2022高考化学 难点剖析 专题55 有机化学合成中官能团的保护讲解

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1、2022高考化学 难点剖析 专题55 有机化学合成中官能团的保护讲解一、高考题再现1（2016年高考天津卷）反-2-己烯醛（D）是一种重要的合成香料，下列合成路线是制备D的方法之一。根据该合成路线回答下列问题：已知：RCHO+ROH+ROH（1）A的名称是_；B分子中共面原子数目最多为_；C分子中与环相连的三个基团中，不同化学环境的氢原子共有_种。（2）D中含氧官能团的名称是_，写出检验该官能团的化学反应方程式_。（3）E为有机物，能发生的反应有_a聚合反应 b加成反应 c消去反应 d取代反应（4）B的同分异构体F与B有完全相同的官能团，写出F所有可能的结构_。（5）以D为主要原料制备己醛（目

2、标化合物），在方框中将合成路线的后半部分补充完整。（6）问题（5）的合成路线中第一步反应的目的是_。【答案】（1）正丁醛或丁醛 9 8（2）醛基+2Ag（NH3）2OH+2Ag+3NH3+H2O或+2Cu（OH）2+NaOH+Cu2O+3H2O；（3）cd；（4）CH2=CHCH2OCH3、；（5）； （6）保护醛基（或其他合理答案）+2Ag（NH3）2OH+2Ag+3NH3+H2O或+2Cu（OH）2+NaOH+Cu2O+3H2O；（3）根据流程图，结合信息，C在酸性条件下反应生成、CH3CH2CH2CHO和CH3CH2OH以及水，因此E为CH3CH2OH，属于醇，能发生的反应有消去反应和取

3、代反应，故选cd；（4）B的同分异构体F与B有完全相同的官能团， F可能的结构有：CH2=CHCH2OCH3 、，故答案为：CH2=CHCH2OCH3 、；二、考点突破1、保护酚羟基典例1亮菌甲素(物质F)用于治疗急性胆道感染。其早期的合成工艺如下：(1)亮菌甲素中含氧官能团除了羟基外，还有_、_。(2)C的结构简式为_，设计步骤和的目的为_。(3)E生成F的反应类型为_。(4)写出满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式_。1 mol F 与足量银氨溶液反应，生成8 mol Ag；能发生水解反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；分子中只有4种不同化学环境的氢。 (5)请结合题

4、给信息以和CH3CH2OH为原料制备 ，写出相应的合成路线流程图（无机试剂任选，合成路线流程图示例见本题题干）_。【答案】 羰基 酯基 保护酚羟基 取代反应 或 与BBr3反应生成，设计步骤和的目的为保护酚羟基；(3)E生成F是与发生取代反应生成和CH3COOC2H5，反应类型为取代反应；(4) F为，其同分异构体满足：1 mol F 与足量银氨溶液反应，生成8 mol Ag，则含有4个醛基；能发生水解反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应，则有一基团为HCOO-直接连在苯环上；分子中只有4种不同化学环境的氢则高度对称，符合条件的同分异构体有或；(5)与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反

5、应生成和水，与LiCl、KBH4反应生成苯甲醇；乙醇氧化生成乙醛，乙醛氧化生成乙酸，乙酸与苯甲酸发生酯化反应生成，合成路线流程图如下：。2、保护碳碳双键典例2以C2H2为原料合成环丁烯类化合物L的路线如下：(1)A由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量是30，则A的名称为_。(2)B分子中的碳原子都在同一直线上，B的结构简式为_。(3)CD、JK的反应类型分别为_、_。(4)设计CD、EF两步反应的目的是_。(5)G和H生成I的化学方程式为_。(6)化合物X是I的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，且能与NaHCO3溶液反应放出CO2，X共有_种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为五

6、组峰，峰面积比为2：2：2：1：1的结构简式为_。(7)写出用和乙炔为原料制备的合成路线(其他试剂任选)_。【答案】 甲醛 HOCH2-CC-CH2OH 加成反应 消去反应 保护碳碳双键不被氧化 13 在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成F，则F是HOOC-CH=CH-COOH；由I逆推G是，H是；与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成J，则J是，在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成。解析：根据以上分析，(1)A是HCHO， A的名称为甲醛。 (2) C2H2与HCHO反应是加成反应生成B，B的结构简式为HOCH2-CC-CH2OH。 (3) HOCH2-CH=CH-CH2OH与HCl发生加成反应

7、生成HOCH2-CH2CHCl-CH2OH、JK是在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成。 (4)碳碳双键易被氧化，设计CD、EF两步反应的目的是保护碳碳双键不被氧化。 (5) 和发生加成反应生成的化学方程式为。 (6)与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有苯环和酚羟基，且能与NaHCO3溶液反应放出CO2，说明含有羧基，符合条件的I的同分异构体若苯环上有 三个取代基有10种结构，若有两个取代基有3种结构，共有13种结构；其中核磁共振氢谱为五组峰，峰面积比为2：2：2：1：1的结构简式为。(7)与甲醇发生酯化反应生成，再与乙炔发生反应生成，在光照条件下生成，所以合成路线为。3、保护氨基典例3有机

