2022届高考化学二轮教学案-题型五有机合成与推断综合题(选考)有机合成与推断逐空突破

有机合成与推断逐空突破A组(20分钟)1．(2020·西北工业大学附属中学质量检测)局部麻醉药普鲁卡因E[结构简式为]的三条合成路线如图所示(部分反应试剂和条件已省略)：完成下列填空：(1)比A多一个碳原子，且苯环上的一溴代物只有3种的A的同系物的名称是________。(2)写出反应①③的试剂和反应条件。反应①：________；反应③：________。(3)设计反应②的目的是______________________________________________________。(4)B的结构简式为__________________________________________________________；C的名称是________。(5)写出一种满足下列条件的D的同分异构体的结构简式：_______________________。①属于芳香化合物；②能发生水解反应；③有3种不同化学环境的氢原子。1mol该物质与NaOH溶液共热最多消耗________molNaOH。(6)普鲁卡因的三条合成路线中，第一条合成路线与第二条、第三条相比不太理想，理由是___________________________________________________________________________。答案(1)乙苯、间二甲苯(2)浓硝酸、浓硫酸、加热酸性KMnO4溶液(3)保护氨基，使之在后续反应中不被氧化(4)对氨基苯甲酸(5)、(任写一种)2(6)酰胺基水解在碱性条件下进行，羧基变为羧酸盐，再酸化时氨基又发生反应解析(2)甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热，发生甲基对位的取代反应，可生成对硝基甲苯()，对硝基甲苯与酸性KMnO4溶液反应生成。(3)—NH2有强的还原性，容易被氧化变为—NO2，设计反应②的目的是保护—NH2，防止在甲基被氧化为羧基时，氨基也被氧化。(4)与酸性KMnO4溶液发生反应，甲基被氧化为羧基得到B，则B的结构简式为，B发生水解反应时断开酰胺基，亚氨基结合H原子形成氨基生成C，则C的结构简式是，其名称为对氨基苯甲酸。(5)D的分子式是C9H9NO4，其同分异构体：①属于芳香化合物，说明含有苯环；②能发生水解反应，说明含有酯基；③有3种不同化学环境的氢原子，说明分子中含有三种不同位置的氢原子，则其同分异构体是、；酯基水解生成的酚羟基和羧基都和NaOH反应，所以1mol该物质与NaOH溶液共热最多消耗2molNaOH。(6)普鲁卡因的三条合成路线中，第一条合成路线与第二条、第三条相比不太理想，理由是B发生水解反应是在碱性环境中进行，这时羧基与碱发生反应生成羧酸盐，若再酸化，氨基又发生反应。2．3,4-二羟基肉桂酸乙酯()具有抗炎作用和治疗自身免疫性疾病的潜力。由乙烯制备该物质的合成路线如下：已知：＋eq\o(→,\s\up7(OH－),\s\do5(△))回答下列问题：(1)由A生成B和由E生成F的反应类型分别是______、________。(2)D的结构简式为________。(3)由B生成C的反应条件是________。(4)季戊四醇()是合成高效润滑剂、增塑剂、表面活性剂等的原料。设计由甲醛和乙醇为原料制备季戊四醇的合成路线(无机试剂任选)：___________________________________________________________________________________________________。答案(1)加成反应消去反应(2)(3)O2、Cu或Ag、加热(4)CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2，Cu/Ag),\s\do5(△))CH3CHOeq\o(→,\s\up7(HCHO),\s\do5(OH－/△))eq\o(→,\s\up7(H2/Ni),\s\do5(△))解析(1)根据A为乙烯、B的分子式为C2H6O及A生成B的条件可知B为乙醇，可知由A生成B的反应为加成反应；E中含羟基，且E生成F的条件为浓硫酸、加热，故由E生成F的反应为消去反应。(2)由已知信息可知C、D均为醛，结合B为乙醇，由E逆推可知D为，C为CH3CHO。(3)B为乙醇，C为乙醛，乙醇生成乙醛的条件是加热、O2、Cu或Ag。3．M为一种香料的中间体。实验室由芳香烃A制备M的一种合成路线如下：已知：①eq\o(→,\s\up7(O3))R1CHO＋；②R1CH=CH2eq\o(→,\s\up7(H2O2),\s\do5(催化剂))R1CH2CHO；③R1CHO＋R2CH2CHOeq\o(→,\s\up7(OH－))(R1、R2、R3表示烃基或氢原子)。(1)A的结构简式为__________________________。