1、专题二十一 有机合成,高考化学 (北京市专用),考点一 高分子化合物 A组 自主命题北京卷题组 1.(2018北京理综,10,6分)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片 段如下图。,五年高考,下列关于该高分子的说法正确的是 ( ) A.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境 B.完全水解产物的单个分子中,含有官能团COOH或NH2 C.氢键对该高分子的性能没有影响 D.结构简式为:,答案 B 本题考查高分子化合物的结构、官能团等知识。根据芳纶纤维的结构片段图可推 出合成芳纶纤维的单体为 和 。A项,两种 单体的单个分子中,苯环上的氢原子化学环境都是一
2、样的;C项,氢键的存在会提高该高分子的 机械强度;D项,该高分子的结构简式为 。,规律方法 将结构片段中水解可断开的化学键全部断开,即可判断出单体的结构。,2.(2017北京理综,11,6分)聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键 与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如下:(图中虚线表示氢键) 下列说法 的是 ( ) A.聚维酮的单体是 B.聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成 C.聚维酮碘是一种水溶性物质 D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应,答案 B 本题考查有机高分子化合物的合成和性质。B项,聚维酮碘的合成过程为:,因此聚 维酮分子由(2m+n)个单体聚合而成。D项,在
3、聚维酮分子中存在“ ”,能发生水解 反应。,知识拓展 能发生水解反应的物质有:酯类、多肽、蛋白质、卤代烃、二糖、多糖等。,疑难突破 由高聚物确定单体时,凡是链节主链有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的 聚合物,在中央画线,然后半键闭合即得单体。,3.(2015北京理综,10,6分)合成导电高分子材料PPV的反应:+(2n-1)HIPPV 下列说法正确的是 ( ) A.合成PPV的反应为加聚反应 B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C. 和苯乙烯互为同系物 D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度,答案 D A项,合成PPV的反应属于缩聚反应;B项,PPV中的重复结构
4、单元为 ,聚苯乙烯中的重复结构单元为 ,二者不相同;C项,和苯乙烯结构不相似,不互为同系物;D项,通过测定高分子 的平均相对分子质量,可得其聚合度。,知识拓展 加聚反应与缩聚反应的区别,4.(2011北京理综,28,17分)常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子 化合物PVB的合成路线如下:,已知:.RCHO+RCH2CHO (R、R表示烃基或氢) .醛与二元醇(如:乙二醇)可生成环状缩醛: RCHO+ +H2O (1)A的核磁共振氢谱有两种峰。A的名称是 。 (2)A与 合成B的化学方程式是 。 (3)C为反式结构,由B还原得到。C的结构式是 。 (4)E能使Br2的CC
5、l4溶液褪色。N由A经反应合成。 a.的反应试剂和条件是 。 b.的反应类型是 。,c.的化学方程式是 。 (5)PVAc由一种单体经加聚反应得到,该单体的结构简式是 。 (6)碱性条件下,PVAc完全水解的化学方程式是 。,答案 (1)乙醛 (2) (3) (4)a.稀NaOH、加热 b.加成(还原)反应 c.2CH3(CH2)3OH+O2 2CH3(CH2)2CHO+2H2O (5)CH3COOCH CH2 (6),解析 AB为两醛加成,根据信息可得B的结构简式为 ;B还原得 到C,而C为反式结构,说明B在还原时,只有醛基发生了反应, 没有发生变化,故C为。由信息及PVB的聚合度“ ”可推
6、出N及PVA的结构简式分别为 CH3CH2CH2CHO、 ,由CH3CH2CH2CHO和PVA合成PVB的化学方程式为: CH3CH2CH2CHO+ 。由D可,推出M为羧酸且分子式为C2H4O2,所以M为乙酸,则PVAc为 ,其单体的结构简式 是CH3COOCH CH2。 N中含有四个碳原子,说明AE是两个乙醛分子间的加成,根据信息不难得出E的结构简 式。,评析 理解题给信息并能运用其解决实际问题是该题的测试目标,题给的信息新颖、别致,对 学生的思维能力有较高的要求。,5.(2017课标,7,6分)下列生活用品中主要由合成纤维制造的是 ( ) A.尼龙绳 B.宣纸 C.羊绒衫 D.棉衬衣,B组
