内容正文:
猜押04 有机合成与推断
上海高考化学等级性考试中采用新题型,全部以综合情境题的形式呈现,整卷约包含5个大综合情境,其中有机合成与推断题通常以新药品、新物质、新材料的合成路线为载体,考查的热点涉及:①某些物质的结构简式或名称,②反应类型或反应条件,③重要转化的有机化学方程式书写,④分子式的确定,⑤同分异构体的书写与数目确定,⑥特定条件的有机物合成路线的设计等。
押题一 解热镇痛药——布洛芬
布洛芬是生活中常用的退烧药,其一种合成路线如下:
已知:;
回答下列问题:
(1)C中所含官能团的名称为___________。
(2)D的名称为___________,D→E的反应类型为___________。
(3)B→C反应方程式为___________。
(4)A中最多___________个原子共平面。C分子中含有___________个手性碳原子。
(5)已知G中含有两个六元环,其结构简式为___________。
(6)满足下列条件的布洛芬的同分异构体有___________种。
①苯环上有三个取代基,苯环上的一氯代物有两种;
②能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
③能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为___________(写出1种即可)。
(7)结合已有知识和题中信息,写出以苯、乙烯和乙酸为原料制图的合成路线(无机试剂任用)___________。
押题二 多沙唑嗪的合成
多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下:
(1)已知A(丙烯腈,CH2=CHCN)分子中碳原子杂化轨道类型为sp、sp2,A分子中σ键的数目和π键的数目比值为_______,A分子中处于同一平面的原子数目最多为_______。
(2)B→C的反应类型是_______。
(3)写出D中两种含氧官能团的名称_______和_______。
(4)E→F的反应中还可能生成一种有机副产物,该副产物的结构简式为_______。
(5)由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl),X的结构简式为_______。
(6)写出满足下列条件的D的两种同分异构体的结构简式_______和_______。
①苯的衍生物,且苯环上的一取代产物只有两种;②与Na2CO3溶液反应放出气体;③水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应
(7)已知:①(R1和R2表示烃基或氢,R3表示烃基);②(R1、R2、R3、R4表示烃基或氢)。写出以和CH3MgBr为原料制备的合成路线_______(无机试剂任选)。
押题三 盐酸文法拉辛的合成
盐酸文法拉辛()是口服吸收好、起效快、不良反应少的抗抑郁药,一种合成路线如下图所示:
(1)下列对化合物A和B的分析,正确的是_______。
A.互为同系物择性 B.苯环上一氯代物个数相同
C.A的沸点比B低 D.碳原子都采取sp2杂化
(2)反应④是_______反应。
A.加成 B.取代 C.还原 D.氧化
(3)不能鉴别化合物B和苯甲醇的方法是_______。
A.核磁共振氢谱 B.红外光谱 C.X射线衍射 D.原子光谱
(4)化合物C中官能团的名称是_______。
(5)设计检验化合物F中含溴元素的实验方案:_______。
(6)从化学键形成的角度,解释化合物G与盐酸反应生成盐酸文法拉辛的原因:_______。
(7)从物理性质的角度,预测文法拉辛(化合物G)的药效不如盐酸文法拉辛的原因:_______。
(8)在下图中用“*”标出化合物中所有的手性碳原子________。
(9)W是D的一种含苯环的同分异构体,可由某种蛋白质水解得到,W中含6种化学环境不同的氢原子,写出任意1种W的结构简式_______。
(10)请结合提示信息,设计以ClCOC2H5和为原料合成的合成路线_______(无机试剂任选)。
押题四 合成聚碳酸酯
下列是合成聚碳酸酯(PC)和有广泛用途的内酯E的路线:
已知:①A为重要的有机化工原料,B分子的核磁共振氢谱中只有一个吸收峰;
一定条件(R、R′、R″为氢原子或烃基)
③RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基)
请回答下列问题:
(1)A的名称为_______;反应①的反应类型为_______。
(2)C的官能团名称为_______;化合物甲的分子式为_______
(3)化合物G的结构简式为_______。
(4)下列关于D()的说法错误的是_______。(不定项)
A.有2个手性碳原子 B.有6个碳原子采取sp3杂化
C.能发生取代和消去反应 D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(5)E分子内含有六元环,可发生水解反应,反应③的化学方程式为_______。
(6)有机物H是C的同分异构体,写出符合下列条件的H的结构简式_______。
①能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀;②不含醚键;③可发生水解反应;
④核磁共振氢谐显示4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1。
(7)参考上述合成路线和信息,写出以CH3CH2OH为原料制备CH3CH=CHCOOH的合成路线流程图_______(其他无机试剂和条件任选)。
(合成路线的表示方式为:甲乙…目标产物)
押题五 药物中间体的合成
化合物Ⅰ是一种药物中间体,可由下列路线合成(代表苯基,部分反应条件略去):
已知:
ⅰ)
ⅱ)RMgBr易与含活泼氧化合物(HY)反应:+RH,HY代表H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等。
(1)A、B中含氧官能团名称分别为___________。
(2)步骤A→B中的MnO2不能替换为KMnO4的酸性溶液,理由是___________。
(3)步骤B→C加入K2CO3可显著提高C的产率,原因是___________。
(4)D分子中处于同一平面的原子最多有___________个。
(5)E在一定条件下反应得到,后者的化学名称为___________。
(6)H的结构简式为___________。
(7)E→F反应中,下列物质不能用作反应溶剂的是___________(不定项)。
A.CH3CH2OCH2CH3 B.CH3OCH2CH2OH C. D.
