2023届高考化学二轮复习有机合成与推断综合题(选考)作业含答案

有机合成与推断综合题(选考)

1.(2022辽宁抚顺一模)化合物A(C7H8O)广泛应用于制染料、药品、树脂和增塑剂等,由A合成化合物H的线路如下:

(1)A的结构简式为　　　　　　　　;H的分子式为　　　　　　　　。 

(2)G中的含氧官能团的名称为　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)B与C互为同分异构体,但C的水溶性强于B,其原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)由A生成B的反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　。 

(5)由D生成E的反应类型为　　　　　　　　　　　。 

(6)D的同分异构体中,符合下列条件的有　　　　　　　　种。 

①苯环上含有两个取代基,其中一个是—Cl

②既能发生银镜反应,又能在酸性条件下水解生成两种有机化合物

其中核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

2.(2022河南商丘第三次模拟)一种活性物质H可通过以下路线合成。

已知:+≡—Z(Z=—COOR,—COOH等)

回答下列问题:

(1)M所含官能团的名称为　　　　　　　　　　　,在核磁共振氢谱中B有　　　　组吸收峰。 

(2)CD的化学方程式为 　　　　　　　　　　　, 

反应类型为　　　　　　　　　　　。 

(3)FG的反应中有副产物X(分子式为C14H14O3)生成,写出X的结构简式:　　　　　　　　　。 

(4)A与乙醇在一定条件下生成N(C6H10O),N的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有　　　　　种(不考虑立体异构)。 

①含有两个甲基;②含有酮羰基(但不含

CCO);③不含环状结构。

(5)按照上述信息,设计以和

≡—COOCH3为原料,制备的合成路线(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)。

3.(2022江西重点中学盟校第二次联考)由化合物A制备可降解材料PHB和一种医药合成中间体J的合成路线如图:

已知:

ⅰ.+R3COOH(—R1、—R2、—R3均为烃基)

ⅱ.+2RBr+2HBr

回答下列问题:

(1)B中官能团的名称是　　　　　　　　,C→PHB的反应类型为　　　　　　　。 

(2)A的结构简式是　　　　　　　　。 

(3)按照系统命名法进行命名,C的名称为　　　　　　　　　　　。 

(4)写出E+G→H的化学方程式: 　　　　　　　　　　　。 

(5)X是J的同分异构体,满足下列条件的有　　　　种(不考虑立体异构)。 

①链状结构

②既能发生银镜反应,又能发生水解反应

其中分子中有3种氢原子,且个数比为6∶1∶1的结构简式是　　　　　　。 

(6)请设计一条以为原料制备HOCH2CHCHCH2OH的合成路线(无机试剂任选)。

4.(2022四川宜宾适应性考试)有机物I是制备药物普鲁苯辛的中间体,I的一种合成路线如图所示:

回答下列问题:

(1)B的名称是　　　　　　　。 

(2)反应②的类型是　　　　　　　　　,D中官能团的名称是　　　　　　　。 

(3)M为醇类,其分子式是　　　　　　　;H的结构简式是　　　　　　　。 

(4)反应④的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)X为F的同分异构体,满足下列条件的X的结构简式是　　　　　　　。 

ⅰ.能发生银镜反应

ⅱ.分子中含有两个苯环,不含其他环状结构

ⅲ.核磁共振氢谱显示苯环上有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶1∶1

(6)根据上述路线中的相关知识,以丙酮为主要原料用不超过三步的反应设计合成的路线(无机试剂任选)。

5.(2022江西鹰潭第二次模拟)化合物M()是一种缓释型解热镇痛药。实验室由A和B制备M的一种合成路线如图所示:

已知:①RCH2COOHRCHClCOOH;

②;

③R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH。

回答下列问题:

(1)A物质的名称为　　　　　　　;B的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)X中官能团的名称为　　　　　　　;由D生成E的反应类型为　　　　　　　。 

(3)由C到D的第一步反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)由G到H的反应条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)烃Y比B的相对分子质量小2,Y的结构中含两个环,其中一个为苯环,两个环没有共用的碳原子,Y可能有　　　　　　　种(不考虑立体异构)。 