7、 统一命题、省(区、市)卷题组,答案 A 尼龙绳的主要成分是聚酰胺类物质,属于合成纤维,A项正确;宣纸和棉衬衣的主要 成分是纤维素,为天然植物纤维,B、D项错误;羊绒衫的主要成分是蛋白质,为动物纤维,C项错 误。,辨析比较 纤维可分为天然纤维及合成纤维。天然纤维是自然界存在的,可以直接取得的纤 维,根据其来源分成植物纤维、动物纤维和矿物纤维三类。合成纤维主要有“六大纶”,即涤 纶、腈纶、丙纶、氯纶、维纶和锦纶。,6.(2015浙江理综,10,6分)下列说法不正确的是 ( ) A.己烷共有4种同分异构体,它们的熔点、沸点各不相同 B.在一定条件下,苯与液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸
8、的反应都属于取代 反应 C.油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油 D.聚合物( )可由单体CH3CH CH2和CH2 CH2加聚制得,答案 A 己烷共有5种同分异构体:CH3(CH2)4CH3、 、 、 ,A项不正确;B 项正确;油脂的皂化反应是高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下的水解反应,C项正确;由聚合物的 结构可知其单体为CH2 CH2和 CH2,D项正确。,考点二 有机合成 A组 自主命题北京卷题组 1.(2018北京理综,25,17分)8-羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医 药中间体。下图是8-羟基喹啉的合成路线。8-羟基喹啉,已知:. + .同一个碳原子上连有2个羟基
9、的分子不稳定。 (1)按官能团分类,A的类别是 。 (2)AB的化学方程式是 。 (3)C可能的结构简式是 。 (4)CD所需的试剂a是 。 (5)DE的化学方程式是 。 (6)FG的反应类型是 。 (7)将下列KL的流程图补充完整:,(8)合成8-羟基喹啉时,L发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。反应时还生成了水,则 L与G物质的量之比为 。,答案 (1)烯烃 (2)CH3CH CH2+Cl2 CH2 CHCH2Cl+HCl (3) 或 (4)NaOH,H2O (5) +2H2O (6)取代反应 (7) (8)氧化 31,解析 (1)A的分子式为C3H6,应为丙烯。 (2)烯烃分子和Cl2
10、在高温条件下发生的是取代反应而不是加成反应,且取代反应通常发生在烷 基上。 (3)由于CH2 CHCH2Cl(B)的结构不对称,所以在和HOCl发生加成反应时可能生成两种产 物。 (4)CD的转化过程中,C分子去掉2个Cl原子增加了2个“OH”原子团,所以该过程应是卤代 烃的水解反应,所需试剂是NaOH水溶液。 (5)根据合成路线可知E应是CH2 CHCHO,所以DE的化学方程式应是 CH2 CHCHO+2H2O。 (6)根据合成路线可知J为 ,G为 。F应是苯酚,FG应是苯酚与浓 HNO3发生取代反应生成邻硝基苯酚。,(7)根据信息可知KL的中间产物的结构简式为 ,由中间产物再发生醇羟基的
11、消去反应得L ( )。 (8)L8-羟基喹啉,分子组成上少了2个H原子,所以L发生了氧化反应。每个 (G) 中的NO2转化为NH2的同时NO2中的氧原子转化为H2O,此时需要6个氢原子,需3个 分子来提供,所以L与G的物质的量之比为31。,2.(2016北京理综,25,17分)功能高分子P的合成路线如下:(1)A的分子式是C7H8,其结构简式是 。 (2)试剂a是 。 (3)反应的化学方程式: 。 (4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团: 。 (5)反应的反应类型是 。 (6)反应的化学方程式: 。 (7)已知:2CH3CHO 。 以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成E,写出合
12、成路线(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应条件)。,答案 (1) (2)浓HNO3和浓H2SO4 (3) +NaOH +NaCl (4)碳碳双键、酯基 (5)加聚反应 (6) +nH2O +nC2H5OH (7)H2C CH2 C2H5OH CH3CHO CH3CH CHCHO CH3CH CHCOOH CH3CH CHCOOC2H5,解析 (1)高分子P中含有苯环,而A的分子式是C7H8,符合苯的同系物的通式,故A是甲苯。 (2)由P可推知D为 ,则C为 ,B为,从而可确定试剂a为浓HNO3、浓H2SO4的混合液。 (4)由P可推知G为 ,结合E的分子式及转化关
