2019届一轮复习人教版有机合成与推断作业(1) 21页

有机合成与推断 一、选择题 ‎1.汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一, 对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是(　　) ‎ A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5‎ B.该物质遇FeCl3溶液显色 C.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1 mol Br2‎ D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种 ‎【命题意图】本题考查简单有机化合物的性质,以选修5的内容为主,是很常见的有机化学选择题考查形式,意在考查学生对有机物结构与性质知识的理解应用能力。‎ ‎【解析】选B。汉黄岑素的分子式为C16H12O5, A错误;该物质中含有酚羟基,所以遇FeCl3溶液能发生显色反应,B正确;1 mol该物质与溴水反应时,酚羟基的邻位需要1 mol Br2发生取代反应,分子中的双键需要1 mol Br2发生加成反应,所以共需要2 mol Br2,C错误;与足量H2发生加成反应后,该分子中的双键和羰基均能发生加成反应,官能团的种类减少2种,D错误。‎ ‎【易错警示】本题易错选C。主要原因是不能分清该有机物中存在的官能团,尤其是不能看到该分子中存在碳碳双键而导致错误。‎ ‎2‎ ‎.普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构简式如图所示(未表示出其空间构型)。下列关于普伐他汀的性质描述正确的是　(　　)‎ A.能与FeCl3 溶液发生显色反应 B.能使酸性KMnO4 溶液褪色 C.能发生加成、取代、消去反应 D.1 mol 该物质最多可与1 mol NaOH 反应 ‎【解题指南】可按以下思路解答本题:‎ ‎【解析】选B、C。A项,该有机物中没有酚羟基,不能与FeCl3发生显色反应,A项错误;B项,该有机物中含有碳碳双键,能与高锰酸钾反应,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;C项,该有机物中含有碳碳双键(能加成)、羟基和羧基(能取代)、连羟基的碳原子的邻位碳原子上有氢原子(能发生消去),C项正确;D项,该有机物含有一个羧基和一个酯基,1 mol该有机物最多可与2 mol氢氧化钠反应,D项错误。‎ ‎3. 过量的下列溶液与水杨酸()反应能得到化学式为C7H5O3Na的是　(　　)‎ A.NaHCO3溶液 B.Na3CO3溶液 C.NaOH溶液 D.NaCl溶液 ‎【解题指南】解答本题时应该注意以下几点:‎ ‎(1)题目中的水杨酸中含有两个含氧官能团,反应完毕后的物质中只有一个钠离子;‎ ‎(2)羧酸的酸性大于苯酚的酸性。‎ ‎【解析】选A。NaCl溶液与水杨酸不反应;碳酸钠与氢氧化钠都即与羧酸反应,又与酚羟基反应;碳酸氢钠只与羧基反应,不与酚羟基反应,因此反应后的产物为:C7H5O3Na。‎ ‎4.萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是(　　)‎ A. a和b都属于芳香族化合物 B. a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上 C. a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色 D. b和c均能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀 ‎【命题意图】本题考查有机物的结构与性质知识,意在考查学生对有机化学中的基本概念辨析能力以及对官能团性质的掌握程度。‎ ‎【解析】选C。A项,a中没有苯环,不属于芳香族化合物,错误;B项,a和c分子中都存在着 ‎,且与碳原子相连,为四面体构型,所以a、c分子中不可能所有的碳原子都在同一平面上,错误;C项,a中的碳碳双键,b中的羟基以及与苯环相连的甲基,c中的醛基均可以被酸性KMnO4溶液氧化,正确;D项,与新制Cu(OH)2反应的官能团为醛基,只有c可以与其反应,而b不能,错误。‎ ‎5. 萤火虫发光原理如下:‎ 关于荧光素及氧化荧光素的叙述,正确的是　(　　)‎ A.互为同系物 B.均可发生硝化反应 C.均可与碳酸氢钠反应 D.均最多有7个碳原子共平面 ‎【解题指南】解答本题时应注意二者中官能团和原子组成的变化,同时要注意苯环和双键上的原子共面问题。‎ ‎【解析】选B。因为二者中相差了一个CH2O,所以根据同系物概念中相差若干个CH2得出A一定错误;B项中因为二者中都有苯环,所以都能发生硝化反应,B项与题意相符;C项,羧基能与碳酸氢钠反应,酚羟基不能,图中荧光素中有羧基而氧化荧光素中没有,所以氧化荧光素不能与碳酸氢钠反应,C 项错误;D项,荧光素中除了—COOH之外所有碳原子可能共面,氧化荧光素中所有碳原子有可能共面,所以D项错误。‎ 二、非选择题 ‎6. 