有机化学基础:有机推断和合成
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有机化学基础:有机推断和合成【高考试题分析】近三年高考有机合成题,以重要中间体为载体,着力考查阅读有机合成方案、利用题设信息、解决实际问题的能力,也考查了学生对信息接受和处理的敏锐程度、思维的整体性和对有机合成的综合分析能力。
题目涉及到有机物性质、有机官能团、同分异构体推理和书写,合成路线流程图设计与表达,重点考查课学生思维的敏捷性和灵活性,对学生的信息获取和加工能力提出较高要求。
【解题分析】解答有机推断题时,我们应首先要认真审题,分析题意,从中分离出已知条件和推断内容,弄清被推断物和其他有机物的关系,以特征点作为解题突破口,结合信息和相关知识进行推理,排除干扰,作出正确推断。
一般可采取的方法有:顺推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线,采用正向思维,得出正确结论)、逆推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线,采用逆向思维,得出正确结论)、多法结合推断(综合应用顺推法和逆推法)等。
关注官能团种类的改变,搞清反应机理。
(2010江苏高考. 19)(14分)阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物,可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。
(1)E的结构简式为。
(2)由C、D生成化合物F的反应类型是。
(3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G,G的结构简式为。
(4)H属于α-氨基酸,与B的水解产物互为同分异构体。
H能与FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上的一氯代物只有2种。
写出两种满足上述条件的H的结构简式:、。
(5)已知:,写出由C制备化合物的合成路线流程图(无机试剂任选)。
(2011江苏高考. 17)(15分)敌草胺是一种除草剂。
它的合成路线如下:回答下列问题:(1)在空气中久置,A由无色转变为棕色,其原因是。
(2)C分子中有2个含氧官能团,分别为和(填官能团名称)。
(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能与金属钠反应放出H2;②是萘()的衍生物,且取代基都在同一个苯环上;③可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氧。
(4)若C不经提纯,产物敌草胺中将混有少量副产物E(分子式为C23H18O3),E是一种酯。
E的结构简式为。
(5)已知:,写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。
(2012江苏高考. 17)(15分)化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体,其合成路线如下:(1)化合物A的含氧官能团为和 (填官能团的名称)。
(2)反应①→⑤中属于取代反应的是 (填序号)。
(3) 写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式。
I.分子含有两个苯环;II.分子有7个不同化学环境的氢;III.不能与FeCl3溶液发生显色反应,但水解产物之一能发生此反应。
(4)实现D→E的转化中,加入化合物X能发生银镜反应,X的结构简式。
(5)已知:。
化合物是合成抗癌药物美发伦的中间体,请写出以和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。
【巩固训练】1.盐酸阿立必利是一种强效止吐药。
它的合成路线如下:CH 3NHCOCH 3Br A COOH NHCOCH 3BrCOOH NHCOCH 3OCH 3COOCH 3NH 2OCH 3KMnO 4/H +Cu , CH 3ONaCH 3OH BCDCH 3COClCOOCH 3NHCOCH 3OCH 3E浓HNO 3浓H 2SO 4/COOCH 3NHCOCH 3OCH 3FO 2N……盐酸阿立必利浓H 2SO 4 /(1)有机物D 中含有的官能团有酯基、 、 (写名称)。
(2)由E 生成F 的反应类型为 。
(3)下列C D 的有关说法正确的是 。
a .使用过量的甲醇,可以提高D 的产率b .浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑c .甲醇既是反应物,又是溶剂d .此反应中可能会生成一种化学式为C 11H 13NO 4的副产物(4)写出同时满足下列条件的D 的一种同分异构体G 的结构简式: 。
①属于α-氨基酸; ②能与FeCl 3溶液发生显色反应;③分子中有一个手性碳原子,有6种不同化学环境的氢。
(5)高聚物H 由G 通过肽键连接而成,H 的结构简式是 。
(6)写出由C 生成D 的化学方程式: 。
(7)已知:NO 2Fe HClNH 2。
请写出以、CH 3CH 2CH 2COCl 、CH 3OH 为原料制备 CH 3COOCH 3NHCOCH 2CH 2CH 3的合成路线流程图(无机试剂任用)。
2. 某化合物A 的结构简式为: ,为了研究X 的结构,将化合物A过量在一定条件下水解只得到B (分子式为C 8H 8O 3)和C (分子式为C 7H 6O 3)。
C 遇FeCl 3水溶液显紫色,与NaHCO 3溶液反应有CO 2产生。
请回答下列问题:(1)化合物A中有三个含氧官能团,它们的名称分别是羧基、羟基和 。
(2)化合物B 能发生下列哪些类型的反应 。
a .取代反应 b .加成反应 c .缩聚反应 d .消去反应 (3)化合物C 能经下列反应得到G(分子式为C 8H 6O 2,分子内含有五元环);已知:(Ⅰ)RCOOH −−→−4LiAlHRCH 2OH (Ⅱ)R -BrR -COOH①确认化合物C 的结构简式为 。
②F→G 反应的化学方程式为 。