13、系可推知E为,所以E中含有的官能团为碳碳双键和酯基。 (7)首先用乙烯制取乙醇,然后用乙醇的氧化反应来制取乙醛,再利用已知反应制取 ,后面的几步则不难写出。,思路分析 采用逆推法推出相关有机物,然后结合有机物的性质作答。,易错警示 此题难度不大,但有几个失分点。第一,问题(2)中只答浓HNO3,不答浓H2SO4;第二, 问题(4)中用符号表达,但不够规范;第三,化学方程式的书写出错,如未配平或未写反应条件。,3.(2015北京理综,25,17分)“张-烯炔环异构化反应”被Name Reactions收录。该反应可 高效构筑五元环状化合物:(R、R、R表示氢、烷基或芳基) 合成五元环有机化合物J
14、的路线如下:,已知: (1)A属于炔烃,其结构简式是 。 (2)B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30。B的结构简式是 。 (3)C、D含有与B相同的官能团,C是芳香族化合物。E中含有的官能团是 。 (4)F与试剂a反应生成G的化学方程式是 ;试剂b是 。 (5)M和N均为不饱和醇。M的结构简式是 。 (6)N为顺式结构,写出N和H生成I (顺式结构)的化学方程式:,。,答案 (1) (2)HCHO (3)碳碳双键、醛基 (4) NaOH醇溶液 (5) (6) +,解析 由J的结构简式,结合题中构筑五元环状化合物的信息可推知I为 ,逆推出N为 ,H 为 ;M为不饱和醇,则M为 ;B由C
15、、H、O三种 元素组成,相对分子质量是30,只能是 ,则A为 ;由题中信息可知C为,D为CH3CHO,结合已知可得E为 ,则F为,F与Br2的CCl4溶液发生加成反应生成G:,G在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应生成 ,酸化后得H。,解题关键 弄懂题给反应的实质,并能运用其进行推断。,4.(2018课标,36,15分)近来有报道,碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下可以发生偶联反 应,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:已知:RCHO+CH3CHO RCH CHCHO+H2O 回答下列问题: (1)A的化学名称是 。 (2)B为单氯代烃,由B生成C的化学方程式为 。 (3)由
16、A生成B、G生成H的反应类型分别是 、 。 (4)D的结构简式为 。 (5)Y中含氧官能团的名称为 。,B组 统一命题、省(区、市)卷题组,(6)E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为 。 (7)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境 的氢,其峰面积之比为332。写出3种符合上述条件的X的结构简式 。,答案 (1)丙炔 (2) +NaCN +NaCl (3)取代反应 加成反应 (4) (5)羟基、酯基 (6) (7) 、 、 、 、,解析 (1)A为 ,化学名称是丙炔。 (2)B为单氯代烃,则B为 ,由合成路线知,BC为取代反应,
17、故由B生成C的化学 方程式为 。 (3)由反应条件及A的结构简式知,A生成B是取代反应;由F的分子式和已知信息知,F为 ,G为 ,分析H的结构简式可以判断出G生成H是加成 反应。 (4)分析合成路线可知,C为 ,C在酸性条件下可以发生水解,生成,其在浓H2SO4作用下与CH3CH2OH发生酯化反应生成D,则D的结构简 式为 。 (5)分析Y的结构简式知,Y中的含氧官能团为羟基和酯基。 (6)观察合成路线,分析E与H反应生成Y的原理知,E与F发生偶联反应的产物的结构简式为,。 (7)X与D互为同分异构体且官能团相同,说明X中含有碳碳三键和酯基,X有三种不同化学环境 的氢,其个数比为332,则符合
