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专题 79 有机推断——书写合成路线
(B)
1.【2022年天津卷】光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固
化产品的光引发剂,可采用异丁酸(A)为原料,按如图路线合成:
回答下列问题:
(1)写出化合物E的分子式:___________,其含氧官能团名称为___________。
(2)用系统命名法对A命名:___________;在异丁酸的同分异构体中,属于酯类的化合物数目为
___________,写出其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式:___________。
(3)为实现C→D的转化,试剂X为___________(填序号)。
a.HBr b.NaBr c.
(4)D→E的反应类型为___________。
(5)在紫外光照射下,少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯( )快速聚合,写出该聚合
反应的方程式:___________。
(6)已知: R=烷基或羧基
参照以上合成路线和条件,利用甲苯和苯及必要的无机试剂,在方框中完成制备化合物F的合成路线。
___________【答案】(1) 酮羰基、羟基
(2) 2−甲基丙酸 4
(3)c
(4)取代反应(或水解反应)
(5)
(6)
【解析】A和SOCl 在加热条件下发生取代反应生成B,B和苯在催化剂加热条件下发生取代反应生成C,
2
C在一定条件下发生取代反应生成D,D水解生成E。
【解析】(1)根据化合物E的结构简式得到E的分子式: ,其含氧官能团名称为酮羰基、羟基;
故答案为: ;酮羰基、羟基。
(2)A主链由3个碳原子,属于羧酸,因此用系统命名法对A命名:2−甲基丙酸;在异丁酸的同分异构
体中,属于酯类的化合物有CHCHCOOCH 、CHCOOCH CH、HCOOCH CHCH、
3 2 3 3 2 3 2 2 3
HCOOCH (CH) 共4种,其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式:
2 3 2
HCOOCH CHCH;故答案为:2−甲基丙酸;4;HCOOCH CHCH。
2 2 3 2 2 3
(3)为实现C→D的转化,取代的是烷基上的氢原子,则需要在光照条件下和溴蒸汽反应,因此试剂X为
;故答案为:c。
(4)D→E是溴原子变为羟基,因此其反应类型为取代反应(或水解反应);故答案为:取代反应(或水解反
应)。
(5)在紫外光照射下,少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯( )快速聚合,生成高聚物,
则该聚合反应的方程式: ;故答案为:
。
(6)甲苯在酸性高锰酸钾溶液条件下被氧化为苯甲酸,苯甲酸和氢气在催化剂作用下生成 ,
和SOCl 在加热条件下反应生成 , 和苯在催化剂加热条件下反应生成
2,其合成路线为
;故答案为:
。
2.(2021·天津真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为 ,其合成路线如下:
(1)普瑞巴林分子所含官能团的名称为___________。
(2)化合物A的命名为___________。
(3)B→C的有机反应类型为___________。
(4)写出D→E的化学反应方程式___________。
(5)E~G中,含手性碳原子的化合物有___________(填字母)。
(6)E→F反应所用的化合物X的分子式为 ,该化合物能发生银镜反应,写出其结构简式
___________,化合物X的含有碳氧双键( )的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为
___________,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为___________(写结构简式)。
(7)参考以上合成路线及反应条件,以 和必要的无机试剂为原料,合成,在方框中写出路线流程图。___________
【答案】
(1)羧基、氨基
(2)乙酸
(3)取代反应
(4)
(5)G
(6) 6 、
(7)
【解析】根据B的结构简式和A的分子式,可知A为乙酸,分析E和F的结构简式,在结构物质X可以发
生银镜反应,则可知物质X的结构简式为 ,最后一问在合成的时候要注意题干提
供的信息。
(1)根据普瑞巴林的结构简式可知所含官能团的名称为羧基、氨基;
(2)根据分析可知A的名称为乙酸;
(3)根据B和C的结构简式上的差异可知B→C的有机反应类型为取代反应;
(4)D→E是D和乙醇的酯化反应,其方程式为:
;
(5)手性碳是指某一个碳原子所连接的原子或者原子团各不相同,则这个碳为手性碳,分析E~G这几种
物质的结构可知含手性碳原子的化合物是G。(6)由分析可知物质X的结构简式为 ,化合物X的含有碳氧双键的同分异构体出X
外还有3种,另外如果没有醛基,则可能是羰基,结构分别为: 、 、
,则一共6种,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为 、 。
