1、20202020 二轮复习二轮复习选考有机综合题突破选考有机综合题突破 命题调研 (20152019 五年大数据) 20152019 五年考点分布图 核心素养与考情预测 核心素养: 宏观辨识与微观探析 科学精神与 社会责任 考情解码:预计在 2020 年高考中,仍会以合 成新颖的实用有机物为主线, 运用典型的合成 路线, 将信息和问题交织在一起,环环相扣, 串联多类有机物结构、性质进行考查,同分异 构体数目确定和书写, 以及利用题给信息设计 简短合成路线将是命题重点与难点。 1(2019 课标全国,36)化合物 G 是一种药物合成中间体,其合成路线如 下: 回答下列问题: (1)A 中的官能团
2、名称是_。 (2)碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出 B 的结构简 式,用星号(*)标出 B 中的手性碳_。 (3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的 B 的同分异构体的结构简式 _。(不考虑立体异构,只需写出 3 个) (4)反应所需的试剂和条件是_。 (5)的反应类型是_。 (6)写出 F 到 G 的反应方程式_。 (7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路 线(无机试剂任选)。 解析 A 为醇,高锰酸钾氧化 A 生成酮(B);B 与甲醛在碱溶液中发生加成反应 生成 C,C 与酸性高锰酸钾反应生成 D(),将CH2OH 氧化成
3、 COOH,观察 E 的结构简式知,D 与乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成 E,E 在一定条件下引入丙基生成 F,F 水解并酸化生成 G。结合 E、G 的结构简式可 知 F 为。 (1)A 中的官能团为羟基。(2)根据手性碳原子定义,B 中CH2上没有手性 碳,上没有手性碳,故 B 分子中只有 2 个手性碳原子。(3)B 的同分 异构体能发生银镜反应,说明含有醛基,所以可以看成环己烷分子中 2 个氢原 子分别被甲基、醛基取代,或一个氢原子被CH2CHO 取代。(4)反应所需的 试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。(5)反应中,CH3CH2CH2Br与E发生取代反 应。(6)F 在碱溶液中水解生成羧酸
4、盐,再酸化得到 G。 答案 (1)羟基 (2) (3) (4)C2H5OH/浓 H2SO4、加热 (5)取代反应 2(2019 课标全国,36)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及 与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种 新型环氧树脂 G 的合成路线: 已知以下信息: 回答下列问题: (1)A 是一种烯烃,化学名称为_,C 中官能团的名称为_、 _。 (2)由 B 生成 C 的反应类型为_。 (3)由 C 生成 D 的反应方程式为_。 (4)E 的结构简式为_。 (5)E 的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的
5、芳香化 合物的结构简式_、_。 能发生银镜反应;核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为 321。 (6)假设化合物 D、F 和 NaOH 恰好完全反应生成 1 mol 单一聚合度的 G,若生成 的 NaCl 和 H2O 的总质量为 765 g,则 G 的 n 值理论上应等于_。 解析 (1)因 A 的分子式是 C3H6,且为烯烃,故其结构简式为 CH3CH=CH2, 名称是丙烯。结合 B 的分子式、C 的分子式和 D 的结构简式可知 B 为 CH2=CHCH2Cl,C 为,故 C 中所含官 能团为氯原子和羟基。(2)由 B 生成 C 的反应是 CH2=CHCH2Cl 与 HOCl 发生 的加成反应
