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专题突破训练6
有机推断与合成的突破方略
(建议用时:35分钟)
非选择题
1.(2022·专家原创)芬太尼类似物L具有镇痛作用,它的合成方法如下:
:
Ⅰ.
Ⅱ.R1COOR2+R3CH2COOR4+R2OH
Ⅲ. (R1、R2、R3、R4为氢原子或烃基)
答复以下问题:
(1)A是一种烯烃,化学名称为________,其分子中最多有________个原子共面。
(2)B中官能团的名称为________、________。②的反响类型为________。
(3)③的化学方程式为___________________________________________。
(4)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子。用星号(*)标出F中的手性碳原子________________。G的结构简式为________________。
(5)④有一定的反响限度,反响进行时参加吡啶(一种有机碱),其作用是___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(6)参照上述合成路线,写出以环己烯()和乙醇为起始原料经三步制备化合物的合成路线(:RCH===CHR′RCOOH+R′COOH,R、R′为烃基。其他试剂任选)。
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] 根据题意可知结构简式
A:CH3—CH===CH2,B:CH2===CHCH2Cl,
[答案] (1)丙烯 7 (2)碳碳双键 氯原子 取代反响
(3)
(5)吸收反响生成的HCl,提高反响转化率
(6)
2.(2022·福州模拟)溴螨酯是一种杀螨剂。由某种苯的同系物制备溴螨酯的一种合成路线如下(局部反响条件和试剂略):
答复以下问题:
(1)A的名称是________,B的结构简式是________。
(2)C能发生银镜反响,其分子中含氧官能团的名称是________。
(3)写出第③步反响的化学方程式:__________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)第①、④步的反响类型分别是________、________。
(5)写出用乙醛为原料制备2羟基2甲基丙酸乙酯的合成路线(其他试剂任选):_______________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)根据反响①的条件可知,该反响为苯环上的取代反响,结合B的分子式知A为CH3;根据合成路线可知,B的结构简式为BrCH3。(2)C能发生银镜反响,那么C中含—CHO,结合合成路线知C的结构简式为BrCHO。(3)第③步反响为两分子C之间的加成反响。(4)第①步为取代反响,第④步为消去反响(或氧化反响)。(5)运用逆合成分析法,倒推中间产物,确定合成路线。
[答案] (1)甲苯
(2)醛基
(4)取代反响 消去反响(或氧化反响)
(5)
3.(2022·衡水中学二调)由烃A制备抗结肠炎药物H的一种合成路线如下图(局部反响略去试剂和条件):
答复以下问题:
(1)H的分子式是________,A的化学名称是________,反响②的类型是________。
(2)D的结构简式是________,F中所含官能团的名称是________。
(3)E与足量NaOH溶液反响的化学方程式是__________________________
________________________________________________________________。
(4)设计C→D和E→F两步反响的共同目的是_________________________
_______________________________________________________________。
(5)化合物X是H的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反响,其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为3∶2∶2,任写一种符合要求的X的结构简式:_____________________________________________。
(6):易被氧化,苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻、对位,而当苯环上连有羧基时那么取代在间位。写出以A为原料(其他试剂任选)制备化合物的合成路线:_____________________
__________________________________________________________________。
[解析] C发生取代反响生成D,D发生氧化反响生成E,结合碳原子数可知,A为,B为,C的结构简式为,D为,D氧化生成E为,E与氢氧化钠反响、酸化得到F为,F在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生反响生成G为,G发生复原反响得到抗结肠炎药物H。
(5)化合物X是H的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反响,其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为3∶2∶2,可知含1个甲基、1个—NO2,符合要求的X的结构简式为或。
(6)以A为原料合成化合物,甲苯先发生硝化反响生成邻硝基甲苯,再发生氧化反响、最后发生复原反响。
[答案] (1)C7H7O3N 甲苯 取代反响
(2) 羧基、羟基
(3)+CH3COONa+2H2O (4)保护酚羟基(或防止酚羟基被氧化)
(5)
4.(2022·安阳模拟)某有机物F()在自身免疫性疾病的治疗中有着重要的应用,工业上以乙烯和芳香族化合物B为根本原料制备F的路线图如下:
:RCHO+R1CH2CHO
(1)乙烯生成A的原子利用率为100%,那么X是______(填化学式),F中含氧官能团的名称为______________。
(2)E→F的反响类型为________,B的结构简式为________,假设E的名称为咖啡酸,那么F的名称是________。
(3)写出D与NaOH溶液反响的化学方程式:___________________________
________________________________________________________________。
(4)E有多种同分异构体,符合以下条件的同分异构体有________种,其中核磁共振氢谱有6个峰的物质的结构简式为________。
