2023届高三化学高考备考二轮复习题型突破五 有机合成及合成路线课件

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水,故M和N的结构简式为
和H2O。
(7)已知
+CO2,则以 为原料合成
的条件下发生取代反应生成

再与CH3COCl发生取代反应生成
再与AlCl3反应可得到
再依次与NaOH熔融、HCl反应生成


时,可先将 与浓硫酸在加热
氧化可得到


4.[2022·广东化学]基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方
回答问题:
(1)A→B的反应类型为


答案:(1)取代反应或磺化反应
(2)已知B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应的化学方程式为


答案:(2)
(3)C的化学名称为
,D的结构简式为

答案:(3)苯酚
(4)E和F可用
(写出试剂)鉴别。

答案:(4)FeCl3溶液(或其他合理答案)


(5)X是F的同分异构体,符合下列条件。X可能的结构简式为
得苯环上的取代基中含1个羟基;分子中苯环上只含有1个取代基,则该取代基的结
构为



(1、2、3、4均表示羟基的连接位置),即满足条
件的化合物I的同分异构体共有12种。其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原
子,且个数比为6∶2∶1的同分异构体应含有两个等效的甲基,则其结构简式为


2.[2022·湖北化学]化合物F是制备某种改善睡眠药物的中间体,其合成路线如下:
合物a反应得到2 mol Ⅴ,则化合物a为


答案:(4)乙烯
解析:(4)化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 mol Ⅳ与1
mol a反应得到2 mol Ⅴ,则a的分子式为C2H4,为乙烯。
(5)化合物Ⅵ有多种同分异构体,其中含
谱图上只有一组峰的结构简式为
O 结构的有
种,核磁共振氢
CH3CH CH2

(4)官能团的保护
①用甲苯合成对羟基苯甲酸(羟基的保护)
②用丙烯醇合成丙烯酸(双键的保护)
要点❷ 有机合成中碳骨架的构建
(1)碳链增长的反应
①加聚反应
②缩聚反应
③酯化反应
④利用题目信息所给的反应
如醛酮中的羰基与HCN的加成反应:
R—CHO+HCN
(2)碳链缩短的反应
①烷烃的裂化反应
③氨基酸成环
H2NCH2CH2COOH
+H2O
④二元羧酸成环
HOOCCH2CH2COOH
+H2O
⑤利用题目所给信息成环,如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环
+‖
(4)常见的由环转化为链的反应
①酸性条件下,环酯的水解反应

+H2O
HO(CH2)3COOH
②碱性条件下,环酯的水解反应

+NaOH

HO(CH2)3COONa
写一种)。
①含有酯基
答案:(5)
②含有苯环

③核磁共振氢谱有两组峰

(任
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结
构简式
答案:(6)


H2O


(7)设计以 为原料合成
他试剂任选)。
已知:
答案:(7)
的路线
(其

解析:根据合成路线,A( )在浓硫酸、加热的条件下发生苯环上的取代反应
学环境的氢原子。由B的结构简式可知,B中有5种不同化学环境的氢原子,所以核
磁共振氢谱有5组吸收峰。
(3)B与CH3I在有机强碱的作用下反应生成C,结合D的结构简式可分析得出C的
结构简式为

(4)E结构中存在环状酯结构,采用逆推的方式可得到
,存在羧基和醇羟
基,再结合两种官能团的位置及支链中碳原子的个数,可推得D中碳碳双键被氧
答案:(6)
(不用注
解析:(6)根据化合物Ⅷ的结构简式可知,其单体为
,其原料中的含氧有机
物只有一种含两个羧基的化合物,原料可以是
发生题干Ⅳ→Ⅴ的反应
得到
物。

还原为
,再加成得到
向。以化合物Ⅰ为原料,可合成丙烯酸Ⅴ、丙醇Ⅶ等化工产品,进而可制备聚丙烯
酸丙酯类高分子材料。
(1)化合物Ⅰ的分子式为
,其环上的取代基是

(写名称)。

答案:(1)C5H4O2 醛基
解析:(1)根据化合物Ⅰ的结构简式可知,其分子式为C5H4O2;其环上的取代基
为醛基。
(2)已知化合物Ⅱ也能以Ⅱ'的形式存在。根据Ⅱ'的结构特征,分析预测其可能的


