高考化學二輪復習 專題講座八 加試第32題-有機合成（含解析）

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專題講座八　加試第32題——有機合成 1．(2016浙江4月選考，32)某研究小組以水楊酸和甲苯為主要原料，按下列路線合成抗血栓藥物——新抗凝。 已知：RCOOR′＋CH3COOR″ RCHO＋CH3COR′RCH≡CHCOR′ 請回答： (1)寫出同時符合下列條件的A的所有同分異構體____________________________ ________________________________________________________________________。 ①紅光光譜標明分子中含有結構； ②1HNMR譜顯示分子中含有苯環(huán)，且苯環(huán)上有三種不同化學環(huán)境的氫原子。 (2)設計B→C的合成路線(用流程圖表示，無機試劑任選)_____________________。 (3)下列說法不正確的是__________。 A．化合物B能使Br2/CCl4溶液褪色 B．化合物C能發(fā)生銀鏡反應 C．化合物F能與FeCl3發(fā)生顯色反應 D．新抗凝的分子式為C19H15NO6 (4)寫出化合物的結構簡式：D_____________________；E_________________________。 (5)G→H的化學方程式是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1) (2) (3)A (4)CH3COCH3　 (5) 2．(2015浙江10月選考，32)乙?；馓阴Ｂ仁且环N醫(yī)藥中間體。某研究小組以甲苯和乙醇為主要原料，按下列路線合成乙?；馓阴Ｂ?。 已知： RCNRCOOH RCOOHRCOClRCOOR′ 請回答： (1)D的結構簡式_____________。 (2)下列說法正確的是______________。 A．化合物A不能發(fā)生取代反應 B．化合物B能發(fā)生銀鏡反應 C．化合物C能發(fā)生氧化反應 D．從甲苯到化合物C的轉化過程中，涉及到的反應類型有取代反應、加成反應和氧化反應 (3)E＋F→G的化學方程式是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)寫出化合物D同時符合下列條件的所有可能的同分異構體的結構簡式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ①紅外光譜檢測表明分子中含有氰基(—CN) ②1HNMR譜檢測表明分子中有苯環(huán)，且苯環(huán)上有兩種不同化學環(huán)境的氫原子 (5)設計以乙醇為原料制備F的合成路線(用流程圖表示；無機試劑任選)。 答案　(1) (2)C (3) (4 (5)CH3CH2OHCH3COOHCH3COCl 加試題第32題有機化學試題主要對結構簡式的書寫、物質性質的判斷、化學方程式、同分異構體的書寫和有機合成路線的設計進行考查，屬于常規(guī)性題目，和傳統(tǒng)高考對有機化學的考查基本一致。該類試題通常以生產、生活中陌生有機物的合成工藝流程為載體考查有機化學的核心知識。要求學生能夠通過題給情景適當遷移，運用所學知識分析、解決實際問題，這是高考有機化學復習備考的方向。 1．有機合成的解題思路 將原料與產物的結構進行對比，一比碳骨架的變化，二比官能團的差異。 (1)根據合成過程的反應類型，所含官能團性質及題干中所給的有關知識和信息，審題分析，理順基本途徑。 (2)根據所給原料、反應規(guī)律、官能團的引入及轉換等特點找出突破點。 (3)綜合分析，尋找并設計最佳方案，即原料中間產物產品，有時則要綜合運用順推或逆推的方法找出最佳的合成路線。 2．有機合成的解題模式 題型一　限制條件同分異構體的書寫 1．寫出所有與具有相同官能團的芳香類同分異構體的結構簡式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　 2．CH3(CH2)6CHO有多種同分異構體，符合下列性質的結構簡式是______________________(寫一種)。 ①能發(fā)生銀鏡反應 ②烴基上的一氯取代物只有兩種 答案　(CH3CH2)3CCHO[或(CH3)3CC(CH3)2CHO] 3．寫出一種同時滿足下列條件的的同分異構體的結構簡式：_____________ 。 