18、条件的X的结构简式为 、。,5.(2017江苏单科,17,15分)化合物H是一种用于合成-分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流 程图如下:(1)C中的含氧官能团名称为 和 。 (2)DE的反应类型为 。 (3)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: 。,含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;能发生水解反应,水解产物之一是-氨基酸,另一 水解产物分子中只有2种不同化学环境的氢。 (4)G的分子式为C12H14N2O2,经氧化得到H,写出G的结构简式: 。 (5)已知: (R代表烃基,R代表烃基或H) 请写出以 、 和(CH3)2SO4为原料制备N NH的合成路线流程图(无机试剂任用,
19、合成路线流程 图示例见本题题干)。,答案 (15分)(1)醚键 酯基 (2)取代反应 (3) (4) (5),解析 本题考查官能团的名称、反应类型、同分异构体的书写、有机物合成路线的设计。 (2)D和 反应生成E和HBr,该反应属于取代反应。(3)符合条件的C的同分 异构体中苯环侧链上有一个手性碳原子,且水解后生成-氨基酸和一种只有2种不同化学环境 的氢原子的化合物,则符合条件的C的同分异构体的结构简式为 。(4)由 G的分子式结合H的结构简式逆推可知G的结构简式为 。(5)由已知信息可知将的酚羟基转化为OCH3之前不能将NO2还原为NH2。,关联知识 1.同一个碳原子连接4个不相同的原子或原
20、子团时,该碳原子称为手性碳原子。,2.NH2和COOH连在同一个碳原子上的氨基酸叫-氨基酸。,6.(2017课标,36,15分)化学选修5:有机化学基础化合物G是治疗高血压的药物“比索 洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下:已知以下信息: A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为611。 D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH 或2 mol Na反应。 回答下列问题: (1)A的结构简式为 。 (2)B的化学名称为 。,(3)C与D反应生成E的化学方程式为 。 (4)由E生成F的反应类型为 。 (5)G的分子式为 。 (6)L是D的同分异
21、构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,L共有 种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3221的结构简式为 、 。,答案 (1) (2)2-丙醇(或异丙醇) (3) + +H2O (4)取代反应 (5)C18H31NO4 (6)6,解析 (1)A的分子式为C2H4O,分子中只含一种化学环境的氢原子,结构简式只能为 。(2)B的分子式为C3H8O,分子中含三种氢原子,个数比为611,故B的结构简 式为 ,名称为2-丙醇或异丙醇。(3)由已知信息知D的结构简式为,结合转化流程可知,C与D分子中的醇羟基发生脱水反应形成醚 键。(6)由L可与FeCl3溶
22、液发生显色反应知L分子中应含有酚羟基,由1 mol L可与2 mol Na2CO3 反应知1 mol L分子中应含有2 mol酚羟基,则L的苯环上还有一个甲基。则L的结构简式可为 、 、 、 、 、,共6种;符合 “核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3221”条件的为 和。,思路梳理 1.F G的转化与A C的转化类似。2.观察E与F的组成变化可推测E F的 反应类型。,7.(2016课标,38,15分)化学选修5:有机化学基础秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有 重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:回答下列问题: (1)下列关于糖类的说法正确的是 。(填标号) a.糖类都
23、有甜味,具有CnH2mOm的通式 b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖 c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全,d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物 (2)B生成C的反应类型为 。 (3)D中的官能团名称为 ,D生成E的反应类型为 。 (4)F的化学名称是 ,由F生成G的化学方程式为。 (5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液 反应生成44 g CO2,W共有 种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简 式为 。 (6)参照上述合成路线,以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二
