1、专题二十八 有机化学合成及推断（选做）1、光刻胶是一种应用广泛的光敏材料，其合成路线如下（部分试剂和产物略去）：已知：（R1、R2为羟基或氢原子）（R3、R4为烃基）1.A的化学名称是_，E的核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积之比为321，E能发生水解反应，则F的结构简式为_。2.G分子中所含官能团名称为_，羧酸X的实验式为_。3.BC所需的试剂Y和反应条件分别为_，由F到G的反应类型为_。4.D和G反应生成光刻胶的化学方程式为_。5.C的一种同分异构体满足下列条件：能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；苯环上的一氯取代产物只有两种。该同分异构体的结构简式为_。6.根据已有
2、知识并结合相关信息，写出以CH3CHO为原料制备CH3COCOCOOH的合成路线流程图（无机试剂任选）：_。2、高分子化合物J的合成路线如下:已知:;1.写出A的结构简式:_.2.由BC的反应条件为_,反应类型为_.3.H中官能团名称为_.4.D与新制的银氨溶液反应生成E的化学方程式:_.5.由合成高分子化合物J的化学方程式为_.6.有机物L(C9H10O3)符合下列条件的同分异构体有_种.a.与FeCl3溶液发生显色反应b.与具有相同的官能团c.苯环上有3个取代基,且只有一个烷基7.结合上述流程中的信息,设计由制备的合成路线:_.合成路线流程图示例为:.3、合成H的两条途径如图:已知:F的结
3、构简式为;(X=O,N,S;R为烃基);RCOOR+ROHRCOOR+ROH回答下列问题:1.关于H说法正确的是_(填标号)。a.能使溴水褪色b.1mol该物质最多能与3mol NaOH反应c.属于芳香烃类物质d.分子内最多有9个碳原子共平面2.C生成D的反应类型为_,G的名称为_3.写出D生成E的化学方程式_4.已知物质M与D互为同分异构体,M的水溶液呈酸性,在一定条件下2mol M能生成1mol分子中含六元环结构的有机物,则M在铜的催化下与氧气反应的化学方程式为_5.满足下列所有条件的F(结构简式见已知)的同分异构体的数目有_种。a.能发生银镜反应b.苯环上有两个取代基写出上述异构体中能使
4、FeCl3溶液显紫色,核磁共振氢谱有五组峰且面积比为1:2:2:2:1的结构简式为_。6.结合已有知识和信息并参照上述合成路线,以丙醇为起始原料(无机试剂任选)设计制备的合成路线:_。4、某芳香族化合物A的相对分子质量小于150,所含氢、氧元素的质量比为1:8,完全燃烧后只生成CO2和H2O.取等质量的A分别与足量NaHCO3和Na反应,生成的气体在同温同压下的体积比为1:1。工业上常用A来合成药物B及医药中间体G,流程如下:已知:1.A的结构简式为_.2.写出D含有的官能团的名称:_.3.合成路线中设计AB、CD两步反应的目的是_.4.G的分子式为_.5.写出F与过量NaOH水溶液共热时反应
5、的化学方程式:_.6. B的芳香族同分异构体中,既能与NaHCO3发生反应,又能发生银镜反应和水解反应的有_种,其中核磁共振谱有5组峰,且峰面积之比为2:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为_(写出一种即可)。5、高分子化合物为重要的化工原料,其合成路线如下:已知:1.A的名称为_,H的分子式为_.2.BC的反应条件为_,EF的反应类型为_.3.E的顺式结构式为_.4.C+GH的化学方程式为_.5.依据HI的反应原理,写出与乙二醇合成有机高分子的化学方程式:_.6. B经过完全水解后得到M,则符合下列条件的M的同分异构体有_种(不考虑立体异构)。 能发生银镜反应 能与NaOH溶液发生反应 其
