备战2025年高考二轮复习化学(山东版)大单元主观题突破练3(Word版附解析)
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1.(12分)(2024·山东淄博一模)中草药活性成分仙鹤草内酯(H)的一种合成路线如下:
A(C9H8O6)BEFG
已知:Ⅰ.Ph—OH+BnClPh—OBnPh—OH Ph—= Bn—=。
Ⅱ.RCH2COOC2H5+
R、R1、R2=烃基、H
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)A→B的试剂和反应条件为 ;A的同分异构体中,符合下列条件的结构简式为 (任写1种)。
a.与NaHCO3溶液反应放出CO2气体
b.能发生水解反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应
c.含有四种化学环境的氢
(2)设计B→C反应的目的是 ;E中含氧官能团的名称为 。
(3)C→E的反应过程分两步,第一步为加成反应,第二步反应类型为 ;D的结构简式为 。
(4)F→G的化学方程式为 。
(5)根据上述信息,写出以苯乙酮和戊二酸二乙酯为主要原料制备的合成路线。
答案:(1)CH3CH2OH、浓硫酸,加热
或或或
(2)保护酚羟基 醚键、酯基
(3)消去反应
(4)+Br2+HBr
(5)
解析:由A的分子式及C的结构,根据已知Ⅰ,推出A为,A→B为酯化反应,B为,根据已知Ⅱ,C→E为先加成后消去,D为,E为,F为,根据已知Ⅲ,G为。
(1)a.与NaHCO3溶液反应放出CO2气体,含羧基;b.能发生水解反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应,含酚羟基,含酯基;c.含有四种化学环境的氢,说明具有对称性,A的同分异构体中,符合条件的结构简式有4种(见答案:)。
(2)设计B→C,酚羟基先反应,最后又变回酚羟基,故反应的目的是保护酚羟基;由E的结构简式可知E中含氧官能团名称为醚键、酯基。
(5)根据上述信息,由苯乙酮和戊二酸二乙酯先通过已知Ⅱ加成消去后,再通过已知Ⅲ制备。
2.(12分)(2024·湖南长郡中学一模)法匹拉韦(有机物I)是一种广谱抗病毒仿制药,其含有的环状结构与苯的共轭结构类似。一种合成法匹拉韦的路线如图所示:
C
已知:①R—NH2R—OH;
②R1—CHOR1CH(OH)COOH;
③化合物F、G不易分离,萃取剂的极性过大则常得到黑色糊状物,过小则萃取率不高。
回答下列问题:
(1)化合物B中含氧官能团的名称为 。
(2)C的结构简式为 ,其分子中sp2杂化的C原子个数是 ;F到G的反应类型为 。
(3)D的同分异构体J满足下列条件:
①J与其一种水解产物均可以发生银镜反应;
②J的1H-NMR谱如图所示;
③J含有两种含氧官能团,不存在两个氧原子相连或氧原子与溴原子相连的情况;
④J含有环状结构。
请写出J的结构简式: 。
(4)请写出G到H的化学方程式: 。
本工艺与传统工艺相比,不同之处即在G到H这一步:进行此步骤前将萃取剂由正己烷/乙酸乙酯换为甲苯,反应时将CH3COOK或CH3COONa换为NaOH,请从产率与经济性的角度分析本工艺的优点: ; 。
(5)根据已有知识并结合相关信息,将以A为原料制备的合成路线补充完整。
答案:(1)酯基
(2) 5 取代反应
(3)、
(4)+2NaOH+NaF+H2O 甲苯的极性介于乙酸乙酯与正己烷之间,分离效果好 NaOH更为廉价,使此工艺更适合工业化
(5)
解析:A()在浓硫酸加热条件下与CH3OH发生酯化反应生成B(),B在NBS、CH3CN、N2条件下反应生成C(),C发生已知①的取代反应生成D(),D与一水合氨反应生成E(),E转化为F(),F发生取代反应生成G(),G发生卤代物水解生成H(),H在1)H2O2、2)HCl作用下生成I()。
(1)化合物B为,其含氧官能团的名称为酯基。
(2)C分子中sp2杂化的C原子为环中的4个碳原子和酯基中的一个碳原子,共5个;F为,发生取代反应生成G()。
