2021高考化学一轮复习选考大题专练（二）有机合成与推断综合题新人教版 17页

有机合成与推断综合题 ‎1．[2019·天津卷，8]我国化学家首次实现了膦催化的(3＋2)环加成反应，并依据该反应，发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。‎ 已知(3＋2)环加成反应：CH‎3C≡C—E1＋E2—CH===CH2 ‎(E1、E2可以是—COR或—COOR)‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)茅苍术醇的分子式为________________，所含官能团名称为________________，分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为__________。‎ ‎(2)化合物B的核磁共振氢谱中有____________个吸收峰；其满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为____________。‎ ‎①分子中含有碳碳三键和乙酯基(—COOCH2CH3)‎ ‎②分子中有连续四个碳原子在一条直线上 写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式________________。‎ ‎(3)C→D的反应类型为________________。‎ ‎(4)D→E的化学方程式为________________________，除E外该反应另一产物的系统命名为________________。‎ ‎(5)下列试剂分别与F和G反应，可生成相同环状产物的是____________(填序号)。‎ a．Br2　　　　　b．HBr　　　　　c．NaOH溶液 ‎(6)参考以上合成路线及条件，选择两种链状不饱和酯，通过两步反应合成化合物M，在方框中写出路线流程图(其他试剂任选)。‎ 17‎ ‎2．[2019·江苏卷，17]化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体，其合成路线如下：‎ ‎(1)A中含氧官能团的名称为________和________。‎ ‎(2)A→B的反应类型为________。‎ ‎(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成，写出X的结构简式：____________。‎ ‎(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：______________。‎ ‎①能与FeCl3溶液发生显色反应；‎ ‎②碱性水解后酸化，含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。‎ ‎(5)‎ ‎ ‎ ‎ (R表示烃基，R′和R″表示烃基或氢)‎ 17‎ 写出以和CH3CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。‎ ‎3．丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下：‎ ‎(1)A中的官能团名称为________________(写两种)。‎ ‎(2)D→E的反应类型为______________________。‎ ‎(3)B的分子式为C9H14O，写出B的结构简式：______________________。‎ ‎(4)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。‎ ‎①分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应；‎ ‎②碱性条件水解生成两种产物，酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。‎ ‎(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用，合成路线流程图示例见本题题干)。‎ ‎4．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：‎ 17‎ ‎(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：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 17‎ ‎(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)。‎ ‎5．双安妥明可用于降低血液中的胆固醇，该物质合成线路如图所示：‎ Ⅱ.RCH===CH2RCH2CH2Br。