【全程復(fù)習方略】2022屆高考化學(人教版)一輪總復(fù)習專題強化訓練(11)有機合成與推斷

專題強化訓練(十一)有機合成與推斷(45分鐘100分)1.(16分)姜黃素具有抗突變和預(yù)防腫瘤的作用，其合成路線如下：化合物Ⅰ可以由以下合成路線獲得：C2H4ⅤⅥⅦⅠ(1)有機物Ⅳ的分子式為________，含有官能團的名稱為醚鍵和________。(2)有機物Ⅴ的名稱為________，其生成Ⅵ的化學方程式為(注明反應(yīng)條件)________________________________________________。(3)寫出一種符合下列條件的Ⅳ的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式____________。①苯環(huán)上的一硝基取代物有2種②1mol該物質(zhì)水解，最多消耗3molNaOH(4)反應(yīng)①中反應(yīng)物的原子利用率為100%，請寫出該反應(yīng)的化學方程式：___________________________________________________________________?！窘馕觥?2)乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成CH2BrCH2Br，名稱為1，2-二溴乙烷。鹵代烴水解的條件是氫氧化鈉溶液、加熱。(3)信息①說明該物質(zhì)結(jié)構(gòu)對稱；信息②說明該物質(zhì)能夠水解，說明含有酯基結(jié)構(gòu)，且1mol最多消耗3molNaOH，故其結(jié)構(gòu)簡式為。(4)從結(jié)構(gòu)變化看，該反應(yīng)為Ⅰ中的醛基被加成的反應(yīng)，依據(jù)反應(yīng)特點逆推可知另一反應(yīng)物結(jié)構(gòu)簡式為。答案：(1)C8H8O3(酚)羥基、醛基(2)1，2-二溴乙烷CH2Br—CH2Br+2NaOHCH2OH—CH2OH+2NaBr(3)(4)+2.(16分)(2021·赤峰模擬)蜂膠是一種自然抗癌藥物，一個有五六萬只蜂的蜂群一年只能產(chǎn)100多克蜂膠，所以蜂膠又被譽為“紫色黃金”。蜂膠的主要活性成分為咖啡酸苯乙酯，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示(短線表示化學鍵，如單鍵、雙鍵等)，在確定條件下能發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：請回答下列問題：(1)咖啡酸苯乙酯的分子式為________，C的結(jié)構(gòu)簡式為_______________。(2)①A中含氧官能團的名稱為________、________。②A可以發(fā)生的反應(yīng)是________(填字母)。a.加成反應(yīng) b.酯化反應(yīng)c.消去反應(yīng) d.氧化反應(yīng)③A與甲醇反應(yīng)生成B的化學方程式是_________________________。(3)高分子E的結(jié)構(gòu)簡式是__________________。(4)C→D發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型是__________________。(5)B的同分異構(gòu)體有很多種，其中同時符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為________________。a.苯環(huán)上只有兩個取代基b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)c.能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)d.不能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)e.核磁共振氫譜圖中有三組峰【解析】(1)由咖啡酸苯乙酯的分子結(jié)構(gòu)可知該分子中存在C、H、O三種元素，其中大黑球代表氧原子，小黑球代表碳原子，小白球代表氫原子，所以分子式為C17H16O4；咖啡酸苯乙酯在稀硫酸、加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成A和C，其中A中的碳原子數(shù)是9，所以C中有8個碳原子，則C是苯乙醇，結(jié)構(gòu)簡式為；(2)①由以上分析知，A的結(jié)構(gòu)簡式為，所以含氧官能團的名稱是羧基、酚羥基；②A中含有苯環(huán)、羧基、酚羥基，所以A可以發(fā)生加成反應(yīng)、酯化反應(yīng)、氧化反應(yīng)，不能發(fā)生消去反應(yīng)；③A與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)，生成B和水，化學方程式為+CH3OH+H2O。(3)苯乙醇在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成苯乙烯，苯乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚苯乙烯，結(jié)構(gòu)簡式為；(4)C到D的反應(yīng)是消去反應(yīng)；(5)依據(jù)B的同分異構(gòu)體的條件可知，該同分異構(gòu)體中含有醛基、酯基，不存在酚羥基，且苯環(huán)上只有2個取代基，整個分子結(jié)構(gòu)中的氫原子只有3種，若2個取代基完全對稱，且是對位取代基，才可以是3種氫原子，B分子中側(cè)鏈上有4個碳原子，所以每個取代基上有2個，所以符合條件的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。