①能发生水解反响、银镜反响且1 mol该物质最多可复原出4 mol Ag
②遇FeCl3溶液发生显色反响
③分子中没有甲基,且苯环上有2个取代基
(5)以乙烯为根本原料,设计合成路线合成2丁烯酸,写出合成路线:______
_____________________________________________________(其他试剂任选)。
[解析] 由C的结构简式、反响信息知,A、B中均含有醛基,再结合乙烯与A的转化关系知,A是乙醛,B是,由C转化为D的反响条件知,D为,由E的分子式、F的结构式及反响条件知,E为,由E、F之间的关系知Y是乙醇,由酯的命名方法知F的名称为咖啡酸乙酯。
(4)由②知分子中含有苯环且苯环上连接羟基;由①及分子中氧原子数目知分子中含有一个—CHO、一个HCOO—,苯环上有2个官能团:—OH、,苯环上有3种不同的位置关系,故共有3种同分异构体,其中核磁共振氢谱有6个峰的物质的结构简式为。
[答案] (1)O2 (酚)羟基、酯基 (2)酯化反响(或取代反响)
咖啡酸乙酯
(3) +5NaOH
+2NaCl+3H2O
(4)3
(5)CH2===CH2CH3CHOCH3CH===CHCHO
CH3CH===CHCOOH(其他合理答案也可)
5.(2022·南昌模拟)芳香族化合物A(C9H12O)常用于药物及香料的合成,A有如下转化关系:
以下信息:
①A是芳香族化合物且苯环侧链上有两种处于不同环境下的氢原子;
③RCOCH3+R′CHORCOCH===CHR′+H2O。
答复以下问题:
(1)A生成B的反响类型为________,由D生成E的反响条件为___________。
(2)H的官能团名称为____________。
(3)I的结构简式为_______________________________________________。
(4)由E生成F的反响方程式为______________________________________
_______________________________________________________________。
(5)F有多种同分异构体,写出一种符合以下条件的同分异构体的结构简式:
_______________________________________________________________。
①能发生水解反响和银镜反响;
②属于芳香族化合物且分子中只有一个甲基;
③具有5个核磁共振氢谱峰。
(6)糠叉丙酮()是一种重要的医药中间体,请参考上述合成路线,设计一条由叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛()为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任用,用结构简式表示有机物),用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反响条件。
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________________________________________________________________。
[解析] (1)根据A是芳香族化合物且苯环侧链上有两种类型的氢原子,可推知A的结构简式为。由B转化为C、B转化为D的反响,可知B为,A生成B的反响为消去反响。根据图示转化关系,D为,E为,F为。由D生成E的反响为水解反响,反响条件为NaOH水溶液、加热。(2)H为,所含官能团名称为羟基、羧基。(3)H中羟基和羧基之间发生缩聚反响,得到高分子I的结构简式为。(4)由E生成F为的氧化反响,生成和H2O。(5)F为,根据①能发生水解反响和银镜反响,那么含有甲酸酯基;结合②③,可推知该同分异构体的结构简式为
。
(6)运用逆合成分析法,倒推中间产物,确定合成路线。
[答案] (1)消去反响 NaOH水溶液、加热
(2)羟基、羧基
(3)
(4)2+2H2O
(5)HCOOCH2CH3
(或HCOOCH2CH3)
(6)
6.(2022·常德模拟)由A(芳香烃)与E为原料制备J和高聚物G的一种合成路线如下:
:①酯能被LiAlH4复原为醇
②
答复以下问题:
(1)A的化学名称是________,J的分子式为________,H的官能团名称为________。
(2)由I生成J的反响类型为________。
(3)写出F+D→G的化学方程式:_________________________________。
(4)芳香化合物M是B的同分异构体,符合以下要求的M有________种,写出其中2种M的结构简式:_____________________________________________
____________________________________________________________________。
①1 mol M与足量银氨溶液反响生成4 mol Ag
②遇氯化铁溶液显色
③核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢原子,峰面积之比1∶1∶1
(5)参照上述合成路线,写出用为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)________________________________________________
__________________________________________________________________。
[解析] A的分子式是C8H10,符合苯的同系物通式,结合B的分子结构可知A是邻二甲苯,邻二甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化为B:邻苯二甲酸,B与甲醇在浓硫酸存在时,加热发生酯化反响产生C:,C在LiAlH4作用下被复原为醇D:,D被催化氧化产生H:,H与H2O2反响产生I:,I与CH3OH发生取代反响产生J:;D是,含有2个醇羟基,F是,含有2个羧基,二者在一定条件下发生酯化反响产生高聚物G:。
(4)根据限定的条件,M可能的结构为、
共有4种不同的结构。
(5) 被氧气催化氧化产生与H2O2作用产生,在浓硫酸存在时加热,发生反响脱去1分子的水生成。
[答案] (1)邻二甲苯(或1,2二甲苯) C10H12O4 醛基 (2)取代反响 (3)n+n+(2n-1)H2O (4)4 (任写两种)
(5)
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