(7)根据以上信息, 可以先变成苯乙酸,然后在支链上再引入一个氯原子,再进
行合成,具体路线如下:
。
3.【2022年海南卷】黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如下路线合成:
回答问题:
(1)A→B的反应类型为_______。
(2)已知B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
(3)C的化学名称为_______,D的结构简式为_______。
(4)E和F可用_______(写出试剂)鉴别。
(5)X是F的同分异构体,符合下列条件。X可能的结构简式为_______(任写一种)。
①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式_______、
_______。(7)设计以 为原料合成 的路线_______(其他试剂任选)。已知:
+CO
2
【答案】(1)取代反应或磺化反应
(2) +NaOH→ +H O
2
(3) 苯酚
(4) (溶液)或其他合理答案
(5) 或
(6)(7)
【解析】根据合成路线,A( )在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(
),B依次与NaOH熔融、HCl反应生成C( ),C先与NaOH反应生成 ,
和CO 在一定条件下反应,再与HCl反应生成D,D的分子式为C HO,则D为
2 7 6 3
,D再与CHCHCOCl发生取代反应生成E,E与AlCl 反应生成F,F与苯甲酸肝在一
3 2 3
定条件下生成G,G经一系列反应生成黄铜哌酯,据此分析解答。
(1)由分析可知,A( )在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B( ),即
反应类型为取代反应(或磺化反应);
(2)B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应生成 和HO,反应的化学方程式为
2
+NaOH→ +H O;
2
(3)C的结构简式为 ,则化学名称为苯酚,根据分析可知,D的结构简式为 ;(4)由E、F的结构简式可知,F含有酚羟基,而E没有,因此可用FeCl 溶液鉴别二者,前者溶液变成紫
3
色,后者无明显现象;
(5)F的分子式为C H O,X是F的同分异构体,X含有苯环和酯基,其核磁共振氢谱有两组峰,说明
10 10 4
X只有2种不同环境的H原子,则满足条件的X的结构简式为: 或 ;
(6)酸酐能与羟基化合物反应生成酯,则F与苯甲酸肝反应可生成G、苯甲酸和水,故M和N的结构简
式为 和HO;
2
(7)已知 +CO ,则以 为原料合成 时,可先
2
将 与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成 , 再依次与
NaOH熔融条件下、HCl反应生成 , 再与CHCOCl发生取代反应生成
3
, 氧化可得到 , 再与AlCl 反应可得到 ,则合成路线为:
3
。
4.(2021·河北真题)丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑
卒中等疾病。ZJM—289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和
其它活性成分,其合成路线如图:
已知信息: +R2CHCOOH (R1=芳基)
2
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___。(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为___、___。
①可发生银镜反应,也能与FeCl 溶液发生显色反应;
3
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。
(3)E→F中(步骤1)的化学方程式为__。
(4)G→H的反应类型为___。若以NaNO 代替AgNO,则该反应难以进行,AgNO 对该反应的促进作用
3 3 3
主要是因为__。
(5)HPBA的结构简式为__。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,
说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因___。
(6)W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4—二氯甲苯( )和对三氟甲基
苯乙酸( )制备W的合成路线__。(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任
选)。
【答案】
(1)邻二甲苯
(2)
(3)
(4)取代反应 AgNO 反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行
3
(5) HPBA中烃基的空间位阻较大,使得羟基较为活泼,常温下不稳定、易转
化为NBP
(6)【解析】
