1、1大题精做十四 有机物的综合推断1.(2018 全国卷)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E 是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成 E 的路线如下:回答下列问题:(1)葡萄糖的分子式为 。(2)A 中含有的官能团的名称为 。(3)由 B 到 C 的反应类型为 。(4)C 的结构简式为 。(5)由 D 到 E 的反应方程式为 。(6)F 是 B 的同分异构体。7.30g 的 F 与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出 2.24L 二氧化碳(标准状况),F的可能结构共有 种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为 311 的结构简式为 。
2、【解析】葡萄糖为多羟基醛,因此葡萄糖与氢气发生加成反应生成六元醇,则 A 为己六醇,A 在浓硫酸的作用下生成 B( ),根据 C 的分子式为 C8H12O5可以判断 B 与一分子的乙酸发生酯化反应生成 C,根据 D 的分子式可以判断 C 与硝酸发生酯化反应生成 D,然后 D 在 NaOH 溶液中发生水解反应生成 E。(1)葡萄糖的分子式为 C6H12O6;(2)A 为葡萄糖与氢气发生加成反应得到的己六醇,因此其中的官能团为羟基。(3)B到 C 的反应为酯化反应(或取代反应)。(4)因为 B 到 C 的反应为酯化反应,同时根据 C 的分子式可以得出 C 的结构简式为 。 (5)D 到 E 发生的
3、是酯的水解反应,其化学方程式为2(6)B 的分子式为 C6H10O4,分子的不饱和度为 2,因此 7.30g F 的物质的量为 0.05mol,其与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出 2.24L 二氧化碳(标准状况),因此 F 分子中含有 2 个羧基。分子式为C6H10O4的二元羧酸的同分异构体的找法是先确定一元取代羧酸的结构,再确定二元取代羧酸的结构,一元取代羧酸有下列四种结构(氢原子略去)CCCCCOOH、 、 、 ,然后找出上述四种结构的一元取代羧酸,因此 C C C CCOOH 有 4 种结构(羧基分别为号碳原子上), 有 2 种结构(羧基分别为号碳原子上), 有 1 种结构, 有 2 种结
4、构(羧基分别为号碳原子上),因此共有 9 种同分异构体。其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为 311 的结构简式为。【答案】(1)C 6H12O6 (2)羟基(3)取代反应(或酯化反应) (4)(5)(6) 9 1(2018 全国卷)近来有报道,碘代化合物 E 与化合物 H 在 Cr-Ni 催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物 Y,其合成路线如下:3已知:RCHO+CH 3CHO RCH=CHCHO+H2O回答下列问题:(1)A 的化学名称是 。(2)B 为单氯代烃,由 B 生成 C 的化学方程式为 。(3)由 A 生成 B、G 生成 H 的反应类型分别是 、 。(4)D 的结构简
5、式为 。(5)Y 中含氧官能团的名称为 。(6)E 与 F 在 Cr-Ni 催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为 。(7)X 与 D 互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X 的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为 332。写出 3 种符合上述条件的 X 的结构简式 。【解析】结合题中合成路线可推:A 为 CH3CCH,B 为 CHCCH 2Cl,C 为 CHCCH 2CN,D 为 CHCCH2COOC2H5,E 为 ,F 为 ,G 为 。(1)根据 A 的结构简式可知其名称为丙炔。(2)根据 A 生成 B 的条件(光照),可知氯取代 CH3CCH 中CH 3中的 H,故
6、 B 的结构简式为CHCCH 2Cl,则 B 生成 C 的反应为 CHCCH 2Cl+NaCN CHCCH 2CN+NaCl。(3)结合题中所给反应条件(光照)可知 A 生成 B 的反应类型为取代反应;结合题中的信息:RCHO+CH 3CHO RCH=CHCHO+H2O,可推知 F 为, +CH3CHO +H2O,所以由 G( )生成 H 的反应类型为加成反应。(4)C 为 CHCCH 2CN,C 先水解生成 CHCCH 2COOH,再与乙醇发生酯化反应生成 D,D 为 CHCCH 2COOC2H5。(5)根据 Y 的结构简式 可知 Y 中含氧官能团的有羟基和酯基。(6)E 与 F 在 Cr-