B的化学名称为_________________。(2)C中所含官能团的名称为______________________。(3)F→G、G＋H→M的反应类型分别为____________________、__________________。(4)E→F的第一步反应的化学方程式为___________________________________________。(5)同时满足下列条件的E的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。①属于芳香化合物；②既能与新制Cu(OH)2反应生成红色沉淀，又能发生水解反应。其中核磁共振氢谱显示有4组峰的结构简式为__________________________。(6)参照上述合成路线和信息，以1,3-环己二烯为原料(无机试剂任选)，设计制备聚丁二酸乙二酯的合成路线：_______________________________________________________________。答案(1)苯乙醛(2)醛基(3)消去反应酯化反应(或取代反应)(4)＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))3NH3＋＋2Ag↓＋H2O(5)14、(6)解析由题中信息推知，A为，B为，C为HCHO，D为，E为，F为，G为，H为，M为。4．(2020·郑州模拟)那可丁是一种药物，为支气管解痉性镇咳药，能解除支气管平滑肌痉挛，抑制肺牵张反射引起的咳嗽，化合物H是制备该药物的重要中间体，合成路线如图：已知：a．eq\o(→,\s\up7(RX),\s\do5(碱))，b.RNH2eq\o(→,\s\up7(CH3I))RNHCH3回答下列问题：(1)反应①的条件为________。(2)反应②的反应类型为________。(3)化合物G的结构简式为________。(4)下列说法正确的是________(填字母)。a．物质D能与FeCl3溶液发生显色反应b．物质F具有碱性c．物质G能和银氨溶液发生反应d．物质H的分子式是C12H15NO4(5)写出C→D的化学方程式：________________________________________________。(6)满足下列条件化合物A的所有同分异构体有________种。①可以与活泼金属反应生成氢气，但不与NaHCO3溶液反应；②分子中含有结构；③含有苯环，且有两个取代基。(7)已知CH2=CHCH3eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(500℃))CH2=CHCH2Cl，以、CH3CHClCH3为原料，设计制备化合物的合成路线(无机试剂任选)：________。答案(1)H＋(或酸化)(2)取代反应(3)(4)bd(5)＋CH2Cl2＋2NaOH→＋2NaCl＋2H2O(或＋CH2Cl2eq\o(→,\s\up7(碱))＋2HCl)(6)12(7)解析(1)反应①为酚钠和酸反应生成酚羟基，所以该反应的条件为H＋或酸化。(2)G中的氢原子被甲基取代，所以反应②的反应类型为取代反应。(4)物质D不含酚羟基，所以不能与FeCl3溶液发生显色反应，故a错误；F含有氨基，所以物质F具有碱性，故b正确；G为，不含醛基，所以G不能和银氨溶液发生反应，故c错误；物质H的分子式是C12H15NO4，故d正确。(6)化合物A的同分异构体符合下列条件：①可以与活泼金属反应生成氢气，但不与NaHCO3溶液反应，说明含有酚羟基或羟基，不含羧基；②分子中含有结构，说明含有酯基；③含有苯环，且有两个取代基。如果取代基为—OH、—COOCH3，有邻、间、对3种结构；如果取代基为—OH、HCOOCH2—、有邻、间、对3种结构；如果取代基为—OH、CH3COO—，有邻、间、对3种结构；如果取代基为—CH2OH、HCOO—，有邻、间、对3种结构，所以符合条件的有12种。B组(20分钟)1．(2018·天津，8)化合物N具有镇痛、消炎等药理作用，其合成路线如下：(1)A的系统命名为______________，E中官能团的名称为______________________。(2)A→B的反应类型为________，从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为____________。(3)C→D的化学方程式为_________________________________________________________。(4)C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应；且1molW最多与2molNaOH发生反应，产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有________种，若W的核磁共振氢谱具有四组峰，则其结构简式为________________。