高考化学二轮题型专攻 微题型15 新信息、新情境下的有机合成与推断题（含新题含解析）

【创新设计】（江苏专用）高考化学二轮题型专攻微题型15新信息、新情境下的有机合成与推断题（含新题，含解析）[题型专练]1．Aspernigerin对癌细胞具有较强的抑制作用，其合成路线如下：回答下列问题：(1)物质B中官能团的名称为________。(2)反应③的无机产物为________。(3)④的反应类型是________。(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式：________________。①能使溴水褪色；②苯环上有2个取代基；③苯环上的一氯代物有2种；④分子中有5种不同化学环境的氢。(5)以CH3CH2OH和为原料，写出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如下：CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(HBr))CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(△))CH3CH2OH。解析分析流程图知，反应①为取代反应。反应②为强酸制弱酸，将C中的羧酸钠盐全部转化为羧酸。反应③为Cl取代了羧基中的羟基。E中的2个Cl与F中N上的H形成HCl，同时生成Aspernigerin。(1)B中有溴原子和羧基两种官能团。(2)③发生了取代反应，两个—Cl代替了两个—OH，则生成的无机物为H2SO3。由于其易分解，故也写成SO2和H2O。(3)④是E与F以1∶2发生取代反应，同时生成HCl。(4)能使溴水褪色，说明含有碳碳不饱和键；有两个取代基，且苯环上的一氯代物有两种，说明两个取代基在位于苯环的对位；分子中有5种不同化学环境的氢，除苯环上两种外，两个取代基应有三种，又取代基只有3个碳原子、1个N原子，故可形成1个—CH3、1个—C(NH2)=CH2，或1个—NH2、1个—C(CH3)=CH2。(5)采用逆合成法。根据题中反应④可知，可取代羰基上所连的氯原子，故需要CH3COCl，再根据反应③可知，CH3COCl可由CH3COOH和SOCl2反应得到，而CH3COOH可由CH3CH2OH氧化得到。答案(1)羧基、溴原子(或溴)(2)H2SO3(或SO2和H2O或SO2)(3)取代反应(5)CH3CH2OHeq\o(→,\s\up10(O2),\s\do10(催化剂，△))CH3COOH(第一步若分两步，先到醛、再到酸也可)2．某研究小组制备偶氮染料F的合成路线如下：(1)D中官能团的名称为________________。(2)写出反应类型：①________；②________。(3)写出D→E反应的化学方程式：_____________________________。(4)写出B的结构简式：________；设计反应②和④的目的是_________。(5)写出满足下列条件的C的所有同分异构体的结构简式：_____________。①是苯的对位二取代产物；②能发生银镜反应；③分子中无甲基。(6)设计从X到某酸性偶氮染料Y的合成路线。(无机试剂任选，用流程图表示，写出反应物、产物及主要反应条件)解析苯到E的转化关系为→→→→→(1)—NHCO—为肽键，—NO2为硝基。(2)反应①为硝基还原为氨基，反应③为成肽反应，即取代反应。(3)D→E的反应为肽的水解。(4)由转化关系可知，B没有直接硝化，而是设计反应②④，这是为了保护氨基，由于硝化过程中用到浓硝酸和浓硫酸，能氧化氨基。(5)除去苯环外，C中还有2个C、1个N、1个O,1个不饱和度。同分异构体能发生银镜反应，说明含有—CHO，还剩下1个C、1个N，没有甲基，说明含有—NH2、—CH2—结构。(6)采用逆推法合成，由信息a可知，需要合成，—CH3氧化得—COOH，引入—NO2还原得—NH2，需要注意是先氧化还是先硝化，由信息b可知若先氧化，则硝化时取代—COOH邻位，因此先硝化再氧化。另外是先还原还是先氧化，由第(4)问可知氨基易被氧化，所以先氧化再还原。答案(1)酰胺键(“肽键”也正确)、硝基(2)①还原反应②取代反应(3)＋H2O→＋CH3COOH(4)保护—NH2不被氧化(5)(6)eq\o(→,\s\up10(浓硝酸/浓硫酸),\s\do10(△))eq\o(→,\s\up7(酸性KMnO4))eq\o(→,\s\up7(Fe/HCl))3．某化合物A的结构简式为，为了研究X的结构，将化合物A在一定条件下水解只得到B(分子式为C8H8O3)和C(分子式为C7H6O3)。C遇FeCl3水溶液显紫色，与NaHCO3溶液反应有CO2产生。请回答下列问题：(1)化合物A中有三个含氧官能团，它们的名称分别是羧基、羟基和________。(2)化合物B能发生下列反应类型的有________。a．取代反 b．加成反应c．缩聚反应 d．消去反应(3)化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2，分子内含有五元环)；eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(LiAlH4))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(HBr))eq\x(E)eq\o(→,\s\up7(①NaCN),\s\do5(②H＋))eq\x(F)eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))eq\x(G)已知：(Ⅰ)RCOOHeq\o(→,\s\up7(LiAlH4))RCH2OH；(Ⅱ)R—Breq\o(→,\s\up7(①NaCN),\s\do5(②H＋))R—COOH。①确认化合物C的结构简式为____________。②F→G反应的化学方程式为__________________________________。