2022屆高考新教材化學(xué)二輪復(fù)習(xí)學(xué)案-微專(zhuān)題13有機(jī)合成和推斷

微專(zhuān)題13有機(jī)合成和推斷有機(jī)合成路線中未知物質(zhì)或反應(yīng)的推斷1．根據(jù)反應(yīng)試劑進(jìn)行推斷合成路線圖中箭頭上一般標(biāo)有該反應(yīng)的反應(yīng)條件，據(jù)此判斷反應(yīng)類(lèi)型以及反應(yīng)前后物質(zhì)中的官能團(tuán)，如“NaOH、水/△”為鹵代烴的取代反應(yīng)或酯(油脂)水解反應(yīng)的條件；“NaOH、乙醇/△”為鹵代烴消去反應(yīng)的條件，反應(yīng)前物質(zhì)中含有鹵素原子，反應(yīng)后物質(zhì)中含有碳碳雙鍵或三鍵；“引發(fā)劑”為加聚反應(yīng)的條件，反應(yīng)前物質(zhì)中含有不飽和鍵；“Ag(NH3)2OH/△”或“Cu(OH)2/△”為醛的氧化反應(yīng)的條件，反應(yīng)前物質(zhì)中含有醛基，反應(yīng)后物質(zhì)中含有羧基；“Cu(或Ag)、O2/△”為醇氧化反應(yīng)的條件，反應(yīng)前物質(zhì)中含有(醇)羥基，反應(yīng)后物質(zhì)中含有醛基。2．根據(jù)已知信息推斷在合成路線圖中，若遇到不常見(jiàn)的反應(yīng)試劑及條件，一般可以從“已知”中找到提示，進(jìn)而可類(lèi)比判斷合成路線圖中某些物質(zhì)間發(fā)生的反應(yīng)及某些官能團(tuán)的變化。3．細(xì)心對(duì)比大膽猜測(cè)對(duì)于沒(méi)有給出反應(yīng)試劑或條件，也沒(méi)有新信息給予的步驟，可以對(duì)比該反應(yīng)前后物質(zhì)分子式中元素種類(lèi)及原子個(gè)數(shù)差異，或者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的差異，推測(cè)可能發(fā)生的反應(yīng)。有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)思維模型方法應(yīng)用嘗試1.結(jié)晶玫瑰和高分子樹(shù)脂M的合成路線如圖所示：已知：①A是苯的同系物，在相同條件下，其蒸氣相對(duì)于氫氣的密度為46(1)C中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)為_(kāi)_________，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___________。(2)寫(xiě)出由G生成結(jié)晶玫瑰的化學(xué)方程式________________________________________。(3)在上述流程中“C→D”在M的合成過(guò)程中的作用是__________________________________________。(4)已知G在一定條件下水解生成H(C8H8O3)，寫(xiě)出H滿足下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式____________________。a．與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)b．苯環(huán)上的一氯取代物只有一種c．與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，1mol可消耗3molNaOH(5)E的同分異構(gòu)體是一種重要的藥物中間體，其合成路線與E相似，請(qǐng)以為原料設(shè)計(jì)它的合成路線(其他所需原料自選)。2．化合物F是一種藥物合成的中間體，F(xiàn)的一種合成路線如下：回答下列問(wèn)題：(1)的名稱(chēng)為_(kāi)___________________。(2)F的分子式為_(kāi)___________。(3)D→E的反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________________________。(4)A→B的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_______________。(5)C的同分異構(gòu)體有多種，其中苯環(huán)上連有—ONa、2個(gè)—CH3的同分異構(gòu)體還有________種，寫(xiě)出核磁共振氫譜為3組峰，峰面積之比為6∶2∶1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________。(6)依他尼酸鈉()是一種高效利尿藥物，參考以上合成路線中的相關(guān)信息，設(shè)計(jì)為原料(其他原料自選)合成依他尼酸鈉的合成路線。3．藥物瑞德西韋(Remdesivir)對(duì)新型冠狀病毒(2019－nCoV)可能存在抑制作用，K為藥物合成的中間體，其合成路線如下：回答下列問(wèn)題：(1)物質(zhì)J中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)為_(kāi)_______；物質(zhì)A中最多共平面的原子數(shù)目為_(kāi)_______個(gè)。(2)由F和J合成中間體K的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_______。