2021年高考化学真题和模拟题分类汇编 专题18 有机合成与推断 (含解析).docx
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《2021年高考化学真题和模拟题分类汇编 专题18 有机合成与推断 (含解析).docx》由用户(小豆芽)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2021年高考化学真题和模拟题分类汇编 专题18 有机合成与推断 含解析 2021 年高 化学 模拟 分类 汇编 专题 18 有机合成 推断 解析 下载 _真题分类汇编_高考专区_化学_高中
- 资源描述:
-
1、- 1 - 20212021 高考真题和模拟题分类汇编高考真题和模拟题分类汇编 化学化学 专题专题 18 有机合成与推断有机合成与推断 2021 年化学高考题年化学高考题 1 (2021山东高考真题)山东高考真题)一种利胆药物一种利胆药物 F 的合成路线如图: 的合成路线如图: 已知:已知:. + . 2 RNH 回答下列问题:回答下列问题: (1)A 的结构简式为的结构简式为_;符合下列条件的;符合下列条件的 A 的同分异构体有的同分异构体有_种。种。 含有酚羟基含有酚羟基不能发生银镜反应不能发生银镜反应含有四种化学环境的氢含有四种化学环境的氢 (2)检验检验 B 中是否含有中是否含有 A
2、的试剂为的试剂为_;BC 的反应类型为的反应类型为_。 (3)CD 的化学方程式为的化学方程式为_;E 中含氧官能团共中含氧官能团共_种。种。 (4)已知:已知:,综合上述信息,写出由,综合上述信息,写出由和和 制备制备的合成路线的合成路线_。 - 2 - 【答案】【答案】4FeCl3溶液氧化反应 +CH3OH 24 H SO 浓 +H2O3 【分析】 由信息反应 II 以及 F 的结构简式和 E 的分子式可知 E 的结构简式为 ,D 发生信息反应 I 得到 E,则 D 的结构简式为 ,C 与 CH3OH 发生反应生成 D,C 相较于 D 少 1 个碳原子,说明 CD 是酯化反应,因此 C 的
3、结构简式为,BC 碳链不变,而 AB 碳链增长,且增长的碳原子数等于中碳原子数,同时 BC 的反应条件为 NaClO2、H+,NaClO2具有氧化性,因此 BC 为氧化反应,AB 为取代反应,C8H8O3的不 - 3 - 饱和度为 5,说明苯环上的取代基中含有不饱和键,因此 A 的结构简式为, B 的结构简式为。 【解析】 (1)由上述分析可知,A 的结构简式为;A 的同分异构体中满足:含有酚羟 基;不能发生银镜反应,说明结构中不含醛基;含有四种化学环境的氢,说明具有对称 结构,则满足条件的结构有:、 、, 共有 4 种,故答案为:;4。 (2)A 中含有酚羟基,B 中不含酚羟基,可利用 Fe
4、Cl3溶液检验 B 中是否含有 A,若含有 A,则 加入 FeCl3溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,BC 的反应类型为氧化反应,故答案为: FeCl3溶液;氧化反应。 (3)CD 为与 CH3OH 在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酯化反应 - 4 - 生成,反应化学方程式为 +CH3OH 24 H SO 浓 +H2O;E 的结构简式 为,其中的含氧官能团为醚键、酚羟基、酯基,共 3 种, 故答案为:+CH3OH 24 H SO 浓 +H2O;3。 (4)由和制备过程需要增长碳链, 可利用题干中 AB 的反应实现,然后利用信息反应 I 得到目标产物,目标产物中碳碳双键位 于端基碳原子上,因此需
5、要与 HBr 在 40下发生加成反应生成, 和反应生成,根据信息 . +得到 - 5 - 反应生成,因此合成路线为 ; 故答案为: 。 2 (2021浙江)浙江)某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物 P,合成路线如下: ,合成路线如下: 已知:已知: 请回答:请回答: (1)化合物化合物 A 的结构简式是的结构简式是_;化合物;化合物 E 的结构简式是的结构简式是_。 (2)下列说法下列说法不正确不正确 的是的是_。 A化合物化合物 B 分子中所有的碳原子共平面分子中所有的碳原子共平面 B化合物化合物 D 的分子式为的分子式为 121
