2020届一轮复习人教版有机合成与推断作业 18页

有机合成与推断 ‎1.沙罗特美是一种长效平喘药，其合成的部分路线如下：‎ ‎（1）F中的含氧官能团名称为____________。‎ ‎（2）A的名称为____________。‎ ‎（3）D→E的反应类型为____________，沙罗特美的分子式为____________。‎ ‎（4）B的分子式为C8H8O3，与(CH3)‎2C(OCH3)2发生取代反应得到物质C和CH3OH，写出B的结构简式：____________________。‎ ‎（5）判断同时满足下列条件的C的同分异构体的数目：_______。（不考虑立体异构）‎ ‎①分子中含有结构且只有一个环状结构，与FeCl3发生显色反应；‎ ‎②能与NaHCO3发生反应放出CO2。‎ ‎③苯环上有且只有三个取代基 ‎（6）请写出以、(CH3)‎2C(OCH3)2、CH3NO2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)。_____________‎ ‎【答案】醚键、羟基 对羟基苯甲醛 还原反应 C25H37NO4 30种 ‎ ‎【解析】（1）由F的结构可知其含有的含氧官能团有：羟基、醚键；‎ ‎（2）A的名称为对羟基苯甲醛；‎ ‎（3） D→E将硝基还原成氨基，D→E的反应类型为还原反应；由沙罗特美的的结构式写出分子式 C25H37NO4；‎ ‎（4）B的分子式为C8H8O3，与(CH3)‎2C(OCH3)2发生取代反应得到物质C和CH3OH，对比A、C结构，可知A与HCHO发生加成反应生成B，可知B的结构简式为：；‎ ‎（5）①分子中含有结构且只有一个环状结构，与FeCl3发生显色反应，说明含有酚羟基；-C3H5有三种结构：-CH=CH-CH3，-CH2CH=CH，。②能与NaHCO3发生反应放出CO2，说明含有羧基。③苯环上有且只有三个取代基，另一个基团为-CH2COOH。三种不同的官能团在苯环上有10种排列，-C3H5有三种结构，故共有30种同分异构。‎ ‎（6）模仿B转化为E的过程、F转化为沙罗特美，与（CH3）‎2C（OCH3）2反应生成，然后与CH3NO2发生加成反应生成然后发生消去反应生成，再与氢气反应生成，最后与氨气作用得到目标物。合成路线流程图为：.‎ ‎2．合成抗癌新药盐酸埃克替尼的关键中间体G的一种合成路线如下图：‎ 已知：①A分子中只有一种化学环境的氢；‎ ‎②TsCl为 ‎（1）A的结构简式为__________________。‎ ‎（2）E的分子式为_____________；G中的含氧官能团的名称有___________。‎ ‎（3）由E生成F的反应类型是________________。‎ ‎（4）W是D的同分异构体．W是三取代芳香族化合物，既能发生银镜反应和水解反应，又能与FeC13溶液发生显色反应；1mol W最多可与4mol NaOH反应，W的同分异构体有______种；若W的核磁共振氢谱只有4组峰．则W的结构简式为：_____________。‎ ‎（5）参照上述合成路线，以()和邻苯二酚为原料(其它试剂任选)，设计制备的合成路线。_____________________________________‎ ‎【答案】 C13H16O6 醚键和羧基 取代反应 6 ‎ ‎【解析】A分子不饱和度=（2×2+2−4）/2=1，A分子中只有一种化学环境的氢，则A结构简式为，B反应取代反应生成C，E发生取代反应生成F，根据F结构简式知，E结构简式为，C发生取代反应生成E，F发生还原反应生成G。‎ ‎（1）通过以上分析知，A的结构简式为，故答案为：。‎ ‎（2）E的结构简式为，则其分子式为C13H16O6：G中的含氧官能团的名称有醚键和羧基；故答案为：C13H16O6，醚键和羧基。‎ ‎（3）由E生成F的反应类型是取代反应，故答案为：取代反应。