(8)写出符合下列要求的D的一种同分异构体的结构简式___________(任写一种)
①含有不对称碳原子 ②含有2个碳碳三键 ③不含甲基
(9)参照上述合成路线,设计以和不超过3个碳的有机物为原料,制备一种光刻胶单体的合成路线(其他试剂任选)___________。
押题六 合成氯喹
氯喹是一种用于治疗疟疾的药物,制药厂通常将其转化为磷酸氯喹,其合成路线如下图所示。
已知:
①
②
③(R―为烃基,―X为卤原子)
④苯环上原有的基团会对后引入基团有定位效应,其中,-Cl为邻对位定位基(即取代后,使苯环邻、对位的氢更活泼),-NO2为间位定位基(即取代后,使苯环间位的氢更活泼)。
回答下列问题:
(1)A→B中试剂a为 。
(2)C→D的反应类型是 ;I中含氧官能团的名称是 。
(3)H的结构简式为 。
(4)E→F的化学方程式为 。
(5)下列有关氯喹和磷酸氯喹的说法正确的是___________。(不定项)
A.氯喹中所有C原子的杂化类型均为sp2
B.氯喹与NaOH乙醇溶液共热,可以发生消去反应
C.将氯喹转化为磷酸氯喹的目的是增大溶解度,增强疗效
D.H3PO4可以电离产生PO43-,PO43-的空间构型为正四面体形
(6)X是K与足量H2反应后的产物,写出X的结构简式,并用“*”标出X中的手性碳原子 。
(7)A→C反应顺序可否调换,并解释原因: 。
(8)写出一种符合下列条件的I的同分异构体(不含立体异构)的结构简式 。
①能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱有四组峰
(9)参照上述合成路线,设计一条以1,3-丁二烯和苯为起始原料制备的合成路线(无机试剂任选) 。
押题七 合成龙葵醛
α-甲基苯乙烯(AMS)在有机合成中用途广泛,以下是用苯为原料合成AMS并进一步制备香料龙葵醛的路线:
完成下列填空:
(1)反应①的反应类型是 ;反应③所需的试剂与条件是 。
(2)有关AMS的说法错误的是________。
A.分子式为C9H10
B.分子中所有碳原子一定共平面
C.属于芳香烃
D.能发生氧化、加成、加聚反应
(3)简述检验A中溴原子的方法: 。
(4)写出反应②的化学方程式: 。
(5)AMS可以自身聚合,写出该高聚物的结构简式: 。
(6)写出同时满足下列条件的龙葵醛的一种同分异构体的结构简式: 。
①苯环上的一溴代物有两种
②分子中含有羟基但没有甲基
(7)设计一条由AMS合成的合成路线 。(合成路线常用的表示方式为:甲乙∙∙∙∙∙∙目标产物)
押题八 合成阿普唑仑
阿普唑仑常用于治疗失眠、焦虑症、抑郁症等精神疾病。以下是阿普唑仑(Ⅶ)的一种合成路线。
(1)由制取化合物I的反应条件是 。
(2)有关化合物Ⅱ的说法正确的是___________。
A.分子中含有1个碳碳双键、1个碳氮双键
B.碳原子均采取sp2杂化
C.检验分子中存在氯原子的试剂是NaOH溶液、AgNO3溶液
D.能发生加成反应、取代反应
(3)化合物Ⅲ与氢气完全加成,产物中的手性碳原子用“*”标出,其中正确的是___________。
A.B.C.D.
(4)化合物Ⅳ中含氧官能团的名称是 、 。
(5)步骤③的反应类型为___________。
A.取代反应 B.加成反应 C.氧化反应 D.消去反应
(6)写出步骤⑥的化学方程式 。
(7)化合物M是比化合物Ⅳ少一个苯环的芳香族化合物,写出1种同时满足下列条件的M同分异构体 。
a.含有结构
b.能发生银镜反应
c.苯环上的一溴代物有2种
d.核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2:2:1:1:1
(8)将下列以苯胺和肼(N2H4)为有机原料合成的合成路线补充完整(其他试剂任选) 。
押题九 合成必嗽平
溴己新(I)又称必嗽平,常用作祛痰药。可通过下列路线合成:
(1)有机物A可以通过煤的干馏获得,下列有关说法正确的是_______。
A.煤的干馏属于物理变化
B.甲苯分子中的所有碳原子都在同一平面上
C.甲苯发生硝化反应时,主要得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯两种一硝基取代物
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是甲基活化了苯环
(2)写出F中不含氧官能团的名称: 。
(3)E的结构简式: 。
(4)反应①所需的试剂和条件是 。
(5)反应②与反应⑥的反应类型分别为_______。
A.取代、取代 B.氧化、加成进 C.氧化、还原 D.氧化、取代
(6)反应C→D的化学反应方程式式: 。
(7)写出属于芳香族化合物,满足下列条件F的同分异构体结构简式: (任写一种)。
ⅰ.能发生银镜反应;ⅱ.1molF的同分异构体最多可消耗5molNaOH,且产物不含甲基
(8)在合成B→E的流程中,反应②、④可否互换 (填“是”或“否”),简述理由 。
(9)结合溴己新的合成路线信息,写出以和为原料制备的合成路线 (用流程图表示,无机试剂任选)。