A．遇FeCl3溶液會發(fā)生顯色反應 B．核磁共振氫譜表明該反應中有4組峰 C．1 mol該物質最多可消耗2 mol NaOH D．能發(fā)生銀鏡反應 答案　 4．寫出能同時滿足下列條件的有機物 ()的兩種同分異構體的結構簡式：________________________________________________________________________。 Ⅰ.苯環(huán)上有3個取代基，苯環(huán)上的一鹵代物有2種 Ⅱ.能發(fā)生銀鏡反應，水解產物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應 Ⅲ.含有1個α氨基酸的結構[例如：CH3CH(NH2)COOH屬于α氨基酸] 答案　 5．有機物G的分子式為C8H8O4，且知苯環(huán)上的一氯取代物只有兩種，G不與NaHCO3反應，能與Na和NaOH反應，等質量的G消耗Na和NaOH的物質的量之比為2∶3，則符合上述條件G的結構簡式為_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　 題型二　有機合成中信息條件的應用 信息一：苯環(huán)上的定位規(guī)則 6．已知：② 當苯環(huán)上已有一個“—CH3”或“—Cl”時，新引入的取代基一般在原有取代基的鄰位或對位；當苯環(huán)上已有一個“—NO2”或“—COOH”時，新引入的取代基一般在原有取代基的間位。 請用合成反應流程圖表示出由甲苯和其他物質合成的最佳方案。 合成反應流程圖表示方法示例如下： 答案　 解析　在設計合成路線時，應根據題設信息，充分考慮苯環(huán)上取代基占位問題，關鍵是思考引入基團的先后順序和先引入的基團對后引入基團的影響，最好的結果是先引入的一些基團對后引入的基團的定位效應一致。經分析，應先引入對位硝基，此時，苯環(huán)上的硝基(間位定位基)和甲基(鄰位定位基)的定位效應一致，再引入氯原子進入甲基的鄰位，然后氧化甲基為羧基，最后與乙醇酯化。 信息二：格林試劑 7．已知鹵代烴與金屬鎂反應生成“格林試劑”，如：R—X＋MgRMgX(格林試劑)。利用格林試劑與羰基化合物(醛、酮)等的反應可以合成醇類，如： 試以苯、溴、乙烯、鎂、水、空氣等為主要原料，輔以必要的催化劑，合成化合物，寫出有關反應的化學方程式并注明反應條件。 答案　 ② ③ ④ ⑤ 解析　格林試劑與羰基化合物(醛、酮)等的反應可以合成醇類，同時增長碳鏈。分析上述信息可知，合成醇的關鍵步驟：①制備鹵代烴，合成格林試劑；②制備醛或酮；③格林試劑和醛或酮作用，再將所得產物水解生成醇。 信息三：羥醛縮合反應 8．以乙烯為初始反應可制得正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)。已知兩個醛分子在一定條件下可以自身加成。下式中反應的中間產物(Ⅲ)可看成是由(Ⅰ)中的碳氧雙鍵打開，分別跟(Ⅱ)中的2－位碳原子和2－位氫原子相連而得。(Ⅲ)是一種3－羥基醛，此醛不穩(wěn)定，受熱即脫水而生成不飽和醛(烯醛)： 請運用已學過的知識和上述得出的信息寫出由乙烯制正丁醇各步的反應式。 答案?、? ② ③CH3CHO＋CH3CHO―→CH3CH(OH)CH2CHO ④ ⑤ 解析　根據所給信息，要合成主鏈上含4個碳原子的正丁醇應通過兩分子乙醛進行羥醛縮合反應，然后將產物進行脫水、氫化(加成或還原)處理。 9.(2016嘉興桐鄉(xiāng)高級中學期中)某研究小組以甲苯為主要原料，采用以下路線合成醫(yī)藥中間體F和Y。 已知：① ②2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH===CH3COOH CH3COOCH2CH3 答案　 解析　由目標化合物的結構可知，其中的C===C是由羥醛縮合反應后的產物脫水形成的，所以應選擇苯甲醛和乙醛發(fā)生羥醛縮合反應制備目標化合物。 信息四：從題干中提煉信息 10．藥物萘普生具有較強的抗炎、抗風濕和解熱鎮(zhèn)痛作用，其合成路線如下： 已知：RCOOHRCOCl。根據已有知識并結合相關信息，寫出以苯和乙酸為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)。合成路線流程圖示例如下： 答案　 題型三　綜合模擬練 11．