(3)由G生成H的化學(xué)方程式是________________________________________。(4)X是C的同分異構(gòu)體，寫(xiě)出符合下列條件的一種X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________。①苯環(huán)上含有硝基且苯環(huán)上只有一種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子；②遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。(5)請(qǐng)結(jié)合已知信息，寫(xiě)出以為原料制備化合物的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任選)。4．鹽酸普魯卡因是一種局部麻醉藥，已廣泛用于臨床，它由普魯卡因與HCl反應(yīng)制得，以苯和乙烯為主要原料，采用如圖路線可合成藥物普魯卡因：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)A的名稱(chēng)為_(kāi)_______。(2)D中的含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)為_(kāi)_______。(3)反應(yīng)①的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_______。(4)X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______。(5)C＋D→E的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)___________________________________________。(6)符合下列條件的B的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)共有________種。①與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成CO2②含有苯環(huán)③核磁共振氫譜顯示苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子(7)寫(xiě)出以甲苯為原料制備的合成路線圖(無(wú)機(jī)試劑任選)。合成路線流程圖示例如圖：微專(zhuān)題13有機(jī)合成和推斷方法應(yīng)用嘗試1．解析：A是苯的同系物，設(shè)分子式為CnH2n－6，在相同條件下，其蒸氣相對(duì)于氫氣的密度為46，其相對(duì)分子質(zhì)量為46×2＝92，即14n－6＝92，解得n＝7，故A為甲苯，A氧化為B，B與乙醛反應(yīng)得到C，B與CHCl3反應(yīng)得到G，結(jié)合已知中給出的②③可知B為苯甲醛，，G與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)得到結(jié)晶玫瑰。C與溴發(fā)生加成反應(yīng)得到D，D為，D氧化得到E為，結(jié)合已知給出的反應(yīng)④可知F是，F(xiàn)發(fā)生加聚反應(yīng)得到M為。(1)C為，含氧官能團(tuán)為醛基，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；(2)由G生成結(jié)晶玫瑰的化學(xué)方程式：；(3)在上述流程中“C→D”在M的合成過(guò)程中的作用是：保護(hù)碳碳雙鍵，防止被氧化；(4)G在一定條件下水解生成H(C8H8O3)，H的同分異構(gòu)體滿足條件：a.與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明含有酚羥基和苯環(huán)；b.苯環(huán)上的一氯取代物只有一種；c.與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，1mol可消耗3molNaOH，符合條件的同分異構(gòu)體為：解析：(5)苯乙醛與甲醛反應(yīng)生成，再與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成，最后發(fā)生催化氧化生成，合成路線流程為：,答案：(1)醛基(2)+H2(3)保護(hù)碳碳雙鍵，防止被氧化(4)、(5)2．解析：由流程圖可知，A在催化劑作用下發(fā)生苯環(huán)上的溴代反應(yīng)生成B；B發(fā)生取代反應(yīng)生成C；C發(fā)生已知Ⅰ中取代反應(yīng)生成D，由D發(fā)生已知Ⅱ中取代反應(yīng)生成E，由E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，反應(yīng)條件，逆推可知B為,B到C的反應(yīng)為，對(duì)比E、F的結(jié)構(gòu)，可知E中的羧基與碳酸鈉反應(yīng)，E中的亞甲基與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)、消去反應(yīng)引入碳碳雙鍵，最終生成F，由此分析。