6、中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为9:2:2:1的结构简式为_. 7.参照上述合成路线,写出由1,3-丁二烯和乙炔为起始原料合成的流程图(无机试剂任选).6、F是新型降压药替米沙坦的中间体,可由下列路线合成:1.AB的反应类型是_,DE的反应类型是_,EF的反应类型是_2.写出满足下列条件的B的所有同分异构体:_(写结构简式)。含有苯环; 含有酯基; 能与新制Cu(OH)2反应3.C中含有的官能团名称是_。已知固体C在加热条件下可溶于甲醇,下列有关CD的说法中,正确的是_(填字母)a.使用过量甲醇,是为了提高D的产率b.浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑c.甲醇既是反应物又是溶剂d.D的化学式为
7、C9H9NO44.E的同分异构体苯丙氨酸经聚合反应形成的高聚物是_(写结构简式)5.已知在一定条件下可水解为和,则F在强酸和长时间加热条件下发生水解反应的化学方程式是_7、化合物N具有镇痛、消炎等药理作用,其合成路线如下:(1)A的系统命名为_,E中官能团的名称为_。(2)AB的反应类型为_,从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为_。(3)CD的化学方程式为_。(4)C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应:且1mol W最多与2mol NaOH发生反应,产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有_种,若W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为_。(5)F与G的关系为(填序号
8、)_。a.碳链异构b.官能团异构c.顺反异构d.位置异构(6)M的结构简式为_。(7)参照上述合成路线,以为原料,采用如下方法制备医药中间体,该路线中试剂与条件1为_,X的结构简式为_;试剂与条件2为_,Y的结构简式为_。8、某医药中间体F的制备流程如下(部分产物已略去)。已知：（R、R1、R2、R3表示羟基）1.F中含有官能团的名称是羰基和_。2.电石(CaC2)与水反应生成乙炔的化学方程式是_。3.A不能发生银镜反应,则A的结构简式是_。4.反应中,属于加成反应的是_(填序号)。5.反应的化学方程式是_。6.反应的化学方程式是_。7.某聚合物H的单体与A互为同分异构体,该单体核磁共振氢谱有
9、三个峰,峰面积之比为123,且能与NaHCO3溶液反应,则聚合物H的结构简式是_。8.已知i. ii. R代表烃基,以B和G为起始原料合成C,选用必要的无机试剂,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)_。 答案以及解析1答案及解析：答案：1. 苯甲醛；2.羟基；CH2O；3. 银氨溶液、水浴加热或新制Cu（OH）2悬浊液（或氧化）、加热；取代反应（或水解反应）；4.；5.；6.；解析：1.由上分析知，A为，其化学名称为苯甲醛；E的核磁共振氨谱为三组峰，且峰面积比为321，E能发生水解反应，E发生加聚反应得到F，故E为CH3COOCH=CH2，F的结构
10、简式为。2.G为，所含官能因为OH，官能团名称为：羟基；羧基X为CH3COOH，其实验式为CH2O。3.BC为醛基被氧化成羧基，故所需试剂为银氨溶液、水浴加热或新制Cu（OH）2悬浊液，反应条件是加热；F为，G为所以由F到到G发生的是取代反应（或水解反应）。4.根据已知信息可得D（）和G（）在一定条件下发生反应生成光刻胶（），并生成HCl,其化学方程式为：。5.C为其同分异构体满足下列条件：能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应，则含有“HCOO”且水解产物含有酚羟基；苯环上的一氯取代产物只有两种，则含有两个对位取代基，所以满足条件的结构。6. 以CH3CHO为原料制备C
11、H3COCOCOOH，需要增长碳链，由已知并结合流程ABC可得，先生成CH3CH=CHHO，再生成CH3CH=，碳双键再与卤素单质加成，然后卤原子水解被羟基取代，最后催化氧化形成碳氧双键，流程为：。 2答案及解析：答案：1.CH2=CHCH32.NaOH水溶液、加热; 取代反应; 3.羰基; 4.CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+2Ag+3NH3+H2O5.n6.20; 7.解析：1.A的分子式为C3H6,A与HBr反应生成B,B的分子式为C3H7Br,AB为加成反应,则A的结构简式为CH2=CHCH3;根据B和C的分子式,可知BC为水解反应,C属于醇类,CD
