化學(xué)10 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 講座六 加試第32題——有機(jī)合成

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1、專(zhuān)題講座六加試第32題有機(jī)合成專(zhuān)題10有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)1.(2017浙江11月選考，32)某研究小組按下列路線(xiàn)合成藥物胃復(fù)安：探究選考真題12已知： RCONHR12答案解析請(qǐng)回答：(1)化合物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_。解析解析本題解題思路：應(yīng)根據(jù)題中唯一已知的有機(jī)物結(jié)構(gòu)去推斷合成其的反應(yīng)物結(jié)構(gòu)。根據(jù)題中所給已知條件，A為C7H7NO3并可與CH3OH以及CH3COOH反應(yīng)，可推出A中有COOH和OH，根據(jù)胃復(fù)安的結(jié)構(gòu)可推知A為 。B為A與CH3OH酯化反應(yīng)的產(chǎn)物，12則B為。C為B與CH3COOH反應(yīng)的產(chǎn)物，且羥基不參加反應(yīng)，則C為 。CD有兩步，且D中有Cl原子，而DEF，E的不飽和度為0，結(jié)合胃復(fù)安的

2、結(jié)構(gòu)可推出E為12 ，D為 ，則F為。(2)下列說(shuō)法不正確的是_。A.化合物B能發(fā)生加成反應(yīng)B.化合物D能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)C.化合物E具有堿性D.胃復(fù)安的分子式是C13H22ClN3O2答案解析12BD12解析解析由分析知B為 ，苯環(huán)可以發(fā)生加成反應(yīng)，故A正確； D為，無(wú)酚羥基，所以不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，B錯(cuò)誤； E中含有NH2，顯堿性，C正確；胃復(fù)安分子式應(yīng)為C14H22ClN3O2，D錯(cuò)誤。(3)設(shè)計(jì)化合物C經(jīng)兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镈的合成路線(xiàn)(用流程圖表示，試劑任選)_。答案解析1212解析解析 ，第一步為酚羥基的反應(yīng)，酚羥基易被氧化，因此先根據(jù)題中已知信息轉(zhuǎn)化為甲氧基，

3、防止第二步中被氯氣氧化；第二步為苯環(huán)上的取代反應(yīng)，采用三氯化鐵作催化劑與氯氣反應(yīng)。(4)寫(xiě)出DEF的化學(xué)方程式_。答案解析1212解析解析 。(5)寫(xiě)出化合物E可能的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_，須同時(shí)符合：1H-NMR譜表明分子中有3種氫原子，IR譜顯示有NH鍵存在；分子中沒(méi)有同一個(gè)碳上連兩個(gè)氮( )的結(jié)構(gòu)。答案解析12解析解析E的化學(xué)式為C6H16N2，只有3種氫原子，且有NH鍵，沒(méi)有同一個(gè)C上連兩個(gè)N原子的結(jié)構(gòu)。說(shuō)明高度對(duì)稱(chēng)，因此滿(mǎn)足以上條件的同分異構(gòu)體為。122.(2017浙江4月選考，32)某研究小組按下列路線(xiàn)合成鎮(zhèn)痛藥哌替啶：答案解析12請(qǐng)回答：(1)AB的反應(yīng)類(lèi)型是_。取代反應(yīng)解析解析

4、根據(jù)A的分子式可知環(huán)氧乙烷和CH3NH2反應(yīng)生成A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(HOCH2CH2)2NCH3，根據(jù)B的分子式可知AB是羥基被氯原子取代，反應(yīng)類(lèi)型是取代反應(yīng)，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(ClCH2CH2)2NCH3。根據(jù)已知信息和C的分子式可知C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ，B和C反應(yīng)生成D，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。1212根據(jù)已知信息可知D水解酸化后生成E，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。E和F發(fā)生酯化反應(yīng)生成哌替啶，F(xiàn)是乙醇。(2)下列說(shuō)法不正確的是_(填字母)。A.化合物A的官能團(tuán)是硝基B.化合物B可發(fā)生消去反應(yīng)C.化合物E能發(fā)生加成反應(yīng)D.哌替啶的分子式是C15H21NO2答案解析12解析解析化合物A的官能團(tuán)是羥基，A錯(cuò)誤；化合物B中

5、含有氯原子，可發(fā)生消去反應(yīng)，B正確；化合物E中含有苯環(huán)，能發(fā)生加成反應(yīng)，C正確；根據(jù)哌替啶的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知分子式是C15H21NO2，D正確，答案選A。A(3)寫(xiě)出BC D反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。答案解析12解析解析根據(jù)以上分析以及原子守恒可知BC D的化學(xué)方程式為 。12(4)設(shè)計(jì)以甲苯為原料制備C的合成路線(xiàn)(用流程圖表示，無(wú)機(jī)試劑任選)_。答案解析12解析解析由已知信息RX與NaCN發(fā)生取代反應(yīng)生成RCN，所以以甲苯為原料制備C的合成路線(xiàn)圖為 。(5)寫(xiě)出同時(shí)符合下列條件的C的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_。分子中有苯環(huán)而且是苯環(huán)的鄰位二取代物；1H-NMR譜表明分子中有6種氫原子；IR譜顯示存

