高考化学三轮冲刺专题14 有机物合成与推断（含解析）

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专题14 有机合成与推断
1．[化学——选修5：有机化学基础](15分)
扎来普隆是一种短期治疗失眠症的药物，其合成路线如下：

回答下列问题：
（1）A中的官能团名称是________________。
（2）所需的试剂和条件分别为______________________________。
（3）、的反应类型依次为_______________、_______________。
（4）扎来普隆的分子式为_______________________。
（5）的化学方程式为______________________________________。
（6）属于芳香化合物，且含有硝基，并能发生银镜反应的B的同分异构体有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式有________________。
（7）已知：有碱性且易被氧化。设计由和乙醇制备的合成路线(无机试剂任选)。________
【答案】（1）羰基(或酮基) (1分) （2）浓HNO3，浓H2SO4/Δ (1分)
（3）还原反应(1分) 取代反应(1分) （4）(1分)
（5） (2分)
（6）17(3分) 、(2分)
（7）(3分)
【解析】（1）A的结构简式为，含有的官能团名称是羰基；（2）A的结构简式为，B的结构简式为，则发生取代反应，所需的试剂和条件分别为浓，浓；（3）由B的结构简式为、C的结构简式为、E的结构简式为、F的结构简式为可知，是-NO2转化为-NH2，发生了还原反应，而的反应类型为取代反应；（4）扎来普隆的结构简式为，其分子式为；（5）C的结构简式为、D的结构简式为，则发生取代反应的化学方程式为；（6）B的结构简式为，其属于芳香化合物，且含有硝基，并能发生银镜反应的同分异构体满足：①含有苯环和硝基；②含有-CH2CHO或一个甲基和一个-CHO；若为-NO2和-CH2CHO，则有4种结构，其中有一种为苯环上连接-CH(NO2)CHO；若为-NO2、-CH3和-CHO，则有4+4+2=10种，另外还有-CH2NO2和-CHO共有3种，共有4+10+3=17种，其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式有、；（7）因有碱性且易被氧化，则由和乙醇制备时，应先将-CH3氧化为-COOH，再与乙醇发生酯化反应，最后再将-NO2还原为-NH2，具体合成路线为。

2．[化学——选修5：有机化学基础化合物M是一种医用高分子材料，可用于制造隐形眼镜；以下是M、有机玻璃的原料H及合成橡胶(N)的合成路线。

（1）A中含有的官能团是__________(写名称)。
（2）写出反应类型：D→E__________；写出反应条件：G→H__________。
（3）写出B→C化学反应方程式：______________________________________；
（4）写出E+F→N化学反应方程式：______________________________________。
（5）H在一定条件下能被氧化为不饱和酸，该不饱和酸有多种同分异构体，属于酯类且含有碳碳双键的同分异构体共有__________种。
（6）已知：①RCHO
②
③+SOCl2+SO2+HCl
根据已有知识并结合相关信息，写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)_ ________________。
合成路线流程图示例如下：H2C=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH。
【答案】（1）醛基、碳碳双键(2分) （2）消去反应(1分) 氢氧化钠溶液，加热(1分)
（3）+HOCH2CH2OH+H2O(2分)
（4） (2分)
（5）5种(3分)
（6）(4分)
【解析】根据M的结构简式可知C为：，B与乙二醇反应生成C，则B的结构简式为：，A通过①银镜反应、②与H+反应生成B，则A的结构简式为：；A与氢气发生加成反应生成D，A中碳碳双键、碳氧双键都能够与氢气发生加成反应，根据D一定条件下能够生成E可知，D为；又F能够生成天然橡胶，则F的结构简式为：，根据加聚反应原理可以写出E与F反应合成N的化学方程式为：。（1）根据分析可知A为，含有的官能团是醛基、碳碳双键；（2）D为，D通过消去反应生成E；G到H位氯代烃的消去反应，反应条件为氢氧化钠溶液，加热；（3）B为，B与乙二醇反应的化学方程式为：；（4）E与F反应的化学方程式为：；（5）H在一定条件下能被氧化为不饱和酸，该不饱和酸有多种同分异构体，属于酯类且含有碳碳双键的同分异构体的结构简式有：HCOOC(CH3)=CH2、HCOOCH2-CH=CH2、HCOOCH=CH-CH3、CH3COOCH=CH2、CH2=CH-COOCH3，共5种；（6）以为原料制备，结合题中各物质的转化条件可知，可以用与与HCN发生加成反应生成，发生消去反应生成，与SOCl2发生取代反应生成，分子内脱去氯化氢得，与氢气加成得，合成路线为
3．[化学——选修5：有机化学基础](15分)
从莤草中可以提取下莤烯(A)，以此为原料可制得杀虫剂菊酯(H)，其合成路线可表示如下：