‎ ‎（4）W是D的同分异构体，W是三取代芳香族化合物，说明W含有苯环；既能发生银镜反应和水解反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应，说明W含有酯基、醛基和酚羟基；1molW最多可与4molNaOH反应，则E为含有酚羟基、HCOO—，如果两个—OH处于邻位，有2种同分异构体，如果两个—OH处于间位，有3种同分异构体，如果两个—OH处于对位，有1种同分异构体，所以W的同分异构体有6种；若W的核磁共振氢谱只有4组峰．则W的结构简式为：，故答案为：6；。‎ ‎（5）根据题中信息，先用合成，再发生取代反应生成，最后用合成。具体合成路线为：，故答案为：。‎ ‎3．高聚物M广泛用于各种刹车片。实验室以烃A为原料制备M的一种合成路线如下：‎ 已知：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）A的结构简式为____。H的化学名称为_____。‎ ‎（2）B的分子式为____。C中官能团的名称为____。‎ ‎（3）由D生成E、由F生成G的反应类型分别为____、_____。‎ ‎（4）由G和I生成M的化学方程式为____。‎ ‎（5）Q为I的同分异构体，同时满足下列条件的Q的结构简式为____。‎ ‎①1 moi Q最多消耗4 mol NaOH ②核磁共振氢谱有4组吸收峰 ‎（6）参照上述合成路线和信息，以甲苯为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线_____________________。‎ ‎【答案】 对二甲苯（或1,4-二甲苯） C6H5Cl 醚键 取代反应 取代反应 +（2n-1）H2O 、 ‎ ‎ ‎ ‎【解析】结合给定的已知信息①，采用逆合成分析法可推出A为苯，与一氯甲烷和氯化铝反应生成H，则为对二甲苯，最终被高锰酸钾氧化为对二苯甲酸；因此B为氯苯，再结合给定信息②推知C为，根据合成路线可知E为，结合高聚物的结构简式可知，G为，据此分析作答。‎ ‎（1）根据上述分析可知，A为苯，其结构简式为，H的化学名称为对二甲苯（或1,4-二甲苯），故答案为：；对二甲苯（或1,4-二甲苯）；‎ ‎（2）B为氯苯，其分子式为C6H5Cl，C为，其分子内所含官能团为醚键，故答案为：C6H5Cl；醚键；‎ ‎（3）由D生成E的过程为苯酚中苯环的硝化反应，即取代反应；由F生成G为羟基被氨基取代的过程，反应类型也为取代反应，故答案为：取代反应；取代反应；‎ ‎（4）由G和I生成M发生的是缩聚反应，其方程式为：‎ ‎+（2n-1）H2O，故答案为：‎ ‎+（2n-1）H2O；‎ ‎（5）I的分子式为C8H6O4，1 moi Q最多消耗4 mol ‎ NaOH，则分子内含4个酚羟基或4个甲酸酯结构；核磁共振氢谱有4组吸收峰，则分子内有4种不同化学环境的氢原子，据此可确定取代基的位置，其结构简式可能为：或，故答案为：、；‎ ‎（6）根据上述合成路线和已知信息，以甲苯为原料，先与氯气在氯化铁作用下发生取代反应生成，再根据已知信息①在氯化铝的条件下与甲苯合成的合成，最终被酸性高锰酸钾氧化为。具体合成路线如下：‎ ‎。‎ ‎4．有机物Y是一种治疗心血管和高血压的药物，某研究小组以甲苯、乙烯等物质为主要原料，通过以下路线合成：‎ 已知：RX+NaCNRCNRCOOH 请回答：‎ ‎（1）Y的化学式为______________‎ ‎（2）写出化合物H的结构简式_______________。‎ ‎（3）下列说法不正确的是______________。‎ A．B的一氯代物有三种 ‎ B．反应①②③④均属于取代反应 C．化合物G→Y的转化过程中，涉及的反应类型有取代反应、加成反应 ‎ D．反应①的试剂与条件为Cl2/光照 E. 化合物E能发生银镜反应 ‎（4）写出反应④的化学方程式________________。‎ ‎（5）芳香族化合物M是B的同分异构体，M含有二个六元环(且两个二元环共用两个相邻的碳原子)，则M可能的结构有_______________。