有机合成与推断有机合成与推断 1 2019 天津理综 我国化学家首次实现了膦催化的 3 2 环加成反应 并依据该反应 发展 了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线 已知 3 2 环加成反应 CH3C C E1 E2 CHCH2 E1 E2可以是 COR 或 COOR 回答下列问题 1 茅苍术醇的分子式为 所含官能团名称为 分 子中手性碳原子 连有四个不同的原子或原子团 的数目为 2 化合物 B 的核磁共振氢谱中有 个吸收峰 其满足以下条件的同分异构体 不考 虑手性异构 数目为 分子中含有碳碳三键和乙酯基 COOCH2CH3 分子中有连续四个碳原子在一条直线上 写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式 3 CD 的反应类型为 4 DE 的化学方程式为 除 E 外该反应另一产物的系统命名为 5 下列试剂分别与 F 和 G 反应 可生成相同环状产物的是 填序号 A Br2 B HBr C NaOH 溶液 6 参考以上合成路线及条件 选择两种链状不饱和酯 通过两步反应合成化合物 M 写出路 线流程图 其他试剂任选 答案 1 C15H26O 碳碳双键 羟基 3 2 2 5 和 3 加成反应 或还原反应 4 2 甲基 2 丙醇 5 B 6 或 Pd C 写成 Ni 等合理催化剂亦可 解析 1 根据茅苍术醇的结构简式可知其分子式为 C15H26O 所含官能团的名称是碳碳双键 羟基 分子中含有 3 个手性碳原子 2 化合物 B 分子中含有 2 种处于不同化学环境的氢原子 其核磁共振氢谱有 2 个吸收峰 根 据信息 分子中含有碳碳三键 C C 和乙酯基 及信息 连续四个碳原子 共直线 C C C C 可得 5 种符合条件的同分异构体 3 CD 是碳碳双键加氢反应 属于加成或还原反应 4 反应 DE 属于酯交换反应 另一种产物的系统命名为 2 甲基 2 丙醇 5 F 和 G 属于双键位置不同的同分异构体 两种物质加溴和碱性水解反应可得到不同物质 加溴化氢可以得到相同物质 B 项符合题意 6 根据 3 2 环加成反应和 AB 反应过程选择两组有机物 和 和 然后依次进行 环加成反应和碳碳双键还原反应即可得到目标产物 2 2019 天津七校高三期末 功能高分子 I 的一种合成路线如图所示 其中 D 能与 Na 反应生 成 H2 且 D 苯环上的一氯代物有 2 种 已知 R1COOH R2COOH 回答下列问题 1 A 的名称为 试剂 a 为 2 C 的结构简式为 3 F 中的官能团名称为 4 上述 的反应中 不属于取代反应的是 填数字编号 写出反应 的化学方 程式 5 符合下列条件的 B 的同分异构体有 种 苯环上有氨基 NH2 能发生银镜反应 其中核磁共振氢谱有 4 组峰 且峰面积之比为 2 2 2 1 的结构简式为 6 参照上述合成路线 以 1 丁烯为原料 无机试剂任选 设计制备丙烯酸 CH2CHCOOH 的 合成路线 答案 1 甲苯 NaOH 水溶液 2 3 氯原子 羧基 4 5 13 6 解析 D 能与 Na 反应生成 H2 且 D 苯环上的一氯代物有 2 种 则两个取代基在对位上 故 B C 的取代基也在对位 由此推出 A 为甲苯 甲苯在浓硫酸催化下与浓硝酸反应生成 B 为对 硝基甲苯 对硝基甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成 C 为 在氢氧化钠溶液中加热发生取代反应 生成 D 为 根据已知信息 反应生成 CH3CH2CHClCOOH 和甲酸 则 F 为 CH3CH2CHClCOOH CH3CH2CHClCOOH 在氢氧化钾的醇溶液中发生消去反应 酸化后生成 G 为 与发生酯化反应 生成 和水 则 H 为 发生加聚反应生成功能高分子 I 1 A 的名称为甲苯 在氢氧化钠溶液中加热发生反应生成 故试剂 a 为 NaOH 水溶液 2 C 的结构简式为 3 F 为 CH3CH2CHClCOOH 官能团名称为氯原子 羧基 4 的反应中 属于取代反应的有 属于氧化反应 属于消去反应 属 于加聚反应 故不属于取代反应的是 反应 的化学方程式为 H2O 5 B 为对硝基甲苯 符合条件的同分异构体中 若为 2 个取代基 分别为 NH2和 OOCH 则 有邻 间 对位 3 种结构 若 3 个取代基 则除氨基外还有 1 个醛基和 1 个羟基 先将 2 个取 代基定在邻 间 对位 则另 1 个取代基取代后的结构分别有 4 4 2 共 10 种 合计同分异 构体有 13 种 其中核磁共振氢谱有 4 组峰 且峰面积比为 2 2 2 1 的结构简式为 6 参照上述合成路线 1 丁烯与氯气在加热条件下生成 在五氧化二钒催化下氧化得到 CH3CHClCOOH CH3CHClCOOH 在氢氧化钾的 醇溶液中加热后酸化得到丙烯酸 3 香料 G 的一种合成工艺如下图所示 核磁共振氢谱显示 A 有两种峰 其强度之比为 1 1 已知 CH3CH2CHCH2CH3CHBrCHCH2 CH3CHO CH3CHO CH3CHCHCHO H2O 请回答下列问题 1 A 的结构简式为 G 中官能团的名称为 2 