7、Ni 催化下也可以发生偶联反应, E 为 (断裂 CI 键)与 F (断裂碳氧双键)在 Cr-Ni 催化下也可以发生偶联反应生成 。 (7)D 为 CHCCH 2COOC2H5,结合限定条件:具有完全相同官能团,X 的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为 332,则 X 可4能为【答案】(1)丙炔(2)CHCCH 2Cl+NaCN CHCCH 2CN+NaCl (3)取代反应 加成反应(4)CHCCH 2COOC2H5(5)羟基、酯基(6)(7) (任选 3 种)2 (2018 江苏卷)丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下:已知:(1)A 中的官能团
8、名称为_(写两种) 。(2)D E 的反应类型为_。(3)B 的分子式为 C9H14O,写出 B 的结构简式:_。(4) 的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_。分子中含有苯环,能与 FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有 2 种不同化学环境的氢。(5)写出以 和 为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用,5合成路线流程图示例见本题题干) 。【解析】 (1)根据 A 的结构简式,A 中的官能团为碳碳双键、羰基。 (2)对比 D 和 E 的结构简式,DE脱去了小分子水,且 E 中生成新的碳碳双键,故为消去反应。
9、 (3)B 的分子式为 C9H14O,根据 ABC 结合题给已知可推断出 B 的结构简式为 。 (4) 的分子式为 C9H6O3,结构中有五个双键和两个环,不饱和度为 7; 的同分异构体中含有苯环,能与 FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应,则其结构中含酚羟基、不含醛基;碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有 2 种不同化学环境的氢,说明其分子结构中含酯基且水解产物的结构对称性高;符合条件的 的同分异构体的结构简式为 。 (5)对比 与 和 的结构简式,根据题给已知,模仿题给已知构建碳干骨架;需要由 合成 ,官能团的变化由 1 个碳碳双键变为 2 个碳碳双键,联想官能团之间的相互
10、转化,由 与 Br2发生加成反应生成 , 在 NaOH 醇溶液中发生消去反应生成 ; 与 发生加成反应生成 , 与 H2发生加成反应生成 。合成路线流程图为:【答案】 (1)碳碳双键羰基(2)消去反应(3)(4)(5)3(2018 北京高考)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。6已知:i. +ii.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 。(
11、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 。【解析】(1)A 的化学式为 C3H6,且 BC 发生加成反应,故 A 为烯烃,即丙烯。(2)BC 发生加成反应说明 B 中存在碳碳双键,故 AB 为丙烯的取代反应,化学方程式是 CH2=CHCH3+Cl2 CH2=CHCH2Cl+HCl。(3)B(CH 2=CHCH2Cl)与 HOCl 发生加成反应生成 C,羟基或氯原子可能加在端基上,故 C 有两种结构: 或 。(4)D 为丙三醇,CD 发生水解反应,试剂 a 应为 NaOH 水溶液。(
12、5)从 D(C3H8O3)、E(C 3H4O)化学式及 DE 的反应条件看出,发生了消去反应,又根据 K 的结构简式和 J 的化学式,可知 E 中含醛基,故 DE 的反应为 +2H2O。(6)根据 F、G 的化学式、K 的结构式看出 FG,发生的是苯酚的邻位硝化反应,属于取代反应。(7)根据已知反应 +7,KL 的第一步产物为 ,第二步产物为 。(8)根据流程图中“ ”,可知“L+G8-羟基喹啉+J”的反应中,L8-羟基喹啉为氧化反应,从 L()到 8-羟基喹啉少 2 个 H,故失去 2e,从 GJ 少 2 个 O,多 2 个 H,得 6e,根据电子得失守恒,L 与 G 物质的量之比为 31。
13、【答案】(1)烯烃(2)CH2=CHCH3+Cl2 CH2=CHCH2Cl+HCl(3)HOCH2CHClCH2Cl、ClCH 2CH(OH)CH2Cl(4)NaOH、H 2O(5)HOCH2CH(OH)CH2OH CH2=CHCHO+2H2O(6)取代反应(7) (8)氧化 314查尔酮类化合物 G 是黄酮类药物的主要合成中间体,其中一种合成路线如下:已知以下信息:芳香烃 A 的相对分子质量在 100-110 之间,1mol A 充分燃烧可生成 72g 水。C 不能发生银镜反应。D 能发生银镜反应、可溶于饱和 Na2CO3溶液、核磁共振氢谱显示其有 4 中氢。 RCOCH 3+RCHO RC
14、OCH=CHR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_。8(3)E 的分子式为_,由生成 F 的反应类型为_。(4)G 的结构简式为_。(5)D 的芳香同分异构体 H 既能发生银镜反应,又能发生水解反应,H 在酸催化下发生水解反应的化学方程式为_。(6)F 的同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与 FeCl3溶液发生显色反应的有_种,其中核磁共振氢谱为 5 组峰,且峰面积比为 22211 的为_(写结构简式)。【解析】1mol A 充分燃烧生成 72g 水,则 A 中含氢原子数 28; n(C) 7.7; n(C)8.5;则 A 中含有碳原子数为 8;A
