新高考化学一轮综合复习 第12章 有机化学基础 课时6 有机合成与推断题型冲关练习
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专题课时6有机合成与推断1.(2015·广东理综,30)有机锌试剂(R-ZnBr)与酰氯()偶联可用于制备药物Ⅱ:(1)化合物Ⅰ的分子式为________________.(2)有关化合物Ⅱ,下列说法正确的是________(双选)。
A.可以发生水解反应B.可与新制Cu(OH)2共热生成红色沉淀C.可与FeCl3溶液反应显紫色D.可与热的浓硝酸和浓硫酸混合液反应(3)化合物Ⅲ含3个碳原子,且可发生加聚反应。
按照途径1合成路线的表示方式,完成途经2中由Ⅲ到Ⅴ的合成路线:_________________________________(标明反应试剂,忽略反应条件)。
(4)化合物Ⅴ的核磁共振氢谱中峰的组数为________,以H替代化合物Ⅵ中的ZnBr,所得化合物的羧酸类同分异构体共有________种(不考虑手性异构)。
(5)化合物Ⅵ和Ⅶ反应可直接得到Ⅱ,则化合物Ⅶ的结构简式为________________.解析(1)根据化合物Ⅰ的结构简式即可得出其分子式为C12H9Br。
(2)结合流程图中化合物Ⅱ的结构简式可知,化合物Ⅱ的分子中含有酯基,能发生水解反应,A项正确;化合物Ⅱ的分子中不含醛基,不能与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀,B项错误;化合物Ⅱ的分子中不含有酚羟基,与FeCl3溶液反应不显紫色,C项错误;化合物Ⅱ的分子中含有苯环,可与热的浓硝酸和浓硫酸混合液发生苯环上的取代反应,D项正确。
(3)化合物Ⅲ含有3个碳原子且可发生加聚反应,说明化合物Ⅲ含有碳碳双键,结合化合物Ⅵ的结构简式及化合物V 生成化合物Ⅵ的反应条件可知,化合物V为BrCH2CH2COOCH2CH3,故化合物Ⅲ为含3个碳原子且含有碳碳双键的CH2===CHCOOH,化合物Ⅳ为BrCH2CH2COOH,故由化合物Ⅲ合成化合物Ⅴ的合成路线为CH2===CHCOOH 错误!BrCH2CH2COOH错误!BrCH2CH2COOCH2CH3;(4)根据化合物V的结构简式和对称性,可知其分子中等效氢原子有4种,故核磁共振氢谱中峰的组数为4;以H替代化合物Ⅵ中的ZnBr,所得化合物为CH3CH2COOCH2CH3,其中属于羧酸类同分异构体为C4H9-COOH,丁基有4种同分异构体,故C4H9-COOH共有4种羧酸类同分异构体。
专题12.4 有机合成与推断1、掌握烃及烃的衍生物的相互转化,以及有机合成和有机化工中的重要作用。
2、掌握常见官能团的检验方法,能正确进行有机合成的与推断的分析。
3、掌握常见官能团的引入方法和碳链变化的常用方法。
有机合成中的综合分析1、有机合成题的解题思路2、有机合成的分析方法和原则(1)有机合成的分析方法①正向合成分析法的过程基础原料―→中间体―→目标化合物②逆向合成分析法的过程目标化合物―→中间体―→基础原料(2)有机合成遵循的原则①起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。
②应尽量选择步骤最少的合成路线。
③合成路线要符合“绿色、环保”的要求。
④有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
⑤要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应。
3、合成路线的选择(1)中学常见的有机合成路线①一元合成路线:③芳香化合物合成路线:(2)有机合成中常见官能团的保护①酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH 反应,把—OH 变为—ONa(或—OCH 3)将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH 。
②碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl 等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
③氨基(—NH 2)的保护:如在对硝基甲苯――→合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH 3氧化成—COOH 之后,再把—NO 2还原为—NH 2。
防止当KMnO 4氧化—CH 3时,—NH 2(具有还原性)也被氧化。
4、碳架的构建(1)链的增长有机合成题中碳链的增长,一般会以信息形式给出,常见的方式如下所示。
①与HCN 的加成反应(2)链的减短①脱羧反应:R —COONa +NaOH ――→CaO△R —H +Na 2CO 3。
③水解反应:主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
④烃的裂化或裂解反应:C 16H 34――→高温C 8H 18+C 8H 16; C 8H 18――→高温C 4H 10+C 4H 8。
案60 有机合成与推断[考纲要求] 1举例说明烃类物质在有机合成和有机工中的重要作用。
2了解烃的衍生物之间的相互联系。
知识点一有机合成的过程1.目的利用__________的原料,通过有机反应,生成具有______________________的有机合物。
2.任务包括目标合物分子__________的构建和__________的转。
问题思考1.能否用流程图的形式表示有机合成过程?知识点二逆合成分析法1.原将____________倒退一步寻找上一步反应的中间体,再由此中间体倒退找再上一步反应的中间体,依次倒推,最后确定最适宜的__________和最终的____________。
2.以草酸二乙酯的合成为例,采用逆合成分析法,确定每一步的中间体。
问题思考2.请用流程图的形式表示逆合成分析法示意图。
