu)簡式為n
H,NO.SCOOH
CH,
1Nlit
(3)由分析可知,B的結(jié)構(gòu)簡式為o,E的結(jié)構(gòu)簡式為
COOH
H2NO2S
(4)乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醇,乙醵被氧化為乙酸,在一定條件下被還原
CH.CH.CH,
NHtNHtINIICOCH,
為c,乙酸與c發(fā)生取代反應(yīng)生成c,流程圖為
aaa
11.0
CH,-CH,CH.CH0HCHcoOH-nCH,
11NHCOCH.
c
CH.CH.?
NthNHt
a
aa
(5)分子中有4種氫原子并且苯環(huán)上有2種,分子中含有碳氧雙鍵,不含YHO和氮氧鍵,
故分子中苯環(huán)上含有兩個取代基,滿足條件的它們分別為
NHCOCICONHCINHCOOHC(X)H
人XA
Y丫丫
OHOilClNIICI
7.(2020年江蘇卷)化合物F是合成某種抗腫瘤藥物的重要中間體,其合成路線如下:
(1)A中的含氧官能團名稱為硝基、和。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為。
(3)C-D的反應(yīng)類型為。
(4)C的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。
①能與FeCb溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
②能發(fā)生水解反應(yīng),水解產(chǎn)物之一是a-氨基酸,另一產(chǎn)物分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子數(shù)
目比為1:1且含苯環(huán)。
o
(5)寫出以CH3cH2cH0和4為原料制備
S-CH,CH2CH3的合成路線流程
o
圖(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干).
【答案】(1)醛基(酚)羥基(2)(3)取代反應(yīng)
(4)
出,催化劑,△
CHjCH,CHOCH3cH2cH20HCH3CH2CH2Br
或NaBH4或
0
S-CH2cH2cH3S-CH2CH2CH3
NaOH(")
【解析】
【分析】本題從官能團的性質(zhì)進行分析,利用對比反應(yīng)前后有機物不同判斷反應(yīng)類型;
【詳解】(1)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式,A中含氧官能團有硝基、酚羥基、醛基;
(2)對比A和C的結(jié)構(gòu)筒式,可推出ATB:CH3I中的一CH3取代酚羥基上的H,即B的結(jié)
構(gòu)簡式為
CHO
(3)對比C和D的結(jié)構(gòu)簡式,Br原子取代一CH20H中的羥基位置,該反應(yīng)類型為取代反應(yīng);
(4)①能與FeCb溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明含有酚羥基;②能發(fā)生水解反應(yīng),說明含有酯基或
肽鍵,水解產(chǎn)物之一是a—氨基酸,該有機物中含有“PIYU-ZI:”,另一產(chǎn)物分子中不同
化學(xué)環(huán)境的氫原子數(shù)目之比為1:1,且含有苯環(huán),說明是對稱結(jié)構(gòu),綜上所述,符合條件
HO
的是2-^—<)-"-<HAII:
?<>
O
⑸生成《》---QCH,CH,CH3,根據(jù)E生成F,應(yīng)是^~\—SCH2cH2cH3與H2O2發(fā)生反應(yīng)得
O
到,應(yīng)由CH3cH2cH?Br與
CH3cH2CH0與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成CH3cH2cH2OH,CH3CH2CH2OH在PBn作用下生成
CH3cH2cH?Br,合成路線是
8.[2019新課標(biāo)1|化合物G是一種藥物合成中間體,其合成路線如下:
nOO
1)C2HsONa/C2H50H------])gpj-△
--------------F---------:~>
2)CH3cH2cHzBr1-12)H+
⑤⑥
回答下列問題:
(1)A中的官能團名稱是o
(2)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳。寫出B的結(jié)構(gòu)簡式,用