检验 M 已完全转化为 N 的实验操作是 3 有学生建议 将 MN 的转化用酸性 KMnO4 溶液 代替 O2 老师认为不合理 原因是 4 写出下列转化的化学方程式 并标出反应类型 KL 反应类型 5 F 是 M 的同系物 比 M 多一个碳原子 满足下列条件的 F 的同分异构体有 种 不考虑立体异构 能发生银镜反应 能与溴的四氯化碳溶液加成 苯环上有 2 个对位取代基 6 以丙烯和 NBS 试剂为原料制备甘油 丙三醇 请设计合成路线 其他无机原料任选 请用以下方式表示 AB 目标产物 答案 1 碳碳双键 酯基 2 取少量试剂放入试管中 滴加稀 NaOH 溶液至呈碱性 再加新制的 Cu OH 2加热 若没有砖 红色沉淀产生 说明 M 已完全转化为 N 其他合理答案均可 3 酸性 KMnO4溶液在氧化醛基的同时 还可以氧化碳碳双键 4 CH3CHO 加成反应 5 6 6 CH2CH CH3CH2CH CH2 Br 解析 采用逆推法可以推断 N 为 E 为 所以 D 为 C 为 B 为 A 为 M 为 L 为 K 为 5 符合条件的同分异构体有 共 6 种 4 2019 全国 环氧树脂因其具有良好的机械性能 绝缘性能以及与各种材料的黏结性能 已 广泛应用于涂料和胶黏剂等领域 下面是制备一种新型环氧树脂 G 的合成路线 已知以下信息 NaOH NaCl H2O 回答下列问题 1 A 是一种烯烃 化学名称为 C 中官能团的名称为 2 由 B 生成 C 的反应类型为 3 由 C 生成 D 的化学方程式为 4 E 的结构简式为 5 E 的二氯代物有多种同分异构体 请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构 简式 能发生银镜反应 核磁共振氢谱有三组峰 且峰面积之比为 3 2 1 6 假设化合物 D F 与 NaOH 恰好完全反应生成 1 mol 单一聚合度的 G 若生成的 NaCl 和 H2O 的总质量为 765 g 则 G 的n值理论上应等于 答案 1 丙烯 氯原子 羟基 2 加成反应 3 NaOH NaCl H2O 或 NaOH NaCl H2O 4 5 6 8 解析 A 为 CH2CH CH3 在光照条件下与 Cl2发生取代反应 生成物 B 为 CH2CH CH2Cl B 与 HOCl 发生加成反应生成 C C 为或者 1 根据以上分析可知 C 中含有氯原子和羟基两种官能团 2 根据以上分析可知由 B 生成 C 为加成反应 3 由 C 生成 D 可以认为是去掉了 1 个氯原子和 OH 上的 1 个氢原子 生成 HCl 再与 NaOH 反应生成 NaCl 与 H2O 故反应的化学方程式为 NaOH NaCl H2O 或者 NaOH NaCl H2O 4 根据所给信息 和 F 的结构简式可知 E 为 5 根据能发生银镜反应 可以判断分子中有 CHO 根据核磁共振氢谱中有三组峰 且面积之 比为 3 2 1 可以判断分子中一定有 1 个 CH3 且该物质结构一定高度对称 可以判断 CH3与 CHO 处于苯环的对位 故可以写出符合要求的有机物的结构简式 6 根据题目所给信息 可写出反应的化学方程式 n 2 n 1 n 2 NaOH n 2 NaCl n 2 H2O 由于生成的 NaCl 与 H2O 的总质量为 765g 即 NaCl 和 H2O 物质的量均为 10mol 因此n 2 10 所以n 8 5 2019 全国 氧化白藜芦醇 W 具有抗病毒等作用 下面是利用 Heck 反应合成 W 的一种 方法 回答下列问题 1 A 的化学名称为 2 中的官能团名称是 3 反应 的类型为 W 的分子式为 4 不同条件对反应 产率的影响见下表 实验碱溶剂催化剂产率 1KOHDMFPd OAc 222 3 2K2CO3DMFPd OAc 210 5 3Et3NDMFPd OAc 212 4 4 六氢吡啶 DMFPd OAc 231 2 5 六氢吡啶 DMAPd OAc 238 6 6 六氢吡啶 NMPPd OAc 224 5 上述实验探究了 和 对反应产率的影响 此外 还可以进一步探究 等对反应产率的影响 5 X 为 D 的同分异构体 写出满足如下条件的 X 的结构简式 含有苯环 有三种不同化学环境的氢 个数比为 6 2 1 1 mol 的 X 与足量金属 Na 反 应可生成 2 g H2 6 利用 Heck 反应 由苯和溴乙烷为原料制备 写出合成路线 无机试剂 任选 答案 1 间苯二酚 1 3 苯二酚 2 羧基 碳碳双键 3 取代反应 C14H12O4 4 不同碱 不同溶剂 不同催化剂 或温度等 5 6 解析 1 的名称为间苯二酚或 1 3 苯二酚 2 中含有碳碳双键和羧基两种官能团 3 反应 的化学方程式为 2HI 2CH3I 故反应属于取 代反应 由 W 的结构简式可推知其分子式为 C14H12O4 4 分析表格中的数据可以看出 不同碱 不同溶剂都会影响反应 的产率 还可以进一步 探究不同催化剂或温度等条件对产率的影响 5 根据 D 的结构简式及其同分异构体 X 的结构条件可知 X 中苯环上应有对 称的两个甲基 两个对称的羟基和一个碘原子 两个甲基 两个羟基关于这个碘原子呈轴对 称关系 故相应的 X 的结构简式为 或