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1、有機合成與推斷的解題步驟
【考題體驗組】
(20分鐘 30分)
1.(6分)(2013·日照二模)室安卡因(G)是一種抗心律失常藥物,可由下列路線合成:
(1)已知A是的單體,則A中所含官能團的名稱是 。
(2)F→G的反應類型是 。
(3)下列關(guān)于室安卡因(G)的說法不正確的是 (填字母編號)。
a.屬于氨基酸
b.能發(fā)生加成反應
c.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
d.其苯環(huán)上的一氯代物只有兩種
(4)H是C的同系物,其核磁共振氫譜圖中有兩個峰,它的相對分子質(zhì)量為167,則H的結(jié)構(gòu)簡式為
2、 。
(5)寫出C與足量NaOH醇溶液共熱時反應的化學方程式: 。
2.(10分)(2013·長春二模)某芳香族化合物A,核磁共振氫譜顯示有六組峰,苯環(huán)上的一氯代物有兩種,分子結(jié)構(gòu)中不含有甲基,一定條件下可以發(fā)生如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
(1)E中含有的官能團名稱為 。
(2)D的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(3)C的分子式為 ,在一定條件下,可能發(fā)生的化學反應類型有 。(填序號)
①水解反應?、谌〈磻、巯シ磻、芗映煞磻、菁泳鄯磻?
(4)A
3、→E反應的化學方程式為 。
A→B反應的化學方程式為 。
(5)F在加熱條件下與過量NaOH水溶液反應的化學方程式為 。
(6)符合下列條件的A的同分異構(gòu)體有 種,其中苯環(huán)上一氯代物有兩種的結(jié)構(gòu)簡式為 。
①含有二取代苯環(huán)結(jié)構(gòu)
②與A有相同的官能團
③能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應
3.(14分)(2013·衡陽一模)口服抗菌藥利君沙的制備原料G和某種廣泛應用于電子電器等領(lǐng)域的高分子化合物I的合成路線如下:
已知:
①R—CH
4、2—CH=CH2R—CHCl—CH=CH2
②R—CH2—CH=CH2R—CH2CH2CH2CHO
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式是 ,
D中的官能團的名稱是 。
(2)寫出B→C的反應方程式 ,該反應類型是 。
(3)H的分子式為C8H6O4,能與碳酸鈉溶液反應放出氣體,其一氯取代物只有一種,寫出H的結(jié)構(gòu)簡式? 。
(4)寫出E+H→I的反應方程式 。
(5)J是比C多一個碳原子的C的同系物,J可能的穩(wěn)定
5、結(jié)構(gòu)有 種(①不考慮順反異構(gòu);
②結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定),請任意寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式 。
(6)關(guān)于G的說法中正確的是 (填序號)。
a.1 mol G可與2 mol NaHCO3反應
b.G可發(fā)生消去反應
c.1 mol G可與2 mol H2發(fā)生加成反應
d.G在一定條件下可與Cl2發(fā)生取代反應
【新題預測組】
(20分鐘 30分)
1.(6分)兔耳草醛是食品與化妝品工業(yè)中的香料添加劑。工業(yè)上可通過有機化工原料A制得,其合成路線如下圖所示:
(兔耳草醛)
已知:①CH3CHO+CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHO
②可寫成
請回
6、答:
(1)B中含氧官能團的名稱是 。
(2)上述合成路線中反應①屬于 ,反應②屬于
(填寫反應類型)。
(3)寫出由D獲得兔耳草醛的化學方程式? 。
(4)A的同分異構(gòu)體中符合以下條件的有 種。
a.能使FeCl3溶液顯紫色
b.能發(fā)生加聚反應
c.苯環(huán)上只有兩個互為對位的取代基
2.(8分)綠原酸
是一種抗氧化藥物,存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系。
(1)綠原酸中的含氧官能團有酯基、 。
(2)B的分子式是
7、 。
(3)A和B在一定條件下反應形成綠原酸的反應類型是 。
(4)C的氧化產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應,則C→D的化學方程式是 。
(5)F是A的同分異構(gòu)體。F可以與碳酸氫鈉溶液反應產(chǎn)生氣體,也可以與新制Cu(OH)2反應產(chǎn)生紅色沉淀;F的苯環(huán)上只有兩個取代基,符合上述條件的F的結(jié)構(gòu)簡式(任寫一種) 。
3.(16分)重要的精細化學品M和N,常用作交聯(lián)劑、涂料、殺蟲劑等,合成路線如下圖所示:
已知:
iii.N的結(jié)構(gòu)簡式是
8、請回答下列問題:
(1)A中含氧官能團名稱是 ;由A生成B的反應類型是 。
(2)X的結(jié)構(gòu)簡式是 。
(3)C和甲醇反應的產(chǎn)物可以聚合形成有機玻璃。該聚合反應的化學方程式是
______________________________________。
(4)E的結(jié)構(gòu)簡式是 。E的同分異構(gòu)體有多種,其中與E具有相同官能團的同分異構(gòu)體有 種(提示:同一碳原子上連接兩個以上的羥基是不穩(wěn)定的),試寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式 。
(5)下列說法正確的是 。
a.E能發(fā)生消去反應
b.
