2024届高考化学一轮复习课件 第九章 有机化学基础 热点强化练14 有机合成与推断综合应用

热点强化练14　有机合成与推断综合应用

1.(2021·福建卷)帕比司他是治疗某些恶性肿瘤的药物,其中间体(E)的合成路线如下:

回答下列问题。

(1)A分子含有的官能团名称为　　　　。 

(2)反应Ⅱ分两步进行:BXC。第一步反应为加成反应,则X的结构简式为　　　　;第二步脱水的反应属于　　　　(填反应类型)。 

(3)若反应Ⅲ加热温度太高,CH3OH自身反应生成的副产物为　　　　(填名称)。 

(4)反应Ⅳ的化学方程式为 

　。 

(5)化合物Y是B的同分异构体,遇FeCl3溶液显紫色,其核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶1。Y的结构简式为　。 

解析:A在KBH4,N2,-5 ℃条件下发生反应,其中一个醛基被还原成醇羟基,得到B,B与CH2(COOH)2反应得到C,C与甲醇发生酯化反应得到D,D与发生取代反应生成E,据此分析解答。

(1)A为,由结构简式可知所含官能团为醛基。

(2)对比B和C的结构可知,B的醛基先发生加成反应,得到,再经过脱水消去反应、脱羧反应两步得到C。

(3)反应Ⅲ加热温度太高,CH3OH自身会发生分子间脱水反应生成二甲醚。

(4)反应Ⅳ为D与发生取代反应生成E,中氯原子取代了D中的羟基,反应方程式为++。

(5)化合物Y是B的同分异构体,遇FeCl3溶液显紫色,可知Y中含有酚羟基结构,其核磁共振氢谱有4组峰,说明含有4种氢原子,峰面积之比为3∶2∶2∶1可知Y中应含有甲基,则满足条件的Y的结构为。

答案:(1)醛基　(2)　消去反应　(3)甲醚(或二甲醚)

(4)++

(5)

2.(2021·全国乙卷)卤沙唑仑W是一种抗失眠药物,在医药工业中的一种合成方法如下:

回答下列问题:

(1)A的化学名称是　。 

(2)写出反应③的化学方程式: 

　。 

(3)D具有的官能团名称是　。 

(不考虑苯环)

(4)反应④中,Y的结构简式为　。 

(5)反应⑤的反应类型是　。 

(6)C的同分异构体中,含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有　　　　种。 

(7)写出W的结构简式:　。 

解析:(1)由A的两个取代基所处位置,可命名为邻氟甲苯或2-氟甲苯。(2)由题图可知C为,C发生已知信息(ⅰ)的反应,再和NaOH反应生成D,反应③的化学方程式为++HCl。(3)由D的结构简式可知,D具有的官能团有氨基、羰基、氟原子和溴原子。(4)D和Y发生取代反应生成E和HBr,由D和E的结构简式可知Y的结构简式为。(5)由E和发生反应生成F,结合它们的结构简式可知,反应⑤的反应类型为取代反应。(6)由题图可知C为,根据含有苯环并能发生银镜反应可知,C的同分异构体苯环上含有醛基、氟原子和氯原子,采用“定二移一”的方法,先确定氟原子和氯原子在苯环上的位置,再移动醛基的位置,氟原子和氯原子在苯环上可处于邻、间、对三种位置,然后移动醛基的位置,共有如下10种,、、。(7)F发生已知信息(ⅱ)的反应生成W,已知信息(ⅱ)的反应可理解为氨基与羰基加成,氮原子上的氢原子与氧原子相连,羰基碳与氮原子连接,然后羟基脱水生成醚,可得W为。

答案:(1)邻氟甲苯(或2-氟甲苯)

(2)++HCl

(3)氨基、羰基、氟原子、溴原子

(4)

(5)取代反应

(6)10

(7)

3.(2021·广东卷)天然产物V具有抗疟活性,某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成V及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略,Ph表示—C6H5):

已知:

