2019届二轮复习 大题强化训练(四) 有机合成与推断 作业（全国通用）
展开大题强化训练(四) 有机合成与推断
1．(2018·试题调研)实验室以有机物A、E为原料，制备聚酯纤维M和药物中间体N的一种合成路线如图所示：
已知：①有机物A的核磁共振氢谱有3组峰；
请回答下列问题：
(1)A的化学名称为________。
(2)J的结构简式为___________________________________________。
(3)B―→C、G―→H的反应类型分别为________、________。
(4)D＋I―→M的化学方程式为_________________________________
____________________________________________________________。
(5)N的结构简式是________，同时满足下列条件的N的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①饱和五元碳环上有2个取代基；②能与NaHCO3溶液反应；③能发生银镜反应。
(6)参照上述合成路线和信息，以环庚醇和甲醇为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线：_____________________________
____________________________________________________________。
【解析】 (1)根据A转化为B的反应条件和B的结构简式可知，A是正丙醇或异丙醇(2丙醇)，结合已知信息①可知，A为异丙醇。此处考生易忽视反应条件直接推断A为卤代烃。
(2)丙烯发生加成反应生成C(CH2BrCHBrCH3)，C发生水解反应生成D[HOCH2CH(OH)CH3]。根据反应条件和G的结构简式可知，E是苯，苯发生取代反应生成F()，F与H2发生加成反应生成G，G发生消去反应生成H()，H发生已知信息②中的反应生成I()，I与乙醇发生酯化反应生成J()。
(3)根据以上分析可知，B―→C、G―→H的反应类型分别为加成反应、消去反应。
(4)D是二元醇，I是二元羧酸，两者发生缩聚反应。在写缩聚反应的化学方程式时，要注意D不是对称二元醇，所以发生缩聚反应的方式有两种，切勿漏写。
(5)J发生已知信息③中的反应生成N，N的结构简式为。考生若没有弄清楚已知信息③中的反应机理，则无法推断N的结构简式。满足条件的N的同分异构体含有1个饱和五元碳环、1个羧基和1个醛基，则饱和五元碳环上的2个取代基可以是—CHO和—CH2COOH、—CH2CHO和—COOH，它们可以连在同一个碳原子上，也可以连在不同碳原子上，得到的同分异构体为
，共6种。
(6)环庚醇的环上有7个碳原子，目标产物的环上只有6个碳原子且目标产物含有羰基和酯基；有机物N是由含六元环的有机物经一系列反应转化为含五元环的有机物，环上的碳原子数少1，并引入了羰基和酯基，因此模仿N的合成方法，结合已知信息②③即可写出正确的合成路线。考生若不能将目标产物与有机物N的结构及合成路线有机结合，则无法正确解答。
【答案】 (1)异丙醇(或2丙醇) (2) (3)加成反应 消去反应 (4) ＋
2．(2018·试题调研)己二酸环酯类化合物是一种重要的化工试剂。其中一种合成路线如下：
已知： (试剂I)
回答下列问题：
(1)按系统命名法，CH2(COOC2H5)2的名称为________。
(2)A生成B的反应类型为________，化合物E中官能团的名称为________，F的分子式为________。
(3)D生成E的化学方程式为___________________________________。
(4)芳香族化合物G为E的同分异构体，符合下列要求的同分异构体有________种。
Ⅰ.1 mol G可与2 mol Na2CO3反应
Ⅱ.含有官能团—NH2
Ⅲ.苯环上有三个取代基，且苯环上有两种等效氢原子
其中核磁共振氢谱有五组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶2∶1的结构简式为____________________________________________________________。
(5)写出用甲醛、乙醛和CH2(COOC2H5)2为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)________________________________________