9、1 mol M中含有4 mol酯基
c.X與Y是同系物
d.1mol G與足量H2加成可消耗2 mol H2
(6)由Y生成D的化學方程式是 。
(7)Z的結(jié)構(gòu)簡式是 。
答案解析
【考題體驗組】
1.【解析】有機化學知識常以常見藥物或化工原料為目標產(chǎn)物的有機合成路線為載體來考查。
(1)已知A是的單體,則A為CH2=CHCOOH,所含官能團是碳碳雙鍵和羧基。
(2)F→G,氨基取代了溴原子,發(fā)生了取代反應。
(3)室安卡因(G)中含有苯環(huán),可發(fā)生加成反應;與苯環(huán)相連的碳原子上有氫原子,可使酸性高錳酸鉀溶液褪色;苯環(huán)上有兩
10、種環(huán)境的氫,故其苯環(huán)上的一氯代物只有兩種。
(4)H是C的同系物,又知H中含有兩種氫,相對分子質(zhì)量為167,比C多1個CH2,則H為。
(5)C與足量NaOH醇溶液共熱發(fā)生的反應涉及兩個方面,一是消去溴化氫分子的反應,二是酸堿中和反應,故1 mol C消耗2 mol NaOH。
答案:(1)碳碳雙鍵、羧基
(2)取代反應 (3)a (4)
(5)
2.【解析】芳香族化合物A可與乙醇發(fā)生酯化反應,可被O2氧化生成含有醛基的化合物E,因此A中含有苯環(huán)、—CH2OH、—COOH等基團。A可發(fā)生消去反應生成D,說明與羥基相連的碳原子鄰位碳上有氫原子。根據(jù)A的分子式,則苯環(huán)上只能連接兩個
11、基團,分別為—CH2CH2OH和—COOH。苯環(huán)上的一氯代物只有兩種,則兩基團應處于對位關(guān)系,因此A的結(jié)構(gòu)簡式為。
A與乙醇發(fā)生酯化反應,得到C的結(jié)構(gòu)為。
A催化氧化得到E,結(jié)構(gòu)為。A發(fā)生消去反應得到D,結(jié)構(gòu)為,D與Br2發(fā)生加成反應得到F,則F為。A中含有羧基和羥基可發(fā)生縮聚反應生成B,則B為。
(1)根據(jù)上述推斷E中含有的官能團為醛基和羧基。
(3)C的分子式可通過C的結(jié)構(gòu)簡式得到,也可計算得到C的分子式為C11H14O3。C中含有醇羥基可發(fā)生消去反應;可與HBr發(fā)生溴代反應,可與羧酸發(fā)生酯化反應,這兩個反應都屬于取代反應。分子中含有酯基,可發(fā)生水解,也屬于取代反應。苯環(huán)可發(fā)生加成
12、反應。C不能發(fā)生加聚反應。
(5)F在加熱條件下與過量NaOH水溶液反應,其中的溴原子可水解變?yōu)榱u基,羧基可與NaOH溶液中和。
(6)A的結(jié)構(gòu)為,與A具有相同官能團,即含有—OH和—COOH;能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,則—OH直接連接在苯環(huán)上;含有二取代苯結(jié)構(gòu),則除羥基外包含羧基在內(nèi)的三個碳原子連接形成一個基團,則該基團有兩種可能的連接方式,分別為—CH2CH2COOH或。苯環(huán)上的兩個基團可出現(xiàn)鄰、間、對三種相對位置,因此符合條件的A的同分異構(gòu)體有6種。其中苯環(huán)上一氯代物有兩種的異構(gòu)體,兩基團應處于對位關(guān)系,結(jié)構(gòu)為或。
