（浙江選考）2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題10 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 專(zhuān)題講座六 加試第32題——有機(jī)合成學(xué)案

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1、（浙江選考）2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題10 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 專(zhuān)題講座六 加試第32題——有機(jī)合成學(xué)案 1．(2017·浙江11月選考，32)某研究小組按下列路線(xiàn)合成藥物胃復(fù)安： 已知： RCONHR″ 請(qǐng)回答： (1)化合物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________。 (2)下列說(shuō)法不正確的是________。 A．化合物B能發(fā)生加成反應(yīng) B．化合物D能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) C．化合物E具有堿性 D．胃復(fù)安的分子式是C13H22ClN3O2 (3)設(shè)計(jì)化合物C經(jīng)兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镈的合成路線(xiàn)(用流程圖表示，試劑任選)________。 (4)寫(xiě)出D＋E→F的化學(xué)方程式

2、____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)寫(xiě)出化合物E可能的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______________________________________ ________________________________________________________________________， 須同時(shí)符合：①1H-NMR譜表明分子中有3種氫原子，IR譜顯示有N—

3、H鍵存在；②分子中沒(méi)有同一個(gè)碳上連兩個(gè)氮()的結(jié)構(gòu)。 答案　(1) 　(2)BD (3) (4) (5) 解析　本題解題思路：應(yīng)根據(jù)題中唯一已知的有機(jī)物結(jié)構(gòu)去推斷合成其的反應(yīng)物結(jié)構(gòu)。 (1)根據(jù)題中所給已知條件 ，A為C7H7NO3并可與CH3OH以及CH3COOH反應(yīng)，可推出A中有—COOH和—OH，根據(jù)胃復(fù)安的結(jié)構(gòu)可推知A為。B為A與CH3OH酯化反應(yīng)的產(chǎn)物，則B為。C為B與CH3COOH反應(yīng)的產(chǎn)物，且羥基不參加反應(yīng)，則C為。C→D有兩步，且D中有Cl原子，而D＋E→F，E的不飽和度為0，結(jié)合胃復(fù)安的結(jié)構(gòu)可推出E為，D為，則F為。 (2)由分析知B為，苯

4、環(huán)可以發(fā)生加成反應(yīng)，故A正確；D為，無(wú)酚羥基，所以不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，B錯(cuò)誤；E中含有—NH2，顯堿性，C正確；胃復(fù)安分子式應(yīng)為C14H22ClN3O2，D錯(cuò)誤。 (3) ，第一步為酚羥基的反應(yīng)，酚羥基易被氧化，因此先根據(jù)題中已知信息轉(zhuǎn)化為甲氧基，防止第二步中被氯氣氧化；第二步為苯環(huán)上的取代反應(yīng)，采用三氯化鐵作催化劑與氯氣反應(yīng)。 (4) 。 (5)E的化學(xué)式為C6H16N2，①只有3種氫原子，且有N—H鍵，②沒(méi)有同一個(gè)C上連兩個(gè)N原子的結(jié)構(gòu)。說(shuō)明高度對(duì)稱(chēng)，因此滿(mǎn)足以上條件的同分異構(gòu)體為 。 2．(2017·浙江4月選考，32)某研究小組按下列路線(xiàn)

5、合成鎮(zhèn)痛藥哌替啶： 已知：RXRCNRCOOH 請(qǐng)回答： (1)A―→B的反應(yīng)類(lèi)型是________。 (2)下列說(shuō)法不正確的是________(填字母)。 A．化合物A的官能團(tuán)是硝基 B．化合物B可發(fā)生消去反應(yīng) C．化合物E能發(fā)生加成反應(yīng) D．哌替啶的分子式是C15H21NO2 (3)寫(xiě)出B＋C―→D反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)設(shè)計(jì)以

6、甲苯為原料制備C的合成路線(xiàn)(用流程圖表示，無(wú)機(jī)試劑任選)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)寫(xiě)出同時(shí)符合下列條件的C的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________________________________________________________________________。 ①分子中有苯環(huán)而且是苯環(huán)的鄰位二取代物

