2019高考化學(xué)三輪沖刺 大題提分 大題精做15 有機合成路線的設(shè)計.docx

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大題精做十五 有機合成路線的設(shè)計 1.（2018全國卷Ⅰ）化合物W可用作高分子膨脹劑，一種合成路線如下： 回答下列問題： （1）A的化學(xué)名稱為。 （2）②的反應(yīng)類型是。 （3）反應(yīng)④所需試劑，條件分別為。 （4）G的分子式為。 （5）W中含氧官能團(tuán)的名稱是。 （6）寫出與E互為同分異構(gòu)體的酯類化合物的結(jié)構(gòu)簡式（核磁共振氫譜為兩組峰，峰面積比為1∶1）。 （7）苯乙酸芐酯（）是花香型香料，設(shè)計由苯甲醇為起始原料制備苯乙酸芐酯的合成路線（無機試劑任選）。 【解析】(1)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式可知A是氯乙酸。(2)反應(yīng)②中氯原子被—CN取代，屬于取代反應(yīng)。(3)反應(yīng)④是酯化反應(yīng)，所需試劑和條件分別是乙醇/濃硫酸、加熱。(4)根據(jù)G的鍵線式可知其分子式為C12H18O3。(5)根據(jù)W的結(jié)構(gòu)簡式可知分子中含有的官能團(tuán)是醚鍵和羥基。(6)屬于酯類，說明含有酯基。核磁共振氫譜為兩組峰，峰面積比為1∶1，說明氫原子分為兩類，各是6個氫原子，因此符合條件的有機物結(jié)構(gòu)簡式為或。(7)根據(jù)已知信息結(jié)合逆推法可知合成苯乙酸芐酯的路線圖為。 【答案】(1)氯乙酸 (2)取代反應(yīng) (3)乙醇/濃硫酸、△ (4)C12H18O3 (5)羥基、醚鍵 (6)　 (7) 1.（2018天津卷）化合物N具有鎮(zhèn)痛、消炎等藥理作用，其合成路線如下： （1）A的系統(tǒng)命名為____________，E中官能團(tuán)的名稱為____________。 （2）A→B的反應(yīng)類型為____________，從反應(yīng)所得液態(tài)有機混合物中提純B的常用方法為____________。 （3）C→D的化學(xué)方程式為________________________。 （4）C的同分異構(gòu)體W（不考慮手性異構(gòu)）可發(fā)生銀鏡反應(yīng)：且1mol W最多與2mol NaOH發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物之一可被氧化成二元醛。滿足上述條件的W有____________種，若W的核磁共振氫譜具有四組峰，則其結(jié)構(gòu)簡式為____________。 （5）F與G的關(guān)系為（填序號）____________。 a．碳鏈異構(gòu) b．官能團(tuán)異構(gòu) c．順反異構(gòu) d．位置異構(gòu) （6）M的結(jié)構(gòu)簡式為____________。 （7）參照上述合成路線，以為原料，采用如下方法制備醫(yī)藥中間體。 該路線中試劑與條件1為____________，X的結(jié)構(gòu)簡式為____________；試劑與條件2為____________，Y的結(jié)構(gòu)簡式為____________。 【解析】(1)A的系統(tǒng)命名為1，6-己二醇，E中官能團(tuán)的名稱為碳碳雙鍵、酯基。(2)A→B的反應(yīng)是1，6-己二醇中的一個羥基被—Br取代，屬于取代反應(yīng)，分離互溶的液態(tài)有機混合物用蒸餾的方法。(3)C→D的反應(yīng)是酯化反應(yīng)，反應(yīng)方程式為+C2H5OH+H2O；(4)C的同分異構(gòu)體W(不考慮手性異構(gòu))可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，含有—CHO或HCOO—基團(tuán)，且1mol W最多與2mol NaOH發(fā)生反應(yīng)，則含有HCOO—、—Br基團(tuán)，其產(chǎn)物之一可被氧化成二元醛，則產(chǎn)物中含有2個—CH2OH基團(tuán)，W中一定含有HCOO—CH2—、—CH2—Br，剩余的殘基是—CH2—CH2—CH2—，而—CH2—CH2—CH2—的二元取代物有5種，所以滿足上述條件的W有5種。其中W的核磁共振氫譜具有四組峰，則其結(jié)構(gòu)簡式為。(5)F與G的分子式相同，結(jié)構(gòu)關(guān)系為順反異構(gòu)。(6)根據(jù)G和M生成N，得M的結(jié)構(gòu)簡式為。(7)根據(jù)合成圖分析，化合物X是CH3CH2CH2Br，試劑與條件1為HBr、加熱，異丙醇經(jīng)催化氧化生成化合物Y，Y的結(jié)構(gòu)簡式為，試劑與條件2為O2/Cu或Ag、加熱。 