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1、1考前强化练考前强化练 2424 利用给予新信息设计有机合成路线利用给予新信息设计有机合成路线( (选考选考) )(时间:45 分钟 满分:100 分)1 1.(2018 湖南师大附中高三月考)肉桂酸甲酯(H)是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。它的分子式为 C10H10O2,且分子中只含有 1 个苯环,苯环上只有一个取代基。利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得 H 分子的红外光谱如下图所示:又知 J 为肉桂酸甲酯的一种同分异构体,其分子结构模型如下图所示(图中球与球之间的连线表示单键或双键等化学键)。试回答下列问题:(1)肉桂酸甲酯(H)的结构简式为
2、。 (2)现测出 A 的核磁共振氢谱图有 6 个峰,且面积之比为 122212。用芳香烃 A 为原料合成 H 的路线如下(部分反应物和反应条件已略去):化合物 F 中的官能团有 (填名称)。 FG 的反应类型是 。 写出下列反应的化学方程式:FI: 。 GH: 。 2F 的同分异构体较多,其中有一类可用通式表示(其中 X、Y 均不为氢原子),试写出符合上述通式且能发生银镜反应的四种物质的结构简式: 。 答案(1)(2)羟基、羧基 消去反应n、解析(1)肉桂酸甲酯的分子式为 C10H10O2,不饱和度为=6,分子中只含有 1 个苯环,2 10 + 2 - 10 2苯环上只有一个取代基,故还含有
3、1 个 CC 双键和一个酯基,则肉桂酸甲酯的结构简式为;(2)由 A 到 H 的转化结合肉桂酸甲酯的结构特点可知,A 含有 1 个苯环、1 个侧链,不饱和度为=5,故侧链中含有 1 个碳碳双键,A 的核磁共振氢谱谱图有 62 9 + 2 - 10 2个吸收峰,分子中含有 6 种氢原子,其面积之比为 122212,各种氢原子数目为1、2、2、2、1、2,苯环中有 3 种氢原子,个数分别为 1、2、2,故侧链有 3 种氢原子,个数分别为2、1、2,即侧链中不含甲基,故 A 的结构简式为,A 与溴发生加成反应生成 B 为3,B 发生水解生成 C,结合 C 的分子式可知,C 的结构简式为,C 发生催化
4、氧化生成 D 为,D 在银氨溶液中发生氧化反应,酸化后生成 E,则 E 为,由 E 反应生成 F,由 F 的分子式可知,E 中羰基发生加成反应生成 F,故 F 为,结合肉桂酸甲酯的结构可知,F 发生消去反应生成 G,G 与甲醇发生酯化反应生成肉桂酸甲酯,故 G 为,G 与甲醇发生酯化反应得到 H(肉桂酸甲酯),F 发生缩聚反应得到的为。化合物 F 为,官能团有羧基、羟基;FG 是发生消去反应生成;FI 的化学方程式为n,GH 的化学方程式为:;F4()的同分异构体较多,其中有一类可用通式表示(其中X、Y 均不为氢原子),符合上述通式且能发生银镜反应的同分异构体有:、。 2 2.(2018 陕西
5、西安“八校”联考)化合物 M 是二苯乙炔类液晶材料的一种,最简单的二苯乙炔类化合物是。以互为同系物的单取代芳香烃 A、G 为原料合成 M 的一种路线(部分反应条件略去)如下:已知:回答下列问题:(1)A 的结构简式为 ;G 的分子式为 。 (2)D 中含有的官能团名称是 。 (3)反应的反应类型是 ,反应的反应类型是 。 (4)反应的化学方程式为 。 (5)能同时满足下列条件的 B 的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。 苯环上有两个取代基;能发生银镜反应其中核磁共振氢谱为 5 组峰,且峰面积之比为 62211 的是 (写结构简式)。答案(1) C9H12(2)碳碳双键 (3)取代反应 加成反
6、应(4)5(5)15 解析由 B 的结构可知反应为取代反应,则 A 为,B 发生还原反应生成 C,D 能与溴的四氯化碳反应生成 E,E 在氢氧化钾、乙醇条件下反应得到 F,可知 E 为卤代烃,D 含有不饱和键,故反应为消去反应,则 D 为,E 为,F 为,由 M 的分子式可知,反应属于取代反应,M 的结构简式为。(1)根据上述分析可知 A 为乙基苯();G 与碘发生取代反应生成,故 G 为丙基苯,分子式为 C9H12;(2)C 到 D 的反应加入了阻聚剂,且D 到 E 的反应条件是溴的四氯化碳溶液,所以可判定 C 到 D 是消去反应,D 中一定含有碳碳双键;(3)反应属于取代反应,取代了苯环上
