江苏专用2022高考化学二轮复习下篇专题三微题型十六新信息新情境下的有机合成

微题型十六新信息、新情境下的有机合成[题型专练]1．工业合成有机物F的路线如下：(1)有机物E中含氧的官能团名称为________和________。(2)化合物D的结构简式是________________。(3)在上述转化关系中，设计步骤(b)和(d)的目的是______________________________________________________________________________________________________。(4)写出步骤(e)的化学反应方程式：_____________________________________________。(5)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式________________。①属于芳香族化合物；②核磁共振氢谱有四个峰；③1mol该物质最多可以消耗1molNa。(6)已知：①(R：烃基或氢原子，R′：烃基)②写出以丙烯和为原料制备A物质的合成路线图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下：CH2===CH2CH3CHOCH3COOH解析　(2)比较C和E的结构及步骤(c)采用了CrO3作氧化剂、(d)步骤是酸性条件下水解、可知D的结构简式。(3)b步骤将—OH转化为—OCOCH3，而(d)步骤将—OCOCH3\n水解为—OH，则设计步骤(b)和(d)的目的是为了保护醇羟基。(4)比较E和F的分子式，F比E少2个氢原子和1个氧原子，则E→F为消去反应。(5)由C的分子式为C15H24O2和属于芳香族化合物可判断出，要求写的同分异构体的分子结构中只有一个苯环，且其余碳原子均为饱和碳，1mol该物质与Na反应时最多可以消耗1molNa，则结构中有1个—OH，另1个氧原子必为醚键，又该物质核磁共振氢谱只有四个峰，其结构必为高度对称的结构，这样就可写出其符合要求的同分异构体。(6)分子中有10个碳原子，A中为13个碳原子，再将目标产物与已知信息中化学方程式②的产物比较，当中R为，R′为CH3时即为目标产物，则合成目标产物就是用与反应得到，由此，我们可以确定只需将原料丙烯转化为即可。答案　(1)羰基　羟基(2)(3)保护醇羟基，防止被CrO3氧化(4)＋H2O(5)或(其他合理答案也可)\n(丙烯催化加水得到2丙醇、丙烯一步催化氧化生成丙酮，也正确；正确制得丙酮即可)2．化合物F是合成抗过敏药孟鲁司特钠的重要中间体，其合成过程如下：请回答下列问题：(1)化合物C中含氧官能团为________、________(填名称)。(2)化合物B的分子式为C16H13O3Br，则B的结构简式为________。(3)C→D、E→F的反应类型依次为________、________。(4)写出符合下列条件C的一种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。①属于芳香族化合物，且分子中含有2个苯环；②能够发生银镜反应；③分子中有5种不同环境的氢原子。(5)已知：RClRMgCl，写出以CH3CH2OH、\n为原料制备的合成路线流程图(乙醚溶剂及无机试剂作用)。合成路线流程图示例如下：H2C===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH解析　(1)为羰基，—COO—为酯基。(2)仔细比对A、C结构的差异，可见A中C===C被还原，再结合B的分子式C16H13O3Br，可知B为。(3)C→D的反应中，C中的变成，故发生了还原反应(加成反应)；E→F的反应中，E中的—Br被取代，故发生了取代反应。(4)根据条件①写好两个苯环，根据条件②写出—CHO，根据条件③知该分子高度对称，由高度对称知，—CHO应有2个，剩余的3个C关于一个镜面对称，Br与剩余的1个O在镜面上，于是可写出、，最后整理得出正确答案。答案　(1)羰基　酯基(2)　(3)还原反应(或加成反应)　取代反应\n3．罗氟司特是用于治疗慢性阻塞性肺病的新型药物，可通过以下方法合成：(1)化合物C中的含氧官能团为________和________(填名称)。(2)反应⑤中加入的试剂X的分子式为C5H4N2Cl2，X的结构简式为________。(3)上述①～④反应中，不属于取代反应的是________(填序号)。(4)B的一种同分异构体满足下列条件：①能发生银镜反应，能与FeCl3溶液发生显色反应；②分子中有4种不同化学环境的氢原子。写出一种该同分异构体的结构简式：___________________________________________。\n(5)已知：RBrRNH2。根据已有知识并结合相关信息，写出以、CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：H2C===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH解析　(2)仔细比对E与罗氟司特结构的差异，发现来自于试剂X，结合试剂X的分子式可推断X的结构简式。(3)反应③中，C中的—CHO转化为D中的—COOH，为氧化反应。(4)根据条件①知，该同分异构体含—CHO和酚的结构；根据条件②知，该分子高度对称。B中除一个苯环外，还有2个不饱和度、3个O原子和5个C原子，结合对称的特点知，应有2个—CHO，也正好使用2个不饱和度，故初步写出或，再结合对称原则与剩下3个C原子，可写出最终答案。答案　(1)醚键　醛基(2)(3)③\n4．Aspernigerin对癌细胞具有较强的抑制作用，其合成路线如下：回答下列问题：(1)物质B中官能团的名称为________。(2)反应③的无机产物为________。(3)④的反应类型是________。(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式：________________。①能使溴水褪色；②苯环上有2个取代基；③苯环上的一氯代物有2种；④分子中有5种不同化学环境的氢。\n(5)以CH3CH2OH和为原料，写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH。