化學(xué)備考選考專用講義：專題10　有機化學(xué)基礎(chǔ) 專題講座六 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精專題講座六加試第32題——有機合成1．(2017·浙江11月選考,32）某研究小組按下列路線合成藥物胃復(fù)安：已知：RCONHR″請回答：（1）化合物A的結(jié)構(gòu)簡式________。（2)下列說法不正確的是________。A．化合物B能發(fā)生加成反應(yīng)B．化合物D能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)C．化合物E具有堿性D．胃復(fù)安的分子式是C13H22ClN3O2（3）設(shè)計化合物C經(jīng)兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镈的合成路線(用流程圖表示，試劑任選）________。(4）寫出D＋E→F的化學(xué)方程式____________________________________________________________________________________________________________________________。（5）寫出化合物E可能的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式______________________________________________________________________________________________________________，須同時符合：①1H.NMR譜表明分子中有3種氫原子,IR譜顯示有N—H鍵存在;②分子中沒有同一個碳上連兩個氮(）的結(jié)構(gòu)。答案（1）(2）BD（3)(4)（5）解析本題解題思路:應(yīng)根據(jù)題中唯一已知的有機物結(jié)構(gòu)去推斷合成其的反應(yīng)物結(jié)構(gòu).(1）根據(jù)題中所給已知條件,A為C7H7NO3并可與CH3OH以及CH3COOH反應(yīng)，可推出A中有—COOH和-OH，根據(jù)胃復(fù)安的結(jié)構(gòu)可推知A為.B為A與CH3OH酯化反應(yīng)的產(chǎn)物，則B為。C為B與CH3COOH反應(yīng)的產(chǎn)物,且羥基不參加反應(yīng),則C為。C→D有兩步，且D中有Cl原子，而D＋E→F，E的不飽和度為0，結(jié)合胃復(fù)安的結(jié)構(gòu)可推出E為，D為,則F為。(2）由分析知B為，苯環(huán)可以發(fā)生加成反應(yīng)，故A正確；D為，無酚羥基，所以不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，B錯誤；E中含有-NH2，顯堿性，C正確；胃復(fù)安分子式應(yīng)為C14H22ClN3O2，D錯誤。(3)，第一步為酚羥基的反應(yīng)，酚羥基易被氧化，因此先根據(jù)題中已知信息轉(zhuǎn)化為甲氧基，防止第二步中被氯氣氧化；第二步為苯環(huán)上的取代反應(yīng)，采用三氯化鐵作催化劑與氯氣反應(yīng).(4）.(5）E的化學(xué)式為C6H16N2，①只有3種氫原子，且有N—H鍵,②沒有同一個C上連兩個N原子的結(jié)構(gòu)。說明高度對稱,因此滿足以上條件的同分異構(gòu)體為.2．(2017·浙江4月選考,32)某研究小組按下列路線合成鎮(zhèn)痛藥哌替啶：已知：RXeq\o(→，\s\up7（NaCN）)RCNeq\o（→,\s\up7(H2O）,\s\do5(H＋)）RCOOH請回答：(1）A→B的反應(yīng)類型是________。（2）下列說法不正確的是________(填字母）。A．化合物A的官能團是硝基B．化合物B可發(fā)生消去反應(yīng)C．化合物E能發(fā)生加成反應(yīng)D．哌替啶的分子式是C15H21NO2(3）寫出B＋C→D反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________________________________________________________________________________________________。（4)設(shè)計以甲苯為原料制備C的合成路線(用流程圖表示，無機試劑任選）________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(5）寫出同時符合下列條件的C的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________________________________________________。①分子中有苯環(huán)而且是苯環(huán)的鄰位二取代物;②1H。NMR譜表明分子中有6種氫原子；IR譜顯示存在碳氮雙鍵（C=N).答案(1)取代反應(yīng)（2）A（3)(4）(5）解析(1)根據(jù)A的分子式可知環(huán)氧乙烷和CH3NH2反應(yīng)生成A的結(jié)構(gòu)簡式為（HOCH2CH2）2NCH3，根據(jù)B的分子式可知A→B是羥基被氯原子取代,反應(yīng)類型是取代反應(yīng)，B的結(jié)構(gòu)簡式為（ClCH2CH2）2NCH3.