(2016浙江10月選考，32)某研究小組從甲苯出發(fā)，按下列路線合成染料中間體X和醫(yī)藥中間體Y。 已知：化合物A、E、F互為同分異構體， (易被氧化)。 請回答： (1)下列說法不正確的是______ A．化合物C能發(fā)生氧化反應，不發(fā)生還原反應 B．化合物D能發(fā)生水解反應 C．化合物E能發(fā)生取代反應 D．化合物F能形成內鹽 (2)B＋C→D的化學方程式是______________________________________________。 (3)化合物G的結構簡式是____________。 (4)寫出同時符合下列條件的A的所有同分異構體的結構簡式__________。 ①紅外光譜檢測表明分子中含有醛基； ②1HNMR譜顯示分子中含有苯環(huán)，且苯環(huán)上有兩種不同化學環(huán)境的氫原子。 (5)為探索新的合成路線，采用苯和乙烯為原料制備化合物F，請設計該合成路線(用流程圖表示，無機試劑任選)。 答案　(1)A (2) (3)H2NCHO (4 (5) 解析　根據制取流程圖可以推斷 根據信息G為H2N—CHO。 (1)A項，能發(fā)生氧化反應(燃燒)，也能發(fā)生還原反應(加成反應)。 (4)根據信息，苯環(huán)上含有醛基，另一個取代基在其對位，其結構簡式分別為 (5) 和CH2==CH2制乙苯，由乙苯制鄰硝基乙苯，然后再用酸性KMnO4溶液氧化乙基。 12．(2016溫州8月選考模擬)醋硝香豆素是一種治療心腦血管疾病的藥物，能阻礙血栓擴展，可以通過以下方法合成(部分反應條件省略)。回答以下問題： 已知： (1)E中所具有的含氧官能團名稱是___________________________________________。 (2)反應②的化學方程式為_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)E與G反應的類型是________________________。 (4)關于E物質，下列說法正確的是________________(填字母)。 a．在核磁共振氫譜中有五組吸收峰 b．可以用新制的氫氧化銅懸濁液鑒別D和E c．可以發(fā)生加成反應、聚合反應、氧化反應和還原反應 d．1 mol E最多可以消耗4 mol H2 (5)寫出G的結構簡式：__________________________。 (6)G的某種同分異構體分子中只含有一個環(huán)，可與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應，與碳酸氫鈉溶液反應生成二氧化碳，苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，其結構簡式為____________________。 答案　(1)硝基、羰基 (2) (3)加成反應　(4)abc　(5) (6) 解析　與濃硝酸、濃硫酸在加熱時發(fā)生取代反應生成A為對硝基甲苯；A與Br2在光照時發(fā)生取代反應產生B：；B與NaOH的水溶液發(fā)生取代反應產生相對分子質量是153的C：；C氧化變?yōu)镈：；D與發(fā)生反應產生E：；苯酚與丙二酸酐發(fā)生反應產生G：；G與E發(fā)生反應形成。 (1)根據E的結構簡式可判斷E中所具有的含氧官能團名稱是硝基、羰基。 (2)反應②是鹵代烴的水解反應，化學方程式為 (3)根據以上分析可知E與G反應的類型是加成反應。 (4)物質E是，在物質分子種含有五種不同的氫原子，所以核磁共振氫譜中有五組吸收峰，a正確；物質D中含有醛基，物質E不含有醛基，因此可以用新制的氫氧化銅懸濁液鑒別D和E，b正確；物質E中含有碳碳雙鍵和羰基，可以發(fā)生加成反應，碳碳雙鍵可以發(fā)生加成聚合反應、氧化反應和還原反應，c正確；苯環(huán)、碳碳雙鍵和羰基均能與氫氣發(fā)生加成反應，1 mol E最多可以消耗5 mol H2，d錯誤。 (5)根據反應物結合生成物的結構可知物質G的結構簡式是。 (6)分子結構中只含有一個環(huán)，且同時符合條件①可與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應；說明分子中含有酚羥基；②可 與碳酸氫鈉溶液反應生成二氧化碳氣體，說明分子中含有羧基，苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，則符合條件的有機物結構簡式為。