2019高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專題55 有機(jī)化學(xué)合成中官能團(tuán)的保護(hù)練習(xí).doc
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專題55 有機(jī)化學(xué)合成中官能團(tuán)的保護(hù) 1.香料G的一種合成工藝如下圖所示。 A 的分子式為C5H8O其核磁共振氫譜顯示有兩種峰。其峰面積之比為1: 1. 已知:CH3CH2CH=CH2CH3CHBrCH=CH2 CH3CHO+CH3CHO CH3CH=CHCHO+H2O 請回答下列問題: (1)G中含氧官能團(tuán)的名稱為_______,B生成C的反應(yīng)類型為_________。 (2)A的結(jié)構(gòu)簡式為_______。 (3)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:D→E_____________________ (4)有學(xué)生建議,將M→N的轉(zhuǎn)化用KMnO4(H+)代替O2,老師認(rèn)為不合理,原因是_______。 (5)F是M的同系物,比M多一個碳原子。滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有____種。(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜顯示5組峰的結(jié)構(gòu)簡式為_______、________。 ①能發(fā)生銀鏡反應(yīng) ②能與溴的四氯化碳溶液加成 ③苯環(huán)上有2個取代基 (6) 以2-丙醇和NBS試劑為原料制備甘油(丙三醇),請?jiān)O(shè)計(jì)合成路線(其他無機(jī)原料任選)__________。 請用以下方式表示: 【答案】 酯基 消去反應(yīng) KMnO4(H+)在氧化醛基的同時,還可以氧化碳碳雙鍵 18 (1). 由G的結(jié)構(gòu)簡式可知,G中的含氧官能團(tuán)為酯基,B為環(huán)戊醇、C為環(huán)戊烯,B生成C的反應(yīng)類型為消去反應(yīng); (2). 由上述分析可知,A為環(huán)戊酮,結(jié)構(gòu)簡式為:; (3). D為鹵代烴,在NaOH水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成,化學(xué)方程式為: ; (4). M→N的轉(zhuǎn)化只氧化了醛基而碳碳雙鍵沒有被氧化,KMnO4(H+)氧化性強(qiáng),在氧化醛基的同時,還可以氧化碳碳雙鍵; (5). M為,F(xiàn)是M的同系物,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)并能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng),說明F中含有醛基和碳碳雙鍵,比M多一個碳原子,苯環(huán)上有2個取代基,符合條件的同分異構(gòu)體有18種,下列每種物質(zhì)均有鄰位、間位、對位各三種,共18種:、 、、、、,其中核磁共振氫譜顯示5組峰的結(jié)構(gòu)簡式為:、 ; 2.工業(yè)上用甲苯生產(chǎn)對羥基苯甲酸乙酯:,下列反應(yīng)①~⑥是其合成過程,其中某些反應(yīng)條件及部分反應(yīng)物或生成物未注明)。 回答下列問題: (1)有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡式為___________________。 (2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式是:__________________________。 (3)試劑x是_______________,反應(yīng)⑥的反應(yīng)類型是_____________反應(yīng)。 (4)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式是:_______________________________。 (5)合成路線中設(shè)計(jì)③、⑤兩步反應(yīng)的目的是________________________________。 【答案】 酸性KMnO4溶液 酯化 保護(hù)酚羥基,使之不被氧化 (4)反應(yīng)⑤是與HI反應(yīng)生成與CH3I,反應(yīng)方程式為: +HI→+CH3I (5)由于甲基要氧化為羧基,而酚羥基也比較容易被氧化,反應(yīng)③和⑤的目的是:保護(hù)酚羥基,防止被氧化。 3.H 是一種免疫調(diào)節(jié)劑,其合成流程如下: 問答下列問題: (1)H所含官能團(tuán)有氨基、羥基和______________。 (2)X的化學(xué)式為_______________,③的反應(yīng)類型是_____________。 (3)設(shè)計(jì)反應(yīng)①和⑤的目的是__________________。 (4)反應(yīng)①為取代反應(yīng),其化學(xué)方程式為________________。 (5)R的同分異構(gòu)體M同時滿足下列條件: ①M(fèi) 能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng) ②1molM 最多能和4molNaOH 發(fā)生反應(yīng) ③在核磁共振氫譜上有四組峰且峰的面積之為3:3:2:2 M 的結(jié)構(gòu)簡式可能為________________。 (6)已知:,結(jié)合上述相關(guān)信息,以 為原料設(shè)計(jì)合成路線合成_________(其他試劑自選)。 【答案】 羧基 C12H14O4 氧化反應(yīng) 保護(hù)羥基,避免羥基在反應(yīng)③中被氧化 【解析】(1)H為,所含官能團(tuán)有氨基、羥基和羧基;(2)X為,化學(xué)式為C12H14O4,根據(jù)Y的分子式及X、Z的結(jié)構(gòu)簡式可推斷Y為,③是在銅的催化下發(fā)生氧化反應(yīng)生成,反應(yīng)類型是氧化反應(yīng);(3)設(shè)計(jì)反應(yīng)①和⑤的目的是保護(hù)羥基,避免羥基在反應(yīng)③中被氧化;(4)反應(yīng)①為取代反應(yīng),為R與反應(yīng)生成X與甲醇,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ; (5)R的同分異構(gòu)體M同時滿足條件:①M(fèi)能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng),則含有酚羥基;②1molM最多能和4molNaOH發(fā)生反應(yīng),則含有酚羥基或羧基可能為4個,或酯基酚羥基3個;③在核磁共振氫譜上有四組峰且峰的面積之為3:3:2:2,則高度對稱。 M的結(jié)構(gòu)簡式可能為;(6)結(jié)合上述相關(guān)信息, 在氫氧化鈉的乙醇溶液中加熱發(fā)生消去反應(yīng)生成,氧化轉(zhuǎn)化為,與氰化鈉、氨氣反應(yīng)生成,在硫酸作用下控制pH得到,合成路線如下: 。 4.福酚美克是一種影響機(jī)體免疫力功能的藥物,可通過以下方法合成: (1)福酚美克中的含氧官能團(tuán)有_______和_______(填名稱)。 (2)C→D的轉(zhuǎn)化屬于_______反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。 (3)上述流程中設(shè)計(jì)A→B步驟的目的是_________________________________。 (4)A與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式為:_________________________________。 (5)A的同分異構(gòu)體X滿足下列條件: Ⅰ.能與NaHCO3反應(yīng)放出氣體; Ⅱ.能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。 符合上述條件的同分異構(gòu)體有______種。其中核磁共振氫譜有5組吸收峰的結(jié)構(gòu)簡式為______________。 (6)參照上述合成路線和信息,以乙醛為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制的合成路線:____________________________。 【答案】 羧基 (酚)羥基 氧化 保護(hù)酚羥基 13 (6)根據(jù)上述合成路線中D→E→福酚美克的變化過程,可設(shè)計(jì)如下: 。 5.工業(yè)合成有機(jī)物F的路線如下: 已知:①; ②結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,不子考慮。 (1)A中含氧官能團(tuán)的名稱為_______________;C→D反應(yīng)③的類型為_____________。 (2)化合物B的結(jié)構(gòu)簡式為__________;F與Br2按物質(zhì)的量之比1:1加成所得產(chǎn)物有____種。 (3)E→F的化學(xué)方程式為___________________________。 (4)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中,設(shè)計(jì)步驟②和④的目的是______________________________________。 (5)H是A的同分異構(gòu)體,任寫一種滿足以下條件的H的結(jié)構(gòu)簡式________________。 ①與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。 ②核磁共振氫譜有5組峰,且峰面積之比為1:2:2:3:12。 (6)參照上述合成路線,設(shè)計(jì)并寫出用合成聚1.3-丁二烯的路線流程圖(無機(jī)試劑任選)。 ______________________________ 【答案】 羰基 氧化反應(yīng) 4 保護(hù)羥基防止被CrO3氧化 或 【解析】試題分析:B生成C屬于酯化反應(yīng),根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡式,逆推B是,A發(fā)生還原反應(yīng)生成B,則A是;發(fā)生水解反應(yīng)生成E,則E是; 在濃硫酸作用下發(fā)生氧化反應(yīng)消去反應(yīng)生成F,則F是; 。