‎ Ⅲ.C的密度是同温同压下H2密度的28倍，且支链有一个甲基，I能发生银镜反应且1 mol I(C3H4O)能与2 mol H2发生加成反应；K的结构具有对称性。试回答：‎ ‎(1)A的结构简式为________________________，J中所含官能团的名称为____________。‎ ‎(2)C的名称为____________。‎ ‎(3)反应D→E的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 反应类型是________。‎ ‎(4)“H＋K→双安妥明”的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ 17‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)与F互为同分异构体，且属于酯的有机物有________种。其中核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为6:1:1的结构简式为____________________。‎ ‎6．以1,3丁二烯和对二甲苯为原料，制备化工产品C的合成路线如图所示：‎ ‎(1)写出E中含氧官能团的结构简式：________。‎ ‎(2)写出①的反应类型：________。‎ ‎(3)写出③的反应条件：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)已知FHJK。K是合成涤纶的重要原料之一，写出下列化学方程式：‎ ‎①H→J____________________________________________________________；‎ ‎②E＋F→G________________________________________________________。‎ ‎(5) 的同分异构体中含有苯环，且苯环上有三个取代基的有________种。‎ 17‎ 高考选考大题专练(二)‎ ‎1．解析：(1)由题干中茅苍术醇的结构简式和不饱和度，先查出有15个碳原子，计算出有26个氢原子，所以其分子式是C15H26O，所含官能团是碳碳双键、羟基。因为连有四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，所以茅苍术醇分子中有3个手性碳原子：。‎ ‎(2)化合物B的结构简式可写成 所以核磁共振氢谱中有两个吸收峰，峰面积比为1:3；满足题设条件的同分异构体有：‎ H‎3C—C≡C—CH2—CH2—COOC2H5、‎ H‎3C—CH2—C≡C—CH2COOC2H5、‎ H‎3C—CH2—CH2—C≡C—COOC2H5、‎ ‎、‎ ‎；‎ 其中碳碳三键和乙酯基直接相连的是和CH3CH2CH‎2C≡CCOOC2H5。‎ ‎(3)因为C中五元环上有碳碳双键，而D中没有碳碳双键，所以C→D的反应类型为加成反应或还原反应。‎ ‎(4)D→E发生了取代反应(酯交换反应)，化学方程式为 17‎ 则另一产物的系统名称为2甲基2丙醇或2甲基丙2醇。‎ ‎(5)F和G互为同分异构体，与HBr发生加成反应时，H原子加在连氢原子多的碳原子上，所以产物相同，故选b。‎ ‎(6)利用(3＋2)环加成反应的信息，对M()进行逆推应该有一步加H2消除碳碳双键和环加成反应，故两种链状不饱和酯应该是：‎ CH‎3C≡CCOOCH3与CH2===CHCOOC2H5或 CH‎3C≡CCOOC2H5与CH2===CHCOOCH3，依此和题干信息写出路线流程图。‎ 答案：‎ ‎(1)C15H26O　碳碳双键、羟基　3‎ ‎(2)2　5　和CH3CH2CH‎2C≡CCOOCH2CH3‎ ‎(3)加成反应或还原反应 ‎(4)‎ ‎2甲基2丙醇或2甲基丙2醇 ‎(5)b ‎(6)‎ ‎(Pd/C写成Ni等合理催化剂亦可)‎ ‎2．解析：(2)A→B发生的是取代反应。‎ ‎(3)C与CH3OCH2Cl按物质的量之比1:1反应生成D，按物质的量之比1∶2反应生成X。‎ 17‎ ‎(4)符合条件的同分异构体分子中应含有酚羟基和酯基，由信息②可知该同分异构体的结构简式只能为。‎ ‎(5)结合已知信息可知，若要制备，首先要制备和，利用题中E→F的转化可将转化为，与HCl反应可生成；CH3CH2CH2OH催化氧化制得。‎ 答案：‎ ‎(1)(酚)羟基　羧基　‎ ‎(2)取代反应 ‎(3) ‎ 17‎ ‎(4) ‎ ‎(5)CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO ‎3．解析：‎ ‎(1)A中含有2个碳碳双键、1个羰基(也称为酮羰基)。‎ ‎(2)仔细观察对比D和E的结构简式可知，从D生成E，发生的是分子内的脱水反应，属于消去反应。