答案：(1)C17H16O4(2)①羧基酚羥基②a、b、d③+CH3OH+H2O(3)(4)消去反應(yīng)(5)【方法規(guī)律】推斷多官能團有機物同分異構(gòu)體的方法(1)定一動一法：若有機物中含有兩個官能團，通過兩官能團連接的位置不同毀滅同分異構(gòu)體，則應(yīng)連接一個官能團后，觀看分子中是否存在對稱軸，確定可被其次個官能團取代的位置有幾種，移動其次個官能團位置，確定同分異構(gòu)體數(shù)目。如推斷丙烷的二氯代物數(shù)目：固定第一個氯原子位置：(無對稱軸)、(存在對稱軸)；連接其次個氯原子：(其次個氯原子的位置用標號表示)、(留意第一個氯原子連在中間時，其次個氯原子連在端基碳上會與前面毀滅重復(fù))。因此同分異構(gòu)體數(shù)目共有4種。(2)定二動一法：當有機物分子中連接三個官能團時，可首先固定兩個官能團位置，然后移動第三個官能團，即可確定同分異構(gòu)體數(shù)目。如推斷苯環(huán)上同時連有—OH、—CHO、—COOH的有機物的同分異構(gòu)體數(shù)目可用這種方法：先在苯環(huán)上連接兩個官能團(如—CHO和—COOH)，兩官能團位置可毀滅鄰、間、對三種相對位置；然后在這三種結(jié)構(gòu)中排布第三個官能團(—OH)的位置，可正確確定同分異構(gòu)體數(shù)目。(3)換元法：當考查有機物的多元取代物，如四元取代、六元取代物時，常用換元法。如推斷立方烷六氯代物的數(shù)目：立方烷中含有8個氫原子，其六氯代物與二氯代物數(shù)目相等，因此分析二氯代物數(shù)目即可。立方烷的二氯代物有3種，因此六氯代物也有3種。3.(17分)(2021·長沙模擬)用乙烯、甲苯、E三種原料合成高分子藥物M和有機中間體L的路線如下：已知：Ⅰ.Ⅱ.++Ⅲ.L是六元環(huán)酯，M的分子式是(C15H16O6)n?；卮鹣铝袉栴}：(1)B中官能團的名稱是________，H→J的反應(yīng)類型是________。(2)D的結(jié)構(gòu)簡式是________。(3)F→G的化學反應(yīng)方程式是________________。(4)K→M屬于加聚反應(yīng)，M的結(jié)構(gòu)簡式是________。(5)寫出K與足量NaOH溶液共熱的化學反應(yīng)方程式：____________________。(6)寫出符合下列條件的C的全部同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：____________。①屬于芳香族化合物；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積之比為1∶1∶2∶2?！窘馕觥坑煞磻?yīng)信息Ⅰ可知，乙烯在高錳酸鉀、堿性條件下被氧化生成B為HOCH2CH2OH。由反應(yīng)信息Ⅱ可知，與乙酸酐反應(yīng)生成D為。F發(fā)生催化氧化生成G，G與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)生成H，則F為醇、G含有醛基、H含有羧基，G中—CHO氧化為羧基，L是六元環(huán)酯，由H、L的分子式可知，應(yīng)是2分子H脫去2分子水發(fā)生酯化反應(yīng)，故H中還含有—OH，且—OH、—COOH連接在同一碳原子上，該碳原子不含氫原子，故H為，逆推可得G為、F為，故E為(CH3)2CCH2，在高錳酸鉀、堿性條件下氧化生成F。B、D、J反應(yīng)生成K，K→M屬于加聚反應(yīng)，M分子式是(C15H16O6)n，由M的鏈節(jié)組成可知，應(yīng)是1分子B、1分子D、1分子J反應(yīng)生成K，故H在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成J為CH2C(CH3)COOH，K為、M為。答案：(1)羥基消去反應(yīng)(2)(3)+O2+2H2O(4)(5)+4NaOH++++H2O(6)、、4.(15分)(2021·唐山模擬)有機化合物J是治療心臟病藥物的一種中間體，分子結(jié)構(gòu)中含有3個六元環(huán)。其中一種合成路線如下：已知：①A既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環(huán)境的氫，且峰面積之比為1∶2∶2∶1。②有機物B是一種重要的石油化工產(chǎn)品，其產(chǎn)量可用來衡量國家的石油化工進展水平。③R1—CHO+R2—CH2—CHO回答以下問題：(1)A中含有的官能團名稱是_________________。(2)寫出有機反應(yīng)類型：B→C：________，F(xiàn)→G________，I→J________。(3)寫出F生成G的化學方程式：__________________________。(4)寫出J的結(jié)構(gòu)簡式：__________________________________。(5)E的同分異構(gòu)體有多種，寫出全部符合以下要求的E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________________。①與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)③苯環(huán)上只有兩個對位取代基④能發(fā)生水解反應(yīng)【解析】(1)A的分子式為C7H6O2，A既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，其核磁共振氫譜顯示有4種氫，且峰面積之比為1∶2∶2∶1，可得A的結(jié)構(gòu)簡式為，含有的官能團名稱為羥基(或酚羥基)、醛基。(2)B→C為乙烯與水發(fā)生的加成反應(yīng)；F→G為在濃硫酸加熱條件下發(fā)生的羥基的消去反應(yīng)；I含有羧基和羥基，所以I→J為取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))。(3)F→G為在濃硫酸加熱條件下發(fā)生的羥基的消去反應(yīng)，化學方程式為+H2O。