2019届一轮复习人教版有机合成与推断学案(1) 18页

‎2019年全国卷高考化学总复习《有机合成与推断》专题突破 ‎[题型分析]有机合成与有机推断问题是高考的热点，也是复习中的难点之一。其实有机合成过程主要包括两个方面，其一是碳原子骨架的变化，例如碳链的增长和缩短、链状和环状的互相转化；其二是官能团的引入和消除、官能团的衍变等变化。考查有机合成实质是根据有机物的性质，进行必要的官能团反应，从而达到考查官能团性质的目的。根据给出的有机物的化学性质及与其他有机物间的相互关系，推断未知有机物的结构，是结构与性质关系中考查能力的高层次试题。在历年各地各模式高考卷有机板块中重现率极高。近年高考在有机化学板块中设计有机合成题来考查学生对基础有机化合物分子结构及相应性质的认识和理解，从而考查学生的能力，其难度往往为中等难度和较难，要解好这些题，一是要熟练掌握烃及其衍生物之间的相互转化，二是要提高知识迁移的能力。‎ ‎【例题演练】‎ ‎☆★考点一：有机合成类试题 有机合成题目一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等，在解题过程中应抓住这些信息，对比物质转化中官能团的种类变化、位置变化等，掌握其反应实质。两条经典合成路线掌握好有利于解题：①一元合成路线：RCH===CH2→一卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸―→酯；②二元合成路线：RCH===CH2→二卤代烃→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯(链酯、环酯、聚酯)(R代表烃基或H)。在合成某一种产物时，可能会存在多种不同的方法和途径，应当在节省原料、产率高的前提下，选择最合理、最简单的方法和途径。‎ ‎1．【2017新课标1卷】[化学——选修5：有机化学基础]（15分）‎ 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：‎ 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）。‎ ‎【答案】（1）苯甲醛 （2）加成反应 取代反应 （3）‎ ‎（4）‎ ‎（5）、、、（任写两种）‎ ‎（6） ‎ ‎☆★考点二：有机推断类试题 有机推断题在解题过程中抓住题眼，根据特征反应、特征现象、特征物质的性质来确定其中的一些物质，然后采用正向推导或逆向推导的方法完成。‎ ‎2．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：‎ 已知：‎ RCOOR'+R''OH RCOOR''+ R'OH（R、R'、R''代表烃基）‎ ‎（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属于脂类。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：2E F+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：‎ ‎【答案】（1） 硝基（2）取代反应 ‎（3）2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O，2CH3CHO+O22CH3COOH，‎ C2H5OH＋CH3COOHCH3COOC2H5+H2O （4）‎ ‎（5）‎ ‎【真题回访】‎ ‎1．【2017新课标2卷】[化学——选修5：有机化学基础]（15分）‎ 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___________、____________。‎ ‎【答案】（1） （2）2-丙醇（或异丙醇）‎ ‎（3）‎ ‎（4）取代反应 （5）C18H31NO4 ‎ ‎（6）6 ‎ ‎2．【2017天津卷】（18分）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：‎ 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 ‎【答案】（18分）（1）4 13（2）2-硝基甲苯(或邻硝基甲苯) ‎ ‎（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，或占位）‎ ‎（4） 保护甲基 ‎（5）Cl2/FeCl3（或Cl2/Fe） 羧基 ‎（6）‎ ‎3．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：‎ ‎（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)。