6、264 C H N O - 6 - C化合物化合物 D 和和 F 发生缩聚反应生成发生缩聚反应生成 P D聚合物聚合物 P 属于聚酯类物质属于聚酯类物质 (3)化合物化合物 C 与过量与过量NaOH溶液反应的化学方程式是溶液反应的化学方程式是_。 (4)在制备聚合物在制备聚合物 P 的过程中还生成了一种分子式为的过程中还生成了一种分子式为 201886 C H N O的环状化合物。用的环状化合物。用键线式键线式 表表 示其结构示其结构_。 (5)写出写出 3 种同时满足下列条件的化合物种同时满足下列条件的化合物 F 的同分异构体的结构简式的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体不考虑立体异构体
7、): : _。 HNMR谱显示只有谱显示只有 2 种不同化学环境的氢原子种不同化学环境的氢原子 只含有六元环只含有六元环 含有含有结构片段,不含结构片段,不含CC键键 (6)以乙烯和丙炔酸为原料以乙烯和丙炔酸为原料,设计如下化合物的合成路线设计如下化合物的合成路线(用流程图表示用流程图表示,无机试剂无机试剂、有机溶剂有机溶剂 任选任选)_。 【答案】【答案】HOCH2CH2BrC +4NaOH +2+2NaBr 、 、(任写 3 种) - 7 - 【分析】 A 的分子式为 C8H10,其不饱和度为 4,结合 D 的结构简式可知 A 中存在苯环,因此 A 中取 代基不存在不饱和键,D 中苯环上取
8、代基位于对位,因此 A 的结构简式为 ,被酸性高锰酸钾氧化为 ,D 中含有酯基,结合已知信息反应可知 C 的结构简式为 ,B 与 E 在酸性条件下反应生成,该反应为酯化反 应,因此 E 的结构简式为 HOCH2CH2Br,D 和 F 发生已知反应得到化合物 P 中的五元环,则 化合物 F 中应含有碳碳三键,而化合物 P 是聚合结构,其中的基本单元来自化合物 D 和化合 物 F,所以化合物 F 应为。 【解析】 (1)由上述分析可知,A 的结构简式为;化合物 E 的结构简式为 HOCH2CH2Br,故答案为:;HOCH2CH2Br。 (2)A 化合物 B 的结构简式为, 化合物 B 中苯环的 6
9、 个碳原子共平 面,而苯环只含有两个对位上的羧基,两个羧基的碳原子直接与苯环相连,所以这 2 个碳原 子也应与苯环共平面,化合物 B 分子中所有碳原子共平面,故 A 正确; BD 的结构简式为,由此可知化合物 D 的分子式为 121264 C H N O,故 B 正确; C缩聚反应除形成缩聚物外,还有水、醇、氨或氯化氢等低分子副产物产生,化合物 D 和化 合物 F 的聚合反应不涉及低分子副产物的产生,不属于缩聚反应,故 C 错误; - 8 - D聚合物 P 中含有 4n 个酯基官能团,所以聚合物 P 属于聚酯类物质,故 D 正确; 综上所述,说法不正确的是 C 项,故答案为 C。 (3)中酯基
10、能与 NaOH 溶液发生水解反应、溴原子能与 NaOH 溶液在加热 条件下能发生取代反应,因此反应方程式为 +4NaOH +2+2NaBr。 (4)化合物 D 和化合物 F 之间发生反应, 可以是 n 个 D 分子和 n 个 F 分子之间聚合形成化合物 P,同时也可能发生 1 个 D 分子和 1 个 F 分子之间的加成反应,对于后者情况,化合物 D 中 的 2 个-N3官能团与化合物 F 中的 2 个碳碳三建分别反应,可以形成环状结构,用键线式表示 为,该环状化合物的化学式为 201886 C H N O,符合题意,故答案 为:。 (5)化合物 F 的分子式为 C8H6O4,不饱和度为 6,其
11、同分异构体中含有 | O C OCC 结构 片段,不含CC键,且只有 2 种不同化学环境的氢原子,说明结构高度对称,推测其含 有 2 个相同结构片段,不饱和度为 4,余 2 个不饱和度,推测含有两个六元环,由此得出符合 题意的同分异构体如下:、 - 9 - 。 (6)由逆向合成法可知, 丙炔酸应与通过酯化反应得到目标化合物, 而 中的羟基又能通过水解得到,乙烯与 Br2加成可得,故目标化合物的 合成路线为。 3 (2021湖南高考真题)湖南高考真题)叶酸拮抗剂叶酸拮抗剂Alimta(M) 是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸 酐为原料合成该化合物的路线如下:
