（浙江選考）2022年高考化學大一輪復習 專題10 有機化學基礎 專題講座六 加試第32題——有機合成學案

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1、（浙江選考）2022年高考化學大一輪復習 專題10 有機化學基礎 專題講座六 加試第32題——有機合成學案 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 B．化合物D能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應 C．化合物E具有堿性 D．胃復安的分子式是C13H22ClN3O2 (3)設計化合物C經(jīng)兩步反應轉(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的化學方程式

2、____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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—

3、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，可推出A中有—COOH和—OH，根據(jù)胃復安的結(jié)構(gòu)可推知A為。B為A與CH3OH酯化反應的產(chǎn)物，則B為。C為B與CH3COOH反應的產(chǎn)物，且羥基不參加反應，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)合胃復安的結(jié)構(gòu)可推出E為，D為，則F為。 (2)由分析知B為，苯

4、環(huán)可以發(fā)生加成反應，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，B錯誤；E中含有—NH2，顯堿性，C正確；胃復安分子式應為C14H22ClN3O2，D錯誤。 (3) ，第一步為酚羥基的反應，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，采用三氯化鐵作催化劑與氯氣反應。 (4) 。 (5)E的化學式為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

5、合成鎮(zhèn)痛藥哌替啶： 已知：RXRCNRCOOH 請回答： (1)A―→B的反應類型是________。 (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 C．化合物E能發(fā)生加成反應 D．哌替啶的分子式是C15H21NO2 (3)寫出B＋C―→D反應的化學方程式：___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)設計以

6、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

7、； 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 (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，反應類型是取代反應，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)生酯化反應生成哌替啶，F(xiàn)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

8、，可發(fā)生消去反應，B正確；化合物E中含有苯環(huán)，能發(fā)生加成反應，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的化學方程式為。 (4)由已知信息RX與NaCN發(fā)生取代反應生成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、化學方程式、同分異構(gòu)體的書寫和有機合成路線的設計進行考查，屬于常規(guī)性題

9、目，和傳統(tǒng)高考對有機化學的考查基本一致。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的核心知識。要求學生能夠通過題給情景適當遷移，運用所學知識分析、解決實際問題，這是高考有機化學復習備考的方向。 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，尋找并設計最佳方案，即原料中間產(chǎn)物產(chǎn)品，有時則要綜合運用順推或逆推的方法找出最佳

10、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，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。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

11、酯基；③不與NaHCO3溶液反應，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

12、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；③核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比為1∶1∶1。則0.5 mol該物質(zhì)與足量的NaOH溶液反應，最多消耗4 mol·L－1 NaOH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；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的方程式為＋4NaOH―→＋2HCOONa＋2

13、H2O。0.5 mol該物質(zhì)與足量的NaOH溶液反應，最多消耗4 mol·L－1 NaOH溶液500 mL。 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，還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，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，說明含有羧基，還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，說明含有酚羥基，W的結(jié)構(gòu)有：苯環(huán)上含有羥基和—CH2COOH

14、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　利用信息設計合成路線 信息一：苯環(huán)上的定位規(guī)則 6．已知：① ② 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唬划敱江h(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。 合成反應流程圖表示方法示例如下：…… 答案　 解析　在設計合成路線時，應根據(jù)題設信息，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

15、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一致。經(jīng)分析，應先引入對位硝基，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生成“格林試劑”，如：R—X＋MgRMgX(格林試劑)。利用格林試劑與羰基化合物(醛、酮)等的反應可以合成醇類，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)反應的化學方程式并注明反應條件。 答案?、? ② ③2CH2==CH2＋O22CH3CHO ④ ⑤ 解

16、析　格林試劑與羰基化合物(醛、酮)等的反應可以合成醇類，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 8．以乙烯為初始反應物可制得正丁醇(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式。 答案?、?/p>

17、CH2==CH2+H2O―→CH3CH2OH ②2CH3CH2OH＋O2―→2CH3CHO＋2H2O(或?qū)ⅱ佟ⅱ诤喜ⅲ?CH2==CH2＋O2―→2CH3CHO) ③CH3CHO＋CH3CHO―→CH3CH(OH)CH2CHO ④CH3CH(OH)CH2CHO―→CH3CH==CHCHO＋H2O ⑤CH3CH==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通過兩分子乙醛進行羥醛縮合反應，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

18、中間體F和Y。 已知：① ②2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH== CHCHO 以X和乙烯為原料可合成Y，請設計合成路線(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： CH3CHOCH3COOH CH3COOCH2CH3 答案　H2C==CH2CH3CH2OHCH3CHO 解析　由目標化合物的結(jié)構(gòu)可知，其中的C==C是由羥醛縮合反應后的產(chǎn)物脫水形成的，所以應選擇苯甲醛和乙醛發(fā)生羥醛縮合反應制備目標化合物。 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

19、物——新抗凝。 已知： RCHO＋CH3COR′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)上有三種不同化學環(huán)境的氫原子。 (2)設計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 C．化合物F能與FeCl3發(fā)生顯色反應 D．新抗

20、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的化學方程式是_____________________________________________________ _______________________________________________

21、_________________________。 答案　(1) 、、、 (2) (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?；馓阴Ｂ?。 已知： RCHO RCNRCOOH RCOOHRCOClRCOOR′ 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 B．化合物B能發(fā)生銀鏡反應 C．化合物C能發(fā)生氧化反應 D．從甲苯到化合物C的轉(zhuǎn)

22、化過程中，涉及到的反應類型有取代反應、加成反應和氧化反應 (3)E＋F→G的化學方程式是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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________________________________________________________________________ _________________________

23、_______________________________________________。 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)上有兩種不同化學環(huán)境的氫原子 (5)設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)CH3CH2OHCH3COOHCH3COCl 12．(2017·稽陽聯(lián)誼學校高三8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： ①RCNRCOO

24、H； ②A→B的反應為加成反應。 回答下列問題： (1)③的反應類型是______________。 (2)下列說法正確的是________。 A．氯吡格雷的分子式是C16H15NO2SCl B．1 mol D最多可與2 mol NaOH反應 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)生縮聚反應 (3)寫出⑥反應的化學方程式：________________________________________。 (4)寫出滿足下列條件的I的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：______________________ ________________________

25、________________________________________________。 ①紅外光譜顯示含有苯環(huán) ②氫核磁共振顯示苯環(huán)上有兩種不同化學環(huán)境的氫原子 ③存在—SH (5)根據(jù)上述信息，設計以乙烯為原料合成乳酸()的合成路線(用流程圖表示，無機試劑任選)___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1) 取代反應　(2)CD (3) (4) (5)CH2==CH2CH3CHO 解析　A→B的反應為加成反應，所以A的結(jié)構(gòu)簡式為，根據(jù)已知信息①可知B發(fā)生水解反應生成C的結(jié)構(gòu)簡式為，C與甲醇發(fā)生酯化反應生成D的結(jié)構(gòu)簡式為。 (2)氯吡格雷的分子式是C16H16NO2SCl，A項錯誤；D分子中含有1個氯原子、1個酯基，氯原子水解又產(chǎn)生酚羥基，則1 mol D最多可與3 mol NaOH反應，B項錯誤；由于碳碳雙鍵、醛基均是平面形結(jié)構(gòu)，因此F分子的所有原子可能在同一平面上，C項正確；C分子中含有羥基和羧基，C在一定條件下能發(fā)生縮聚反應，D項正確。