根據(jù)已知信息和C的分子式可知C的結(jié)構(gòu)簡式為,B和C反應(yīng)生成D，D的結(jié)構(gòu)簡式為。根據(jù)已知信息可知D水解酸化后生成E,E的結(jié)構(gòu)簡式為。E和F發(fā)生酯化反應(yīng)生成哌替啶,F是乙醇.（2)化合物A的官能團是羥基，A錯誤;化合物B中含有氯原子，可發(fā)生消去反應(yīng),B正確；化合物E中含有苯環(huán)，能發(fā)生加成反應(yīng)，C正確；根據(jù)哌替啶的結(jié)構(gòu)簡式可知分子式是C15H21NO2，D正確，答案選A。（3）根據(jù)以上分析以及原子守恒可知B＋C→D的化學(xué)方程式為。（4）由已知信息RX與NaCN發(fā)生取代反應(yīng)生成RCN,所以以甲苯為原料制備C的合成路線圖為。（5)①分子中有苯環(huán)而且是苯環(huán)的鄰位二取代物;②1H。NMR譜表明分子中有6種氫原子；IR譜顯示存在碳氮雙鍵(C=N），則符合條件的有機物結(jié)構(gòu)簡式為。加試題第32題有機化學(xué)試題主要對結(jié)構(gòu)簡式的書寫、物質(zhì)性質(zhì)的判斷、化學(xué)方程式、同分異構(gòu)體的書寫和有機合成路線的設(shè)計進行考查，屬于常規(guī)性題目，和傳統(tǒng)高考對有機化學(xué)的考查基本一致。該類試題通常以生產(chǎn)、生活中陌生有機物的合成工藝流程為載體考查有機化學(xué)的核心知識。要求學(xué)生能夠通過題給情景適當遷移，運用所學(xué)知識分析、解決實際問題，這是高考有機化學(xué)復(fù)習(xí)備考的方向。1．有機合成的解題思路將原料與產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進行對比，一比碳骨架的變化,二比官能團的差異。（1）根據(jù)合成過程的反應(yīng)類型，所含官能團性質(zhì)及題干中所給的有關(guān)知識和信息，審題分析，理順基本途徑。(2）根據(jù)所給原料、反應(yīng)規(guī)律、官能團的引入及轉(zhuǎn)換等特點找出突破點.(3)綜合分析，尋找并設(shè)計最佳方案，即原料eq\o(，\s\up7（順推），\s\do5（逆推）)中間產(chǎn)物eq\o（，\s\up7(順推）,\s\do5（逆推））產(chǎn)品,有時則要綜合運用順推或逆推的方法找出最佳的合成路線。2．有機合成的解題模式題型一限制條件同分異構(gòu)體的書寫1．二元取代芳香化合物H是G(結(jié)構(gòu)簡式如下）的同分異構(gòu)體，H滿足下列條件：①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，②酸性條件下水解產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為2∶1，③不與NaHCO3溶液反應(yīng)。則符合上述條件的H共有________種（不考慮立體結(jié)構(gòu)，不包含G本身），其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為________________（寫出一種即可）。答案11（或)解析二元取代芳香化合物H說明苯環(huán)上只有二個取代基；同時滿足：①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明有醛基或HCOO—;②酸性條件下水解產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為2∶1,說明有二個酯基；③不與NaHCO3溶液反應(yīng)，說明沒有羧基;其中有一個甲基，另一個為，共有鄰、間、對位3種結(jié)構(gòu)，兩個有間、鄰位2種情況；一個另一個基團可能是—CH2CH2OOCH或—CH(CH3)OOCH，共有鄰、間、對位6種結(jié)構(gòu)，則符合上述條件的H共有11種，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為或。2．G物質(zhì)是苯甲醛的同系物，分子式是C9H10O，苯環(huán)上含有兩個取代基且與苯甲醛含有相同官能團的同分異構(gòu)體共有______種，寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式：________________。答案6解析G物質(zhì)是苯甲醛的同系物，分子式是C9H10O，除去苯環(huán)還有3個碳，G物質(zhì)苯環(huán)上含有兩個取代基，可能是—CHO和-CH2CH3，或-CH2CHO和—CH3，兩個取代基在苯環(huán)上有鄰、間及對位，則與苯甲醛含有相同官能團的同分異構(gòu)體共有6種，如。3．的一種同分異構(gòu)體具有以下性質(zhì)：①難溶于水,能溶于NaOH溶液;②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積之比為1∶1∶1。則0。5mol該物質(zhì)與足量的NaOH溶液反應(yīng),最多消耗4mol·L－1NaOH溶液________mL。答案500解析的同分異構(gòu)體中：①難溶于水,能溶于NaOH溶液；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積之比為1∶1∶1的是，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式為＋4NaOH→＋2HCOONa＋2H2O。