1.有机合成中官能团的转变
(1)官能团的引入(或转化)
官能团
的引入
—OH +H2O;R—X+H2O;R—CHO+H2;RCOR′
+H2;R—COOR′+H2O;多糖水解
—X 烷烃+X2;烯(炔)烃+X2 或 HX;R—OH+HX
R—OH 和 R—X 的消去;炔烃不完全加成
—CHO 某些醇氧化;烯烃氧化;炔烃水化;糖类水解
—COOH
R—CHO+O2;苯的同系物被强氧化剂氧化;羧酸盐酸化;
R—COOR′+H2O
—COO— 酯化反应
(2)官能团的消除
①消除双键:加成反应。
②消除羟基:消去、氧化、酯化反应。
③消除醛基:还原和氧化反应。
(3)官能团的保护
被 保 护
的 官 能
团
被保护的官能团性质 保护方法
酚羟基
易被氧气、臭氧、双氧水、酸性
高锰酸钾溶液氧化
①用 NaOH 溶液先转化为酚钠,后酸化重新转化为酚:
NaOH 溶液
H+
②用碘甲烷先转化为苯甲醚,后用氢碘酸酸化重新转
化为酚: CH3I
HI
氨基
易被氧气、臭氧、双氧水、酸性
高锰酸钾溶液氧化
先用盐酸转化为盐,后用 NaOH 溶液重新转化为氨基
碳碳双
键
易与卤素单质加成,易被氧气、
臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶
液氧化
用氯化氢先通过加成转化为氯代物,后用 NaOH 醇溶
液通过消去反应重新转化为碳碳双键
醛基 易被氧化
乙 醇 ( 或 乙 二 醇 ) 加 成 保 护 :
――――→CH3CH2OH ――――→H+/H2O
2.增长碳链或缩短碳链的方法
举例
增长
碳链
2CH≡CH―→CH2==CH—C≡CH
2R—Cl――→Na R—R+2NaCl
CH3CHO――――――→CH3CH2MgBr
H+/H2O
R—Cl――→HCN R—CN――→H+
H2O R—COOH
CH3CHO――→HCN ――→H+
H2O
nCH2==CH2――→
催化剂
nCH2==CH—CH==CH2――→
催化剂
2CH3CHO―――――→NaOH 稀溶液
+R—Cl――→AlCl3 +HCl
+ ――→AlCl3 +HCl
+ ――→HCl +(n-1)H2O
缩短
碳链
+NaOH――→CaO
△
RH+Na2CO3
R1—CH==CH—R2――→O3
Zn/H2O R1CHO+R2CHO
3.常见有机物转化应用举例
(1)
(2)
(3)
(4)CH3CHO――――→NaOH 稀溶液
――→
浓硫酸
△4.有机合成路线设计的几种常见类型
根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点,我们将合成路线的设计分为
(1)以熟悉官能团的转化为主型
如:以 CH2==CHCH3 为主要原料(无机试剂任用)设计 CH3CH(OH)COOH 的合成路线流程图
(须注明反应条件)。
CH2==CHCH3――→Cl2 ――――→NaOH/H2O
△
――→O2/Cu
△
――→O2
催化剂 ――→H2/Ni
△(2)以分子骨架变化为主型
如:请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯( )的合成路线流程图
(注明反应条件)。
提示:R—Br+NaCN―→R—CN+NaBr
―――――→H2
催化剂,
△
――→HBr
――→NaCN ――→H3O+
――――→CH3CH2OH
浓硫酸,
△(3)陌生官能团兼有骨架显著变化型(常为考查的重点)
要注意模仿题干中的变化,找到相似点,完成陌生官能团及骨架的变化。如:模仿
―――→CH3NO2 ――→
浓硫酸
△香兰素 A
――→H2 ――→Zn—Hg
HCl
B C
―――→
一定条件
D 多巴胺
设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺( )的合成路线流程图。
关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。(碳架的变化、官能团的变化;硝基引入及
转化为氨基的过程)
――→O2/Cu
△
――→CH3NO2
――→
浓硫酸
△
――→H2
―――→Zn—Hg
HCl
类型一:逆合成分析法
例 1 以 和 为原料合成 ,请用合成反应的流程图表示出最
合理的合成方案(注明必要的反应条件)。