____________________________________________________________。
【解析】 (1)该酯的名称为丙二酸二乙酯。(2)A生成B的反应类型为加成反应。E中官能团的名称为酯基和氰基。F的分子式为C9H14O4。(3)通过观察可知，D生成E为酯化反应，因而化学方程式为＋H2O。(4)根据芳香族化合物G为E的同分异构体，1 mol G可与2 mol Na2CO3反应可知，G的苯环上有两个酚羟基，又其苯环上有三个取代基，且苯环上有两种等效氢原子，则—C3H8N为苯环上的一个取代基且G为对称结构。两个酚羟基处于邻位和对位时都不符合要求，当两个酚羟基处于间位时，—C3H8N在苯环上的位置有2种，又因含有—NH2，故—C3H8N的结构有—CH2CH2CH2NH2、—CH(NH2)CH2CH3、—CH(CH3)CH2NH2、—CH2CH(CH3)NH2、5种，故符合条件的同分异构体有10种；其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶2∶1的结构简式有2种。
【答案】 (1)丙二酸二乙酯
(2)加成反应 酯基和氰基 C9H14O4
(3)＋H2O
3．(2018·试题调研)C4H6O5是合成的单体，该单体分别由和苯合成的路线如下：
已知：①
②R—CH2OHR—COOH
回答下列问题：
(1)A中含氧官能团的名称是________，A有多种同分异构体，其中一种属于乙酸酯，其结构简式是________。
(2)B的名称是__________，C转化为D的反应类型是________。
(3)E转化为F的化学方程式是___________________________________
____________________________________________________________。
(4)1 mol有机物H与足量NaHCO3溶液反应生成标准状况下的CO2 44.8 L，H有顺反异构，其反式结构简式是__________________。
(5)G与NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式是
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
(6)已知：R—CHO，写出由制备化合物的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下：
CH3CH2OHH2C===CH2
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
【解析】 由A的分子式并结合已知信息，可知1分子甲醛与2分子乙炔发生加成反应生成A，则A的结构简式为HOCH2CCCH2OH，A与氢气发生加成反应生成的B为HOCH2CH2CH2CH2OH，结合C的分子式知，B在浓硫酸作用下发生消去反应生成的C为CH2===CHCH===CH2；1 mol有机物H与足量NaHCO3溶液反应生成标准状况下的CO2 44.8 L，物质的量为2 mol，说明H分子中有2个羧基，H有顺反异构，所以H中还有碳碳双键，结合H的分子式知H为HOOC—CH===CH—COOH，H与水发生加成反应生成的C4H6O5为，从G到C4H6O5发生水解、酸化，故G为 (X代表卤素原子)，F与琼斯试剂反应得到G，可逆推出F为 (X代表卤素原子)，则E为，由D的分子式可知D为ClCH2CH===CHCH2Cl。(1)A的结构简式为HOCH2C===CCH2OH，含氧官能团的名称为羟基；A的一种同分异构体属于乙酸酯，所以其结构简式为CH3COOCH===CH2。(2)B的结构简式为CH2CH2CH2CH2OHOH，则名称为1,4丁二醇；C为
CH2===CHCH===CH2，D为ClCH2CH===CHCH2Cl，则C转化为D发生加成反应。(4)H为HOOC—CH===CH—COOH，其反式结构简式是。
。
【答案】 (1)羟基 CH3COOCH===CH2
(2)1,4丁二醇 加成反应
4．(2017·银川模拟)α萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成α萜品醇G的路线之一如下：
已知：RCOOC2H5
请回答下列问题：
(1)G中含氧官能团的名称是__________，G的化学式为________。
(2)按要求完成下列反应的化学方程式。
①B在一定条件下生成高分子化合物的化学方程式：________________
____________________________________________________________；
②C―→D的化学方程式为______________________；
③E―→F的化学方程式为______________________。
(3)写出同时满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简式：______________________。
①核磁共振氢谱有2个吸收峰 ②能发生银镜反应