7、； ②1H-NMR譜表明分子中有6種氫原子；IR譜顯示存在碳氮雙鍵(C===N)。 答案　(1)取代反應(yīng) (2)A (3) (4) (5) 解析　(1)根據(jù)A的分子式可知環(huán)氧乙烷和CH3NH2反應(yīng)生成A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(HOCH2CH2)2NCH3，根據(jù)B的分子式可知A―→B是羥基被氯原子取代，反應(yīng)類(lèi)型是取代反應(yīng)，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(ClCH2CH2)2NCH3。根據(jù)已知信息和C的分子式可知C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，B和C反應(yīng)生成D，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。根據(jù)已知信息可知D水解酸化后生成E，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。E和F發(fā)生酯化反應(yīng)生成哌替啶，F(xiàn)是乙醇。(2)化合物A的官能團(tuán)是羥基，A錯(cuò)誤；化合物B中含有氯原子

8、，可發(fā)生消去反應(yīng)，B正確；化合物E中含有苯環(huán)，能發(fā)生加成反應(yīng)，C正確；根據(jù)哌替啶的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知分子式是C15H21NO2，D正確，答案選A。(3)根據(jù)以上分析以及原子守恒可知B＋C―→D的化學(xué)方程式為。 (4)由已知信息RX與NaCN發(fā)生取代反應(yīng)生成RCN，所以以甲苯為原料制備C的合成路線(xiàn)圖為 。 (5)①分子中有苯環(huán)而且是苯環(huán)的鄰位二取代物；②1H-NMR譜表明分子中有6種氫原子；IR譜顯示存在碳氮雙鍵(C==N)，則符合條件的有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。 加試題第32題有機(jī)化學(xué)試題主要對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě)、物質(zhì)性質(zhì)的判斷、化學(xué)方程式、同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)和有機(jī)合成路線(xiàn)的設(shè)計(jì)進(jìn)行考查，屬于常規(guī)性題

9、目，和傳統(tǒng)高考對(duì)有機(jī)化學(xué)的考查基本一致。該類(lèi)試題通常以生產(chǎn)、生活中陌生有機(jī)物的合成工藝流程為載體考查有機(jī)化學(xué)的核心知識(shí)。要求學(xué)生能夠通過(guò)題給情景適當(dāng)遷移，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題，這是高考有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)備考的方向。 1．有機(jī)合成的解題思路 將原料與產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，一比碳骨架的變化，二比官能團(tuán)的差異。 (1)根據(jù)合成過(guò)程的反應(yīng)類(lèi)型，所含官能團(tuán)性質(zhì)及題干中所給的有關(guān)知識(shí)和信息，審題分析，理順基本途徑。 (2)根據(jù)所給原料、反應(yīng)規(guī)律、官能團(tuán)的引入及轉(zhuǎn)換等特點(diǎn)找出突破點(diǎn)。 (3)綜合分析，尋找并設(shè)計(jì)最佳方案，即原料中間產(chǎn)物產(chǎn)品，有時(shí)則要綜合運(yùn)用順推或逆推的方法找出最佳

10、的合成路線(xiàn)。 2．有機(jī)合成的解題模式 題型一　限制條件同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě) 1．二元取代芳香化合物H是G(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下) 的同分異構(gòu)體，H滿(mǎn)足下列條件： ①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，②酸性條件下水解產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為2∶1，③不與NaHCO3溶液反應(yīng)。則符合上述條件的H共有________種(不考慮立體結(jié)構(gòu)，不包含G本身)，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______________(寫(xiě)出一種即可)。 答案　11　(或) 解析　二元取代芳香化合物H說(shuō)明苯環(huán)上只有二個(gè)取代基；同時(shí)滿(mǎn)足： ①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說(shuō)明有醛基或HCOO—；②酸性條件下水解產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為2∶1，說(shuō)明有二個(gè)