解析　分析流程图知，反应①为取代反应。反应②为强酸制弱酸，将C中的羧酸钠盐全部转化为羧酸。反应③为Cl取代了羧基中的羟基。E中的2个Cl与F中N上的H形成HCl，同时生成Aspernigerin。(1)B中有溴原子和羧基两种官能团。(2)③发生了取代反应，两个—Cl代替了两个—OH，则生成的无机物为H2SO3。由于其易分解，故也写成SO2和H2O。(3)④是E与F以1∶2发生取代反应，同时生成HCl。(4)能使溴水褪色，说明含有碳碳不饱和键；有两个取代基，且苯环上的一氯代物有两种，说明两个取代基在位于苯环的对位；分子中有5种不同化学环境的氢，除苯环上两种外，两个取代基应有三种，又取代基只有3个碳原子、1个N原子，故可形成1个—CH3、1个—C(NH2)===CH2，或1个—NH2、1个—C(CH3)===CH2。(5)采用逆合成法。根据题中反应④可知，可取代羰基上所连的氯原子，故需要CH3COCl，再根据反应③可知，CH3COCl可由CH3COOH和SOCl2反应得到，而CH3COOH可由CH3CH2OH氧化得到。答案　(1)羧基、溴原子(或溴)　(2)H2SO3(或SO2和H2O或SO2)　(3)取代反应(5)CH3CH2OHCH3COOH(第一步若分两步，先到醛、再到酸也可)5．化合物C是一种合成药品的中间体，其合成路线为：已知：\n(1)写出中官能团的名称________。(2)写出反应①的化学方程式___________________________________________________。(3)反应②属于__________反应(填有机反应类型)。(4)D是比多一个碳的同系物，则满足下列条件的D的同分异构体共有________种，写出一种满足条件且含4种不同氢原子的同分异构体的结构简式________。①显弱碱性，易被氧化②分子内含有苯环③能发生水解反应(5)请你设计由A合成B的合成路线。提示：①合成过程中无机试剂任选；②合成路线表示方法示例如下：解析　(1)根据有机物结构简式可知，其分子中所含官能团的名称为氨基和羧基。(2)反应①是甲苯分子中甲基上氢原子被氯原子取代，反应的化学方程式为＋Cl2＋HCl。(3)根据反应前后有机物结构的变化可知，该反应是氨基中的氢原子被\n－取代，因此该反应是取代反应。(4)D是比多一个碳的同系物，则D比多1个CH2原子团。①显弱碱性，易被氧化，说明含有氨基；②分子内含有苯环；③能发生水解反应，说明含有酯基。因此如果苯环上有2个取代基，则可以是—CH2OOCH和—NH2，分为邻、间、对三种；也可以是—OOCCH3和—NH2，分为邻、间、对三种；还可以是—COOCH3和—NH2，分为邻、间、对三种；如果含有三个取代基，则分别为—NH2、—CH3和—OOCH，又有10种，所以共计是19种；满足条件的含有4种不同氢原子的D的同分异构体的结构简式可以是，氨基对位的取代基也可以是—COOCH3。(5)由于氨基易被氧化，所以引入硝基后先氧化甲基，再还原硝基为氨基，具体合成路线见答案。答案　(1)氨基、羧基(2)CH3＋Cl2CH2Cl＋HCl(3)取代　(4)19　6．芳香烃X是一种重要的有机化工原料，其摩尔质量为92g·mol－1，某课题小组以它为原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。已知\nA是一氯代物，H是一种功能高分子，链节组成为C7H5NO。已知：Ⅰ　Ⅱ　(苯胺，易被氧化)回答下列问题：(1)对于阿司匹林，下列说法正确的是________。A．是乙酸的同系物B．能发生酯化反应C．1mol阿司匹林最多能消耗2molNaOHD．不能发生加成反应(2)H的结构简式是_______________________________________________________，F→G的反应类型是________。(3)写出C→D的化学方程式__________________________________________________。(4)写出符合下列条件的的同分异构体的结构简式____________________。(写出2种)①属于芳香族化合物，且能发生银镜反应；②核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶2∶2∶1③分子中有2个羟基(5)以A为原料可合成，请设计合成路线，要求不超过4步(无机试剂任选)。注：合成路线的书写格式参照如下示例流程图：CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3\n解析　(1)阿司匹林分子中含有苯环和酯基，不是乙酸的同系物，A不正确；含有羧基能与醇发生酯化反应，B正确；酯基水解后又产生1个酚羟基，因此1mol阿司匹林最多能消耗3molNaOH，C不正确；苯环能发生加成反应，D不正确，答案选B。(2)反应④是羧基与氨基通过缩聚反应生成高分子化合物H，则H的结构简式为或。由于苯胺易被氧化，所以反应③应该是硝基的还原反应，则G的结构简式为，F的结构简式为，F生成G是甲基的氧化反应。芳香烃X是一种重要的有机化工原料，其摩尔质量为92g·mol－1，因此根据F的结构简式可知X应该是甲苯，结构简式为。(3)根据B可以发生催化氧化生成C，则B中含有一个醇羟基，A生成B，且A是一氯代物，所以A的结构简式为，B的结构简式为，C的结构简式为。C中含有醛基，可以发生银镜反应，则C→D的化学方程式＋2Ag(NH3)2OH＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。(4)①属于芳香族化合物，且能发生银镜反应，说明含有苯环和醛基；②核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶2∶2∶1；③分子中有2个羟基，所以根据邻羟基苯甲酸的结构简式可知，这2个羟基应该是酚羟基，因此符合条件的有机物的结构简式为。(5)要引入2个羟基，则需要通过卤代烃的水解反应，因此要首先引入1个碳碳双键，通过加成反应引入两个卤素原子。而要引入碳碳双键则可以通过卤代\n烃的消去反应实现，所以正确的合成路线可以是。答案　(1)B　(2)或；氧化反应(3)＋2Ag(NH3)2OH＋2Ag↓＋3NH3＋H2O(4)(5)[对点回扣]1．有机推断的解题技能2．有机合成的解题思路\n