6、。(4)由已知信息可知 E 为。(5)能发生银镜反应说明含醛 基;核磁共振氢谱中三组峰的峰面积之比为 321,说明含1个甲基,故符合 条件的同分异构体为。(6)D 与 F 生成 G 的化学 方 程 式 为 (2 n) (1 n) (2 n)NaOH (2 n)NaCl (2 n)H2O,生成 1 mol G 时存在(2n) mol NaCl 和(2n) mol H2O 则(2n) mol 765 g/(58.5 g mol 118 g mol1),解得 n8。 答案 (1)丙烯 氯原子 羟基 (2)加成反应 (6)8 3(2018 课标全国,36)化合物 W 可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如
7、 下: 回答下列问题: (1)A 的化学名称为_。 (2)的反应类型是_。 (3)反应所需试剂、条件分别为_。 (4)G 的分子式为_。 (5)W 中含氧官能团的名称是_。 (6)写出与 E 互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰, 峰面积比为 11)_。 (7)苯乙酸苄酯()是花香型香料,设计由苯甲醇为起 始 原 料 制 备 苯 乙 酸 苄 酯 的 合 成 路 线 ( 无 机 试 剂 任 选)_。 解析 (1)A的化学名称为氯乙酸。(2)反应中CN取代Cl,为取代反应。(3) 比较D和E的结构简式可知,反应是HOOCCH2COOH与乙醇在浓硫酸、 加热条件下发生的酯化反应
8、。(4)由 G 的结构简式可知 G 的分子式为 C12H18O3。 (5)由 W 的结构简式可知,W 中含氧官能团的名称为羟基、醚键。(6)根据题意 知,满足条件的 E 的酯类同分异构体具有高度对称结构,则满足条件的同分异 构体为。(7)由苯甲醇合成苯乙酸苄酯,需要增 长碳链。联系题图中反应、设计合成路线。 答案 (1)氯乙酸 (2)取代反应 (3)乙醇/浓硫酸、加热 (4)C12H18O3 (5)羟 基、醚键 (6) 智能点一 拆解得分:官能团的结构(突破名称)及特征性质(突破推断及有机方 程式的书写) 选修增添官能团强化 官能团 主要化学性质 不 饱 和 烃 二烯烃 跟 X2、
9、H2、HX、等发生 1,2 或 1,4 加成反应;加聚;易被氧化;能 与乙烯等双烯合成反应形成六元环 炔烃 CC 跟 X2、 H2、 HX、 H2O 等发生加成反应; 易被氧化, 可使酸性KMnO4溶液褪色; 加聚 卤代烃 X 与 NaOH 溶液共热发生取代反应; 与 NaOH 醇溶液共热发生消去反应 醇 OH 跟活泼金属 Na 等反应产生 H2;消 去反应,加热时,分子内脱水生成烯烃; 催化氧化;与羧酸及无机含氧酸发 生酯化(取代)反应 醚 酚 OH 弱酸性;遇浓溴水生成白色沉淀; 遇 FeCl3溶液呈紫色;易被氧化 醛 与 H2加成为醇;被氧化剂(如 O2、 Ag(NH3)2 、Cu(OH
10、) 2等)氧化为羧酸 酮 能与 H2、HCN 等发生加成反应 【规范答题】 找关键词,按要求书写; 名称不能出现错别字; 结构简式不规范:苯环写错、漏“H”多“H”,连接方式不符合习惯。 示例 1 (1) 中显酸性的官能团的名称_。 (2) 中含氧官能团的名称_。 (3)指出下列结构简式是否规范,并说明理由。 审答题:(1)羧基(关键词为“酸性”) (2)醛基(关键词为“含氧”) (3)不规范,苯环碳原子数目不够 不规范,多“H” 不规范,原子书写顺序错误 智能点二 拆解得分:有机物的命名 延伸至含有官能团的有机物 命名关键:确定类别 选准主链 注意细节(如数字与汉字不能直接相 连) 示例 2
11、 给下列有机物命名: 答案 3,4二甲基己烷 2乙基1丁烯(主链必须含双键) 2,3 二甲基1,3丁二烯 邻甲基乙苯 3甲基2氯丁烷 3甲基2乙基1丁醇 2甲基丙醛 甲酸异丙酯 说明:命名含有多个不同官能团化合物的关键在于要选择优先的官能团作为母 体。官能团作为母体的优先顺序为(以“”符号表示优先):羧酸酯醛 酮醇胺,如名称为聚甲基丙烯酸甲酯。 智能点三 拆解得分:有机物反应类型 强化聚合反应方程式书写 反应类型 重要的有机反应 取代 反应 必修:烷烃的卤代、苯环的硝化、酯化反应、糖类的水解。 卤代烃的水解: CH3CH2BrNaOH H2O CH3CH2OHNaBr 苯环上的卤代