知识点三 有机推断常见重要官能团的检验方法问题思考3.能与金属钠反应放出H 2的有机合物有哪些种类?一、有机合成中官能团的转1.官能团的引入(1)引入卤素原子的方法有哪些?(2)引入羟基(—OH)的方法有哪些?(3)引入碳碳双键或三键的方法有哪些?(4)引入—HO 的方法有哪些?(5)引入—OOH 的方法有哪些?2.通过哪些有机反应类型可消去不饱和键、羟基和醛基?3.有机合成中,卤代烃具有非常重要的作用,根据所掌握的知识,分析卤代烃在有机合成中的作用。
典例导悟1 相对分子质量为92的某芳香烃是一种重要的有机工原料,研究部门以它为初始原料设计出如下转关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。
其中A 是一氯代物,H 是一种功能高分子,链节组成为7H 5NO 。
已知:请根据所知识与本题所给信息回答下列问题:(1)H的结构简式是__________________________________________________________________ ______。
(2)反应②的类型是__________________________________________________________________ ______。
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课时6 有机合成与推断1。
(2016·全国卷Ⅲ)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。
下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:回答下列问题:(1)B的结构简式为________,D的化学名称为________。
(2)①和③的反应类型分别为________、________。
(3)E的结构简式为________。
用1 mol E合成1,4—二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气________ mol。
(4)化合物也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为___________________________。
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3∶1,写出其中3种的结构简式________。
(6)写出用2-苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线________________________________。
解析本题考查有机合成,意在考查考生的有机推断能力.(1)观察合成路线可知,A为含有苯环的化合物,结合从A到B的过程可知,A是苯,B是乙苯。
新高考化学一轮综合复习第12章有机化学基础课时6
有机合成与推断题型冲关练习
1. (2016·全国卷Ⅲ)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为
Glaser反应。
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。
下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为________,D的化学名称为________。
(2)①和③的反应类型分别为________、________。
(3)E的结构简式为________。
用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,理论
上需要消耗氢气________ mol。
(4)化合物也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学
方程式为___________________________。
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境
的氢,数目比为3∶1,写出其中3种的结构简式________。
(6)写出用2-苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合
成路线________________________________。
解析本题考查有机合成,意在考查考生的有机推断能力。
(1)观察合成路线可知,A为含有苯环的化合物,结合从A到B的过程可知,A是苯,B是乙苯。
D的化学名称是苯乙炔。
(2)①相当于苯环上的一个氢原子被乙基取代,所以是取代反应。
③是卤代烃的消去反应。
(3)根据题述信息可知,E是两分子的苯乙炔发生偶联反应的产物,同时生成
H2。
用1 mol合成,理论上需要消耗氢气4 mol。
(4)结合题述信息可写出聚合反应的化学方程式。
(5)书写同分异构体的思路是:首先写出C8H10的属于芳香烃的所有的同分异构体(有四种:乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯),再用两个氯原子分别取代其中的两个氢原子。
由于F分子中只有两种氢,所以F必定具有对称结构。
符合要求的同分异构体:取代邻二甲苯上的氢原子得到两种①②,取代间二甲苯上的氢原子得到一种③,取代对二甲苯上的氢原子得到两种④⑤。
(6)首选使2-苯基乙醇发生消去反应引入碳碳双键,再与卤素单质发生加成反应生成卤代烃,最后由卤代烃发生消去反应即可引入碳碳叁键。
答案(1) 苯乙炔
(2)取代反应消去反应
(3) 4
催化剂
(4)――→
+(n-1)H2
(5)、、、(任意三
种)
(6)――→浓H2SO4△――→Br2/CCl4――→
2.(2016·天津理综,8)反-2-己烯醛(D)是一种重要的合成香料,下列合成路线是制备D 的方法之一。
根据该合成路线回答下列问题: 已知:RCHO +R′OH+R″OH
(1)A 的名称是________;B 分子中共面原子数目最多为________;C 分子中与环相连的三个基团中,不同化学环境的氢原子共有________种。
(2)D 中含氧官能团的名称是________,写出检验该官能团的化学反应方程式_________________________________。
(3)E 为有机物,能发生的反应有________。