(1)A的分子式为C H ,不饱和度为4,说明取代基上不含不饱和键,A与O 在VO 作催化剂并加热条
8 10 2 2 5
件下生成 ,由此可知A的结构简式为 ,其名称为邻二甲苯,故答案为:邻
二甲苯。
(2) 的同分异构体满足:①可发生银镜反应,也能与FeCl 溶液发生显色反应,说明结构
3
中含有醛基和酚羟基,根据不饱和度可知该结构中除醛基外不含其它不饱和键,②核磁共振氢谱有四
组峰,峰面积比为1:2:2:3,说明该结构具有对称性,根据该结构中氧原子数可知该结构中含有1
个醛基、2个酚羟基、1个甲基,满足该条件的同分异构体结构简式为 和
,故答案为: ; 。
(3)E→F中步骤1)为 与NaOH的水溶液反应, 中酯
基、羧基能与NaOH反应,反应方程式为,
故答案为:
。
(4)观察流程可知,G→H的反应为 中Br原子被AgNO 中-O-NO 取代生
3 2
成 和AgBr,反应类型为取代反应;若以NaNO 代替AgNO,则
3 3
该反应难以进行,其原因是NaNO 反应生成的NaNO 易溶于水,而AgNO 反应生成的AgBr难溶于水,
3 3 3
使平衡正向移动促进反应进行,故答案为:取代反应;AgNO 反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正
3
向移动促进反应进行。
(5)NBP( )中酯基在碱性条件下发生水解反应生成 ,
经过酸化后生成HPBA( ); 中烃基体
积较大,对羟基的空间位阻较大使得羟基较为活泼,容易与羧基发生酯化反应生成 ,故答案为: ;HPBA中烃基的空间位阻较大,使得羟基较为活泼,常温下不稳定、
易转化为NBP。
(6)由 和 制备 可通
过题干已知信息而得,因此需要先合成 , 可通过
氯代后水解再催化氧化而得,因此合成路线为
,
故答案为:
。
5.(2021·广东真题)天然产物Ⅴ具有抗疟活性,某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路
线如下(部分反应条件省略,Ph表示-C H):
6 5已知:
(1)化合物Ⅰ中含氧官能团有_______(写名称)。
(2)反应①的方程式可表示为:I+II=III+Z,化合物Z的分子式为_______。
(3)化合物IV能发生银镜反应,其结构简式为_______。
(4)反应②③④中属于还原反应的有_______,属于加成反应的有_______。
(5)化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中,同时满足如下条件的有_______种,写出其中任意一种的结构简式:
_______。
条件:a.能与NaHCO 反应;b. 最多能与2倍物质的量的NaOH反应;c. 能与3倍物质的量的Na发生放出
3
H 的反应;d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子;e.不含手性碳原子(手性碳原子
2
是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。
(6)根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及HOCH CHCl为原料合成 的路线_______(不需
2 2
注明反应条件)。
【答案】
(1)(酚)羟基、醛基 (2)C H OP (3)
18 15
(4)② ②④ (5)10(6)
【解析】
(1)根据有机物Ⅰ的结构,有机物Ⅰ为对醛基苯酚,其含氧官能团为(酚)羟基、醛基;
(2)反应①的方程式可表示为:Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ+Z,根据反应中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的分子式和质量守恒定律可知,反应
前与反应后的原子个数相同,则反应后Z的分子式为C H OP;
18 15
(3)已知有机物Ⅳ可以发生银镜反应,说明有机物Ⅳ中含有醛基,又已知有机物Ⅳ可以发生反应生成
,则有机物Ⅳ一定含有酚羟基,根据有机物Ⅳ的分子式和 可以得出,
有机物Ⅳ的结构简式为 ;
(4)还原反应时物质中元素的化合价降低,在有机反应中一般表现为加氢或者去氧,所以反应②为还原
反应,其中反应②④为加成反应;
(5)化合物Ⅳ的分子式为C H O,能与NaHCO 反应说明含有羧基,能与NaOH反应说明含有酚羟基或
10 12 4 3
羧基或酯基,最多能与2倍物质的量的NaOH反应,说明除一个羧基外还可能含有酚羟基、羧基、酯
基其中的一个,能与Na反应的挂能能团为醇羟基、酚羟基、羧基,能与3倍物质的量的发生放出的
反应,说明一定含有醇羟基,综上该分子一定含有羧基和醇羟基,由于该分子共有4个碳氧原子,不
可能再含有羧基和酯基,则还应含有酚羟基,核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子,
说明含有两个甲基取代基,并且高度对称,据此可知共有三个取代基,分别是-OH、-COOH和
,当-OH与-COOH处于对位时, 有两种不同的取代位置,即 和 ;当-OH与
处于对位时,-COOH有两种不同的取代位置,即
和 ;当-COOH与 处于对位时,-OH有两种不同的取
