有机合成.docx

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1、有机合成与推断1.(2018北京理综)8-羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是8-羟基喹啉的合成路线。已知:.+.同一个碳原子上连有2个羟基的分子不稳定。(1)按官能团分类,A的类别是。(2)AB的化学方程式是。(3)C可能的结构简式是。(4)CD所需的试剂a是。(5)DE的化学方程式是。(6)FG的反应类型是。(7)将下列KL的流程图补充完整:(8)合成8-羟基喹啉时,L发生了(填“氧化”或“还原”)反应。反应时还生成了水,则L与G物质的量之比为。答案:(1)烯烃(2)CH3CHCH2+Cl2CH2ClCHCH2+HCl(3)或(4)氢氧化钠水溶液(5)C

2、H2CHCHO+2H2O(6)取代反应(7)(8)氧化31解析:由A、C的分子式可知,A为丙烯,结构简式为CH3CHCH2,丙烯与氯气高温下发生取代反应,生成CH2ClCHCH2,则B为CH2ClCHCH2;CH2ClCHCH2与HOCl发生加成反应生成或,则C为或;或在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成,则D为;在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成CH2CHCHO,则E为CH2CHCHO;由E和J发生加成反应生成,则J为,G为,F为;由信息可知,发生信息反应生成,发生消去反应生成,则L为;与发生氧化还原反应生成和。(1)CH3CHCH2含有碳碳双键,按官能团分类,A属于烯烃;(2)A与Cl2在高

3、温条件下发生取代反应生成CH2ClCHCH2和氯化氢,反应的化学方程式为CH3CHCH2+Cl2CH2ClCHCH2+HCl;(3)CH2ClCHCH2与HOCl发生加成反应生成或,C可能的结构简式为或;(4)或在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成,则试剂a为氢氧化钠水溶液;(5)DE的反应为在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成CH2CHCHO,反应的化学方程式为CH2CHCHO+2H2O;(6)FG的反应为在浓硫酸作用下与浓硝酸发生取代反应生成和水;(7)KL的转化过程为发生信息反应生成,发生消去反应生成;(8)与反应生成、和H2O,去氢发生氧化反应,去氧加氢发生还原反应,两者物质的量之比为31

4、。2.(2020全国)有机碱,例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱F的合成路线:已知如下信息:+RNH2苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体回答下列问题:(1)A的化学名称为。(2)由B生成C的化学方程式为。(3)C中所含官能团的名称为。(4)由C生成D的反应类型为。(5)D的结构简式为。(6)E的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6221的有种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为。答案:(1)三氯乙烯(2)+KOH+KCl+H2O(3)碳碳双键、氯原子(4)取代反应(5)

5、(6)6解析:(1)由题中信息反应物结构(含有碳碳双键)和反应条件(CCl3COONa、乙二醇二甲醚、加热),结合A的分子式为C2HCl3,可推出其结构简式为ClHCCCl2,化学名称为三氯乙烯。三氯乙烯(C2HCl3)发生信息的反应生成B()。(2)B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C(),该反应的化学方程式为+KOH+KCl+H2O。(3)由C的分子结构可知其所含官能团有碳碳双键和氯原子。(4)C()与过量的二环己基胺发生反应生成D,D与E发生信息的反应生成F,由F的分子结构和D的分子式可确定D的结构简式为。则由C生成D的反应为C的分子中的两个氯原子被二环己基胺基所取代,则由C生成D

6、的反应类型为取代反应。(6)根据E的同分异构体限制条件:六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应(说明分子中含有羟基);核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6221,则其结构较为对称。容易写出、这三种,而考虑“苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体”,可写出、三种,共6种。其中,芳香环上为二取代的结构简式为。3.(2020全国)维生素E是一种人体必需的脂溶性维生素,现已广泛应用于医药、营养品、化妆品等。天然的维生素E由多种生育酚组成,其中-生育酚(化合物E)含量最高,生理活性也最高。下面是化合物E的一种合成路线,其中部分反应略去。已知以下信息:a)b)+c)回答下列问题:(1)A的化学名称为。(2)B的

7、结构简式为。(3)反应物C含有三个甲基,其结构简式为。(4)反应的反应类型为。(5)反应的化学方程式为。(6)化合物C的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有个(不考虑立体异构体,填标号)。()含有两个甲基;()含有酮羰基(但不含CCO);()不含有环状结构。(a)4(b)6(c)8(d)10其中,含有手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为。答案:(1)3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)(2)(3)(4)加成反应(5)(6)c解析:(1)根据有机物命名规则可知,OH优先于CH3。根据系统命名法,OH所连碳为1号碳,故名称为3-甲基苯酚;或用习惯命名法命名为间甲基苯酚。(2)利

8、用信息a、B的分子式及反应的产物,可推知B的结构简式为。(3)根据信息b,以及反应的产物和C中含有三个甲基可知C的结构简式为。(4)根据信息c可知反应为羰基的加成反应。(5)根据反应条件可知反应为加氢反应,从产物的结构分析可知D中的碳碳三键经与氢气加成后产生碳碳双键。(6)根据碳原子的不饱和程度,结合题目条件可知,分子中应含有碳碳双键和酮羰基,则符合的结构有(编号为碳碳双键位置):其中含有手性碳原子的化合物的结构简式为。4.某研究小组以甲苯为主要原料,采用以下路线合成医药中间体F和Y。已知:;2CH3CHO请回答下列问题:(1)下列说法正确的是。A.F的分子式是C7H7NO2BrB.甲苯的一氯

9、取代物有3种C.F能发生取代反应和缩聚反应D.1 mol的D最多可以和5 mol H2发生加成反应(2)DE的反应类型是。(3)BC的化学方程式是。在合成F的过程中,BC步骤不能省略,理由是。(4)CD反应所需的试剂是。(5)写出同时符合下列条件的A的同分异构体的结构简式(写出3个)。苯环上只有两种不同化学环境的氢原子分子中含有CHO(6)以X和乙烯为原料可合成Y,请设计合成路线(无机试剂及溶剂任选)。注:合成路线的书写格式参照如下示例流程图:CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3答案:(1)C(2)取代反应(3)+(CH3CO)2O+CH3COOH氨基易被氧化,在氧化反应之前需先

10、保护氨基(4)酸性KMnO4溶液(5)、(6)CH2CH2CH3CHO解析:甲苯()与浓硫酸和浓硝酸的混合物加热发生硝化反应得到A(对硝基甲苯):;A在Fe和HCl作用下发生还原反应得到B(对氨基甲苯);B与(CH3CO)2O发生反应得到C:;C发生氧化反应得到D:;D与液溴在Fe作催化剂时发生取代反应得到E:;E在水作用下反应得到F:。甲苯被催化氧化得到苯甲醛X:;乙烯CH2CH2被催化氧化得到乙醛CH3CHO;苯甲醛与乙醛在NaOH存在作用下发生反应得到,然后发生消去反应得到Y:。(1)F的分子式是C7H6NO2Br,A项错误;甲苯的苯环上的一氯取代物有3种,侧链甲基上有一种,因此甲苯的一氯代物共有4种,B项错误;F在分子结构中含有苯环及卤素原子,因此可发生取代反应,由于含有两个官能团(羧基和氨基),因此还可以发生缩聚反应,C项正确;在D中的苯环发生加成反应消耗3 mol的H2,含有的羰基消耗1 mol的H2,羧基由于其结构的稳定性,不能发生加成反应,所以1 mol的D最多可以和4 mol H2发生加成反应,D项错误。