提示:①
②RCH2CH=CH2+Cl2
500 C RCHClCH=CH2+HCl;
③合成反应流程图可表示如下图(无机试剂可任选)。
A 反应物
反应条件 B 反应物
反应条件 C……→H
【思路点拨】本题可用逆合成法解答,其思维过程为:
【答案】
【解析】逆合成分析思路为:
由此确定可按以上 6 步合成 。
【总结升华】逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法。它是将目标
化合物倒推一步寻找上一步反应的中间体,该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物,
而这个中间体的合成与目标化合物一样,又可以由更上一步的中间体得到。依次倒推,最后
确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。
类型二:有机框图题
例 2 有机化合物 J 是治疗心脏病药物的一种中间体,分子结构中含有 3 个六元环。其中一种
合成路线如下:
已知:
①A 既能发生银镜反应,又能与 FeCl3 溶液发生显色反应,其苯环上有两种不同化学环
境的氢原子;
②有机物 B 是一种重要的石油化工产品,其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平;
③
请回答以下问题:
(1)A 中含有的官能团的名称是________。
(2)写出下列有机反应类型:B→C________,F→G________,I→J________。
(3)写出 F 生成 G 的化学方程式:________。
(4)写出 J 的结构简式:________。
(5)E 的同分异构体有多种,写出所有符合以下要求的 E 的同分异构体的结构简式:
________。
①能与 FeCl3 溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应
③苯环上只有两个对位取代基 ④能发生水解反应
【思路点拨】根据题给信息和流程图知,A 为对羟基苯甲醛,B 为乙烯,C 为乙醇,D
为乙醛,F 为 E( )和银氨溶液反应后再经酸化后的产物,即
,G 为 ,H 为 ,I
为 ,J 为 。
【答案】(1)(酚)羟基、醛基
(2)加成反应 消去反应 取代反应(或酯化反应)
(3)
(4)
(5)
【解析】(1)根据信息①知 A 为对羟基苯甲醛,含有的官能团的名称是(酚)羟基、
醛基。(2)B→C 为乙烯转化为乙醇,是加成反应;F→G 是醇的消去反应,I→J 是醇和酸
发生的酯化反应。(5)根据题意,能与 FeCl3 溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;能发生
银镜反应,说明含有醛基;由③知两个取代基在对位;能发生水解反应,说明含有酯基,故
符合要求的 E 的同分异构体的结构简式为 。
【总结升华】正向合成分析法是从已知的原料入手,找出合成所需要的直接或间接的
中间体,注意碳链骨架、官能团的变化、反应条件与反应类型的关系,逐步推向合成的目标
有机物。
实际解答题目时,往往是正向合成法与逆向合成法两者联合应用。
1.化合物 H 是一种改善睡眠的药物,其中一种合成路线如下:
已知: +R3—C≡C—Na i.液氨
ii.酸化
回答下列问题:
(1)A 的化学名称为_______;E 的结构简式为______。
(2)A→B 反应所需的试剂及条件分别为_______。
(3)G 中含氧官能团的名称为___;由 C 和 F 合成 G 的反应类型(酸化前)为____。
(4)由 G 合成 H 的第一步反应的化学方程式为_____。
(5)写出能同时满足下列条件的 H 的所有同分异构体的结构简式:____。
①遇 FeCl3 溶液显紫色;
②1mol 该有机物与足量的 NaOH 溶液反应最多能消耗 2 mol NaOH;
③环上有 4 个侧链;
④核磁共振氢谱有四组峰。
(6)参照题干中的反应流程及题给信息,写出以乙炔和甲醛为起始原料合成 1,3-丁二烯的合
成路线________(无机试剂任选)。
【答案】(1)1,2-二溴乙烷 (2)NaOH 醇溶液,
△
(3) 羟基 加成反应
(4) +COCl2 一定条件 +HCl(5)
、
(6) CH CH
i.
ii.