代位置,即 和 ;当三个取代基处于三个连续碳时,共有三
种情况,即 、 和 ;当三个取代基处于间位时,共有一种情况,即 ,综上分析该有机物的同分
异构体共有十种。
(6)根据题给已知条件对甲苯酚与HOCH CHCl反应能得到 ,之后水解反应
2 2
得到 ,观察题中反应可知得到目标产物需要利用反应④,所以合成的
路线为。
6.(2020年江苏卷)化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如下:
(1)A中的含氧官能团名称为硝基、__________和____________。
(2)B的结构简式为______________。
(3)C→D的反应类型为___________。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式________。
①能与FeCl 溶液发生显色反应。
3
②能发生水解反应,水解产物之一是α-氨基酸,另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1
且含苯环。
(5)写出以CHCHCHO和 为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂
3 2
和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)________。
【答案】(1)醛基 (酚)羟基 (2) (3)取代反应
(4)(5)
【解析】本题从官能团的性质进行分析,利用对比反应前后有机物不同判断反应类型;
(1)根据A的结构简式,A中含氧官能团有硝基、酚羟基、醛基;
(2)对比A和C的结构简式,可推出A→B:CHI中的-CH 取代酚羟基上的H,即B的结构简式为
3 3
;
(3)对比C和D的结构简式,Br原子取代-CHOH中的羟基位置,该反应类型为取代反应;
2
(4)①能与FeCl 溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能发生水解反应,说明含有酯基或肽键,水解
3
产物之一是α-氨基酸,该有机物中含有“ ”,另一产物分子中不同化学环境的氢原子
数目之比为1:1,且含有苯环,说明是对称结构,综上所述,符合条件的是 ;
(5)生成 ,根据E生成F,应是 与HO 发生反应得到,
2 2
按照D→E,应由CHCHCHBr与 反应得到,CHCHCHO与H 发
3 2 2 3 2 2
生加成反应生成CHCHCHOH,CHCHCHOH在PBr 作用下生成CHCHCHBr,合成路线是
3 2 2 3 2 2 3 3 2 2
CHCHCHO CHCHCHOH CHCHCHBr
3 2 3 2 2 3 2 2
。
7.(2020年天津卷)天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,可通过以下路线合成。已知: ( 等)
回答下列问题:
(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应,写出这些同分异构体所有可能的结构:__________。
(2)在核磁共振氢谱中,化合物B有________组吸收峰。
(3)化合物X的结构简式为___________。
(4)D→E的反应类型为___________。
(5)F的分子式为_______,G所含官能团的名称为___________。
(6)化合物H含有手性碳原子的数目为_____,下列物质不能与H发生反应的是_______(填序号)。
A.CHCl B.NaOH溶液 C.酸性KMnO 溶液 D.金属Na
3 4
(7)以 和 为原料,合成 ,写出路线流程图(无机试剂和不超过2
个碳的有机试剂任选)_______________。
【答案】(1) 、 、 、 (2)4
(3) (4)加成反应 (5) 羰基、酯基
(6)1 a(7)
【解析】根据所给信息分析同分异构体结构并写出可能的同分异构体;根据有机物结构分析有机物中H原
子的化学环境;根据反应前后有机物结构和分子式推断反应前反应的结构;根据已知条件判断有机反
应类型;根据有机物结构判断有机物可能发生的反应;根据题目所给的合成流程和已知条件选择合适
的反应路线制备目标物质。
(1) A的链状同分异构体可发生银镜反应说明该同分异构体中含有醛基,故可能的结构为
、 、 。
(2)根据B的结构,有机物B中含有4种不同化学环境的H原子,故在核磁共振氢谱中有4组峰;故答
案为:4。
(3)根据有机物C和有机物D的结构,有机物C与有机物X发生酯化反应生成有机物D,则有机物D的
结构简式为 。
(4) D→E为已知条件的反应,反应类型为加成反应。
(5)根据F的结构简式,有机物F的分子式为C H O,有机物G中含有的官能团名称是酯基、羰基。
13 12 3
(6)根据有机物H的结构,有机物H中含有1个手性碳原子,为左下角与羟基相邻的碳原子;
有机物H中含有羟基,可以与金属Na发生反应;有机物H中含有碳碳双键,可以与酸性高锰酸钾溶液反
应;有机物H中含有酯基,可以被NaOH水解;有机物H中不含与CHCl 反应的基团,故不与CHCl
3 3
反应,故选择a。
(7)利用 和 反应制得 ,可先将环己醇脱水得环己烯,将
