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)有機(jī)合成與推斷逐空突破

有機(jī)合成與推斷逐空突破A組(20分鐘)1．(2020·西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)質(zhì)量檢測(cè))局部麻醉藥普魯卡因E[結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為]的三條合成路線如圖所示(部分反應(yīng)試劑和條件已省略)：完成下列填空：(1)比A多一個(gè)碳原子，且苯環(huán)上的一溴代物只有3種的A的同系物的名稱是________。(2)寫出反應(yīng)①③的試劑和反應(yīng)條件。反應(yīng)①：________；反應(yīng)③：________。(3)設(shè)計(jì)反應(yīng)②的目的是______________________________________________________。(4)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________________________________________________________；C的名稱是________。(5)寫出一種滿足下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_______________________。①屬于芳香化合物；②能發(fā)生水解反應(yīng)；③有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。1mol該物質(zhì)與NaOH溶液共熱最多消耗________molNaOH。(6)普魯卡因的三條合成路線中，第一條合成路線與第二條、第三條相比不太理想，理由是___________________________________________________________________________。答案(1)乙苯、間二甲苯(2)濃硝酸、濃硫酸、加熱酸性KMnO4溶液(3)保護(hù)氨基，使之在后續(xù)反應(yīng)中不被氧化(4)對(duì)氨基苯甲酸(5)、(任寫一種)2(6)酰胺基水解在堿性條件下進(jìn)行，羧基變?yōu)轸人猁}，再酸化時(shí)氨基又發(fā)生反應(yīng)解析(2)甲苯與濃硝酸、濃硫酸混合加熱，發(fā)生甲基對(duì)位的取代反應(yīng)，可生成對(duì)硝基甲苯()，對(duì)硝基甲苯與酸性KMnO4溶液反應(yīng)生成。(3)—NH2有強(qiáng)的還原性，容易被氧化變?yōu)椤狽O2，設(shè)計(jì)反應(yīng)②的目的是保護(hù)—NH2，防止在甲基被氧化為羧基時(shí)，氨基也被氧化。(4)與酸性KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng)，甲基被氧化為羧基得到B，則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，B發(fā)生水解反應(yīng)時(shí)斷開酰胺基，亞氨基結(jié)合H原子形成氨基生成C，則C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是，其名稱為對(duì)氨基苯甲酸。(5)D的分子式是C9H9NO4，其同分異構(gòu)體：①屬于芳香化合物，說(shuō)明含有苯環(huán)；②能發(fā)生水解反應(yīng)，說(shuō)明含有酯基；③有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，說(shuō)明分子中含有三種不同位置的氫原子，則其同分異構(gòu)體是、；酯基水解生成的酚羥基和羧基都和NaOH反應(yīng)，所以1mol該物質(zhì)與NaOH溶液共熱最多消耗2molNaOH。(6)普魯卡因的三條合成路線中，第一條合成路線與第二條、第三條相比不太理想，理由是B發(fā)生水解反應(yīng)是在堿性環(huán)境中進(jìn)行，這時(shí)羧基與堿發(fā)生反應(yīng)生成羧酸鹽，若再酸化，氨基又發(fā)生反應(yīng)。2．3,4-二羥基肉桂酸乙酯()具有抗炎作用和治療自身免疫性疾病的潛力。由乙烯制備該物質(zhì)的合成路線如下：已知：＋eq\o(→,\s\up7(OH－),\s\do5(△))回答下列問(wèn)題：(1)由A生成B和由E生成F的反應(yīng)類型分別是______、________。(2)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。(3)由B生成C的反應(yīng)條件是________。(4)季戊四醇()是合成高效潤(rùn)滑劑、增塑劑、表面活性劑等的原料。設(shè)計(jì)由甲醛和乙醇為原料制備季戊四醇的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)：___________________________________________________________________________________________________。答案(1)加成反應(yīng)消去反應(yīng)(2)(3)O2、Cu或Ag、加熱(4)CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2，Cu/Ag),\s\do5(△))CH3CHOeq\o(→,\s\up7(HCHO),\s\do5(OH－/△))eq\o(→,\s\up7(H2/Ni),\s\do5(△))解析(1)根據(jù)A為乙烯、B的分子式為C2H6O及A生成B的條件可知B為乙醇，可知由A生成B的反應(yīng)為加成反應(yīng)；E中含羥基，且E生成F的條件為濃硫酸、加熱，故由E生成F的反應(yīng)為消去反應(yīng)。(2)由已知信息可知C、D均為醛，結(jié)合B為乙醇，由E逆推可知D為，C為CH3CHO。(3)B為乙醇，C為乙醛，乙醇生成乙醛的條件是加熱、O2、Cu或Ag。3．M為一種香料的中間體。實(shí)驗(yàn)室由芳香烴A制備M的一種合成路線如下：已知：①eq\o(→,\s\up7(O3))R1CHO＋；②R1CH=CH2eq\o(→,\s\up7(H2O2),\s\do5(催化劑))R1CH2CHO；③R1CHO＋R2CH2CHOeq\o(→,\s\up7(OH－))(R1、R2、R3表示烴基或氫原子)。(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________________________。