‎ ‎【答案】（1）醚键 酯基 （2）取代反应 （3） ‎ ‎（4） ‎ ‎（5）‎ ‎ ‎ ‎4．（17分）功能高分子P的合成路线如下：‎ ‎（1）A的分子式是C7H8，其结构简式是___________________。‎ ‎（2）试剂a是_______________。‎ ‎（3）反应③的化学方程式：_______________。‎ ‎（4）E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团：_______________。‎ ‎（5）反应④的反应类型是_______________。‎ ‎（6）反应⑤的化学方程式：_______________。‎ ‎（7）已知：2CH3CHO。‎ 以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成E，写出合成路线（用结构简式表示有机物），用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件）。‎ ‎【答案】（1）（2）浓硫酸和浓硝酸 （3）‎ ‎（4）碳碳双键、酯基 （5）加聚反应 ‎（6）‎ ‎（7）‎ ‎5．（16分）高血脂严重影响人体健康，化合物E是一种临床治疗高血脂症的药物。E的合成路线如下（部分反应条件和试剂略）：‎ ‎ ‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）试剂I的名称是_______，试剂II中官能团的名称是______，第②步的反应类型是_______。‎ ‎（2）第①步反应的化学方程式是_____________。‎ ‎（3）第⑥步反应的化学方程式是_____________。‎ ‎（4）第⑦步反应中，试剂Ⅲ为单碘代烷烃，其结构简式是_________ 。‎ ‎（5）C的同分异构体在酸性条件下水解，生成X、Y和CH3(CH2)4OH。若X含有羧基和苯环，且X和Y的核磁共振氢谱都只有两种类型的吸收峰，则X与Y发生缩聚反应所得缩聚物的结构简式是___________。‎ ‎【答案】（1）甲醇；溴原子；取代反应。‎ ‎（2） 。‎ ‎（3） 。‎ ‎（4）CH3I ‎（5）‎ ‎6．反-2-己烯醛(D)是一种重要的合成香料，下列合成路线是制备D的方法之一。根据该合成路线回答下列问题：‎ 已知：RCHO+R＇OH+R＂OH ‎（1）A的名称是__________；B分子中共面原子数目最多为__________；C分子中与环相连的三个基团中，不同化学环境的氢原子共有__________种。‎ ‎（2）D中含氧官能团的名称是__________，写出检验该官能团的化学反应方程式__________。‎ ‎（3）E为有机物，能发生的反应有__________‎ a．聚合反应 b．加成反应 c．消去反应 d．取代反应 ‎（4）B的同分异构体F与B有完全相同的官能团，写出F所有可能的结构________。‎ ‎（5）以D为主要原料制备己醛(目标化合物)，在方框中将合成路线的后半部分补充完整。‎ ‎（6）问题（5）的合成路线中第一步反应的目的是__________。‎ ‎【答案】‎ ‎（1）正丁醛或丁醛 9 8 ‎ ‎（2）醛基 ‎+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O或+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O；‎ ‎（3）cd；‎ ‎（4）CH2=CHCH2OCH3、、、；‎ ‎（5）；‎ ‎（6）保护醛基(或其他合理答案)‎ ‎7．化合物X是一种香料，可采用乙烯与甲苯为主要原料，按下列路线合成：‎ 已知：RXROH；RCHO＋CH3COOR’RCH＝CHCOOR’‎ 请回答：‎ ‎（1）E中官能团的名称是 。‎ ‎（2）B＋D→F的化学方程式 。‎ ‎（3）X的结构简式 。‎ ‎（4）对于化合物X，下列说法正确的是 。‎ A．能发生水解反应 B．不与浓硝酸发生取代反应 ‎ C．能使Br2/CCl4溶液褪色 D．能发生银镜反应 ‎（5）下列化合物中属于F的同分异构体的是 。‎ ‎【答案】（1）醛基 （2） ‎ ‎ （3） （4）AC （5）BC ‎8．各地对食品非法添加和滥用添加剂进行了多项整治活动。其中常用的面粉增白剂过氧化苯甲酰()也被禁用。下面是一种以苯为原料合成过氧化苯甲酰的流程：‎ 已知：‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）工业上物质B主要来源于_____，物质D的名称是_______；每个C分子中最多有____个原子共平面。