2021届高考化学复习:专题三 有机推断有机合成(带答案和详细解析)
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专题三 有机推断有机合成(带答案和详细解析)
1(2020·郑州市高中毕业班第二次质量预测)化合物F是一种药物合成的中间体,F的一种合成路线如下:
已知:
Ⅰ. ―――――→ClCH2COOH+NaCl
Ⅱ. +HCl
回答下列问题:
(1) 的名称为____________。
(2)D中含氧官能团的名称为____________。
(3)B→C的反应方程式为___________________________________________________。
(4)D→E的反应类型为____________。
(5)C的同分异构体有多种,其中苯环上连有—ONa、2个—CH3的同分异构体还有________种,写出核磁共振氢谱为3组峰,峰面积之比为6∶2∶1的同分异构体的结构简式:_________________________________。
(6)依他尼酸钠()是一种高效利尿药物,参考以上合成路线中的相关信息,设计以为原料(其他原料自选)合成依他尼酸钠的合成路线:__________________________________________________________________。
答案 (1)2氯丙酸 (2)羧基、醚键
(3) +2NaOH――→熔融+NaBr+H2O
(4)取代反应
(5)5 、 (6)
解析 由流程图可知:A在催化剂作用下发生苯环上溴代反应生成B,B发生取代反应生成C,+2NaOH――→熔融+NaBr+H2O,C发生已知Ⅰ中取代反应生成D,由D发生已知Ⅱ中取代反应生成E,由E的结构、反应条件,逆推可知D为、C为、B为。对比E、F的结构,可知E的羧基与碳酸钠反应,E中亚甲基与甲醛发生加成反应、消去反应引入碳碳双键,最终生成F。
(5)C()的同分异构体有多种,其中苯环上连有—ONa、2个—CH3的同分异构体,2个甲基有邻、间、对3种位置结构,对应的—ONa分别有2种、3种、1种位置结构,共有6种,不包括C本身还有5种,核磁共振氢谱为3组峰,峰面积之比为6∶2∶1的同分异构体的结构简式为、。
(6)模仿C→F的转化,可知先与ClCH2COOH反应,产物再与CH3CH2CH2COCl/AlCl3、CS2作用,最后与30%HCHO和Na2CO3反应得到目标物。
2、(2020·湘潭市高三二模)高分子树脂具有较好的吸水性,其合成线路如下:
已知:Ⅰ.—CHO+—CH2CHO—CH==CHCHO
Ⅱ. ――→Zn —CH==CH—COOH
回答下列问题:
(1)G中的含氧官能团名称为________,M的结构简式为____________。
(2)由A生成B的化学方程式为_______________________________________________。
(3)上述合成路线中,D→E的转化在合成M中的作用为_________________________。
(4)下列选项中对有机物F的性质推测正确的是______(填字母)。
A.1 mol F与足量NaHCO3溶液反应放出2 mol CO2
B.能发生水解反应和消去反应
C.能聚合成高分子化合物
D.1 mol F最多消耗3 mol NaOH
(5)符合下列条件的G的同分异构体有________种。
A.属于芳香族化合物,且只有1种官能团
B.能发生银镜反应
C.除苯环外不存在其他环状结构
其中核磁共振氢谱有4组峰的是____________________(写出其中一种的结构简式)。
(6)根据上述合成路线和信息,以苯乙醛为原料(其他无机试剂任选)设计制备的合成路线:_________________________________。
答案 (1)羧基
(2) +NaOH――→水△+NaCl
(3)保护碳碳双键,防止其被氧化
(4)BD
(5)10 (或) (6) ―――――→稀NaOH溶液――→Br2/CCl4――→O2催化剂
――→Zn
解析 与Cl2在光照条件下生成的A为,A在NaOH的水溶液中加热水解生成的B为,B经催化氧化得到的C为,C和HCHO在NaOH的稀溶液中发生反应生成的D为,D再与Br2发生加成反应生成的E为,E催化氧化后得到的F为,F在Zn粉的作用下发生消去反应生成的G为,G再发生加聚反应得到M为。
(3)D()与Br2发生加成反应生成E(),F在Zn粉的作用下发生消去反应生成重新得到碳碳双键,所以D→E是为了保护碳碳双键,防止其被氧化。
(4)A项,1 mol 与足量NaHCO3溶液反应放出1 mol CO2,错误;B项,溴原子在氢氧化钠的水溶液中可以水解,也可以在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应,正确;C项,没有碳碳双键,也没有碳碳三键,不能聚合成高分子化合物,错误;D项,1 mol
F中羧基消耗1 mol NaOH,两个溴原子消耗2 mol NaOH,共消耗3 mol NaOH,正确。