12、: 苯环上的磺化:HOSO3H(浓) H2O 皂化反应: 3NaOH 3C17H35COONa 酯化反应(环酯): 浓硫酸 H2O 二肽水解: H2O 加成反应 烯烃的加成:CH3CH=CH2HCl 催化剂 炔烃的加成:CHCHH2O 汞盐 苯环加氢: DielsAlder 反应: 消去反应 醇分子内脱水生成烯烃:C2H5OH 浓硫酸 170 CH2=CH2H2O 卤代烃脱 HX 生成烯烃:CH3CH2BrNaOH 乙醇 CH2=CH2NaBrH2O 加聚反应 单烯烃的加聚:CH2=CH2 催化剂 CH2CH2 双烯烃的加聚: 需要记住丁苯橡胶 氯丁橡胶的单体 缩聚反应 二元醇与二元酸之间的缩
13、聚: nHOCH2CH2OH 一定条件 (2n1)H2O 羟基酸之间的缩聚: (n1)H2O 缩聚反应 氨基酸之间的缩聚: nH2NCH2COOH (2n1)H2O 苯酚与 HCHO 的缩聚:nHCHO H (n1)H2O 氧化反应 催化氧化:2CH3CH2OHO2 Cu/Ag 2CH3CHO2H2O 醛基与银氨溶液的反应:CH3CHO2Ag(NH3)2OH CH3COONH42Ag3NH3H2O(注意配平) 醛基与新制氢氧化铜的反应:CH3CHO2Cu(OH)2 NaOH CH3COONaCu2O3H2O 还原反应 醛基加氢:CH3CHOH2 Ni CH3CH2OH 硝基还原为氨基: 智能点
14、四 拆解得分:有限定条件的同分异构体的数目确定及具体限定条件的 同分异构体的书写 1常见限制条件与结构关系总结 2解题思路 (1)思维流程 根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。 结合所给有机物有序思维:碳链异构官能团位置异构官能团类别异构。 确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。 (2)判断多元取代物的同分异构体的方法 定一移一法 对于二元取代物同分异构体的判断,可固定一个取代基的位置,再改变另一个 取代基的位置以确定同分异构体的数目。如分析C3H6Cl2的同分异构体,先固定 其中一个 Cl 的位置,移动另一个 Cl。 定二移一法 对于芳香化合物中若有3个取代基,可以固定其中2个取代基
15、的位置为邻、间、 对的位置,然后移动另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。 心得:可通过平时的训练把常用到的一些同分异构体的数目记一下如 C3H6AB 有 5 种, C4H8A2有 9 种。 应用 (2018 天津)C()的同分异构体 W(不考虑手性异构) 可发生银镜反应;且 1 mol W 最多与 2 mol NaOH 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,符合题意必须含有 HCOOCH2 和CH2Br 两个基团,其余还有三个碳,符合 C3H6AB,所以有 5 种同分异构 体。 3解题模板 结构 要求 (邻甲基苯甲酸) 属于芳香化合物 能与银氨溶液反应产生光亮
16、的银镜 能与 NaOH 溶液反应 模型: 第一步:根据限定条件确定基团和官能团 含有苯环,(酚)OH,CHO 或苯环和 第二步:将已知基团或官能团在苯环上排布 (1)若为(酚)OH、CHO,还剩余一个碳原子(“CH2”),最后分别 将“CH2”插入其中,图示如下:(数字表示“CH2”插入的位置) (2)若为OOCH,插入“CH2”图示如下: 第三步:算总数 _17 种 示例 3 一种物质的不同要求的同分异构体(以分子式为 C9H10O2为例) 有 6 种不同化学环境的氢原子;能与 金属钠反应放出 H2;能与 Na2CO3溶 液反应; 苯环上的一氯代物只有 3 种; 苯环上只有 1