24、甲 酸的合成路线 。,答案 (1)cd (2)取代反应(酯化反应) (3)酯基、碳碳双键 消去反应 (4)己二酸(5)12 (6),解析 (1)a项,如淀粉、纤维素没有甜味,脱氧核糖的分子式为C5H10O4,不符合CnH2mOm的通式;b 项,麦芽糖水解生成葡萄糖,蔗糖水解才生成葡萄糖和果糖。 (3)D生成E时只是在六元环状结构的碳原子上去掉了4个氢原子,形成了2个碳碳双键,符合消 去反应的特征,属于消去反应。 (5)0.5 mol W与足量的NaHCO3反应生成1 mol CO2,说明W中含有两个羧基,满足要求的W有 、 、 、,以及上述四种结构的间位和对位结构,共12种。 (6)由(反,反
25、)-2,4-己二烯和C2H4为原料合成对苯二甲酸,应先用(反,反)-2,4-己二烯和C2H4反应 生成 ,然后再用Pd/C作催化剂,加热,生成 ,最后再 用KMnO4(H+)氧化生成对苯二甲酸。,规律方法 1,3-丁二烯和乙烯可以发生加成反应,化学方程式为 + ,这一反 应在有机合成中具有很重要的作用。,8.(2016课标,38,15分)化学选修5:有机化学基础端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反 应,称为Glaser反应。该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备 化合物E的一种合成路线: A 回答下列问题: (1)B的结构简式为 ,D的化学名称为 。
26、 (2)和的反应类型分别为 、 。 (3)E的结构简式为 。用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗 氢气 mol。 (4)化合物( )也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的,化学方程式为 。 (5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为31,写出 其中3种的结构简式 。 (6)写出用2-苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线 。,答案 (1) (1分) 苯乙炔(1分) (2)取代反应(1分) 消去反应(1分) (3) (2分) 4(1分) (4) (2分) (5) 、 、 、 (任意三种)(3分) (6),(3分
27、),解析 依据化合物E的合成路线及反应条件,可以推断出A为 ,A在AlCl3、加热条件下 与CH3CH2Cl发生取代反应生成B( ),B与Cl2在光照条件下发生取代反应生成 C( ),C在NaNH2和H2O作用下发生消去反应生成D( ),结合已 知Glaser反应原理可判断出E的结构简式为 。(3)由E的结构 简式可以看出E中含有两个 ,则用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,理论上需消耗氢气4mol。(4)根据Glaser反应原理,可推知 发生聚合反应的化学方程 式为 (n-1)H2+ 。(5)F 是芳香化合物,说明F中含有苯环;F分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为31,说明苯 环上
28、有两个Cl和两个CH3,且两个CH3处于对称位置,则F的结构简式为 、,、 、 、 。(6)2-苯基乙醇 ( )在浓H2SO4、加热条件下发生消去反应生成 ,与Br2的CCl4溶液发生加成反应生成 ,再结合合成路 线中反应知, 在NaNH2和H2O作用下发生消去反应生成化合物D ( )。,9.(2016课标,38,15分)化学选修5:有机化学基础氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚 合为 ,从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下:已知: A的相对分子质量为58,氧元素质量分数为0.276,核磁共振氢谱显示为单峰 回答下列问题: (1)A的化学名称为 。,(2)B的结构简式为 ,其核磁