(合成路线常用的表示方式为:AB……→目标产物)
12 / 12
学科网(北京)股份有限公司
$$
猜押04 有机合成与推断
上海高考化学等级性考试中采用新题型,全部以综合情境题的形式呈现,整卷约包含5个大综合情境,其中有机合成与推断题通常以新药品、新物质、新材料的合成路线为载体,考查的热点涉及:①某些物质的结构简式或名称,②反应类型或反应条件,③重要转化的有机化学方程式书写,④分子式的确定,⑤同分异构体的书写与数目确定,⑥特定条件的有机物合成路线的设计等。
押题一 解热镇痛药——布洛芬
布洛芬是生活中常用的退烧药,其一种合成路线如下:
已知:;
回答下列问题:
(1)C中所含官能团的名称为___________。
(2)D的名称为___________,D→E的反应类型为___________。
(3)B→C反应方程式为___________。
(4)A中最多___________个原子共平面。C分子中含有___________个手性碳原子。
(5)已知G中含有两个六元环,其结构简式为___________。
(6)满足下列条件的布洛芬的同分异构体有___________种。
①苯环上有三个取代基,苯环上的一氯代物有两种;
②能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
③能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为___________(写出1种即可)。
(7)结合已有知识和题中信息,写出以苯、乙烯和乙酸为原料制图的合成路线(无机试剂任用)___________。
【答案】(1)羰基和碳氯键(或氯原子)
(2)①2-甲基丙醛 ②加成反应
(3)++HCl
(4)①13 ②1
(5)
(6)①4 ②或
(7)
【解析】通过C的结构简式及反应条件倒推B的结构简式为:,通过B的结构简式及反应条件的试剂判断A的结构简式为:;通过已知反应进行类比,C和F在氢离子的条件下反应生成G,G的结构简式为:。
(1)根据C的结构式判断含有羰基和碳氯键(或氯原子);
(2)D的官能团是醛基,根据系统命名法判断D的名称为2-甲基丙醛; D+HCHO→E,发生了加成反应;
(3)根据C的结构简式与条件中的试剂判断B的结构简式为:;则B→C的反应方程式为:++HCl;
(4)A的结构简式为:,苯环12原子共面,单键可以旋转,饱和碳3原子共面,故最多13原子共面;手性碳原子连接4个各不相同的原子或基团,C分子中含有1个手性碳原子,与氯原子相连的碳原子为手性碳:;
(5)根据分析,G的结构简式为:;
(6)根据已知条件能发生银镜可能含有醛基或者甲酸某酯基,根据水解及水解产物能使FeCl3溶液发生显色反应,说明水解后生成酚类,故说明是甲酸某酯的异构体,根据苯环上有三个取代基,且苯环上的一氯代物有两种,判断是非常对称,利用丙基的同分异构体有两种判断应该为:、、和共4种,其中核磁共振氢谱有五组峰,则可能为或 ;
(7)根据已知条件,乙烯与氯气加成变为1,2-二氯乙烷,再在氢氧化钠水溶液条件下发生取代反应生成1,2-乙二醇,乙酸在SOCl2加热条件下反应生成CH3COCl,再与苯环在三氯化铝条件下发生反应,最后与乙二醇合成产物,流程如下:。
押题二 多沙唑嗪的合成
多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下:
(1)已知A(丙烯腈,CH2=CHCN)分子中碳原子杂化轨道类型为sp、sp2,A分子中σ键的数目和π键的数目比值为_______,A分子中处于同一平面的原子数目最多为_______。
(2)B→C的反应类型是_______。
(3)写出D中两种含氧官能团的名称_______和_______。
(4)E→F的反应中还可能生成一种有机副产物,该副产物的结构简式为_______。
(5)由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl),X的结构简式为_______。
(6)写出满足下列条件的D的两种同分异构体的结构简式_______和_______。
①苯的衍生物,且苯环上的一取代产物只有两种;②与Na2CO3溶液反应放出气体;③水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应
(7)已知:①(R1和R2表示烃基或氢,R3表示烃基);②(R1、R2、R3、R4表示烃基或氢)。写出以和CH3MgBr为原料制备的合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】(1)①2:1 ②7
(2)取代反应
(3)①羧基 ②醚键
(4)
(5)
(6)①为 ②或
(7)
【解析】A与溴发生加成反应生成B,B邻苯二酚在碳酸钾作用下发生取代反应生成C,C在酸性条件下水解生成D,D上羧基在SOCl2作用下发生取代反应生成E,E与反应,N-H键中H被取代,生成F,对比多沙唑嗪与F的结构,X的结构简式为。