(6)参照上述合成路线和信息,以苯和乙醛为原料(无机试剂任选),设计制备聚苯乙烯的合成路线。

6.(2022四川南充三诊)酯缩合反应是指在醇钠催化下具有α-H的酯与另一分子酯缩合得到β-酮酸酯和小分子醇,β-酮酸酯碱性水解并酸化后得到不稳定的酮酸,该酸受热脱羧生成酮。酯缩合反应在有机化学合成中非常常见,示例如下,回答下列有关问题:

已知:RCHCHR'RCOOH+R'COOH

(1)化合物A与B不同的官能团名称为　　　　　　　　　　。A生成B步骤的反应类型为　　　　　　　　和酯化反应。 

(2)有机试剂X的化学名称为　　　　　　。 

(3)化合物B生成异构体C1和C2,请仿照C1的生成过程,推断C2的结构简式为　　　　　　　　　。 

(4)化合物E生成F,还产生了Zn(OH)Cl沉淀,写出这一步骤的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)质谱法测得化合物G、H的相对分子质量分别为212、214,均含有4个氧原子。H的分子式为　　　　　　　　　,符合题设要求的G可能的结构有　　　　　　　种。 

(6)化合物H生成I(C8H12O)步骤类似B→C→D,二环化合物I的结构简式为　　　　　　　　　　　。 

7.(2022四川成都第三次诊断)氟硝西泮是一种强镇静剂,由2-氟甲苯合成其前体物质的路线如下:

(1)2-氟甲苯的等效氢有　　　　　种;由它生成A的试剂与条件是　　　　　　　　。 

(2)A生成B的反应类型为　　　　　　　;C中含氧官能团名称为　　　　　　　　。 

(3)由D与苯反应生成E的化学方程式为 　　　　　　　　　　　。 

(4)由E与F反应生成G,经历多步反应。第一步为加成反应,生成物的结构简式为　　　　　　　　　;由G生成H还产生了一种无机分子,它是　　　　　　　　　　。 

(5)化合物C的同分异构体中,写出能同时满足下列条件的三种分子的结构简式: 　　　　　　　　　　　。 

a.能发生银镜反应

b.遇FeCl3溶液显色

c.具有—CH2F基团

d.属1,2,3-三取代苯衍生物

答案和解析

1.答案(1)　C19H14O6

(2)醚键、酮羰基

(3)C的分子结构中存在亲水基团—OH,可以与水形成氢键

(4)+(CH3CO)2O+CH3COOH

(5)取代反应

(6)15　

解析(1)化合物A分子式为C7H8O,A和(CH3CO)2O生成B,结合B结构简式可知,A为对甲基苯酚,结构简式为;由H结构简式可知,H的分子式为C19H14O6。

(2)由G结构可知,G中的含氧官能团的名称为醚键、酮羰基。

(3)B与C互为同分异构体,分析B、D的结构简式可知,B生成C为结构重整的反应,C结构简式为,B中含有酯基不含羟基,而C中存在亲水基团—OH可以与水形成氢键,故C的水溶性强于B。

(4)A和(CH3CO)2O生成B,为A中羟基氢原子被取代的反应,反应的化学方程式为+(CH3CO)2O+CH3COOH。

(6)由D结构简式可知,除苯环外含有1个氯原子、2个氧原子、4个碳原子;

①苯环上含有两个取代基,其中一个是—Cl,则存在邻、间、对位3种情况;

②既能发生银镜反应,又能在酸性条件下水解生成两种有机化合物,则另一个取代基必须为甲酸酯,有以下5种情况:

—CH2CH2CH2OOCH、—CH(CH3)CH2OOCH、

—CH2CH(CH3)OOCH、—C(CH3)2OOCH、

—CH(CH2CH3)OOCH,故共有3×5=15种情况;

其中核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶2∶1的同分异构体,则其含有2个甲基且对称性较高,结构简式为。

2.答案(1)碳碳双键、醛基　4

(2)+HC≡C—COOH+H2O　取代(酯化)反应

(3)　(4)8

(5)

解析A发生取代反应生成B,对比C、D的结构简式可知,C与HC≡CCOOH发生酯化反应生成D,D发生加成反应生成E,E发生氧化反应生成F,F发生取代反应生成G,G发生还原反应生成H。

(1)M为CH2CHCH2CHO,所含官能团的名称为碳碳双键、醛基;化合物B为CH3—C≡C—CH2CH2OH,有4种不同化学环境下的氢原子,故B在核磁共振氢谱中有4组吸收峰;