Na HCHO
NaCCNa
液氨
酸化液氨
2H催化剂 Δ
浓硫酸
【分析】
D( )与 H2 发生加成反应生成 E( ), 与 O2 在 Cu 作催化剂并加热条件下
发生催化氧化反应生成 F( )。
【详解】
(1)CH2BrCH2Br 为饱和烷烃的二溴代物,其名称为 1,2-二溴乙烷;由分析可知,E 的结构简
式为 ;
(2)CH2BrCH2Br 转化为 过程中不饱和度增加,反应为卤代烃消去反应,因此反应
条件及试剂为 NaOH 醇溶液,
△
;
(3)由 G 的结构简式可知,G 中含氧官能团的名称为羟基;由 C 和 F 合成 G(酸化前)的反应
为“已知信息”反应可知,其反应类型为加成反应;
(4) 与 COCl2 在一定条件下反应生成 , 中
Cl 原子与 NH3 发生取代反应生成 H,因此由 G 合成 H 的第一步反应的化学方程式为
+COCl2 一定条件 +HCl;
(5)H 的分子式为 C9H13O2N,根据条件①知该同分异构体中含有酚羟基;根据条件②知该同
分异构体中含有 2 个酚羟基;根据条件④知该同分异构体中含有 4 种氢原子,结合条件③综
合分析知符合这四个条件的 H 的所有同分异构体为 、
;
(6)以乙炔和甲醛为起始原料合成 需要增长碳链,因此可参照 C 与 F 反应生成 G
的条件,由此可知合成路线为 CH CH
i.
ii.
Na HCHO
NaCCNa
液氨
酸化液氨
2H催化剂 Δ
浓硫酸
。
2.3,4-二羟基肉桂酸(H)是止血升白细胞药,用于肿瘤治疗的术后恢复,其合成路线如下
图所示。
已知: R—CHO+R'—CH2
NaOH溶液
请回答下列问题:
(1) X 的化学名称为___________,A 中含氧官能团的名称是___________。
(2)有机物 D 是 X 的同系物,其相对分子质量比 X 大 28,核磁共振氢谱有四组峰,写出
D 发生催化氧化反应的化学方程式___________。
(3)R 的结构简式为___________,其 Y+R→Z 的反应类型为___________。
(4)下列关于有机物 H 的说法正确的是___________(填字母)。
a.1mol H 最多能和 3molBr2 反应
b.一个 H 分子中最多有 8 个碳原子共平面
c.H 的分子式为 C9H8O4
d.等量的 H 分别与足量的 Na、NaOH、NaHCO3 反应消耗它们的物质的量之比为 3:3:
1
(5)T 是 Z 的芳香族同分异构体,已知①1molT 与足量碳酸氢钠溶液反应生成 1molCO2 ②
两个氯原子直接连在苯环上且处于间位③只含有一个甲基,则 T 的结构有___________种
(不考虑立体异构)。
(6)设计用乙醛为原料制备 CH2=CH -CH=CH2 的合成路线,其他无机试剂任选___________。
【答案】(1)乙醇 醛基 (2) 2(CH3)2CHCH2OH+O2
Cu/Ag
Δ 2(CH3)2CHCHO + 2H2O
(3) 加成反应 (4) cd (5) 11
(6)CH3CHO NaOH溶液 2H
催化剂,Δ 浓硫酸
加热
CH2=CH-CH=CH2
【分析】
乙烯与水发生加成反应生成 X 为 CH3CH2OH,乙醇发生催化氧化生成 Y 为 CH3CHO,对比
Y、Z 的结构简式结合题给信息可知 R 为 ,Z 在浓硫酸作用下发生消去反应生
成 A 为 ,氧化生成 B 为 ,水解可成为目标
产物。
【详解】
(1) 由以上分析可知 X 为乙醇,A 为 ,其含氧官能团为醛基,故答案
为:乙醇,醛基;
(2)已知 X 为 CH3CH2OH,有机物 D 是 X 的同系物,其相对分子质量比 X 大 28,核磁
共振氢谱有四组峰,则 D 为(CH3)2CHCH2OH,其催化方程式为 2(CH3)2CHCH2OH+O2
Cu/Ag
Δ 2(CH3)2CHCHO + 2H2O,故答案为:2(CH3)2CHCH2OH+O2
Cu/Ag
Δ 2(CH3)2CHCHO + 2H2O;
(3) R 为 ,Y 为 CH3CHO,Z 为 ,那么
CH3CHO+ → 为加成反应,故答案为: ,加
成反应;
(4)H 为