(1)CH2=CHCN分子中σ键的数目为6,π键的数目为3,比值为2:1;CH2=CHCN分子中碳碳双键及相连原子处于一平面,-CN处于一个平面,最多7个原子共平面;
(2)根据流程图,B与邻二苯酚发生取代反应生成C;
(3)D分子中含有-COOH和-O-,分别为羧基和醚键;
(4)E→F的反应中,N-H键中H被取代,而中有2个N-H键,副产物为2个N-H键中的H均发生反应生成;
(5)由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2C1),对比多沙唑嗪与F的结构,X的结构简式为;
(6)属于苯的衍生物,且苯环上的一取代产物只有两种,苯环上有2个取代基且位于对位;②与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,含有-COOH;③水解后的产物能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有-COO-(酯基)、且苯环直接与O原子相连,由此可写出同分异构体的结构为或或;
(7)与CH3MgBr发生反应①生成,再催化氧化生成,再自身发生反应②生成,故合成路线为:。
押题三 盐酸文法拉辛的合成
盐酸文法拉辛()是口服吸收好、起效快、不良反应少的抗抑郁药,一种合成路线如下图所示:
(1)下列对化合物A和B的分析,正确的是_______。
A.互为同系物择性 B.苯环上一氯代物个数相同
C.A的沸点比B低 D.碳原子都采取sp2杂化
(2)反应④是_______反应。
A.加成 B.取代 C.还原 D.氧化
(3)不能鉴别化合物B和苯甲醇的方法是_______。
A.核磁共振氢谱 B.红外光谱 C.X射线衍射 D.原子光谱
(4)化合物C中官能团的名称是_______。
(5)设计检验化合物F中含溴元素的实验方案:_______。
(6)从化学键形成的角度,解释化合物G与盐酸反应生成盐酸文法拉辛的原因:_______。
(7)从物理性质的角度,预测文法拉辛(化合物G)的药效不如盐酸文法拉辛的原因:_______。
(8)在下图中用“*”标出化合物中所有的手性碳原子________。
(9)W是D的一种含苯环的同分异构体,可由某种蛋白质水解得到,W中含6种化学环境不同的氢原子,写出任意1种W的结构简式_______。
(10)请结合提示信息,设计以ClCOC2H5和为原料合成的合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】(1)B
(2)C
(3)D
(4)醚键、羰基、碳氯键
(5)取样,加入氢氧化钠溶液,加热,(取水层溶液),加足量硝酸酸化,加入硝酸银溶液,有淡黄色沉淀生成
(6)G中的氮原子有一对孤电子对,能与H+形成配位键
(7)文法拉辛溶解度小于盐酸文法拉辛
(8)
(9)
(10)
【解析】A发生取代反应生成B苯甲醚,B发生取代反应生成C,C发生取代反应生成D,D发生还原反应生成E,E反应取代反应生成F,F最后转化为G,G与盐酸反应生成盐酸文法拉辛,据此回答;
(1)A项,结构不相似,A为酚类物质,B为醚类物质,所以不互为同系物,A错误;B项,A和B苯环上都有3种氢原子,苯环上一氯代物个数相同,B正确;C项,有机物A可以形成分子间氢键,有机物B不可以形成分子间氢键,所以A的沸点比B高,C错误;D项,有机物A中碳原子都采取sp2杂化,B中存在苯环和甲基,碳原子为sp2和sp3杂化,D错误;故选B;
(2)根据分析,反应④是还原反应,故选C;
(3)化合物B和苯甲醇互为同分异构体,氢原子种类不同,官能团不同,结构不同,所含原子种类和数目相同,不能鉴别化合物B和苯甲醇的方法是原子光谱,故选D;
(4)根据C的结构简式可知,C中官能团的名称是醚键、羰基、碳氯键;
(5)检验F中含溴元素的实验方案为:取样,加入氢氧化钠溶液,加热,(取水层溶液),加足量硝酸酸化,加入硝酸银溶液,有淡黄色沉淀生成;
(6)G与盐酸反应生成盐酸文法拉辛的原因为:G中的氮原子有一对孤电子对,能与H+形成配位键;
(7)文法拉辛溶解度小于盐酸文法拉辛导致药物在胃肠道中溶出缓慢,吸收不完全,生物利用度降低;
(8)手性碳原子连接4个各不相同的原子或基团,G中手性碳原子标注如:;
(9)W中含6种化学环境不同的氢原子,有6种等效氢,则W的结构简式为:;
(10)以和ClCOC2H5为原料合成,首先有机物与ClCOC2H5、AlCl3反应转化为,被KBH4还原为,接着与PBr3反应转化为,再与Mg和、H2O转化为,最后浓硫酸加热下转化为,路线如下:。
押题四 合成聚碳酸酯
下列是合成聚碳酸酯(PC)和有广泛用途的内酯E的路线:
已知:①A为重要的有机化工原料,B分子的核磁共振氢谱中只有一个吸收峰;
一定条件(R、R′、R″为氢原子或烃基)
③RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基)
请回答下列问题:
(1)A的名称为_______;反应①的反应类型为_______。
(2)C的官能团名称为_______;化合物甲的分子式为_______
(3)化合物G的结构简式为_______。