‎ ‎(3)A中含有8个碳原子、不饱和度为4，B中含有9个碳原子，不饱和度为3。说明从A到B，总的结果是发生了加成反应。具体反应过程是：羰基与CH3MgBr发生加成反应，—MgBr加到羰基氧原子上生成—OMgBr，而—CH3加到羰基碳原子上，—OMgBr经过水解得到—OH。据此不难得到B的结构简式。‎ ‎(4)‎ 17‎ 中含有9个碳原子、3个氧原子，且不饱和度为7。其同分异构体中含有苯环，能与氯化铁溶液发生显色反应，即含有酚羟基；碱性条件下能发生水解，说明含有酯基，由于一个苯环的不饱和度为4，一个酯基的不饱和度是1，说明该同分异构体中还含有碳碳不饱和键。2个碳原子拥有2个不饱和度，只能是存在碳碳叁键，即同分异构体中含有CH≡C—结构。如果是CH≡C—COO—，碱性条件下水解后酸化得到CH≡C—COOH，该分子中含有2种不同化学环境的氢，符合题意。结合条件②“酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢”，推出该同分异构体中含有的是酚酯基，且酚酯基与酚羟基处于苯环的对位，综合上述分析可知符合要求的同分异构体的结构简式为。‎ ‎(5)首先观察目标产物的结构，该目标产物中含有六元环，结合“已知”反应可以推知，该目标产物可由二烯烃与碳碳双键发生加成反应得到。但其原料中只含有1个碳碳双键，所以要在该原料中再引入1个碳碳双键，可以通过卤代烃的消去反应来完成。则有：‎ 最后一步用氢气还原即可得到目标产物。‎ 答案：‎ ‎(1)碳碳双键、羰基　 ‎ ‎(2)消去反应 ‎(3) ‎ ‎(4) ‎ 17‎ ‎4．解析：‎ ‎(1) C中的含氧官能团有醚键和酯基。‎ ‎(2)D→E的反应为 反应类型为取代反应。‎ ‎(3)C的同分异构体中含有苯环，且分子中含有一个手性碳原子，能发生水解反应生成α氨基酸，则生成的氨基酸可能为NH2—CH2—COOH或；由于分子中有手性碳原子，则该α氨基酸为，另一水解产物中含有苯环和2个氧原子，且分子中只有2种不同化学环境的氢，则为，C的同分异构体的一种结构简式为。‎ 17‎ ‎(4)由G的分子式为C12H14N2O2及H的结构简式可推知G的结构简式为。‎ ‎(5)由原料和目标产物及题干中的信息，可用逆推法设计反应路线：‎ 答案：‎ ‎(1)醚键　酯基　‎ ‎(2)取代反应 ‎(3) ‎ ‎(4)　‎ ‎(5)‎ 17‎ ‎5．解析：根据C的密度是同温同压下H2密度的28倍，知烃C的相对分子质量为56，从而可以确定其分子式为C4H8，其支链上有一个甲基，则C是；I的分子式为C3H4O，能发生银镜反应且1 mol I能与2 mol氢气发生加成反应，则I是CH2===CH—CHO；结合图示转化关系及K的结构具有对称性，可以推断J为HOCH2CH2—CHO，K为HOCH2CH2CH2OH；根据双安妥明和K的结构简式，可以推断H为，则G为，B为，A为。‎ ‎(5)与F[(CH3)2CHCOOH]互为同分异构体，且属于酯的有机物有4种，它们分别是HCOOCH2CH2CH3、、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3。其中核磁共振氢谱有3组峰、峰面积之比为6:1:1的结构简式为。‎ 答案：‎ 17‎ ‎(1) 　羟基、醛基 ‎(2)2甲基丙烯 ‎(3)(CH3)2CHCH2Br＋NaOH(CH3)2CHCH2OH＋NaBr　取代反应 ‎(5)4　‎ ‎6．解析：对比原料，1,3丁二烯(CH2===CH—CH===CH2)与的结构可知，1,3丁二烯可与卤素单质(如Cl2或Br2)先发生1,4加成，然后在NaOH水溶液中加热水解生成，为保护碳碳双键，防止其被氧化，反应②中与HCl发生加成反应生成B()，B经氧化生成C(‎ 17‎ ‎)后，C再通过消去反应脱去HCl，还原成碳碳双键，酸化后得到E(HOOC—CH===CH—COOH)；对二甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应生成的经水解生成F()，E与F发生缩聚反应生成 ‎(1)根据上述分析，E中含氧官能团为羧基，结构简式为—COOH。‎ ‎(2)反应①为卤代烃的水解反应，属于取代反应。‎ ‎(3)反应③是卤代烃的消去反应，反应条件是NaOH醇溶液，加热。‎ ‎(4)H→J是醛的氧化，醛基与新制氢氧化铜悬浊液反应；E＋F→G是二元羧酸与二元醇之间的缩聚反应。‎ ‎(5)该物质的同分异构体的苯环上有三个取代基，可以是1个—CH2Cl、1个—CH3和1个—Cl，有10种结构；也可以是2个—Cl和1个—CH2CH3，有6种结构，共有16种同分异构体。‎ 答案：‎ ‎(1)—COOH　(2)取代反应(或水解反应)‎ ‎(3)NaOH醇溶液，加热 ‎(4)①＋4Cu(OH)2＋2NaOH ＋2Cu2O↓＋6H2O ‎(5)16‎ 17‎ 17‎