有机推断与合成的突破方略(建议用时:35分钟)1.(2019·专家原创)芬太尼类似物L具有镇痛作用,它的合成方法如下:已知:回答下列问题:(1)A是一种烯烃,化学名称为________,其分子中最多有________个原子共面。
(2)B中官能团的名称为________、________。
②的反应类型为________。
(3)③的化学方程式为_____________________________。
(4)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子。
用星号(*)标出F中的手性碳原子________________。
G的结构简式为________________。
(5)已知④有一定的反应限度,反应进行时加入吡啶(一种有机碱),其作用是__________________________________________。
(6)参照上述合成路线,写出以环己烯()和乙醇为起始原料经三步制备化合物的合成路线(已知:RCH===CHR ′―――――→KMnO 4/H +RCOOH +R ′COOH ,R 、R ′为烃基。
其他试剂任选)。
__________________________________________________________________________________________________________。
[解析] 根据题意可知结构简式[答案] (1)丙烯 7 (2)碳碳双键 氯原子 取代反应(5)吸收反应生成的HCl,提高反应转化率(6)2.(2019·福州模拟)溴螨酯是一种杀螨剂。
由某种苯的同系物制备溴螨酯的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂略):回答下列问题:(1)A的名称是________,B的结构简式是________。
(2)C能发生银镜反应,其分子中含氧官能团的名称是________。
(3)写出第③步反应的化学方程式:__________________________________________________________________________________________________________。
(4)第①、④步的反应类型分别是________、________。
(5)写出用乙醛为原料制备2-羟基-2-甲基丙酸乙酯的合成路线(其他试剂任选):__________________________________________________________________________________________________________。
[解析](1)根据反应①的条件可知,该反应为苯环上的取代反应,结合B的分子式知A为;根据合成路线可知,B的结构简式为。
(2)C能发生银镜反应,则C中含—CHO,结合合成路线知C的结构简式为。
(3)第③步反应为两分子C之间的加成反应。
(4)第①步为取代反应,第④步为消去反应(或氧化反应)。
(5)运用逆合成分析法,倒推中间产物,确定合成路线。
[答案](1)甲苯(2)醛基(3)2(4)取代反应消去反应(或氧化反应)(5)3.(2019·衡水中学二调)由烃A制备抗结肠炎药物H的一种合成路线如图所示(部分反应略去试剂和条件):回答下列问题:(1)H的分子式是________,A的化学名称是________,反应②的类型是________。
(2)D的结构简式是________,F中所含官能团的名称是________。
(3)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(4)设计C→D和E→F两步反应的共同目的是______________________________________________________________________________。
(5)化合物X是H的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为3∶2∶2,任写一种符合要求的X的结构简式:_______________________________________。
(6)已知:易被氧化,苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻、对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位。
写出以A为原料(其他试剂任选)制备化合物的合成路线:______________________________________________。
[解析]C发生取代反应生成D,D发生氧化反应生成E,结合碳原子数可知,A为,B为,C的结构简式为,D为,D氧化生成E为,E与氢氧化钠反应、酸化得到F为,F在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生反应生成G为,G发生还原反应得到抗结肠炎药物H。
(5)化合物X是H的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为3∶2∶2,可知含1个甲基、1个—NO2,符合要求的X的结构简式为或。
(6)以A为原料合成化合物,甲苯先发生硝化反应生成邻硝基甲苯,再发生氧化反应、最后发生还原反应。
[答案](1)C7H7O3N甲苯取代反应4.(2019·安阳模拟)某有机物F()在自身免疫性疾病的治疗中有着重要的应用,工业上以乙烯和芳香族化合物B为基本原料制备F 的路线图如下:(1)乙烯生成A的原子利用率为100%,则X是______(填化学式),F中含氧官能团的名称为______________。
(2)E→F的反应类型为________,B的结构简式为________,若E的名称为咖啡酸,则F的名称是________。
(3)写出D与NaOH溶液反应的化学方程式:__________________________________________________________________________________________________________。
(4)E有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有________种,其中核磁共振氢谱有6个峰的物质的结构简式为________。
①能发生水解反应、银镜反应且1 mol该物质最多可还原出4 mol Ag②遇FeCl3溶液发生显色反应③分子中没有甲基,且苯环上有2个取代基(5)以乙烯为基本原料,设计合成路线合成2-丁烯酸,写出合成路线:_____________________________________________________________________ _____________________________________(其他试剂任选)。
[解析]由C的结构简式、反应信息知,A、B中均含有醛基,再结合乙烯与A的转化关系知,A是乙醛,B是,由C转化为D的反应条件知,D为,由E的分子式、F的结构式及反应条件知,E为,由E、F之间的关系知Y 是乙醇,由酯的命名方法知F的名称为咖啡酸乙酯。
(4)由②知分子中含有苯环且苯环上连接羟基;由①及分子中氧原子数目知分子中含有一个—CHO、一个HCOO—,苯环上有2个官能团:—OH、,苯环上有3种不同的位置关系,故共有3种同分异构体,其中核磁共振氢谱有6个峰的物质的结构简式为。
[答案](1)O2(酚)羟基、酯基(2)酯化反应(或取代反应)咖啡酸乙酯5.(2019·南昌模拟)芳香族化合物A(C 9H 12O)常用于药物及香料的合成,A 有如下转化关系:已知以下信息:①A 是芳香族化合物且苯环侧链上有两种处于不同环境下的氢原子; ②;③RCOCH 3+R ′CHO ――→一定条件RCOCH===CHR ′+H 2O 。
回答下列问题:(1)A 生成B 的反应类型为________,由D 生成E 的反应条件为________________。
(2)H 的官能团名称为____________。
(3)I 的结构简式为______________________________。
(4)由E 生成F 的反应方程式为_________________________。
(5)F 有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式:____________________________。
①能发生水解反应和银镜反应;②属于芳香族化合物且分子中只有一个甲基;③具有5个核磁共振氢谱峰。
(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,设计一条由叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛()为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任用,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。
__________________________________________________________________________________________________________。
[解析](1)根据A是芳香族化合物且苯环侧链上有两种类型的氢原子,可推知A的结构简式为。
由B转化为C、B转化为D的反应,可知B为,A生成B的反应为消去反应。
根据图示转化关系,D 为,E为,F为。
由D生成E的反应为水解反应,反应条件为NaOH水溶液、加热。
(2)H为,所含官能团名称为羟基、羧基。
(3)H中羟基和羧基之间发生缩聚反应,得到高分子I的结构简式为。
(4)由E生成F为的氧化反应,生成和H2O。
(5)F 为,根据①能发生水解反应和银镜反应,则含有甲酸酯基;结合②③,可推知该同分异构体的结构简式为或。
(6)运用逆合成分析法,倒推中间产物,确定合成路线。
[答案](1)消去反应NaOH水溶液、加热(2)羟基、羧基6.(2019·常德模拟)由A(芳香烃)与E为原料制备J和高聚物G的一种合成路线如下:已知:①酯能被LiAlH4还原为醇②回答下列问题:(1)A的化学名称是________,J的分子式为________,H的官能团名称为________。
(2)由I生成J的反应类型为________。
(3)写出F+D→G的化学方程式:__________________________________________________________________________________________________________。
(4)芳香化合物M是B的同分异构体,符合下列要求的M有________种,写出其中2种M的结构简式:__________________________________________________________________________________________________________。