17、个取代基 有 5 种不同化学环境的氢原子;能与 金属钠反应放出 H2;能与 Na2CO3溶 液反应; 苯环上的一氯代物只有 2 种; 苯环上 2 个取代基 有 6 种不同化学环境的氢原子;能与 金属钠反应放出 H2;能与 Na2CO3溶 液反应; 苯环上的一氯代物只有 3 种; 苯环上有 3 个取代基 有 5 种不同化学环境的氢原子;能发 生水解反应;苯环上的一氯代物只有 3 种;苯环上有 1 个取代基 有 5 种不同化学环境的氢原子;能发 生水解反应,水解产物之一遇 FeCl3 显紫色; 苯环上的一氯代物只有 3 种; 苯环上有 1 个取代基 有 6 种不同化学环境的氢原子;能发
18、 生银镜反应,水解产物之一也能发生 银镜反应;苯环上的一氯代物只有 3 种;苯环上有 1 个取代基 有 6 种不同化学环境的氢原子;能发 生银镜反应;遇 FeCl3显紫色;苯环 上的一氯代物只有 2 种;苯环上有 2 个取代基 示例 4 考题精选 结构简式 限定条件 种类 能发生银镜反应, 酸性条件下水 解产物物质的量之比为 21, 不与 NaHCO3溶液反应。 11 能与 NaHCO3溶液反应, 还能与 FeCl3溶液发生显色反应。 13 含有六元环 能发生银镜反应 5 能使 FeCl3溶液变紫色 苯环上只有两个取代基团 能发生水解反应 9 智能点五 拆解得分:依据合成框图及相关信息设计有机
19、合成路线 1表达方式:合成路线图 A 反应物 反应条件B 反应物 反应条件C D 2思维途径 (1)总体思路:根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化 (2)设计关键:信息及框图流程的运用 (3)具体过程 首先确定要合成的有机物属于何种类型,以及题中所给的条件与所要合成的 有机物之间的关系。 以题中要求最终物质为起点,考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步 反应制得。若甲不是所给已知原料,需再进一步考虑甲又是如何从另一有机物 乙经一步反应制得,过程中需要利用给定(或隐藏)信息,一直推导到题目给定 的原料为终点。 3分类例析 (1)以熟悉官能团的转化为主型 示 例 5 请 设 计
20、以 CH2=CHCH3为 主 要 原 料 ( 无 机 试 剂 任 用 ) 制 备 CH3CH(OH)COOH 的合成路线流程图(须注明反应条件)。 提示 (2)以分子骨架变化为主型 示例 6 请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯()的 合成路线流程图(注明反应条件)。 已知:RBrNaCNRCNNaBr 提示 (3)陌生官能团兼有骨架显著变化型 说明:要注意模仿题干中的变化,找到相似点,完成陌生官能团及骨架的变 化。 示例 7 已知信息: 合成框图: 根据信息,参照上述合成路线,以 1,3丁二烯为原料(无机试剂任选),设计 制备丁苯橡胶 提示 示例 8 参照合成路线 写出以CH3OH和为原料制
21、备 的合成路线流程图(无机试剂任选)。 提示 智能点六 素材积累:四大类高频合成信息 1有机合成与推断中的重要反应 类型 举例 成环 反应 (1)脱水 反应 生成 内酯 二元 酸与二 元醇形 成酯 生 成醚 (2)Diels-Alder 反应 (3)二氯 代烃与 Na 成环 (4)形成杂环化 合物(制药) -H 反应 (1)羟醛 缩合反应 (2)羧酸 -H 卤 代反应 (3)烯烃 -H 取代反应 CH3CH=CH2Cl2 300 ClCH 2CH=CH2 HCl 增长 碳链 炔烃的加成 2CHCH CH2=CHCCH 卤代烃偶联 2RCl Na RR2NaCl 格氏试剂 卤代烃取代 RCl H
22、CN RCN H H2O RCOOH 羰基加成 苯环烷 基化 羰基合成 CH3CH=CH2H2CO 一定条件 Glaser 反应 2RCCH 催化剂RCCCCRH 2 缩短 碳链 芳香烃氧化 烯烃氧化 2.酚羟基、醛基的保护与脱保护 被保护的 官能团 被保护的官能 团性质 保护与脱保护 酚羟基 易被氧气、臭氧、 双氧水、酸性高 锰酸钾溶液氧化 用 NaOH 溶液先转化为酚钠,后酸化重 新转化为酚: 用碘甲烷先转化为苯甲醚,后用氢碘酸 酸化重新转化为酚: 氨基 先用盐酸转化为盐,后用 NaOH 溶液重新 转化为氨基 碳碳双键 易与卤素单质加 成,易被氧气、 臭氧、双氧水、 酸性高锰酸钾溶 液氧化