环己烯( )与溴发生加成反应再发生消去反应制得1,3-环己二烯( ),将1,3-环己二烯
与 发生已知条件的反应制得 ,反应的具体流程为:。
8.[2019江苏] 化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下:
(1)A中含氧官能团的名称为________和________。
(2)A→B的反应类型为________。
(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C H OBr)生成,写出X的结构简式:________。
12 15 6
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:________。
①能与FeCl 溶液发生显色反应;
3
②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。
(5)已知: (R表示烃基,R'和R"表示烃基
或氢),写出以 和CHCHCHOH为原料制备 的合成路线
3 2 2
流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
________________________
【答案】(1)(酚)羟基 羧基
(2)取代反应
(3) (4)
(5)【解析】有机物 A和SOCl 在加热条件下发生取代反应生成 B,B和甲醇发生取代反应生成 C,C和
2
CHOCH Cl在三乙胺存在条件下发生取代反应生成 D,D和CHI在KCO 条件下发生取代反应生成
3 2 3 2 3
E,E在LiAlH 条件下发生还原反应生成F,据此解答。
4
(1)由A的结构简式可知,A中含氧官能团为-OH和-COOH,名称为(酚)羟基、羧基;
(2)根据以上分析可知,A→B的反应中-COOH中的羟基被氯原子取代,反应类型为取代反应;
(3)观察对比C、D的结构可知,C→D的反应中酚羟基上的氢原子被-CHOCH 取代生成D,根据副产物
2 3
X的分子式C H OBr,C→D的反应生成的副产物为C中两个酚羟基都发生了取代反应,可知X的
12 15 6
结构简式为 ;
(4)C为 ,C的同分异构体满足以下条件:①能与FeCl 溶液发生显色反应,说明含有
3
酚羟基;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1,说明含苯环
的产物分子中有两种类型的氢原子且数目相等,应为间苯三酚,则该同分异构体为酚酯,结构简式为
;
(5)根据逆合成法,若要制备 ,根据题给已知可先制备 和CHCHCHO。
3 2
结合所给原料,1-丙醇催化氧化生成CHCHCHO,参考题中E→F的反应条件, 在
3 2
LiAlH 条件下发生还原反应生成 , 和HCl发生取代反应生成 ,
4
在Mg、无水乙醚条件下发生已知中的反应生成 , 和
CHCHCHO在一定条件下反应生成 ,所以合成路线设计为:
3 2CHCHCHOH CHCHCHO,
3 2 2 3 2
,。
9.【2018新课标Ⅰ卷】化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)②的反应类型是__________。
(3)反应④所需试剂,条件分别为________。
(4)G的分子式为________。
(5)W中含氧官能团的名称是____________。
(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为
1∶1)______________。
(7)苯乙酸苄酯( )是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原
料制备苯乙酸苄酯的合成路线__________(无机试剂任选)。
【答案】(1)氯乙酸
(2)取代反应
(3)乙醇/浓硫酸、加热
(4)C H O
12 18 3
(5)羟基、醚键(6) 、
(7)
【解析】A是氯乙酸与碳酸钠反应生成氯乙酸钠,氯乙酸钠与NaCN发生取代反应生成C,C水解又引入1
个羧基。D与乙醇发生酯化反应生成E,E发生取代反应生成F,在催化剂作用下F与氢气发生加成反
应将酯基均转化为醇羟基,2分子G发生羟基的脱水反应成环,据此解答。
(1)根据A的结构简式可知A是氯乙酸;
(2)反应②中氯原子被-CN取代,属于取代反应。
(3)反应④是酯化反应,所需试剂和条件分别是乙醇/浓硫酸、加热;
(4)根据G的键线式可知其分子式为C H O;
12 18 3
(5)根据W的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基;
(6)属于酯类,说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1:1,说明氢原子分为两类,各是6
个氢原子,因此符合条件的有机物结构简式为 或 ;
( 7 ) 根 据 已 知 信 息 结 合 逆 推 法 可 知 合 成 苯 乙 酸 卞 酯 的 路 线 图 为
。
10.【2017新课标Ⅲ】氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如
下:
回答下列问题:(1)A的结构简式为____________。C的化学名称是______________。