a.1mol H 最多能和 4molBr2 反应,其中 3mol Br2 在苯环上发生取代反应,1mol Br2 与 C=C
发生加成反应,故 a 错误;
b.苯环是平面结构,CH=CH-C 也是平面结果,所以一个 H 分子中最多有 9 个碳原子共
平面,故 b 错误;
c.由其分子式可知,H 的分子式为 C9H8O4,故 c 正确;
d.H 中的具有的 2mol 酚羟基和 1mol 羧基就与 3mol Na、NaOH 反应,NaHCO3 只与 1mol
羧基反应,所以等量的 H 分别与足量的 Na、NaOH、NaHCO3 反应消耗它们的物质的量
之比为 3:3:1,故 d 正确;
故选 cd;
(5)Z 的分子是为 ,T 是 Z 的芳香族同分异构体,已知①1molT 与足量
碳酸氢钠溶液反应生成 1molCO2 ,说明含有 1 个-COOH,②两个氯原子直接连在苯环上且
处于间位 ③只含有一个甲基,符合题意得含有一个取代基的 3 种,含有两个取代
基的由 8 种,故答案为 11;
(6) CH3CHO NaOH溶液 2H
催化剂,Δ 浓硫酸
加热
CH2=CH-CH=CH2,故答案为:CH3CHO NaOH溶液 2H
催化剂,Δ
浓硫酸
加热 CH2=CH-CH=CH2。
3.蜂胶是一种天然抗癌药,主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物 I 的路线如下:
已知:①
②RCHO 2HOOCCH COOH
吡啶,Δ RCH=CHCOOH③当羟基与双键碳原子相连时,易发生转化:
RCH=CHOH→RCHCHO
请回答下列问题:
(1)化合物 A 的名称是___________;B→C 的反应类型是___________。
(2)化合物 I 中含氧官能团的名称是___________;E 的结构简式为___________。
(3)G→H 的反应条件为___________。
(4)由 E 和 H 生成 I 物质的化学方程式为___________。
(5)化合物 W 与 E 互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上有 3 个
取代基,则 W 可能的结构有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示有 6
种不同化学环境的氢,峰面积比为 2:2:1:1:1:1,写出符合要求的 W 的结构简式
___________。
【答案】(1)对羟基苯甲醛或 4-羟基苯甲醛 取代反应 (2) 羟基、酯基
(3)氢氧化钠水溶液/加热
(4) + Δ浓硫酸 +H2O (5) 11
、
【分析】
结合信息①、B 的分子式、物质 C 的结构,可知 与过氧化氢发生取代反应生成 B 为
,B 发生取代反应生成 C,C 发生信息②中的反应生成 D 为 ,对比 D、
E 的分子式,结合 I 的结合,可知 E 为 ,故 H 为 、G 为
,据此解答。
【详解】
(1)化合物 A 的结构简式为 ,名称是对羟基苯甲醛或 4-羟基苯甲醛;B→C 是酚羟基上
的氢原子被甲基取代,反应类型是取代反应。
(2)化合物 I 的结构简式为 ,其中含氧官能团的名称是羟基、酯基;E 的结
构简式为 。
(3)G→H 是卤代烃的水解反应,反应条件为氢氧化钠水溶液加热。
(4)由 E 和 H 生成 I 物质是酯化反应,反应的化学方程式为
+ Δ浓硫酸 +H2O。
(5)E 为 ,化合物 W 与 E 互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相
同,且苯环上只有 3 个取代基,三个取代基为-OH、-OH、-CH=CHCOOH,或者为-OH、-OH、
-C(COOH)=CH2,2 个-OH 有邻、间、对 3 种位置结构,对应的另外取代基分别有 2 种、3
种、1 种位置结构(包含 E),故 W 可能的结构有(2+3+1)×2-1=11 种,其中核磁共振氢谱
显示有 6 种不同化学环境的氢,峰面积比为 2:2:1:1:1:1,符合要求的 W 的结构简式
为: 、 。