23、 用氯化氢先通过加成转化为氯代物,后用 NaOH 醇溶液通过消去重新转化为碳碳双 键 醛基 易被氧化 乙醇(或乙二醇)加成保护: 智能点七 学科素养:有机合成与推断中思维过程分析 以 2017 新课标卷 36 为例 微题型 1 以推断为背景合成有确定结构的有机物 典例演示 1 (2019 北京理综,25)抗癌药托瑞米芬的前体 K 的合成路线如下。 已知: .有机物结构可用键线式表示,如(CH3)2NCH2CH3的键线式为 (1)有机物A能与Na2CO3溶液反应产生CO2,其钠盐可用于食品防腐。有机物B 能与 Na2CO3溶液反应,但不产生 CO2;B 加氢可得环己醇。A 和 B 反应生成 C
24、的化学方程式是_,反应类型是_。 (2)D 中含有的官能团:_。 (3)E 的结构简式为_。 (4)F 是一种天然香料,经碱性水解、酸化,得 G 和 J。J 经还原可转化为 G。J 的结构简式为_。 (5)M 是 J 的同分异构体,符合下列条件的 M 的结构简式是_。 包含 2 个六元环 M 可水解,与 NaOH 溶液共热时,1 mol M 最多消耗 2 mol NaOH (6)推测E和G反应得到K的过程中,反应物LiAlH4和H2O的作用是_。 (7)由 K 合成托瑞米芬的过程: K H2O N SOCl2 取代反应 托瑞米芬 C26H28NOCl 托瑞米芬具有反式结构,其结构简式是_。 解
25、析 (1)由 A 与 B 反应生成 C 的反应条件及 C 的分子式可知该反应为取代反应 (或酯化反应),结合题干信息可知 A 为羧酸,B 与 Na2CO3溶液反应但不生成 CO2,故 B 为酚,又 B 加氢可得环己醇,则 B 为苯酚,故 A 为苯甲酸,A 和 B 反应生成C的化学方程式为 H2O。(2)结合已知可知,由 C 生 成的 D 为,其中含有的官能团为羰基和羟基。(3)根据已知, 结 合 D 的 结 构 简 式 、 生 成 E 的 条 件 及 E 的 分 子 式 可 知 E 为 。(4)由 F 的分子式为 C18H16O2和丁的分子式为 C9H8O2 得G的分子式为C9H10O结合E为
26、,由合成路线中的K 逆推可知,G 为,J 经还原可转化为 G,结合 J 的分子式可知 J 为 。(5)M 是 J 的同分异构体,由 M 可水解,可知 M 中含 1 个酯 基,又 1 mol M 最多消耗 2 mol NaOH,可知该酯为酚酯,又 M 中包含 2 个六元 环,故满足条件的 M 的结构简式为。(6)对比反应物 E、G 与 生成物 K 的结构可知,LiAlH4和 H2O 的作用是还原 E、G。(7)K 为 ,由“托瑞米芬具有反式结构”可知,K 脱去 1 分 子水后生成的 N 为,结合托瑞米芬的分子式 可 知Cl取 代中 的 羟 基 , 生 成 (托瑞米芬)。 答案 (1)  
27、;取代反应(或酯化反应) (2)羟基、羰基 (6)还原(加成) 题型训练 1 8羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的 医药中间体。如图是 8羟基喹啉的合成路线。 ii.同一个碳原子上连有 2 个羟基的分子不稳定。 (1)按官能团分类,A 的类别是_。 (2)AB 的化学方程式是_。 (3)C 可能的结构简式是_。 (4)CD 所需的试剂 a 是_。 (5)DE 的化学方程式是_。 (6)FG 的反应类型是_。 (7)将下列 KL 的流程图补充完整: (8)合成 8羟基喹啉时,L 发生了_(填“氧化”或“还原”)反应。反应 时还生成了水,则 L 与 G 物质的量之比为_。 解析