11、酯基；③不與NaHCO3溶液反應(yīng)，說(shuō)明沒(méi)有羧基；其中有一個(gè)甲基，另一個(gè)為，共有鄰、間、對(duì)位3種結(jié)構(gòu)，兩個(gè)有間、鄰位2種情況；一個(gè)另一個(gè)基團(tuán)可能是—CH2CH2OOCH或—CH(CH3)OOCH，共有鄰、間、對(duì)位6種結(jié)構(gòu)，則符合上述條件的H共有11種，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為或。 2．G物質(zhì)是苯甲醛的同系物，分子式是C9H10O，苯環(huán)上含有兩個(gè)取代基且與苯甲醛含有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體共有______種，寫(xiě)出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________________。 答案　6　 解析　G物質(zhì)是苯甲醛的同系物，分子式是C9H10O，除去苯環(huán)還有3個(gè)碳，G物質(zhì)苯環(huán)上含有兩個(gè)取代基，可能

12、是—CHO和—CH2CH3，或—CH2CHO和—CH3，兩個(gè)取代基在苯環(huán)上有鄰、間及對(duì)位，則與苯甲醛含有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體共有6種，如。 3．的一種同分異構(gòu)體具有以下性質(zhì)：①難溶于水，能溶于NaOH溶液；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比為1∶1∶1。則0.5 mol該物質(zhì)與足量的NaOH溶液反應(yīng)，最多消耗4 mol·L－1 NaOH溶液________ mL。 答案　500 解析　的同分異構(gòu)體中：①難溶于水，能溶于NaOH溶液；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比為1∶1∶1的是，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式為＋4NaOH―→＋2HCOONa＋2

13、H2O。0.5 mol該物質(zhì)與足量的NaOH溶液反應(yīng)，最多消耗4 mol·L－1 NaOH溶液500 mL。 4．寫(xiě)出滿(mǎn)足下列條件的的同分異構(gòu)體：________________。 ①有兩個(gè)取代基；②取代基在鄰位。 答案　 5．W是的同分異構(gòu)體，W能與NaHCO3溶液反應(yīng)，還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，則W的結(jié)構(gòu)共有________種，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______________。 答案　13　 解析　W是的同分異構(gòu)體，W能與NaHCO3溶液反應(yīng)，說(shuō)明含有羧基，還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明含有酚羥基，W的結(jié)構(gòu)有：苯環(huán)上含有羥基和—CH2COOH

14、有鄰位、對(duì)位、間位3種；苯環(huán)上含有羥基、—COOH和甲基有10種；共有13種，其中核磁共振氫譜為五組峰的為。 題型二　利用信息設(shè)計(jì)合成路線(xiàn) 信息一：苯環(huán)上的定位規(guī)則 6．已知：① ② 當(dāng)苯環(huán)上已有一個(gè)“—CH3”或“—Cl”時(shí)，新引入的取代基一般在原有取代基的鄰位或?qū)ξ唬划?dāng)苯環(huán)上已有一個(gè)“—NO2”或“—COOH”時(shí)，新引入的取代基一般在原有取代基的間位。 請(qǐng)用合成反應(yīng)流程圖表示出由甲苯和其他物質(zhì)合成的最佳方案。 合成反應(yīng)流程圖表示方法示例如下：…… 答案　 解析　在設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)題設(shè)信息，充分考慮苯環(huán)上取代基占位問(wèn)題，關(guān)鍵是思考引入基團(tuán)的先后順序和先引入的基團(tuán)對(duì)后

15、引入基團(tuán)的影響，最好的結(jié)果是先引入的一些基團(tuán)對(duì)后引入的基團(tuán)的定位效應(yīng)一致。經(jīng)分析，應(yīng)先引入對(duì)位硝基，此時(shí)，苯環(huán)上的硝基(間位定位基)和甲基(鄰位定位基)的定位效應(yīng)一致，再引入氯原子進(jìn)入甲基的鄰位，然后氧化甲基為羧基，最后與乙醇酯化。 信息二：格林試劑 7．已知鹵代烴與金屬鎂反應(yīng)生成“格林試劑”，如：R—X＋MgRMgX(格林試劑)。利用格林試劑與羰基化合物(醛、酮)等的反應(yīng)可以合成醇類(lèi)，如： 試以苯、溴、乙烯、鎂、水、空氣等為主要原料，輔以必要的催化劑，合成化合物，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明反應(yīng)條件。 答案?、? ② ③2CH2==CH2＋O22CH3CHO ④ ⑤ 解

