1、1大题精做十五 有机合成路线的设计1.（2018 全国卷）化合物 W 可用作高分子膨胀剂，一种合成路线如下：回答下列问题：（1）A 的化学名称为。（2）的反应类型是。（3）反应所需试剂，条件分别为。（4）G 的分子式为。（5）W 中含氧官能团的名称是。（6）写出与 E 互为同分异构体的酯类化合物的结构简式（核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为 11） 。（7）苯乙酸苄酯（ ）是花香型香料，设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线（无机试剂任选） 。【解析】(1)根据 A 的结构简式可知 A 是氯乙酸。(2)反应中氯原子被CN 取代，属于取代反应。(3)反应是酯化反应，所需试剂和条件分别是乙醇
2、/浓硫酸、加热。(4)根据 G 的键线式可知其分子式为C12H18O3。(5)根据 W 的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基。(6)属于酯类，说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为 11，说明氢原子分为两类，各是 6 个氢原子，因此符合条件的有机物结构简式为 或 。(7)根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸苄酯的路线图为 。【答案】(1)氯乙酸(2)取代反应2(3)乙醇/浓硫酸、(4)C12H18O3(5)羟基、醚键(6) (7)1.（2018 天津卷）化合物 N 具有镇痛、消炎等药理作用，其合成路线如下：（1）A 的系统命名为_，E 中官能团的名称为_。（2）AB 的反应类型
3、为_，从反应所得液态有机混合物中提纯 B 的常用方法为_。（3）CD 的化学方程式为_。（4）C 的同分异构体 W（不考虑手性异构）可发生银镜反应：且 1mol W 最多与 2mol NaOH 发生反应，产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的 W 有_种，若 W 的核磁共振氢谱具有四组峰，则其结构简式为_。（5）F 与 G 的关系为（填序号）_。a碳链异构 b官能团异构 c顺反异构 d位置异构（6）M 的结构简式为_。（7）参照上述合成路线，以 为原料，采用如下方法制备医药中间体 。3该路线中试剂与条件 1 为_，X 的结构简式为_；试剂与条件 2 为_，Y 的结构简式为_。【解析】(1)A
4、 的系统命名为 1，6-己二醇，E 中官能团的名称为碳碳双键、酯基。(2)AB 的反应是1，6-己二醇中的一个羟基被Br 取代，属于取代反应，分离互溶的液态有机混合物用蒸馏的方法。(3)CD的反应是酯化反应，反应方程式为 +C2H5OH +H2O；(4)C 的同分异构体 W(不考虑手性异构)可发生银镜反应，含有CHO 或 HCOO基团，且 1mol W 最多与 2mol NaOH 发生反应，则含有 HCOO、Br 基团，其产物之一可被氧化成二元醛，则产物中含有 2 个CH 2OH 基团，W 中一定含有HCOOCH2、CH 2Br，剩余的残基是CH 2CH2CH2，而CH 2CH2CH2的二元取
5、代物有 5 种，所以满足上述条件的 W 有 5 种。其中 W 的核磁共振氢谱具有四组峰，则其结构简式为 。(5)F与 G 的分子式相同，结构关系为顺反异构。(6)根据 G 和 M 生成 N，得 M 的结构简式为 。(7)根据合成图分析，化合物 X 是 CH3CH2CH2Br，试剂与条件 1 为 HBr、加热，异丙醇经催化氧化生成化合物 Y，Y的结构简式为 ，试剂与条件 2 为 O2/Cu 或 Ag、加热。【答案】(1)1，6-己二醇 碳碳双键、酯基(2) 取代反应 减压蒸馏(或蒸馏)(3) +C2H5OH +H2O(4) 5 (5) c(6) (7)HBr， O 2/Cu 或 Ag， 2新康泰
6、克能够缓解感冒时带来的鼻塞、流鼻涕和打喷嚏等症状，其有效成分为伪麻黄碱。伪麻黄碱 D的一种合成路线如下：4回答下列问题：(1)苯的质谱图中最大的质荷比为_，伪麻黄碱 D 的分子式为_。(2)写出由苯生成 A 的化学方程式：_，其反应类型为_。(3)B 的结构简式为_。(4)满足下列要求的 C 的同分异构体有_种；属于苯的一元取代物；含有-CONH-，且无-NH 2；不能发生银镜反应；其中苯环侧链的核磁共振氢谱有 3 组峰，且峰面积之比为 611 的一种有机物的结构简式为_。（5）已知： 参照上述合成路线，设计一条由苯和乙酸为起始原料制备的合成路线。【解析】 （1）苯的最大的质荷比就是其相对分子
7、质量，苯的相对分子质量为 78，所以苯的最大的质荷比为 78；通过观察 D 的结构简式可知 D 的分子式为：C 10H15NO；本题答案为：78，C 10H15NO。 （2）苯和CH3CH2COCl 发生取代反应生成 和 HCl，反应的化学方程式为： CH3CH2COCl+HCl；本题答案为： CH3CH2COCl HCl、取代反应。 （3）+ + +通过 C 的结构简式分析可知，溴和 A 发生取代反应及溴取代氢原子的位置，B 的分子式应为：；本题答案为： 。 （4）满足属于苯的一元取代物，要求苯环上只能有一个氢被取代，含有-CONH-，且无-NH 2，要求含有肽键，但无-NH 2，不能发生银