(4)由E、F的结构简式可知,F含有酚羟基,而E没有,因此可用FeCl3溶液鉴别
二者,F溶液变成紫色,E溶液无明显现象。
(5)F的分子式为C 10 H 10 O 4 ,X是F的同分异构体,X含有苯环和酯基,其核
磁共振氢谱有两组峰,说明X只有2种不同环境的H原子,则满足条件的X的结
构简式为


(6)酸酐能与羟基化合物反应生成酯,则F与苯甲酸酐反应可生成G、苯甲酸和
题组
有机化合物的合成
1.[2022·辽宁化学]某药物成分H具有抗炎、抗病毒、抗氧化等生物活性,其合成路
线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的分子式为


答案:(1)C7H7NO3
(2)在NaOH溶液中,苯酚与CH3OCH2Cl反应的化学方程式为
答案:(2)
+CH3OCH2Cl+NaOH
(3)D→E中对应碳原子杂化方式由
(2)由题给合成路线中C→D的转化可知,苯酚可与CH3OCH2Cl发生取代反应生

与HCl,HCl可与NaOH发生中和反应生成NaCl和H2O,据此可写出总反应
的化学方程式。
(3)根据D、E的结构简式可知,D→E发生了羟基到酮羰基的转化,对应碳原子杂
化方式由sp3变为sp2;由D→E的结构变化可知,PCC的作用为将分子中的羟基氧化
④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。
(3)官能团的改变
①根据官能团的衍生关系进行衍变,如
R—CH2OH R—CHO R—COOH;
②通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如CH3CH2OH
CH2Cl HOCH2—CH2OH;
CH2 CH2 ClCH2—
③通过某种手段改变官能团的位置,如
CH3CH2CH2Cl
G,G经一系列反应生成黄酮哌酯,据此分析解答。
(1)由分析可知,A( )在浓硫酸、加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B

),即反应类型为取代反应(或磺化反应)。
(2)B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应生成
式为
和H2O,反应的化学方程

(3)C的结构简式为 ,则化学名称为苯酚,根据分析可知,D的结构简式
结构简式为
,C与H2C CHCH2Br发生取代反应生成D,由E的结构简式可分
析出,D中酯基被还原成醇羟基
,碳碳双键被氧化成羧基
,然后发生
分子内酯化反应生成E,E与Pd配合物在碱的催化下反应生成F。
(1)由分析知,A→B为酯化反应,属于取代反应。
(2)核磁共振氢谱的吸收峰数目等于有机物中氢元素的种类,即有多少种不同化
化,酯基被还原。
(5)只考虑氟的位置异构, F中氟原子没取代之前只有6种不同化学环境的氢原
子,如图:
,取代后有6种氟代物,除去F本身,应有5种同分异构体。
(6)A→F的过程中,分成三步进行,且三步反应A→D、D→E和E→F的产率分别
为70%、82%和80%,则A→F的产率=70%×82%×80%=45.92%。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型是


答案:(1)取代反应(或酯化反应)
(2)化合物B核磁共振氢谱的吸收峰有
答案:(2)5
(3)化合物C的结构简式为
答案:(3)


组。

(4)D→E的过程中,被还原的官能团是
答案:(4)酯基
,被氧化的官能团是



碳碳双键
(5)若只考虑氟的位置异构,则化合物F的同分异构体有
为酮羰基。
(4)由题给已知信息可知,F→G的步骤i中F与化合物I在强碱的作用下发生已知信
息的反应得到碳碳双键,对比F与G的结构简式可知,步骤ii发生了由硝基到氨基的
转化。
(6)化合物I的分子式为C10H14O,计算可得不饱和度为4。化合物I的同分异构体
分子中含有苯环,则其余C原子均为饱和碳原子;又由红外光谱无醚键吸收峰,可
生成B(
),B依次与NaOH熔融、HCl反应生成C(
NaOH反应生成
,和
),C先与
CO 2 在一定条件下反应,再与HCl反应生成D,D
的分子式为C 7 H 6 O 3 ,根据E的结构简式可知,D为
,D再与CH 3 CH 2 COCl
发生取代反应生成E,E与AlCl 3 反应生成F,F与苯甲酸酐在一定条件下生成
(7)甲、 乙两组合成的小分子催化剂结构相同,但只有使用了Pd催化剂的甲组才
能催化反应①,而乙组不能催化反应①,说明有机小分子S-1不是反应①的催化
剂,根据已知条件,Pd配合物也能催化反应①,可推测,Pd催化剂在催化甲组合
成S-1后,并没有完全除尽,有残留,所以最终起催化作用的依然为Pd催化剂。
3.[2022·海南化学]黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如下路线合成:
ⅱ.红外光谱无醚键吸收峰
其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的结构简式为
(任写一种)。
答案:(6)12
解析:本题考查有机合成与推断,涉及分子式、有机反应化学方程式的书写、官能
团的转化、碳原子杂化方式判断、同分异构体数目的判断及书写等。
(1)由A的结构简式可知A的分子式为C7H7NO3。
种。