6、在碳氮雙鍵(C=N)。答案解析12解析解析分子中有苯環(huán)而且是苯環(huán)的鄰位二取代物；1H-NMR譜表明分子中有6種氫原子；IR譜顯示存在碳氮雙鍵(C=N)，則符合條件的有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。體會(huì)命題特點(diǎn)加試題第32題有機(jī)化學(xué)試題主要對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě)、物質(zhì)性質(zhì)的判斷、化學(xué)方程式、同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)和有機(jī)合成路線(xiàn)的設(shè)計(jì)進(jìn)行考查，屬于常規(guī)性題目，和傳統(tǒng)高考對(duì)有機(jī)化學(xué)的考查基本一致。該類(lèi)試題通常以生產(chǎn)、生活中陌生有機(jī)物的合成工藝流程為載體考查有機(jī)化學(xué)的核心知識(shí)。要求學(xué)生能夠通過(guò)題給情景適當(dāng)遷移，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題，這是高考有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)備考的方向。體會(huì)命題特點(diǎn)體會(huì)命題特點(diǎn)121.有機(jī)合成的解題思路有機(jī)

7、合成的解題思路將原料與產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，一比碳骨架的變化，二比官能團(tuán)的差異。(1)根據(jù)合成過(guò)程的反應(yīng)類(lèi)型，所含官能團(tuán)性質(zhì)及題干中所給的有關(guān)知識(shí)和信息，審題分析，理順基本途徑。(2)根據(jù)所給原料、反應(yīng)規(guī)律、官能團(tuán)的引入及轉(zhuǎn)換等特點(diǎn)找出突破點(diǎn)。儲(chǔ)備知識(shí)技能2.有機(jī)合成的解題模式有機(jī)合成的解題模式題型一限制條件同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)題型一限制條件同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)1.二元取代芳香化合物H是G(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下)突破難點(diǎn)題型能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，酸性條件下水解產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為21，不與NaHCO3溶液反應(yīng)。則符合上述條件的H共有_種(不考慮立體結(jié)構(gòu)，不包含G本身)，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)(寫(xiě)出一種即

8、可)。答案解析 的同分異構(gòu)體，H滿(mǎn)足下列條件：123567891011124答案答案11 (或 )123567891011124解析解析二元取代芳香化合物H說(shuō)明苯環(huán)上只有二個(gè)取代基；同時(shí)滿(mǎn)足：能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說(shuō)明有醛基或HCOO；酸性條件下水解產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為21，說(shuō)明有二個(gè)酯基；不與NaHCO3溶液反應(yīng)，說(shuō)明沒(méi)有羧基；其中有一個(gè)甲基，另一個(gè)為 ，共有鄰、間、對(duì)位3種結(jié)構(gòu)，兩個(gè) 有間、鄰位2種情況；123567891011124一個(gè) 另一個(gè)基團(tuán)可能是CH2CH2OOCH或CH(CH3)OOCH，共有鄰、間、對(duì)位6種結(jié)構(gòu)，則符合上述條件的H共有11種，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 或 。

9、1235678910111242.G物質(zhì)是苯甲醛的同系物，分子式是C9H10O，苯環(huán)上含有兩個(gè)取代基且與苯甲醛含有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體共有_種，寫(xiě)出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_。答案6解析123567891011124解析解析G物質(zhì)是苯甲醛的同系物，分子式是C9H10O，除去苯環(huán)還有3個(gè)碳，G物質(zhì)苯環(huán)上含有兩個(gè)取代基，可能是CHO和CH2CH3，或CH2CHO和CH3，兩個(gè)取代基在苯環(huán)上有鄰、間及對(duì)位，則與苯甲醛含有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體共有6種，如 。1235678910111243. 的一種同分異構(gòu)體具有以下性質(zhì)：難溶于水，能溶于NaOH溶液；能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比

10、為111。則0.5 mol該物質(zhì)與足量的NaOH溶液反應(yīng)，最多消耗4 molL1 NaOH溶液_ mL。答案解析500123567891011124解析解析 的同分異構(gòu)體中：難溶于水，能溶于NaOH溶液；能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比為111的是 ，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式為 4NaOH 2HCOONa2H2O。0.5 mol該物質(zhì)與足量的NaOH溶液反應(yīng)，最多消耗4 molL1 NaOH溶液500 mL。1235678910111244.寫(xiě)出滿(mǎn)足下列條件的 的同分異構(gòu)體：_。有兩個(gè)取代基；取代基在鄰位。答案1235678910111245.W是的同分異構(gòu)體，W能與NaH

