有机合成与推断的解题步骤【考题体验组】(20分钟 30分)1.(6分)(2022·日照二模)室安卡因(G)是一种抗心律失常药物,可由下列路线合成:(1)已知A是的单体,则A中所含官能团的名称是 。(2)F→G的反应类型是 。(3)下列关于室安卡因(G)的说法不正确的是 (填字母编号)。a.属于氨基酸b.能发生加成反应c.能使酸性高锰酸钾溶液褪色d.其苯环上的一氯代物只有两种(4)H是C的同系物,其核磁共振氢谱图中有两个峰,它的相对分子质量为167,则H的结构简式为 。(5)写出C与足量NaOH醇溶液共热时反应的化学方程式: 。2.(10分)(2022·长春二模)某芳香族化合物A,核磁共振氢谱显示有六组峰,苯环上的一氯代物有两种,分子结构中不含有甲基,一定条件下可以发生如下图所示的转化关系。(1)E中含有的官能团名称为 。(2)D的结构简式为 。(3)C的分子式为 ,在一定条件下,可能发生的化学反应类型有 。(填序号)①水解反应 ②取代反应 ③消去反应 ④加成反应 ⑤加聚反应(4)A→E反应的化学方程式为 。-10-\nA→B反应的化学方程式为 。(5)F在加热条件下与过量NaOH水溶液反应的化学方程式为 。(6)符合下列条件的A的同分异构体有 种,其中苯环上一氯代物有两种的结构简式为 。①含有二取代苯环结构②与A有相同的官能团③能与FeCl3溶液发生显色反应3.(14分)(2022·衡阳一模)口服抗菌药利君沙的制备原料G和某种广泛应用于电子电器等领域的高分子化合物I的合成路线如下:已知:①R—CH2—CHCH2R—CHCl—CHCH2②R—CH2—CHCH2R—CH2CH2CH2CHO(1)A的结构简式是 ,D中的官能团的名称是 。(2)写出B→C的反应方程式 ,该反应类型是 。(3)H的分子式为C8H6O4,能与碳酸钠溶液反应放出气体,其一氯取代物只有一种,写出H的结构简式 。(4)写出E+H→I的反应方程式 。(5)J是比C多一个碳原子的C的同系物,J可能的稳定结构有 种(①不考虑顺反异构;②结构不稳定),请任意写出其中一种的结构简式 。(6)关于G的说法中正确的是 (填序号)。a.1molG可与2molNaHCO3反应b.G可发生消去反应c.1molG可与2molH2发生加成反应d.G在一定条件下可与Cl2发生取代反应【新题预测组】(20分钟 30分)1.(6分)兔耳草醛是食品与化妆品工业中的香料添加剂。工业上可通过有机化工原料A制得,其合成路线如下图所示:-10-\n请回答:(1)B中含氧官能团的名称是 。(2)上述合成路线中反应①属于 ,反应②属于 (填写反应类型)。(3)写出由D获得兔耳草醛的化学方程式 。(4)A的同分异构体中符合以下条件的有 种。a.能使FeCl3溶液显紫色b.能发生加聚反应c.苯环上只有两个互为对位的取代基2.(8分)绿原酸是一种抗氧化药物,存在下图转化关系。-10-\n(1)绿原酸中的含氧官能团有酯基、 。(2)B的分子式是 。(3)A和B在一定条件下反应形成绿原酸的反应类型是 。(4)C的氧化产物能发生银镜反应,则C→D的化学方程式是 。(5)F是A的同分异构体。F可以与碳酸氢钠溶液反应产生气体,也可以与新制Cu(OH)2反应产生红色沉淀;F的苯环上只有两个取代基,符合上述条件的F的结构简式(任写一种) 。3.(16分)重要的精细化学品M和N,常用作交联剂、涂料、杀虫剂等,合成路线如下图所示:已知:请回答下列问题:(1)A中含氧官能团名称是 ;由A生成B的反应类型是 。(2)X的结构简式是 。(3)C和甲醇反应的产物可以聚合形成有机玻璃。该聚合反应的化学方程式是 。(4)E的结构简式是 。E的同分异构体有多种,其中与E具有相同官能团的同分异构体有 种(提示:同一碳原子上连接两个以上的羟基是不稳定的),试写出其中一种的结构简式 。(5)下列说法正确的是 。a.E能发生消去反应b.1molM中含有4mol酯基c.X与Y是同系物d.1molG与足量H2加成可消耗2molH2(6)由Y生成D的化学方程式是 。