2022屆高考化學(xué)二輪教學(xué)案-題型五有機(jī)合成與推斷綜合題(選考)題型突破

一結(jié)構(gòu)已知型有機(jī)綜合高考有機(jī)綜合大題中有一類是已知有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式，一般物質(zhì)的陌生度相對較高。解答這類問題的關(guān)鍵是認(rèn)真分析每步轉(zhuǎn)化中反應(yīng)物和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，弄清官能團(tuán)發(fā)生什么改變、轉(zhuǎn)化的條件以及碳原子個數(shù)是否發(fā)生變化。結(jié)合教材中典型物質(zhì)的性質(zhì)，規(guī)范解答關(guān)于有機(jī)物的命名、反應(yīng)類型的判斷、有機(jī)化學(xué)方程式的書寫、同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式的書寫，最后模仿已知有機(jī)物的轉(zhuǎn)化過程，對比原料的結(jié)構(gòu)和最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)構(gòu)造目標(biāo)碳骨架、官能團(tuán)的合成路線。1．(2021·煙臺二模)用蘋果酸(A)為原料可以合成抗艾滋病藥物沙奎那韋的中間體(G)，其合成路線如圖：已知：ⅰ.RCOOH或R1COOR2eq\o(→,\s\up7(NaBH4),\s\do5(添加劑))RCH2OH或R1CH2OH；ⅱ.SOCl2在酯化反應(yīng)中作催化劑，若羧酸和SOCl2先混合會生成酰氯，酰氯與醇再反應(yīng)成酯；若醇和SOCl2先混合會生成氯化亞硫酸酯，氯化亞硫酸酯與羧酸再反應(yīng)成酯。(1)為得到較多量的產(chǎn)物B，反應(yīng)①應(yīng)進(jìn)行的操作是__________________________________。(2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_______________________________________________________，反應(yīng)②和⑤的目的是___________________________________________________________。(3)D的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________________________________________________，G的分子式為____________。(4)M為C的同分異構(gòu)體，M可由含有苯環(huán)的有機(jī)物N加氫還原苯環(huán)得到。N的分子中有五個取代基，1molN能與4molNaOH反應(yīng)，但只能與2molNaHCO3反應(yīng)，N分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。則M的結(jié)構(gòu)簡式為______________________________________。(5)以為原料合成，寫出能獲得更多目標(biāo)產(chǎn)物的較優(yōu)合成路線(其他試劑任選)。答案(1)先將SOCl2與甲醇混合反應(yīng)后，再加入蘋果酸進(jìn)行反應(yīng)(2)＋eq\o(→,\s\up7(CH2Cl2),\s\do5(p-TsOH))＋2CH3OH保護(hù)兩個羥基不被氯代(3)C12H11NO3Cl2(4)、(5)eq\o(→,\s\up7(NaBH4),\s\do5(添加劑))eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(加熱))eq\o(→,\s\up7(一定條件))解析(1)蘋果酸A為，若A先和SOCl2混合則A上的羥基會參與反應(yīng)，根據(jù)產(chǎn)物B的結(jié)構(gòu)可知反應(yīng)后依然存在兩個羥基，所以要得到較多的B，就應(yīng)先將SOCl2與甲醇混合反應(yīng)后，再加入蘋果酸進(jìn)行反應(yīng)減少副產(chǎn)物。(3)C為，根據(jù)反應(yīng)條件以及反應(yīng)信息，可推斷D的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)M為C的同分異構(gòu)體，所以M分子式為C9H14O6，M可由含有苯環(huán)的有機(jī)物N加氫還原苯環(huán)得到，所以N的分子式為C9H8O6，不飽和度為6。1molN只能與2molNaHCO3反應(yīng)，說明一個N的分子中有2個—COOH，一個苯環(huán)和2個羧基已經(jīng)占有了6個不飽和度，而1molN能與4molNaOH反應(yīng)，說明除2個羧基外還有兩個酚羥基，N有五個取代基，分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，所以是高度對稱的結(jié)構(gòu)，所以N可能為或。則M的結(jié)構(gòu)簡式為或。2．(2020·桂林市高三調(diào)研)苯并環(huán)己酮是合成萘()或萘的取代物的中間體。