高考化学总复习考点专训：有机合成（含解析）

高考化学总复习考点专训：有机合成（含解析）专题28有机合成1．（化学——选修5：有机化学基础）PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁酯）可被微生物几乎完全降解，成为包装、医疗和农用薄膜等领域的新兴材料，可由聚合物PBA和PBT共聚制得，一种合成路线如下：已知：回答下列问题：（1）B的化学名称为____________，C所含官能团的名称为____________。（2）H的结构简式为________________________。（3）②、④的反应类型分别为________________________、________________________。（4）⑤的化学方程式为________________________。（5）写出所有的与D互为同分异构体且满足以下条件的结构简式________________________。①能与NaHCO3溶液反应；②能发生银镜反应；③能发生水解反应；④核磁共振氢谱四组峰，峰面积比为1：6：2：1（6）设计由丙烯为起始原料制备的单体的合成路线_______________（其它试剂任选）。【答案】环己醇羰基HOCH2CH2CH2CH2OH氧化反应缩聚反应,,（5）与D互为同分异构体且满足①能与NaHCO3溶液反应，含-COOH；②能发生银镜反应，含-CHO；③能发生水解反应，含-COOC－，④核磁共振氢谱四组峰，峰面积比为1：6：2：1，则分子中含2个甲基，四种H，满足条件的结构简式为HOOCC（CH3）2CH2OOCH或HOOCCH2C（CH3）2OOCH；（4）C为，化合物W的相对分子质量比化合物C大14，W比C多一个CH2，遇FeCl3溶液显紫色含有酚羟基，属于芳香族化合物含有苯环，能发生银镜反应含有醛基，第一种情况是苯环上放三种基团，醛基、羟基和甲基，先固定醛基和羟基的位置，邻间对，后放甲基，共10种，第二种情况是苯环上放两种基团，-OH和-CH2CHO，邻间对，共3种，所以W的可能结构有13种；符合①遇FeCl3溶液显紫色、②属于芳香族化合物、③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢、峰面积比为2:2:2:1:1要求的W的结构简式：，故答案为：13；。（5）根据题目已知信息和有关有机物的性质，用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线：，故答案为：,。4．A(C2H4)是基本的有机化工原料。用A和常见的有机物可合成一种醚类香料和一种缩醛类香料，具体合成路线如图所示（部分反应条件略去)：已知：,回答下列问题：（1）B的结构简式为____________，C中含有的官能团名称是______________。（2）若D为单取代芳香族化合物且能与金属钠反应；每个D分子中只含有1个氧原子，D中氧元素的质量分数约为13.1%，则D的结构简式为______________，⑥的反应类型是________________。（3）写出苯乙醛与新制的银氨溶液反应的离子方程式：___________________。（4）请写出满足下列条件的苯乙醛的所有同分异构体的结构简式：________________。i.含有苯环和结构ii.核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为3:2:2:1（5）若化合物E为苯甲醚的同系物，且相对分子质量比苯甲醚大14，则能使FeCl3溶液显色的E的所有同分异构体共有(不考虑立体异构)__________种。（6）参照的合成路线，写出由2-氯丙烷和必要的无机试剂制的合成流程图：___________________。合成流程图示例如下：CH2 = CH2CH3CH2BrCH3CH2OH【答案】CH3OH羟基氧化反应9,（3）苯乙醛与新制的银氨溶液反应，醛基被氧化成羧基，反应的离子方程式：，特别注意生成的苯乙酸还会和银氨溶液，写离子方程式容易出错；（4）核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为3:2:2:1，说明含有四种不同环境的氢，故取代后的苯环应是对称的结构，故只有、,；(7)发生加成反应生成，进一步发生水解反应生成，接着发生氧化反应生成，最后发生消去反应生成，合成路线为：。6．以香兰醛()为主要原料合成药物利喘贝(V)的流程如下：,已知：(酰胺键)在无肽键酶作用下的水解可忽略。(1)H2C(COOH)2的化学名称为___________。(2)①的反应类型是___________。(3)反应②所需试剂条件分别为___________、___________。(4)利喘贝(V)的分子式为___________。