③化合物E有多种同分异构体，1H核磁共振谱图表明，其中某些同分异构体含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢，写出这些同分异构体中任意两种的结构简式：__________________________________________(4)写出以苯乙烯()为主要原料制备()合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下：CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸))H2C=CH2eq\o(→,\s\up7(Br2))解析(1)A能水解，说明A中含酯基。(2)B的结构简式为，故B不能发生消去反应。(3)根据题给信息知C中含1个羧基和1个酚羟基；再由C转化为G的过程和G含五元环知，C为，D为，E为，F为，G为。(4)见参考答案。答案(1)酯基(2)abc(3)①③、、(任写其中两种)(4)4．化合物C是一种合成药品的中间体，其合成路线为：已知：eq\o(→,\s\up7(浓H2SO4/浓HNO3),\s\do5(水浴加热))eq\o(→,\s\up7(KMnO4/H＋))eq\o(→,\s\up7(Fe/HCl))(弱碱性，易被氧化)(1)写出中官能团的名称________。(2)写出反应①的化学方程式___________________________________。(3)反应②属于__________反应(填有机反应类型)。(4)D是比多一个碳的同系物，则满足下列条件的D的同分异构体共有________种，写出一种满足条件且含4种不同氢原子的同分异构体的结构简式_________。①显弱碱性，易被氧化②分子内含有苯环③能发生水解反应(5)请你设计由A合成B的合成路线。提示：①合成过程中无机试剂任选；②合成路线表示方法示例如下：C2H5OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(Br2))解析(1)根据有机物结构简式可知，其分子中所含官能团的名称为氨基和羧基。(2)反应①是甲苯分子中甲基上氢原子被氯原子取代，反应的化学方程式为＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))＋HCl。(3)根据反应前后有机物结构的变化可知，该反应是氨基中的氢原子被取代，因此该反应是取代反应。(4)D是比多一个碳的同系物，则D比多1个CH2原子团。①显弱碱性，易被氧化，说明含有氨基；②分子内含有苯环；③能发生水解反应，说明含有酯基。因此如果苯环上有2个取代基，则可以是—CH2OOCH和—NH2，分为邻、间、对三种；也可以是—OOCCH3和—NH2，分为邻、间、对三种；还可以是—COOCH3和—NH2，分为邻、间、对三种；如果含有三个取代基，则分别为—NH2、—CH3和—OOCH，又有10种，所以共计是19种；满足条件的含有4种不同氢原子的D的同分异构体的结构简式可以是，氨基对位的取代基也可以是—COOCH3。(5)由于氨基易被氧化，所以引入硝基后先氧化甲基，再还原硝基为氨基，具体合成路线见答案。答案(1)氨基、羧基(2)＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))＋HCl(3)取代(4)19(5)或eq\o(→,\s\up7(浓H2SO4/浓NH3),\s\do5(水浴加热))eq\o(→,\s\up7(KMnO4/H＋))eq\o(→,\s\up7(Fe/HCl))eq\o(→,\s\up7(催化剂))5．组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂能激活抑癌基因，从而抑制肿瘤细胞生长，诱导肿瘤细胞凋亡。下面是一种HDAC抑制剂(F)的合成路线：已知①同一个碳原子上连接2个羟基的结构不稳定，会失去一个水分子②羟基直接与碳碳双键相连不稳定：(1)写出A转化为B的化学方程式__________________________________________________________________________________________。(2)写出E中2种含氧官能团的名称______________________________。(3)B到C的转化过程中，还生成一种小分子，其分子式为____________________________________________________________。(4)写出D的结构简式_______________________________________。(5)写出符合下列条件的B的同分异构体的结构简式a．苯环上有3个互为间位的取代基，且有一个为甲基；b．能与FeCl3溶液发生显色反应；c．不能发生银镜反应，但水解产物能发生银镜反应。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(6)写出以对甲基苯酚()和乙炔为主要原料制备化合物A的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下：CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))CH2==CH2eq\o(→,\s\up7(Br2))解析(1)A→B属于酯化反应，书写该类反应时注意不要漏写水分子。(2)根据E的结构可以确定其含氧官能团有酯基、醚键、羰基等。(3)B→C属于取代反应，其中还有小分子HF生成。(4)D是由C结构中的硝基加氢还原为氨基，故其结构简式为。(5)据题意，B的同分异构体结构中含有三个取代基分别为—OH、—CH3、—COOCH=CH2，故含这3个互为间位的取代基的同分异构体结构为。(6)先逆向思考：。再正向思考：eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(光))eq\o(→,\s\up7(NaOH，H2O),\s\do5(△))，eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(催化剂))CH3CHO；再利用信息(醛加成)：CH3CHO＋eq\o(→,\s\up7(OH－))＋H2O；最后写出完整的流程图。