2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体,其制备流程图如下:‎ ABCDEF ‎ 已知:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1) 分子中不同化学环境的氢原子共有________种,共面原子数目最多为________。‎ ‎(2)B的名称为____ ______。写出符合下列条件B的所有同分异构体的结构简式________ ______。‎ a.苯环上只有两个取代基且互为邻位 ‎ b.既能发生银镜反应又能发生水解反应 ‎(3)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B,而是经由①②③三步反应制取B,其目的是____________。‎ ‎(4)写出⑥的化学反应方程式:__________________________,该步反应的主要目的是______ ________。‎ ‎(5)写出⑧的反应试剂和条件:____________________;F中含氧官能团的名称为______ __________。‎ ‎(6)在方框中写出以为主要原料,经最少步骤制备含肽键聚合物的流程:‎ ‎……目标化合物 ‎【命题意图】本题考查有机化学基础的基本知识。通过有机化学的流程推断,意在考查学生对有机化合物分子的共线共面问题的判断、有机化合物的命名、同分异构体的书写、官能团的识别、有机合成流程的简单设计等相关知识的理解应用能力。‎ ‎【解析】(1)甲苯分子是一个左右对称的分子,所以分子中有4种不同化学环境的氢原子;其中与苯环直接相连的原子一定共平面,然后甲基与苯环相连的单键可以旋转,所以甲基上的一个氢原子可以和苯环共平面,最多共平面的原子可以有13个。‎ ‎(2)B的名称为邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯),B的同分异构体中能发生银镜反应,说明有醛基或者 甲酸某酯的结构,能发生水解反应说明有酯基或者肽键的结构,由此可以得到符合条件的B的同分异构体有和。‎ ‎(3)因甲基是邻对位取代基,所以若甲苯直接硝化,可能会产生对硝基甲苯、三硝基甲苯等多种副产物。‎ ‎(4)反应⑥为邻氨基苯甲酸与乙酰氯发生的取代反应,反应的化学方程式为++HCl。结合F可知,该步骤的主要作用是保护氨基,防止氨基被氧化。‎ ‎(5)结合D、F的结构可知,反应⑧引入的是氯原子,苯环上引入氯原子的方法是在铁或者三氯化铁作催化剂的作用下与氯气发生取代反应;根据F的结构可知,F中含氧官能团的名称是羧基。‎ ‎(6)根据步骤⑨及缩聚反应的实质可得如下流程:‎ ‎。‎ 答案:(1)4　13‎ ‎(2)2-硝基甲苯或邻硝基甲苯 和 ‎ (3)避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代(或减少副产物,合理即可)‎ ‎(4)++HCl　保护氨基 ‎(5)Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe)　羧基 ‎(6)‎ ‎【方法规律】解答有机推断题的方法与技巧 ‎(1)审题——仔细读题,明确已知条件,挖掘隐蔽条件。‎ ‎(2)找突破口——分析结构特征、性质特征、反应条件、实验现象等,确定某物质或官能团的存在。‎ ‎(3)推断——用顺推、逆推、双推、假设法等得出初步结论。‎ ‎(4)规范表达——正确书写有机物的结构简式、化学方程式等。‎ ‎7.化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下: ‎ 已知:①RCHO+CH3CHORCHCHCHO+H2O ‎②||+|||+‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)A的化学名称是________。‎ ‎(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是________、________。‎ ‎(3)E的结构简式为____________。‎ ‎(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为____________。‎ ‎(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1,写出2种符合要求的X的结构简式____________。‎ ‎(6)写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物的合成路线______ (其他试剂任选)。‎ ‎【命题意图】本题考查有机化学的知识,意在通过有机合成与推断题目考查学生对有机物结构与性质、同分异构体的判断与书写,有机合成路线的设计等知识的理解和掌握能力。‎ ‎【解析】结合A生成B的步骤与已知信息①可知A为苯甲醛,B为,根据反应条件Cu(OH)2和加热可知C为,C经过Br2的CCl4溶液加成生成D,D生成E的过程应为卤族原子在强碱和醇溶液的条件下发生消去反应,则E为,E经过酯化反应生成F,F中的碳碳三键与G中的碳碳双键加成生成H,结合条件②和小题(4)可知G为。‎ ‎(1)A的化学名称为苯甲醛。‎ ‎(2)C生成D为溴的加成反应,E生成F为醇和羧酸的酯化反应,属于取代反应。‎ ‎(3)由分析可知E的结构简式为。