(5)Ⅲ中官能团的名称是______________________。(6)写出与香兰醛互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(且核磁共振氢谱为四组峰，峰面积之比为1：2：2：3)：____________________________________________(写出3种)。(7)已知：，结合上述流程中的信息，设计以甲苯和甲醇为起始原料制备邻氨基苯甲酸甲酯()的合成路线(其他无机试剂任选)：__________________________________________________________________。【答案】1，3-丙二酸取代反应NaOH溶液/H+（或稀硫酸）；加热C18H17O5N醚键、碳碳双键、羧基、、、,,(4)根据利喘贝(V)的结构简式可知，其分子式为C18H17O5N；(5)Ⅲ为，官能团的名称是醚键、碳碳双键、羧基；（4）E的结构简式为，根据“已知ⅱ”，E的结构简式中有碳碳双键和羧基，在一定条件下与I2反应时，断去碳碳双键，同时两个碳原子分别连接一个碘原子和一个酯基，生成物质F。因此，物质E生成物质F的方程式为：。邻乙烯基苯甲酸与I2,在一定条件下反应生成F的产物不唯一，此反应同时生成另外一种有机副产物且与F互为同分异构体，此有机副产物的结构简式是。因此，本题正确答案是：；；（5）A项，顺反异构体形成的条件包括：①存在限制旋转的因素，如双键；②每个不能旋转的碳原子都连接两个不同的原子或原子团。G中形成双键的一个碳原子连接2个氢原子，不符合条件②，因此不存在顺反异构体，故A项错误；B项，由G生成H的过程中，碳碳双键打开，结合成四个碳碳单键，属于加成反应，故B项正确；C项，物质G中可与氢气发生加成的官能团有苯环和碳碳双键，因此物质G最多能与4molH2发生加成反应，故C项错误。D项，F的结构简式为，其中酯基和碘原子均可与NaOH发生反应，则1mol的F最多可与2molNaOH反应；而H的结构简式中含有两个酯基，与NaOH发生水解反应，因此1mol的H最多可消耗2molNaOH，故D项正确。因此，本题正确答案是：BD。（6）本题采用逆推法。由“已知ⅲ”可知，要合成物质的反应物为CH3CH=CHCH3。要在乙烯的基础上增长碳链的同时形成碳碳双键，可运用“已知ⅰ”，即用溴乙烷与乙醛作为反应物，生成CH3CH=CHCH3，因此只需将乙烯作为反应物，溴乙烷可以通过乙烯加成反应得到，乙醛可以通过乙烯先加成后氧化得到。,（4）I.能发生水解反应生成酸和醇，说明含有酯基；Ⅱ.能发生银镜反应，说明含有醛基，Ⅲ.核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为3：2：2：2：1，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9．有机高分子材料M的结构简式为,下图是由有机物A(分子式为C5H8O)和苯甲醛为原料生产该有机物的合成路线。,已知:①A分子中有两种不同环境的氢原子②CH3CH2CHCH2CH3CHBrCHCH2CH3CHO+CH3CHOCH3CHCHCHO+H2O请回答以下问题:(1)A的结构简式为____,B的名称为____,F中所含官能团的名称是__________。 (2)①和③的反应类型分别是____、____;反应②的反应条件为_____________。 (3)反应④的化学方程式为_____________________________________________。 (4)有机物E有多种同分异构体,其中同时符合下列条件的同分异构体有___种。 ①属于芳香酯类　②其酸性水解产物遇FeCl3显紫色(5)以1-丙醇和NBS为原料可以制备聚丙烯醇()。请设计合成路线(其他无机原料任选)并用如下方式表示_____________________。AB……目标产物【答案】环戊烯碳碳双键、羧基消去加成氢氧化钠水溶液、加热13,（3）反应④发生酯化反应，其反应方程式为：；故答案为：。（4）①属于芳香酯，含有酯基，②水解后遇FeCl3发生显色反应，说明含有酚羟基，,（苯环上甲基有3种位置）、（苯环上乙基有3种位置）、（另一个甲基有4种位置）、（另一个甲基位置有2种）、（另一个甲基只有一种位置），共有13种；故答案为：13。（5）此高分子化合物单体为CH2=CHCH2OH，1－丙醇先发生消去反应，生成CH2=CHCH3，根据信息，在NBS发生取代反应，生成CH2=CHCH2Br，然后发生水解，即路线图：，故答案为：,。11．一种有效治疗关节炎、脊椎炎等一些疾病的常用药物-菲诺洛芬钙，它的一种合成路线如下(具体反应条件和部分试剂略)已知：①SOCl2可与醇发生反应，醇的羟基被氯原子取代而生成氯化烃②（X表示卤素原子）③R-X+NaCNRCN+NaX回答下列问题：（1）B→C的反应类型是___________；写出D的结构简式：___________。