28、 (1)按照官能团分类,CH2=CHCH3属于烯烃。(2)AB 属于取代反应, 注意勿漏掉生成的 HCl。(3)CH2=CHCH2Cl 的结构不对称,它与 HOCl 发生加 成反应时,可能生成 ClCH2CH(OH)CH2Cl 或 HOCH2CHClCH2Cl。(4)CD 过程 中,氯原子发生了水解,所以所用的试剂是NaOH水溶液。(5)DE是醇类物质 发生的消去反应。(6)F 是苯酚,G 是苯酚分子中苯环上的氢原子被硝基取代的 产物,故 FG 属于取代反应。(7)K 的分子式为 C9H11NO2,L 的分子式为 C9H9NO,二者分子组成上相差一个“H2O”,显然从 K 到 L 的过程中发生
29、了消去 反应。观察K的结构,它不能发生消去反应。但根据“已知i”,可知K分子中 醛基能与苯环上氢原子发生加成反应得到醇羟基,然后发生消去反应,即可消 去一个 H2O 分子。所以从 K 到 L 的流程为:K 分子中的醛基与苯环上的氢原子 发生加成反应生成,再由发生消去反应生成(即 L)。(8) 合成 8羟基喹啉的过程中,L 发生的是去氢氧化,一个 L 分子脱去了 2 个氢原 子,而一个 G 分子中NO2变为NH2需要 6 个氢原子,则 L 与 G 的物质的量 之比应为 31。 答案 (1)烯烃 (2)CH2=CHCH3Cl2 高温 CH2=CHCH2ClHCl (3)HOCH2CHClCH2Cl
30、 或 ClCH2CH(OH)CH2Cl (4)NaOH,H2O (5)HOCH2CH(OH)CH2OH 浓H2SO4 CH2=CHCHO2H2O (6)取代反应 (7) (8)氧化 31 微题型 2 以推断为背景合成未知结构的有机物 典例演示 2 (全国卷)席夫碱类化合物 G 在催化、药物、新材料等方面有广泛应 用。合成 G 的一种路线如下: 已知以下信息: 1 mol B 经上述反应可生成 2 mol C,且 C 不能发生银镜反应 D 属于单取代芳香烃,其相对分子质量为 106 核磁共振氢谱显示 F 苯环上有两种化学环境的氢 回答下列问题: (1)由 A 生成 B 的化学方程式为
31、_,反应类型为 _。 (2)D的 化 学 名 称 是 _ , 由D生 成E的 化 学 方 程 式 为 : _。 (3)G 的结构简式为_。 (4)F 的同分异构体中含有苯环的还有_种(不考虑立体异构),其中核磁共 振氢谱为4组峰,且面积比为6221的是_(写出其中一种 的结构简式)。 (5)由苯及化合物 C 经如下步骤可合成 N异丙基苯胺: 反应条件 1 所选用的试剂为_,反应条件 2 所选用的试剂为_。I 的结构简式为_。 解析 A(C6H13Cl)在 NaOH 的乙醇溶液中加热,发生消去反应生成 B,1 mol B 经信息反应,生成 2 mol C,而 C 不能发生银镜反应,所以 C 属于
32、酮,C 为 , 从 而 推 知B为, A为 。因 D 属于单取代芳香烃,且相对分子质量为 106, 设该芳香烃为 CxHy。则由 12xy106,经讨论 x8,y10。所以芳香烃 D 为 。由 F(C8H11N)核磁共振氢谱中苯环上有两种化学环境的 氢,可知为苯环的对位取代物,结合 D 的结构可推知 F 为,E 为 。 (1)AB 的反应为: 该反应为消去反应。 (2)D 为乙苯,DE 的化学反应为: (3)根据 C、F 的结构简式及信息得: ,所以 G 的结构简式 为 (4) 的含有苯环的同分异构体还有: ,共 8 种,同时NH2还可连在 CH3或CH2CH3上,CH3、CH2CH3也可连在
33、NH2上。因此符合条 件的同分异构体共有 19 种。其中核磁共振氢谱为 4 组峰,且面积比为 6221的是 。 (5)由信息可推知合成 N异丙基苯胺的流程为: 所以反应条件1所选用的试剂为浓HNO3和浓H2SO4混合物,反应条件2所选用 的试剂为 Fe 和稀 HCl。I 的结构简式为。 (5)浓 HNO3、浓 H2SO4 Fe 和稀盐酸 题型训练 2 为促进蜂产业的发展,2019 年 2 月 28 日中国蜂产品协会与中国养 蜂学会召开会议。蜂胶是一种重要的蜂产品,在蜂胶众多的功效成分中,咖啡 酸苯乙酯(CAPE) 已经被鉴定为蜂胶中的主要活性组分之一。 已知:A 的核磁共振氢谱有三