0.5mol該物質(zhì)與足量的NaOH溶液反應(yīng),最多消耗4mol·L－1NaOH溶液500mL。4．寫出滿足下列條件的的同分異構(gòu)體：________________。①有兩個取代基;②取代基在鄰位.答案5．W是的同分異構(gòu)體，W能與NaHCO3溶液反應(yīng)，還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，則W的結(jié)構(gòu)共有________種，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為________________.答案13解析W是的同分異構(gòu)體，W能與NaHCO3溶液反應(yīng)，說明含有羧基，還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明含有酚羥基，W的結(jié)構(gòu)有:苯環(huán)上含有羥基和—CH2COOH有鄰位、對位、間位3種；苯環(huán)上含有羥基、—COOH和甲基有10種；共有13種，其中核磁共振氫譜為五組峰的為。題型二利用信息設(shè)計合成路線信息一：苯環(huán)上的定位規(guī)則6．已知：①②當苯環(huán)上已有一個“—CH3”或“—Cl”時,新引入的取代基一般在原有取代基的鄰位或?qū)ξ?；當苯環(huán)上已有一個“-NO2"或“-COOH”時,新引入的取代基一般在原有取代基的間位。請用合成反應(yīng)流程圖表示出由甲苯和其他物質(zhì)合成的最佳方案.合成反應(yīng)流程圖表示方法示例如下：eq\o（→，\s\up7(反應(yīng)物)，\s\do5（反應(yīng)條件））……eq\o（→，\s\up7（反應(yīng)物),\s\do5(反應(yīng)條件)）答案eq\o(→,\s\up7（濃硝酸）,\s\do5（濃硫酸、△））解析在設(shè)計合成路線時，應(yīng)根據(jù)題設(shè)信息，充分考慮苯環(huán)上取代基占位問題，關(guān)鍵是思考引入基團的先后順序和先引入的基團對后引入基團的影響，最好的結(jié)果是先引入的一些基團對后引入的基團的定位效應(yīng)一致。經(jīng)分析，應(yīng)先引入對位硝基，此時,苯環(huán)上的硝基（間位定位基)和甲基(鄰位定位基)的定位效應(yīng)一致，再引入氯原子進入甲基的鄰位，然后氧化甲基為羧基，最后與乙醇酯化。信息二：格林試劑7．已知鹵代烴與金屬鎂反應(yīng)生成“格林試劑"，如:R—X＋Mgeq\o(→，\s\up7（乙醚)）RMgX(格林試劑).利用格林試劑與羰基化合物(醛、酮)等的反應(yīng)可以合成醇類，如：試以苯、溴、乙烯、鎂、水、空氣等為主要原料，輔以必要的催化劑，合成化合物,寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明反應(yīng)條件.答案①②eq\o(→,\s\up7(乙醚））③2CH2=CH2＋O2eq\o（→，\s\up7（催化劑、加熱、加壓））2CH3CHO④⑤解析格林試劑與羰基化合物（醛、酮)等的反應(yīng)可以合成醇類，同時增長碳鏈。分析上述信息可知，合成醇的關(guān)鍵步驟:①制備鹵代烴,合成格林試劑;②制備醛或酮;③格林試劑和醛或酮作用，再將所得產(chǎn)物水解生成醇.信息三：羥醛縮合反應(yīng)8．以乙烯為初始反應(yīng)物可制得正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）。已知兩個醛分子在一定條件下可以自身加成。下式中反應(yīng)的中間產(chǎn)物（Ⅲ）可看成是由（Ⅰ)中的碳氧雙鍵打開，分別跟（Ⅱ)中的α。位碳原子和α-位氫原子相連而得.(Ⅲ)是一種β-羥基醛，此醛不穩(wěn)定，受熱即脫水而生成不飽和醛(烯醛）：請運用已學(xué)過的知識和上述得出的信息寫出由乙烯制正丁醇各步的反應(yīng)式。答案①CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH②2CH3CH2OH＋O2→2CH3CHO＋2H2O或?qū)ⅱ?、②合并?CH2=CH2＋O2→2CH3CHO）③CH3CHO＋CH3CHO→CH3CH（OH）CH2CHO④CH3CH（OH)CH2CHO→CH3CH=CHCHO＋H2O⑤CH3CH=CHCHO＋2H2→CH3CH2CH2CH2OH解析根據(jù)所給信息,要合成主鏈上含4個碳原子的正丁醇應(yīng)通過兩分子乙醛進行羥醛縮合反應(yīng)，然后將產(chǎn)物進行脫水、氫化加成或還原處理。9.2017·嘉興桐鄉(xiāng)高級中學(xué)期中某研究小組以甲苯為主要原料,采用以下路線合成醫(yī)藥中間體F和Y。已知：①②2CH3CHOeq\o（→，\s\up7(NaOH）)CH3CH（OH)CH2CHOeq\o(→,\s\up7（△））CH3CH=CHCHO以X和乙烯為原料可合成Y，請設(shè)計合成路線無機試劑及溶劑任選。