12、为醇的催化氧化反应,根据第4问,D能与新制银氨溶液反应生成E,D中含醛基,则B的结构简式为CH3CH2CH2Br,C的结构简式为CH3CH2CH2OH,D的结构简式为CH3CH2CHO,E的结构简式为CH3CH2COONH4,E与H+/H2O作用生成F,则F的结构简式为CH3CH2COOH;对比G与F的分子式,结合FG的反应条件,可知G的结构简式为;G与甲苯发生题给已知的反应生成H,根据题给已知,由H生成的的结构简式为.2.BC为CH3CH2CH2BrCH3CH2CH2OH,反应的条件为NaOH水溶液、加热,反应的化学方程式为CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr,反
13、应类型为取代反应(或水解反应).5.的结构简式为,中含羧基和羟基,发生缩聚反应生成高分子化合物J,反应的化学方程式见答案.6.C9H10O3的不饱和度为5,L的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,则L的同分异构体中含酚羟基;中的官能团为羧基和羟基,因L的同分异构体与具有相同的官能团,则L的同分异构体中含羧基和羟基;L的同分异构体的苯环上有3个取代基,且只有一个烷基,同时符合a、b、c 3个条件的L的同分异构体的三个取代基有下列情况:含有1个-OH、1个-COOH和1个-CH2CH3;含有1个-OH、1个-CH2COOH和1个-CH3。3个取代基都不相同,先固定其中2个取代基,有邻、间、对
14、3种位置,再用第3个取代基代替苯环碳上的氢原子,依次有4、4、2种,同时符合a、b、c 3个条件的L的同分异构体共有2(4+4+2)=20种。7.中的官能团为醇羟基和羰基,对比和的结构简式,可见苯环侧链增加1个碳原子且侧链变为环状;利用题给已知能增加1个碳原子,同时引入羟基和羧基,发生题给已知反应的有机物含结构,中官能团为碳碳双键,为了引进含氧官能团,先与水发生加成反应生成,发生催化氧化反应生成,发生题给已知的反应生成;合成需要将-COOH中碳原子与苯环相连,仿照流程中FG以及题给已知即可实现,据此写出合成路线. 3答案及解析：答案：1.ad; 2.取代反应; 1,3-丙二醇; 3.4.5.1
15、2;6.解析：1.H分子中有碳碳双键,能使溴水褪色,a正确;1mol H中的酯基水解得到1mol羧基和1mol酚羟基,所以消耗2mol氢氧化钠,b错误;H分子中有O原子,属于烃的衍生物,不属于芳香烃,c错误;苯环和碳碳双键均为平面结构,所以分子中的9个碳原子可以都在一个平面上,d正确。2.根据D的分子式和E的结构简式,可知D应该为,该反应为取代反应;G是在1号碳原子和3号碳原子上各有一个羟基的丙二醇,其名称为1,3-丙二醇。3.D生成E的反应是将D中的两个甲基换成两个乙基,化学方程式见答案.4.M是D的同分异构体,则M的分子式为C3H6O3,分子的不饱和度为1。M的水溶液呈酸性,说明分子中有一
16、个羧基(羧基有一个不饱和度),所以另外的个氧原子只能是醚键或者是羟基,在一定条件下2mol M能生成1mol分子中含六元环结构的有机物,所以只能是羟基,为保证得到六元环,羟基一定在羧基的邻位,则M为,故M在铜的催化下与氧气反应的化学方程式见答案.5.F的分子式为C8H8O2,则其分子中有5个不饱和度.条件a说明分子中有醛基或甲酸酯基(一个不饱和度),条件b说明分子中有苯环(四个不饱和度),且有两个取代基.则有:、,共4种结构,每种结构中两个官能团还有邻、间、对三种位置关系,故符合条件的同分异构体有43=12种.能使FeCl3溶液显紫色,说明有酚羟基,核磁共振氢谱有五组峰且面积比为1:2:2:2