答案(1)HOCOOH＋CH3OHeq\o(→,\s\up7(pTsOH))HOCOOCH3＋H2O(2)酯基、醚键、羰基(任写两种)(3)HF(6)6．芳香烃X是一种重要的有机化工原料，其摩尔质量为92g·mol－1，某课题小组以它为原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。已知A是一氯代物，H是一种功能高分子，链节组成为C7H5NO。已知：Ⅰeq\o(→,\s\up7(KMnO4/H＋))Ⅱeq\o(→,\s\up7(Fe/HCl))(苯胺，易被氧化)回答下列问题：(1)对于阿司匹林，下列说法正确的是________。A．是乙酸的同系物B．能发生酯化反应C．1mol阿司匹林最多能消耗2molNaOHD．不能发生加成反应(2)H的结构简式是________，F→G的反应类型是________。(3)写出C→D的化学方程式___________________________________。(4)写出符合下列条件的的同分异构体的结构简式____________________。(写出2种)①属于芳香族化合物，且能发生银镜反应；②核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶2∶2∶1③分子中有2个羟基(5)以A为原料可合成，请设计合成路线，要求不超过4步(无机试剂任选)。注：合成路线的书写格式参照如下示例流程图：CH3CHOeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(催化剂))CH3COOHeq\o(→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\do5(浓H2SO4))CH3COOCH2CH3解析(1)阿司匹林分子中含有苯环和酯基，不是乙酸的同系物，A不正确；含有羧基能与醇发生酯化反应，B正确；酯基水解后又产生1个酚羟基，因此1mol阿司匹林最多能消耗3molNaOH，C不正确；苯环能发生加成反应，D不正确，答案选B。(2)反应④是羧基与氨基通过缩聚反应生成高分子化合物H，则H的结构简式为或。由于苯胺易被氧化，所以反应③应该是硝基的还原反应，则G的结构简式为，F的结构简式为，F生成G是甲基的氧化反应。芳香烃X是一种重要的有机化工原料，其摩尔质量为92g·mol－1，因此根据F的结构简式可知X应该是甲苯，结构简式为。(3)根据B可以发生催化氧化生成C，则B中含有一个醇羟基，A生成B，且A是一氯代物，所以A的结构简式为，B的结构简式为，C的结构简式为。C中含有醛基，可以发生银镜反应，则C→D的化学方程式＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。(4)①属于芳香族化合物，且能发生银镜反应，说明含有苯环和醛基；②核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶2∶2∶1；③分子中有2个羟基，所以根据邻羟基苯甲酸的结构简式可知，这2个羟基应该是酚羟基，因此符合条件的有机物的结构简式为、。(5)要引入2个羟基，则需要通过卤代烃的水解反应，因此要首先引入1个碳碳双键，通过加成反应引入两个卤素原子。而要引入碳碳双键则可以通过卤代烃的消去反应实现，所以正确的合成路线可以是eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(催化剂))eq\o(→,\s\up7(NaOH，醇),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(Cl2))leq\o(→,\s\up7(NaOHaq),\s\do5(△))。答案(1)B(2)或；氧化反应(3)＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))＋2Ag↓＋3NH3＋H2O(4)、(5)eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(催化剂))eq\o(→,\s\up7(NaOH，醇),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(Cl2))eq\o(→,\s\up7(NaOHaq),\s\do5(△))对点回扣1．有机合成路线(1)一元合成路线：RCHCH2eq\o(→,\s\up7(HX))卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯(2)二元合成路线：CH2CH2eq\o(→,\s\up7(X2))→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯(链酯、环酯、聚酯)(3)芳香族化合物的合成路线→→→→→酯2．有机合成中官能团的转化方法(1)官能团的引入①引入C—C键：键或—C≡C—键与H2加成。②引入键或—C≡C—键：卤代烃或醇发生消去反应。③苯环上官能团的引入的官能团如下：a．引入—X：与在铁屑作用下X2、发生卤代反应，b.引入—NO2：与浓硝酸、浓硫酸共热发生硝化反应，c.引入—SO3H：与浓硫酸共热发生磺化反应；d.引入－OH：先卤代后水解；e.引入—COOH：烃基被氧化。④引入—X：a.X2(光照)与饱和碳原子上的H发生取代反应；b.X2或HX与不饱和碳原子发生加成反应；c.醇羟基与HX发生取代反应。⑤引入—OH：a.卤代烃水解；b.醛或酮加氢还原；c．与H2O加成；d.酯(油脂)的水解。⑥引入—CHO或：a.醇的催化氧化；b．—C≡C—与H2O加成。⑦引入—COOH：a.醛基氧化；b.羧酸酯水解。⑧生成高分子：a.含的单体发生加聚反应；b．酚与醛缩聚、二元羧酸与二元醇(或羟基酸)酯化缩聚。(2)官能团的消除①通过加成反应可以消除键或—C≡C—键。如CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH3②通过消去、氧化或酯化可以消除—OH。如CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7