(5)F与G的关系为________(填序号)。a．碳链异构 b．官能团异构c．顺反异构 d．位置异构(6)M的结构简式为_______________________________________________________。(7)参照上述合成路线，以为原料，采用如下方法制备医药中间体。该路线中试剂与条件1为____________，X的结构简式为____________；试剂与条件2为____________，Y的结构简式为________________。答案(1)1,6-己二醇碳碳双键、酯基(2)取代反应减压蒸馏(或蒸馏)(3)(4)5(5)c(6)(7)HBr，△O2/Cu或Ag，△解析(1)A是含有6个碳原子的直链二元醇，2个羟基分别位于碳链的两端，根据系统命名法，A的名称应为1,6-己二醇。由E的结构简式可知，E中的官能团为碳碳双键和酯基。(2)A→B的反应是—Br替代—OH的反应。A和B是能互溶的两种液体，但沸点不同，故用减压蒸馏(或蒸馏)的方法提纯B。(4)能发生银镜反应说明含有醛基；溴代烷和酯都能与NaOH溶液发生反应；具有“四组峰”说明有四种不同化学环境的氢原子。(5)CH2=CH2是一种平面结构；F与G在碳碳双键右边基团的位置不同。(7)由原料和医药中间体的结构简式可推知化合物X为，化合物Y为，参照题给的合成路线可知，试剂与条件1为HBr，△。由生成可知是醇羟基被氧化为羰基，试剂与条件2为O2/Cu或Ag，△。2．M是一种合成香料的中间体。其合成路线如下：已知：①有机化合物A～M均为芳香化合物，B能发生银镜反应，E的核磁共振氢谱有3组峰，D与G通过酯化反应合成M。②③2RCH2CHOeq\o(→,\s\up7(NaOH/H2O),\s\do5(△))回答下列问题：(1)A所含官能团的名称为________，F→G反应①的反应类型为________，M的结构简式为_______________________________________________________________________________。(2)E的名称是________；E→F与F→G的顺序不能颠倒，原因是________________________。(3)G的同分异构体中，遇FeCl3溶液发生显色反应且能发生银镜反应的有________种，其中苯环上的一氯代物只有2种且能发生水解反应的是________________________(填结构简式)。(4)参照上述合成路线，以CH3CH2OH为原料(无机试剂任用)，设计制备CH3CH2CH2CH2OH的合成路线。答案(1)羟基取代反应(2)对氯甲苯(4-氯甲苯)如果颠倒则(酚)羟基会被KMnO4/H＋氧化(3)9(4)CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(Cu/O2),\s\do5(△))CH3CHOeq\o(→,\s\up7(NaOH/H2O),\s\do5(△))CH3CH=CHCHOeq\o(→,\s\up7(H2/Ni),\s\do5(△))CH3CH2CH2CH2OH解析由A、B均为芳香化合物，含有苯环，且B能发生银镜反应，则A、B分别为、，结合信息③和M的化学式，可知C、D分别为、。由于E的核磁共振氢谱有3组峰，可知E为，F为，F→G为卤代烃的水解，则G为，M为。3．高分子化合物G是一种聚酯材料，其一种合成路线如下：回答下列问题：(1)A的名称是______，B含有的官能团名称是____________________________________。(2)反应④的反应类型是________。(3)反应⑥的化学方程式为__________________________________________________。(4)反应③～⑤中引入—SO3H的作用是_______________________________________。(5)以CH3CH2CH2OH为原料，设计制备的合成路线(无机试剂任选)：______________________________________________________________________________。答案(1)苯乙醛氰基、羟基(2)取代反应(3)(4)占据取代基的对位，将—NO2引入取代基的邻位(5)CH3CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Cu/△))CH3CH2CHOeq\o(→,\s\up7(HCN))eq\o(→,\s\up7(H＋))eq\o(→,\s\up7(一定条件))4．G是合成抗新冠病毒药物的中间体，合成路线如图所示：已知：R1COOR2eq\o(→,\s\up7(1RMgX/醚