答案:(1)醛基、羧基
(2)
(3)C11H14O3
13、①②③④
(4)+O2
(5)
(6)6 或
3.【解析】E的分子式為C4H10O2,不飽和度為0,分子中有4個碳原子,則D也含有4個碳原子。結(jié)合信息②,C→D反應中增加1個碳原子,因此A、B、C均含有3個碳原子。根據(jù)A→B的反應條件,結(jié)合信息①,則A為,B為,C為,D為HOCH2—CH2—CH2—CHO,E為
HOCH2—CH2—CH2—CH2OH。E氧化生成F為OHCCH2CH2CHO,F被新制氫氧化銅氧化、酸化后得到G為HOOCCH2CH2COOH。
(3)H的分子式為C8H6O4,不飽和度為6,能與Na2CO3反應放出氣體,說明含有羧基。根據(jù)碳原子數(shù)和不飽和度,且一氯代
14、物只有一種,則H可能含有苯環(huán)和兩個呈對位的羧基,因此H的結(jié)構(gòu)簡式為。
(4)E分子含有2個—OH,H分子含有2個—COOH,二者可發(fā)生縮聚反應生成高分子化合物I,則I結(jié)構(gòu)為。
(5)J是比C多一個碳原子的C的同系物,則J中含有4個碳原子,分子中含有一個碳碳雙鍵和一個羥基。4個碳原子的碳鏈結(jié)構(gòu)有2種:C—C—C—C和;然后連接碳碳雙鍵,則有3種結(jié)構(gòu):、、;最后把—OH連接在碳鏈中,注意—OH不能連接到雙鍵碳上,因此結(jié)構(gòu)為HOCH2CH=CH—CH3、
、CH2=CHCH2CH2OH、,共有4種。
(6)G為HOOCCH2CH2COOH,1 mol G中含有2 mol—COOH,因此1 m
15、ol G可與2 mol NaHCO3反應,a正確。G不能發(fā)生消去反應,b錯誤。羧基中的碳氧雙鍵不能與H2加成,c錯誤。受羧基影響,羧酸中的α-H可被Cl2取代,d正確。
答案:(1) 醛基、羥基
(2) 取代反應
(3)
(4)
(5)4 、、、(任意寫一種)
(6)a、d
【新題預測組】
1.【解析】本題為常見的合成推斷題,側(cè)重考查了重要官能團及有機化合物的性質(zhì),醛、醇醛、醇、烯等有機物的相互轉(zhuǎn)化,反應類型,同分異構(gòu)體,有機反應方程式的書寫等重點知識;考查了學生的信息遷移應用能力和綜合分析推斷能力,特別是逆推法分析推斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)的能力。
由兔耳草醛結(jié)構(gòu)簡式出發(fā),逆推可知D為,
16、C為,B為
,A為。由此可知B中含氧官能團為羥基、醛基,反應①屬于加成反應,反應②屬于消去反應。由D獲得兔耳草醛是醇氧化為醛的過程。
根據(jù)A的結(jié)構(gòu),其符合條件的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)中在苯環(huán)的對位上有一個羥基和一個含碳碳雙鍵的烴基,所以符合條件的同分異構(gòu)體的個數(shù)即丁烯基(—C4H7)的屬于鏈烴基的個數(shù),共有8種。
答案:(1)羥基、醛基 (2)加成反應 消去反應
(3)
2+2H2O
(4)8
2.【解析】(1)觀察題目已經(jīng)給出的結(jié)構(gòu)簡式可找出其他官能團。