11、CO3溶液反應(yīng)，還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，則W的結(jié)構(gòu)共有_種，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。答案13解析123567891011124解析解析W是的同分異構(gòu)體，W能與NaHCO3溶液反應(yīng)，說(shuō)明含有羧基，還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明含有酚羥基，W的結(jié)構(gòu)有：苯環(huán)上含有羥基和CH2COOH有鄰位、對(duì)位、間位3種；苯環(huán)上含有羥基、COOH和甲基有10種；共有13種，其中核磁共振氫譜為五組峰的為 。123567891011124題型二利用信息設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)題型二利用信息設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)信息一：苯環(huán)上的定位規(guī)則信息一：苯環(huán)上的定位規(guī)則6.已知： 當(dāng)苯環(huán)上已有一個(gè)“CH3”或“Cl”時(shí)

12、，新引入的取代基一般在原有取代基的鄰位或?qū)ξ?；?dāng)苯環(huán)上已有一個(gè)“NO2”或“COOH”時(shí)，新引入的取代基一般在原有取代基的間位。123567891011124請(qǐng)用合成反應(yīng)流程圖表示出由甲苯和其他物質(zhì)合成的最佳方案。合成反應(yīng)流程圖表示方法示例如下：答案答案答案解析123567891011124解析解析在設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)題設(shè)信息，充分考慮苯環(huán)上取代基占位問(wèn)題，關(guān)鍵是思考引入基團(tuán)的先后順序和先引入的基團(tuán)對(duì)后引入基團(tuán)的影響，最好的結(jié)果是先引入的一些基團(tuán)對(duì)后引入的基團(tuán)的定位效應(yīng)一致。經(jīng)分析，應(yīng)先引入對(duì)位硝基，此時(shí)，苯環(huán)上的硝基(間位定位基)和甲基(鄰位定位基)的定位效應(yīng)一致，再引入氯原子進(jìn)入甲基的

13、鄰位，然后氧化甲基為羧基，最后與乙醇酯化。123567891011124信息二：格林試劑信息二：格林試劑7.已知鹵代烴與金屬鎂反應(yīng)生成“格林試劑”，如：RXMgRMgX(格林試劑)。利用格林試劑與羰基化合物(醛、酮)等的反應(yīng)可以合成醇類(lèi)，如：123567891011124試以苯、溴、乙烯、鎂、水、空氣等為主要原料，輔以必要的催化劑，合成化合物 ，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明反應(yīng)條件。答案解析123567891011124答案答案2CH2=CH2O22CH3CHO123567891011124解析解析格林試劑與羰基化合物(醛、酮)等的反應(yīng)可以合成醇類(lèi)，同時(shí)增長(zhǎng)碳鏈。分析上述信息可知，合成醇的關(guān)

14、鍵步驟：制備鹵代烴，合成格林試劑；制備醛或酮；格林試劑和醛或酮作用，再將所得產(chǎn)物水解生成醇。123567891011124信息三：羥醛縮合反應(yīng)信息三：羥醛縮合反應(yīng)8.以乙烯為初始反應(yīng)物可制得正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)。已知兩個(gè)醛分子在一定條件下可以自身加成。下式中反應(yīng)的中間產(chǎn)物()可看成是由()中的碳氧雙鍵打開(kāi)，分別跟()中的-位碳原子和-位氫原子相連而得。()是一種-羥基醛，此醛不穩(wěn)定，受熱即脫水而生成不飽和醛(烯醛)：123567891011124請(qǐng)運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)和上述得出的信息寫(xiě)出由乙烯制正丁醇各步的反應(yīng)式。答案解析答案答案CH2=CH2+H2OCH3CH2OH2CH3CH

15、2OHO22CH3CHO2H2O(或?qū)?、合并?CH2=CH2O22CH3CHO)CH3CHOCH3CHOCH3CH(OH)CH2CHO CH3CH(OH)CH2CHOCH3CH=CHCHOH2O CH3CH=CHCHO2H2CH3CH2CH2CH2OH解析解析根據(jù)所給信息，要合成主鏈上含4個(gè)碳原子的正丁醇應(yīng)通過(guò)兩分子乙醛進(jìn)行羥醛縮合反應(yīng)，然后將產(chǎn)物進(jìn)行脫水、氫化(加成或還原)處理。1235678910111249.(2017嘉興桐鄉(xiāng)高級(jí)中學(xué)期中)某研究小組以甲苯為主要原料，采用以下路線(xiàn)合成醫(yī)藥中間體F和Y。已知：123567891011124以X和乙烯為原料可合成Y，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合成路線(xiàn)(無(wú)機(jī)試劑