a .聚合反应
b .加成反应
c .消去反应
d .取代反应
(4)B 的同分异构体F 与B 有完全相同的官能团,写出F 所有可能的结构________。
(5)以D 为主要原料制备己醛(目标化合物),在方框中将合成路线的后半部分补充完整。
――→2CH3OH 催化剂……―→目
标化合物
(6)问题(5)的合成路线中第一步反应的目的是________________________。
解析 (1)根据有机合成流程图知,A 是CH3CH2CH2CHO ,是丁醛;B 为CH2===CHOC2H5,根据乙烯的平面结构及碳碳单键可以旋转,将CH2===CHOC2H5写成:,分子中共面原子数最多为9个;C 分子中与环相连的三个基团中,8个碳原子上的氢原子化学环境不同,共有8种。
(2)D 为,其中含氧官能团是醛基,检验醛基可以用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液,其与银氨溶液反应的化学方程式为+ 2Ag(NH3)2OH 2Ag↓++3NH3+H2O ,或与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH + Cu2O↓ +3H2O 。
(3)根据流程图,结合信息,C 在酸性条件下反应生成、CH3CH2CH2CHO 和CH3CH2OH 以及水,因此E 为CH3CH2OH ,属于醇,能发生的反应有消去反应和取代反应,故选cd 。
(4)B 的同分异构体F 与B 有完全相同的官能团, F 可能的结构有:CH2===CHCH2OCH3、、CH3CH===CHOCH3有顺反异构:、。
(5)D 为,己醛的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CHO ,根据题中已知信息和己醛的结构,首先将中的碳碳双键转化为碳碳单键,然后在酸性条件下反应即可得到己醛。
(6)由于醛基也能够与氢气加成,(5)中合成路线中第一步反应的目的是保护醛基,在第二步中不与氢气发生加成反应。
答案(1)正丁醛(或丁醛) 9 8 (2)醛基
+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O(或+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+
3H2O)
(3)cd
(4)CH2===CHCH2OCH3、、
(5)CH3(CH2)4CHO
(6)保护醛基(或其他合理答案)
3.(2016·浙江理综)化合物X是一种有机合成中间体,Z是常见的高分子化合物,某研究小组采用如下路线合成X和Z:
已知:①化合物A的结构中有2个甲基
CH3CH2ONa
②RCOOR′+R″CH2COOR′――→
请回答:
(1)写出化合物E的结构简式________,F中官能团的名称是________。
(2)Y→Z的化学方程式是___________________________________。
(3)G→X的化学方程式是_______________,反应类型是________。
(4)若C中混有B,请用化学方法检验B的存在(要求写出操作、现象
和结论)________________________。
解析本题以简单有机物之间的相互转化为背景考查有机推断,意在考查考生的分析推理能力。
根据框图并结合已知信息知,A为,B为,C为,D为,E为CH2===CH2,F为CH3CH2OH,G为,Y为CH2===CHCl,Z为。
(1)E的结构简式为CH2===CH2,F中的官能团为羟基。
(2)Y→Z 的化学方程式为。
(3)依据题给信息知,G→X的化学方程式为+CH3CH2OH,该反应为取代反应。
(4)C中混有B,要检验B的操作要点是先用碱溶液将C处理成盐,使待测液呈碱性,然后再用银氨溶液或新制Cu(OH)2进行检验。
具体操作为:取适量试样于试管中,先用NaOH
中和,再加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,若产生砖红色沉淀,则有B存在。
答案(1)CH2===CH2 羟基
催化剂
(2)――→
CH3CH2ONa
(3)――→
+CH3CH2OH 取代反应
(4)取适量试样于试管中,先用NaOH中和,再加入新制氢氧化铜悬浊
液,加热,若产生砖红色沉淀,则有B存在(合理答案均可) 4.(2016·江苏)化合物H是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体,可通过以下方法合成:
(1)D中的含氧官能团名称为________(写两种)。
(2)F→G的反应类型为________。
(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式
________。
①能发生银镜反应;②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;③分子中只有4种不同化学环境的氢。
(4)E 经还原得到F 。
E 的分子式为C14H17O3N ,写出E 的结构简式________。
(5)已知:①苯胺易被氧化
②――→酸性KMnO4溶液△――→浓HNO3浓H2SO4,△
请以甲苯和(CH3CO)2O 为原料制备,写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
解析 本题主要考查有机合成和推断,意在考查考生对有机合成路线的综合分析能力。
(1)D 中含氧官能团的名称为(酚)羟基、羰基、酰胺键。
(2)根据F 、G 的结构简式,可以推断F→G 的反应为消去反应。
(3)根据①可知,分子中含有醛基或甲酸酯基,根据②可知,分子中含有酯基,且为酚酯,根据③可知,分子中含有4种类型的氢原子,满足上述条件的同分异构体有、、。
(4)E 经还原得到F ,结合E 的分子式和F 的结构简式,可推知E 的结构简式为。
(5)运用逆合成分析法,倒推中间产物,确定合成路线。
答案 (1)(酚)羟基、羰基、酰胺键(任写2种)
(2)消去反应
(3)或
(4)
(5)――→浓HNO3浓H2SO4,△――→H2Pd/C ――→△
――→酸性KMnO4溶液△。