34、个波峰,红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳 双键 合成咖啡酸苯乙酯的路线设计如下: 请回答下列各题: (1)物质 A 的名称为_。 (2)由 B 生成 C 和 C 生成 D 的反应类型分别是_、_。 (3)E 的结构简式为_。 (4)咖啡酸生成咖啡酸苯乙酯的化学方程式为_。 (5)芳香化合物 X 是 G(C9H8O3)的同分异构体,X 能与饱和碳酸氢钠溶液反应放 出 CO2,且与新制 Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,其核磁共振氢谱显示有 5 种 不同化学环境的氢,峰面积比为22211,写出两种符合要求的X的结构 简式_。 (6)参照上述合成路线,以丙醛和为原料(其他试剂任选),设计制备 的合成
35、路线。 答案 (1)4氯甲苯或对氯甲苯 (2)氧化反应 取代反应 微题型 3 以分析路线为中心的综合有机合成题 典例演示 3 (2019 课标全国,36)氧化白藜芦醇 W 具有抗病毒等作用。下面 是利用 Heck 反应合成 W 的一种方法: 回答下列问题: (1)A 的化学名称为_。 (2) 中的官能团名称是_。 (3)反应的类型为_,W 的分子式为_。 (4)不同条件对反应产率的影响如表: 实验 碱 溶剂 催化剂 产率/% 1 KOH DMF Pd(OAc)2 22.3 2 K2CO3 DMF Pd(OAc)2 10.5 3 Et3N DMF Pd(OAc)2 12.4 4 六氢吡啶 DMF
36、 Pd(OAc)2 31.2 5 六氢吡啶 DMA Pd(OAc)2 38.6 6 六氢吡啶 NMP Pd(OAc)2 24.5 上述实验探究了_和_对反应产率的影响。此外,还可以进一步 探究_等对反应产率的影响。 (5)X 为 D 的同分异构体,写出满足如下条件的 X 的结构简式_。 含有苯环;有三种不同化学环境的氢,个数比为 621;1 mol 的 X 与 足量金属 Na 反应可生成 2 g H2。 (6)利用 Heck 反应,由苯和溴乙烷为原料制备,写出合成路线。 (无机试剂任选) 解析 (1)A 的结构简式为,其名称为间苯二酚或 1,3苯二 酚。(2) 中的官能团是碳碳双键和羧基。(3
37、)由合成路线可知,反 应为取代反应。W 中含两个苯环、1 个碳碳双键,故 C 原子数为 262 14,含 4 个羟基,故含 4 个 O 原子,由苯环及碳碳双键可知 W 分子的不饱和度 为 4219,故 W 分子中 H 原子数为 21422912,W 的分子式为 C14H12O4。(4)由表格中的信息可知,实验 1、2、3、4 中的溶剂和催化剂相同, 碱不同,产率不同;实验 4、5、6 中碱和催化剂相同,溶剂不同,产率不同, 故该实验探究了不同碱和不同溶剂对反应产率的影响;因 6 个实验的催化剂相 同,故还可以设计实验探究不同的催化剂对反应产率的影响。(5)D 为 ,其同分异构体 X 为 1 m
38、ol 时,与足量 Na 反应生成 2 g H2,则 X 中含 2 个羟基,由 X 中不同化学环境的氢原子的个数比可知 2 个羟基在苯环上 处于对称位置,且 X 中含有 2 个甲基,故符合条件的 X 的结构简式为 。 答案 (1)间苯二酚(1,3苯二酚) (2)羧基、碳碳双键 (3)取代反应 C14H12O4 (4)不同碱 不同溶剂 不同催化剂(或温度等) (5) (6) 题型训练 3 (2019 天津理综,8)我国化学家首次实现了膦催化的(32)环加成 反应,并依据该反应,发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。 已知(32)环加成反应:CH3CCE1E2CH=CH2 膦催
39、化剂 (E1、E2 可以是COR 或COOR) 回答下列问题: (1)茅苍术醇的分子式为_,所含官能团名称为_,分子中手性碳 原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为_。 (2)化合物 B 的核磁共振氢谱中有_个吸收峰;其满足以下条件的同分异 构体(不考虑手性异构)数目为_。 分子中含有碳碳叁键和乙酯基(COOCH2CH3) 分子中有连续四个碳原子在一条直线上 写 出 其 中 碳 碳 叁 键 和 乙 酯 基 直 接 相 连 的 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 _。 (3)CD 的反应类型为_。 (4)DE 的化学方程式为_, 除 E 外该反应另一产物的系统命名为_。 (5)下列试剂分