已知：R1CHO+R2CH2CHO
（1）B所含官能团名称是_________。
（2）E的结构简式为_________，分子中含有_____个手性碳原子
（3）G的结构简式为_________；由F生成的G的反应类型为________。
（4）写出 G 到 H 反应的化学方程式___________。
（5）写出满足下列条件的 C 的同分异构体的结构简式______________。
①能与FeCl3 溶液发生显色反应；②分子中有 4 种不同化学环境的氢。
（6）写出以和 CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。______________
【答案】（1）醛基、酮基(1分)
（2）(1分) 2(1分)
（3）(2分) 消去反应(1分)
（4）+CH3OH+H2O(2分)
（5）、(4分)
（6）(3分)
【解析】A()发生氧化反应生成B()，B发生信息中的反应生成C()，C发生氧化反应生成D()，D脱去一分子水生成E()，G发生酯化反应生成H，G为，F发生消去反应生成G。（1）根据B的结构，可得出所含官能团有醛基、酮基；（2）根据E的分子式，结合D的结构简式，可推断出E的结构简式为；分子中含有2个手性碳原子()；（3）根据H的结构简式可知，它是由G和甲醇发生酯反应得到，故G的结构简式为；G是由F()发生消去反应得到的； （4）G发生酯化反应生成H，该反应方程式为；（5）C的同分异构体符合下列条件，
C的不饱和度是4，苯环的不饱和度是4，①能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，且该分子中不含其它环或双键；②分子中有4种不同化学环境的氢，符合条件的结构简式为；（6）以和CH3CH2OH为原料制备，由苯丙烯酸和乙醇发生酯化反应得到，苯丙烯酸由苯丙烯醛发生氧化反应得到，苯丙烯醛由苯甲醛和乙醛发生信息中的反应得到，乙醛由乙醇发生氧化反应得到，其合成路线为：。
4．[化学——选修5：有机化学基础](15分)香料甲和G都在生活中有很多用途，其合成路线如下：

已知：①R1—CHO+R2—CH2—CHO(R1、R2代表烃基或氢原子)
②D与A互为同系物；在相同条件下，D蒸气相对于氢气的密度为39。
（1）A的名称是___________，G中含氧官能团的名称是___________。 
（2）②的反应类型是___________，B和F的结构简式分别为_________、__________。 
（3）写出一种能鉴别A和D的试剂：__ ___________；C有多种同分异构体，其中属于芳香族化合物的有____种。 
（4）写出反应①的化学方程式：_______ __________________________________。 
（5）G的同分异构体是一种重要的药物中间体，其合成路线与G相似，请以为原料设计它的合成路线(其他所需原料自选)。_______________
【答案】（1）甲苯(1分) 羧基(1分)
（2）加成反应(1分) (2分) (2分)
（3）酸性高锰酸钾溶液(1分) 4 (2分)
（4）+CH3COOH+H2O(2分)
（5） (3分)
【解析】由C→及反应条件可知C为苯甲醇，B为，A为甲苯。在相同条件下，D的蒸气相对于氢气的密度为39，则D的相对分子质量为39×2=78，D与A互为同系物，由此知D为芳香烃，设1个D分子中含有n个碳原子，则有14n-6=78，解得n=6，故D为苯；与乙醛反应得到E，结合信息①，E为，E与溴发生加成反应得到的F为，F发生氧化反应生成的G为。（1）根据分析可知，A为甲苯，G为，则G中含氧官能团为羧基；（2）反应②为苯甲醛与氯仿发生加成反应生成，根据上述分析，B和F的结构简式分别为、； （3）甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能；C为苯甲醇属于芳香族化合物的苯甲醇的同分异构体有邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚和苯甲醚()，共4种；（4）反应①为乙酸和发生酯化反应，化学方程式为+CH3COOH+H2O； （5）苯乙醛与甲醛反应生成，再与溴发生加成反应生成，最后发生催化氧化反应生成，故合成路线为。
5．[化学——选修5：有机化学基础](15分)2005年诺贝尔化学奖授予了研究烯烃复分解反应的科学家，以表彰他们作出的卓越贡献。烯烃复分解反应原理如下：C2H5CH=CHCH3+CH2=CH2C2H5CH=CH2+CH2=CHCH3
现以烯烃C5H10为原料，合成有机物M和N，合成路线如下：

