2022届高考化学(人教版)一轮总复习专题强化训练(11)有机合成与推断.docx

专题强化训练(十一)有机合成与推断(45分钟100分)1.(16分)姜黄素具有抗突变和预防肿瘤的作用，其合成路线如下：化合物可以由以下合成路线获得：C2H4(1)有机物的分子式为_，含有官能团的名称为醚键和_。(2)有机物的名称为_，其生成的化学方程式为(注明反应条件)_。(3)写出一种符合下列条件的的同分异构体的结构简式_。苯环上的一硝基取代物有2种1 mol该物质水解，最多消耗3 mol NaOH(4)反应中反应物的原子利用率为100%，请写出该反应的化学方程式：_。【解析】(2)乙烯与溴发生加成反应生成CH2BrCH2Br，名称为1，2-二溴乙烷。卤代烃水解的条件是氢氧化钠溶液、加热。(3)信息说明该物质结构对称；信息说明该物质能够水解，说明含有酯基结构，且1 mol最多消耗3 mol NaOH，故其结构简式为。(4)从结构变化看，该反应为中的醛基被加成的反应，依据反应特点逆推可知另一反应物结构简式为。答案：(1)C8H8O3(酚)羟基、醛基(2)1，2-二溴乙烷CH2BrCH2Br+2NaOHCH2OHCH2OH+2NaBr(3)(4)+2.(16分)(2021赤峰模拟)蜂胶是一种自然抗癌药物，一个有五六万只蜂的蜂群一年只能产100多克蜂胶，所以蜂胶又被誉为“紫色黄金”。蜂胶的主要活性成分为咖啡酸苯乙酯，其分子结构如图所示(短线表示化学键，如单键、双键等)，在确定条件下能发生如下转化：请回答下列问题：(1)咖啡酸苯乙酯的分子式为_，C的结构简式为_。(2)A中含氧官能团的名称为_、_。A可以发生的反应是_(填字母)。a.加成反应b.酯化反应c.消去反应d.氧化反应A与甲醇反应生成B的化学方程式是_。(3)高分子E的结构简式是_。(4)CD发生反应的反应类型是_。(5)B的同分异构体有很多种，其中同时符合下列条件的同分异构体的结构简式为_。a.苯环上只有两个取代基b.能发生银镜反应c.能与氢氧化钠溶液反应d.不能与氯化铁溶液发生显色反应e.核磁共振氢谱图中有三组峰【解析】(1)由咖啡酸苯乙酯的分子结构可知该分子中存在C、H、O三种元素，其中大黑球代表氧原子，小黑球代表碳原子，小白球代表氢原子，所以分子式为C17H16O4；咖啡酸苯乙酯在稀硫酸、加热条件下发生水解反应生成A和C，其中A中的碳原子数是9，所以C中有8个碳原子，则C是苯乙醇，结构简式为；(2)由以上分析知，A的结构简式为，所以含氧官能团的名称是羧基、酚羟基；A中含有苯环、羧基、酚羟基，所以A可以发生加成反应、酯化反应、氧化反应，不能发生消去反应；A与甲醇发生酯化反应，生成B和水，化学方程式为+CH3OH +H2O。(3)苯乙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成苯乙烯，苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯，结构简式为；(4)C到D的反应是消去反应；(5)依据B的同分异构体的条件可知，该同分异构体中含有醛基、酯基，不存在酚羟基，且苯环上只有2个取代基，整个分子结构中的氢原子只有3种，若2个取代基完全对称，且是对位取代基，才可以是3种氢原子，B分子中侧链上有4个碳原子，所以每个取代基上有2个，所以符合条件的B的同分异构体的结构简式为。答案：(1)C17H16O4(2)羧基酚羟基a、b、d+CH3OH+H2O(3)(4)消去反应(5)【方法规律】推断多官能团有机物同分异构体的方法(1)定一动一法：若有机物中含有两个官能团，通过两官能团连接的位置不同毁灭同分异构体，则应连接一个官能团后，观看分子中是否存在对称轴，确定可被其次个官能团取代的位置有几种，移动其次个官能团位置，确定同分异构体数目。如推断丙烷的二氯代物数目：固定第一个氯原子位置：(无对称轴)、(存在对称轴)；连接其次个氯原子：(其次个氯原子的位置用标号表示)、(留意第一个氯原子连在中间时，其次个氯原子连在端基碳上会与前面毁灭重复)。因此同分异构体数目共有4种。