17、:1,说明是.6.根据题目ABC的反应可知,只要合成出丙烯,重复以上三步反应,就可以得到,据此写出合成路线. 4答案及解析：答案：1.2.羧基、酚羟基、硝基; 3.保护酚羟基,防止其被氧化; 4.C9H5O5N5.6.16;(或)解析：1.由以上分析可知,A的结构简式为.2.根据上述分析知,D的结构简式为,其中含有的官能团为羧基、酚羟基、硝基.3.AB是将酚羟基转化为酯基,而CD又将酯基转化为酚羟基,这是因为酚羟基易被氧化,而硝酸具有较强的氧化性,所以设计这两步的目的是保护酚羟基,防止其被氧化.4.根据G的结构简式可得其分子式为C9H5O5N.5.有机物F为,在碱性环境下酯基能发生水解,水解后
18、产生的酚羟基也能与NaOH反应,可得反应的化学方程式.6.有机物B的结构简式为,其芳香族同分异构体能与发生反应,说明含有-COOH,同时又能发生银镜反应和水解反应,说明含有HCOO-的结构,则其结构有下列情况:苯环上的支链为-CH2COOH和-OOCH,有邻、间、对3种;苯环上的支链为-COOH和-CH2OOCH,有邻、间、对3种;苯环上的支链为-CH3、-OOCH和-COOH,有10种,故符合条件的B的同分异构体共有16种。 5答案及解析：答案：1.1-甲基环己烯;C11H14O42.NaOH醇溶液、加热; 取代反应; 3.4.5.6.17;HCOOCH2CH2C(CH3)37.解析：1.D
19、是乙炔,和溴发生加成反应生成E,E和HCN发生取代反应生成F,F的结构简式为NCCH=CHCN。F水解生成G,G的结构简式为HOOCCH=CHCOOH。根据H的结构简式和已知信息可知C的结构简式为.A和溴加成生成B,所以A、B的结构简式分别为、.H(二元羧酸)和乙二醇发生缩聚反应生成高分子化合物.根据以上分析可知,A的名称为1-甲基环己烯。根据H的结构简式可看出其C原子数为11,O原子数为4,不饱和度为5,则氢原子数为112+2-52=14,则H的分子式为C11H14O4.2.BC是卤代烃的消去反应,反应条件为NaOH的醇溶液、加热;EF的反应类型为取代反应。6.B经过完全水解后得到M,M的结
20、构简式为.其同分异构体满足能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸酯基,能与NaOH溶液发生反应,说明含有甲酸酯基,应是甲酸与己醇形成的酯;甲酸仅一种,己烷有5种同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3,含有的氢原子分别有3、5、4、2、3种,共17种,所以相应的酯有17种。其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为9:2:2:1的结构简式为HCOOCH2CH2C(CH3)3. 6答案及解析：答案：1.氧化反应; 还原反应; 取代反应; 2.3.硝基、羧基; a
21、cd; 4.(或)5.解析：1.比较A、B的结构简式可知AB为氧化反应:比较D、E的结构简式可知DE为还原反应:比较E、F的结构简式可知EF为取代反应。2.满足题设条件的B的同分异构体应为含有苯环的甲酸某酯,共有4种,具体的结构简式见答案。3.在CD的反应中,甲醇既是反应物,又是溶剂,使用过量的甲醇,是为了提高D的产率,a、c正确;溶液变黑是浓硫酸的脱水性,不是吸水性,b错误;由D的结构简式可知其分子式为C9H9NO4,d正确。4.E的同分异构体苯丙氨酸经聚合反应形成的高聚物的结构简式见答案。5.F中含有肽键和酯基均可发生水解反应,反应方程式见答案。 7答案及解析：答案：(1)1,6-己二醇;
22、碳碳双键，酯基;(2)取代反应;减压蒸馏(或蒸馏);(3)(4)5, (5)c;(6)(7)HBr, 或Ag, 解析：(1)A为6个碳的二元醇,在第一个和最后一个碳上各有1个羟基,所以名称为1,6-己二醇。明显E中含有碳碳双键和酯基两个官能团。(2)AB的反应是将A中的一个羟基替换为溴原子,所以反应类型为取代反应。反应后的液态有机混合物应该是A、B混合,B比A少一个羟基,所以沸点的差距应该较大,可以通过蒸馏的方法分离。实际生产中考虑到A、B的沸点可能较高,直接蒸馏的温度较高可能使有机物炭化,所以会进行减压蒸馏以降低沸点。(3)CD的反应为C与乙醇的酯化,所以化学方程式为,注意反应可逆(4)C的