12、酐为原料合成该化合物的路线如下: 回答下列问题:回答下列问题: 已知:已知: (1)A 的结构简式为的结构简式为_; (2)AB,DE的反应类型分别是的反应类型分别是_,_; - 10 - (3)M 中虚线框内官能团的名称为中虚线框内官能团的名称为 a_,b_; (4)B 有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有_种种(不考虑立体异构不考虑立体异构) 苯环上有苯环上有 2 个取代基个取代基能够发生银镜反应能够发生银镜反应与与 3 FeCl溶液发生显色发应溶液发生显色发应 其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为其中核磁共振氢谱有五组峰,且
13、峰面积之比为 6:2:2:1:1 的结构简式为的结构简式为_; (5)结合上述信息,写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式结合上述信息,写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式_; (6)参照上述合成路线,以乙烯和参照上述合成路线,以乙烯和为原料,设计合成为原料,设计合成的路线的路线 _(其他试剂任选其他试剂任选)。 【答案】【答案】还原反应取代反应酰胺基羧基15 【解析】 1)由已知信息可知,与反应时断键与成键位置为,由 此可知 A 的结构简式为,故答案为:。 (2)AB 的反应过程中失去 O 原子,加入 H 原子,属于还原反应;DE 的反应过程中与醛基 相连的碳原
14、子上的 H 原子被溴原子取代,属于取代反应,故答案为:还原反应;取代反应。 - 11 - (3)由图可知,M 中虚线框内官能团的名称为 a:酰胺基;b:羧基。 (4)的同分异构体满足:能发生银镜反应,说明结构中存在醛基, 与 FeCl3溶液发生显色发应,说明含有酚羟基,同时满足苯环上有 2 个取代基,酚羟基需占 据苯环上的 1 个取代位置, 支链上苯环连接方式 (红色点标记) :、 共五种,因此一共有 53=15 种结构;其中核磁共振氢谱有五组峰,因酚羟基和醛基均无对称 结构,因此峰面积之比为 6:2:2:1:1 的结构简式一定具有对称性(否则苯环上的氢原子不 等效),即苯环上取代基位于对位,
15、核磁共振氢谱中峰面积比为 6 的氢原子位于与同一碳原子 相连的两个甲基上,因此该同分异构的结构简式为,故答案为:15; 。 (5)丁二酸酐()和乙二醇(HOCH2CH2OH)合成聚丁二酸乙二醇酯 ()的过程中,需先将转化为丁二酸,可利用已 知信息实现,然后利用 BC 的反应类型合成聚丁二酸乙二醇酯,因此反应方程式为 , 故答 案为: 。 (6)以乙烯和为原料合成的路线设计过程中,可利用 - 12 - EF 的反应类型实现,因此需先利用乙烯合成,中醛基可通过羟 基催化氧化而得,中溴原子可利用 DE 的反应类型实现,因此合成路线为 , 故答案为: 。 【点睛】 有机合成推断解题过程中对信息反应的分
16、析主要是理解成键与断键的位置关系,同时注意是 否有小分子物质生成。按照要求书写同分异构体时,需根据题干所给要求得出结构中官能团 种类及数目,然后分析该结构是否具有对称性,当核磁共振氢谱中出现比例为 6 的结构中, 一般存在同一个碳原子上连接两个甲基或者甲基具有对称性的情况,当核磁共振氢谱出现比 例为 9 的结构中,一般存在三个甲基连接在同一个碳原子上。 4 (2021广东高考真题)广东高考真题)天然产物天然产物 具有抗疟活性,某研究小组以化合物具有抗疟活性,某研究小组以化合物为原料合成为原料合成及及 其衍生物其衍生物的路线如下的路线如下(部分反应条件省略,部分反应条件省略,Ph 表示表示-C6
17、H5): - 13 - 已知:已知: (1)化合物化合物中含氧官能团有中含氧官能团有_(写名称写名称)。 (2)反应反应的方程式可表示为:的方程式可表示为:I+II=III+Z,化合物,化合物 Z 的分子式为的分子式为_。 。 (3)化合物化合物 IV 能发生银镜反应,其结构简式为能发生银镜反应,其结构简式为_。 (4)反应反应中属于还原反应的有中属于还原反应的有_,属于加成反应的有,属于加成反应的有_。 。 (5)化合物化合物的芳香族同分异构体中的芳香族同分异构体中,同时满足如下条件的有同时满足如下条件的有_种种,写出其中任意一种的写出其中任意一种的 结构简式:结构简式:_。 条件条件:a.