4.已知 A 在标准状况下的密度是1.16g/L ,B 中的两个官能团分别具有乙烯和乙酸中官能
团的性质。 E是有芳香气味、不易溶于水的油状液体。按下列路线合成:
已知: 2NaOH/H ORX ROH ( X 代表卤素原子)
请回答:
(1) D 中官能团的名称是______。
(2) B D E 的化学方程式______。
(3)下列说法不正确...的是______。
A. 有机物 D 与金属钠反应比水与金属钠反应要剧烈
B. 用新制碱性氢氧化铜试剂可以区分有机物 B 、 D 和 E
C. E 在强碱性环境下加热可以发生皂化反应
D. 实验室制备 E 时,浓硫酸主要起氧化作用
【答案】(1)羟基
(2)CH2=CHCOOH+ Δ
浓硫酸
H2O+
(3)ABCD
【分析】
已知 A 在标准状况下的密度是1.16g/L ,A 的相对分子质量是 1.16×22.4≈26,A 是乙炔;B
中含有羧基和碳碳双键。 E是有芳香气味、不易溶于水的油状液体,说明 E 属于酯类。甲
苯在光照条件下甲基上的氢原子被氯原子取代生成 C 是 ,根据已知信息 C 水解生
成 D 是 ,B 和 D 发生酯化反应生成 E 是 ,据此
解答。
【详解】
(1)D 的结构简式为 ,D 中官能团的名称是羟基。
(2)B+D→E 是酯化反应,反应的化学方程式为
CH2=CHCOOH+ Δ
浓硫酸
H2O+ 。
(3)A.有机物 D 是苯甲醇,与金属钠反应比水与金属钠反应要缓和,A 错误;
B.B 含有羧基,D 含有羟基,E 含有酯基,用新制碱性氢氧化铜试剂不能区分有机物 B 、
D 和 E,B 错误;
C. E 不属于油脂,不能发生皂化反应,C 错误;
D.酯化反应中浓硫酸主要起催化剂和吸水剂的作用,D 错误;
答案选 ABCD。
5.2-氧代环戊羧酸乙酯(F)是常见医药中间体,合成路线如下图所示:
已知:①气态链烃 A 的相对分子质量为 42
②
(1)A 的名称为_______。
(2)C3H8O2 的结构简式为_______。
(3)反应③的化学方程式为_______。
(4)④的反应类型为_______。
(5)满足下列条件 F 的同分异构体有_______种,写出其中核磁共振氢谱有六组峰的同分异构
体的结构简式_______。
①含有六元碳环
②能发生银镜反应,1mol 该物质最多生成 4mol 银
③能与 NaOH 溶液反应,1mol 该物质消耗 1molNaOH
(6)利用以上合成路线中的相关信息,请将以乙醇为原料(其他无机试剂及溶剂任选)制备
的合成路线补充完整:C2H5OH 2O
Cu
→_______。
【答案】(1)丙烯 (2)
(3) (4)氧化反应 (5) 4
(6)
【分析】
因为气态链烃 A 的相对分子质量为 42,所以 A 为丙烯,丙烯与氯气加成生成 1,2——二氯
丙烷,水解生成 C3H8O2,所以结构为 ,卤代烃在氢氧化钠醇溶液作用
下加热发生消去反应,据此作答。
【详解】
(1) 因为气态链烃 A 的相对分子质量为 42,所以 A 为丙烯;
(2) 丙烯与氯气加成生成 1,2——二氯丙烷,水解生成 C3H8O2,所以结构为
;
(3) 卤代烃在氢氧化钠醇溶液作用下加热发生消去反应,所以反应为
;
(4)反应④是将环己烯氧化的过程,所以反应类型为氧化反应;
(5) F 的分子式为 C8H12O3,同分异构体要求能与氢氧化钠反应,可能是羧酸也可能是酯类,
能发生银镜反应,说明由醛基,但是 1mol 该物质最多生成 4mol 银,要求有两个醛基,但
是只有 3 个氧原子,所以只能是甲酸酯和醛基,又要求含一个六元碳环,所以结构为
, , ,
共四种,核磁共振氢谱有六组峰的为
;
(6)由乙醇制备 ,先要生成乙酸,然后生成乙酸乙酯,再在乙醇钠
和 DMF 溶剂作用下生成产物,
6.乙酸香兰酯是用于调配奶油、冰淇淋的食用香精。用一种苯的同系物 A 为原料,合成乙
酸香兰酯的路线如下:
回答下列问题。
(1) A 的分子式为 7 8C H ,其化学名称为______, F中的含氧官能团是______。
(2) D 的结构简式为______。