16、析　格林試劑與羰基化合物(醛、酮)等的反應(yīng)可以合成醇類(lèi)，同時(shí)增長(zhǎng)碳鏈。分析上述信息可知，合成醇的關(guān)鍵步驟：①制備鹵代烴，合成格林試劑；②制備醛或酮；③格林試劑和醛或酮作用，再將所得產(chǎn)物水解生成醇。 信息三：羥醛縮合反應(yīng) 8．以乙烯為初始反應(yīng)物可制得正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)。已知兩個(gè)醛分子在一定條件下可以自身加成。下式中反應(yīng)的中間產(chǎn)物(Ⅲ)可看成是由(Ⅰ)中的碳氧雙鍵打開(kāi)，分別跟(Ⅱ)中的α-位碳原子和α-位氫原子相連而得。(Ⅲ)是一種β-羥基醛，此醛不穩(wěn)定，受熱即脫水而生成不飽和醛(烯醛)： 請(qǐng)運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)和上述得出的信息寫(xiě)出由乙烯制正丁醇各步的反應(yīng)式。 答案?、?/p>

17、CH2==CH2+H2O―→CH3CH2OH ②2CH3CH2OH＋O2―→2CH3CHO＋2H2O(或?qū)ⅱ佟ⅱ诤喜ⅲ?CH2==CH2＋O2―→2CH3CHO) ③CH3CHO＋CH3CHO―→CH3CH(OH)CH2CHO ④CH3CH(OH)CH2CHO―→CH3CH==CHCHO＋H2O ⑤CH3CH==CHCHO＋2H2―→CH3CH2CH2CH2OH 解析　根據(jù)所給信息，要合成主鏈上含4個(gè)碳原子的正丁醇應(yīng)通過(guò)兩分子乙醛進(jìn)行羥醛縮合反應(yīng)，然后將產(chǎn)物進(jìn)行脫水、氫化(加成或還原)處理。 9.(2017·嘉興桐鄉(xiāng)高級(jí)中學(xué)期中)某研究小組以甲苯為主要原料，采用以下路線(xiàn)合成醫(yī)藥

18、中間體F和Y。 已知：① ②2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH== CHCHO 以X和乙烯為原料可合成Y，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合成路線(xiàn)(無(wú)機(jī)試劑及溶劑任選)。 注：合成路線(xiàn)的書(shū)寫(xiě)格式參照如下示例流程圖： CH3CHOCH3COOH CH3COOCH2CH3 答案　H2C==CH2CH3CH2OHCH3CHO 解析　由目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)可知，其中的C==C是由羥醛縮合反應(yīng)后的產(chǎn)物脫水形成的，所以應(yīng)選擇苯甲醛和乙醛發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)制備目標(biāo)化合物。 題型三　綜合演練 10．(2016·浙江4月選考，32)某研究小組以水楊酸和甲苯為主要原料，按下列路線(xiàn)合成抗血栓藥

19、物——新抗凝。 已知： RCHO＋CH3COR′RCH==CHCOR′ 請(qǐng)回答： (1)寫(xiě)出同時(shí)符合下列條件的A的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：____________________。 ①紅外光譜表明分子中含有結(jié)構(gòu)； ②1H-NMR譜顯示分子中含有苯環(huán)，且苯環(huán)上有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。 (2)設(shè)計(jì)B→C的合成路線(xiàn)(用流程圖表示，無(wú)機(jī)試劑任選)____________________________。 (3)下列說(shuō)法不正確的是__________。 A．化合物B能使Br2/CCl4溶液褪色 B．化合物C能發(fā)生銀鏡反應(yīng) C．化合物F能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng) D．新抗