（2）F中所含的官能团名称是______________________。（3）写出F和C在浓硫酸条件下反应的化学方程式______________________。（4）A的同分异构体中符合以下条件的有___________种(不考虑立体异构)①属于苯的二取代物；②与FeCl3溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱图中共有4个吸收峰的分子的结构简式为___________。,（5）结合上述推断及所学知识，参照上述合成路线任选无机试剂设计合理的方案，以苯甲醇()为原料合成苯乙酸苯甲酯()写出合成路线______________________，并注明反应条件。【答案】加成反应或还原反应醚键、羧基6,（1）根据上述分析，B生成C发生加成反应；D的结构简式为；（2）根据F的结构简式，推出F中含有的官能团是醚键、羧基；（3）F和C在浓硫酸条件下发生酯化反应，其反应方程式为；（4）①属于苯的二取代物，说明苯环上有二个取代基，二个取代基之间有邻、间、对三种位置；②与FeCl3溶液发生显色反应，说明有一个基团为酚羟基，另一基团的组成为—C2H2Br，应该是含有碳碳双键，则此基团为—CH=CHBr、—CBr=CH2，则共有6种结构的同分异构体；其中核磁共振氢谱图中共有4个吸收峰的分子的结构简式为；(5)根据E的结构简式，可知含有的官能团的名称有醚键、碳碳双键、羰基。(6)①属于芳香族化合物，且为邻二取代，②属于酯类，水解产物之一遇FeCl3,溶液显紫色，说明水解产物含有酚羟基；③非苯环上的核磁共振氢谱有三组峰，说明非苯环上有3种不同环境的氢原子；符合条件的的同分异构体有、、，共3种；(7)由苯为主要原料合成对甲基苯酚，第一步，第二步甲苯发生硝化反应，；依据题干的合成路线可知，第三步和第四步依次发生，故合成路线为13．G是合成药物的中间体，其制备路线如下(A为芳香烃)：,已知：①R-CNR-COOH②回答下列问题:(1)G的名称是_________；E中官能团的名称为___________。(2)B→C的反应试剂是_______；E→F的反应类型是_______。(3)C→D反应的化学方程式为________________。(4)G能通过缩聚反应得到H，有G→H反应的化学方程式为________________。(5)I是G的同系物，满足下列条件的I的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。①I相对分子质量比G大14②苯环上含3个取代基(6)结合以上合成路线及相关信息，设计由苯制备苯酚的合成路线________________。【答案】对羟基苯乙酸或4-羟基苯乙酸羧基、硝基浓硫酸、浓硝酸还原反应+NaCN→+NaCln+(n-1)H2O20【解析】（1）G为，名称是对羟基苯乙酸或4-羟基苯乙酸，E为，E中官能团的名称为羧基、硝基，故答案为：对羟基苯乙酸或4-羟基苯乙酸；羧基、硝基。,（4）G能通过缩聚反应得到H，有G→H反应的化学方程式为：n+(n-1)H2O，故答案为：n+(n-1)H2O。（5）G的结构简式为，G中含一个酚羟基和1个羧基，I是G的同系物，I中含一个酚羟基和1个羧基，G的分子式为C8H8O3，I相对分子质量比G大14，I的分子组成比G多一个“CH2”原子团，I的分子式为C9H10O3，I苯环上含3个取代基，3个取代基分别为：①-OH，-COOH，-C2H5，固定-OH和-COOH，移动-C2H5，共有10种；②-CH3，-OH，-CH2COOH，固定-CH3和-OH，移动-CH2COOH，共有10种，所以I的同分异构体有20种，故答案为：20。16．福韦酯(TDF)主要用于治疗艾滋病毒(HIV)感染，化合物W是合成TDF的重要中间体，其合成路线如图所示。,完成下列填空：(1)N所含官能团的名称是______________；Y的结构简式是____________________。(2)X可用苯的一种同系物制备，所需的无机试剂与条件是____________________。(3)写出检验W中是否有残留甲醛的化学方程式____________________________________。(4)①②的目的是_______________________。(5)写出M符合下列条件的一种同分异构体的结构简式。_______________i.与M具有相同官能团ii.能发生银镜反应(6)写出用M为原料制备聚丙烯酸()的合成路线_______________________。