(2)③的反应试剂和反应条件分别是____________________,该反应的类型是__________。
(3)⑤的反应方程式为_______________。吡啶是一种有机碱,其作用是____________。
(4)G的分子式为______________。
(5)H是G的同分异构体,其苯环上的取代基与G的相同但位置不同,则H可能的结构有______种。
(6)4-甲氧基乙酰苯胺( )是重要的精细化工中间体,写出由苯甲醚(
)制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线___________(其他试剂任选)。
【答案】(1) —CH 三氟甲苯
3
(2)浓硝酸/浓硫酸、加热 取代反应
(3)
吸收反应产物的HCl,提高反应转化率
(4)C H FNO
11 11 3 2 3
(5)9
(6)
【解析】(1)反应①发生取代反应,应取代苯环取代基上的氢原子,根据 C的结构简式和B的化学式,
—CH
3
可确定A为甲苯,即结构简式为: ,C的化学名称为三氟甲苯。
(2)反应③是C上引入-NO ,C与浓硝酸、浓硫酸,并且加热得到,此反应类型为取代反应。
2
(3)根据 G 的结构简式,反应⑤发生取代反应,Cl 取代氨基上的氢原子,即反应方程式为
;吡啶的作用是吸收反应产物的HCl,提高反应转
化率。
(4)根据有机物成键特点,G的分子式为C H FNO。
11 11 3 2 3
(5)-CF 和-NO 处于邻位,另一个取代基在苯环上有3种位置,-CF 和-NO 处于间位,另一取代基
3 2 3 2
在苯环上有4种位置,-CF 和-NO 处于对位,另一个取代基在苯环上有2种位置,因此共有9种结
3 2
构。(6)根据目标产物和流程图,苯甲醚应首先与混酸反应,在对位上引入硝基,然后在铁和HCl作用下-
NO 转化成-NH ,最后在吡啶作用下与CHCOCl反应生成目标产物,合成路线是:
2 2 3
。
11.【2016年高考江苏卷】(15分)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FeCl 溶液发生显色反应;
3
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的分子是为C H ON,写出E的结构简式:___________。
14 17 3
(5)已知:①苯胺( )易被氧化
②
请以甲苯和(CHCO) O为原料制备 ,写出制备的合成路线流程图(无机试剂
3 2
任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)(酚)羟基、羰基、酰胺键 (2)消去反应(3) 或 或
(4) ;(5)
【解析】
(1)根据D的结构简式可知D中的含氧官能团名称为羟基、羰基、酰胺键。
(2)根据F和G的结构简式可知F→G的反应类型为羟基的消去反应。
(3)①能发生银镜反应,说明含有醛基;②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl 溶液发生显
3
色反应,这说明应该是酚羟基和甲酸形成的酯基;③分子中只有4种不同化学环境的氢,因此苯
环 上 取 代 取 代 基 应 该 是 对 称 的 , 所 以 符 合 条 件 的 有 机 物 同 分 异 构 体 为
或 或 。
(4)E经还原得到F,E的分子是为C H ON,根据D、F的结构简式可知该反应应该是羰基与氢气
14 17 3
的加成反应,所以E的结构简式为 。
(5)由于苯胺易被氧化,因此首先将甲苯硝化,将硝基还原为氨基后与(CHCO) O,最后再氧化
3 2
甲基变为羧基,可得到产品,流程图为
12.【2016年高考新课标Ⅰ卷】[化学——选修5:有机化学基础](15分)
秸秆(含多糖物质)的综合应用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:回答下列问题:
(1)下列关于糖类的说法正确的是______________。(填标号)
a.糖类都有甜味,具有C H O 的通式
n 2m m
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)B生成C的反应类型为______。
(3)D中官能团名称为______,D生成E的反应类型为______。
(4)F 的化学名称是______,由F生成G的化学方程式为______。
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应
生成44 gCO ,W共有______种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为
2
_________。
(6)参照上述合成路线,以(反,反)-2,4-己二烯和C H 为原料(无机试剂任选),设计制备对
2 4
二苯二甲酸的合成路线_______________________。
【答案】(1)cd;
(2)取代反应(或酯化反应);
(3)酯基、碳碳双键;消去反应;
(4)己二酸 ; nHOOC(CH )COOH+nHOCH CHCHCHOH
2 4 2 2 2 2
+(2n-1)HO;