(2)对比C、D的结构简式可知,C与HC≡CCOOH发生酯化反应生成D,所以反应CD的化学方程式为+HC≡C—COOH+H2O;反应为取代(酯化)反应;

(3)结合FG的反应及它们的结构简式可推知,副产物X(分子式为C14H14O3),则X的结构简式为;

(4)A与乙醇在一定条件下生成N(C6H10O),则N为

CH≡CCH2CH2OCH2CH3,N的同分异构体含有酮羰基(但不含CCO);不含环状结构,含有两个甲基;则还含有1个碳碳双键,符合条件的同分异构体可看作将羰基插入

CH3CHCHCH2CH3、CH2C(CH3)CH2CH3、

CH2CHCH(CH3)2的碳碳单键中,分别有3种、3种、2种位置,故符合条件的同分异构体共有3+3+2=8种。

(5)由信息可知,HC≡CCOOCH3与发生加成反应生成,发生消去反应生成,与溴发生加成反应生成,然后在氢氧化钠的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成,合成路线为。

3.答案(1)羰基(酮基)、羧基　缩聚反应(或聚合反应)

(2)

(3)3-羟基丁酸

(4)

(5)8　

(6)

解析从PHB的分子结构简式得知,其单体C的结构简式为,D到E是酯化反应,由D和E的分子组成可推断D含有两个羧基,结合已知ⅰ,推断A是,其与酸性高锰酸钾溶液反应得到B()和D(),E是;F的分子式为C3H8O2,不饱和度为0,结合D可知,F结构简式为,其中两个羟基被Br取代得到G();E与G发生已知ⅱ的反应,得到H(),H中酯基在NaOH溶液中发生水解,再酸化得到I(),I消去CO2得到J()。

(1)B()中官能团的名称是羰基(酮基)、羧基;C是PHB的单体,经过缩聚得到高分子化合物,反应类型是缩聚反应(或聚合反应)。

(2)A的结构简式是。

(3)C的结构简式是,按照系统命名法进行命名,C的名称为3-羟基丁酸。

(4)根据已知ⅱ,与酯基碳相连的碳上的氢原子被卤代烃的烃基取代,E+G→H的化学方程式:++2HBr。

(5)J的分子式C5H8O2,不饱和度为2,X是其同分异构体,既能发生银镜反应,又能发生水解反应,则X含有HCOO—,X又是链状结构,则其余部分含有一个碳碳双键,结构有:、、,连接HCOO—后分别有4、2、2种结构,共8种;分子中有3种氢原子,且个数比为6∶1∶1,则该分子结构中含有两个等效甲基,结构简式是。

(6)根据目标产物,中的醛基要被还原为羟基,利用羟基的消去反应得到双键,控制条件用卤素与二烯烃发生1,4-加成,再用强碱取代卤素原子,设计合成路线:

。

4.答案(1)邻氯甲苯或2-氯甲苯

(2)氧化反应　羧基、醚键

(3)C10H23NO　

(4)+H2O

(5)

(6)

解析由有机物的转化关系可知,A()与氯气在铁或氯化铁的催化作用下发生取代反应生成B,B与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成C(),则B的结构简式为,C与发生取代反应生成D(),D在硫酸作用下发生取代反应生成E(),E在氢氧化钠作用下与锌发生还原反应生成F(),F与氰酸钠发生取代反应生成G(),G先在氢氧化钠溶液中发生水解反应,再用盐酸酸化得到H,则H的结构简式为,H与M发生酯化反应生成I,I的结构简式为,若M为醇类,则M的结构简式为。

(1)由分析可知,B的结构简式为,名称为邻氯甲苯或2-氯甲苯;

(2)反应②为与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成,反应类型为氧化反应,D的结构简式为,含有的官能团为羧基、醚键;

(3)若M为醇类,则M的结构简式为,其分子式为C10H23NO,根据分析可知,H的结构简式为;

(4)反应④为在硫酸作用下发生取代反应生成,反应的化学方程式为+H2O;

(5)F的结构简式为,其同分异构体分子中含有两个苯环,不含其他环状结构,能发生银镜反应,说明含有醛基,其核磁共振氢谱显示苯环上有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶1∶1,满足条件的结构为;