(5) 侧链不饱和度为2,属于芳香族化合物,且只有1种官能团,发生银镜反应,除苯环外不存在其他环状结构,说明必须有两个醛基,若苯环上有两个—CHO,一个—CH3,就有6种同分异构体;若苯环上有一个—CHO,一个—CH2CHO,就有邻、间、对3种同分异构体;若苯环上是一个—CH(CHO)CHO,就有一种结构;共有10种同分异构体。其中核磁共振氢谱有4组峰的是或。
3.硝苯地平H是一种治疗高血压的药物;其一种合成路线如下:
已知:酯分子中α碳原子上的氢比较活泼,使酯与酯之间能发生缩合反应。
+――――→1钠2乙酸+ROH
回答下列问题:
(1)B的化学名称为____________。
(2)②的反应类型是____________。
(3)D的结构简式为____________________________________________。
(4)H的分子式为______________________________________________。
(5)反应①的化学方程式为______________________________________。
(6)已知M与G互为同分异构体,M在一定条件下能发生银镜反应,核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶4,写出M的一种可能的结构简式:____________________。
(7)拉西地平,R为—CH==CHCOOC(CH3)3,也是一种治疗高血压药物,设计乙醇和为原料制备拉西地平的合成路线(无机试剂任选)。
答案 (1)邻硝基甲苯 (2)取代反应
(3)
(4)C17H18N2O6 (5) +HNO3――→H2SO430 ℃+H2O
(6)
(7)――――――→①钠,②乙酸
解析 (1)硝基和甲基为邻位关系,故B的化学名称为邻硝基甲苯。
(2)对比B、C结构,可知②的反应类型为取代反应。
(3)由分析知D为。
(4)H的分子式为C17H18N2O6。
(5)反应①发生取代反应引入硝基:+HNO3――→H2SO430 ℃+H2O。
(6)M在一定条件下能发生银镜反应,则考虑其中包含醛基或甲酸酯的结构,故M可能为
4.有机物A(C11H12O5)同时满足下列条件:①含苯环且不含甲基;②苯环上一氯取代物只有2种;③1 mol A与足量的NaHCO3反应生成1 mol CO2;④遇FeCl3溶液不显色。A有如图所示转化关系:
已知:+NaOH――→CaO△R—H+Na2CO3
回答下列问题:
(1)E中官能团名称_____________,H的分子式为__________________________。 (2)由C生成G的反应类型是__________________________________。
(3)A的结构简式为____________________,G的结构简式为_____________________。
(4)①写出C→D反应的化学方程式________________________________________;
②写出I→J反应的离子方程式:______________________________________。
(5)C的同分异构体中能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应;b.能发生皂化反应;c.能与Na反应产生H2,共有________种(不含立体异构)。其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1的是_____________________________________________(写结构简式)。
答案 (1)碳碳双键、羧基 C7H4O3Na2
(2)酯化(或取代)反应
(3)
(4)①nHO(CH2)3COOH――→催化剂HO(CH2)3COOH+(n-1)H2O
②+CO2+H2O―→+HCO-3
(5)5
解析 A在碱性条件下发生水解反应得到B与H,则A中含有酯基;B酸化得到C具有酸性,则C中含有羧基,C反应可以得到聚酯,则C中还含有羟基;由F的结构逆推可知E为CH2==CHCH2COOH;C发生消去反应得到E,E发生加聚反应生成F,C在浓硫酸作用下得到五元环状酯G,则C为HOCH2CH2CH2COOH;G为,B为HOCH2CH2CH2COONa,C发生缩聚反应得到D为。结合A分子式可知,H中含有7个碳原子,H发生信息中脱羧反应得到I,I与二氧化碳、水作用得到J,J与浓溴水作用生成白色沉淀,则J中含有酚羟基;1 mol A与足量的NaHCO3反应生成1 mol CO2,说明A分子中含有1个—COOH,而A遇FeCl3溶液不显色,则A不含酚羟基,则A中酯基为羧酸与酚形成的,A中含苯环且不含甲基,且苯环上一氯取代物只有2种,则A中含有2个对位位置的取代基,可推知A的结构简式为:
,H为,I为,J为,K为。
(5)C为HOCH2CH2CH2COOH,C的同分异构体中能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,说明含有醛基,b.能发生皂化反应,含有甲酸形成的酯基,c.能与Na反应产生H2,还含有羟基,可以看作丙烷中H原子被—OH、—OOCH取代,—OOCH取代甲基中H原子,—OH有3种位置,—OOCH取代亚甲基中H原子,—OH有2种位置,