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- 2021-08-24 发布
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非选择题专项训练五 有机合成与推断(选修)
1.(2018北京理综)8-羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是8-羟基喹啉的合成路线。
已知:ⅰ.+
ⅱ.同一个碳原子上连有2个羟基的分子不稳定。
(1)按官能团分类,A的类别是 。
(2)AB的化学方程式是 。
(3)C可能的结构简式是 。
(4)CD所需的试剂a是 。
(5)DE的化学方程式是 。
(6)FG的反应类型是 。
(7)将下列KL的流程图补充完整:
(8)合成8-羟基喹啉时,L发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。反应时还生成了水,则L与G物质的量之比为 。
答案:(1)烯烃
(2)CH3CHCH2+Cl2CH2ClCHCH2+HCl
(3)或
(4)氢氧化钠水溶液
(5)CH2CHCHO+2H2O
(6)取代反应
(7)
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(8)氧化 3∶1
解析:由A、C的分子式可知,A为丙烯,结构简式为CH3CHCH2,丙烯与氯气高温下发生取代反应,生成CH2ClCHCH2,则B为CH2ClCHCH2;CH2ClCHCH2与HOCl发生加成反应生成或,则C为或;或在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成,则D为;在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成CH2CHCHO,则E为CH2CHCHO;由E和J发生加成反应生成,则J为,G为,F为;由信息可知,发生信息反应ⅰ生成,发生消去反应生成,则L为;与发生氧化还原反应生成和。(1)CH3CHCH2含有碳碳双键,按官能团分类,A属于烯烃;(2)A与Cl2在高温条件下发生取代反应生成CH2ClCHCH2和氯化氢,反应的化学方程式为CH3CHCH2+Cl2CH2ClCHCH2+HCl;(3)CH2ClCHCH2与HOCl发生加成反应生成或,C可能的结构简式为或;(4)或在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成,则试剂a为氢氧化钠水溶液;(5)DE的反应为在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成CH2CHCHO,反应的化学方程式为CH2CHCHO+2H2O;(6)FG的反应为
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在浓硫酸作用下与浓硝酸发生取代反应生成和水;(7)KL的转化过程为发生信息反应ⅰ生成,发生消去反应生成;(8)与反应生成、和H2O,去氢发生氧化反应,去氧加氢发生还原反应,两者物质的量之比为3∶1。
2.(2017北京理综)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″OHRCOOR″+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)CD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:
答案:(1) 硝基
(2)取代反应
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(3)2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O,2CH3CHO+O22CH3COOH,CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
(4)
(5)
解析:根据合成路线图、C和D的分子式、羟甲香豆素的结构简式及“A→B→C→D的转化条件”可推知,A是苯,B为,C为,D为。
(1)A为苯,其结构简式为,B为硝基苯,其官能团为硝基(—NO2)。
(2)C生成D的反应为与H2O和H2SO4反应生成和(NH4)2SO4,该反应属于取代反应。
(3)根据2EF+C2H5OH及羟甲香豆素中虚线右边的结构——可知,F的结构简式为,E属于酯类,则E为乙酸乙酯。以乙醇为起始原料,合成乙酸乙酯的反应分别为2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O、2CH3CHO+O22CH3COOH、CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。
(4)中的官能团为羰基和酯基。
(5)D()与F()先发生类似+的反应生成中间产物1:,之后中间产物1
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再发生类似RCOOR'+R″OHRCOOR″+R'OH(R、R'、R″代表烃基)的反应,生成中间产物2:,最后中间产物2发生消去反应生成最终产物。
3.丁苯酞(J)是治疗轻、中度急性脑缺血的药物,合成J的一种路线如下:
已知:
①
②E的核磁共振氢谱只有一组峰;
③C能发生银镜反应;
④J是一种酯,分子中除苯环外还含有一个五元环。
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式为 ,其反应类型为 。
(2)D的化学名称是 。
(3)J的结构简式为 ,由D生成E的化学方程式为 。
(4)G的同分异构体中,核磁共振氢谱有4组峰且能与FeCl3溶液发生显色反应的有多种,请写出其中一种物质的结构简式。
(5)由甲醛和化合物A经下列步骤可得到2-苯基乙醇。
AKL。
反应条件1为 ;反应条件2所选择的试剂为 ;L的结构简式为 。
答案:(1)+Br2+HBr 取代反应
(2)2-甲基丙烯
(3) +HBr(CH3)3CBr
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(4)、、(任写一种即可)
(5)Cl2、光照 镁、乙醚 (或)
解析:(1)根据分子式,A是甲苯,与液溴在铁的催化下发生取代反应,由G知道溴原子取代的是甲基的邻位氢原子,化学方程式为+Br2+HBr,其反应类型为取代反应。
(2)E(C4H9Br)的核磁共振氢谱只有一组峰,E的结构简式是(CH3)3CBr;逆推知D为2-甲基丙烯。
(3)由信息①得H的结构简式:,H发生酯化反应生成J,J的结构简式是。
(4)G的同分异构体中核磁共振氢谱有4组峰且能与FeCl3溶液发生显色反应,即属于酚类的结构简式为、、。
(5)利用信息①逆推进行分析解答。
4.某研究小组以甲苯为主要原料,采用以下路线合成医药中间体F和Y。
已知:;2CH3CHO
请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 。
A.F的分子式是C7H7NO2Br
B.甲苯的一氯取代物有3种
C.F能发生取代反应和缩聚反应
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D.1 mol的D最多可以和5 mol H2发生加成反应
(2)DE的反应类型是 。
(3)BC的化学方程式是 。在合成F的过程中,BC步骤不能省略,理由是 。
(4)CD反应所需的试剂是 。
(5)写出同时符合下列条件的A的同分异构体的结构简式 (写出3个)。
①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子
②分子中含有—CHO
(6)以X和乙烯为原料可合成Y,请设计合成路线(无机试剂及溶剂任选)。注:合成路线的书写格式参照如下示例流程图:
CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3
答案:(1)C
(2)取代反应
(3)+(CH3CO)2O+CH3COOH 氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基
(4)酸性KMnO4溶液
(5)、、
(6)CH2CH2CH3CHO
解析:甲苯()与浓硫酸和浓硝酸的混合物加热发生硝化反应得到A(对硝基甲苯):;A在Fe和HCl作用下发生还原反应得到B(对氨基甲苯);B与(CH3CO)2O发生反应得到C:;C发生氧化反应得到D:;D与液溴在Fe作催化剂时发生取代反应得到E:;E在水作用下反应得到F:。甲苯被催化
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氧化得到苯甲醛X:;乙烯CH2CH2被催化氧化得到乙醛CH3CHO;苯甲醛与乙醛在NaOH存在作用下发生反应得到,然后发生消去反应得到Y:。(1)F的分子式是C7H6NO2Br,A项错误;甲苯的苯环上的一氯取代物有3种,侧链甲基上有一种,因此甲苯的一氯代物共有4种,B项错误;F在分子结构中含有苯环及卤素原子,因此可发生取代反应,由于含有两个官能团(羧基和氨基),因此还可以发生缩聚反应,C项正确;在D中的苯环发生加成反应消耗3 mol的H2,含有的羰基消耗1 mol的H2,羧基由于其结构的稳定性,不能发生加成反应,所以1 mol的D最多可以和4 mol H2发生加成反应,D项错误。
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