B的化學(xué)名稱為_________________。(2)C中所含官能團(tuán)的名稱為______________________。(3)F→G、G＋H→M的反應(yīng)類型分別為____________________、__________________。(4)E→F的第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。(5)同時(shí)滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體有________種(不考慮立體異構(gòu))。①屬于芳香化合物；②既能與新制Cu(OH)2反應(yīng)生成紅色沉淀，又能發(fā)生水解反應(yīng)。其中核磁共振氫譜顯示有4組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________________________。(6)參照上述合成路線和信息，以1,3-環(huán)己二烯為原料(無(wú)機(jī)試劑任選)，設(shè)計(jì)制備聚丁二酸乙二酯的合成路線：_______________________________________________________________。答案(1)苯乙醛(2)醛基(3)消去反應(yīng)酯化反應(yīng)(或取代反應(yīng))(4)＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))3NH3＋＋2Ag↓＋H2O(5)14、(6)解析由題中信息推知，A為，B為，C為HCHO，D為，E為，F(xiàn)為，G為，H為，M為。4．(2020·鄭州模擬)那可丁是一種藥物，為支氣管解痙性鎮(zhèn)咳藥，能解除支氣管平滑肌痙攣，抑制肺牽張反射引起的咳嗽，化合物H是制備該藥物的重要中間體，合成路線如圖：已知：a．eq\o(→,\s\up7(RX),\s\do5(堿))，b.RNH2eq\o(→,\s\up7(CH3I))RNHCH3回答下列問(wèn)題：(1)反應(yīng)①的條件為________。(2)反應(yīng)②的反應(yīng)類型為________。(3)化合物G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。(4)下列說(shuō)法正確的是________(填字母)。a．物質(zhì)D能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)b．物質(zhì)F具有堿性c．物質(zhì)G能和銀氨溶液發(fā)生反應(yīng)d．物質(zhì)H的分子式是C12H15NO4(5)寫出C→D的化學(xué)方程式：________________________________________________。(6)滿足下列條件化合物A的所有同分異構(gòu)體有________種。①可以與活潑金屬反應(yīng)生成氫氣，但不與NaHCO3溶液反應(yīng)；②分子中含有結(jié)構(gòu)；③含有苯環(huán)，且有兩個(gè)取代基。(7)已知CH2=CHCH3eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(500℃))CH2=CHCH2Cl，以、CH3CHClCH3為原料，設(shè)計(jì)制備化合物的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)：________。答案(1)H＋(或酸化)(2)取代反應(yīng)(3)(4)bd(5)＋CH2Cl2＋2NaOH→＋2NaCl＋2H2O(或＋CH2Cl2eq\o(→,\s\up7(堿))＋2HCl)(6)12(7)解析(1)反應(yīng)①為酚鈉和酸反應(yīng)生成酚羥基，所以該反應(yīng)的條件為H＋或酸化。(2)G中的氫原子被甲基取代，所以反應(yīng)②的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(4)物質(zhì)D不含酚羥基，所以不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，故a錯(cuò)誤；F含有氨基，所以物質(zhì)F具有堿性，故b正確；G為，不含醛基，所以G不能和銀氨溶液發(fā)生反應(yīng)，故c錯(cuò)誤；物質(zhì)H的分子式是C12H15NO4，故d正確。(6)化合物A的同分異構(gòu)體符合下列條件：①可以與活潑金屬反應(yīng)生成氫氣，但不與NaHCO3溶液反應(yīng)，說(shuō)明含有酚羥基或羥基，不含羧基；②分子中含有結(jié)構(gòu)，說(shuō)明含有酯基；③含有苯環(huán)，且有兩個(gè)取代基。如果取代基為—OH、—COOCH3，有鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu)；如果取代基為—OH、HCOOCH2—、有鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu)；如果取代基為—OH、CH3COO—，有鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu)；如果取代基為—CH2OH、HCOO—，有鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu)，所以符合條件的有12種。B組(20分鐘)1．(2018·天津，8)化合物N具有鎮(zhèn)痛、消炎等藥理作用，其合成路線如下：(1)A的系統(tǒng)命名為______________，E中官能團(tuán)的名稱為______________________。(2)A→B的反應(yīng)類型為________，從反應(yīng)所得液態(tài)有機(jī)混合物中提純B的常用方法為____________。(3)C→D的化學(xué)方程式為_________________________________________________________。(4)C的同分異構(gòu)體W(不考慮手性異構(gòu))可發(fā)生銀鏡反應(yīng)；且1molW最多與2molNaOH發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物之一可被氧化成二元醛。滿足上述條件的W有________種，若W的核磁共振氫譜具有四組峰，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________。