(1)分子中氯原子為取代基，丙酸為母體，從羧基中的碳原子起編碳號(hào)，則其名稱(chēng)為2-氯丙酸；(2)根據(jù)F的結(jié)構(gòu)可知，一個(gè)F分子中含有15個(gè)碳原子、17個(gè)氫原子、4個(gè)氧原子、1個(gè)鈉原子，故F的分子式為C15H17O4Na；(3)根據(jù)題意可知，D→E的反應(yīng)方程式為+HCL(4)根據(jù)分析，B為，A在催化劑作用下發(fā)生苯環(huán)上的溴代反應(yīng)生成B；A→B的反應(yīng)類(lèi)型為取代反應(yīng)；(5)C的同分異構(gòu)體有多種，其中苯環(huán)上連有—ONa、2個(gè)—CH3的同分異構(gòu)體中，2個(gè)甲基有鄰、間、對(duì)3種位置結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的—ONa分別有2種、3種、1種位置結(jié)構(gòu)，共有6種，不包括C本身還有5種；核磁共振氫譜為3組峰，峰面積之比為6∶2∶1的同分異構(gòu)體中，不同環(huán)境中的氫原子數(shù)目之比為6∶2∶1，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、；解析：(6)為原料，根據(jù)反應(yīng)Ⅰ的原理，將與ClCH2COOH反應(yīng)生成，由反應(yīng)Ⅱ可知與在AlCl3、CS2作用下反應(yīng)生成，亞甲基與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)、消去反應(yīng)引入碳碳雙鍵，再與碳酸鈉反應(yīng)，最終生成，反應(yīng)流程為答案：(1)2-氯丙酸(2)C15H17O4Na(3)(4)取代反應(yīng)(5)5、(6)3．解析：B發(fā)生硝化反應(yīng)得到C()，由C的結(jié)構(gòu)可知B為：，A與發(fā)生反應(yīng)得到B，結(jié)合B的結(jié)構(gòu)可知A應(yīng)為，C與磷酸反應(yīng)得到D()，由結(jié)構(gòu)變化可知該反應(yīng)為取代反應(yīng)，D發(fā)生已知反應(yīng)Ⅰ生成E()，由I的結(jié)構(gòu)以及已知反應(yīng)條件，可知H為HO—CH2—CN，再結(jié)合已知反應(yīng)Ⅱ可得G為HCHO，I與濃硫酸加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)得到J()，F(xiàn)與J反應(yīng)得到最終產(chǎn)物K，據(jù)此分析解答。(1)J()由結(jié)構(gòu)可知其含氧官能團(tuán)為酯基，A為，苯環(huán)為平面結(jié)構(gòu)，羥基也為平面結(jié)構(gòu)，兩結(jié)構(gòu)通過(guò)單鍵相連，兩面可重合，所有原子均可能在同一平面上共計(jì)13個(gè)；(2)由F、J和K的結(jié)構(gòu)對(duì)比可知，F(xiàn)與J反應(yīng)時(shí)是F中的Cl原子與J中的氨基氫脫去HCl剩余部分結(jié)合形成的，為取代反應(yīng)；(3)G生成H的反應(yīng)為甲醛與HCN發(fā)生的加成反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：HCHO＋HCN催化劑HOCH2CN；(4)X是C()的同分異構(gòu)體，①苯環(huán)上含有硝基且苯環(huán)上只有一種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，說(shuō)明X為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)；②遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明含有酚羥基，符合的結(jié)構(gòu)有：；(5)發(fā)生分子間酯化反應(yīng)得到，與HCN先加成在酸化得到，催化氧化得到，水解取代反應(yīng)得到，光照取代反應(yīng)得到，由此可得合成路線：答案：(1)酯基13(2)取代反應(yīng)(3)HCHO＋HCN催化劑HOCH(4)(5)4．解析：由題給信息可知，E發(fā)生還原反應(yīng)得到普魯卡因，所以E應(yīng)為，C和D在濃硫酸的作用下發(fā)生酯化反應(yīng)得E，所以結(jié)合D是由乙烯轉(zhuǎn)化成的環(huán)氧乙烷和X發(fā)生信息中的反應(yīng)而生成的產(chǎn)物，所以D中應(yīng)不含有苯環(huán)，所以C中應(yīng)含有苯環(huán)和硝基結(jié)構(gòu)，所以反應(yīng)流程應(yīng)為乙烯與苯發(fā)生加成反應(yīng)得到A，A發(fā)生硝化反應(yīng)得到B，B發(fā)生氧化反應(yīng)得到C，所以C為，比較普魯卡因和C的結(jié)構(gòu)可知，D為HOCH2CH2N(CH2CH3)2，由題給信息可知X應(yīng)為HNCH2CH32。(1)A為，故A的名稱(chēng)為乙苯；(2)D為HOCH2CH2N(CH2CH3)2，D中的含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)為羥基；(3)乙烯與苯發(fā)生加成反應(yīng)得到A，故反應(yīng)①的反應(yīng)類(lèi)型為加成反應(yīng)；(4)根據(jù)分析，X應(yīng)為HN(CH2CH3)2(5)C為，D為HOCH2CH2N(CH2CH3)2，C＋D→E的化學(xué)反應(yīng)方程式為＋HOCH2CH2N(CH2CH3)2；(6)