高考化学一轮复习讲义第30讲　练习2　有机物推断与合成(二)

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其中，“—Bc”为基团“—COOC(CH3)3”的缩写。
(1) A→B的反应机理如下(弯箭头“”表示一对电子的转移)，其中“步骤1”的反应类型为取代反应。
(2) 请用“*”标记E分子中的手性碳原子：。
(3) E→F有副产物CH3OH产生，F的分子式为C19H26N2O4，其结构简式为。
(4) D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：。
分子中含三元碳环，不同化学环境的氢原子个数之比为18∶4∶1,1 ml该物质完全水解时最多消耗4 ml NaOH。
(5) 请设计以、和(CH3O)3P为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
【解析】 (1)“步骤1”中，(CH3O)3P取代了A分子中Br原子位置，故为取代反应。(3)因为有副产物CH3OH生成，即E生成F的过程中，E分子中酯基和氨基发生取代反应成环生成F，则F为。(4) D的分子式为C13H23NO4，根据该物质能水解且消耗4 ml NaOH，结合分子中含有4个O原子推断该同分异构体分子中含有2个酯基，由含有H原子个数之比中有“18”，故该同分异构体中含有处于对称位置的6个甲基，再结合分子中含有三元碳环，可写出符合条件的结构简式见答案。
2. (2024·苏州期末)二氢荆芥内酯(H)可用作驱虫剂，其人工合成路线如下：
(1)D中官能团的名称为溴原子(或碳溴键)、酯基。
(2)化合物G分子中sp3、sp2杂化的碳原子数目之比为4∶1。
(3)化合物B的结构简式为。
(4)写出同时满足下列条件的H的一种同分异构体的结构简式：
或。
① 分子中含苯环，但遇FeCl3溶液不显色；
② 核磁共振氢谱有5组峰；
③ 铜作催化剂、加热条件下与O2反应生成一元醛。
(5)写出以和 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程示例见本题题干)。
【解析】 (3) B→C发生酯化反应，由C逆推可知，B的结构简式为。(4) 分子中含苯环，但遇FeCl3溶液不显色，说明苯环上不能直接连接羟基，且剩余不饱和度为0；核磁共振氢谱有5组峰，说明分子高度对称；铜作催化剂、加热条件下与O2反应生成一元醛，说明分子中含有—CH2OH，另外2个O原子以—OCH3形式存在，剩余的1个碳原子以—CH3形式存在，符合要求的同分异构体的结构简式见答案。
3. (2024·南京、盐城一模)索拉非尼(H)可用于肝癌的治疗，其一种合成路线如下：
(1)欲确定CH3OH中存在C—O和O—H化学键，可采取的仪器分析方法为D(填字母)。
A. 原子发射光谱 B. 核磁共振氢谱
C. 质谱 D. 红外光谱
(2)C在酸性条件下不稳定，B→C的反应中应控制eq \f(nCH3NH2,nB)的投料比不低于3∶1。
(3)D的熔点比邻硝基苯酚的高(填“高”或“低”或“无法确定”)。
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。
分子中所有碳原子轨道杂化类型相同；1 ml该物质完全水解最多消耗3 ml NaOH，水解产物之一的分子中不同化学环境的氢原子个数之比为2∶1。
(5)G的分子式为C8H3ClF3NO，其结构简式为 。
(6)请设计以和CH3CH2NH2为原料制备合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
【解析】 (1)原子发射光谱可测定元素的含量，核磁共振氢谱确定物质中氢原子种类和数目，质谱法能确定物质的相对分子质量，红外光谱可确定化学基团和鉴定未知物质结构，故选D。(2)由图示可知，B→C的过程中，B分子中的酰氯结构中Cl原子被—NHCH3取代，结合B()的结构可知，在反应过程中，B分子中被取代的Cl原子以及HCl均能与CH3NH2反应，故应控制eq \f(nCH3NH2,nB)的投料比不低于3∶1。(3)邻硝基苯酚存在分子内氢键，而对硝基苯酚主要存在分子间氢键，而分子内氢键降低物质的熔、沸点，使得D的熔点比邻硝基苯酚的高。(4)由F的结构简式可知，除甲基上的C原子采用sp3杂化外，所有的C原子都采取sp2杂化，当所有的C原子杂化方式相同时，则符合要求的同分异构体含有两个苯环，结合要求“水解产物之一的分子中不同化学环境的氢原子个数之比为2∶1”以及F分子中含有3个N原子，可考虑水解产物之一的分子中含有3个氨基且处于对称位置()，再结合1 ml该同分异构体完全水解最多消耗3 ml NaOH，可知满足条件的物质结构为。(5)F与G、CH2Cl2发生反应生成H，结合F与H的结构简式以及G的分子式(C8H3ClF3NO)推知G为。