20、凝的分子式為C19H15NO6 (4)寫(xiě)出化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： D________________________________________________________________________； E________________________________________________________________________。 (5)G→H的化學(xué)方程式是_____________________________________________________ _______________________________________________

21、_________________________。 答案　(1) 、、、 (2) (3)A (4)CH3COCH3　 (5) 11．(2015·浙江10月選考，32)乙?；馓阴Ｂ仁且环N醫(yī)藥中間體。某研究小組以甲苯和乙醇為主要原料，按下列路線(xiàn)合成乙?；馓阴Ｂ?。 已知： RCHO RCNRCOOH RCOOHRCOClRCOOR′ 請(qǐng)回答： (1)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式____________。 (2)下列說(shuō)法正確的是______________。 A．化合物A不能發(fā)生取代反應(yīng) B．化合物B能發(fā)生銀鏡反應(yīng) C．化合物C能發(fā)生氧化反應(yīng) D．從甲苯到化合物C的轉(zhuǎn)

22、化過(guò)程中，涉及到的反應(yīng)類(lèi)型有取代反應(yīng)、加成反應(yīng)和氧化反應(yīng) (3)E＋F→G的化學(xué)方程式是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)寫(xiě)出化合物D同時(shí)符合下列條件的所有可能的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________________________________________________________________________ _________________________

23、_______________________________________________。 ①紅外光譜檢測(cè)表明分子中含有氰基(—CN) ②1H-NMR譜檢測(cè)表明分子中有苯環(huán)，且苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子 (5)設(shè)計(jì)以乙醇為原料制備F的合成路線(xiàn)(用流程圖表示；無(wú)機(jī)試劑任選)。 答案　(1) (2)C (3) (4) (5)CH3CH2OHCH3COOHCH3COCl 12．(2017·稽陽(yáng)聯(lián)誼學(xué)校高三8月聯(lián)考)抗血栓藥物波立維，其有效成分是氯吡格雷，為白色或類(lèi)白色結(jié)晶性粉末，溶于水、乙醇等，能抑制血小板聚集。其合成路線(xiàn)如下： 已知： ①RCNRCOO

24、H； ②A(yíng)→B的反應(yīng)為加成反應(yīng)。 回答下列問(wèn)題： (1)③的反應(yīng)類(lèi)型是______________。 (2)下列說(shuō)法正確的是________。 A．氯吡格雷的分子式是C16H15NO2SCl B．1 mol D最多可與2 mol NaOH反應(yīng) C．F分子的所有原子可能在同一平面上 D．C在一定條件下能發(fā)生縮聚反應(yīng) (3)寫(xiě)出⑥反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________。 (4)寫(xiě)出滿(mǎn)足下列條件的I的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：______________________ ________________________

25、________________________________________________。 ①紅外光譜顯示含有苯環(huán) ②氫核磁共振顯示苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子 ③存在—SH (5)根據(jù)上述信息，設(shè)計(jì)以乙烯為原料合成乳酸()的合成路線(xiàn)(用流程圖表示，無(wú)機(jī)試劑任選)___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1) 取代反應(yīng)　(2)CD (3) (4) (5)CH2==CH2CH3CHO 解析　A→B的反應(yīng)為加成反應(yīng)，所以A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，根據(jù)已知信息①可知B發(fā)生水解反應(yīng)生成C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，C與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。 (2)氯吡格雷的分子式是C16H16NO2SCl，A項(xiàng)錯(cuò)誤；D分子中含有1個(gè)氯原子、1個(gè)酯基，氯原子水解又產(chǎn)生酚羥基，則1 mol D最多可與3 mol NaOH反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于碳碳雙鍵、醛基均是平面形結(jié)構(gòu)，因此F分子的所有原子可能在同一平面上，C項(xiàng)正確；C分子中含有羥基和羧基，C在一定條件下能發(fā)生縮聚反應(yīng)，D項(xiàng)正確。