40、别与 F 和 G 反应,可生成相同环状产物的是_(填序号)。 aBr2 bHBr cNaOH 溶液 (6)参考以上合成路线及条件,选择两种链状不饱和酯,通过两步反应合成化合 物 M,在方框中写出路线流程图(其他试剂任选)。 解析 (1)由茅苍术醇的结构简式,可知其分子式为 C15H26O,所含官能团的名 称为碳碳双键、羟基。分子中有如图所示3 个手性碳原子。(2)化合物 B中含有2种不同化学环境的氢原子,故其核磁共振氢谱有2个吸收峰。满足要 求 的 B 的 同 分 异 构 体 可 以 为 CCCCC 、 CCCCC、CCCCC与 COOCH2CH3相连而成,共有 5种。
41、碳碳叁键与乙酯基直接相连的同分异构体 的结构简式为CH3CH2CH2CCCOOCH2CH3、 。(3)CD为C中碳碳双键与H2的加成反应(或还 原反应)。(4)DE 为酯和醇的酯交换反应,化学方程式为 CH3OH 浓硫酸 (CH3)3COH。(5)a 项,Br2与碳碳双键加成,2 个 Br 原子分别加在碳碳双键的 2 个碳原子上,二者所得产物不同,错误;b 项,HBr 与碳碳双键加成,H、Br 加在碳碳双键碳原子上,各有两种产物,都 可以得到,正确;c 项,NaOH 溶液使酯基发生水解反应,二者所 得产物不同,错误。(6)运用逆合成分析法,倒推中间产物,确定合成路线如 下 : CH3CCCOO
42、CH3 CH2=CHCOOCH2CH3 膦催化剂 H2 Pd/C 或CH3CCCOOCH2CH3CH2=CHCOOCH3 膦催化剂 。 答案 (1)C15H26O 碳碳双键、羟基 3 (2)2 5 和 CH3CH2CH2CCCOOCH2CH3 (3)加成反应或还原反应 (4) 2甲基2丙醇 (5)b (6)CH3CCCOOCH3 CH2=CHCOOCH2CH3 膦催化剂 H2 Pd/C 或 CH3CCCOOCH2CH3CH2=CHCOOCH3 膦催化剂 (Pd/C 写成 Ni 等合理催化剂亦可) 【题型解码 素养生成】 题型解码:三步解题 概括:前推后,后推前,两边推中间,紧抓题给条件、信息和
43、官能团。 1从有机物转换关系连线上提取反应试剂及条件,进而确定反应前后 物质含有的官能团。 2对于不常见反应试剂及条件,从已知的信息中找到提示,进而可类 比判断合成路线中可能发生的反应及官能团的变化。 3反应试剂及条件未给出,信息未涉及,可从转化关系中相邻物质的 结构简式的细微变化或官能团变化来判断。 素养生成:通过对流程图中官能团的转化,体现有机反应的实质,形 成“结构决定性质”的观念,能从宏观和微观相结合的视角分析与解 决实际问题,形成“宏观辨识与微观探析” 学科素养;通过合成新型 材料、药物,帮助考生体会化学学科的重要价值和学科魅力,发展其 “科学态度与社会责任”的学科素养。
44、 12019 河南省示范性高中高三(上)期末,36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)的反应类型是_。 (3)反应所需试剂条件分别为_、_。 (4)利喘贝(V)的分子式为_。 (5)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 1223):_(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)。 解析 (1)H2C(COOH)2的化学名称为丙二酸或 1,3丙二酸;(2)对比、的 结构,可知 I 的酚羟基中 H 原子被甲基替代生成;(3)对比、的结构,可 知发生酯的水解反应生成;(4)根据结构简式确定分子中 C、H、O、N 原子 数目,进而确定其分子式;(5)由的结构,可知其含有的官能团有:羧基、醚 键、碳碳双键;(6)与香兰醛()互为同分异构体的酯类 化合物,且核磁共振氢谱