(6)结合题干合成路线中的反应⑤⑥⑦,以丙酮为主要原料合成,可先将在氢氧化钠作用下与锌发生还原反应生成,再与氰酸钠发生取代反应生成,先在氢氧化钠溶液中发生水解反应,再用盐酸酸化得到,因此合成路线为:。

5.答案(1)2-甲基丙酸　

(2)羰基、酯基　取代反应

(3)+2NaOH+2H2O+NaCl

(4)浓硫酸、加热　(5)7

(6)

解析E发生加聚反应生成F,根据F的结构简式知E为,D和乙二醇发生酯化反应生成E,则D为,C发生消去反应然后酸化得到D,A发生信息①的取代反应生成C,则A为、C为;B和X发生信息②的加成反应生成G,根据B、X分子式及G的结构简式,可知B为,X为,对比G、I的结构,结合H的分子式,可知G发生消去反应生成H,H和氢气发生加成反应生成I,则H的结构简式为,F和I发生信息③的取代反应生成M和CH3OH。

(1)A的结构简式为,A的化学名称为2-甲基丙酸;由分析可知,B的结构简式为;

(2)X为,X中官能团的名称为羰基、酯基;D为,E为,由D生成E是酯化反应,反应类型为取代反应;

(3)由C到D是卤代烃的消去反应,且C中含有羧基具有弱酸性,能与NaOH反应,第一步反应的化学方程式为+2NaOH+2H2O+NaCl;

(4)由G生成H发生醇的消去反应,反应条件为浓硫酸、加热;

(5)B为,烃Y比B的相对分子质量小2即少了2个H,Y的结构中含两个环,其中一个为苯环,若另一个环是三角环,结构有、(数字代表甲基取代位置)、;若另一个环是四角环,结构有,共7种结构;

(6)苯与CH3CHO发生加成反应生成,然后在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,最后发生加聚反应生成,故合成路线为。

6.答案(1)碳碳双键　氧化反应　(2)甲醇

(3)

(4)+ClCH2COOCH3+Zn+H2O

(5)C11H18O4　3　(6)

解析由有机物的转化关系可知,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应后,生成物与甲醇发生酯化反应生成,在甲醇钠作用下发生取代反应生成或,则C2为;C1和C2在碱性条件下发生水解反应后,在酸性条件下共热发生脱羧反应得到,在酸性条件下与甲醇发生酯化反应生成,与ClCH2COOCH3、锌和水反应生成,在浓硫酸作用下共热到170℃发生消去反应生成,则G为、或;在镍做催化剂条件下,G与氢气发生加成反应生成,则H为;发生类似B→C→D的转化得到,则I为。

(1)由结构简式可知,化合物A与B不同的官能团为碳碳双键;由分析可知,A生成B的反应为与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应后,生成物与甲醇发生酯化反应生成。

(2)有机试剂X为甲醇。

(3)C1的同分异构体C2的结构简式为。

(4)化合物E生成F的反应为与ClCH2COOCH3、锌和水反应生成和Zn(OH)Cl沉淀,反应的化学方程式为+ClCH2COOCH3+Zn+H2O+Zn(OH)Cl↓。

(5)H的结构简式为,分子式为C11H18O4;G的结构简式可能为、或,共3种。

(6)I的结构简式为。

7.答案(1)5　Br2/光照　(2)取代反应　羧基

(3)

(4)　NH3

(5)、、

解析根据A、B、C的分子式,由D的结构简式逆推,可知C是、B是、A是。

(1)2-氟甲苯结构不对称,等效氢有5种;2-氟甲苯和溴在光照条件下发生取代反应生成,试剂与条件是Br2/光照。

(2)中Br被—CN取代生成,反应类型为取代反应;中含氧官能团的名称为羧基。

(3)与苯在氯化铝作用下发生取代反应生成和氯化氢,反应的化学方程式为。

(4)由E与F反应生成G,经历多步反应。第一步为加成反应,第二步为消去反应,由G逆推,第一步产物的结构简式为;由G生成H还产生了一种无机分子,H分子比G分子少1个N原子、3个H原子,根据原子守恒,该无机分子是NH3。

(5)能发生银镜反应,说明含有醛基;遇FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基;具有—CH2F基团;属1,2,3-三取代苯衍生物,符合条件的C的同分异构体是、、。