(4)羥基易被氧化,上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中,設(shè)計(jì)步驟②和④的目的是保護(hù)羥基防止被CrO3氧化。(5)①與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明不含上含有羥基;②核磁共振氫譜有5組峰,且峰面積之比為1:2:2:3:12,結(jié)構(gòu)對稱;符合條件的A的同分異構(gòu)體是或 。(6)先還原為,在濃硫酸作用下發(fā)生氧化反應(yīng)消去反應(yīng)生成,發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚1.3-丁二烯,合成路線是 。 6.2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是重要的醫(yī)藥中間體,其制備流程圖如下: 回答下列問題: (1)分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子共有_______種,共面原子數(shù)目最多為_______。 (2)B的名稱為_________。寫出符合下列條件B的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。 a.苯環(huán)上只有兩個取代基且互為鄰位 b.既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能發(fā)生水解反應(yīng) (3)該流程未采用甲苯直接硝化的方法制備B,而是經(jīng)由①②③三步反應(yīng)制取B,其目的是______________。 (4)寫出⑥的化學(xué)反應(yīng)方程式:_________,該步反應(yīng)的主要目的是____________。 (5)寫出⑧的反應(yīng)試劑和條件:_______________;F中含氧官能團(tuán)的名稱為__________。 (6)在方框中寫出以為主要原料,經(jīng)最少步驟制備含肽鍵聚合物的流程。__________ ……目標(biāo)化合物 【答案】 4 13 2-硝基甲苯或鄰硝基甲苯 避免苯環(huán)上甲基對位的氫原子被硝基取代(或減少副產(chǎn)物,或占位) 保護(hù)氨基 Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe) 羧基 B的同分異構(gòu)體中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有醛基或者甲酸酯結(jié)構(gòu),又能發(fā)生水解反應(yīng),說明含有酯基結(jié)構(gòu)或者肽鍵結(jié)構(gòu)。由此可得B的同分異構(gòu)體有:。 (3)若甲苯直接硝化,所得副產(chǎn)物較多,即可能在甲基的對位發(fā)生硝化反應(yīng),或者生成三硝基甲苯等。 (4)反應(yīng)⑥為鄰氨基苯甲酸與乙酰氯發(fā)生取代反應(yīng),方程式為: 。結(jié)合F的結(jié)構(gòu)可知,該步驟的目的是保護(hù)氨基,防止氨基被氧化。 (5)結(jié)合D、F的結(jié)構(gòu)可知,反應(yīng)⑧引入Cl原子,苯環(huán)上引入Cl原子的方法是在Fe或者FeCl3作催化劑的條件下與Cl2發(fā)生取代反應(yīng);F中的含氧官能團(tuán)為羧基。 (6)根據(jù)步驟⑨及縮聚反應(yīng)可得流程如下: 。 7.以石油裂解氣為原料,通過一系列化學(xué)反應(yīng)可以得到重要的化工產(chǎn)品增塑劑G。請完成下列各題: (1)寫出反應(yīng)類型,反應(yīng)①__________,反應(yīng)④________________。 (2)寫出反應(yīng)條件,反應(yīng)③__________________,反應(yīng)⑥__________________。 (3)反應(yīng)②③的目的是________________________________________________。 (4)寫出生成G的化學(xué)方程式 _________________________________________。 【答案】 加成 取代 氫氧化鈉的醇溶液、加熱 氫氧化鈉的水溶液、加熱 防止碳碳雙鍵被氧化 (1)反應(yīng)①是1,3-丁二烯與氯氣發(fā)生1,4-加成反應(yīng)生成ClCH2CH=CHCH2Cl,反應(yīng)④是CH3CH=CH2與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成BrCH2CH=CH2; (2)反應(yīng)③是HOOCCH2CHClCOOH在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成 NaOOC-CH=CH-COONa,反應(yīng)⑥是BrCH2CH2CH2Br在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成 HOCH2CH2CH2OH; (3)HOCH2CH=CHCH2OH中含有C=C雙鍵,氧化羥基時也可以氧化C=C雙鍵,轉(zhuǎn)化生成E為 HOOCCH=CHCOOH,E中含有C=C雙鍵,故反應(yīng)②③的目的是:保護(hù)碳碳雙鍵,防止被氧化; (4)生成的反應(yīng)方程式為 8.