7、的一个氢原子。反应属于加成反应,将碳碳双键进行加成;(4)反应是在 NaOH 醇溶液中发生消去反应,形成叁键,反应的化学方程式为+2NaOH;(5)B 的同分异构体中能同时满足如下条件:苯环上有两个取代基,能发生银镜反应,含有CHO,2 个侧链为CHO、CH2CH2CH3,或者为CHO、CH(CH3)2,或者为CH2CHO、CH2CH3,或者为CH2CH2CHO、CH3,或者为CH(CH3)CHO、CH3,且各有邻、间、对 3 种,共有 15 种。其中核磁共振氢谱为 5 组峰,且峰面积比为 62211 的是。3 3.(2018 广东深圳中学高三阶段检测)芳香族化合物 A(C9H12O)常用于药
8、物及香料的合成,A 有如下转化关系:已知以下信息:A 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;6RCOCH3+R1CHORCOCHCHR 回答下列问题:(1)A 生成 B 的反应条件为 ,由 D 生成 E 的反应类型为 。 (2)F 的官能团名称为 。 (3)K 的结构简式为 ,由 H 生成 I 的化学方程式为 。 (4)J 为一种具有 3 个六元环的酯,则其结构简式为 。 (5)F 的同分异构体中,能与 NaHCO3反应生成 CO2的有 种,其中核磁共振氢谱为 4 组峰,且峰面积比为 6211 的为 (写出其中一种结构简式)。 (6)糠叉丙酮()是一种重要的医药中间体,请参考上述合成路线,设计一条由叔丁
9、基氯(CH3)3CCl和糠醛()为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任用)。合成流程图示例如下:CH2CH2CH3CH2BrCH3CH2OH。答案(1)浓硫酸,加热 取代反应 (2)羟基、醛基(3)+(n-1)H2O (4)(5)14 或(6)7解析芳香族化合物 A(C9H12O)不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则 A 的结构简式为,根据 B 转化为 C 及 D 可知,B 中含有碳碳双键,则 A 发生消去反应生成 B,B 的结构简式为,与溴发生加成反应生成 D,D 的结构简式为,在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解反应生成 E,E 的结构简式为,发生氧化反应生成 F,F 的结构简式为,与银氨溶液反应
10、后酸化得到 H,H 的结构简式为,在催化剂作用下发生缩聚反应生成聚酯 I 为;根据已知可知,反应生成的 C 为,根据已知RCOCH3+RCHORCOCHCHR可知,C 与在一定条件下反应生成的 K 为。(1)A 生成 B 是在浓硫酸及加热条件下发生消去反应生成和水,反应条件为浓硫酸和加热;由 D 生成 E 是在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解反应生成,反应类型为取代反应;(2)F 是,其官能团名称为羟基、醛基;(3)K 的结构简式为,由 H 生成 I 是8在催化剂作用下发生缩聚反应生成,其反应方程式为+(n-1)H2O;(4)J 为一种具有 3 个六元环的酯,则 J由两分子的 H 发生分子间的酯
11、化反应生成环酯,其结构简式为;(5)F 的同分异构体中,能与 NaHCO3反应生成 CO2,则分子中含有羧基,苯环上有一个取代基的有、两种;苯环上有两个取代基的有CH2COOH 和CH3、COOH 和CH2CH3两种情况,且各有邻、间、对位 3 种,共有 6 种;苯环上有三个取代基的为两个甲基和一个羧基,则先定两个甲基位置有邻、间、对位三种情况,再将苯环上的氢用羧基取代分别有 2种、3 种和 1 种结构,共 6 种同分异构体,故同分异构体总共有 14 种;其中核磁共振氢谱为 4 组峰,且峰面积比为 6211 的有两个甲基,则结构高度对称,符合条件的有和;(6)由叔丁基氯(CH3)3CCl在氢氧化钠醇溶液中加热得到(CH3)2CCH2,(CH3)2CCH2在碱性高锰酸钾溶液中反应后酸化得到丙酮,丙酮与糠醛()在一定条件下反应得到糠叉丙酮()。合成流程如下:。