（任写两种）‎ ‎（6）已知一个碳原子上连有两个羟基是不稳定的，会脱水转化为羰基。：．写出以为原料制备合成的线路图。___________‎ ‎【答案】C11H14NCl ACE （其他合理的均给分） ‎ ‎【解析】甲苯发生反应①生成A，A和NaCN反应后再水解生成B，B发生反应②生成C，结合C的结构简式可知，A的结构简式为，B的结构简式为，根据D和G的结构的结构简式可知，D和F发生反应④生成G，且是F的氨基中的氢原子和D中的氯原子发生取代反应，比较G和X的结构简式，可推出H的结构简式为 ‎，G发生还原反应生成H，H发生取代反应生成X，X发生取代反应生成Y，以此解答。‎ ‎（1）Y的结构简式为，则Y的化学式为C11H14NCl；故答案为：C11H14NCl；‎ ‎（2）比较G和X的结构简式，可推出H的结构简式为；故答案为：；‎ ‎（3）A．B的结构简式为，其一氯代物有4种 ，故A错误；B．由合成路线图可知，反应①②③④均属于取代反应，故B正确；C．从G→Y的转化过程中，涉及的反应类型有还原反应、取代反应，故C错误； D．根据C的结构简式可知反应①是甲基上的氢原子被取代，因此试剂与条件为Cl2/光照，故D正确；E. 化合物E是环氧乙烷，不含醛基，不能发生银镜反应，故E错误。故答案为：ACE；‎ ‎（4）反应④是氯原子被取代，反应的化学方程式为：；故答案为：；‎ ‎（5）B的结构简式为，芳香族化合物M是B的同分异构体，M含有二个六元环，则符合条件的有机物结构简式为：；故答案为：；‎ ‎（6）制备 ‎，应先合成对苯二甲酸和对苯二甲醇；以为原料，水解可生成对苯二甲醛，分别氧化和还原可生成对苯二甲酸和对苯二甲醇，其合成流程图为：；故答案为：。‎ ‎5．2，3-二氢呋喃()可用于电子化学品和香料中，其合成路线如下：‎ 已知：‎ ‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）A→B的反应类型为___________。‎ ‎（2）A的名称为___________；B所含官能团的名称为___________。‎ ‎（3）写出E的结构简式______________________。‎ ‎（4）写出F→G的化学方程式______________________。‎ ‎（5）满足下列条件的F的同分异构体共有___________种。‎ ‎①含 ; ②不含环状结构 ; ③不考虑立体异构。‎ ‎（6）写出符合下列条件的D的同分异物体的结构简式___________。‎ ‎①能发生银镜反应。②核磁共振氢谱有三种峰且峰面积之比为6︰1︰1。‎ ‎（7）写出用1，3-丁二烯为原料制备四氢呋喃()的合成路线_____________________(无机试剂任选)。‎ ‎【答案】取代反应 丙烯 碳碳双键 溴原子 ‎ ‎ 10 ‎ ‎【解析】根据，，可知C是；根据，可知，D是；与溴水发生加成反应生成E，E是；F在KOH的醇溶液中发生消去反应生成，逆推F是。‎ ‎（1）是溴原子取代了甲基上的1个氢原子，所以A→B的反应类型为取代反应。‎ ‎（2）的名称为丙烯；含官能团的名称为碳碳双键、溴原子。‎ ‎（3）与溴水发生加成反应生成E， E的结构简式是。‎ ‎（4） 在KOH的醇溶液中发生消去反应生成，化学方程式。‎ ‎（5）F的同分异构体满足；①含 ；②不含环状结构；③不考虑立体异构。F的同分异构体共有、、、、、、、、、‎ ‎，共10种。‎ ‎ （6）①能发生银镜反应说明含有醛基。②核磁共振氢谱有三种峰且峰面积之比为6︰1︰1的D的结构简式是。‎ ‎（7） 1，3-丁二烯与溴发生1,4加成，生成，水解为，在浓硫酸作用下发生分之内脱水生成；合成路线为。‎ ‎6．化合物I(C9H12O2)是合成某功能高分子材料的中间体，由C2H4和合成的路线如图所示：‎ 已知：i、RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O(R为代表烃基或氢原子)‎ ii、‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）试剂X的名称______________________。