為合成藥物中間體X、Y,合成路線如下: 已知:易被氧化。 請回答: (1)寫出D的結(jié)構(gòu)簡式:____________。 (2)寫出A→B的化學(xué)反應(yīng)方程式:__________________。 (3)合成過程中A→D的目的是_________________。 (4)下列說法不正確的是____。 A. COCl2的分子中四個原子在同一平面,而E分子中原子不可能在同一平面 B.1 mol X最多可以與4 mol NaOH反應(yīng) C.D→X與D→Y的反應(yīng)類型相同 D.Y是芳香族化合物,分子中含2個手性碳原子 (5)寫出符合下列條件的B的所有同分異構(gòu)體_________。 ①能發(fā)生銀鏡反應(yīng); ②含有-NH2; ③含有苯環(huán),苯環(huán)上有兩個取代基且苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子 (6)設(shè)計(jì)從苯制備化合物E的合成路線______。(用流程圖表示,無機(jī)試劑白選) 【答案】 ( 保護(hù)氨基同時氧化甲基(寫出保護(hù)氨基則給分) D 、、、、、 得到的C是,C水解生成的D是。(1)D是。(2)A→B是取代反應(yīng),另一生成物為CH3COOH,正確答案: 。(3)A→D 的流程中,A→B反應(yīng)的—NH2在C→D的步驟中又重新生成,縱觀反應(yīng)流程發(fā)現(xiàn),B→C的過程中—NH2能夠被酸性高錳酸鉀氧化,所以A→D的目的是氧化苯環(huán)上的—CH3得到—COOH但是又保護(hù)了—NH2不被氧化。正確答案:保護(hù)氨基同時氧化甲基。(4)COCl2分子中C采用sp2雜化,所以分子中四個原子共面,E分子中C原子采用sp3雜化,分子中原子不可能在同一平面,A描述正確。X分子中含有兩個—COOH,—NHCONH—可以反應(yīng)2份NaOH,所以1molX最多反應(yīng)4molNaOH,B描述正確。D→X屬于取代反應(yīng),D→Y也屬于取代反應(yīng),C描述正確。手性碳原子連接4個不同的原子或原子團(tuán),Y中沒用符合該條件的碳原子,即Y分子中沒有手性碳原子,D描述錯誤。正確答案:D。(5)B 的房子是為C9H11NO,結(jié)構(gòu)為,不飽和度為5。由已知可以知道分子中存在—CHO、—NH2和苯環(huán),此外還有兩個C原子,分子中無其他不飽和鍵。由于苯環(huán)上有兩個取代基且苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,所以這兩個取代基不同且位于苯環(huán)對位。綜上所述,連接在苯環(huán)對位的兩個基團(tuán)可能是—NH2與—C2H4CHO(2種結(jié)構(gòu))、—CH2NH2與—CH2CHO、—C2H4NH2(2種結(jié)構(gòu))與—CHO、—CH3與—CHNH2CHO幾種情況。正確答案: 、 、、、、。(6)從苯合成環(huán)己酮,首先需要引入官能團(tuán),由于不能直接引入—OH,比較合適的方法是進(jìn)行溴代反應(yīng)引入Br原子,還原苯環(huán)后再轉(zhuǎn)換成—OH,進(jìn)一步氧化呈羰基。正確答案: 。 9.維生素C又名抗壞血酸,結(jié)構(gòu)簡式為.維生素C在堿性溶液中易被氧化,能被I2定量氧化測定橙子中維生素C的含量的實(shí)驗(yàn)步驟如下(所用蒸餾水均已煮沸冷卻): 步驟一:將1.3 g I2溶于少量KI濃溶液,轉(zhuǎn)入1000 mL容量瓶中,加入蒸餾水定容后置于棕色瓶避光保存,備用。 步驟二:稱取100 g去皮、去核的新鮮橙子和40 mL草酸溶液混合榨汁,后將果汁全部移入錐形瓶,加入適量的活性炭,抽濾,將所得果汁稀釋至100 mL密封保存。 步驟三:準(zhǔn)確移取10.00 mL果汁,加入20 mL l%草酸溶液和1mL l%淀粉溶液,用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定至終點(diǎn),記錄消耗的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的體積。 步驟四:重復(fù)步驟三2~3次。 步驟五:數(shù)據(jù)處理,計(jì)算100g橙子中維生素C的含量。 (1)步驟一中配制標(biāo)準(zhǔn)碘溶液時,將I2加入到KI濃溶液的目的是____________,所需要的玻璃儀器有燒杯、1000 mL容量瓶、_____; (2)步驟二中加入活性炭的作用是____;抽濾使用的主要儀器是____; (3)在步驟二和步驟三中均加入草酸溶液的目的是___________; (4)步驟二和步驟三通常需控制在2分鐘內(nèi)完成,若超時會導(dǎo)致測定結(jié)果 ________填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。 【答案】 促進(jìn)I2的溶解 膠頭滴管、玻璃棒 吸附果汁中的有色物質(zhì),以免干擾步驟三滴定終點(diǎn)的觀察 布氏漏斗 提供酸性環(huán)境防止維生素C被氧化 偏小 10.反2己烯醛(D)是一種重要的合成香料,下列合成路線是制備D的方法之一。