(3)写出由 G 合成乙酸香兰酯的化学方程式______;该反应的类型是______。
(4) H 是 G 的同分异构体,具备以下条件:①含有苯环,且苯环上只有两个取代基;②能发
生水解,且遇到 3FeCl 溶液会显紫色。则满足条件的 H 结构有______种;其中核磁共振氢
谱共有五组峰,峰面积比为 2: 2: 2:1:1的一种化合物的结构简式是______(不考虑立体异
构)。
(5)请参照上述合成路线,以苯和 3CH COCl 为原料,设计制备 的合成路线
______ (无机试剂任选)。
【答案】(1)甲苯(2) 醛基,醚键 (3)
+CH3COCl NaOH +HCl 取代反应 (4) 9
(5) 2
Fe
Cl 2
+
NaOH/H O
H
①
②
3
NaOH
CH COCl
【分析】
苯的同系物 A 的分子式为 7 8C H ,则 A 为甲苯,甲苯上甲基被氧化,生成苯甲醛,苯甲醛
与氯气发生取代反应生成 , 在碱性条件下水解后再酸化生成
, 在碱性条件下发生取代生成 , 再与氯气
发生取代反应生成 , 在碱性条件下水解后再酸化生成 ,
与 CH3COCl 发生取代反应生成 。
【详解】
(1) A 的分子式为 7 8C H ,且为苯的同系物,则名称为甲苯; F为 ,含氧官能团
是醛基,醚键;
(2)根据分析, D 的结构简式为 ;
(3) 与 CH3COCl 发生取代反应生成 ,化学方程式为
+CH3COCl NaOH +HCl;该反应的类型是取代反应;
(4) H 是 G 的同分异构体,能发生水解则含有 COOR ,遇到 3FeCl 溶液会显紫色则有
OH ,因为苯环上有两个取代基,则苯环上可能的取代基为 OH 和 3OOCCH 、 OH 和
2CH OOCH 、 OH 和 3COOCH 等 3 种组合,每种组合有邻间对 3 种,共有 9 种结构;
其中核磁共振氢谱共有五组峰,峰面积比为 2: 2: 2:1:1的一种化合物的结构简式是
;
(5) 以苯和 3CH COCl 为原料合成 ,苯先取代生成 ,再水解酸化生成
,最后与 CH3COCl 发生取代反应生成 ,合成路线为
2
Fe
Cl 2
+
NaOH/H O
H
①
②
3
NaOH
CH COCl 。
7.有机物 W 用作调香剂、高分子材料合成的中间体等,制备 W 的一种合成路线如下。
已知:① +CH3Cl 3AlCl +HCl
②R-COOH + Rˊ-OH 浓硫酸
Δ R-COOR′+ H2O
请回答下列问题:
(1)D 中含有的官能团是_______(写名称)
(2)A 聚合生成高分子化合物的结构简式为_______。
(3)反应③的化学方程式是_______。
(4)反应⑥的化学方程式是_______。
(5)芳香化合物 N 是 A 的同分异构体,其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为_______ 。
(6)参照有机物 W 的上述合成路线,设计以 M 为起始原料制备 F 的合成路线(无机试剂任
选)_____。[示例:CH3CH2OH 浓硫酸
170 C CH2=CH2 2 4Br /CCl BrCH2CH2Br]
【答案】(1)羟基、羧基 (2)
(3)2 +O2
Cu
Δ2 +2H2O (4) +
Δ浓硫酸 +H2O (5)
(6) 3
3
AlCl
CH Cl 2Cl光照
2NaOH/H O
【分析】
由 B 的结构可知 A 为 ,A 与溴加成反应生成 B,B 发生水解反应生成 C 为
,C 催化氧化的产物继续氧化生成 D,则 D 为 ,对比 D、E
分子式可知 D 内脱去 1 分子水生成 E,故 D 在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成 E,
则 E 为 ,E 与 F 发生酯化反应生成 W,则 W 为 ,
据此解答;
【详解】
(1)D 为 ,其中含有的官能团为羧基和羟基,故答案为:羧基、羟基;
(2) A 为 ,A 聚合生成高分子化合物的结构简式为 ,
故答案为: ;
(3) C 为 ,反应③的化学方程式是
2 +O2
Cu
Δ2 +2H2O,故答案为:
2 +O2