(4)I含有羧基和羥基，發(fā)生酯化反應(yīng)生成J，則J的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)①與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明含有酚羥基；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明含有醛基；③苯環(huán)上只有兩個對位取代基；④能發(fā)生水解反應(yīng)，說明含有酯基，可得符合條件的E的同分異構(gòu)體為、。答案：(1)羥基(或酚羥基)、醛基(2)加成反應(yīng)消去反應(yīng)取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))(3)+H2O(4)(5)、5.(18分)(2021·成都模擬)黃酮醋酸(F)具有獨特抗癌活性，它的合成路線如下：已知：RCN在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)：RCNRCOOH(1)寫出A轉(zhuǎn)化為B的化學方程式_____________。(2)F分子中有3個含氧官能團，名稱分別為羰基、________和________。(3)E在酸性條件下水解的產(chǎn)物可通過縮聚反應(yīng)生成高分子化合物，該高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式為______________________。(4)寫出符合下列條件的D的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________。①分子中有4種不同化學環(huán)境的氫原子；②可發(fā)生水解反應(yīng)，且一種水解產(chǎn)物能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)，另一種水解產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。(5)由A和乙醇可以合成對羥基苯乙酸乙酯()：AIGHI的結(jié)構(gòu)簡式為________，G的結(jié)構(gòu)簡式為__________________，反應(yīng)2的化學方程式為________________?！窘馕觥?1)由A生成B，很明顯另外一種產(chǎn)物為CH3COOH。(2)含氧官能團還有—O—、—COOH，留意寫名稱。(3)依據(jù)信息知，E中—CN水解生成—COOH，然后與—OH發(fā)生縮聚反應(yīng)，形成聚酯。(4)依據(jù)條件可知，D的一種同分異構(gòu)體中水解產(chǎn)物中有一種含酚羥基，可能是氯原子接在苯環(huán)上，也可能是—COOC6H5的酯水解得到；另一種同分異構(gòu)體水解后生成—CHO，則其確定為甲酸酯。最終依據(jù)有4種不同的氫原子，可寫出結(jié)構(gòu)簡式。(5)可將正推與逆推結(jié)合起來。首先逆推：應(yīng)由C2H5OH與反應(yīng)得到，由A要得到，必需再引入一個碳原子，然后結(jié)合題中D→E的合成進行正推。答案：(1)++CH3COOH(2)醚鍵羧基(3)(4)、、、、、(任寫兩種)(5)+C2H5OH+H2O6.(18分)(2021·合肥模擬)某爭辯小組以甲苯為主要原料，接受以下路線合成醫(yī)藥中間體F和Y。已知：①②2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH＝CHCHO請回答下列問題：(1)下列有關(guān)F的說法正確的是________。A.分子式是C7H7NO2BrB.能形成內(nèi)鹽C.能發(fā)生取代反應(yīng)和縮聚反應(yīng)D.1molF最多可以和2molNaOH反應(yīng)(2)C→D的反應(yīng)類型是____________。(3)B→C的化學方程式是________________________________。(4)D→E反應(yīng)所需的試劑是______________________________。(5)寫出同時符合下列條件的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式(寫出3個)。①苯環(huán)上只有兩種不同化學環(huán)境的氫原子；②分子中含有—CHO。___________________________________________________________________；___________________________________________________________________；___________________________________________________________________。(6)以X和乙烯為原料可合成Y，請設(shè)計合成路線(無機試劑及溶劑任選)?！窘馕觥坑蒁物質(zhì)逆推，苯環(huán)上的甲基被氧化成羧基，對位上產(chǎn)生肽鍵，則需要在甲基的對位上產(chǎn)生氨基，所以甲苯先發(fā)生硝化反應(yīng)，然后硝基被還原成氨基，再與乙酸酐反應(yīng)，以避開氨基被氧化，最終C中甲基再被氧化成羧基。(1)F中氫原子數(shù)為6，A項錯誤；F為氨基酸，可以形成內(nèi)鹽，B項正確；F中苯環(huán)上的H可以被取代，羧基和氨基可以脫水縮聚生成肽鍵，C項正確；F中的羧基和Br都可以與NaOH反應(yīng)，溴原子水解后生成酚羥基，還可以連續(xù)消耗NaOH，共消耗3molNaOH，D項錯誤。(2)C中的甲基被氧化生成了羧基，屬于氧化反應(yīng)。(3)B中氨基上的H與乙酸酐反應(yīng)生成肽鍵和乙酸。(4)對比D、F的結(jié)構(gòu)知，E中需要在苯環(huán)上產(chǎn)生一個溴原子，反應(yīng)需要液溴和Fe(或FeBr3)作催化劑。(5)A物質(zhì)為對硝基甲苯，它與對氨基苯甲酸互為同分異構(gòu)體，再將羧基改寫成羥基和醛基。苯環(huán)上有兩種不同化學環(huán)境的氫原子，則取代基應(yīng)為對位關(guān)系。(6)分析已知信息②，醛和醛在堿性條件下可以發(fā)生加成反