第九章　微题型89　基于结构差异的有机综合推断

微题型89基于结构差异的有机综合推断1．临床试验表明，磷酸氯喹(·2H3PO4)对治疗新冠肺炎具有一定疗效。氯喹(J)是制备磷酸氯喹的重要中间产物，其合成路线如图所示：回答下列问题：(1)A的化学名称为________________。(2)反应④的反应类型为________。(3)H中含氧官能团的名称为________。(4)写出一定条件下反应⑥的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________。(5)L是B的同分异构体，与A互为同系物的结构有________种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6∶2∶1的结构简式为____________________________________________。答案(1)2­氨基丙酸(或α­氨基丙酸)(2)还原反应(3)酯基(4)(5)5解析(1)A中含有羧基、氨基，且连接在同一碳原子上，碳原子数目为3，名称为2­氨基丙酸或α­氨基丙酸。(2)对比F、G的结构简式，反应④使硝基变为氨基，反应类型为还原反应。(4)对比C、I、J的结构简式，反应⑥为I中与碳碳双键相连的氯原子与C中氨基上的一个氢原子结合生成氯化氢，而剩余基团相连接，其化学方程式为。(5)B的分子式为C4H9O2N，其同分异构体与A互为同系物，则含有氨基、羧基，则碳链上有3个碳原子的烃基，氢原子被氨基、羧基取代，根据定一移一原则，氨基固定在第一个碳原子上，羧基有3种，氨基固定在第二碳原子上，羧基有2种，合计5种。2．酯类化合物与格氏试剂(RMgX，X＝Cl、Br、I)的反应是合成叔醇类化合物的重要方法。化合物F合成路线如图：(1)B→C的反应类型为________________。(2)C→D反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)从整个流程看，D→E的作用是__________________________________________________。(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______________________________________________________________________________________________。①能与NaHCO3反应产生CO2；②存在顺反异构体，且至少有6个碳原子共平面；③核磁共振氢谱图中有5组峰。(5)写出以CH2=CHCOOH、CH3OH和CH3CH2MgI为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。答案(1)氧化反应(2)(3)保护酮羰基，防止酮羰基与CH3MgI反应(4)(或)(5)CH2=CH—COOHeq\o(→,\s\up7(CH3OH),\s\do5(浓H2SO4，△))CH2=CH—COOCH3eq\o(→,\s\up7(1B2H6),\s\do5(2H2O2/OH－))HOCH2CH2COOCH3eq\o(→,\s\up7(1CH3CH2MgI),\s\do5(2H3O＋))eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Cu，△))(或CH2CH—COOHeq\o(→,\s\up7(CH3OH),\s\do5(浓H2SO4，△))CH2=CH—COOCH3eq\o(→,\s\up7(1CH3CH2MgI),\s\do5(2H3O＋))eq\o(→,\s\up7(1B2H6),\s\do5(2H2O2/OH－))eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Cu，△)))解析(1)B中羟基与酸性高锰酸钾反应生成酮羰基、羧基，该反应类型为氧化反应。(2)C→D为酯化反应，该反应化学方程式为。(3)由E→F可知CH3MgI能与发生反应，而D与F中均含有酮羰基，因此D→E的作用是保护酮羰基，防止酮羰基与CH3MgI反应。(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件：①能与NaHCO3反应产生CO2，说明该结构中含有羧基，②存在顺反异构体，说明含有碳碳双键以及同侧相连原子团不相同，且至少有6个碳原子共平面，说明与碳碳双键相连的原子均为碳原子；③核磁共振氢谱图中有5组峰，说明共含有5种不同化学环境的氢原子，则满足该条件的结构有或。(5)若要制得，则需要通过发生催化氧化而得。3．(2022·大庆高三模拟)以芳香烃A为原料合成有机物I和烃F的合成路线如图：(1)A的名称为______，C中官能团的电子式为________。(2)D分子中最多有________个原子共平面。(3)C生成D的反应类型为________，H的结构简式为________。(4)由E生成F的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)B的同分异构体有多种，其中属于芳香族化合物且能发生银镜反应的有________(不考虑立体异构)种，其中核磁共振氢谱为4组峰，且面积之比为6∶2∶1∶1的是________(写出其中一种的结构简式)。(6)已知RCOOHeq\o(→,\s\up7(SOCl2))RCOCl，参照上述合成路线，以苯和丙酸为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线。答案(1)甲苯(2)17(3)消去反应(4)＋2KOHeq\o(→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))＋2KBr＋2H2O(5)14(任选一种)(6)CH3CH2COOHeq\o(→,\s\up7(SOCl2))CH3CH2COCleq\o(→,\s\up7(苯),\s\do5(AlCl3))eq\o(→,\s\up7(LiAlH4),\s\do5(四氢呋喃))解析首先对已知流程进行分析。芳香烃A与反应生成，则A为甲苯()，B分子中酮羰基在一定条件下被还原生成C，通过C转变成D的条件可以知道，C在此过程中发生的是消去反应，所以生成的D为，E为，“KOH/乙醇/△”是卤代烃发生消去反应的条件，所以E→F是消去反应。下方流程中，甲苯生成G是氧化反应，产物G是。从H生成I由已有结构可知H为。(2)D是，分子中“苯结构”(有2个H原子被C替换)中的12个原子共面，右侧“乙烯结构”(有1个H原子被苯环的C替换)中的6个原子共面，这两个平面共用两个C原子但不一定是同一个平面，左侧的甲基4个原子呈三角锥形不共面，但是最多可能有1个H原子恰好在苯环平面上，所以该分子中共面的原子最多有1＋12＋6－2＝17个。(5)B分子式为C9H10O，不饱和度为5，由条件可知同分异构体结构中含有苯环，且同分异构体结构中含有—CHO，除此之外，还有2个C原子通过单键连接在分子中，这2个C原子可能全部或部分与醛基连接后连接在苯环上，也可能组合或单独连接在苯环上。根据这2个C原子上述不同方式的连接，部分同分异构体如下：(存在苯环上邻、间、对共3种异构)、(存在苯环上邻、间、对共3种异构)、(存在苯环上位置不同的6种异构)，共计14种。核磁共振氢谱为4组峰，且面积之比为6∶2∶1∶1的是或。(6)两个有机分子通过碳碳键连接形成一个分子的方案只能参照已知中A→B完成，因此先要得到，已知中提供了由—COOH得到—COCl的方法。参照已知中A→B，与苯发生取代反应生成，再用已知中B→C的方法还原可得到目标产物。4．化合物G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)R的结构简式是________；M含有的官能团名称是________。(2)M→N反应过程中K2CO3的作用是________。(3)P→Q的反应类型是________。(4)写出Q→H的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)T与R互为同系物，符合条件：①与R具有相同官能团；②分子中含有苯环；③T的相对分子质量比R多14的T的同分异构体有________种。其中在核磁共振氢谱上有5组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式是________。(6)参照上述合成路线，设计以1,4­丁二醇和苯为原料(其他无机试剂自选)合成的合成路线。答案(1)(酚)羟基、醛基和硝基(2)消耗生成的HCl，提高有机物N的产率(3)还原反应(4)(5)13(6)解析根据N结构简式及R分子式及反应流程知，R为，R发生取代反应生成M为，根据H结构简式知，P发生还原反应生成Q为，Q发生取代反应生成H，H发生取代反应生