(7)Z的结构简式是 。-10-\n答案解析【考题体验组】1.【解析】有机化学知识常以常见药物或化工原料为目标产物的有机合成路线为载体来考查。(1)已知A是的单体,则A为CH2＝CHCOOH,所含官能团是碳碳双键和羧基。(2)F→G,氨基取代了溴原子,发生了取代反应。(3)室安卡因(G)中含有苯环,可发生加成反应;与苯环相连的碳原子上有氢原子,可使酸性高锰酸钾溶液褪色;苯环上有两种环境的氢,故其苯环上的一氯代物只有两种。(4)H是C的同系物,又知H中含有两种氢,相对分子质量为167,比C多1个CH2,则H为。(5)C与足量NaOH醇溶液共热发生的反应涉及两个方面,一是消去溴化氢分子的反应,二是酸碱中和反应,故1molC消耗2molNaOH。答案:(1)碳碳双键、羧基(2)取代反应 (3)a (4)(5)CH2＝CHCOONa+NaBr+2H2O2.【解析】芳香族化合物A可与乙醇发生酯化反应,可被O2氧化生成含有醛基的化合物E,因此A中含有苯环、—CH2OH、—COOH等基团。A可发生消去反应生成D,说明与羟基相连的碳原子邻位碳上有氢原子。根据A的分子式,则苯环上只能连接两个基团,分别为—CH2CH2OH和—COOH。苯环上的一氯代物只有两种,则两基团应处于对位关系,因此A的结构简式为。A与乙醇发生酯化反应,得到C的结构为。A催化氧化得到E,结构为。A发生消去反应得到D,结构为,D与Br2发生加成反应得到F,则F为。A中含有羧基和羟基可发生缩聚反应生成B,则B为。(1)根据上述推断E中含有的官能团为醛基和羧基。(3)C的分子式可通过C的结构简式得到,也可计算得到C的分子式为C11H14O3。C中含有醇羟基可发生消去反应;可与HBr发生溴代反应,可与羧酸发生酯化反应,这两个反应都属于取代反应。分子中含有酯基,可发生水解,也属于取代反应。苯环可发生加成反应。C不能发生加聚反应。-10-\n(5)F在加热条件下与过量NaOH水溶液反应,其中的溴原子可水解变为羟基,羧基可与NaOH溶液中和。(6)A的结构为,与A具有相同官能团,即含有—OH和—COOH;能与FeCl3溶液发生显色反应,则—OH直接连接在苯环上;含有二取代苯结构,则除羟基外包含羧基在内的三个碳原子连接形成一个基团,则该基团有两种可能的连接方式,分别为—CH2CH2COOH或。苯环上的两个基团可出现邻、间、对三种相对位置,因此符合条件的A的同分异构体有6种。其中苯环上一氯代物有两种的异构体,两基团应处于对位关系,结构为或。答案:(1)醛基、羧基(2)(3)C11H14O3 ①②③④(4)+O2(5)(6)6 或3.【解析】E的分子式为C4H10O2,不饱和度为0,分子中有4个碳原子,则D也含有4个碳原子。结合信息②,C→D反应中增加1个碳原子,因此A、B、C均含有3个碳原子。根据A→B的反应条件,结合信息①,则A为,B为,C为,D为HOCH2—CH2—CH2—CHO,E为HOCH2—CH2—CH2—CH2OH。E氧化生成F为OHCCH2CH2CHO,F被新制氢氧化铜氧化、酸化后得到G为HOOCCH2CH2COOH。(3)H的分子式为C8H6O4,不饱和度为6,能与Na2CO3反应放出气体,说明含有羧基。根据碳原子数和不饱和度,且一氯代物只有一种,则H可能含有苯环和两个呈对位的羧基,因此H的结构简式为。(4)E分子含有2个—OH,H分子含有2个—COOH,二者可发生缩聚反应生成高分子化合物I,则I结构为。-10-\n(5)J是比C多一个碳原子的C的同系物,则J中含有4个碳原子,分子中含有一个碳碳双键和一个羟基。4个碳原子的碳链结构有2种:C—C—C—C和;然后连接碳碳双键,则有3种结构:、、;最后把—OH连接在碳链中,注意—OH不能连接到双键碳上,因此结构为HOCH2CH＝CH—CH3、、CH2＝CHCH2CH2OH、,共有4种。