(3)由限定条件①可知,J为甲酸某酯,含氧官能团之一为酯基,由1H-NMR谱图可知,J有三种等效氢,且个数比为2∶2∶1,因为酯基中只有一个氢原子,由此可推测另外两种等效氢为—CH2—和环状对称结构上的等效氢,根据限定条件③④可知,另一种含氧官能团为醚键,此时与D的不饱和度匹配,由此写出符合条件的J的结构简式。
(4)G到H的反应为卤代物的水解反应;由已知信息③可知更换萃取剂是为了更好地分离F与G的混合物,甲苯的极性介于乙酸乙酯与正己烷之间,因此从产率的角度出发,本工艺的好处为分离效果好,而G→H的反应中将反应物由乙酸钾或乙酸钠换为更廉价的氢氧化钠,因此从经济的角度出发,本工艺的好处为氢氧化钠更为廉价,使此工艺更适合工业化。
(5)第一步,对比原料与目标产物的结构,目标产物分子中碳原子数比原料A分子中多一个,故由原料A制备目标产物的关键在于延长A的碳链,可用试剂NaCN来实现;第二步,将氨基进行官能团的转化,氨基转化成羟基;第三步,分析反应的先后顺序,先催化氧化再成环,若催化氧化置于酯化之后,则会产生副产物。
3.(12分)(2024·湖北卷)某研究小组按以下路线对内酰胺F的合成进行了探索。
回答下列问题。
(1)从实验安全角度考虑,AB中应连有吸收装置,吸收剂为 。
(2)C的名称为 ,它在酸溶液中用甲醇处理,可得到制备 (填字母)的原料。
a.涤纶b.尼龙
c.维纶d.有机玻璃
(3)下列反应中不属于加成反应的有 (填字母)。
a.ABb.BCc.EF
(4)写出CD的化学方程式: 。
(5)已知(亚胺)。然而,E在室温下主要生成G(),原因是 。
(6)已知亚胺易被还原。DE中,催化加氢需在酸性条件下进行的原因是 ;若催化加氢时,不加入酸,则生成分子式为C10H19NO2的化合物H,其结构简式为 。
答案:(1)NaOH溶液(或其他碱溶液等)
(2)2-甲基-2-丙烯腈(或甲基丙烯腈) d
(3)bc
(4)+
(5)亚胺不稳定,易发生分子重排反应(异构化)生成有机化合物G
(6)H+可以保护氨基,使E不转化为G
解析:有机物A与HCN在催化剂作用下发生加成反应生成有机物B,有机物B在Al2O3的作用下发生消去反应生成有机物C,有机物C与C6H10O3发生加成反应生成有机物D,根据有机物D的结构可以推测,C6H10O3的结构简式为,有机物D发生两步连续的反应生成有机物E,有机物D中的氰基最终变为—CH2NH2,最后有机物E发生取代反应生成有机物F和乙醇。
(1)有机物AB的反应中有HCN参加反应,HCN有毒,需要用碱溶液吸收,可选用NaOH溶液。
(2)有机物C可以与甲醇在酸性溶液中发生反应生成甲基丙烯酸,甲基丙烯酸经聚合反应生成有机玻璃,答案:选d。
(3)根据分析,有机物A反应生成有机物B的过程为加成反应,有机物B生成有机物C的反应为消去反应,有机物E生成有机物F的反应为取代反应,故选bc。
(4)根据分析,有机物C与发生加成反应生成有机物D。
(5)羰基与氨基发生反应生成亚胺(),亚胺在酸性条件下不稳定,容易发生重排反应生成有机物G,有机物G在室温下具有更高的共轭结构,性质更稳定。
(6)E中的氨基易发生与羰基的反应,加入H+可以对氨基起保护作用;若不加入酸,则生成分子式为C10H19NO2的化合物H,其可能的流程为
。
4.(12分)(2024·江苏扬州高三期末)化合物G是一种重要的药物中间体,其人工合成路线如下:
(1)化合物A分子中σ键和π键的数目之比为 。
(2)F→G的反应类型为 。
(3)D→E转化过程中新生成的官能团名称为 。
(4)B→C中经历BXYC的过程,写出中间体Y的结构简式: 。
(5)已知:RCOOHRCOCl。设计以和CH3CHO为原料制备
的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见题干)。
答案:(1)11∶3
(2)取代反应
(3)氨基
(4)
(5)
解析:由反应流程可知,A与在NaH和DMF条件下生成B,B分子内的—NO2和—CHO发生分子内成环得到C,C分子与发生取代反应生成D,然后加H2还原D中的硝基,得到E为,E和发生取代反应生成F,F再和(CH3)2NCH2N(CH3)2反应生成G。