(2)(3)綠原酸的分子式為C16H18O9,根據(jù)官能團可以看出A與B經(jīng)過酯化反應生成綠原酸,所以A、B分子的原子與綠原酸和水分子
17、的原子守恒,可得B的分子式為C7H12O6。
(4)C的氧化產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應,說明—OH在端點碳原子上,C在濃硫酸、加熱條件下生成苯乙烯。
(5)F可以與碳酸氫鈉溶液反應產(chǎn)生氣體,也可以與新制Cu(OH)2反應產(chǎn)生紅色沉淀,說明F分子含有羧基和醛基,F的苯環(huán)上只有兩個取代基,側(cè)鏈上還有一個碳原子和羥基,可能與羧基相連,也可能與醛基相連。
答案:(1)羥基、羧基 (2)C7H12O6
(3)酯化反應(或取代反應)
(4)
(5)(鄰、間、對三種)、(鄰、間、對三種)(任寫一種即可)
3.【解析】根據(jù)N的結(jié)構(gòu),結(jié)合信息ii,則可以確定E和G分別為和C(CH2OH)4中的一種。化
18、合物Y與HCHO或化合物Z都可以發(fā)生羥醛縮合反應,HCHO中沒有α-氫,則Y中必定含有α-氫。分析E和G的結(jié)構(gòu),可以確定為和CH3CHO發(fā)生羥醛縮合反應得到的物質(zhì),再發(fā)生消去反應生成;C(CH2OH)4是由CH3CHO分子中3個α-氫與HCHO發(fā)生羥醛縮合反應得到的物質(zhì),再與氫氣加成得到,因此Y為CH3CHO,D為,E為C(CH2OH)4;Z為,F為,G為
。
A中含有一個不飽和度,是由化合物X和HCHO發(fā)生羥醛縮合反應生成的,結(jié)合分子式,可以確定A中含有一個醛基和一個羥基,因此X為三個碳原子的醛,即CH3CH2CHO,則A的結(jié)構(gòu)簡式為。B為A發(fā)生消去反應的產(chǎn)物,結(jié)構(gòu)為;B被新制Cu(OH
19、)2氧化生成C,結(jié)構(gòu)為。C和E發(fā)生酯化反應,則M的結(jié)構(gòu)為。
(3)C和CH3OH反應生成,該物質(zhì)發(fā)生加聚反應可得有機玻璃。
(4)E為C(CH2OH)4,其滿足題意的同分異構(gòu)體中含有4個羥基,并且4個羥基要連接到不同碳原子上,即只有1個碳原子不連接羥基,因此包括E在內(nèi),異構(gòu)體數(shù)目與C5H11—數(shù)目相同,共有8種,E的同分異構(gòu)體還有7種。如圖所示(圖中標號為不連接羥基的位置):
、
(5)E的結(jié)構(gòu)簡式為C(CH2OH)4,分子中含有4個羥基,但連接羥基的碳原子的相鄰碳上沒有氫原子,不能發(fā)生消去反應,a錯誤。M的結(jié)構(gòu)為
,1 mol M中含有4 mol酯基,b正確。X為CH3CH2CHO,Y為CH3CHO,二者互為同系物,c正確。G的結(jié)構(gòu)為
,苯環(huán)、碳碳雙鍵、醛基均可與H2發(fā)生加成反應,因此1 mol G可與5 mol H2加成,d錯誤。
答案:(1)羥基、醛基 消去反應
(2)CH3CH2CHO
(3)
(4) 7
CH3(CHOH)3CH2OH、HOCH2CH2(CHOH)2CH2OH、、
、、、(7種結(jié)構(gòu)寫出其中任一種即可)
(5)b、c
(6)CH3CHO+3HCHO
(7)