【答案】(1)1，6-己二醇　碳碳雙鍵、酯基 (2) 取代反應(yīng)　減壓蒸餾(或蒸餾) (3) +C2H5OH+H2O (4) 5 　 (5) c (6) (7)HBr，△　　 O2/Cu或Ag，△　 2．新康泰克能夠緩解感冒時帶來的鼻塞、流鼻涕和打噴嚏等癥狀，其有效成分為偽麻黃堿。偽麻黃堿D的一種合成路線如下： 回答下列問題： (1)苯的質(zhì)譜圖中最大的質(zhì)荷比為___________，偽麻黃堿D的分子式為____________。 (2)寫出由苯生成A的化學(xué)方程式：___________________________________________，其反應(yīng)類型為_________________。 (3)B的結(jié)構(gòu)簡式為____________。 (4)滿足下列要求的C的同分異構(gòu)體有___________種； ①屬于苯的一元取代物；②含有-CONH-，且無-NH2；③不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；其中苯環(huán)側(cè)鏈的核磁共振氫譜有3組峰，且峰面積之比為6∶1∶1的一種有機物的結(jié)構(gòu)簡式為_________________。 （5）已知：參照上述合成路線，設(shè)計一條由苯和乙酸為起始原料制備的合成路線。 【解析】（1）苯的最大的質(zhì)荷比就是其相對分子質(zhì)量，苯的相對分子質(zhì)量為78，所以苯的最大的質(zhì)荷比為78；通過觀察D的結(jié)構(gòu)簡式可知D的分子式為：C10H15NO；本題答案為：78，C10H15NO。（2）苯和CH3CH2COCl發(fā)生取代反應(yīng)生成和HCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：+CH3CH2COCl+HCl；本題答案為：+CH3CH2COCl+HCl、取代反應(yīng)。（3）通過C的結(jié)構(gòu)簡式分析可知，溴和A發(fā)生取代反應(yīng)及溴取代氫原子的位置，B的分子式應(yīng)為：；本題答案為：。（4）滿足①屬于苯的一元取代物，要求苯環(huán)上只能有一個氫被取代，②含有-CONH-，且無-NH2，要求含有肽鍵，但無-NH2，③不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，要求不能含有醛基，符合條件的的同分異構(gòu)體的側(cè)鏈為：—CONHCH2CH2CH3、—CONHCH（CH3）2、—CH2CONHCH2CH3、—CH2CH2CONHCH3、—CH（CH3）CONHCH3、—NHOCCH2CH2CH3、—NHOCCH（CH3）2、—CH2NHOCCH2CH3、—CH2CH2NHOCCH3、—CH(CH3)NHOCCH3，共10種，其中苯環(huán)的側(cè)鏈上只能含有三種氫原子，氫原子個數(shù)比為6∶1∶1，有機物的結(jié)構(gòu)簡式為：或；（5）由題意可知，合成路線是乙酸先發(fā)生已知條件中給出的反應(yīng)，再與苯發(fā)生取代反應(yīng)，最后再進(jìn)行還原反應(yīng)即可： 。 【答案】（1）78 C10H15NO （2） +CH3CH2COCl+HCl 取代反應(yīng) （3） （4） 10 或 （5） 3．香草酸廣泛用于食品調(diào)味劑，作香精、香料，合成線路如下： （1）C的結(jié)構(gòu)簡式是_____，B轉(zhuǎn)化為C的反應(yīng)類型為_____。 （2）A中含有的官能團(tuán)名稱是_____。 （3）B的分子式是_____。 （4）在B中滴入FeCl3溶液，其現(xiàn)象是_____。 （5）與F官能團(tuán)相同的芳香族化合物的同分異構(gòu)體有_____種。 （6）寫出F與乙醇進(jìn)行酯化反應(yīng)的方程式_____。 （7）寫出由的合成線路圖。 【解析】(1)由B和D的結(jié)構(gòu)簡式得C的結(jié)構(gòu)簡式是，B轉(zhuǎn)化為C的反應(yīng)是甲氧基取代了苯環(huán)上的溴原子，故反應(yīng)類型為取代反應(yīng)；(2)A中含有的官能團(tuán)是-OH、-CHO，名稱是酚羥基和醛基；(3)由結(jié)構(gòu)簡式可以判定B 的分子式是C7H5O2Br；(4)B中含酚羥基，所以B中滴入FeCl3溶液，其現(xiàn)象是溶液呈現(xiàn)紫色；(5)中的官能團(tuán)有酚羥基、羧基和醚鍵，同時還要含有苯環(huán)，所以同分異構(gòu)體只能是苯環(huán)上的取代基位置異構(gòu)，當(dāng)羧基和羥基在鄰位時，甲氧基的位置有4種，當(dāng)羧基和羥基在間位時，甲氧基的位置有4種，當(dāng)羧基和羥基在對位時，甲氧基位置有2種，芳香族化合物的同分異構(gòu)體一共有10種，除去F還有9種；(6)根據(jù)酯化反應(yīng)的原理得F與乙醇進(jìn)行酯化反應(yīng)的方程式為：； (7)由過程中是在酚羥基的間位發(fā)生了硝基的取代反應(yīng)，因為酚羥基為鄰、對位取代基，且苯酚容易被氧化所以不能直接發(fā)生硝化反應(yīng)，由題干的合成路線可以得： 。 