(1)化合物A分子中有三个双键,一个双键含有1个σ键和1个π键,所以化合物A分子中σ键和π键的数目之比为11∶3。
(2)根据F和G的结构可推测,F→G的反应类型为取代反应。
(3)D→E为还原D中的硝基得到E(),转化过程中新生成的官能团名称为氨基。
(4)由B→C反应经历可知,B还原生成,中—NH2和—CHO加成生成X为,X发生消去反应生成Y为,Y发生加成得到C。
(5)已知:RCOOHRCOCl。以和CH3CHO为原料制备,被酸性高锰酸钾氧化,产物和SOCl2反应得到;发生对位硝基化反应,产物和CH3CHO反应得到,最后和反应得到。
5.(12分)(2024·山东日照一模)二氢吡啶类钙拮抗剂是目前治疗高血压和冠心病的主要药物,某种二氢吡啶类钙拮抗剂的合成路线如下:
A(C7H6O2)B(C9H10O2)
E
已知:RCHO+
回答下列问题:
(1)B的结构简式为 ,C中含有的官能团名称为 。
(2)D的名称为 。
(3)C+D→E的化学方程式为 。
(4)E→F的反应类型为 。
(5)符合以下条件的B的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
a.遇到FeCl3溶液显紫色
b.能发生银镜反应
(6)根据上述信息,写出以乙酸乙酯和乙醛为主要原料制备的合成路线。
答案:(1) (酮)羰基、酯基
(2)邻氯苯甲醛(或2-氯苯甲醛)
(3)++H2O
(4)加成反应 (5)42
(6)CH3COCH2COOC2H5
解析:(A)与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成(B),B与CH3COOC2H5在C2H5ONa作用下发生取代反应生成(C),C与(D)在C2H5ONa作用下发生已知信息反应生成(E),E与在C2H5ONa作用下反应生成(F)。
(5)B的结构简式为,满足题目要求的同分异构体有:①2个侧链(邻、间、对3种),(邻、间、对3种);②3个侧链a.分别为—OH、—CHO、—CH2CH3时有10种;b.分别为—OH、—CH2CHO、—CH3时,也有10种;③4个侧链分别为—OH、—CHO、—CH3、—CH3,共16种,所以符合要求的同分异构体的种数为42。
6.(12分)(2024·全国新课标卷)四氟咯草胺(化合物G)是一种新型除草剂,可有效控制稻田杂草。G的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件,忽略立体化学)。
已知反应Ⅰ:ROHROSO2CH3+(C2H5)3N·HCl
已知反应Ⅱ:++R4OH
R1为烃基或H,R、R2、R3、R4为烃基
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为 ;加入K2CO3的作用是 。
(2)D分子中采用sp3杂化的碳原子数是 。
(3)对照已知反应Ⅰ,反应③不使用(C2H5)3N也能进行,原因是 。
(4)E中含氧官能团名称是 。
(5)F的结构简式是 ;反应⑤分两步进行,第一步产物的分子式为C15H18F3NO4,其结构简式是 。
(6)G中手性碳原子是 (写出序号)。
(7)化合物H是B的同分异构体,具有苯环结构,核磁共振氢谱中显示为四组峰,且可以发生已知反应Ⅱ,则H的可能结构是 。
答案:(1)取代反应 与生成的HBr反应,促进反应正向进行
(2)5
(3)存在含三级胺结构的化合物,可吸收HCl
(4)酯基
(5)
(6)3和4
(7)、
解析:结合A、C的结构简式和B的分子式可知,B的结构简式为,A与B发生取代反应,生成C和小分子HBr,加入的K2CO3与生成的HBr发生反应,促进反应正向进行;由反应③的反应条件可知,反应③发生已知反应Ⅰ,则D中应含有—OH,再结合C的结构简式、D的分子式可知,C→D发生的是羰基的加氢还原反应,D的结构简式为,采取sp3杂化的C原子为图中数字标注的C原子,有5个;D的分子中存在—OH和,依次发生反应③(类似已知反应Ⅰ)、反应④(取代反应)生成E,E中含氧官能团为酯基;根据E、G的结构简式和反应⑤、反应⑥的反应试剂,结合F的分子式可知,F的结构简式为。