15、 为 。C 不能发生银镜反应,推知 B 为。D 发生银镜反应含有 CHO,能溶于 Na2CO3,不属于酯物质,依据 D 的化学式,以及 4 种 H,综合得出 D 为 ,根据信息确定 F 为 ;结合信息 知 G 为 。(6)中F 的同分异构体确定方法是先定官能团,再定最后一个饱和 C 原子的位置。 , ,;符合条件的同分异构体数553 13 种,符合 5 组峰的 F 只有:。【答案】(1)苯乙烯(2)(3)C 7H5O2Na 取代反应(4)(5)(6)13 5化合物 I(C11H12O3)是制备液晶材料的中间体之一,其分子中含有醛基和酯基。I 可以用 E 和 H 在一定条件下合成:9已知以下信息
16、:A 的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢;RCH=CH 2 RCH2CH2OH化合物 F 苯环上的一氯代物只有两种;通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。请回答下列问题:(1)C 的化学名称为_。(2)E 的结构简式为_。(3)AB 的反应类型为_、_;E+HI 的反应类型为_。(4)F 生成 G 的化学方程式为_。(5)E+HI 的化学方程式为_。(6)I 的同系物 J 比 I 相对分子质量小 14,J 的同分异构体中能同时满足如下条件:苯环上只有两个取代基;既能发生银镜反应,又能与饱和 NaHCO3溶液反应放出 CO2,这样的同分异构体共有_种(不考虑立体异构)。J
17、 的一种同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为 221,写出 J 的这种同分异构体的结构简式_。【解析】A 的分子式为 C4H9Cl,核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢,则 A 为 C(CH3)3Cl;C(CH 3)3Cl 在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成烯 B 为(CH 3)2CH=CH2;根据 RCHCH 2 RCH2CH2OH 可知,(CH 3)2CH=CH2反应生成 C 为(CH 3)2CH2CH2OH;(CH 3)2CH2CH2OH 在铜的催化下氧化生成 D 为(CH 3)2CH2CHO;(CH 3)2CH2CHO 在新制的氢氧化铜县浊液中加热
18、氧化后酸化得到 E 为(CH 3)2CHCOOH;化合物 F 分子式为 C7H8O,苯环上的一氯代物只有两种,则 F 为对甲基苯酚 ; 在光照条件下与氯气发生取代反应生成二氯代物 G 为 , 在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解,通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。则生成的 H 为 ; 与(CH 3)2CHCOOH 在一定条件下反应生成 I10为 。 (1)C 为(CH 3)2CH2CH2OH,化学名称为 2-甲基-1-丙醇;(2)E 的结构简式为(CH 3)2CHCOOH;(3)AB 是 C(CH3)3Cl 在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成 (CH3)2CH=CH2
19、;,反应类型为消去反应、中和反应;E+HI 是 与(CH 3)2CHCOOH 在一定条件下反应生成 和水,反应类型为酯化反应或取代反应;(4)F 生成 G 是 在光照条件下与氯气发生取代反应生成和氯化氢,化学方程式为 +2Cl2 +2HCl;(5)E+HI 是 与(CH 3)2CHCOOH 在一定条件下反应生成 和水,化学方程式为(CH 3)2CHCOOH + H2O;(6)I( )的同系物 J 比 I 相对分子质量小 14,则少一个 CH2,J 的同分异构体中能同时满足如下条件:苯环上只有两个取代基;既能发生银镜反应,又能与饱和 NaHCO3溶液反应放出 CO2,则含有一个醛基和一个羧基,则
20、除苯环外两个取代基可以是-CHO 和-CH2CH2COOH、-CHO 和-CH(CH 3)COOH、-CH 2CHO 和-CH 2COOH、-CH(CH 3)CHO 和-COOH、-CH 2CH2CHO 和-COOH、-CH 3和-CH(CHO)COOH 六种,而在苯环上两个取代基的位置有邻、间、对位,故共有 18 种同分异构体;J 的一种同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为 221,则酸化后高度对称两个羧基等效,J 的这种同分异构体的结构简式为 。【答案】 (1)2-甲基-1-丙醇、(2)(CH 3)2CHCOOH (3)消去反应中和反应酯化反应(或取代反应)(4) +2Cl2 +2HCl (5)(CH 3)2CHCOOH + + H2O 11(6)18