答案:(5)5
(6)已知A→D、D→E和E→F的产率分别为70%、82%和80%,则A→F的总
产率为Biblioteka ⁠。答案:(6)45.92%
(7)Pd配合物可催化E→F转化中C—Br键断裂,也能催化反应①:
反应①:
为探究有机小分子催化反应①的可能性,甲、乙两个研究小组分别合成了有机小分
子S-1(结构如图所示)。在合成S-1的过程中,甲组使用了Pd催化剂,并在纯化
含有—COOH,可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应生成酯。
(3)化合物Ⅳ能溶于水,其原因是


答案:(3)Ⅳ中含有羧基,其中—OH能与水分子形成分子间氢键
解析:(3)化合物Ⅳ中含有羧基,其中—OH能与水分子形成分子间氢键,使
其能溶于水。
(4)化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 mol Ⅳ与1 mol化
题型突破五 有机合成及合成路线
高考命题1 有机化合物的合成
要点❶
有机合成中官能团的转化
(1)官能团的引入
引入官能团
引入方法
①烃的取代;
卤素原子
②不饱和烃与HX、X2的加成;
③醇与氢卤酸(HX)的取代
引入官能团
引入方法
①烯烃与水加成;
②醛酮与氢气加成;
羟基
③卤代烃在碱性条件下水解;
④酯的水解;
⑤葡萄糖发酵产生乙醇
化学性质,参考①的示例,完成下表。
序号
结构特征
可反应的试剂
反应形成的新结构
反应类型

—CH CH—
H2
—CH2—CH2—
加成反应

氧化反应

答案:(2)②—CHO
O2 —COOH
③—COOH CH3OH
—COOCH3 酯
化反应(或取代反应)
解析:(2)②化合物Ⅱ'中含有的—CHO可以被氧化为—COOH;③化合物Ⅱ'中
答案:(3)sp3
sp2
+NaCl+H2O
变为

,PCC的作用为

将分子中的羟基氧化为酮羰基
(4)F→G中步骤ii实现了由
答案:(4)硝基


氨基


的转化(填官能团名称)。



(5)I的结构简式为


答案:(5)
(6)化合物I的同分异构体满足以下条件的有
种(不考虑立体异构);

ⅰ.含苯环且苯环上只有一个取代基
①某些醇或卤代烃的消去;
碳碳双键
②炔烃不完全加成;
③烷烃裂化
①醇的催化氧化;
碳氧双键
②连在同一个碳上的两个羟基脱水;
③含碳碳三键的物质与水加成
羧基
①醛基氧化;
②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解
(2)官能团的消除
①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环);
②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基;
③通过加成或氧化反应等消除醛基;
过程中用沉淀剂除Pd;乙组未使用金属催化剂。研究结果显示,只有甲组得到的产
品能催化反应①。
根据上述信息,甲、乙两组合成的S-1产品催化性能出现差异的原因是
答案:(7)甲组使用的Pd催化剂未完全除尽,继续催化反应①


解析:A与CH3OH在浓硫酸的作用下反应生成B,则该反应为酯化反应,B与CH3I
在有机强碱的作用下反应生成C,结合C的分子式以及D的结构简式可分析得出C的



答案:(5)2
解析:(5)化合物Ⅵ的分子式为C3H6O,其同分异构体中含有
的同分异构体有
的结构简式为
,则符合条件
和CH3CH2CHO,共2种,其中核磁共振氢谱中只有一组峰

(6)选用含2个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分
子化合物Ⅷ的单体。
写出Ⅷ的单体的合成路线

明反应条件)。
②苯的同系物的氧化反应
③酯类、糖类、蛋白质等的水解反应
④利用题目信息所给的反应
如烯烃的氧化反应:
RCOOH+
炔烃的氧化反应:
RC≡CR'
RCOOH+R'COOH
羧酸及其盐的脱羧反应:
+NaOH RH+Na2CO3
(3)常见的由链成环的反应
①二元醇成环
HOCH2CH2OH
+H2O
②羟基酸酯化成环
+H2O
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