29、共振氢谱显示为 组峰,峰面积比为 。 (3)由C生成D的反应类型为 。 (4)由D生成E的化学方程式为 。 (5)G中的官能团有 、 、 。(填官能团名称) (6)G的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有 种。(不含立体 异构),答案 (1)丙酮 (2) 2 61 (3)取代反应 (4) +NaOH +NaCl (5)碳碳双键 酯基 氰基 (6)8,解析 (1)A分子中的氧原子个数为 1, =36,故A的分子式为C3H6O;A的核 磁共振氢谱显示为单峰,说明分子中存在对称的两个CH3,所以A的结构简式为 ,化学名称为丙酮。 (2)根据已知信息可知 和HCN可以发生加成反应生成
30、 (B), B的核磁共振氢谱显示为2组峰,峰面积比为61。 (3)B的分子式为C4H7NO,C比B少2个H、1个O,说明BC是消去反应,则C的结构简式为 。CD应是 发生取代反应生成 。 (5)由合成路线图可推知G为 ,其分子中含有三种官能团,分别是碳碳双 键、酯基和氰基。 (6)符合条件的G的同分异构体中含有碳碳双键、氰基、酯基,且为甲酸酯,其结构简式为:,、 、 、 、 、。,10.(2015课标,38,15分)A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异 戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示:回答下列问题: (1)A的名称是 ,B含有的官能团是 。 (2)的
31、反应类型是 ,的反应类型是 。 (3)C和D的结构简式分别为 、 。 (4)异戊二烯分子中最多有 个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为 。,(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体 (填结构简式)。 (6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线 。,答案 (1)乙炔 碳碳双键和酯基(1分,2分,共3分) (2)加成反应 消去反应(每空1分,共2分) (3) CH3CH2CH2CHO(每空1分,共2分) (4)11 (每空1分,共2分) (5) 、 、 (3分) (6) (3分),解析 (1)依题意可知A是乙炔,B是 与CH3COO
32、H发生加成反应的产物,即,含有的官能团有碳碳双键( )和酯基( 。 (2)反应是 与CH3COOH的加成反应;反应是醇分子内脱水的消去反应。(3)C是发生水解反应生成的聚乙烯醇,即 ,由C及聚乙烯醇缩 丁醛的结构简式可确定D为正丁醛(CH3CH2CH2CHO)。(4)在异戊二烯( ) 分子中,只有甲基上的2个氢原子与其他原子不可能共平面,其余11个原子均可以在同一平面 内。(5)分子式为C5H8的炔烃有3种: 、 和。(6)模仿题给异戊二烯的合成路线,不难确定用 和CH3CHO 为原料制备1,3-丁二烯的合成路线,详见答案。,评析 本题以聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯两种高分子化合物的合成为命
33、题素材,重点 考查了有机物的结构与性质、同分异构体的书写、有机反应类型及有机合成等知识,能力考 查层级为应用,试题难度不大。,11.(2015四川理综,10,16分)化合物F(异戊巴比妥)是临床常用的镇静催眠药物,其合成路线如 下(部分反应条件和试剂略):已知: 1) +R2Br+C2H5ONa +C2H5OH+NaBr(R1,R2代表烷基) 2)RCOOC2H5+ (其他产物略) 请回答下列问题: (1)试剂的化学名称是 ,化合物B的官能团名称是 ,第步的化学反应类型,是 。 (2)第步反应的化学方程式是 。 (3)第步反应的化学方程式是 。 (4)试剂的相对分子质量为60,其结构简式是 。
34、 (5)化合物B的一种同分异构体G与NaOH溶液共热反应,生成乙醇和化合物H。H在一定条件 下发生聚合反应得到高吸水性树脂,该聚合物的结构简式是 。,答案 (1)乙醇 醛基 取代反应或酯化反应 (2)CH3CH2CH(CH2Br)2+2NaOH CH3CH2CH(CH2OH)2+2NaBr (3) +(CH3)2CHCH2CH2Br+C2H5ONa +C2H5OH+NaBr (4) (5),解析 (1)试剂(C2H5OH)的化学名称是乙醇;依据题意及合成路线图可推断出A为 ,B为 ,故B中含有的官能团名称为醛基;B 氧化后生成的C为 ,C在浓硫酸、加热条件下与CH3CH2OH发生酯化 反应(或