星號(*)標(biāo)出B中的手性碳o(jì)
(3)寫出具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)、并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。
(不考慮立體異構(gòu),只需寫出3個)
(4)反應(yīng)④所需的試劑和條件是。
(5)⑤的反應(yīng)類型是o
(6)寫出F到G的反應(yīng)方程式。
00
(7)設(shè)計由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3coeH2coOC2H5)制備八/^(出的合成路線
(無機試劑任選)。
【答案】3)羥基
(4)C2H50H/濃H2so4、加熱
(5)取代反應(yīng)
Br2
C6H5cH3--C6H5CH2Br
(7)光照
ntrnrwrnncHDCaHsONa/C2H50HCH3COCHCOOC2H5!)—△.CHjCOCHCOOH
CH3COCH2COOC2H5-1-^2)F飆
c6H5CJIs
【解析】
【分析】有機物A被高錦酸鉀溶液氧化,使羥基轉(zhuǎn)化為撥基,B與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)生成C,
C中的羥基被酸性高鎘酸鉀溶液氧化為陵基,則D的結(jié)構(gòu)簡式為[。D與乙
]COOH
醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成E,E中與酯基相連的碳原子上的氫原子被正丙基取代生成F,則F的
結(jié)構(gòu)簡式為[T^\/,F首先發(fā)生水解反應(yīng),然后酸化得到G,據(jù)此解答。
【詳解】(1)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式可知A中的官能團名稱是羥基。
(2)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳,則根據(jù)B的結(jié)構(gòu)簡式可知
B中的手性碳原子可表示為
(3)具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)、并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式中含有醛基,則可
(4)反應(yīng)④是酯化反應(yīng),所需的試劑和條件是乙醇/濃硫酸、加熱。
(5)根據(jù)以上分析可知⑤的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)。
(6)F到G的反應(yīng)分兩步完成,方程式依次為:
CHsCOCHCOOH
(7)由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3coeH2coOC2H5)制備|,可以先由
CH2C6H5
CH:Br
甲苯合成,再根據(jù)題中反應(yīng)⑤的信息由乙酰乙酸乙酯合成
CH3coeHCOOC2H5CH3COCHCOOC2H5
I,最后根據(jù)題中反應(yīng)⑥的信息由|合成
CHiC6H5CH2c6H5
CH:Br
CHsCOCHCOOH
產(chǎn)品o具體的合成路線圖為:
Br2
CH2C6H5光照
①C2H50Na,GH50H①OH-、△
CH3COCH2COOC2H5-------------------C--H---3--c--oeHCOOC2H5------C--H---s-C--O-CHCOOH
②BrCH2c6H5②H+
CH2C6H5CHiC6H5
【點睛】本題考查有機物的推斷和合成,涉及官能團的性質(zhì)、有機物反應(yīng)類型、同分異構(gòu)體
的書寫、合成路線設(shè)計等知識,利用已經(jīng)掌握的知識來考查有機合成與推斷、反應(yīng)條件的選
擇、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式、化學(xué)方程式、同分異構(gòu)體的書寫的知識。考查學(xué)生對知識的掌握程度、
自學(xué)能力、接受新知識、新信息的能力;考查了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識進行必要的分析來解決實