根據(jù)該合成路線回答下列問題: 已知: (1)A的名稱是________;B分子中的共面原子數(shù)目最多為________;C分子中與環(huán)相連的三個基團(tuán)中,不同化學(xué)環(huán)境的氫原子共有________種。 (2)D中含氧官能團(tuán)的名稱是________,寫出檢驗(yàn)該官能團(tuán)的化學(xué)反應(yīng)方程式:__________________。 (3)E為有機(jī)物,能發(fā)生的反應(yīng)有:________。 a.聚合反應(yīng) b.加成反應(yīng) c.消去反應(yīng) d.取代反應(yīng) (4)B的同分異構(gòu)體F與B有完全相同的官能團(tuán),寫出F所有可能的結(jié)構(gòu):_____________________。 (5)以D為主要原料制備己醛(目標(biāo)化合物),在方框中將合成路線的后半部分補(bǔ)充完整___。 (6)問題(5)的合成路線中第一步反應(yīng)的目的是______________________。 【答案】 正丁醛(或丁醛) 9 8 醛基 cd CH2===CHCH2OCH3、、 CH3(CH2)4CHO 保護(hù)醛基(或其他合理答案) 【解析】(1)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式可知A為正丁醛或丁醛。B的結(jié)構(gòu)可表示為,可根據(jù)乙烯的平面結(jié)構(gòu)分析:①號和②號C原子及與它們所連的原子,共有6個原子共面;O原子所連的③號C相當(dāng)于羥基H,也共面;由于單鍵可以旋轉(zhuǎn),故④號C和所連的3個H原子中可以有1個共面,故共面的原子最多有9個。由于C的結(jié)構(gòu)不對稱,故與環(huán)相連的三個基團(tuán)不對稱,則三個基團(tuán)中不同C原子上的H原子均不相同,即不同化學(xué)環(huán)境的H原子共有8種。(2)根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡式可知分子中的含氧官能團(tuán)為醛基;檢驗(yàn)醛基可用銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 或 。(3)產(chǎn)物E為有機(jī)物,根據(jù)已知中的反應(yīng)原理可知E為C2H5OH,該有機(jī)物為乙醇,可發(fā)生消去反應(yīng)和取代反應(yīng),但不能發(fā)生聚合反應(yīng)和加成反應(yīng),故答案為cd。(4)B中含有碳碳雙鍵和醚鍵,則符合要求的F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)有(包括順反異構(gòu)):(5)根據(jù)題意,可先將和H2加成為,再根據(jù)題給信息R′OH+R″OH可得后半部分合成路線:→氫氣/催化劑(6)根據(jù)題意可知(5)中的第一步反應(yīng)是為了保護(hù)醛基,否則在后續(xù)反應(yīng)中醛基會與H2發(fā)生反應(yīng),同時也是為了發(fā)生反應(yīng) +R′OH+R″OH,從而制得己醛。 11.半富馬酸喹硫平可用于精神疾病的治療,下圖所示是其多條合成路線中的一條: 完成下列填空: (1)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是___________,反應(yīng)⑤的試劑及反應(yīng)條件是___________。 (2)寫出結(jié)構(gòu)簡式:A___________; B___________。 (3)寫出反應(yīng)⑦的化學(xué)方程式_______________________________________________。 (4)寫出反應(yīng)③和④中生成的相同產(chǎn)物的化學(xué)式_________。反應(yīng)⑤和⑦的目的是______________。 (5)化合物消去HCl后的產(chǎn)物記為F,寫出兩種F的能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、且只含3種不同化學(xué)環(huán)境氫原子的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_____________________________。 【答案】 取代反應(yīng) NaOH水溶液、加熱 CH2=CH﹣CH=CH2 HOOC﹣CH2CH(Br)COOH+3NaOHNaOOC﹣CH=CHCOONa+NaBr+3H2O HCl 保護(hù)碳碳雙鍵,防止被酸性KMnO4溶液氧化 HCOOCH(CH3)2、 HO-CH2-CH2-CHBr-CH2-OH,D氧化后生成E,則E為HOOC-CH2-CHBr-COOH,E發(fā)生消去反應(yīng)生成 ,所以C為HO-CH2-CH=CH-CH2-OH,D為HO-CH2-CH2-CHBr-CH2-OH,E為 HOOC-CH2-CHBr-COOH,(1)根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物可知反應(yīng)①為取代反應(yīng);反應(yīng)⑤為 CH2Br-CH=CH-CH2Br在NaOH溶液中水解生成HO-CH2-CH=CH-CH2-OH,該反應(yīng)的試劑及反應(yīng)條件為:NaOH水溶液、加熱;(2)根據(jù)分析可知A的結(jié)構(gòu)簡式為:,B的結(jié)構(gòu)簡式為:CH2=CH-CH=CH2;(3)反應(yīng)⑦的化學(xué)方程式為:HOOC-CH2CH(Br)COOH+3NaOHNaOOC-CH=CHCOONa+NaBr+3H2O; 12.