18、能与能与 NaHCO3反应反应;b. 最多能与最多能与 2 倍物质的量的倍物质的量的 NaOH 反应反应;c. 能与能与 3 倍物质的量倍物质的量 的的 Na 发生放出发生放出 H2的反应的反应;d.核磁共振氢谱确定分子中有核磁共振氢谱确定分子中有 6 个化学环境相同的氢原子个化学环境相同的氢原子;e.不含不含 手性碳原子手性碳原子(手性碳原子是指连有手性碳原子是指连有 4 个不同的原子或原子团的饱和碳原子个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。 (6)根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及 HOCH2CH2Cl 为原料合成为原料合成的路线的路线 _(不需注明
19、反应条件不需注明反应条件)。 - 14 - 【答案【答案】 (酚)羟基、醛基C18H15OP10 22 HOCH CH Cl 一定条件 NaOH 加热 溶液 催化剂 【解析】 (1)根据有机物的结构,有机物为对醛基苯酚,其含氧官能团为(酚)羟基、醛基; (2)反应的方程式可表示为:+=+Z,根据反应中、的分子式和质量守恒定律 可知,反应前与反应后的原子个数相同,则反应后 Z 的分子式为 C18H15OP; - 15 - (3)已知有机物可以发生银镜反应,说明有机物中含有醛基,又已知有机物可以发生反 应生成,则有机物一定含有酚羟基,根据有机物的分子式和 可以得出,有机物的结构简式为; (4)还原
20、反应时物质中元素的化合价降低,在有机反应中一般表现为加氢或者去氧,所以反应 为还原反应,其中反应为加成反应; (5)化合物的分子式为 C10H12O4,能与 NaHCO3反应说明含有羧基,能与 NaOH 反应说明含 有酚羟基或羧基或酯基,最多能与 2 倍物质的量的 NaOH 反应,说明除一个羧基外还可能含 有酚羟基、羧基、酯基其中的一个,能与 Na 反应的挂能能团为醇羟基、酚羟基、羧基,能与 3 倍物质的量的发生放出的反应,说明一定含有醇羟基,综上该分子一定含有羧基和醇羟基, 由于该分子共有 4 个碳氧原子,不可能再含有羧基和酯基,则还应含有酚羟基,核磁共振氢 谱确定分子中有 6 个化学环境相
21、同的氢原子,说明含有两个甲基取代基,并且高度对称,据 此可知共有三个取代基,分别是-OH、-COOH 和,当-OH 与-COOH 处 于对位时,有两种不同的取代位置,即 - 16 - 和;当-OH 与 处于对位时,-COOH 有两种不同的取代位置,即 和;当-COOH 与 处于对位时,-OH 有两种不同的取代位置,即 和;当三个取代基处于三个连续碳 - 17 - 时, 共有三种情况, 即、和 ;当三个取代基处于间位时,共有一种情况,即 ,综上分析该有机物的同分异构体共有十种。 (6)根据题给已知条件对甲苯酚与 HOCH2CH2Cl 反应能得到,之 - 18 - 后水解反应得到,观察题中反应可知
22、得到目标产物需要利用反 应,所以合成的路线为 22 HOCH CH Cl 一定条件 NaOH 加热 溶液 催化剂 。 5 (2021全国高考真题全国高考真题)近年来近年来,以大豆素 以大豆素(化合物化合物 C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物, 因其具有优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下:因其具有优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下: - 19 - 回答下列问题:回答下列问题: (1)A 的化学名称为的化学名称为_。 (2)1mol D反应生成反应生成 E 至少需要至少需要_mol氢气。氢气。 (3)
23、写出写出 E 中任意两种含氧官能团的名称中任意两种含氧官能团的名称_。 (4)由由 E 生成生成 F 的化学方程式为的化学方程式为_。 (5)由由 G 生成生成 H 分两步进行:反应分两步进行:反应 1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应,则反应是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应,则反应 2)的 的 反应类型为反应类型为_。 (6)化合物化合物 B 的同分异构体中能同时满足下列条件的有的同分异构体中能同时满足下列条件的有_(填标号填标号)。 a.含苯环的醛、酮含苯环的醛、酮 b.不含过氧键不含过氧键(-O-O-) c.核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为
24、 3221 A2 个个B3 个个C4 个个 D5 个个 (7)根据上述路线中的相关知识根据上述路线中的相关知识, 以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物, 写出合成路线写出合成路线_。 【答案】【答案】间苯二酚(或 1,3-苯二酚)2酯基,醚键,羟基(任写两种) - 20 - TsOH PhMe +H2O取代反应C m-CPBA 24 2 浓H SO H O 32 (CH CO) O 揪揪井 【分析】 由合成路线图,可知,A(间苯二酚)和 B()反应生成 C () , 与碳酸二甲酯发生酯化反应,生成 - 21 - , 与氢气发生
25、加成反应生成 , 发生消去反应,生成 F, F 先氧 化成环氧化合物 G,G 在酸催化下水与环氧化合物的加成反应,然后发生酯的水解生成 H,据 此分析解答。 【解析】 (1)A 为,化学名称为间苯二酚(或 1,3-苯二酚) ,故答案为:间苯二酚 (或 1,3-苯二酚) ; - 22 - (2)D 为, 与氢气发生加成反应生 成,碳碳双键及酮基都发生了 加成反应,所以1mol D反应生成 E 至少需要 2mol氢气,故答案为:2; (3)E 为,含有的含氧官能团的 名称为酯基,醚键,羟基(任写两种) ,故答案为:酯基,醚键,羟基(任写两种) ; (4)E 为,发生消去反应,生成 ,化学方程式为
展开阅读全文