際問題的能力。有機物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化、反應(yīng)類型的判斷、化學(xué)方程式和同分異構(gòu)體結(jié)
構(gòu)簡式的書寫及物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程圖的書寫是有機化學(xué)學(xué)習(xí)中經(jīng)常碰到的問題,掌握常見的有機
代表物的性質(zhì)、各類官能團的性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)類型、物質(zhì)反應(yīng)的物質(zhì)的量關(guān)系與各類官能團
的數(shù)目關(guān)系,充分利用題目提供的信息進行分析、判斷是解答的關(guān)鍵。難點是設(shè)計合成路線
圖時有關(guān)信息隱含在題干中的流程圖中,需要學(xué)生自行判斷和靈活應(yīng)用。
9.[2019新課標(biāo)II]環(huán)氧樹脂因其具有良好的機械性能、絕緣性能以及與各種材料的粘結(jié)性
能,己廣泛應(yīng)用于涂料和膠黏劑等領(lǐng)域。下面是制備一種新型環(huán)氧樹脂G的合成路線:
NaOH
--------->
已知以下信息:
+NaCl+H20
③0H-
H20
回答下列問題:
(1)A是一種烯煌,化學(xué)名稱為,C中官能團的名稱為
(2)由B生成C的反應(yīng)類型為o
(3)由C生成D的反應(yīng)方程式為-
(4)E的結(jié)構(gòu)簡式為。
(5)E的二氯代物有多種同分異構(gòu)體,請寫出其中能同時滿足以下條件的芳香化合物的
結(jié)構(gòu)簡式、。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積比為3:2:1。
(6)假設(shè)化合物D、F和NaOH恰好完全反應(yīng)生成1mol單一聚合度的G,若生成的NaCl
和H2O的總質(zhì)量為765g,則G的〃值理論上應(yīng)等于
【答案】(1)丙烯氯原子、羥基
(2)加成反應(yīng)
【解析】
【分析】根據(jù)D的分子結(jié)構(gòu)可知A為鏈狀結(jié)構(gòu),故A為CH3cH=CH?;A和Ch在光照條件
下發(fā)生取代反應(yīng)生成B為CHCHCHQ,B和HOQ發(fā)生加成反應(yīng)生成C為&^cl-
C在堿性條件下脫去HC1生成D;由F結(jié)構(gòu)可知苯酚和E發(fā)生信息①的反應(yīng)生成F,則E
()
為彳:D和F聚合生成G,據(jù)此分析解答。
【詳解】(1)根據(jù)以上分析,A為CH3cH=CH2,化學(xué)名稱為丙烯;C為
ClCWvxl-urliCl
所含官能團的名稱為氯原子、羥基,故答案為:丙烯;氯原子、羥基;
(2)B和H0C1發(fā)生加成反應(yīng)生成C,故答案為:加成反應(yīng);
(3)C在堿性條件下脫去HC1生成D,化學(xué)方程式為:
cl+NaOH―>^\yC\+NaCl+HJ0>故答案為:
Cl\/\y+NaOH—>+NaCl+HjO5
()
(4)E的結(jié)構(gòu)簡式為0^。
(5)E的二氯代物有多種同分異構(gòu)體,同時滿足以下條件的芳香化合物:①能發(fā)生銀鏡反
應(yīng),說明含有醛基;②核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積比為3:2:1,說明分子中有3種
類型的氫原子,且個數(shù)比為3:2:1?則符合條件的有機物的結(jié)構(gòu)簡式為
(6)根據(jù)信息②和③,每消耗ImolD,反應(yīng)生成ImolNaCI和H2O,若生成的NaCI和H2O
765g
的總質(zhì)量為765g,生成NaCI和HO的總物質(zhì)的量為一/」,?TOmoL由G的結(jié)構(gòu)可知,
276.5g/mol
要生成1mol單一聚合度的G,需要(n+2)molD,則(n+2)=10,解得n=8,即G的"值理論
上應(yīng)等于8,故答案為:8。
10.[2019新課標(biāo)【川氧化白藜蘆醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反應(yīng)合成W的