注：合成路線的書寫格式參照如下示例流程圖：CH3CHOeq\o（→，\s\up7(O2），\s\do5(催化劑)）CH3COOHeq\o(→,\s\up7(CH3CH2OH）,\s\do5（濃H2SO4))CH3COOCH2CH3答案H2C=CH2eq\o（→，\s\up7（H2O）,\s\do5（催化劑，△）)CH3CH2OHeq\o（→，\s\up7(O2）,\s\do5(Cu，△））CH3CHO解析由目標化合物的結(jié)構(gòu)可知，其中的C=C是由羥醛縮合反應(yīng)后的產(chǎn)物脫水形成的，所以應(yīng)選擇苯甲醛和乙醛發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)制備目標化合物。題型三綜合演練10．（2016·浙江4月選考,32)某研究小組以水楊酸和甲苯為主要原料，按下列路線合成抗血栓藥物——新抗凝。已知：RCHO＋CH3COR′eq\o（→,\s\up7（OH－))RCH=CHCOR′請回答：（1）寫出同時符合下列條件的A的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____________________。①紅外光譜表明分子中含有結(jié)構(gòu)；②1H-NMR譜顯示分子中含有苯環(huán),且苯環(huán)上有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子.（2）設(shè)計B→C的合成路線(用流程圖表示，無機試劑任選)____________________________。（3）下列說法不正確的是__________.A．化合物B能使Br2/CCl4溶液褪色B．化合物C能發(fā)生銀鏡反應(yīng)C．化合物F能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)D．新抗凝的分子式為C19H15NO6（4)寫出化合物的結(jié)構(gòu)簡式：D________________________________________________________________________；E________________________________________________________________________。（5）G→H的化學(xué)方程式是_____________________________________________________________________________________________________________________________。答案（1)、、、（2)eq\o(→,\s\up7(O2）,\s\do5(催化劑）)（3)A(4)CH3COCH3(5）11．(2015·浙江10月選考,32)乙?；馓阴Ｂ仁且环N醫(yī)藥中間體。某研究小組以甲苯和乙醇為主要原料，按下列路線合成乙酰基扁桃酰氯。已知：RCHOeq\o（→,\s\up7（①NaHSO3)，\s\do5(②NaCN))RCNeq\o（→，\s\up7（H2O/H＋））RCOOHRCOOHeq\o(→，\s\up7（SOCl2）)RCOCleq\o（→，\s\up7（R′OH）)RCOOR′請回答：（1）D的結(jié)構(gòu)簡式____________.（2)下列說法正確的是______________.A．化合物A不能發(fā)生取代反應(yīng)B．化合物B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)C．化合物C能發(fā)生氧化反應(yīng)D．從甲苯到化合物C的轉(zhuǎn)化過程中，涉及到的反應(yīng)類型有取代反應(yīng)、加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)（3）E＋F→G的化學(xué)方程式是______________________________________________________________________________________________________________________。(4)寫出化合物D同時符合下列條件的所有可能的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。①紅外光譜檢測表明分子中含有氰基(-CN）②1H。NMR譜檢測表明分子中有苯環(huán)，且苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子（5)設(shè)計以乙醇為原料制備F的合成路線（用流程圖表示；無機試劑任選)。答案(1)(2)C(3）(4)（5）CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2）,\s\do5（催化劑）)CH3COOHeq\o（→，\s\up7（SOCl2）)CH3COCl12．（2017·稽陽聯(lián)誼學(xué)校高三8月聯(lián)考)抗血栓藥物波立維,其有效成分是氯吡格雷，為白色或類白色結(jié)晶性粉末，溶于水、乙醇等，能抑制血小板聚集。其合成路線如下:已知：①RCNeq\o(→，\s\up7(H＋/H2O)）RCOOH;②A→B的反應(yīng)為加成反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：(1)③的反應(yīng)類型是______________。(2）下列說法正確的是________。A．氯吡格雷的分子式是C16H15NO2SClB．1molD最多可與2molNaOH反應(yīng)C．F分子的所有原子可能在同一平面上D．C在一定條件下能發(fā)生縮聚