2
(5)12; ;
(6) 。
【解析】
:(1)a.淀粉和纤维素都是糖,没有甜味,错误;b.麦芽糖是二糖,水解只生成2个分子的葡萄糖,错误;
c.无论淀粉是否水解完全,都会产生具有醛基的葡萄糖,因此都可以产生银镜反应,故不能用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全,正确;d.淀粉和纤维素都属于多糖类,都是绿色植物光合作用产生的
物质,故都是天然高分子化合物,正确;
(2)根据图示可知B是HOOC-CH=CH-CH=CH-COOH,该物质含有两个羧基,可以与甲醇CHOH在一
3
定条件下发生酯化反应,产生酯C:CHOOC-CH=CH-CH=CH-COOCH 和水,酯化反应也就是取代反
3 3
应;
(3)根据图示可知D中官能团为碳碳双键和酯基;根据物质的分子结构简式可知,D发生消去反应产生
E;
(4)F 分子中含有6个碳原子,在两头分别是羧基,所以F的化学名称是己二酸,由F生成G的化学方
程式为nHOOC(CH )COOH + nHOCH CHCHCHOH
2 4 2 2 2 2
+(2n-1)HO;
2
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成
44 gCO ,说明W分子中含有2个—COOH,则其可能的支链情况有四种,它们分别是:—COOH、—
2
CHCHCOOH;—COOH、—CH(CH )COOH;2个—CHCOOH;—CH、—CH(COOH) 四种情况,
2 2 3 2 3 2
它们在苯环的位置可能是邻位、间位、对位,故W可能的同分异构体种类共有4×3=12种(不含立体
结构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为 。
(6)以(反,反)-2,4-己二烯和C H 为原料(无机试剂任选),设计的制备对二苯二甲酸的合成路线
2 4
是 。
13.【2016年高考上海卷】(本题共9分)
异戊二烯是重要的有机化工原料,其结构简式为CH=C(CH )CH=CH。
2 3 2
完成下列填空:
(1)化合物X与异戊二烯具有相同的分子式,与Br/CCl 反应后得到3-甲基-1,1,2,2-四溴丁烷。X的
4
结构简式为_______________。
(2)异戊二烯的一种制备方法如下图所示:
A能发生的反应有___________。(填反应类型)
B的结构简式为______________。(3)设计一条由异戊二烯制得有机合成中间体 的合成路线。
(合成路线常用的表示方式为: )
【答案】(本题共9分)
(1)
(2)加成(还原)、氧化、聚合、取代(酯化)、消除反应;
(3)(合理即给分)
【解析】
(1)由题意可知化合物X与异戊二烯的分子式相同,则X的分子式为:C H ,X的不饱和度Ω=2;由X
6 10
与Br /CCl 发生加成反应产物为3-甲基-1,1,2,2-四溴丁烷,则X分子中存在碳碳三键,其结构简式为:
2 4
CH≡CCH(CH )。故答案为:CH≡CCH(CH )。
3 2 3 2
(2)A分子中存在碳碳双键能与HO、X、H、HX等发生加成反应,与H 的加成反应也属于还原反应;
2 2 2 2
能被酸性高锰酸钾溶液氧化而发生氧化反应;能发生加聚反应(聚合反应)。A分子中存在羟基能发
生取代反应(酯化反应)和消除反应。将A与异戊二烯的结构简式对比可知,A首先与H 发生加成反
2
应生成 ,再发生消除反应即可得到异戊二烯,所以B的结构简式为: 。故答
案为:加成反应、还原反应、氧化反应、聚合(加聚)反应、取代(酯化)反应、消除反应;
。
( 3 ) 根 据 题 意 可 知 CH=C(CH )CH=CH 在 一 定 条 件 下 首 先 与 HCl 发 生 加 成 反 应 生 成
2 3 2
CH=C(CH )CHCHCl;CH=C(CH )CHCHCl在氢氧化钠溶液、加热条件下发生取代(水解)反应生
2 3 2 2 2 3 2 2
成CH=C(CH )CHCHOH;CH=C(CH )CHCHOH在催化剂、加热条件下与H 发生加成反应即可生
2 3 2 2 2 3 2 2 2
成 CHCH(CH )CHCHOH 。 故 答 案 为 :
3 3 2 214.【2015天津理综化学】(18分)扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A和B 为原料合成扁桃酸衍生
物F路线如下:
(1)A的分子式为C HO,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为:_________,写出
2 2 3
A+B→C的化学反应方程式为__________________________.
(2) 中①、②、③3个—OH的酸性有强到弱的顺序是:_____________。
(3)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E的分子中不同化学环境的氢原子有________种。
(4)D→F的反应类型是__________,1mol F在一定条件下与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物
质的量为:________mol .
