江苏省2020高考化学二轮复习专题题型十五有机推断与合成综合题训练含解析

江苏省2020高考化学二轮复习专题题型十五有机推断与合成综合题训练含解析

题型十五　有机推断与合成综合题 ‎(建议用时：40分钟)‎ ‎1．抗癌药托瑞米芬的前体K的合成路线如下。‎ 已知：‎ ‎ ‎ ⅱ.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__________________。‎ ‎①包含2个六元环 ‎②M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：‎ 托瑞米芬具有反式结构，其结构简式是__________________________________________。‎ ‎2．烯烃复分解反应可示意如下：‎ 利用上述方法制备核苷类抗病毒药物的重要原料W的合成路线如下：‎ - 11 -‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)B的化学名称为____________。‎ ‎(2)由B到C的反应类型为____________。‎ ‎(3)由D到E反应的化学方程式为___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)化合物F在Grubbs Ⅱ催化剂的作用下生成G和另一种烯烃，该烯烃的结构简式是____________。‎ ‎(5)H中官能团的名称是____________。‎ ‎(6)化合物X是H的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1 mol X最多可与3 mol NaOH反应，其核磁共振氢谱为四组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶1。写出两种符合要求的X的结构简式：_________________________________________________________。‎ ‎(7)由OH为起始原料制备的合成路线如下，请补充完整(无机试剂任选)。‎ ‎3．香草酸F的一种合成线路如下(部分试剂及条件略去)：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A的化学名称是________，C含有的官能团名称是________。‎ ‎(2)C到D的目的是______________。‎ ‎(3)A生成B的反应类型是________，D生成E的反应类型是________。‎ - 11 -‎ ‎(4)在浓硫酸和加热条件下，F与甲醇反应的化学方程式为___________________。‎ ‎(5)芳香化合物X与C互为同分异构体，X具有以下特点：1 mol X与足量Na反应，生成标准状况下22.4 L气体；X能发生银镜反应；苯环上有3个取代基。则X的结构有________种，核磁共振氢谱中有5组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为________________________________________________________________________。‎ ‎(6)设计以为原料制备的合成路线。‎ ‎4．有机化合物K的一种合成路线(部分反应条件略去)如下所示：‎ 已知：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)A的名称为________。‎ - 11 -‎ ‎(2)反应②所需试剂、条件分别为____________________________________________。‎ ‎(3)反应④可看作发生了两步反应，先发生D与的________(填反应类型，下同)反应，生成中间产物，中间产物再发生________反应得到E。‎ ‎(4)G的结构简式是__________，含有的含氧官能团是________。‎ ‎(5)反应⑧的化学方程式为______________________。‎ ‎(6)H的同分异构体中，能发生水解反应且分子中含有苯环的有________种。其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为_________________________________________________。‎ ‎5．维格列汀(V)能促使胰岛细胞产生胰岛素，临床上用于治疗Ⅱ型糖尿病。V的合成路线如下：‎ 已知：①；‎ ‎②虚楔形线、实楔形线分别表示共价键由纸平面向内、向外伸展。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A的官能团名称为________________________________________________________；‎ B的结构简式为_____________________________________________________________；‎ C的核磁共振氢谱中有________组峰。‎ ‎(2)由B生成C、G生成V的反应类型分别是________、________。‎ ‎(3)上述V的合成路线中互为同分异构体的是________(填化合物代号)。‎ ‎(4)D生成E的化学方程式为________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)与的关系是_______________________________________(填标号)。‎ a．同种物质　 b．对映异构体　　c．同素异形体 ‎(6)4乙烯基1环己烯()是有机合成中间体，设计由CH3CH===CHCH3‎ - 11 -‎ 为起始原料制备4乙烯基1环己烯的合成路线(无机试剂及有机溶剂任选)。