‎ ‎（2）E的结构简式为______________________。‎ ‎（3）反应④的类型是______________________。‎ ‎（4）D中所含的官能团名称是______________________。‎ ‎（5）写出反应⑤的化学方程式：_________________________________。‎ ‎（6）同时符合下列条件的I的同分异构体共有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱图表明分子中有5种氢原子的为___________(写1种结构简式)。a.分子中含有苯环且苯环上有三个取代基；b.1mol有机物最多能消耗2 mol NaOH。‎ ‎（7）设计以乙醛和1，3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)为原料制备的合成路线：________‎ ‎ (用流程图表示，无机试剂任选)。‎ ‎【答案】甲醛 CH2=CHCOOCH3 消去反应 碳碳双键、羧基 12 或 ‎ ‎【解析】根据合成路线图：由A(CH2=CH2)氧化生成B(CH3CHO)，根据已知条件①，CH3CHO与HCHO反应生成C（CH2=CHCHO），CH2=CHCHO催化氧化转化为D(CH2=CHCOOH)，CH2=CHCOOH与甲醇发生酯化反应生成E(CH2=CHCOOCH3)；F（）和溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成G（），G发生消去反应④生成H()；由已知条件②可知，E与H发生⑤步反应生成I，其结构简式为。‎ ‎ （1）根据以上分析，CH3CHO与X反应生成C（CH2=CHCHO），所以试剂X应为甲醛；故答案为：甲醛；‎ ‎（2）E的结构简式为CH2=CHCOOCH3；故答案为：CH2=CHCOOCH3；‎ ‎（3）反应④是卤代烃的消去反应，故反应④的反应类型是消去反应；故答案为：消去反应；‎ ‎（4） D为CH2=CHCOOH，所含的官能团名称是碳碳双键、羧基；故答案为：碳碳双键、羧基；‎ ‎（5）反应⑤为E(CH2=CHCOOCH3)和H()发生反应生成I()，化学方程式为：；故答案为：；‎ ‎（6）I的同分异构体中:a.分子中含有苯环且苯环上有三个取代基；b.1mol有机物最多能消耗2 mol NaOH，根据I的分子式C9H12O2，共有4个不饱和度，说明含有苯环用去4个不饱和度，还含有2个酚羟基和一个-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2，共有12种结构：①两个羟基处于邻位的有2×2=4种；②两个羟基处于间位的有2×3=6种；两个羟基处于对位的有1×2=2种；其中核磁共振氢谱图表明分子中有5种氢原子的应具有高度对称性，可能为或；故答案为：或 ‎；‎ ‎（7）由题目中合成路线图可知，根据已知条件①，CH3CHO与CH3CHO可反应生成CH3CH=CHCHO，由已知条件②可知，1,3-丁二烯可与碳碳双键反应，故CH3CH=CHCHO与1,3-丁二烯反应生成，加氢还原得。具体合成路线为：；故答案为：。‎ ‎7．奈必洛尔是一种用于血管扩张的降血压药物，一种合成奈必洛尔中间体G的部分流程如下：‎ 已知：乙酸酐的结构简式为。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）A的名称是______；B中所含官能团的名称是______。‎ ‎（2）反应⑤的化学方程式为______，该反应的反应类型是______。‎ ‎（3）G的分子式为______。‎ ‎（4）写出满足下列条件的E的同分异构体的结构简式：______、______。‎ Ⅰ．