(2)定二动一法：当有机物分子中连接三个官能团时，可首先固定两个官能团位置，然后移动第三个官能团，即可确定同分异构体数目。如推断苯环上同时连有OH、CHO、COOH的有机物的同分异构体数目可用这种方法：先在苯环上连接两个官能团(如CHO和COOH)，两官能团位置可毁灭邻、间、对三种相对位置；然后在这三种结构中排布第三个官能团(OH)的位置，可正确确定同分异构体数目。(3)换元法：当考查有机物的多元取代物，如四元取代、六元取代物时，常用换元法。如推断立方烷六氯代物的数目：立方烷中含有8个氢原子，其六氯代物与二氯代物数目相等，因此分析二氯代物数目即可。立方烷的二氯代物有3种，因此六氯代物也有3种。3.(17分)(2021长沙模拟)用乙烯、甲苯、E三种原料合成高分子药物M和有机中间体L的路线如下：已知：.+.L是六元环酯，M的分子式是(C15H16O6)n。回答下列问题：(1)B中官能团的名称是_，HJ的反应类型是_。(2)D的结构简式是_。(3)FG的化学反应方程式是_。(4)KM属于加聚反应，M的结构简式是_。(5)写出K与足量NaOH溶液共热的化学反应方程式：_。(6)写出符合下列条件的C的全部同分异构体的结构简式：_。属于芳香族化合物；能发生银镜反应；核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为1122。【解析】由反应信息可知，乙烯在高锰酸钾、碱性条件下被氧化生成B为HOCH2CH2OH。由反应信息可知，与乙酸酐反应生成D为。F发生催化氧化生成G，G与新制氢氧化铜悬浊液反应生成H，则F为醇、G含有醛基、H含有羧基，G中CHO氧化为羧基，L是六元环酯，由H、L的分子式可知，应是2分子H脱去2分子水发生酯化反应，故H中还含有OH，且OH、COOH连接在同一碳原子上，该碳原子不含氢原子，故H为，逆推可得G为、F为，故E为(CH3)2CCH2，在高锰酸钾、碱性条件下氧化生成F。B、D、J反应生成K，KM属于加聚反应，M分子式是(C15H16O6)n，由M的链节组成可知，应是1分子B、1分子D、1分子J反应生成K，故H在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成J为CH2C(CH3)COOH，K为、M为。答案：(1)羟基消去反应(2)(3)+O2+2H2O(4)(5)+4NaOH+H2O(6)、4.(15分)(2021唐山模拟)有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体，分子结构中含有3个六元环。其中一种合成路线如下：已知：A既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，且峰面积之比为1221。有机物B是一种重要的石油化工产品，其产量可用来衡量国家的石油化工进展水平。R1CHO+R2CH2CHO回答以下问题：(1)A中含有的官能团名称是_。(2)写出有机反应类型：BC：_，FG_，IJ_。(3)写出F生成G的化学方程式：_。(4)写出J的结构简式：_。(5)E的同分异构体有多种，写出全部符合以下要求的E的同分异构体的结构简式：_。与FeCl3溶液发生显色反应能发生银镜反应苯环上只有两个对位取代基能发生水解反应【解析】(1)A的分子式为C7H6O2，A既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应，其核磁共振氢谱显示有4种氢，且峰面积之比为1221，可得A的结构简式为，含有的官能团名称为羟基(或酚羟基)、醛基。(2)BC为乙烯与水发生的加成反应；FG为在浓硫酸加热条件下发生的羟基的消去反应；I含有羧基和羟基，所以IJ为取代反应(或酯化反应)。(3)FG为在浓硫酸加热条件下发生的羟基的消去反应，化学方程式为+H2O。(4)I含有羧基和羟基，发生酯化反应生成J，则J的结构简式为。(5)与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；能发生银镜反应，说明含有醛基；苯环上只有两个对位取代基；能发生水解反应，说明含有酯基，可得符合条件的E的同分异构体为、。