(4)下列关于D()的说法错误的是_______。(不定项)
A.有2个手性碳原子 B.有6个碳原子采取sp3杂化
C.能发生取代和消去反应 D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(5)E分子内含有六元环,可发生水解反应,反应③的化学方程式为_______。
(6)有机物H是C的同分异构体,写出符合下列条件的H的结构简式_______。
①能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀;②不含醚键;③可发生水解反应;
④核磁共振氢谐显示4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1。
(7)参考上述合成路线和信息,写出以CH3CH2OH为原料制备CH3CH=CHCOOH的合成路线流程图_______(其他无机试剂和条件任选)。
(合成路线的表示方式为:甲乙…目标产物)
【答案】(1)①2-丙醇 ②氧化反应
(2)①羟基和酮羰基 ②C4H8O2
(3) (4)AB
(5)+CH3CH2OH
(6)HCOOCH2CH2CH3
(7)CH3CH2OHCH3CHOCH3CHOHCH2CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH
【解析】B分子的核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰,且B只有一个不饱和度,故B的结构简式为:,A到B为催化氧化,故A的结构简式为:,结合已知②的信息,B与HCHO反应生成C,其结构简式为 ,与甲发生加成反应生成,根据元素守恒可知甲为:CH3COOCH2CH3,结合已知③信息,在催化剂加热的条件下,发生反应生成内脂,故E的结构简式为:;由聚碳酸酯逆推,可知G的结构为,可推知F为苯酚即。
(1)由分析可知,A的结构简式为:,则其名称为2-丙醇;由分析可知,反应①即催化氧化生成,即其反应类型为氧化反应;
(2)由分析可知,C的结构简式为,则C的官能团名称为羟基和酮羰基;化合物甲的结构简式为:CH3COOCH2CH3,其分子式为C4H8O2,故答案为:羟基和酮羰基;C4H8O2;
(3)由分析可知,化合物G的结构简式为;
(4)A项,已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故D中只有1个手性碳原子,即与羟基和甲基同时相连的碳原子,A错误;B项, 已知单键上的碳原子采用sp3杂化,D中除酯基上一个碳原子采用sp2杂化,其余有7个碳原子采取sp3杂化,B错误;C项,由D的结构简式可知,分子中含有羟基和酯基,故能发生取代,含有羟基且与羟基相邻的碳原子上有H,故能发生消去反应,C正确;D项,由D的结构简式可知,分子中含有羟基且其中一个羟基相连的碳原子上有H,故能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;故选AB;
(5)由分析可知,E分子内含有六元环,可发生水解反应,则E的结构简式为:,故反应③的化学方程式为+CH3CH2OH;
(6)已知C的分子式为C4H8O2,则符合下列条件①能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,即含有醛基或甲酸酯基;②不含醚键;③可发生水解反应,即含有酯基,结合O原子个数可知只能含有甲酸酯基;④核磁共振氢谐显示4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1,即含有4种不同环境的H原子,则H的结构简式为:HCOOCH2CH2CH3;
(7)已知CH3CH=CHCOOH可由CH3CH=CHCHO经新制Cu(OH)2悬浊液氧化后酸化得到,结合题干已知信息②可知CH3CH=CHCHO可由CH3CHO转化而来,而CH3CH2OH催化氧化即可得到CH3CHO,据此分析确定合成路线为:CH3CH2OHCH3CHOCH3CHOHCH2CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH。
押题五 药物中间体的合成
化合物Ⅰ是一种药物中间体,可由下列路线合成(代表苯基,部分反应条件略去):
已知:
ⅰ)
ⅱ)RMgBr易与含活泼氧化合物(HY)反应:+RH,HY代表H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等。
(1)A、B中含氧官能团名称分别为___________。
(2)步骤A→B中的MnO2不能替换为KMnO4的酸性溶液,理由是___________。
(3)步骤B→C加入K2CO3可显著提高C的产率,原因是___________。
(4)D分子中处于同一平面的原子最多有___________个。
(5)E在一定条件下反应得到,后者的化学名称为___________。
(6)H的结构简式为___________。