(1)化合物Ⅰ中含氧官能团有　　　　　　(写名称)。 

(2)反应①的方程式可表示为Ⅰ+ⅡⅢ+Z,化合物Z的分子式为　　　　。 

(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,其结构简式为　　　　　　　　　　　　。 

(4)反应②③④中属于还原反应的有　　　　,属于加成反应的有　　　　。 

(5)化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中,同时满足如下条件的有　　　　种,写出其中任意一种的结构简式:　　　　　　　　　。 

条件:a)能与NaHCO3反应;b)最多能与2倍物质的量的NaOH反应;c)能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应;d)核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子;e)不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。

(6)根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成 的路线: 

(不需注明反应条件)。

解析:(1)化合物Ⅰ的结构简式为,其含氧官能团为酚羟基、醛基。(2)反应①中的断键情况为,Ph3PCHOCH2CH3,因此化合物Z的组成为Ph3PO,则Z的分子式为C18H15PO。(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,说明含有醛基,对比化合物Ⅲ和反应②的产物,再结合Ⅳ的分子式,可知Ⅳ的结构简式为。(4)反应②为与氢气发生的加成反应,也是还原反应;反应③为上的酚羟基被氧化为羰基,所以反应③为氧化反应;反应④为加成反应。(5)化合物Ⅵ的同分异构体为芳香族化合物,说明含有苯环;该同分异构体能与NaHCO3反应,说明含有—COOH;该同分异构体最多能与2倍物质的量的NaOH反应,能与3倍物质的量的Na反应,由Ⅵ分子中含有4个氧原子可知,其同分异构体中除含有1个羧基外,还含有1个酚羟基、1个醇羟基;核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子,说明含有两个对称的甲基;不含有手性碳原子,则该取代基只能为,所以该同分异构体含有3种取代基,分别为、—COOH、酚羟基,采用“定二移一法”,有以下几种位置,,故共有10种同分异构体。(6)由目标产物及原料HOCH2CH2Cl分析可知,另一种原料(苯酚的同系物)为,合成时需要在苯环的碳原子上引入2个醚键。结合“已知”反应,在中引入第一个醚键,得到中间产物,引入第二个醚键,则可利用题给路线中反应④的原理,在催化剂的作用下生成,而可以由水解得到,因此合成路线为

。

答案:(1)酚羟基、醛基

(2)C18H15PO

(3)

(4)②　②④

(5)10　

(6)

4.(2021·河北卷)丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM-289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其他活性成分,其合成路线如下:

已知信息:

+R2CH2COOH(R1=芳基)

回答下列问题:

(1)A的化学名称为　　　　　　　　　　。 

(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为　　　　　　　　、 

　　　　　　　　　　　　。 

①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;

②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。

(3)E→F中步骤1)的化学方程式为 

　。 

(4)G→H的反应类型为　　　　　　　　　。若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为　　　　　　　　　　　。 

(5)HPBA的结构简式为　　　　。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因:　 

　。 

(6)W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4-二氯甲苯()和对三氟甲基苯乙酸()制备W的合成路线: 

(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。

解析:(1)由B的结构简式和A的分子式可知,A的结构简式为,其化学名称为邻二甲苯或1,2-二甲苯。(2)由题意可知D的同分异构体为芳香族化合物,则其分子中含有苯环;D的同分异构体可以发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应,则其分子中含醛基、酚羟基;核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为1∶2∶2∶3,说明其分子结构对称,由此可知符合条件的D的同分异构体的结构简式为、。(3)酚羟基和羧基均能与NaOH反应,所以E→F中步骤1)反应的化学方程式为+3NaOH+CH3COONa+2H2O。(4)由G和H的结构简式可知,由G生成H的反应为取代反应。选用AgNO3而不选用NaNO3的原因为AgNO3和G反应生成AgBr沉淀,促进反应的进行。(5)由NBP和C的结构简式可推断HPBA的结构简式为;HPBA具有较强的酸性,可以促使其发生分子内酯化反应生成NBP。(6)由已知信息可知W的合成路线为

。

答案:(1)邻二甲苯(或1,2-二甲苯)

(2)　

(3)+3NaOH+CH3COONa+2H2O

(4)取代反应　生成AgBr沉淀,促进反应的进行

(5)　HPBA具有较强的酸性,可以促使其发生分子内酯化反应生成NBP(答案合理即可)

(6)