答案：(1)羟基(或酚羟基)、醛基(2)加成反应消去反应取代反应(或酯化反应)(3)+H2O(4)(5)、5.(18分)(2021成都模拟)黄酮醋酸(F)具有独特抗癌活性，它的合成路线如下：已知：RCN在酸性条件下发生水解反应：RCNRCOOH(1)写出A转化为B的化学方程式_。(2)F分子中有3个含氧官能团，名称分别为羰基、_和_。(3)E在酸性条件下水解的产物可通过缩聚反应生成高分子化合物，该高分子化合物的结构简式为_。(4)写出符合下列条件的D的两种同分异构体的结构简式_。分子中有4种不同化学环境的氢原子；可发生水解反应，且一种水解产物能与FeCl3发生显色反应，另一种水解产物能发生银镜反应。(5)由A和乙醇可以合成对羟基苯乙酸乙酯()：AIGHI的结构简式为_，G的结构简式为_，反应2的化学方程式为_。【解析】(1)由A生成B，很明显另外一种产物为CH3COOH。(2)含氧官能团还有O、COOH，留意写名称。(3)依据信息知，E中CN水解生成COOH，然后与OH发生缩聚反应，形成聚酯。(4)依据条件可知，D的一种同分异构体中水解产物中有一种含酚羟基，可能是氯原子接在苯环上，也可能是COOC6H5的酯水解得到；另一种同分异构体水解后生成CHO，则其确定为甲酸酯。最终依据有4种不同的氢原子，可写出结构简式。(5)可将正推与逆推结合起来。首先逆推：应由C2H5OH与反应得到，由A要得到，必需再引入一个碳原子，然后结合题中DE的合成进行正推。答案：(1)+CH3COOH(2)醚键羧基(3)(4)、(任写两种)(5)+C2H5OH+H2O6.(18分)(2021合肥模拟)某争辩小组以甲苯为主要原料，接受以下路线合成医药中间体F和Y。已知：2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CHCHCHO请回答下列问题：(1)下列有关F的说法正确的是_。A.分子式是C7H7NO2BrB.能形成内盐C.能发生取代反应和缩聚反应D.1 mol F最多可以和2 mol NaOH反应(2)CD的反应类型是_。(3)BC的化学方程式是_。(4)DE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)。苯环上只有两种不同化学环境的氢原子；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)。【解析】由D物质逆推，苯环上的甲基被氧化成羧基，对位上产生肽键，则需要在甲基的对位上产生氨基，所以甲苯先发生硝化反应，然后硝基被还原成氨基，再与乙酸酐反应，以避开氨基被氧化，最终C中甲基再被氧化成羧基。(1)F中氢原子数为6，A项错误；F为氨基酸，可以形成内盐，B项正确；F中苯环上的H可以被取代，羧基和氨基可以脱水缩聚生成肽键，C项正确；F中的羧基和Br都可以与NaOH反应，溴原子水解后生成酚羟基，还可以连续消耗NaOH，共消耗3 mol NaOH，D项错误。(2)C中的甲基被氧化生成了羧基，属于氧化反应。(3)B中氨基上的H与乙酸酐反应生成肽键和乙酸。(4)对比D、F的结构知，E中需要在苯环上产生一个溴原子，反应需要液溴和Fe(或FeBr3)作催化剂。(5)A物质为对硝基甲苯，它与对氨基苯甲酸互为同分异构体，再将羧基改写成羟基和醛基。苯环上有两种不同化学环境的氢原子，则取代基应为对位关系。(6)分析已知信息，醛和醛在碱性条件下可以发生加成反应，然后再发生消去反应。分析目标产物Y，可知其由苯甲醛和乙醛反应而得，乙醛可以由乙烯先与H2O加成生成醇，然后再氧化而得。答案：(1)B、C(2)氧化反应(3)+(CH3CO)2O+CH3COOH(4)Br2/FeBr3(或Br2/Fe)(5)(6)H2CCH2CH3CH2OHCH3CHO【互动探究】(1)写出满足下列条件的A的一种同分异构体：分子中含有苯环；具有两性。提示：结合A的分子式，A的同分异构体具有两性说明分子中含有氨基和羧基。因此满足题意的A的同分异构体为、或。(2)F在确定条件下可发生聚合反应生成高分子化合物，试写出反应的化学方程式。提示：n+(n-1)H2O。