(7)E→F反应中,下列物质不能用作反应溶剂的是___________(不定项)。
A.CH3CH2OCH2CH3 B.CH3OCH2CH2OH C. D.
(8)写出符合下列要求的D的一种同分异构体的结构简式___________(任写一种)
①含有不对称碳原子 ②含有2个碳碳三键 ③不含甲基
(9)参照上述合成路线,设计以和不超过3个碳的有机物为原料,制备一种光刻胶单体的合成路线(其他试剂任选)___________。
【答案】(1)羟基、醛基
(2) KMnO4的酸性溶液具有强氧化性,能将中的羟基直接氧化为羧基
(3) K2CO3可与生成的HCl发生反应,使反应正向进行
(4)14
(5)邻二甲苯或1,2-二甲苯
(6)
(7)BC
(8)或或或
(9)
【解析】A被MnO2在加热条件下将羟基氧化为醛基,生成B,B与Ph3CCl发生取代反应生成C和HCl,D发生取代反应生成E,E和Mg在无水乙醚下发生已知反应生成F,C与F在无水醚、H3O+下发生已知反应生成G,G在MnO2下发生氧化反应,将羟基氧化为酮羰基,生成H,可推知H的结构式为:,H与CH3MgBr在无水醚、H3O+下发生已知反应生成I,据此回答。
(1)由图知,A、B分别为、,含氧官能团名称分别为羟基、醛基;
(2)步骤A→B中,中的羟基被MnO2氧化为中的醛基,由于KMnO4的酸性溶液具有强氧化性,能将中的羟基直接氧化为羧基,故MnO2不能替换为KMnO4的酸性溶液,
(3)由分析至,B与Ph3CCl发生取代反应生成C和HCl,加入K2CO3可与生成的HCl发生反应,使反应正向进行,可显著提高C的产率;
(4)由图知,D的结构为,由于苯环是平面型分子,与苯环直接相连的原子都在同一平面,根据单键可旋转的性质,甲基中的碳原子一定在苯环所在平面上,而每个甲基上最多有1个氢原子可以旋转到苯环所在平面,所以两个甲基最多能再提供2个氢原子处于苯环所在平面,氨基上有1个氢原子可以旋转到苯环所在平面,故该有机物中在同一平面的原子最多有12+3=15个;
(5)中两个甲基相邻,故的化学名称为:邻二甲苯或1,2-二甲苯;
(6)由分析知,H的结构简式为;
(7)A 项CH3CH2OCH2CH3 (乙醚),不与RMgX反应,可以作溶剂;B 项CH3OCH2CH2OH中含有-OH,RMgX易与含活泼氢化合物反应,不能作溶剂;C 项中含有-NH,RMgX易与含活泼氢化合物反应,不能作溶剂;D 项(四氢呋喃),不与RMgX反应,可以作溶剂;故选BC;
(8)由图知,D的结构为,满足①含有不对称碳原子 ②含有2个碳碳三键 ③不含甲基的同分异构体有、、、等;
(9)根据上述合成信息,先与H2在Ni的催化下发生加成反应,得到,在浓硫酸的催化下发生消去反应,得到,在与CH3COCH3发生已知反应,得到,合成路线为。
押题六 合成氯喹
氯喹是一种用于治疗疟疾的药物,制药厂通常将其转化为磷酸氯喹,其合成路线如下图所示。
已知:
①
②
③(R―为烃基,―X为卤原子)
④苯环上原有的基团会对后引入基团有定位效应,其中,-Cl为邻对位定位基(即取代后,使苯环邻、对位的氢更活泼),-NO2为间位定位基(即取代后,使苯环间位的氢更活泼)。
回答下列问题:
(1)A→B中试剂a为 。
(2)C→D的反应类型是 ;I中含氧官能团的名称是 。
(3)H的结构简式为 。
(4)E→F的化学方程式为 。
(5)下列有关氯喹和磷酸氯喹的说法正确的是___________。(不定项)
A.氯喹中所有C原子的杂化类型均为sp2
B.氯喹与NaOH乙醇溶液共热,可以发生消去反应
C.将氯喹转化为磷酸氯喹的目的是增大溶解度,增强疗效
D.H3PO4可以电离产生PO43-,PO43-的空间构型为正四面体形
(6)X是K与足量H2反应后的产物,写出X的结构简式,并用“*”标出X中的手性碳原子 。
(7)A→C反应顺序可否调换,并解释原因: 。
(8)写出一种符合下列条件的I的同分异构体(不含立体异构)的结构简式 。
①能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱有四组峰
(9)参照上述合成路线,设计一条以1,3-丁二烯和苯为起始原料制备的合成路线(无机试剂任选) 。
【答案】(1)浓硫酸、浓硝酸
(2)还原 酮羰基、酯基
(3)
(4)+ +
(5)CD (6)
(7)不能,若先氯化,使苯环邻、对位的氢更活泼,再硝化,硝基会取代在氯原子的邻位和对位,间位产物产率降低
(8)或;
(9)