8、镜反应，要求不能含有醛基，符合条件的 的同分异构体的侧链为：CONHCH 2CH2CH3、CONHCH（CH 3） 2、CH2CONHCH2CH3、CH 2CH2CONHCH3、CH（CH 3）CONHCH 3、NHOCCH 2CH2CH3、NHOCCH（CH 3） 2、CH2NHOCCH2CH3、CH 2CH2NHOCCH3、CH(CH 3)NHOCCH3，共 10 种，其中苯环的侧链上只能含有三种氢原子，氢原子个数比为 611，有机物的结构简式为： 或 ；（5）由题意可知，合成路线是乙酸先发生已知条件中给出的反应，再与苯发生取代反应，最后再进行还原反应即可：5。【答案】 （1）78 C 1
9、0H15NO （2） CH3CH2COCl HCl 取代反应+ +（3） （4） 10 或（5） 3香草酸广泛用于食品调味剂，作香精、香料，合成线路如下：（1）C 的结构简式是_，B 转化为 C 的反应类型为_。（2）A 中含有的官能团名称是_。（3）B 的分子式是_。（4）在 B 中滴入 FeCl3溶液，其现象是_。（5）与 F 官能团相同的芳香族化合物的同分异构体有_种。（6）写出 F 与乙醇进行酯化反应的方程式_。（7）写出由 的合成线路图。【解析】(1)由 B 和 D 的结构简式得 C 的结构简式是 ，B 转化为 C 的反应是甲氧基取代了苯环上的溴原子，故反应类型为取代反应；(2)A
10、中含有的官能团是-OH、-CHO，名称是酚羟基和醛基；(3)由结构简6式可以判定 B 的分子式是 C7H5O2Br；(4)B 中含酚羟基，所以 B 中滴入 FeCl3溶液，其现象是溶液呈现紫色；(5) 中的官能团有酚羟基、羧基和醚键，同时还要含有苯环，所以同分异构体只能是苯环上的取代基位置异构，当羧基和羟基在邻位时，甲氧基的位置有 4 种，当羧基和羟基在间位时，甲氧基的位置有 4 种，当羧基和羟基在对位时，甲氧基位置有 2 种，芳香族化合物的同分异构体一共有 10 种，除去 F 还有 9 种；(6)根据酯化反应的原理得 F 与乙醇进行酯化反应的方程式为：；(7)由 过程中是在酚羟基的间位发生了
11、硝基的取代反应，因为酚羟基为邻、对位取代基，且苯酚容易被氧化所以不能直接发生硝化反应，由题干的合成路线可以得：。【答案】 （1） 取代反应（2）(酚)羟基、醛基（3）C 7H5O2Br （4）溶液呈现紫色（5）9 （6）（7）4有机物 J 是我国自主成功研发的一类新药，它属于酯类，分子中除苯环外还含有一个五元环。合成J 的一种路线如下：7回答下列问题：（1）B 的结构简式是_。C 的结构简式是_。（2）D 生成 E 的化学方程式为_。（3）J 的结构简式是_。在一定条件下，H 自身缩聚生成高分子化合物的结构简式是_。（4）根据 ，X 的分子式为_。X 有多种同分异构体，其中满足下列条件的同分异
12、构体共有_种（已知：碳碳叁键或碳碳双键不能与羟基直接相连） 。A除苯环外无其他环，且无一 OO键B能与 FeCl3溶液发生显色反应C苯环上一氯代物只有两种（5）利用题中信息和所学知识，写出以甲烷和甲苯为原料，合成 的路线流程图(其它试剂自选)。【解析】 （1）由 A B 的条件，以及 A、G 的结构简式和 B 的分子式可知，B 的结构简式为：，再由 B C，根据反应条件和 C 的分子式可知，C 为 ；（2）D 生成 E 的化学方程式为： ；（3）由 G H J，以及所给已知，可知 H 为 ，再脱水得到 J，则 J 为 ，在一定条件下，H 自身缩聚生成高分子化合物的结构简8式是： ；（4）根据
13、，X 的结构简式为： ，则分子式为：C 8H6O3；X 的同分异构体中，能与 FeCl3溶液发生显色反应，说明与苯环直接相连的有羟基，由因为苯环上的一氯代物只有 2 种，且无一 OO键；可能的情况有 、 、 、 、 、 、，共 9 种；（5）利用题中信息和所学知识，写出以甲烷和甲苯为原料，合成 的路线流程图： 。【答案】 （1）（2）（3）（4）C 8H6O3 9 （5）5H 是合成抗炎药洛萦洛芬钠的关键中间体，它的一种合成路线如下：9（1）A 的物质名称为_，H 中官能团名称是_。（2）E 的结构简式为_，反应的反应类型为_。（3）反应的化学方程式为_，反应的化学方程式为_。（4）写出满足下
14、列条件的 F 的同分异构体的结构简式_。I.能发生水解反应生成酸和醇.能发生银镜反应.核磁共振氢谱有 5 组峰且峰面积之比为 32221（6）仿照 H 的合成线，设计一种由 合成 的合成路线。【解析】 （1）A 为 ，物质名称为甲苯，H 中官能团名称是溴原子、酯基。 （2）E 的结构简式为，反应为甲基上氯原子被-CN 取代的反应，反应类型为取代反应。 （3）反应为甲基上的取代反应，该反应的反应条件为光照，反应的化学方程式为 ，反应为酸和醇的酯化反应，化学方程式为 。 （4）I.能发生水解反应生成酸和醇，说明含有酯基；.能发生银镜反应，说明含有醛基，.核磁共振氢谱有 5 组峰且峰面积之比为 32221，满足条件的 F 的同分异构体的结构简式 。 （5）由合成 ， 由 、发生酯化反应得到； 可以由 水解得到， 可由和 KCN 反应得到， 可以由 得到。参考合成路线为：。【答案】 （1）甲苯溴原子、酯基10（2） 取代反应（3） （4）（5）