【答案】（1）取代反應(yīng) （2）(酚)羥基、醛基 （3）C7H5O2Br （4）溶液呈現(xiàn)紫色 （5）9 （6） （7） 4．有機物J 是我國自主成功研發(fā)的一類新藥，它屬于酯類，分子中除苯環(huán)外還含有一個五元環(huán)。合成J的一種路線如下： 回答下列問題： （1）B的結(jié)構(gòu)簡式是________________。C的結(jié)構(gòu)簡式是______________。 （2）D生成E的化學(xué)方程式為_________________。 （3）J的結(jié)構(gòu)簡式是________________。在一定條件下，H自身縮聚生成高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式是_______________。 （4）根據(jù)，X的分子式為______。X有多種同分異構(gòu)體，其中滿足下列條件的同分異構(gòu)體共有______種（已知：碳碳叁鍵或碳碳雙鍵不能與羥基直接相連）。 A．除苯環(huán)外無其他環(huán)，且無一O—O—鍵 B．能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) C．苯環(huán)上一氯代物只有兩種 （5）利用題中信息和所學(xué)知識，寫出以甲烷和甲苯為原料，合成的路線流程圖(其它試劑自選)。 【解析】（1）由A→B的條件，以及A、G的結(jié)構(gòu)簡式和B的分子式可知，B的結(jié)構(gòu)簡式為：，再由B→C，根據(jù)反應(yīng)條件和C的分子式可知，C為；（2）D生成 E的化學(xué)方程式為：；（3）由G→H→J，以及所給已知，可知H為，再脫水得到J，則J為，在一定條件下，H自身縮聚生成高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式是：；（4）根據(jù)，X的結(jié)構(gòu)簡式為：，則分子式為：C8H6O3；X的同分異構(gòu)體中，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明與苯環(huán)直接相連的有羥基，由因為苯環(huán)上的一氯代物只有2種，且無一O—O—鍵；可能的情況有、、、、、、、，共9種；（5）利用題中信息和所學(xué)知識，寫出以甲烷和甲苯為原料，合成的路線流程圖：。 【答案】（1） （2） （3） （4） C8H6O3 9 （5） 5．H是合成抗炎藥洛縈洛芬鈉的關(guān)鍵中間體，它的一種合成路線如下： （1）A的物質(zhì)名稱為___________，H中官能團(tuán)名稱是___________。 （2）E的結(jié)構(gòu)簡式為___________，反應(yīng)②的反應(yīng)類型為___________。 （3）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為___________，反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為___________。 （4）寫出滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式___________。 I.能發(fā)生水解反應(yīng)生成酸和醇 Ⅱ.能發(fā)生銀鏡反應(yīng) Ⅲ.核磁共振氫譜有5組峰且峰面積之比為3∶2∶2∶2∶1 （6） 仿照H的合成線，設(shè)計一種由合成的合成路線。 【解析】（1）A為，物質(zhì)名稱為甲苯，H中官能團(tuán)名稱是溴原子、酯基。（2）E的結(jié)構(gòu)簡式為，反應(yīng)②為甲基上氯原子被-CN取代的反應(yīng)，反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。（3）反應(yīng)①為甲基上的取代反應(yīng)，該反應(yīng)的反應(yīng)條件為光照，反應(yīng)①的化學(xué)方程式為，反應(yīng)⑥為酸和醇的酯化反應(yīng)，化學(xué)方程式為。（4）I.能發(fā)生水解反應(yīng)生成酸和醇，說明含有酯基；Ⅱ.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明含有醛基，Ⅲ.核磁共振氫譜有5組峰且峰面積之比為3∶2∶2∶2∶1，滿足條件的F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。（5）由合成，由、發(fā)生酯化反應(yīng)得到；可以由水解得到，可由和KCN反應(yīng)得到，可以由得到。參考合成路線為： 。 【答案】（1）甲苯溴原子、酯基 （2） 取代反應(yīng) （3） （4） （5）