写出符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式:______
①、属于一元酸类化合物,②、苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基
(5)已知:
A有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成A的路线流程图(其他原料任选)合成路线流程图示例
如下:
【答案】(1)醛基、羧基
(2)③>①>② (3)4
(4)取代反应 3 Br
Br COOH
COOH
H C Br
3
COOH COOH Br HO
HO
HO
HO
(5)CH COOH PCl 3 CH 2 Cl NaOH,H 2 O CH 2 OH 盐酸 CH 2 OH O 2 CH O
3
△ COOH △ COONa COOH Cu , COOH
【解析】(1)A的分子式为C HO,可发生银镜反应,且具有酸性,A是HOCCOOH,官能团是醛基和
2 2 3
羧基;根据C的结构可知B是苯酚,则A+B→C的化学反应方程式为:
。
(2)羧基的酸性强于酚羟基,酚羟基的酸性强于醇羟基,故强弱顺序为:③>①>②;
(3)C中有羟基和羧基,2分子C可以发生酯化反应,可以生成3个六元环的化合物,C的分子间的醇
羟基和羧基发生酯化,E的分子中不同化学环境的氢原子有4种。
(4)对比DF的结构,可以看出溴原子取代了羟基的位置,所以D→F的反应类型是取代反应,F中的
官能团有:溴原子、酚羟基、酯基,都可以以氢氧化钠反应,所以1mol F可以与3molNaOH溶液反
应。符合条件的同分异构体有:
(5)根据信息反应,羧酸可以与PCl 反应,在碳链上引入一个卤素原子,卤素原子水解就可以引入醇
3
羟基,醇羟基氧化可以得到醛基,故流程为:
CHCOOH CHClCOOH CHOHCOONa CHOHCOOH
3 2 2 2
HOCCOOH
15.【2014年高考江苏卷第17题】(15分)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,可通过以下方
法合成:
请回答下列问题:
(1)非诺洛芬中的含氧官能团为 和 (填名称)。
(2)反应①中加入的试剂X的分子式为C8H8O2,X的结构简式为 。
(3)在上述五步反应中,属于取代反应的是 (填序号)。
(4)B的一种同分异构体满足下列条件:
Ⅰ.能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。Ⅱ.分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环。
写出该同分异构体的结构简式: 。
(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以 为原料制备 的合成路线流程图
(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
【答案】 (1)醚键 羧基(2) (3)①③④ (4)
(5)
【解析】(2)A中溴原子被取代,根据化学式确定应是羟基与之反应,故得到答案;(3)①为溴原子被
取代②是还原反应③羟基被取代④溴原子被取代⑤为水解反应,结构发生变化,不是取代;(4)根
据条件得出含有醛基、酯基,物质只有2个氧原子,故含有甲酸酚酯基,有2个苯环还有1个碳原子,
由对称性可得;(5)根据产物和反应物判断多了一个碳原子,再结合流程中④⑤信息确定增加羧基,
流程如答案。
16.【2014年高考海南卷】[选修5-有机化学基础】(20分)
18-I【2014年高考海南卷】(6分)
图示为一种天然产物,具有一定的除草功效。下列有关该化合物的说法错误的是( )
A.分子中含有三种含氧官能团
B.1 mol该化合物最多能与6molNaOH反应
C.既可以发生取代反应,又能够发生加成反应
D.既能与FeC1 发生显色反应,也能和NaHCO 反应放出CO
3 3 2
18-II【2014年高考海南卷】(14分)l,6-己二酸(G)是合成尼龙的主要原料之一,可用含六个碳原子的有机化
合物氧化制备。下图为A通过氧化反应制备G的反应过程(可能的反应中间物质为B、C、D、E和F):回答下列问题:
(1)化合物A中含碳87.8%,其余为氢,A的化学名称为_____________。
(2)B到C的反应类型为______________。
(3)F的结构简式为_____________。
(4)在上述中间物质中,核磁共振氢谱出峰最多的是__________,最少的是____。(填化合物代
号)
(5)由G合成尼龙的化学方程式为___________________________。
(6)由A通过两步反应制备1,3-环己二烯的合成路线为________________________。
【答案】18-I B、D ;18--II(1)环己烯(2)加成反应(3) (4)D 、E; F (5)
;(6)
【解析】首先要看清楚物质的结构简式,看清楚物质含有的官能团、还要掌握好各类官能团的性质及相互
转化,结合具体物质进行分析就可很迅速的得到答案。18-IA、由化合物的结构简式可知:物质中含有
羟基(—OH)、酯基—COO—、醚键—O—三种含氧官能团。正确。B、在该化合物的一个分子中含
有3个酚羟基、一个酯基,所以1 mol该化合物最多能与 4molNaOH 反应.错误。C、该物质中含有羟
基、甲基、苯环;所以能够发生取代反应,含有不饱和的C=C时间及苯环,所以还可以发生加成反应。
因此既可以发生取代反应,又能够发生加成反应。正确。D、该物质含有酚羟基,所以能与 FeC1 发
3
生显色反应是溶液显紫色,但无羧基,因此不能和 NaHCO 反应放出 CO。错误。18--II(1)根据A
3 2
与产物B的转化关系可知A是环己烯 。(2)根据B、C的结构简式可知B到C的反应类型为加
成反应;(3)E 发生消去反应得到F,F的结构简式为 ;(4)在物质分子结构中有几种氢原子,在核磁共振氢谱出峰中就有几组峰。在上述中间物质中,核磁共振氢谱出峰中,B:、
C、G有3种;D、E有6种;F有2种。因此核磁共振氢谱出峰最多的是D 、E;最少的是F; (5)
根据示意图可得由G合成尼龙的化学方程式为:
; (6)由A通过
两步反应制备1,3-环己二烯的合成路线为 .