‎ ‎（2）结合过氧化苯甲酰结构分析，过氧化苯甲酰可以作为增白剂的原因是________。‎ ‎（3）写出反应②的化学方程式________，反应类型为________。‎ ‎（4）某物质F为过氧化苯甲酰的同分异构体，同时符合下列条件的F的同分异构体有______种，请写出其中有三种不同化学环境的氢原子的结构简式:____________。‎ ‎① 含有联苯（）结构单元.无其他环状结构 ‎② 在一定条件下能发生银镜反应 ‎③ 1mol F最多可消耗4mol NaOH ‎（5）请写出以苯乙烯为原料，合成的流程，无机试剂任选，注明反应条件。____________‎ 示例如下：‎ ‎【答案】 石油裂解（石油化工） 苯甲酸 16 分子中有过氧键，具有强氧化性 取代反应 12 ‎ ‎9．Q是合成防晒霜的主要成分，某同学以石油化工的基本产品为主要原料，设计合成Q的流程如下(部分反应条件和试剂未注明)：‎ 已知：‎ I．钯催化的交叉偶联反应原理(R、R1为烃基或其他基团，X为卤素原子)：‎ R—X＋R1—CH=CH2R1—CH=CH—R＋H—X II．C8H17OH分子中只有一个支链，且为乙基，其连续氧化的产物能与碳酸氢钠反应生成CO2，其消去产物的分子只有一个碳原子上没有氢原子。‎ III．F不能与氢氧化钠溶液反应，G的核磁共振氢谱中有3个峰且为对位取代物。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）反应⑤的反应类型为_______________，G的结构简式为_________________。‎ ‎（2）C中官能团的名称是____________________；C8H17OH的名称(用系统命名法命名)为__________________。‎ ‎（3）X是F的同分异构体，X遇氯化铁溶液发生显色反应且环上的一溴取代物有两种，写出X的结构简式：________________________。‎ ‎（4）写出反应⑥的化学方程式：______________________________________________。‎ ‎（5）下列有关B、C的说法正确的是________(填序号)。‎ a．二者都能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色 b．二者都能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳 c．1 mol B或C都能最多消耗44.8 L(标准状况)氢气 d．二者都能与新制氢氧化铜悬浊液反应 ‎（6）分离提纯中间产物D的操作：先用饱和碳酸钠溶液除去C和浓硫酸，再用水洗涤，弃去水层，最终通过__________操作除去C8H17OH，精制得到D。‎ ‎【答案】 取代反应 碳碳双键、羧基 2-乙基-1-己醇 ad 蒸馏[来源:]‎ ‎10．【葫芦岛市2017届第二次模拟考试（5月）】医用麻醉药苄佐卡因E和食品防腐剂J的合成路线如下：‎ 已知:I.M代表E分子结构中的一部分 II．‎ 请回答下列问题:‎ ‎（1）A属于芳香烃，其结构简式是________。‎ ‎（2）E中所含官能团的名称是__________。‎ ‎（3）C能与NaHCO3溶液反应，反应①的化学方程式是_________。‎ ‎（4）反应②、③中试剂ii和试剂iii依次是__________。‎ ‎（5）I在一定条件下可形成高分子化合物，其化学方程式为_________。‎ ‎（6）J有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有_____种。‎ A．为苯的二元取代物，其中一个取代基为羟基 B．与J具有相同的官能团，且能发生银镜反应 ‎（7）以A为起始原料，选用必要的无机试剂合成涂改液的主要成分亚甲基环己烷()，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件):__________。‎ ‎【答案】 氨基、酯基 酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液 6 ‎ ‎11．【化学——选修5：有机化学基础】（15分） 阿斯巴甜（APM）是一种较适合糖尿病患者食用的蔗糖代替品，其一种合成路线如下，其中A、B、C、D、E均为有机物，部分反应条件和产物已略去。‎ 已知：①由C、H、O三种元素组成的二元羧A，相对分子质量为116，其羧连接在不同碳原子上，且核磁共振氢谱有两个面积相等的吸收峰。‎ ‎②C、D所含官能团相同；D为单取代芳香化合物，是大豆蛋白水解的最终产物之一，其分子式为C9H11NO2，且分子中不含甲基。