35、取代反应)生成D。(2) 是卤代烃,在NaOH水溶液中加热发生水解反应,化 学方程式为 +2NaOH +2NaBr。(3)D为,按照已知信息1)推出第步反应的化学方程式为+ +CH3CH2ONa,+CH3CH2OH+NaBr。(4)由E和F的结构简式,结合已知 信息2)可以判断出试剂的结构简式为 。(5)依据题意知,G为,其与NaOH溶液共热生成的化合物H为CH2 CHCOONa,H发 生聚合反应得到的聚合物的结构简式是 。,12.(2016江苏单科,17,15分)化合物H是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体,可通过以 下方法合成:(1)D中的含氧官能团名称为 (写两种)。 (2)FG的反
36、应类型为 。 (3)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: 。,C组 教师专用题组,能发生银镜反应; 能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应; 分子中只有4种不同化学环境的氢。 (4)E经还原得到F。E的分子式为C14H17O3N,写出E的结构简式: 。 (5)已知:苯胺( )易被氧化 请以甲苯和(CH3CO)2O为原料制备 ,写出相应的合成路线流程图(无机试 剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。,答案 (1)(酚)羟基、羰基、酰胺键 (2)消去反应 (3) 或 或 (4),(5),解析 (1)D中的含氧官能团名称为羟基、羰基和酰胺键。(2)由F和G的结
37、构简式可知,F发生 消去反应生成G。 (3)C的同分异构体能发生银镜反应说明分子中含有醛基或甲酸酯基,能发生水解反应且水解 产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应说明为苯酚形成的酯,结合分子中只有4种不同化学环 境的氢,可写出C的同分异构体为 或 或。 (4)E经NaBH4还原得到F,即F经氧化可得到E,由F的结构简式可以推出E的结构简式为 。,(5)利用已知信息,以甲苯和(CH3CO)2O为原料合成 的路线为。,13.(2015江苏单科,17,15分)化合物F是一种抗心肌缺血药物的中间体,可以通过以下方法合成:(1)化合物A中的含氧官能团为 和 (填官能团名称)。 (2)化合物B的结构简式为
38、 ; 由CD的反应类型是 。 (3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式 。,.分子中含有2个苯环 .分子中含有3种不同化学环境的氢,(4)已知:RCH2CN RCH2CH2NH2,请写出以为原料制备化合物X(结构简式如图所示)的合成路线流程图(无机试 剂可任选)。合成路线流程图示例如下: CH3CHO CH3COOH CH3COOCH2CH3,答案 (1)醚键 醛基 (2) 取代反应 (3) 或(4) 或,解析 (1)A中的含氧官能团为醚键和醛基。 (2)A的分子式为C14H12O2,对比A、B的分子式可知AB过程中 CHO被还原为 CH2OH,则 B为 ;CD的反应中CN取代
39、Cl,属于取代反应。 (3)分子中有3种不同化学环境的氢,说明两个苯环应处在对称位置上,符合条件的同分异构体 的结构简式为: 或。 (4)该合成路线有两条: 或,。,14.(2014福建理综,32,13分)化学有机化学基础 叶酸是维生素B族之一,可以由下列甲、乙、丙三种物质合成。(1)甲中显酸性的官能团是 (填名称)。 (2)下列关于乙的说法正确的是 (填序号)。 a.分子中碳原子与氮原子的个数比是75 b.属于芳香族化合物 c.既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应 d.属于苯酚的同系物,(3)丁是丙的同分异构体,且满足下列两个条件,丁的结构简式为 。 a.含有 b.在稀硫酸中水解有乙酸生成 (4
40、)甲可以通过下列路线合成(分离方法和其他产物已经略去):戊(C9H9O3 N) 甲 步骤的反应类型是 。 步骤和在合成甲过程中的目的是 。 步骤反应的化学方程式为 。,答案 (1)羧基 (2)a、c (3) (4)取代反应 保护氨基 +H2O +CH3COOH,解析 (1)甲中显酸性的官能团为羧基(COOH),氨基(NH2)显碱性。 (2)有机物乙的分子式为C7H6ON5Cl,含有氨基和氯原子,既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液发 生水解反应,a项和c项正确。乙分子中不含苯环,不属于芳香族化合物,也不是苯酚的同系物,b 项和d项错误。 (3)由题意可知,丁的结构简式为 。 (4)先将NH2转化