③化合物E 有多种同分异构体,1H 核磁共振谱图表明,其中某些同分异构体含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢,写出这些同分异构体中任意二种的结构简式 。
(4)写出以苯乙烯()为主要原料制备 COCHCH 2COOCH 2CHCH 2CH 2O3. 已知:(X 为卤原子,M 为烃基或含酯基的取代基等)由有机物A 合成G (香豆素)的步骤如下: A B C( C 3H 4O ) E ( )D ( C 7H 5O 2Cl ) G ( ) F ( )回答下列问题:(1)写出C 中含氧官能团名称: ,F→G 的反应类型是 。
(2)写出A 和银氨溶液反应的化学方程式。
(3)D 的结构简式为 。
(4)F 有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式:。
Ⅰ. 分子中除苯环外,无其它环状结构; Ⅱ.苯环上有两个处于对位的取代基;Ⅲ. 能发生水解反应,不能与Na 反应; Ⅳ.能与新制Cu(OH)2按物质的量比1:2反应①银氨溶液, △②H 3O + CH 3OH 浓H 2SO 4, △Pd 碱① NaOH 溶液,△ ② H 3O +一定条件(5)二氢香豆素()常用作香豆素的替代品,鉴别二氢香豆素和它的一种同分异构体()需要用到的试剂有:NaOH溶液、。
(6)已知:(R,R′为烃基),试写出以苯和丙烯(CH=CH—CH3)2为原料,合成的路线流程图(无机试剂任选)。
4.我国科研人员从天然姜属植物分离出的一种具有显著杀菌、消炎、解毒作用的化合物H。
H的合成路线如下:(1)A→B的反应类型是。
(2)化合物B中的含氧官能团为和(填官能团名称)。
(3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式。
I.苯环上有两个取代基;II.分子中有6种不同化学环境的氢;III.既能与FeCl3溶液发生显色反应,又能发生银镜反应,水解产物之一也能发生银镜反应。
(4)实现F→G的转化中,加入的化合物X(C12H14O3)的结构简式为。
(5)化合物是合成紫杉醇的关键化合物,请写出以为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。
5. Aspernigerin 对癌细胞具有较强的抑制作用,其合成路线如下:HNNH HOOBrNN O ONaONaONaOH HCl NN OOH OHOSOCl 2NNOOClClNH NNO ONNAspernigerin1234AB CDE回答下列问题:(1)物质B 中官能团的名称为 。
(2)反应③的无机产物为 。
(3)④的反应类型是 。
(4)写出同时满足下列条件的F 的一种同分异构体的结构简式①能使溴水褪色 ②苯环上有两个取代基③苯环上的一氯代物有两种 ④分子中有5种不同化学环境的氢(5)以CH 3CH 2OH 和NH为原料,写出制备NC OCH 3的合成路线流程图(无机试剂任用)。
6. 盐酸氟西汀(商品名叫“百忧解”)是一种口服抗抑郁药,用于治疗抑郁症、强迫症及暴食症,其合成路线如下:OHCHO HN(CH3)2NoCH3CH3NaBH4NOH3CH3NOCH3CH3CF3NOCNCH3CF3222NOHCH3CF3A BCD EF33HCl①②③⑤⑴反应②~⑥中属于还原反应的是(填序号)。
⑵化合物F中含个手性碳原子;化合物F和G中水溶性较强的是。
⑶分析A的同分异构体中,有一种能发生银镜反应且核磁共振氢谱图有4种峰的有机物,写出它和银氨溶液发生银镜反应的离子方程式。
⑷反应①可视为两步完成,第1步:HCHO先和HN(CH3)2反应;第2步:产物再和A发生取代反应生成B。
试写出第1步反应产物的结构简式。
⑸已知:(CH3)2NCH2CH32CH2+CH2CH3N(CH3)3OH223I,写出以OH、HCHO、HN(CH3)2为有机原料,合成OH的合成路线流程图(无机试剂任用)。
17.(14分)(1)羧基、溴原子(或溴)(4分)(2)H2SO3(或SO2和H2O或SO2)(2分)(3)取代反应(2分)(4)NH2CCH2H3C 或CCH2CH3H2N(2分)(5)催化剂NCOCH3CH3CH2OH OCH3COOHSOCl2CH3COClNH(4分)(第一步若分两步,先到醛、再到酸也可)【参考答案】(1)羟基醛基(2)①③⑤(3)或(4)(5)【参考答案】17.(15分)(1)A被空气中的O2氧化(2)羟基醚键【答案】(1)(2)取代反应【解析】本题是一道综合性的有机物合成题,本题主要考察的是结构简式、同分异构体的书写、有机反应类型和根据条件进行有机合成,同时也要关注重要官能团的性质。
(1)比较容易,就是羟基上的B和Br进行取代,可知其结构为(2)同样通过F的结构式分析可知由C、D合成化合物F仍然是卤素原子与H的取代反(3)通过对其相对分质量的分析可知,出来发生取代反应外,又发生了消去反应,故其 结构为;(4)综上分析可知,在H 分子结构中,有苯环、氨基、羧基、羟基,由此不难得出其分子结构为和;(5)关注官能团种类的改变,搞清反应机理。
17.(15分)(1)醚键、氨基(2分,各1分)(2)取代反应(或其他合理答案)(1分)(3)a 、c 、d (2分,答对一个或2各给1分,答对3个给2分,见错不给分)(4)OH C COOH NH 2H 3C (2分) (5)(2分) (6)COOH OCH 3NHCOCH 3+2CH 3OH 浓 H 2SO 4COOCH 3OCH 3NH 2+H 2O +CH 3COOCH 3(2分)(7)CH 3COOH CH 3COOH NO 2CH 3COOH NH 2CH 3COOCH 3NHCOCH 2CH 2CH 3浓HNO 3浓H 2SO 4 /Fe HCl CH 3CH 2CH 2COCl CH 3COOCH 3NH 2CH 3OH 浓H 2SO 4 / (或其他合理答案,4分,每步1分)17.(15分)(1) 酯基(1分) 酯化反应(取代反应) (1分)(2) CH 2=CHCHO+2Ag(NH 3)2OH CH 2=CHCOONH 4 +2Ag +H 2O +3NH 3↑(2分)(3) (2分) (4) 或或 (2分)△(5)稀硫酸、FeCl3溶液(或溴水等)(2分)(6)(5分)。