【答案】羟基、氯原子Br2光照HCHO+4Cu(OH)22Cu2O↓+CO2↑+5H2O保护羟基，使其不与HCl发生取代HCOOCH2CH2CH2OH,（2）X是C7H7Br，可由甲苯和Br2在光照条件下取代甲基上的氢原子制得，故答案为：Br2；光照。（3）检验醛基的方法：用新制的Cu(OH)2悬浊液，加热，有砖红色沉淀生成的说明含有醛基，反应的方程式为：HCHO+4Cu(OH)22Cu2O↓+CO2↑+5H2O，故答案为：HCHO+4Cu(OH)22Cu2O↓+CO2↑+5H2O。19．以苯和乙炔为原料合成化工原料E的路线如下：,回答下列问题：（1）A的名称___________________。（2）生成B的化学方程式为____________________________，反应类型是________。（3）C的结构简式为____________，C的分子中一定共面的碳原子最多有_____个。（4）与D同类别且有二个六元环结构（环与环之间用单键连接）的同分异构体有______种，请任写两种同分异构体的结构简式：_____________________________。（5）参照上述合成路线，设计一条以乙炔和必要试剂合成环丙烷的路线：_____________。【答案】苯甲醇取代反应74,处于同一平面，旋转碳碳单键可以使羟基连接的碳原子处于碳碳双键平面内，由苯环与碳碳双键之间碳原子连接原子、基团形成四面体结构，两个平面不能共面，最多有7个碳原子都可以共平面；②W为，苯酚与W反应的化学方程式为，因此，本题正确答案是：。21．PVAc是一种具有热塑性的树脂，可合成重要高分子材料M，合成路线如下：,己知：R、R'、R"为H原子或烃基。③羟基连在碳碳双键或碳碳三键上不稳定。(1)已知标准状况下，3.36L气态烃A的质量是3.9g，A—B为加成反应，则X的结构简式为________；B中官能团的名称是_______。(2)E能使溴的四氯化碳溶液褪色，反应②的反应试剂和条件是____，在E→F→G→H的转化过程中，乙二醇的作用是______。(3)反应①的化学方程式为_______。(4)己知M的链节中除苯环外，还含有六元环状结构，则M的结构简式为____________。(5)E的同分异构体中含有苯环和甲基，且甲基不与苯环直接相连的同分异构体有_____种。(6)以甲醇、本乙醛以及上述合成路线中的必要有机试剂为原料合成(其他无机试剂任选)，请写出合成路线_______。,【答案】CH3COOH酯基、碳碳双键稀NaOH溶液、加热保护醛基不被H2还原8；,(3)反应①的化学方程式为；(4)M的链节中除苯环外，还含有六元环状结构，则M的结构简式为；(5)E为，E的同分异构体中含有苯环和甲基，且甲基不与苯环直接相连，则应有2个取代基，分别为—OH、—C≡C-CH3，存在邻、间、对位置，共3种，若含醚键且只有一个取代基时有2种，含醚键有甲氧基、乙炔基存在邻间对3种，总共8种同分异构体；(6)以甲醛、苯乙醛()以及上述合成路线中的必要有机试剂为原料合成，先发生类似信息I中甲醛、苯乙醛的反应，再与乙二醇发生类似E→F的反应，再碳碳双键发生与氢气的加成反应，最后发生信息II中后面一步的反应，合成流程为：,。22．PC是一种可降解的聚碳酸酯类高分子材料,其结构简式为。一种生产PC的合成路线如下：其中，A可使Br2的CCl4溶液褪色，B中有5种不同化学环境的氢，D可与FeCl3溶液发生显色反应，E可与H2发生加成反应，其核磁共振氢谱为单峰。,已知：请回答下列问题：（1）D中官能团的名称为_____________，B的结构简式是____________。（2）第③步反应的化学方程式是__________________________。（3）碳酸二甲酯的一种同分异构体名叫乳酸，该物质能发生的化学反应有_________（填字母）。A.取代反应B.加成反应C.消去反应D.加聚反应（4）碳酸二甲酯有多种同分异构体，写出其中能与Na2CO3溶液反应的任意一种同分异构体（乳酸除外）的结构简式___________________________。【答案】羟基ACHOCH2CH2COOH、CH3OCH2COOH、CH3CH2OCOOH中任意一种,（1）D为，其官能团的名称为羟基，B的结构简式是。（2）根据以上分析可知第③步反应的化学方程式为；（3）碳酸二甲酯的一种同分异构体名叫乳酸，该物质的结构简式为CH3CHOHCOOH，其中有羟基和羧基，能发生取代反应（酯化反应）、消去反应（分子内脱水），故选AC；（4）碳酸二甲酯有多种同分异构体，其中能与Na2CO3溶液反应的即有羧基的所有同分异构体的结构简式（乳酸除外）为HOCH2CH2COOH、CH3OCH2COOH、CH3CH2OCOOH。23．化合物A（分子式为C6H6O2）是一种有机化工原料，在空气中易被氧化。由A合成黄樟油（E）和香料F的合成路线如下（部分反应条件已略去）：,已知:B的分子式为C7H6O2，不能发生银镜反应，也不能与NaOH溶液反应。