苯环上只有三个取代基 Ⅱ核磁共振氢谱图中只有4组吸收峰 Ⅲ.1mol该物质与足量NaHCO3溶液反应生成2molCO2‎ ‎（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（无机试剂任选）______，合成路线流程图示例如下：CH3CH2BrCH3CH2OHCH3COOCH2CH3‎ ‎【答案】对氟苯酚（4-氟苯酚） 氟原子、酯基 消去反应 C10H9O‎3F ‎ ‎【解析】（1）氟原子与羟基在苯环的对位上，名称为：对氟苯酚（4-氟苯酚）；B中含有的官能团为酯基、氟原子；‎ ‎（2）通过对比E、G，E中的醇羟基变为氢原子，则⑤为醇羟基的消去反应，化学方程式为：；反应类型为：消去反应；‎ ‎（3）分子G中含有苯基、羧基，支链还有3个碳原子，其分子式为：C10H9O‎3F；‎ ‎（4）E的分子式为：C10H9O‎4F， 1mol该物质与足量 NaHCO3溶液反应生成2 mol CO2，其同分异构体中含有2个羧基，核磁共振氢谱图中只有4组吸收峰，苯环上只有三个取代基，则取代基为对称结构，答案为：、；‎ ‎（5）已知苯酚与溴水反应生成2，4，6-三溴苯酚，则 引入溴原子前应先进行题干中②的反应，故反应流程为：。‎ ‎8．消炎药洛索洛芬的一种合成路线如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）A的化学名称为___________，烃基－R的结构简式为___________。‎ ‎（2）脱羧反应是羧酸失去羧基放出CO2的反应。①～⑦中，包含脱羧反应的有___________。‎ ‎（3）写出反应⑤的化学方程式(注明反应条件)：___________。‎ ‎（4）G中所含官能团的名称为___________。‎ ‎（5）写岀与C互为同分异构体的芳香酯的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为3︰2)：___________。‎ ‎（6）设计由A和乙炔为起始原料制备3－丁烯酸(CH2=CHCH2COOH)的合成路线(无机试剂任选) _______。‎ ‎【答案】丙二酸二乙酯； ③⑦ +CH3OH+H2O； 羰基和酯基; CH2=CHClCH2=CH-CH2COOH; ‎ ‎【解析】本题考查了制备洛索洛芬过程中的相关反应。将丙二酸二乙酯和CH3Cl、‎ 发生取代反应得到化合物B，将B酸化后得到C。在加热条件下C物质发生脱羧反应得到D。再经过取代反应得到化合物E，化合物E与甲醇酯化后生成F。F与G取代得到H，在HCl、H2SO4条件下最终合成洛索洛芬，据此分析；‎ ‎ （1）由A结构简式可知，A是由丙二酸和乙醇酯化得到的，故A的名称为丙二酸二乙酯；由B的结构可知①过程发生了取代反应，反应物分别为CH3Cl、、丙二酸二乙酯，故烃基－R的结构简式为；‎ ‎（2） ①发生取代反应得到酯，经过酸化得到C，在加热条件下发生脱羧反应，得到D。④过程发生取代反应得到E，E再经过酯化得到F。F与G发生取代反应得到H，酸性条件下H水解、脱羧后得到洛索洛芬，①～⑦中，包含脱羧反应的有③⑦；‎ ‎（3）该过程中发生酯化反应，其方程式为：+CH3OH+H2O；‎ ‎（4）由G的结构简式可知，G中含两种官能团，分别为羰基和酯基；‎ ‎（5）C的分子式为C10H10O4，核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为3︰2，可知该芳香酯中含有两种等效氢，则苯环上共有四个氢原子，含有两个取代基，且位于苯环的对位。该物质属于芳香酯，则为1,4-苯二酚与乙酸酯化产物，其结构简式为： ；‎ ‎（6）由丙二酸乙酯和乙炔为起始原料制备3－丁烯酸，可以先由乙炔与氯化氢加成制备氯乙烯，再由氯乙烯与丙二酸二乙酯合成，经水解得到，最后发生脱羧反应得到CH2=CH-CH2COOH。具体合成路线如下： CH2=CHCl CH2=CH-CH2COOH。‎