有机合成与推断综合题.docx
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有机合成与推断综合题
有机合成与推断综合题
一.题型分析
有机合成与推断综合题是江苏高考的重要题型,试题一般围绕:
酯的合成(包括羧酸和醇酯化反应、羧酸和酚的酯化反应,多次涉及醇、醛、羧酸、酯的转化)、高分子化合物的合成以及药物合成等内容展开。
考查的主要内容有:
有机物的结构与官能团的推断和书写、反应类型或反应条件的判断有机化学方程式的书写、有限制条件的同分异构体的判断与书写,指定原料与产品有机合成路线的设计与完善。
二.解题方法
解题时,首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物,带有何种官能团,然后结合题给信息和所掌握的知识,寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法,尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。
基本方法有:
1.正向合成法:
其思维程序为原料→中间产物→产品
2.逆向合成法:
其思维程序为产品→中间产物→原料
3.综合比较法:
此法采用综合思维的方法,将正向或逆向有机地结合在一起进行推断。
三.典例示范
【示例1】敌草胺是一种除草剂。
它的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)在空气中久置,A由无色转变为棕色,其原因是______________________________________________________________________。
(2)C分子中有2个含氧官能团,分别为________和________(填官能团名称)。
(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:
______________。
①能与金属钠反应放出H2;②是萘(
)的衍生物,且取代基都在同一个苯环上;③可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢。
(4)若C不经提纯,产物敌草胺中将混有少量副产物E(分子式为C23H18O3),E是一种酯。
E的结构简式为:
___________________________。
(5)已知:
,写出以苯酚和乙醇为原料制备
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:
【示例2】化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体,其合成路线如下:
(1)化合物A中的含氧官能团为________和________(填官能团名称)。
(2)反应①→⑤中,属于取代反应的是________(填序号)。
(3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式:
________________________________________________________________________。
Ⅰ.分子中含有两个苯环;Ⅱ.分子中有7种不同化学环境的氢;Ⅲ.不能与FeCl3溶液发生显色反应,但水解产物之一能发生此反应。
(4)实现D→E的转化中,加入的化合物X能发生银镜反应,X的结构简式为________________________________________________________________________。
1.有机物结构的推断技巧
(1)对比找差异:
分析前后物质结构上的差异,判断官能团的变化,进而写出未知有机物的结构,如本题,对比E、G结构。
(2)性质巧推断:
通过反应条件,判断官能团可能发生的变化,进行推断有机物的结构。
当反应条件为NaOH醇溶液并加热时,必定为卤代烃的消去反应。
当反应条件为NaOH溶液并加热时,通常为卤代烃或酯的水解反应。
当反应条件为浓H2SO4并加热时,通常为醇脱水生成醚或不饱和化合物,或者是醇与酸的酯化反应。
当反应条件为稀酸并加热时,通常为酯或淀粉的水解反应。
当反应条件为催化剂并有氧气时,通常是醇氧化为醛或醛氧化为酸。
当反应条件为光照且与X2(卤素单质)反应时,通常是X2与烷烃或苯环侧链烃基上的H原子发生的取代反应,而当反应条件为催化剂且与X2的反应时,通常为苯环上的H原子直接被取代。
(3)式量来印证:
在有些题目中有时还有式量,这类题型中有机物的结构往往需要猜想,猜想正确与否,通过题目提供的式量来印证。
2.合成路线流程图书写的技巧
退一退、推一推、看一看(信息、条件)
(1)退一退指逆向分析,从产物出发,由后向前推,先找出产物的前一步原料(中间产物),并同样找出它的前一步原料,如此继续直到简单的初始原料为止。
(2)推一推指正向合成,从已知原料入手,结合反应条件,先找出下一步产物(中间产物),并同样找出它的下一步产物,如此继续,直到最终产品为止
(3)看一看,指两方面,一是注意题目所给的信息,信息来源有两方面,①是来自于题给流程图中,②是单独给的信息;二是注意书写时不要遗漏反应条件。
四.模拟训练
1.是一种新的抗精神分裂症药物,可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。
A:
(1)E的结构简式为______________。
(2)由C、D生成化合物F的反应类型是________。
(3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G,G的结构简式为________________。
(4)H属于α氨基酸,与B的水解产物互为同分异构体。
H能与FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上的一氯代物只有2种。
写出两种满足上述条件的H的结构简式:
__________、__________。
2.PTT是近几年来迅速发展起来的新型热塑性聚酯材料,具有优异性能,能作为工程塑料、纺织纤维和地毯等材料而得到广泛应用。
其合成路线可设计为
其中A、B、C均为链状化合物,A能发生银镜反应,C中不含甲基,1molC可与足量钠反应生成22.4LH2(标准状况)。
请回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称为________,B的结构简式为
_______________________________________________________。
(2)由物质C与D反应生成PTT的化学方程式为________________________________________________________________
_______________________________________________________________,
反应类型为______________________。
(3)分子式为C4H6O,且与A互为同系物的同分异构体有________种。
(4)请补充完整以CH2===CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。
题型突破练 有机合成与推断题型
1.棕榈科植物槟榔的干燥成熟种子可提取多种有机物,其中之一是异四氢烟酸,它具有镇痛和麻醉作用,异四氢烟酸也可通过实验室合成,其中的一种合成路线如图所示
试回答下列问题
(1)属于取代反应的是________(选填序号①②③④)
(2)有机物Ⅳ中含有多种官能团,试写出两种________________。
(3)有机物(Ⅲ)在乙醇钠作用下,生成的另一种有机物是________。
(4)有机物Ⅷ(异四氢烟酸)可以通过加聚反应生成高分子化合物,写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(5)X是有机物Ⅷ(异四氢烟酸)的一种同分异构体,请写出符合下列转化关系和条件的X的一种结构简式__________________。