23、分子式为,有一个不饱和度。其同分异构体可发生银镜反应说明有醛基;1mol W最多与2mol NaOH发生反应,其中1mol是溴原子反应的,另1mol只能是甲酸酯的酯基反应(不能是羧基,因为只有两个O);所以得到该同分异构体一定有甲酸酯(HCOO-)结构。又该同分异构体水解得到的醇应该被氧化为二元醛,能被氧化为醛的醇一定为的结构,其他醇羟基不可能被氧化为醛基。所以得到该同分异构体水解必须得到有两个结构的醇,因此酯一定是的结构,Br一定是的结构,此时还剩余三个饱和的碳原子,在三个饱和碳原子上连接有2种可能:,每种可能上再连接,所以一共有5种:。其中核磁共振氢谱具有四组峰的同分异构体,要求有一定的对
24、称性,所以一定是。(5)F为,G为,所以两者的关系为顺反异构,选项c正确。(6)根据G的结构明显得到N中画圈的部分为M,所以M为。(7)根据路线中化合物X的反应条件,可以判断利用题目的D到E的反应合成。该反应需要的官能团是X有Br原子,Y有碳氧双键。所以试剂与条件1是HBr,;将取代为,X为。试剂与条件2是或Ag,;将氧化为,所以Y为。 8答案及解析：答案：1.羧基2.CaC2+2H2OCa（OH）2+C2H23.HOCH2CCCH2OH4.和5.HOOC(CH2)4COOH+2CH3CH2OH6. 7. 8. 解析：由A的分子式可推测，反应为2分子HCHO与CHCH反应，即2HCHO+CHC
25、HC4H6O2，根据原子守恒，该反应为加成反应；根据反应的条件及产物可推断反应 为A与2分子H2发生加成反应；根据反应的条件及B的结构简式可知反应为醇与浓氢溴酸的取代反应，B为BrCH2CH2CH2CH2Br；反应为CN取代Br；根据C的分子式可推测，反应为CN转化为COOH，则C为HOCCH2CH2CH2CH2CO；根据反应的条件可推测反应为酯化反应；D在C2H5ONa的条件下发生“已知信息”中的取代反应，所得产物E应含有1个羰基和1个酯基；根据反应的条件及F的结构简式可推断，EF为酯的水解，再结合E的分子式可逆推E为，D比E多两个碳原子，则反应的另一产物为CH3CH2OH，根据“已知信息”
26、逆推D为：CH3CH2O(CH2)4。1. 根据F的结构简式可知F含有的官能团的名称为羰基和羧基；2.CaC2与水反应是实验室制备CHCH的原理，化学方程式为CaC2 +2H2OCa（OH）2+C2H2；3.根据上述分析反应为2分子HCHO与CHCH发生加成反应生成A，若A不能发生银镜反应，则A中不含醛基，可推断反应时断键方式为：断裂C=O，断裂CHCH中的CH，H原子加在O原子上，两次加成得到2个OH，产物中保留碳碳三键，则A的结构式为HOCH2CCCH2OH；4.根据上述分析，和属于加成反应；5.反应为HOOC-CH2CH2CH2CH2COOH与2分子CH2CH2OH发生酯化反应，化学方程
27、式为：HOCCH2CH2CH2CH2H+2CH3CH2CH3CH2OOC（CH2）4COCH2CH3+2H2O6.反应方程式为：；7.A为HOCH2CCCH2OH，A的不饱和度为2。H的单体与A互为同分异构体，该单体能与NaHCO3溶液反应，则该单体含有COOH，羧基不饱和度为1；该单体只含有2个氧原子，则不发生缩聚反应，应发生加聚反应生成H，所以该单体含有碳碳双键；该分子共6个氢原子，而峰面积之比为123，则该分子含有1个CH3,可推测该单体的结构简式为：CH2=C（CH3）COOH，所以H的结构简式为：。8. 根据上述分析，C为HOOC-CH2CH2CH2CH2COOH，C与2分子CH3CH2OH发生酯化反应，则物质G为 CH3CH2OH；B为 BCH2CH2CH2CH2Br。流程目的是用B和G为原料合成C，B中含有4个碳原子，G中含有2个碳原子，C中含有6个碳原子。根据已知信息1，可利用4个碳的烯烃和2个碳的烯烃发生“反应i得到含6个碳原子的环己烯；再利用反应，将碳碳双键断裂得到乙二醛，然后已二醛氧化可得乙二酸，即C物质。BCH2CH2CH2CH2Br可通过消去反应得到1，3-丁二烯，反应条件为NaOH的醇溶液，加热；CH3CH2OH可在浓硫酸、170的条件下发生消去反应得到CH2=CH2。反应流程可表示如下：。 19
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