16、及溶劑任選)。 注：合成路線(xiàn)的書(shū)寫(xiě)格式參照如下示例流程圖：答案解析123567891011124123567891011124解析解析由目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)可知，其中的C=C是由羥醛縮合反應(yīng)后的產(chǎn)物脫水形成的，所以應(yīng)選擇苯甲醛和乙醛發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)制備目標(biāo)化合物。123567891011124題型三綜合演練題型三綜合演練10.(2016浙江4月選考，32)某研究小組以水楊酸和甲苯為主要原料，按下列路線(xiàn)合成抗血栓藥物新抗凝。123567891011124已知：答案請(qǐng)回答：(1)寫(xiě)出同時(shí)符合下列條件的A的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_。紅外光譜表明分子中含有 結(jié)構(gòu)；1H-NMR譜顯示分子中含有苯環(huán)，且苯

17、環(huán)上有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。123567891011124答案答案 、 、 、123567891011124(2)設(shè)計(jì)BC的合成路線(xiàn)(用流程圖表示，無(wú)機(jī)試劑任選)_。答案123567891011124(3)下列說(shuō)法不正確的是_。A.化合物B能使Br2/CCl4溶液褪色B.化合物C能發(fā)生銀鏡反應(yīng)C.化合物F能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)D.新抗凝的分子式為C19H15NO6答案A123567891011124(4)寫(xiě)出化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：D_；E_。答案CH3COCH3123567891011124(5)GH的化學(xué)方程式是_。答案12356789101112411.(2015浙江10月選考，32)

18、乙酰基扁桃酰氯是一種醫(yī)藥中間體。某研究小組以甲苯和乙醇為主要原料，按下列路線(xiàn)合成乙?；馓阴Ｂ取Ｒ阎?23567891011124請(qǐng)回答：(1)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_。(2)下列說(shuō)法正確的是_。A.化合物A不能發(fā)生取代反應(yīng)B.化合物B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)C.化合物C能發(fā)生氧化反應(yīng)D.從甲苯到化合物C的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，涉及到的反應(yīng)類(lèi)型有取代反應(yīng)、加成 反應(yīng)和氧化反應(yīng)答案C123567891011124(3)EFG的化學(xué)方程式是_。答案123567891011124(4)寫(xiě)出化合物D同時(shí)符合下列條件的所有可能的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_。紅外光譜檢測(cè)表明分子中含有氰基(CN)1H-NMR譜檢測(cè)表明分子中有苯環(huán)，且苯環(huán)

19、上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子答案(5)設(shè)計(jì)以乙醇為原料制備F的合成路線(xiàn)(用流程圖表示；無(wú)機(jī)試劑任選)。123567891011124答案12.(2017稽陽(yáng)聯(lián)誼學(xué)校高三8月聯(lián)考)抗血栓藥物波立維，其有效成分是氯吡格雷，為白色或類(lèi)白色結(jié)晶性粉末，溶于水、乙醇等，能抑制血小板聚集。其合成路線(xiàn)如下：已知：AB的反應(yīng)為加成反應(yīng)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)的反應(yīng)類(lèi)型是_。取代反應(yīng)解析123567891011124解析解析AB的反應(yīng)為加成反應(yīng)，所以A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ，根據(jù)已知信息可知B發(fā)生水解反應(yīng)生成C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，C與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。123567891011124答案(2)下列說(shuō)法正確的是_

20、。A.氯吡格雷的分子式是C16H15NO2SClB.1 mol D最多可與2 mol NaOH反應(yīng)C.F分子的所有原子可能在同一平面上D.C在一定條件下能發(fā)生縮聚反應(yīng)解析CD123567891011124解析解析氯吡格雷的分子式是C16H16NO2SCl，A項(xiàng)錯(cuò)誤；D分子中含有1個(gè)氯原子、1個(gè)酯基，氯原子水解又產(chǎn)生酚羥基，則1 mol D最多可與3 mol NaOH反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于碳碳雙鍵、醛基均是平面形結(jié)構(gòu)，因此F分子的所有原子可能在同一平面上，C項(xiàng)正確；C分子中含有羥基和羧基，C在一定條件下能發(fā)生縮聚反應(yīng)，D項(xiàng)正確。123567891011124答案(3)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。123567891011124答案(4)寫(xiě)出滿(mǎn)足下列條件的I的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_。紅外光譜顯示含有苯環(huán)氫核磁共振顯示苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子存在SH123567891011124答案(5)根據(jù)上述信息，設(shè)計(jì)以乙烯為原料合成乳酸( )的合成路線(xiàn)(用流程圖表示，無(wú)機(jī)試劑任選)_。123567891011124