‎ 参考答案与解析 ‎1．解析：(1)由A和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i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i，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)结合E为，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(加成)。(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 - 11 -‎ ‎，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) ‎ ‎　取代反应(或酯化反应)‎ ‎(2)羟基、羰基 ‎(3) ‎ ‎(4) ‎ ‎(5) 　(6)还原(加成)‎ ‎(7) ‎ ‎2．解析：(2)由D的结构简式反推知C是HOCH2CH2CHO，故B转化为C属于加成反应。(3)D与乙醇发生酯化反应得到E和水。(4)由F与G的组成差及烯烃复分解信息知，由F生成G的同时还有乙烯生成。(5)G是酯类物质，水解后得到二元羧酸，‎ - 11 -‎ 故H的官能团有碳碳双键与羧基。(6)由与FeCl3发生显色反应说明X分子中含有苯环且含有酚羟基，由分子中有4个氧原子及与NaOH溶液反应量的关系知X分子中苯环上有3个—OH，最后结合核磁共振氢谱峰个数及面积比可确定X的结构简式为、。(7)目标产物是环状不饱和酯，被酸性KMnO4溶液氧化为，在NaOH醇溶液中发生消去反应，然后酸化得到，再与发生酯化反应，得到的产物再发生烯烃复分解反应即可得到目标产物。‎ 答案：(1)丙烯醛　(2)加成反应 ‎(4)CH2===CH2　(5)羧基、碳碳双键 ‎(7)　 ‎ ‎3．解析：(1) 含(酚)羟基和醛基两种官能团，且处于对位，故化学名称为对羟基苯甲醛。C中含有(酚)羟基、醚键、醛基。(2)酚羟基易被氧化，C到D是将酚羟基转化为—OBn，在后续氧化步骤中被保护起来。(3)对比A、B两种有机物的结构特点可知A生成B是A结构中的氢原子被Br取代的反应，是取代反应。D生成E是醛基被氧化为羧基，是氧化反应。(4)F中含羧基，故在浓硫酸和加热条件下，F - 11 -‎ 中的羧基与甲醇中的羟基发生酯化反应，化学方程式为＋CH3OH＋CH3OH ＋H2O。(5)根据C的结构简式，结合X能发生银镜反应，可知X含醛基。1 mol X与足量Na反应，生成标准状况下22.4 L气体，则X还含2个羟基(由不饱和度可知不可能含羧基)，苯环上有3个取代基，则可能为—CH2CHO、—OH、—OH或—CHO、—CH2OH、—OH；当3个取代基为—CH2CHO、—OH、—OH时，有、、 (1、2、3代表—CH2CHO的取代位置)，共6种，当3个取代基为—CHO、—CH2OH、—OH时，有 (1、2、3、4代表—CH2OH的取代位置)，共10种，因此X有16种结构。其中核磁共振氢谱中有5组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的X的结构一定是高度对称的，其结构简式为 (6)对比的结构可知，引入了硝基，可通过在浓硝酸、浓硫酸作用下的反应引入，但酚羟基在该条件下会被氧化，借鉴题中C到D、E到F的过程，可先把酚羟基保护起来。‎ 答案：(1)对羟基苯甲醛　(酚)羟基、醚键、醛基　(2)保护酚羟基　(3)取代反应　氧化反应 - 11 -‎ ‎4．解析：(1)由C逆推并结合A的分子式可知A为，名称是甲苯。(2)根据C和A的结构简式并结合反应①的条件和所用试剂可知B为，反应②为氯甲苯中的Cl被羟基取代的反应，故该反应的试剂是NaOH水溶液，条件是加热。(3)C为，根据③的反应条件和所用试剂可知D为，结合E中含有双键，可知中间产物可能发生消去反应生成E，结合D和可知发生醛基上双键的加成反应，生成羟基，即。(4)由“已知”反应可知，反应⑤是生成酯的反应，故G为，其含氧官能团为酯基。(5)根据E、J和K的结构简式可知发生加成反应：。(6)H为，能发生水解反应，‎ - 11 -‎ 则含有酯基，其中甲酸酯有 (1、2、3代表甲基取代的位置)、 4种，乙酸酯为，苯甲酸酯为，共6种；其中核磁共振氢谱有5组峰的为。‎ 答案：(1)甲苯　(2)NaOH水溶液、加热　(3)加成　消去 ‎(4) 　酯基 ‎(5)‎ ‎(6)6　 ‎ ‎5．解析：(1)A中含有2个碳碳双键。A转化为B发生已知①中的反应，两个A分子各消耗一个碳碳双键，其中一个A分子原来的两个碳碳双键消失并在原来两个碳碳双键中间形成一个新的碳碳双键，另外一个A分子只有一个碳碳双键变成碳碳单键，故B的结构简式为。C分子存在对称性，核磁共振氢谱有6组峰。(2)B与H2发生加成反应或还原反应得到C。分析G、V的结构简式知，G发生取代反应转化为V。(4)D与Br2发生取代反应生成E()，由此可写出对应的化学方程式。(5)同种物质结构应相同，但这两种物质结构不完全相同，a错误；同素异形体是由同种元素形成的不同单质，c错误。(6)目标产物是一个六元环状物且环上有一个碳碳双键，故它可以由CH2===CH—CH===CH2通过已知①反应制取，因此相应的合成过程是CH3CH===CHCH3与Br2单质加成得到CH3CHBrCHBrCH3，然后发生消去反应生成CH2===CH—CH===CH2，两分子的 CH2===CH—CH===CH2发生已知①反应即可得到目标产物。‎ - 11 -‎ 答案：(1)碳碳双键　　6‎ ‎(2)加成(或还原)反应　取代反应 ‎(3)C、D ‎(4)　(5)b ‎(6)CH3CH===CHCH3CH3CHBrCHBrCH3CH2===CHCH===CH2―→(合理答案均可)‎ - 11 -‎