(5)F與G的關(guān)系為________(填序號(hào))。a．碳鏈異構(gòu) b．官能團(tuán)異構(gòu)c．順?lè)串悩?gòu) d．位置異構(gòu)(6)M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________________________________________________。(7)參照上述合成路線，以為原料，采用如下方法制備醫(yī)藥中間體。該路線中試劑與條件1為____________，X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________；試劑與條件2為____________，Y的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________。答案(1)1,6-己二醇碳碳雙鍵、酯基(2)取代反應(yīng)減壓蒸餾(或蒸餾)(3)(4)5(5)c(6)(7)HBr，△O2/Cu或Ag，△解析(1)A是含有6個(gè)碳原子的直鏈二元醇，2個(gè)羥基分別位于碳鏈的兩端，根據(jù)系統(tǒng)命名法，A的名稱應(yīng)為1,6-己二醇。由E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，E中的官能團(tuán)為碳碳雙鍵和酯基。(2)A→B的反應(yīng)是—Br替代—OH的反應(yīng)。A和B是能互溶的兩種液體，但沸點(diǎn)不同，故用減壓蒸餾(或蒸餾)的方法提純B。(4)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說(shuō)明含有醛基；溴代烷和酯都能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)；具有“四組峰”說(shuō)明有四種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。(5)CH2=CH2是一種平面結(jié)構(gòu)；F與G在碳碳雙鍵右邊基團(tuán)的位置不同。(7)由原料和醫(yī)藥中間體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可推知化合物X為，化合物Y為，參照題給的合成路線可知，試劑與條件1為HBr，△。由生成可知是醇羥基被氧化為羰基，試劑與條件2為O2/Cu或Ag，△。2．M是一種合成香料的中間體。其合成路線如下：已知：①有機(jī)化合物A～M均為芳香化合物，B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，E的核磁共振氫譜有3組峰，D與G通過(guò)酯化反應(yīng)合成M。②③2RCH2CHOeq\o(→,\s\up7(NaOH/H2O),\s\do5(△))回答下列問(wèn)題：(1)A所含官能團(tuán)的名稱為________，F(xiàn)→G反應(yīng)①的反應(yīng)類型為________，M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________________________________________________________________________。(2)E的名稱是________；E→F與F→G的順序不能顛倒，原因是________________________。(3)G的同分異構(gòu)體中，遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有________種，其中苯環(huán)上的一氯代物只有2種且能發(fā)生水解反應(yīng)的是________________________(填結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。(4)參照上述合成路線，以CH3CH2OH為原料(無(wú)機(jī)試劑任用)，設(shè)計(jì)制備CH3CH2CH2CH2OH的合成路線。答案(1)羥基取代反應(yīng)(2)對(duì)氯甲苯(4-氯甲苯)如果顛倒則(酚)羥基會(huì)被KMnO4/H＋氧化(3)9(4)CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(Cu/O2),\s\do5(△))CH3CHOeq\o(→,\s\up7(NaOH/H2O),\s\do5(△))CH3CH=CHCHOeq\o(→,\s\up7(H2/Ni),\s\do5(△))CH3CH2CH2CH2OH解析由A、B均為芳香化合物，含有苯環(huán)，且B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則A、B分別為、，結(jié)合信息③和M的化學(xué)式，可知C、D分別為、。由于E的核磁共振氫譜有3組峰，可知E為，F(xiàn)為，F(xiàn)→G為鹵代烴的水解，則G為，M為。3．高分子化合物G是一種聚酯材料，其一種合成路線如下：回答下列問(wèn)題：(1)A的名稱是______，B含有的官能團(tuán)名稱是____________________________________。(2)反應(yīng)④的反應(yīng)類型是________。(3)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為__________________________________________________。(4)反應(yīng)③～⑤中引入—SO3H的作用是_______________________________________。(5)以CH3CH2CH2OH為原料，設(shè)計(jì)制備的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)：______________________________________________________________________________。答案(1)苯乙醛氰基、羥基(2)取代反應(yīng)(3)(4)占據(jù)取代基的對(duì)位，將—NO2引入取代基的鄰位(5)CH3CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Cu/△))CH3CH2CHOeq\o(→,\s\up7(HCN))eq\o(→,\s\up7(H＋))eq\o(→,\s\up7(一定條件))4．G是合成抗新冠病毒藥物的中間體，合成路線如圖所示：已知：R1COOR2eq\o(→,\s\up7(1RMgX/醚