（1）按系统命名法，有机物A的名称是______________。
（2）B的结构简式是_________________。
（3）CD的反应类型是__________________。
（4）写出DM的化学方程式___________________________________________。
（5）已知X的苯环上只有一个取代基，且取代基无甲基，则N的结构简式为_______。
（6）满足下列条件的X的同分异构体共有_______种，写出任意一种的结构简式________________。
①遇FeCl3溶液显紫色 ②苯环上的一氯取代物只有两种
（7）写出EF合成路线(用结构简式表示有机物，箭头上注明试剂和反应条件)。______

【答案】（1）2-甲基-1-丁烯(1分) （2）CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3(2分)
（3）取代反应(1分)
（4）(3分)
（5）(2分)
（6）3(2分) (其中一种，1分)
（7） (3分)
【解析】由F的结构简式可知A应为CH2=C(CH3)CH2CH3，生成E为CH2BrCBr(CH3)CH2CH3，F发生消去反应生成G，G为，X的苯环上只有一个取代基，且取代基无甲基，结合N的分子式可知N的结构简式为，可知X为苯乙醇，由M的分子式可知D含有8个C，结合信息可知B为CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3，则C为CH3CH2CBr(CH3)CBr(CH3)CH2CH3，D为CH3CH2COH(CH3)COH(CH3)CH2CH3，M为。（1）A为CH2=C(CH3)CH2CH3，名称为2-甲基-1-丁烯；（2）由以上分析可知B为CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3；（3）C为CH3CH2CBr(CH3)CBr(CH3)CH2CH3，在氢氧化钠溶液中发生取代反应生成CH3CH2COH(CH3)COH(CH3)CH2CH3，故反应类型为取代反应；（4）D为CH3CH2COH(CH3)COH(CH3)CH2CH3，M为，反应的方程式为；（5）由以上分析可知N为；（6）X为苯乙醇，对应的同分异构体①遇FeCl3溶液显紫色，则羟基连接在苯环，②苯环上的一氯取代物只有两种，另一取代基为2个甲基或1个乙基，共3种，即、、等；（7）E为CH2BrCBr(CH3)CH2CH3，可先水解生成CH2OHCOH(CH3)CH2CH3，在铜催化条件下被氧化生成醛，然后与弱氧化剂反应生成酸，反应的流程为。
6．[化学——选修5：有机化学基础](15分)芳香烃A是基本有机化工原料，由A制备高分子E和医药中间体K的合成路线(部分反应条件略去)如下图所示：

己知：①；
②
回答下列问题：
（1）A的名称是________，I含有官能团的名称是________。
（2）反应⑦的作用是________，⑩的反应类型是________。
（3）写出反应②的化学方程式：________________________________。
（4）D分子中最多有________个原子共平面。E的结构简式为_______________。
（5）写出一种同时符合下列条件的F的同分异构体的结构简式：_______________。
①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子；
②既能与银氨溶液反应又能与NaOH溶液反应。
（6）将由D为起始原料制备的合成路线补充完整。
 ________(无机试剂及溶剂任选)。
合成路线流程图示例如下：
CH3CHO CH3COOH CH3COOCH2CH3
【答案】（1）甲苯(1分) 羧基、肽键(酰胺基) (1分)
（2）保护氨基(1分) 取代(水解)反应(1分)
（3）+2NaOH+2NaCl+H2O(2分)
（4）19(2分) (2分) （5） (2分)
（6） (3分)
【解析】芳香烃A与氯气在光照条件下发生取代反应生成B，B发生水解反应生成苯甲醛，结合B的分子式，可知A为，B为；对比C、D的结构可知，苯甲醛与丙酮脱去1分子水形成碳碳双键而生成D，D发生加聚反应生成高分子化合物E为；由I中取代基处于对位位置，可知甲苯发生硝化反应生成F为，F发生还原反应生成G为，由I的结构简式、H的分子式可知H的结构简式为：，H被酸性高锰酸钾溶液氧化生成I，I发生取代反应生成J，J发生水解反应生成K，可知G→H是为了保护氨基，防止被氧化。（1）A为，名称是甲苯，I中官能团是羧基和肽键(酰胺基)；（2）反应⑦的作用是保护氨基，防止被氧化，J发生水解反应生成K，则⑩的反应类型是取代(水解)反应；（3）B为，B发生水解反应生成苯甲醛，该反应方程式为+2NaOH +2NaCl+H2O ；（4）通过旋转碳碳单键，可以使苯环、碳碳双键、碳氧双键的平面共面，可以使甲基中1个H原子处于平面内，分子中最多有19个原子共平面，E的结构简式为：；（5）一种同时符合下列条件的F()的同分异构体：①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子，可以含有2个不同的取代基且处于对位，②既能与银氨溶液反应又能与NaOH溶液反应，含有-OOCH结构，或者含有酚羟基与醛基，可能的结构简式为：；（6）在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成，然后与溴发生加成反应生成，最后在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成，合成路线为 。
7.芳香化合物A(C9H12O)常用于药物及香料的合成,A有如下转化关系:

已知:
①A的苯环上只有一个支链,支链上只有两种不同化学环境的氢原子
②
③RCOCH3+R'CHORCOCHCHR'+H2O
回答下列问题:
（1）由A生成B的反应条件为　　　　,由D生成E的反应类型为　　　　　　　　。 
（2）F中含有的官能团的名称为　　　　。 
（3）K中含有两个六元环,则K的结构简式为　　　　　　。 
（4）由F生成H的过程中①的化学方程式为　　　　　　。 
（5）H有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式　　　　。 
①能发生银镜反应　②遇FeCl3溶液显色　③具有4组核磁共振氢谱峰
（6）糠叉丙酮()是一种重要的医药中间体,请参考上述合成路线,设计一条由叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛()为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任选,用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
【答案】.（1）浓硫酸、加热(2分)　取代反应(或水解反应)(2分)　（2）羟基、醛基(2分)　
（3）(2分)　（4）+2Ag(NH3)2OH+3NH3+2Ag↓+H2O(2分)
（5）、、、(任写一种即可)(2分)　（6）(3分)
【解析】　A(C9H12O)的不饱和度为(9×2+2-12)÷2=4,说明除了苯环外不存在双键,A的苯环上只有一个支链,支链上只有两种不同化学环境的氢原子,则A的结构简式为,由BC的转化条件及信息②可知B中含有碳碳双键,则B为,D为,C为。F的不饱和度为(9×2+2-10)÷2=5,说明F中除了含有苯环外还含有一个双键,根据F分子式知,D发生水解反应生成的E为,F为,F发生银镜反应然后酸化得到H,则H为,H发生缩聚反应生成I,则I为。C发生信息③的反应生成K,则K为。（1）A生成B的反应为醇羟基的消去反应,反应条件为浓硫酸、加热,D生成E的反应为卤代烃的水解反应,也为取代反应。（2）F为,含有的官能团为羟基和醛基。（3）K为。（4）由F生成H的过程中①的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH+3NH3+2Ag↓+H2O。（5）符合条件的H的同分异构体的结构简式为、、、。（6）由叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛()为原料制备糠叉丙酮的合成路线为。
8．[15分]G是药物合成中间体,其部分合成路线如下:

已知:RCHO+CH3COR1RCHCHCOR1+H2O
请回答下列问题:
（1）D所含官能团有醚键、酚羟基和　　　　　　。试剂E的名称是　　　　。 
（2）CD的反应类型为　　　　　　　　。G的分子式为　　　　。 
（3）写出AB的化学方程式　　　　。 
（4）设计AB步骤的目的是　　　　。 
（5）芳香化合物T是D的同分异构体,T同时具备下列条件的结构有　　　　种。其中在核磁共振氢谱上有4组峰的T的结构简
式为　　　　。 
①能发生银镜反应　②遇FeCl3溶液不发生显色反应,但其在稀硫酸中的水解产物之一遇FeCl3溶液能发生显色反应
（6）以环己醇和为原料,设计合成的路线(无机试剂自选): 　　。


【答案】.（1）醛基(1分)　丙酮(2分)
（2）水解(或取代)反应(1分)　C19H20O5(2分)
（3）+(CH3CO)2O+CH3COOH(2分)
（4）保护酚羟基(1分)
（5）6(2分)　(1分)
（6） (3分)
【解析】　（1）根据题给已知信息并结合D、F的结构简式知,E为丙酮(CH3COCH3)。（2）C在酸性条件下发生水解反应生成D。（3）观察A、B的结构简式,可知AB的另一产物是CH3COOH。（4）AB是将酚羟基变成酯基,CD是将酯基变成酚羟基,设计AB步骤的目的是避免酚羟基被氧化。（5）依题意,T含有甲酸酚酯基、不含酚羟基,所以T的苯环上含两个取代基。第一种情况是—OOCH、—CH2OH;第二种情况是—OOCH、—OCH3,所以,符合条件的T有6种结构。其中在核磁共振氢谱上有4组峰。