(3)已知反应Ⅰ为—OH与CH3SO2Cl发生取代反应,生成的小分子HCl与结合生成铵盐。由D的结构简式可知,D分子中存在三级胺结构,存在含三级胺结构的化合物,可吸收HCl,故反应③不使用(C2H5)3N也能进行。
(5)已知反应⑤分两步进行,结合F的结构简式可知,E→F过程中,第二步为第一步产物发生已知反应Ⅱ的反应,结合第一步产物的分子式及已知反应Ⅱ的机理知,第一步产物的结构简式为。
(7)由分析可知,B的结构简式为,其同分异构体H能发生已知反应Ⅱ,说明其具有或—NH2结构;具有苯环结构,核磁共振氢谱中显示有4组峰,说明结构对称,则其可能的结构简式有、。
7.(12分)(2024·四川成都一模)靛蓝类色素广泛用于食品、医药和印染工业。靛蓝(化合物X)和多环化合物Y的一种合成路线如下所示(部分反应条件或试剂略去)。
已知:ⅰ.R1—CHO+
(1)B的名称是 。
(2)E→G的反应类型是 ,G中所含官能团的名称是 。
(3)符合下列条件的J的同分异构体有 种;
a.苯环上含有两个取代基,其中一个是硝基,且硝基连在苯环上
b.能发生银镜反应
c.可与氢氧化钠溶液发生化学反应
其中核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为6∶2∶2∶1的有机物结构简式是 。
(4)G→J的化学反应方程式是 。
(5)已知K中除苯环外还含有一个五元环,K的结构简式是 。
(6)已知:ⅱ.+R3—NH2
ⅲ.中CN键性质类似于羰基,在一定条件下能发生类似ⅰ的反应。根据上述信息写出M与L在一定条件下转化为Y的路线图。
答案:(1)2-硝基甲苯或邻硝基甲苯
(2)氧化反应 硝基和醛基
(3)15
(4)+
(5)
(6)
解析:A的分子式为C7H8,结合E的结构简式,可知A分子含有苯环,故A为,由B的分子式、E的结构简式,可知A发生硝化反应生成B,B与氯气在光照条件下发生一卤取代生成D,D发生卤代烃的水解反应生成E,故B为、D为;E发生催化氧化生成G是,和I反应生成J,由信息可知I是;X水解为K、L,根据K、L的分子式,K中除苯环外还含有一个五元环,推知K是、L是,K水解为M,M是。
(2)E→G的过程中—CH2OH转化为—CHO,反应类型是氧化反应。
(3)符合下列条件的J的同分异构体:a.苯环上含有两个取代基,其中一个是硝基;b.能发生银镜反应;c.可与氢氧化钠溶液发生化学反应;说明含有—OOCH基团,苯环的另一个取代基为CH3CH2CH2OOCH、(CH3)2CHOOCH中烃基失去1个氢原子形成的基团,前者有3种,后者有2种,2个取代基有邻、间、对3种位置关系,故符合条件的同分异构体共有3×(3+2)=15种,其中核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为6∶2∶2∶1的有机物结构简式是。
(5)由分析可知K是。
(6)由分析可知,L是,M是,M、L发生信息ⅱ的反应,所得产物发生信息ⅲ的反应。
备战2025年高考二轮复习化学(湖南版)大单元主观题突破练3(Word版附解析): 这是一份备战2025年高考二轮复习化学(湖南版)大单元主观题突破练3(Word版附解析),共13页。
备战2025年高考二轮复习化学(山东版)大单元主观题突破练1(Word版附解析): 这是一份备战2025年高考二轮复习化学(山东版)大单元主观题突破练1(Word版附解析),共9页。试卷主要包含了镓的化合物种类繁多,应用广泛,硼的氢化物叫硼烷,回答下列问题等内容,欢迎下载使用。
备战2025年高考二轮复习化学(山东版)大单元主观题突破练2(Word版附解析): 这是一份备战2025年高考二轮复习化学(山东版)大单元主观题突破练2(Word版附解析),共8页。试卷主要包含了9×10-5 Ksp=3,25×10-9,Ksp=7,37等内容,欢迎下载使用。