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱為。
COOH
(2)=J中的官能團名稱是。
(3)反應(yīng)③的類型為,W的分子式為
(4)不同條件對反應(yīng)④產(chǎn)率的影響見下表:
實驗堿溶劑催化劑產(chǎn)率/%
122.3
KOHDMFPd(OAc)2
210.5
K2c03DMFPd(OAc)2
312.4
Et3NDMFPd(OAc)2
4六氫毗咤31.2
DMFPd(OAc)2
5六氫口比咤38.6
DMAPd(OAc)2
6六氫毗咤24.5
NMPPd(OAc)2
上述實驗探究了和對反應(yīng)產(chǎn)率的影響.此外,還可以進一步探究
等對反應(yīng)產(chǎn)率的影響。
(5)X為D的同分異構(gòu)體,寫出滿足如下條件的X的結(jié)構(gòu)簡式。
①含有苯環(huán);②有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫,個數(shù)比為6:2:1;③1mol的X與足量金屬
Na反應(yīng)可生成2gH2。
(6)利用Heck反應(yīng),由苯和浪乙烷為原料制備,寫出合成路線
o(無機試劑任選)
【答案】(1)間苯二酚(1,3-苯二酚)
(2)峻基、碳碳雙鍵
(3)取代反應(yīng)Ci4H12O4
(4)不同堿不同溶劑不同催化劑(或溫度等)
II
HO.OH
(5)HO-OH
(6)
【解析】
【分析】首先看到合成路線:由A物質(zhì)經(jīng)反應(yīng)①在酚羥基的鄰位上了一個碘原子,發(fā)生了
取代反應(yīng)生成了B物質(zhì),B物質(zhì)與丙烯酸在催化劑的作用下生成了C物質(zhì),那C物質(zhì)就是
將丙烯酸中的竣基去掉取代了碘原子的位置;由D反應(yīng)生成E就是把HI中的H連在了0
上,發(fā)生的是取代反應(yīng);最后Heck反應(yīng)生成W物質(zhì)。
【詳解】(1)A物質(zhì)所含官能團是兩個酚羥基,且苯環(huán)上有兩個是間位的取代基,那物質(zhì)
的命名就是間苯二酚或1,3-苯二酚;
(2)JOOH物質(zhì)中含有的官能團是碳碳雙鍵和較基
(3)D物質(zhì)到E物質(zhì)沒有雙鍵的消失,且在O原子處增加了氫原子,沒有雙鍵參與反應(yīng)所
以屬于取代反應(yīng),W物質(zhì)中可以輕松數(shù)出共有14個C原子,4個氧原子,氫原子的個數(shù)可
以通過不飽和度來推斷出,14個碳的烷應(yīng)該有30個氫,現(xiàn)在該分子有9個不飽和度,其中
一個苯環(huán)4個,一個雙鍵I個,一個不飽和度少2個氫,所以30-9x2=12,因此有12個氫
原子,即分子式為Cl4Hl2。4。
(4)可以從表格中尋找溶劑一樣的實驗、堿一樣的實驗發(fā)現(xiàn)得出:實驗1,2,3探究了不
同堿對反應(yīng)的影響;實驗4,5,6探究了不同溶劑對反應(yīng)的影響,最后只剩下不同催化劑對
實驗的影響。
(5)D的分子式為:C8H9O2I,要求含苯環(huán),那支鏈最多含兩個C,且ImolX與足量Na反
應(yīng)可生成2g氫氣,那就證明有兩個酚羥基或醉羥基,又有三種不同環(huán)境的氫6:2:1,那一定
是有兩個甲基和兩個酚羥基,因為醇羥基沒有6個相同環(huán)境的氫,則符合條件的有機物結(jié)構(gòu)
簡式為
(6)由題意中的Heck反應(yīng)可知需要一個反應(yīng)物中含雙建,一個反應(yīng)物中含I;從苯出發(fā)可
以經(jīng)過澳乙烷和浪化鐵的反應(yīng)制得乙苯,乙苯在乙基上通過燒燒的取代反應(yīng)引入氯原子,鹵
代燼在氫氧化鈉醉溶液中發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生雙鍵,得到苯乙烯;可以仿照反應(yīng)①通過相同條
件在苯環(huán)上引入一個碘原子,因此合成路線圖為
【點睛】最后一個寫合成路線,要必須從已有的物質(zhì)出發(fā),不得自己添加反應(yīng)所需有機物,
仿照題中出現(xiàn)的反應(yīng),將合成路線分為兩部分,一次合成,遇到不會的合成,首先要在題意
和已知中尋找。清楚想要有碳碳雙鍵出現(xiàn)應(yīng)該利用鹵代燃的消去反應(yīng)。
11.[2019天津]我國化
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