由苯并環(huán)己酮合成1-乙基萘的一種路線如圖所示：eq\o(→,\s\up7(①X),\s\do5(②H3O＋),\s\do15(Ⅰ))eq\o(Y,\s\do10(C12H16O))eq\o(→,\s\up7(濃硫酸，△),\s\do5(Ⅱ))eq\o(→,\s\up7(Br2),\s\do5(△),\s\do15(Ⅲ))eq\o(→,\s\up7(某條件),\s\do5(Ⅳ))苯并環(huán)己酮1-乙基萘已知：eq\o(→,\s\up7(①R2MgBr),\s\do5(②H3O＋))回答下列問題：(1)萘環(huán)上的碳原子的編號如(a)，根據(jù)系統(tǒng)命名法，化合物(b)可稱為2-硝基萘，則化合物(c)的名稱應(yīng)是______。(a)(b)(c)(2)有機(jī)物含有的官能團(tuán)是________(填名稱)，X的結(jié)構(gòu)簡式是________。(3)反應(yīng)Ⅲ的反應(yīng)類型是________，反應(yīng)Ⅳ的反應(yīng)類型是________。(4)反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是____________________________________________________。(5)1-乙基萘的同分異構(gòu)體中，屬于萘的取代物的有________種(不含1-乙基萘)。W也是1-乙基萘的同分異構(gòu)體，它是含一種官能團(tuán)的苯的取代物，核磁共振氫譜顯示W(wǎng)有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，峰面積比為1∶1∶2，W的結(jié)構(gòu)簡式為________。(6)寫出用CH3COCH3和CH3MgBr為原料制備的合成路線(其他試劑任選)。答案(1)1,6-二甲基萘(2)碳碳雙鍵和溴原子C2H5MgBr(3)取代反應(yīng)消去反應(yīng)(4)eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋H2O(5)11(6)eq\o(→,\s\up7(①CH3MgBr),\s\do5(②H3O＋))eq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(Br2))解析(1)根據(jù)萘環(huán)上的碳原子的編號可知，甲基分別取代了1號和6號碳上的氫原子，所以化合物(c)的名稱是1,6-二甲基萘。(4)Y為，反應(yīng)Ⅱ?yàn)榇嫉南シ磻?yīng)，則反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋H2O。(5)可以有一個取代基為乙基，有2位置(包含1-乙基萘)?？梢杂?個取代基，為2個甲基，可以處于同一苯環(huán)上，確定一個甲基位置，另外甲基位置如圖所示：，有4種，若處于不同苯環(huán)上，確定一個甲基位置，另外甲基位置如圖所示：，有6種，不包括1-乙基萘，符合條件的有(2＋4＋6－1)種＝11種；W也是1-乙基萘的同分異構(gòu)體，它是含一種官能團(tuán)的苯的取代物，則含有3個碳碳雙鍵，核磁共振氫譜顯示W(wǎng)有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，具有高度對稱性，且個數(shù)比為1∶1∶2，含有3個—CH=CH2且處于間位，其結(jié)構(gòu)簡式為。二半推半知型有機(jī)綜合高考命題時常給出部分有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式，考查有機(jī)物的命名，反應(yīng)類型、反應(yīng)條件的分析，限定條件下同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷，結(jié)構(gòu)簡式的書寫，有機(jī)合成等。解答這類問題的關(guān)鍵是以已知一個或幾個有機(jī)物為突破口，抓住特征條件(特殊性質(zhì)或特征反應(yīng)，關(guān)系條件能告訴有機(jī)物間的聯(lián)系，類別條件可給出物質(zhì)的范圍和類別)。再從突破口向外發(fā)散，用正推和逆推、兩邊推中間相結(jié)合的方法，推出其他各有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式，然后結(jié)合設(shè)問分析相關(guān)物質(zhì)的官能團(tuán)、反應(yīng)方程式及反應(yīng)類型。1．(2020·昆明尋甸一中高三第一次全真模擬)化合物M是一種藥物中間體。實(shí)驗(yàn)室以烴A為原料制備M的合成路線如圖所示。請回答下列問題：已知：①eq\o(→,\s\up7(KMnO4/H＋))R1COOH＋R2COR3；②R1CH2COOR2＋R3COOR4eq\o(→,\s\up7(CH3CH2ONa),\s\do5(△))＋R4OH(R1、R2、R3、R4均表示烴基)。(1)A的核磁共振氫譜中有________組吸收峰；B的結(jié)構(gòu)簡式為________。(2)C的化學(xué)名稱為________；D中所含官能團(tuán)的名稱為________。(3)C→D所需的試劑和反應(yīng)條件為________；E→F的反應(yīng)類型為________。(4)F→M的化學(xué)方程式為_______________________________________________________。(5)同時滿足下列條件的M的同分異構(gòu)體有________種(不考慮立體異構(gòu))。①五元環(huán)上連有2個取代基；②能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成氣體；③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。(6)參照上述合成路線和信息，以1-甲基環(huán)戊烯為原料(無機(jī)試劑任選)，設(shè)計(jì)制備的合成路線。