(4)试剂Y的结构简式为________________。
(5)通过常温下的化学反应区别E、F和G，所选用试剂的化学名称为________和________。
(6)G与H2O催化加成得不含手性碳原子(连有4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳原子)的化合物H，写出H的结构简式：____________________。
【解析】 由A、B的结构可知，反应中羰基转化为羟基，A―→B属于加成反应，B与HBr发生取代反应生成C为，C发生消去反应生成D为，D在酸性条件下反应得到E为，E与CH3CH2OH发生酯化反应生成F为，F发生信息反应生成G，结合F与G的结构可知Y为CH3MgBr(Br也可以换成Cl或I)。(2)B在一定条件下发生缩聚的方程式：＋(n－1)H2O，C发生卤代烃的消去反应生成D，方程式为＋2NaOH＋NaBr＋2H2O，E与CH3CH2OH发生酯化反应生成F，化学方方程式：。(3)由B的结构简式可知，B的分子式为C8H14O3，同时满足下列条件的B的链状同分异构体：①核磁共振氢谱有2个吸收峰，分子中有2种H原子，故该同分异构体为对称结构，不饱和度为2，②能发生银镜反应，含有2个—CHO，其余的H原子以甲基的形式存在，另外的O原子为对称结构的连接原子，故符合条件的同分异构体为，F为，区分三种物质，可以先加入NaHCO3溶液，能够放出气体的是E，再用金属Na与其他两种物质反应，能够放出气体的是G。
【答案】 (1)羟基 C10H18O
5．(2018·云南名校联考)已知化合物N是一种对氨基苯甲酸酯类物质，可作局部麻醉药。合成N的一种路线如图所示：
已知以下信息：
①核磁共振氢谱显示B只有一种化学环境的氢原子，H苯环上有两种化学环境的氢原子：
②
③E为芳香烃，其相对分子质量为92；
④ (苯胺，易被氧化)。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________，检验B中官能团的试剂是________，N中官能团的名称是________。
(2)由E生成F的化学方程式为_________________________________。
(3)由F生成G的反应类型为________，H在一定条件下可以发生聚合反应，写出该聚合反应的化学方程式：__________________________________
____________________________________________________________。
(4)D的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的共有________种(不考虑立体异构)。
(5)参照上述合成路线，以乙烯、干醚和环氧乙烷为原料(无机试剂任选)制备1,6己二醛，设计合成路线。
【解析】 A与溴化氢发生加成反应生成B，核磁共振氢谱显示B只有一种化学环境的氢原子，则B的结构简式为CBr(CH3)3，检验官能团溴原子要先加NaOH溶液加热，再加入硝酸酸化，最后加入AgNO3，根据沉淀颜色判断官能团为溴原子；则A的结构简式为CH2===C(CH3)2。根据已知信息②可知C与环氧乙烷反应生成D，则D的结构简式为(CH3)3CCH2CH2OH。E为芳香烃，其相对分子质量为92，则E是甲苯，甲苯发生硝化反应生成F，由于H苯环上有两种化学环境的氢原子，说明硝基与甲基处于苯环的对位，即F的结构简式为。由于甲基易被氧化，所以F生成G是甲基的氧化反应，引入羧基，即G的结构简式为。根据信息④G中的硝基被还原转化为氨基，则H的结构简式为。N是一种对氨基苯甲酸酯类物质，则H和D发生酯化反应生成N，则N的结构简式为
。(1)根据以上分析可知A的化学名称为2甲基丙烯；B中官能团溴原子检验要先加NaOH，再加稀HNO3，最后加AgNO3；根据N的结构简式可知其中官能团为酯基、氨基。(2)E―→F发生反应为H2O。(3)由F生成G的反应类型为氧化反应；H分子中含有氨基和羧基，在一定条件下可以发生缩聚反应，该聚合反应的化学方程式为 。(4)D的结构简式为(CH3)3CCH2CH2OH，其同分异构体不能与金属钠反应生成氢气，说明含有醚键，可以是甲基和戊基形成，戊基有8种，相应的醚有8种；可以是乙基和丁基形成，丁基有4种，相应的醚有4种；可以是2个丙基形成，丙基有2种，相应的醚有3种，综上共计15种(不考虑立体异构)。(5)参照上述合成路线和题干信息以乙烯、干醚和环氧乙烷为原料(无机试剂任选)制备1,6己二醛可以逆向推，1,6己二醛可以由1,6己二醇氧化得到，根据信息②可知，由CH2Br—CH2Br可以得到1,6己二醇，乙烯与Br2加成可以得到CH2Br—CH2Br。
【答案】 (1)2甲基丙烯 NaOH溶液、稀HNO3、AgNO3溶液 氨基、酯基