X
Y
Z(X为一种常见的氨基酸,它的一种钠盐是味精的主要成分)
2.美国研究人员最近研制一种超级阿司匹林(NOSHaspirin),它在人体中可同时释放出NO、H2S两种信号分子,可抑制白血病等11种恶性肿瘤细胞生长。
其合成路线如下:
(1)化合物B中含氧官能团为________和________(填官能团名称)。
(2)反应①~④中,属于取代反应的是________(填序号)。
(3)苯环上已有的基团,决定引入取代基位置,若苯环上已有甲基、羟基等供电子基团,则在邻、对位取代,若有羧基、醛基等吸电子基团则在间位取代。
化合物A苯环上的1个氢原子被溴取代生成的主要产物是______和________(写结构简式)。
(4)写出同时满足下列条件
的一种同分异构体的结构简式:
________________________________________________________________________。
①有3种化学环境不同的氢原子,且数目比为3∶2∶1;②能发生银镜反应;③分子中有1个手性碳原子。
3.盐酸氟西汀(商品名叫“百忧解”)是一种口服抗抑郁药,用于治疗抑郁症、强迫症及暴食症,其合成路线如下:
(1)反应②~⑥中属于还原反应的是________(填序号)。
(2)化合物F中含________个手性碳原子;化合物F和G比较,水溶性较强的是________________________________________________________________________。
(3)分析A的同分异构体中,有一种能发生银镜反应且核磁共振氢谱图有4种峰的有机物,写出它和银氨溶液发生银镜反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)反应①可视为两步完成,第一步:
HCHO先和HN(CH3)2反应;第二步:
产物再和A发生取代反应生成B。
试写出第1步反应产物的结构简式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4.化合物F(匹伐他汀)用于高胆固醇血症的治疗,其合成路线如下:
(1)化合物D中官能团的名称为________、________和酯键。
(2)A→B的反应类型是____________。
(3)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式:
________________。
①分子中含有两个苯环;②分子中有3种不同化学环境的氢;③不含—O—O—。
(4)实现D→E的转化中,化合物X的分子式为C19H15NFBr,写出其结构简式:
________________。
(5)已知:
化合物E在CF3COOH催化作用下先转化为
,再转化为F。
你认为合成路线中设计步骤②的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5.非索非那定(化合物H)是一种重要的抗过敏药,其部分合成路线如下:
(1)B→C的反应类型为________,E分子中含氧官能团有________(写名称)。
(2)D的结构简式为_______________________________________________________。
(3)F→G反应的化学方程式为________________________________________________。
(4)请写出一种同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式:
________________________________________________________________________。
①苯环上有3个取代基;②具有α氨基酸结构;③有6种不同化学环境的氢原子。
6.多昔芬主要用于防治骨质疏松等病症,其合成路线如下:
说明:
D+G―→H的转化中分别发生了加成反应和水解反应。
(1)D中含氧官能团的名称是________。
(2)C→D的反应类型是________,H→多昔芬的反应类型是________。
(3)E→F转化中另一产物是HBr,则试剂X的结构简式是________。
(4)H分子中有________个手性碳原子。
(5)写出同时满足下列条件的A物质同分异构体的结构简式:
________。
①能发生银镜反应 ②与FeCl3发生显色反应 ③苯环上的一溴代物只有2种
(6)苯甲酰氯(
)是合成药品的重要中间体。
请写出以苯、乙醚、甲醛为原料制备苯甲酰氯的合成路线流程图(无机试剂任用)。
合成路线流程图示例如下:
CH2===CH2
CH3CH2Br
CH3CH2OH
7.某课题组以苯为主要原料,采用以下路线合成利胆药——柳胺酚
回答下列问题:
(1)对于柳胺酚,下列说法正确的是________。
A.1mol柳胺酚最多可以和2molNaOH反应
B.不发生硝化反应
C.可发生水解反应
D.可与溴发生取代反应
(2)写出A→B反应所需的试剂________。
(3)写出B→C的化学方程式___________________________________________。
(4)写出化合物F的结构简式__________________________________________________。
(5)写出同时符合下列条件的F的同分异构体的结构简式
_________________________________________________________________(写出3种)。
①属酚类化合物,且苯环上有三种不同化学环境的氢原子。
②能发生银镜反应。
(6)以苯和乙烯为原料可合成聚苯乙烯,请设计合成路线(无机试剂及溶剂任选)
8.某化合物A的结构简式为
,为了研究X的结构,将化合物A在一定条件下水解只得到B(分子式为C8H8O3)和C(分子式为C7H6O3)。
C遇FeCl3水溶液显紫色,与NaHCO3溶液反应有CO2产生。
请回答下列问题:
(1)化合物A中有三个含氧官能团,它们的名称分别是羧基、羟基和________。
(2)化合物B能发生下列反应类型的有________。
a.取代反应B.加成反应
c.缩聚反应D.消去反应
(3)化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2,分子内含有五元环);
已知:
(Ⅰ)RCOOH
RCH2OH;
(Ⅱ)R—Br
R—COOH。
①确认化合物C的结构简式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②F→G反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________。
③化合物E有多种同分异构体,1H核磁共振谱图表明,其中某些同分异构体含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢,写出这些同分异构体中任意两种的结构简式:
_______________________________________________________
程图(无机试剂任选)。
合成路线流程图示例如下:
9.莫沙朵林是一种镇痛药,它的合成路线如下:
(1)B中手性碳原子数为________;化合物D中含氧官能团的名称为________。
(2)C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:
________________________________________________________________________。
①核磁共振氢谱有4个峰;
②能发生银镜反应和水解反应;
③能与FeCl3溶液发生显色反应。
(4)已知E+X―→F为加成反应,化合物X的结构简式为____________。