【解析】A分子式是C6H6,结合化合物C的结构可知A是苯, 苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生硝基苯,B的结构简式为,B发生苯环上的取代反应生成C,C发生已知①的反应,则D为,D发生一系列反应生成E,E发生酯的水解反应以及酚羟基和氢氧化钠的反应生成F,则F为,F经酸化,脱去二氧化碳生成G,G在POCl3作用下生成H,结合H分子式可知,G中的羟基被Cl原子取代,则H的结构简式为 ;I与BrCH2CH2Br在乙醇钠作用下发生取代反应生成J,结合J的分子式可知,J的结构简式为,J与HN(C2H5)2发生取代反应生成K,K发生一系列的反应生成L,L与H在一定条件下合成氯喹,氯喹与H3PO4反应生成磷酸氯喹。(1)苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生硝基苯,试剂a是浓硫酸、浓硝酸;(2)C→D是-NO2转化为-NH2,反应类型为还原反应;根据I的结构简式可知,其官能团为酮羰基、酯基;(3)根据分析可知,H的结构简式为;(4)E→F是酯基与酚羟基与NaOH的反应,化学方程式为+ +;(5)A项,氯喹中饱和C原子的杂化类型均为sp3,A错误;B项,氯喹中与苯环相连的Cl原子不能发生消去反应,B错误;C项,制药厂将氯喹转化为磷酸氯喹,目的是增大溶解度,便于吸收,增强疗效,C正确;D项,PO43-中心原子P的价层电子对数为,无孤对电子,空间构型为正四面体形,D正确;故选CD;(6)K中只有酮羰基能和氢气发生加成反应,产物中含有2个手性碳原子,如图所示:;(7)A→C反应顺序不能调换,若先氯化,使苯环邻、对位的氢更活泼,再硝化,硝基会取代在氯原子的邻位和对位,间位产物产率降低;(8)I的化学式为C6H10O3,根据条件①②可知,同分异构体含有1个—CHO和1个—COOH,其中符合核磁共振氢谱有四组峰的结构简式分别是、;(9)根据待合成物的结构以及题给信息③,可分析出最后一步转化的反应物,再根据此反应逆向合成,思路为苯在浓硫酸作用下和浓硝酸反应生成硝基苯,硝基苯在Fe/HCl作用下反应生成,1,3-丁二烯和溴单质反应生成,再是和一定条件下反应生成,其合成流程为。
押题七 合成龙葵醛
α-甲基苯乙烯(AMS)在有机合成中用途广泛,以下是用苯为原料合成AMS并进一步制备香料龙葵醛的路线:
完成下列填空:
(1)反应①的反应类型是 ;反应③所需的试剂与条件是 。
(2)有关AMS的说法错误的是________。
A.分子式为C9H10
B.分子中所有碳原子一定共平面
C.属于芳香烃
D.能发生氧化、加成、加聚反应
(3)简述检验A中溴原子的方法: 。
(4)写出反应②的化学方程式: 。
(5)AMS可以自身聚合,写出该高聚物的结构简式: 。
(6)写出同时满足下列条件的龙葵醛的一种同分异构体的结构简式: 。
①苯环上的一溴代物有两种
②分子中含有羟基但没有甲基
(7)设计一条由AMS合成的合成路线 。(合成路线常用的表示方式为:甲乙∙∙∙∙∙∙目标产物)
【答案】(1) 加成反应 NaOH醇溶液,加热
(2)B
(3)取有机物少许于洁净的试管中,加入氢氧化钠溶液并加热一段时间,冷却后加稀硝酸溶液至酸性,加硝酸银溶液产生浅黄色沉淀
(4)
(5)
(6)或或
(7)
【解析】反应①:CH3CH=CH2中碳碳双键断裂后,一个碳上加氢原子,一个碳上加苯基,故反应①为加成反应,C6H6为;反应②:的分子式为C9H12,A分子式为C9H11Br,则反应②为取代反应,已知A中含有两个甲基,则推断A结构简式为:;反应③为卤代烃的消去反应;,由卤代烃经过两步反应生成醛,这两步应为卤代烃水解生成醇,醇催化氧化得到醛。
(1)反应①为加成反应;反应③为卤代烃的消去反应,反应条件应为NaOH的醇溶液,加热;
(2)A项,根据结构可知,AMS分子式为C9H10,A正确;B项,苯环12个原子共面,碳碳双键6原子共面,由于单键可旋转,分子中所有碳原子不一定共平面,B错误;C项,仅含有碳和氢,且含有苯环,属于芳香烃,C正确;D项,含有苯环,和官能团碳碳双键,能发生氧化、加成、加聚反应,D正确; 故选B;
(3)检验方法为:取有机物少许于洁净的试管中,加入氢氧化钠溶液并加热一段时间,冷却后加稀硝酸溶液至酸性,加硝酸银溶液产生浅黄色沉淀;
(4)反应②为取代反应,Br2在光照条件下取代饱和碳原子上的氢原子,生成卤代烃和HBr,方程式为:;
(5)AMS中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,聚合物结构简式为:;
(6)苯环上的一溴代物只有2种,则苯环上只有2种位置上的氢原子,分子中含有-OH,根据不饱和情况可推断,除苯环外,分子中应该有一个碳碳双键或一个环。则同分异构体可能的结构简式有:或或 ;
(7)合成目标为:→,由1个官能团变2个官能团,一般采用先与卤素单质加成的方式使官能团的数目增加,再进行官能团的转化。卤素原子可以经过水解得到羟基,而-CHO可以利用醇的氧化反应得到。卤代烃的水解条件为NaOH的水溶液加热;醇的催化氧化条件为Cu或Ag作催化剂/加热;醇催化氧化生成醛,参考合成路线如下:。
押题八 合成阿普唑仑
阿普唑仑常用于治疗失眠、焦虑症、抑郁症等精神疾病。以下是阿普唑仑(Ⅶ)的一种合成路线。
(1)由制取化合物I的反应条件是 。
(2)有关化合物Ⅱ的说法正确的是___________。
A.分子中含有1个碳碳双键、1个碳氮双键
B.碳原子均采取sp2杂化
C.检验分子中存在氯原子的试剂是NaOH溶液、AgNO3溶液
D.能发生加成反应、取代反应
(3)化合物Ⅲ与氢气完全加成,产物中的手性碳原子用“*”标出,其中正确的是___________。
A.B.C.D.