‎ ‎(4)G为甲苯的同分异构体,则G的分子式为C7H8,G的结构简式为,所以F生成H的化学方程式为 ‎。‎ ‎(5)芳香化合物X是F的同分异构体,则X的分子式为C11H10O2,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明X中含有羧基,核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1,所以X有、、、4种可能性,任意写两种即可。‎ ‎(6)结合有机合成与题中给出的②可以得到该合成路线如下:‎ 答案:(1)苯甲醛 ‎ ‎(2)加成反应　取代(或酯化)反应 ‎(3)‎ ‎(4)‎ ‎(5)、、、(任意写两种即可)‎ ‎(6)‎ ‎8.羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物,合成路线如下图所示:‎ ‎(1)A属于芳香烃,其结构简式是_________。B中所含的官能团是____________。‎ ‎(2)C→D的反应类型是______________。‎ ‎(3)E属于酯类。仅以乙醇为有机原料,选用必要的无机试剂合成E,写出有关化学方程式:________________________________。‎ ‎(4)已知:2EF+C2H5OH。F所含官能团有和________。‎ ‎(5)以D和F为原料合成羟甲香豆素分为三步反应,写出有关化合物的结构简式:‎ D:________　F:______ 中间产物1:________中间产物2:________。‎ ‎【命题意图】本题借助有机合成路线考查有机物的结构、性质及应用。意在考查学生对信息的迁移应用能力、有机反应的推断能力。‎ ‎【信息提取】(1)A→C有机物的碳原子数未变化;‎ ‎(2)由+可知酚羟基邻位上的H能与反应,生成醇羟基;‎ ‎(3) RCOOR′+R”OH RCOOR″+ R′OH（R、R′、R″代表烃基）的取代原理是：。‎ ‎【解析】(1)A是芳香烃,根据C的分子式,推出A中应含6个碳原子,即A为苯,结构简式为,由A→B的反应条件看出,发生硝化反应,引入—NO2,因此B中官能团是硝基。(2)对照C的分子式:C6H8N2和D的分子式:C6H6O2,两个羟基取代氨基的位置,发生的反应是取代反应。(3)E属于酯类,仅以乙醇为有机原料合成,即乙醇被氧化成乙酸,发生酯化反应的方程式为 CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。(4)根据原子守恒,推出F的分子式为C6H10O3,根据信息RCOOR′+ R″OH RCOOR″+ R′OH（R、R′、R″代表烃基），以及羟甲香豆素的结构简式，2EF+C2H5OH的反应方程式为2CH3COOCH2CH3CH3CH2OOCCH2COCH3+C2H5OH,推出F的结构简式为CH3CH2OOCCH2COCH3,除含有,还含有。(5)根据羟基香豆素的结构简式以及已知信息,推出D的结构简式为 ‎,F的结构简式为CH3CH2OOCCH2COCH3,根据已知信息,应首先发生+的类似反应,则中间产物1由和CH3CH2OOCCH2COCH3反应生成,结构简式为,中间产物2为中间产物1发生消去反应生成,其结构简式为,中间产物2再根据已知信息发生类似反应RCOOR′+R″OH RCOOR″+ R′OH，得到最终产物。‎ 答案:(1) 硝基 (2)取代反应　 (3)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O ‎(4)‎ ‎(5)　CH3CH2OOCCH2COCH3‎ ‎　‎ ‎ ‎ ‎9.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)。‎ ‎【命题意图】本题考查有机物的结构、性质及合成,为高考常见题型,侧重考查学生对合成路线及官能团与性质的理解应用能力。‎ ‎【解析】(1)反应①在光照条件下发生苯环烃基上的取代反应,根据B的结构简式,可知A为;C的化学名称为三氟甲苯。(2)三氟甲苯在浓硫酸作催化剂的条件下与浓硝酸发生取代反应生成D。(3)反应⑤的化学方程式为++HCl;吡啶的作用是吸收反应产物中的HCl,提高反应转化率。(4)由已知结构简式可知,G的分子式为C11H11F3N2O3。‎ ‎(5)—CF3与—NO2处于邻位,另一个取代基在苯环上有3种位置;—CF3与—NO2处于间位,另一个取代基在苯环上有4种位置;—CF3与—NO2处于对位,另一个取代基在苯环上有2种位置,故同分异构体数目有9种。(6)苯甲醚与混酸反应引入硝基,然后将—NO2在Fe和HCl作用下还原成—NH2,最后在吡啶作用下生成目标产物,合成路线为 ‎。‎ 答案:(1) 　 三氟甲苯　(2)浓硝酸/浓硫酸、加热　取代反应 ‎(3) + +HCl 吸收反应产物中的HCl,提高反应转化率　(4)C11H11F3N2O3‎ ‎(5)9‎ ‎(6) ‎ ‎10.化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下:‎ 已知以下信息:‎ ‎①A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1。