（1）写出C的官能团名称:_______________和_______________。（2）写出反应C→D的反应类型：_______________。（3）写出反应A→B的化学方程式：_______________。（4）某芳香化合物是F的同分异构体，符合以下条件：①苯环上有两个对位取代基；②有醇羟基；③既可以发生银镜反应又可以发生水解反应；④不能发生消去反应。任写出一种符合上述条件的F的同分异构体的结构简式：_______________。（5）根据已有知识并结合流程中相关信息，写出以为主要原料(无机试剂任用)制备的合成路线流程图：_______________。已知：CH3Br+Mg→CH3MgBr。【答案】醚键溴原子取代反应（或）,,（4）符合以下条件：①苯环上有两个对位取代基；②有醇羟基；③既可以发生银镜反应又可以发生水解反应；④不能发生消去反应，则说明该有机物结构中含有醛基、酯基、与醇羟基连接的第二个碳原子上无氢原子，故符合条件的结构简式为：，故答案为：。（5）以为主要原料制备的合成路线流程图为：，故答案为：,24．化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：已知：①②回答下列问题：(1)A的化学名称是______________________。(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是_____________________、____________________。(3)E的结构简式为______________________________。,(4)G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为______________________________。(5)芳香化合物X是F的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6:2:1:1，写出2种符合要求的X的结构简式：_______________。(6)写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)_______________。【答案】苯甲醛加成反应取代反应中的2种,,(4)根据已知条件，G的结构简式为，由F生成H的化学方程式为。(5)X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，则X含有羧基（-COOH），核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6：2：1：1，则X的结构简式可能为、、、，从中任选两种即可。(6)依据已知②可首先利用环戊烷制得环戊烯（环戊烷与氯气光照发生取代反应，氯代烃在醇溶液中加热发生消去反应制得），然后环戊烯与2-丁炔在催化剂的作用下发生“已知②”的反应得到,，最后再与Br2发生加成反应即可得到最终产物。具体流程为：。25．尼美舒利是一种非甾体抗炎药，它的一种的合成路线如下：已知：（易氧化）回答下列问题：,（1）A的化学名称为__________。（2）B的结构简式为__________________。（3）由C生成D的化学方程式为________________________________，其反应类型为________。（4）E中的官能团有__________、__________(填官能团名称)。（5）由甲苯为原料可经三步合成2,4,6-三氨基苯甲酸，合成路线如下：反应①的试剂和条件为_________________；中间体B的结构简式为_____________；反应③试剂和条件为____________________。（6）E的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_______种（不含立体异构）；①含有两个苯环且两个苯环直接相连②能与FeCl3溶液发生显色反应③两个取代基不在同一苯环上其中核磁共振氢谱为6组峰，峰面积比为2∶2∶2∶2∶2∶1的结构简式为________。【答案】苯取代反应醚键氨基浓硝酸/浓硫酸，加热 H2雷尼镍9,（1）结合上述分析知A的化学名称为苯。答案：苯。（2）B的结构简式为。答案：。（3）因为C为，由C和反应生成D，此反应化学方程式为，其反应类型为取代反应。答案：取代反应。,（4）由E的结构简式为，所含有的官能团为醚键、氨基。答案：醚键、氨基。（5）由甲苯为原料可经三步合成2,4,6-三氨基苯甲酸，由于氨基易被氧化，合成路线如下：反应①的试剂和条件为浓硝酸/浓硫酸，加热；中间体B的结构简式为；反应③试剂和条件为 H2，雷尼镍。答案：浓硝酸/浓硫酸，加热H2，雷尼镍。,