答案(1)1(2)1-氯環(huán)己烷碳碳雙鍵(3)NaOH乙醇溶液、加熱酯化反應(yīng)(或取代反應(yīng))(4)(5)6(6)解析(5)M為，同時滿足：①五元環(huán)上連有2個取代基；②能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成氣體，說明含有羧基；③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明含有醛基，滿足條件的M的同分異構(gòu)體有、、、、、，一共6種。2．化合物G是制備治療高血壓藥物納多洛爾的中間體。實(shí)驗(yàn)室由A制備G的一種路線如下：(1)A的化學(xué)名稱是________。(2)H中所含官能團(tuán)的名稱是________；由G生成H的反應(yīng)類型是________。(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為_______________________________________________________________；F的結(jié)構(gòu)簡式為________。(4)由D生成E的化學(xué)方程式為___________________________________________________。(5)芳香化合物X是F的同分異構(gòu)體，1molX最多可與4molNaOH反應(yīng)，其核磁共振氫譜顯示分子中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，且峰面積比為3∶3∶1。寫出兩種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡式：___________________________________________________________________。(6)寫出以甲苯和(CH3CO)2O為原料(其他無機(jī)試劑任選)制備化合物的路線。答案(1)萘(2)羥基、醚鍵取代反應(yīng)(3)(4)(5)、、、、(任寫兩種)(6)eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(水浴))eq\o(→,\s\up7(KMnO4/H＋),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(Ⅰ.堿、加熱),\s\do5(Ⅱ.H＋/H2O))eq\o(→,\s\up7(CH3CO2O))解析依據(jù)反應(yīng)條件，A、D、H的結(jié)構(gòu)以及其他幾種有機(jī)物的分子式，可推出B為，C為，E為，F(xiàn)為，G為。3．(2020·煙臺一模)2020年2月17日下午，在國務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制發(fā)布會上，科技部生物中心副主任孫燕榮告訴記者：磷酸氯喹對“COVID-19”的治療有明確的療效，該藥是上市多年的老藥，用于廣泛人群治療的安全性是可控的。其合成路線如圖所示：已知：醛基在一定條件下可以還原成甲基?；卮鹣铝袉栴}：(1)有機(jī)物A為糠醛，它廣泛存在于各種農(nóng)副產(chǎn)品中。A中含氧官能團(tuán)的名稱為________，A與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。(2)C的結(jié)構(gòu)簡式為_______________________________________________________________，D與E之間的關(guān)系為________。(3)反應(yīng)⑦的反應(yīng)類型為________；反應(yīng)⑤若溫度過高會發(fā)生副反應(yīng)，其有機(jī)副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為___________________________________________________________________________。(4)有機(jī)物E有多種同分異構(gòu)體，其中屬于羧酸和酯的有________種，在這些同分異構(gòu)體中，有一種是羧酸，且含有手性碳原子，其名稱為________。(5)請?jiān)O(shè)計(jì)合成路線以2-丙醇和必要的試劑合成2-丙胺[CH3CH(NH2)CH3](用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系，箭頭上注明試劑)。答案(1)醛基、醚鍵＋3H2O(2)同分異構(gòu)體(3)加成反應(yīng)CH3COCH2CH=CH2(4)132-甲基丁酸(5)CH3CH(OH)CH3eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Cu，△))CH3COCH3eq\o(→,\s\up7(NH3),\s\do5(無水乙醇))eq\o(→,\s\up7(無水乙醇))eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(催化劑，△))CH3CH(NH2)CH3解析(1)化合物A的結(jié)構(gòu)簡式為，其含氧官能團(tuán)有醚鍵和醛基，A中的醛基可以與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)生成Cu2O紅色沉淀，化學(xué)方程式為＋3H2O。(2)由分析可知，C的結(jié)構(gòu)簡式為，D與E的分子式相同，結(jié)構(gòu)