‎ ‎②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)A的结构简式为____________________________。‎ ‎(2)B的化学名称为____________________________。‎ ‎(3)C与D反应生成E的化学方程式为____________________________________。‎ ‎(4)由E生成F的反应类型为________________。‎ ‎(5)G的分子式为____________________________。‎ ‎(6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,L共有__ __种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为____ ______、____ ______。‎ ‎【命题意图】本题考查有机合成与推断,意在通过有机合成与推断题目考查考生对有机物的结构和命名、化学反应的类型和方程式的书写、同分异构体的判断和结构简式的书写等有机化学知识的理解和掌握能力。‎ ‎【解析】A的化学式为C2H4O,其不饱和度为1,而其核磁共振氢谱为单峰,则A为(或);B的化学式为C3H8O,不饱和度为0,其核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1,则B的结构简式为CH3CH(OH)CH3;D的化学式为C7H8O2,不饱和度为4,其苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应,则苯环上有酚羟基和—CH2OH,且为对位结构,则D的结构简式为;D与C在浓硫酸加热的条件下生成E,E的分子式为C12H18O3,因此此反应为醇分子间脱水生成醚,则E的结构简式为,结合G的结构简式和F→G的反应可推出F的结构简式为。‎ ‎(1)A的化学式为C2H4O,其不饱和度为1,而其核磁共振氢谱为单峰,则A为(或)。‎ ‎(2)B的结构简式为CH3CH(OH)CH3,其化学名称为2-丙醇(或异丙醇)。‎ ‎(3)HOCH2CH2OCH(CH3)2和发生反应生成E的化学方程式为 ‎++H2O。‎ ‎(4)和发生取代反应生成F。‎ ‎(5)根据有机物G的结构简式可以推出其分子式为C18H31NO4。‎ ‎(6)D的结构简式为,分子式为C7H8O2,不饱和度为4,其同分异构体L可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,说明L的分子结构中含有2个酚羟基和一个甲基;则有当二个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种;当二个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种;当二个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有1种,只满足条件的L共有6种。其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为、。‎ 答案:(1)(或) (2)2-丙醇(或异丙醇) ‎ ‎(3)++H2O ‎(4)取代反应 (5)C18H31NO4‎ ‎(6)6　　 ‎ ‎11.化合物H是一种用于合成γ-分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程图如下:‎ A B C D ‎ G E ‎ ‎(1)C中的含氧官能团名称为____________和____________。‎ ‎(2)D→E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含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;‎ ‎②能发生水解反应,水解产物之一是α-氨基酸,另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的氢。‎ ‎(4)G的分子式为C12H14N2O2,经氧化得到H,写出G的结构简式:________________。(5)已知: (R代表烃基,R′代表烃基或H)请写出以、和(CH3)2SO4‎ 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见本题题干)。‎ ‎【命题意图】本题考查有机推断与合成,意在考查学生的推断能力以及处理新信息的能力。‎ ‎【解析】(1)“—O—”为醚键,“—COO—”为酯基。(2)D中N上的H与BrCH2COCH3中的Br结合成HBr,发生取代反应生成E。(3)能水解,说明含有酯基,产物之一为α-氨基酸,即含有,对比C的结构简式知,还多余一个碳原子和一个氧原子,另一个产物只存在两种不同化学环境的氢原子,则两个取代基在苯环上应为对称关系,由此写出其结构简式为。(4)对比F和H,F中为酯基转变成醛基,G被氧化,则G中含有醇羟基,由此写出G的结构简式为。 (5) 与HBr发生取代反应生成,模仿A至B的反应有可转化成,硝基被还原可生成氨基,氨基上的H与中的Br生成HBr。‎ 答案: (1)醚键　酯基 (2)取代反应 ‎(3)‎ ‎(4)‎ ‎(5) ‎