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）A的分子式为 ▲ ，结构简式为 ▲ 。‎ ‎（2）反应①的化学方程式为 ▲ 。C中所含官能团的名称为 ▲ 。‎ ‎（3）D通过醋化反应生成E，反应的化学方程式为 ▲ 。‎ ‎（4）APM是一种二肽，上述过程中APM可能的结构简式为 ▲ 和 ▲ 。‎ ‎（5）D物质的同分异构体有多种，能同时满足下列条件的共有 ▲ 种（不含立体异构）。① 苯环上有两个取代基② 分子中含有硝基 ‎【答案】（15分）（1）C4H4O4（1分） HOOC-CH=CH-COOH （2分）‎ ‎（2）HOOC-CH=CH-COOH+3NH3（2分） ‎ 氨基、羧基（2分）‎ ‎（3）+CH3OH+H2O（2分）‎ ‎（4） （2分） （2分）‎ ‎（5）15（2分）。‎ ‎12．[化学选修5有机化学基础]（15分）‎ 有机物F是一种重要的医药中间体，以化合物A（相对分子质量为126.5）为原料合成F的工艺流程如下：‎ 已知： ‎ ‎（1）A的结构简式为 ，D分子中含氧官能团的名称为_______，反应B→C的反应类型为 。 ‎ ‎（2）1molC在一定条件下最多能与______mol NaOH反应。 ‎ ‎（3）已知D与SOCl2反应除生成E外还有两种易溶于水的气体生成，反应的化学方程式为 。 ‎ ‎（4）满足下列条件的有机物D的同分异构体有______种。 ‎ ‎①属于1，3，5—三取代苯； ②能发生银镜反应； ③能与氯化铁溶液显紫色 ‎ ‎(5)B在生成D反应过程还可得到另一种副产物G（），下列有关G的叙述正确的是 。（填选项）‎ A．能与乙二醇通过加聚反应得到高分子材料 B．能发生取代反应和加成反应 C．该分子中最多有8个碳原子共平面 D．该分子中最多有1个手性碳原子 ‎（6）根据已有知识并结合相关信息，写出以化合物CH2(COOC2H5)2为有机反应原料制备CH3OCOCH2CH2CH2CH2COOCH3的合成路线流程图(注明反应条件，无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下： ‎ ‎【答案】（15分）‎ ‎（1） (2分)； 羧基；取代反应 (各1分) ‎ ‎（2）4 (2分) ‎ ‎（3）+SOCl2+SO2+HCl； (2分)‎ ‎（4）6 (2分) ‎ ‎（5）B (2分)‎ ‎（6）‎ ‎13．（14分）制作软质隐形眼镜高分子材料（M）和聚酯PET的合成路线如下：‎ 已知酯与醇可发生如下酯交换反应：‎ ‎（R、R′、R″ 代表有机基团）‎ ‎（1）A的相对分子质量是28，A、B分子中含有的官能团分别是 。‎ ‎（2）B的名称是 。‎ ‎（3）反应I的反应类型是_______(选填字母)。‎ a．加聚反应 b．缩聚反应 ‎（4）有关B、C、D的说法正确的是 。‎ a. 1mol B最多可以和1 mol C反应 b. C、D都能使Br2的CCl4溶液褪色 c. D与NaOH溶液共热后可以得到B和C ‎（5）B→D的化学方程式是 。‎ ‎（6）C有多种同分异构体，其中一种是合成纤维维尼纶的单体，该分子在酸性环境下水解得到两种产物，它们的相对分子质量相差16，该同分异构体的结构简式是 。‎ ‎（7）反应II的化学方程式是 。‎ ‎【答案】(每空2分，共14分)（1）碳碳双键、羟基 (各1分) （2）乙二醇 （3）a （4） b ‎（5）‎ ‎（6） CH3COOCH＝CH2‎ ‎（7）‎ ‎14．（16分）以下由A→G的合成路线叫做“Krohnke反应”：‎ A物质中与苯环相连的“－CH2X”叫做“苄基”。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）物质A在酸性KMnO4溶液中两个侧链均可被氧化，其有机产物的名称叫做____；把A与NaOH水溶液共热，所得到的有机产物的结构简式为__________；‎ ‎（2）反应②产物中D物质的化学式为____；用足量的H2还原吡啶，所得的产物的结构简式为___________________；‎ ‎（3）物质G与银氨溶液反应的化学方程式为___________________。‎ ‎（4）物质A与烧碱溶液共热的反应类型属于____反应，产物B的水溶性为__________（填“可溶于水”或“不溶于水”）；‎ ‎（5）对比问题(1)的两个反应，“Krohnke反应”在有机合成中的作用是_ __。‎ ‎【答案】‎ ‎（1）对苯二甲酸 ‎ ‎（2）HX ‎ ‎（3）‎ ‎（4）取代（或水解） 可溶于水 ‎（5）在对苄基氧化时保护苯环侧链烃基（1分）；同时，使苄基在反应中既不会被彻底氧化，又不会水解（1分，前后各为得分点）‎