(6)G为HOOCCH2CH2COOH,1molG中含有2mol—COOH,因此1molG可与2molNaHCO3反应,a正确。G不能发生消去反应,b错误。羧基中的碳氧双键不能与H2加成,c错误。受羧基影响,羧酸中的α-H可被Cl2取代,d正确。答案:(1) 醛基、羟基(2) 取代反应(3)(4)(5)4 、、、(任意写一种)(6)a、d【新题预测组】1.【解析】本题为常见的合成推断题,侧重考查了重要官能团及有机化合物的性质,醛、醇醛、醇、烯等有机物的相互转化,反应类型,同分异构体,有机反应方程式的书写等重点知识;考查了学生的信息迁移应用能力和综合分析推断能力,特别是逆推法分析推断物质结构的能力。由兔耳草醛结构简式出发,逆推可知D为,C为,B为,A为。由此可知B中含氧官能团为羟基、醛基,反应①属于加成反应,反应②属于消去反应。由D获得兔耳草醛是醇氧化为醛的过程。根据A的结构,其符合条件的同分异构体结构中在苯环的对位上有一个羟基和一个含碳碳双键的烃基,所以符合条件的同分异构体的个数即丁烯基(—C4H7)的属于链烃基的个数,共有8种。答案:(1)羟基、醛基 (2)加成反应 消去反应-10-\n(3)2+2H2O(4)82.【解析】(1)观察题目已经给出的结构简式可找出其他官能团。(2)(3)绿原酸的分子式为C16H18O9,根据官能团可以看出A与B经过酯化反应生成绿原酸,所以A、B分子的原子与绿原酸和水分子的原子守恒,可得B的分子式为C7H12O6。(4)C的氧化产物能发生银镜反应,说明—OH在端点碳原子上,C在浓硫酸、加热条件下生成苯乙烯。(5)F可以与碳酸氢钠溶液反应产生气体,也可以与新制Cu(OH)2反应产生红色沉淀,说明F分子含有羧基和醛基,F的苯环上只有两个取代基,侧链上还有一个碳原子和羟基,可能与羧基相连,也可能与醛基相连。答案:(1)羟基、羧基 (2)C7H12O6(3)酯化反应(或取代反应)(4)(5)(邻、间、对三种)、(邻、间、对三种)(任写一种即可)3.【解析】根据N的结构,结合信息ii,则可以确定E和G分别为和C(CH2OH)4中的一种。化合物Y与HCHO或化合物Z都可以发生羟醛缩合反应,HCHO中没有α-氢,则Y中必定含有α-氢。分析E和G的结构,可以确定为和CH3CHO发生羟醛缩合反应得到的物质,再发生消去反应生成;C(CH2OH)4是由CH3CHO分子中3个α-氢与HCHO发生羟醛缩合反应得到的物质,再与氢气加成得到,因此Y为CH3CHO,D为,E为C(CH2OH)4;Z为,F为,G为。-10-\nA中含有一个不饱和度,是由化合物X和HCHO发生羟醛缩合反应生成的,结合分子式,可以确定A中含有一个醛基和一个羟基,因此X为三个碳原子的醛,即CH3CH2CHO,则A的结构简式为。B为A发生消去反应的产物,结构为;B被新制Cu(OH)2氧化生成C,结构为。C和E发生酯化反应,则M的结构为。(3)C和CH3OH反应生成,该物质发生加聚反应可得有机玻璃。(4)E为C(CH2OH)4,其满足题意的同分异构体中含有4个羟基,并且4个羟基要连接到不同碳原子上,即只有1个碳原子不连接羟基,因此包括E在内,异构体数目与C5H11—数目相同,共有8种,E的同分异构体还有7种。如图所示(图中标号为不连接羟基的位置):、(5)E的结构简式为C(CH2OH)4,分子中含有4个羟基,但连接羟基的碳原子的相邻碳上没有氢原子,不能发生消去反应,a错误。M的结构为,1molM中含有4mol酯基,b正确。X为CH3CH2CHO,Y为CH3CHO,二者互为同系物,c正确。G的结构为,苯环、碳碳双键、醛基均可与H2发生加成反应,因此1molG可与5molH2加成,d错误。答案:(1)羟基、醛基 消去反应(2)CH3CH2CHO(3)(4) 7CH3(CHOH)3CH2OH、HOCH2CH2(CHOH)2CH2OH、、、、、(7种结构写出其中任一种即可)(5)b、c-10-\n(6)CH3CHO+3HCHO(7)-10-