化合物F是茉莉花香型日用香精的主香劑,可通過以下方法合成: (1)化合物A 中的官能團(tuán)為 和 (填官能團(tuán)名稱)。 (2)由B→C的反應(yīng)類型是 ;化合物E的結(jié)構(gòu)簡式為 。 (3)寫出同時滿足下列條件的F 的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式: 。 I.能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體 II.分子中含有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫 III.分子中含有1個六元碳環(huán) (4)在上述轉(zhuǎn)化過程中,反應(yīng)步驟B→C的目的是 。 (5)已知: 請寫出以為原料制備化合物X(結(jié)構(gòu)簡式見右圖)的合成路線流程圖 (無機(jī)試劑可任選)。合成路線流程圖示例如下: 【答案】 (1)羰基 碳碳雙鍵 (2)加成反應(yīng) (3) 或 等(4)保護(hù)碳碳雙鍵,使之不被氧化或防止碳碳雙鍵被氧化(5) 試題分析: (2)該步反應(yīng)是碳碳雙鍵的加溴反應(yīng);根據(jù)前后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式,下一步為消去溴原子,該步為把羥基氧化物羰基,所以結(jié)構(gòu)簡式為; 13.福酚美克是一種影響機(jī)體免疫力功能的藥物,可通過以下方法合成: (1)A中的含氧官能團(tuán)有____和____(填名稱)。 (2)寫出C→D的轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式____,該反應(yīng)屬于____(填反應(yīng)類型)。 (3)流程中設(shè)置A→B、E→F的目的是____。 (4)A的一種同分異構(gòu)體X滿足下列條件: ① X分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫 ② X能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) ③ 1 mol X最多能與4 mol NaOH發(fā)生反應(yīng) 寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____。 【答案】羥基酯基+CuO+Cu+H2O氧化反應(yīng)保護(hù)羥基不被氧化 根據(jù)分子中的不飽和度可知支鏈上還含有雙鍵,則不可能為四個酚羥基,應(yīng)含有一個酯基,故符合條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。 14.有機(jī)化工原料1,4-二苯基-1,3-丁二烯及某抗結(jié)腸炎藥物有效成分的合成路線如下(部分反應(yīng)略去試劑和條件): (1)抗結(jié)腸炎藥物有效成分分子中的含氧官能團(tuán)名稱是________。 (2)②中的反應(yīng)條件是________;G生成J的反應(yīng)類型是________。 (3)①的化學(xué)方程式是________。 (4)F的結(jié)構(gòu)簡式是________。 (5)③的化學(xué)方程式是________。 (6)設(shè)計(jì)D→E和F→G兩步反應(yīng)的目的是________。 (7)1,4-二苯基-1,3-丁二烯有多種同分異構(gòu)體,寫出符合下列條件的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_________。 a.結(jié)構(gòu)中有兩個苯環(huán),無其它環(huán)狀結(jié)構(gòu) b.苯環(huán)上的一硝基取代產(chǎn)物有兩種 【答案】羥基 羧基光照取代反應(yīng) 保護(hù)酚羥基 (防止酚羥基被氧化) 【解析】(1)根據(jù)抗結(jié)腸炎藥物有效成分分子結(jié)構(gòu)簡式,可知其含氧官能團(tuán)名稱是羥基和羧基;正確答案:羥基和羧基。 (2)甲苯的側(cè)鏈鹵代的條件與烷烴相同,都是光照;G生成J的反應(yīng)條件是濃硝酸、濃硫酸、加熱,所以反應(yīng)類型是取代反應(yīng);正確答案:光照; 取代反應(yīng)。 (5)由1,4-二苯基-1,3-丁二烯得結(jié)構(gòu)簡式及已知Ⅰ的反應(yīng)方程式判斷③發(fā)生消去反應(yīng),化學(xué)方程式是: ;正確答案: 。 (6)D到E把酚羥基轉(zhuǎn)化為酯基,目的是防止E到F步驟中酚羥基被氧化,F(xiàn)到G又把酯基還原為酚羥基,所以整體作用是保護(hù)酚羥基(防止酚羥基被氧化);正確答案:保護(hù)酚羥基(防止酚羥基被氧化)。 (7)根據(jù)題目要求1,4-二苯基-1,3-丁二烯的同分異構(gòu)體中的苯環(huán)上的一硝基取代產(chǎn)物有兩種, 2個苯環(huán)所連取代基應(yīng)完全相同,且2個苯環(huán)是對稱結(jié)構(gòu),所以考慮1個苯環(huán)即可;苯環(huán)上的一硝基取代產(chǎn)物有兩種,說明每個苯環(huán)上都有對位取代基,所以同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為 ;正確答案 、。 15.二氫吡喃(DHP)常用作有機(jī)合成中的保護(hù)基。 (1)按照如下路線可以制得DHP。 ①單糖A的分子式為_____, DHP分子的核磁共振氫譜有_____組峰。 ②1mol糠醛與3mol H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為B,則B的結(jié)構(gòu)簡式為_____。 ③ DHP的同分異構(gòu)體中,屬于鏈狀有機(jī)物且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有_____種。 (2)已知:i. DHP的保護(hù)和脫保護(hù)機(jī)理為 ii. R-C≡CNa + R1OH → R-C≡CH + R1ONa iii. R-C≡CNa + R1Br → R-C≡C-R1+ NaBr 應(yīng)用DHP作保護(hù)基合成梨小食心蟲性外激素的路線如下: ①被DHP保護(hù)的官能團(tuán)名稱是_______,保護(hù)反應(yīng)的類型是 ______。 ②上述路線中最后一步反應(yīng)的方程式為 ______。 ③上述路線中步驟a、b、c分別為_______、 ______、_______。(例: ) 【答案】 C5H10O5 5 8 羥基 加成反應(yīng) HO(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3 +CH3COCl→CH3COO(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3+HCl 【解析】(1). ①.單糖A失去3分子水生成糠醛,糠醛的分子式為C5H4O2,所以單糖A的分子式為C5H10O5,由DHP的結(jié)構(gòu)簡式可知,DHP分子中含有5種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子,則DHP分子的核磁共振氫譜有5組峰,故答案為:C5H10O5;5; ②. 糠醛分子中含有2個碳碳雙鍵和1個醛基,1mol糠醛與3mol H2發(fā)生加成反應(yīng)生成B,B的結(jié)構(gòu)簡式為:,故答案為:; (2). ①. 由DHP的保護(hù)和脫保護(hù)機(jī)理可知,醇與DHP發(fā)生加成反應(yīng),最后脫水再生成醇,所以被DHP保護(hù)的官能團(tuán)是羥基,故答案為:羥基;加成反應(yīng); ②. HO(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3與CH3COCl發(fā)生取代反應(yīng)生成CH3COO(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3和HCl,反應(yīng)方程式為:HO(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3 +CH3COCl→CH3COO(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3+HCl,故答案為:HO(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3 +CH3COCl→CH3COO(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3+HCl; ③.由DHP的保護(hù)和脫保護(hù)機(jī)理及梨小食心蟲性外激素的合成路線可知,Br(CH2)6CH2OH與DHP在酸性條件下生成,與NaC≡C(CH2)2CH3反應(yīng)生成 ,與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成 ,在酸性條件下與水反應(yīng)生成CH3(CH2)2 CH= CH(CH2)7OH,故答案為:;;。 16.某芳香族化合物A的相對分子質(zhì)量小于150,所含氫氧元素質(zhì)量比為1:8,完全燃燒后只生成CO2和H2O。取等質(zhì)量的A分別與足量NaHCO3和Na反應(yīng),生成的氣體在同溫同壓下的體積比為1:1。工業(yè)常用A來合成藥物B及醫(yī)藥中間體G,流程如下: 已知: (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________。 (2)寫出D含有的官能團(tuán)的名稱:____________________________。 (3)合成路線中設(shè)計(jì)A→B、C→D兩步反應(yīng)的目的是__________________________________________。 (4)G的分子式:________________________。 (5)寫出F與過量NaOH水溶液共熱時反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________________。 (6)B的芳香族同分異構(gòu)體中,既能與NaHCO3發(fā)生反應(yīng),又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng)的____種,其中核磁共振譜有五組峰、且峰面積之比為2:2:2:1:1的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為______________(寫出一種即可)。 【答案】 羧基、(酚)羥基、硝基 保護(hù)酚羥基,防止其被氧化 C9H5O5N 16 (或) 【解析】A燃燒只生成二氧化碳和水,說明A一定有C、H,可能有O;取等質(zhì)量的A分別與足量NaHCO3和Na反應(yīng),生成的氣體在同溫同壓下的體積比為1:1,由-COOH~CO2、-OH~1/2H2,知A中含1個羧基和1個羥基;再根據(jù)H、O質(zhì)量比1:8,則N(H):N(O)=1/1:8/16=2:1,A為芳香族化合物,其式量小于150,可以知道A的分子中含有3個氧原子,故H原子數(shù)目為6,C原子數(shù)目最大,故C原子數(shù)目為7,A的分子式為C7H6O3;對照G的結(jié)構(gòu)簡式可以知道A為;模仿信息可以知道B為,順推可得C為,D為、E為、F為。 (4)根據(jù)有機(jī)物G的結(jié)構(gòu)簡式可知,其分子式為C9H5O5N;正確答案:C9H5O5N。 (5)有機(jī)物F為,在堿性環(huán)境下發(fā)生水解,反應(yīng)的化學(xué)方程: ;正確答案: 。 (6)有機(jī)物B為,B的芳香族同分異構(gòu)體中滿足條件:能與NaHCO3發(fā)生反應(yīng),含有羧基;既又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng),含有HCOO-結(jié)構(gòu);滿足條件的有機(jī)物有:苯環(huán)上分別連有-CH2COOH和-OOCH基團(tuán)的結(jié)構(gòu)有3種;苯環(huán)上分別連有-COOH和-CH2OOCH 基團(tuán)的結(jié)構(gòu)有3種;苯環(huán)上分別連有-CH3、-OOCH 和-COOH基團(tuán)的結(jié)構(gòu)有10種;這樣的有機(jī)物共計(jì)有16種;其中核磁共振譜有五組峰、且峰面積之比為2:2:2:1:1的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為:或;正確答案:16;或。 17.由烴A制備抗結(jié)腸炎藥物H的一種合成路線如下(部分反應(yīng)略去試劑和條件): 已知:I. II. 回答下列問題: (1)反應(yīng)②的類型是_______。 (2)D的結(jié)構(gòu)簡式是_______。 (3)G中含有的官能團(tuán)的名稱是_______。 (4)E與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。 (5)設(shè)計(jì)C→D和E→F兩步反應(yīng)的共同目的是_______。 (6)化合物X是H的同分異構(gòu)體,X遇FeCl3溶液不發(fā)生顯色反應(yīng),其核磁共振氫譜顯示有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫。峰面積比為3:2:2,寫出1種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡式_______。 (7)已知易被氧化,苯環(huán)上連有烷基時再引入一個取代基,常取代在烷基的鄰對位,而當(dāng)苯環(huán)上連有羧基時則取代在間位。據(jù)此寫出以A為原料制備化合物的合成路線_____________________(其他試劑任選)。 【答案】 取代反應(yīng) 羧基、羥基、硝基 保護(hù)酚羥基(防止酚羥基被氧化) 或 【解析】試題分析:烴AB,結(jié)合D的結(jié)構(gòu)簡式,逆推A是甲苯,B是,C是,根據(jù),D,則D是, 氧化為;在氫氧化鈉溶液中水解,酸化后生成F,則F是 ,根據(jù),逆推G是; 與濃硫酸、濃硝酸發(fā)生消化反應(yīng)生成; 解析:根據(jù)以上分析,(1) 反應(yīng)②是與濃硫酸、濃硝酸發(fā)生消化反應(yīng)生成, (7)根據(jù) 易被氧化,苯環(huán)上連有烷基時再引入一個取代基,常取代在烷基的鄰對位,而當(dāng)苯環(huán)上連有羧基時則取代在間位。以甲苯為原料制備化合物時,甲苯先發(fā)生硝化反應(yīng),生成鄰硝基甲苯,再用高錳酸鉀溶液氧化為鄰硝基苯甲酸,最后把硝基還原為氨基,合成路線為 。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 2019高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專題55 有機(jī)化學(xué)合成中官能團(tuán)的保護(hù)練習(xí) 2019 高考 化學(xué) 難點(diǎn) 剖析 專題 55 有機(jī) 化學(xué)合成 官能團(tuán) 保護(hù) 練習(xí)
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