Cu
Δ2 +2H2O;
(4) E 与 F 发生酯化反应生成 W,反应⑥的化学方程式是 +
Δ
浓硫酸
+H2O,故答案为: +
Δ
浓硫酸
+H2O;
(5)A 为 ,芳香化合物 N 是 A 的同分异构体,其中核磁共振氢谱为三组峰的结
构简式为 ,故答案为: ;
(6) 以 M 为起始原料制备 F,先发生取代反应生成甲苯,再光照生成氯代甲苯,最后水解生
成苯甲醇,合成流程为:
3
3
AlCl
CH Cl
2Cl
光照
2NaOH/H O ,故答案
为: 3
3
AlCl
CH Cl
2Cl
光照
2NaOH/H O 。
8.2020 年 2 月,国家卫生健康委办公厅、国家中医药管理局办公室联合发出《关于印发新
型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)的通知》。此次诊疗方案抗病毒治疗中增加了有机物
G,G 是一种医药中间体,可通过如图所示路线合成。A 是石油化工的重要产品且分子中所
有原子在同一平面内,H 的分子式是 C7H8。
已知:①—COOH 3PCl
②RCHO+R1CH2CHO 2NaOH/H O
Δ RCH=C(R1)CHO+H2O
回答下列问题。
(1)A 的结构简式是_______。
(2)H→I 的化学方程式为_______,B 与银氨溶液反应的化学方程式是_______。
(3)C→D 的反应类型是_______,I→J 的反应类型是_______。
(4)两个 E 分子在一定条件下发生分子间脱水生成一种环状酯的结构简式是_______。
(5)满足以下条件的 F 的同分异构体(不含 F)共有_______种。
①能与氯化铁溶液发生显色反应②分子中有—COO—结构③苯环上有两个取代基
(6)参照上述流程,以乙醇为原料(其他无机试剂自选)可制取 2—丁烯酸,写出相应的合成路
线_______。
【答案】(1)CH2=CH2 (2) +Br2 3FeBr +HBr CH3CHO+2Ag(NH3)2OH
△ CH3COONH4+3NH3+2Ag+H2O (3) 取代反应 氧化反应 (4)
(5)11 (6) CH3CH2OH Cu
CH3CHO 2a /N OH H O
CH3CH=CHCHO ①银氨溶液
②酸化 CH3CH=CHCOOH
【分析】
A 是石油化工的重要产品且分子中所有原子在同一平面上,结合 D 的结构简式可知 A 为
CH2=CH2,由转化关系可知,B 为 CH3CHO,C 为 CH3COOH,C 发生取代反应生成 D,结
合 G 的结构可知 F 为 ,H 的分子式是 C7H8,根据 J 结构简式知,H 含有一
个苯环,故 H 为 ,由 J 的结构可知 I 为 , I 发生氧化反应得到 J,J 发生水解
反应得到 E(邻醛基苯甲酸),E 与甲醇发生酯化反应得到 F,D 和 F 发生取代反应生成 G,
以此来解答。
【详解】
(1)A 的结构简式是 CH2=CH2。
(2)H→I 的化学方程式为 +Br2 3FeBr +HBr,B 与银氨溶液反应的化学方程式
是 CH3CHO+2Ag(NH3)2OH △ CH3COONH4+3NH3+2Ag+H2O。
(3)C→D 为取代反应,I→J 为氧化反应。
(4)两个 E 分子在一定条件下发生分子间脱水生成一种环状酯的结构简式是
。
(5)①能与氯化铁溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②分子中有—COO—结构,可能是
酯基或羧基;③苯环上有两个取代基,为-OH、-COOCH3 或-OH、-OOCCH3 或-OH、-CH2COOH
或-OH、-CH2OOCH,有邻、间、对三种位置,故符合条件的同分异构体有 12 种(含 F),
不含 F 为 11 种。
(6)以乙醇为原料制取 2—丁烯酸,碳链需要加长,根据信息②可知,乙醇先被氧化生成乙醛,
再再氢氧化钠的条件下生成四个碳原子的物质,最后将醛基氧化生成羧基即可,合成路线为:
CH3CH2OH Cu
CH3CHO 2a /N OH H O
CH3CH=CHCHO ①银氨溶液
②酸化 CH3CH=CHCOOH。