(4)化合物Ⅳ中含氧官能团的名称是 、 。
(5)步骤③的反应类型为___________。
A.取代反应 B.加成反应 C.氧化反应 D.消去反应
(6)写出步骤⑥的化学方程式 。
(7)化合物M是比化合物Ⅳ少一个苯环的芳香族化合物,写出1种同时满足下列条件的M同分异构体 。
a.含有结构
b.能发生银镜反应
c.苯环上的一溴代物有2种
d.核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2:2:1:1:1
(8)将下列以苯胺和肼(N2H4)为有机原料合成的合成路线补充完整(其他试剂任选) 。
【答案】(1)浓硫酸,水浴加热
(2)BD
(3)D
(4) 酮羰基 酰胺基
(5)A
(6)CH3COOC2H5+N2H4→CH3CONHNH2+C2H5OH
(7)(或或)
(8)
【解析】(1)发生硝化反应生成,反应条件是浓硫酸、浓硝酸、水浴加热;
(2)A项,分子中含有3个碳碳双键、1个碳氮双键,故A错误;B项,碳碳双键、苯环中的碳原子均采用sp2杂化,所以化合物Ⅱ中碳原子均采取sp2杂化,故B正确;C项,检验分子中存在氯原子,先在氢氧化钠溶液中水解,再加硝酸中和氢氧化钠,最后加硝酸银,所需试剂是NaOH溶液、AgNO3溶液、硝酸,故C错误;D项,含有碳碳双键、氯原子,能发生加成反应、取代反应,故D正确;故选BD。
(3)与4个不同的原子或原子团相连的碳原子为手性碳原子,化合物Ⅲ与氢气完全加成,产物中的手性碳原子用“*”标出为,选D;
(4)根据化合物Ⅳ的结构简式,可知含氧官能团的名称是酮羰基、酰胺基。
(5)步骤③是化合物Ⅲ与ClCOCH2Cl发生取代反应生成化合物物Ⅳ和HCl,反应类型为取代反应,故选A;
(6)步骤⑥是N2H4与CH3COOC2H5发生取代反应生成CH3CONHNH2和CH3CH2OH,反应的化学方程式为CH3COOC2H5+N2H4→CH3CONHNH2+C2H5OH;
(7)a.含有结构;b.能发生银镜反应,说明含有醛基;c.苯环上的一溴代物有2种,说明结构对称;d.核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2:2:1:1:1。符合条件的M的结构简式为(或或);
(8)和CH3COCl发生取代反应生成,和P2S5反应生成;N2H4和乙酸乙酯反应生成CH3CONHNH2;和CH3CONHNH2反应生成,
合成路线为。
押题九 合成必嗽平
溴己新(I)又称必嗽平,常用作祛痰药。可通过下列路线合成:
(1)有机物A可以通过煤的干馏获得,下列有关说法正确的是_______。
A.煤的干馏属于物理变化
B.甲苯分子中的所有碳原子都在同一平面上
C.甲苯发生硝化反应时,主要得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯两种一硝基取代物
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是甲基活化了苯环
(2)写出F中不含氧官能团的名称: 。
(3)E的结构简式: 。
(4)反应①所需的试剂和条件是 。
(5)反应②与反应⑥的反应类型分别为_______。
A.取代、取代 B.氧化、加成 C.氧化、还原 D.氧化、取代
(6)反应C→D的化学反应方程式式: 。
(7)写出属于芳香族化合物,满足下列条件F的同分异构体结构简式: (任写一种)。
ⅰ.能发生银镜反应;ⅱ.1molF的同分异构体最多可消耗5molNaOH,且产物不含甲基
(8)在合成B→E的流程中,反应②、④可否互换 (填“是”或“否”),简述理由 。
(9)结合溴己新的合成路线信息,写出以和为原料制备的合成路线 (用流程图表示,无机试剂任选)。
(合成路线常用的表示方式为:AB……→目标产物)
【答案】(1)BC
(2)碳溴键、氨基
(3)
(4)浓硝酸、浓硫酸,水浴加热
(5)D
(6)
(7)
(8) 否 氨基会被酸性高锰酸钾溶液氧化
(9)CH2=CHCH=CH2BrCH2CH=CHCH2Br
【解析】由有机物的转化关系可知,浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成,则C为;浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成,与铁、盐酸发生还原反应生成,则E为;溴化铁做催化剂作用下与液溴发生取代反应生成,与LiAlH4发生还原反应生成,与SOCl2发生取代反应生成,与发生取代反应生成。
(1)A项,煤的干馏过程中有新物质生成,属于化学变化,故A错误;B项,甲苯分子中甲基与苯环直接相连,所有的碳原子在同一平面,故B正确;C项,由于甲基对苯环产生影响,可以使苯环上的邻、对位氢原子活性增强,所以甲苯发生硝化反应时,主要得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯两种一硝基取代物,故C正确;D项,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是苯环活化了甲基,故D错误;故选BC;
(2)由F结构简式可知,分子中不含氧官能团为碳溴键、氨基;
(3)由分析可知,E的结构简式为;
(4)由分析可知,反应①为浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成和水;
(5)由分析可知,反应②为与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成,反应⑥为与发生取代反应生成和氯化氢,故选D;
(6)由分析可知,反应③为浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成和水,反应的化学方程式为;
(7)属于芳香族同分异构体能发生银镜反应说明可能含有醛基或甲酸某酯基,1mol F的同分异构体最多可消耗5mol氢氧化钠,其中2molBr水解形成2mol酚羟基可消耗2molNaOH,同时生成2molHBr消耗2molNaOH,酯基水解消耗1molNaOH,产物不含甲基可使其中一侧链为-CH2NH2,则符合要求结构简式可能为:;
(8)苯胺具有还原性,易被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以在合成B→E的流程中,反应②、④不能互换,故答案为:否;氨基会被酸性高锰酸钾溶液氧化;
(9)由题给信息可知,以CH2=CHCH=CH2和为原料制备的合成步骤为CH2=CHCH=CH2与溴水发生加成反应生成BrCH2CH=CHCH2Br,BrCH2CH=CHCH2Br与发生取代反应生成,催化剂作用下发生加聚反应生成,合成路线为CH2=CHCH=CH2BrCH2CH=CHCH2Br。
16 / 33
学科网(北京)股份有限公司
$$