41、为 ,再水解又生成NH2,目的是保护氨基,防止其在第 步被氧化。,15.(2014浙江理综,29,15分)某兴趣小组以苯和乙烯为主要原料,采用以下路线合成药物普鲁卡 因:已知: ,RX+ , +,请回答下列问题: (1)对于普鲁卡因,下列说法正确的是 。 A.可与浓盐酸形成盐 B.不与氢气发生加成反应 C.可发生水解反应 D.能形成内盐 (2)写出化合物B的结构简式 。 (3)写出BC反应所需的试剂 。 (4)写出C+DE的化学反应方程式 。 (5)写出同时符合下列条件的B的所有同分异构体的结构简式 。 分子中含有羧基 1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子 (6
42、)通常采用乙烯为原料制得环氧乙烷后与X反应合成D,请用化学反应方程式表示以乙烯为 原料制备X的合成路线(无机试剂任选)。,答案 (1)A、C (2) (3)KMnO4/H+ (4) +HOCH2CH2N(CH2CH3)2+H2O (5) 、 、 、 (6)CH2 CH2+HCl CH3CH2Cl 2CH3CH2Cl+NH3 HN(CH2CH3)2+2HCl,解析 (1)普鲁卡因的结构中含有酯基、氨基、苯环,据此可得出普鲁卡因可发生水解反应,可 与浓盐酸形成盐,可与H2发生加成反应,因无COOH不能形成内盐,故选择A、C。结合题中 已知信息 ,不难推出E中含有NO2,C与D发生了酯化反应。 综合
43、分析即可推出A为 ,B为 ,C为,D为HOCH2CH2N(CH2CH3)2,然后再按要求写出(2)、(3)、(4)的答 案。(5)依据要求可判断出B的同分异构体中的苯环上含有对位取代基,按照同分异构体书写 的一般规律即可写出四种B的同分异构体。(6)依据已推出的D的结构,结合题中已知信息可得 出X的合成路线:CH2 CH2+HCl CH3CH2Cl、2CH3CH2Cl+NH3 HN(CH2CH3)2+2HCl。,16.(2014大纲全国,30,15分)“心得安”是治疗心脏病的药物,下面是它的一种合成路线(具体 反应条件和部分试剂略):,回答下列问题: (1)试剂a是 ,试剂b的结构简式为 ,b
44、中官能团的名称是 。 (2)的反应类型是 。 (3)心得安的分子式为 。 (4)试剂b可由丙烷经三步反应合成: C3H8 X Y 试剂b 反应1的试剂与条件为 ,反应2的化学方程式为 ,反应3的反应类型是 。 (5)芳香化合物D是1-萘酚的同分异构体,其分子中有两个官能团,能发生银镜反应,D能被KM- nO4酸性溶液氧化成E(C2H4O2)和芳香化合物F(C8H6O4),E和F与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO2 气体,F芳环上的一硝化产物只有一种。D的结构简式为 ;由F生成一硝 化产物的化学方程式为 ,该 产物的名称是 。,答案 (1)NaOH(或Na2CO3)(1分) ClCH2CH CH2(
45、1分) 氯原子、碳碳双键(2分) (2)氧化 反应(1分) (3)C16H21O2N(1分) (4)Cl2/光照(1分)CH2 CHCH3+NaCl+H2O(1分) 取代反应(1分) (其他合理答案也给分) (5) (2分)(2分) 2-硝基-1,4-苯二甲酸(或硝基对苯二甲酸)(2分),解析 酚羟基具有弱酸性,可与NaOH或Na2CO3反应转化为钠盐。由A、B的结构简式及b的分 子式可推知b为ClCH2CH CH2, 和ClCH2CH CH2发生取代反应生成B ( ),继而被CH3COOOH氧化为C( ),有机物C与 (CH3)2CHNH2发生加成反应生成心得安。 (4)由丙烷(CH3CH2
46、CH3)合成ClCH2CH CH2可分为以下三步:CH3CH2CH3 CH3CH CH2 ClCH2CH CH2,经过取代、消去、取代三步反 应即可。 (5)芳香化合物D的分子式为C10H8O,不饱和度为7,由题可知分子中有苯环和醛基;E的分子式为 C2H4O2,含有羧基,结构简式为CH3COOH;F的分子式为C8H6O4,含有羧基,芳环上的一硝化产物,只有一种,故F为 ;由E和F逆推可知D为。,17.(2014安徽理综,26,16分)Hagemann酯(H)是一种合成多环化合物的中间体,可由下列路线合 成(部分反应条件略去):(1)AB为加成反应,则B的结构简式是 ;BC的反应类型是 。 (2)H中含有的官能团名称是 ;F的名称(系统命名)是 。 (3)EF的化学方程式是 。 (4)TMOB是H的同分异构体,具有下列结构特征:核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收,峰;存在甲氧基(CH3O)。TMOB的结构简式是 。 (5)下列说法正确的是 。 a.A能和HCl反应得到聚氯乙烯的单体 b.D和F中均含有2个键 c.1 mol G完全燃烧生成7 mol H2O d.H能发生加成、取代反应,