8、物X是一种重要的有机化工原料，如图所示是以有机物X为原料设计的合成路线(部分产物、个别合成路线、反应条件等略去)。己知：.X为芳香烃，其相对分子质量为92；Y是一种功能高分子材料。.烷基苯在酸性高锰酸钾的作用下，侧链被氧化成羧基：。. (苯胺，易被氧化)。请根据本题所给信息与所学知识回答下列问题：(1)X结构简式为_。中官能团的名称为_。(2)反应的反应类型是_；反应和的顺序不能交换的原因是_。(3)已知A为一氯代物。反应的化学方程式为_。反应的离子方程式为_。(4)阿司匹林有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有_ 种。芳香族化合物不能发生水解反应，也不能发生银镜反应；1mol该有机物最

9、多能与2molNaHCO3完全反应。(5)写出以A为原料制备的合成路线流程图(其它试剂任选)_。合成路线流程图的示例如下：【答案】 氨基、羧基 还原反应 避免氨基被酸性高锰酸钾氧化 10 【解析】（1）通过以上分析知，X结构简式为；中官能团的名称为氨基和羧基，因此，本题正确答案是：；氨基、羧基；（2）反应的反应类型是还原反应；反应和的顺序不能交换的原因是避免氨基被酸性高锰酸钾氧化；因此，本题正确答案是：还原反应；避免氨基被酸性高锰酸钾氧化；（3）邻氨基苯甲酸在一定条件下反应生成Y，反应的化学方程式为：，反应是苯甲醛发生的银镜反应，离子方程式为:因此，本题正确答案是：；。（6）在催化剂条件下发生

10、加成反应生成，再在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成，与氯气发生加成反应生成，最后在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成，合成反应流程图为：，因此，本题正确答案是：。4、保护羧基典例4化合物E 是合成一种眼科表面麻醉用药的中间体，其合成路线如下:（1）E 中的含氧官能团名称为硝基、_、_(写两种)。（2）DE 的反应类型为_。（3）反应AB 的化学方程式为_。从整个流程看,设计AB 这一步的目的是_。（4）D 有多种同分异构体，同时满足下列条件的D 的同分异构体(不含立体异构)有_种，其中属于a氨基酸的同分异构体的结构简式为_。(不写立体异构)。分子中同时含有苯环、醛基、羧基和氨基，且分子

11、中有一个手性碳原子；分子中有6 种不同化学环境的氢；不能与FeCl3溶液发生显色反应。（5）请以和C2H5OH 为有机原料制备医药中间体()，写出制备的合成路线流程图( 无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。_【答案】 酯基 醚键 取代反应 保护羧基 8 【解析】（1）根据有机物E的结构简式可知：其含氧官能团为硝基、酯基、醚键；正确答案：酯基、醚键。（2）根据有机物D和有机物E的结构简式可知，-取代了羧基中氢，生成了，所以DE发生了取代反应；正确答案：取代反应。（4）D有多种同分异构体，同时满足下列条件：分子中同时含有苯环、醛基、羧基和氨基，且分子中有一个手性碳原子；分子中有6种不同化

12、学环境的氢；不能与FeCl3溶液发生显色反应，不含酚羟基；这样的结构有：,共计有8种；其中属于a氨基酸的同分异构体的结构简式；正确答案：8；。（5）C2H5OH发生取代反应变为溴代烷，溴代烷与发生取代生成；该有机物再被酸性高锰酸钾溶液氧化为，最后和乙醇发生酯化反应生成目标产物；合成流程如下：；正确答案：。5、保护醛基典例5 高分子化合物M()和高分子化合物J用途广泛。其合成路线如下图所示：已知： CH3CHO+HCHOHOH2C-CH2-CHOCH3CHO+HCHOCH2=CH-CHO+H2O回答下列问题：（1）有机物C的名称是_。（2）D到E和E到F的反应类型分别是_、_。（3）有机物L的结

13、构简式为_。（4）控制反应条件保证H中醛基不被氧化，H与I发生缩聚反应得到高聚物J的化学方程式为_。（5）有机物F的催化氧化产物满足下列条件的同分异构体有_种；其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为_；含有苯环 能够发生银镜反应 与FeCl3溶液不发生显色反应（6）根据本题的条件设计用、CH3Cl、CH3CH2CHO合成的路线。_【答案】 乙基苯（乙苯） 取代反应(水解反应) 氧化反应 n+ nHOOCCH2COOH 12 、 【解析】（1）由已知可得，苯和溴乙烷发生取代反应生成C为，故有机物C的名称为乙基苯（或乙苯）。（2）D()在NaOH水溶液条件下发生水解反应(取代反应)生成E()；E在C

14、u的催化作用下被O2氧化为F()，所以D到E和E到F的反应类型分别是：取代反应(水解反应)、氧化反应。（3）由已知可得，H()与CH3CHO反应生成L为：。（4）H()分子中含有2个醇羟基，I(HOOCCH2COOH)分子中含有2个羧基，控制反应条件保证H中醛基不被氧化，H与I发生缩聚反应得到高聚物J为：，结合流程可得该反应化学方程式为：n+ nHOOCCH2COOH。（5）F()催化氧化生成，其同分异构体满足：含有苯环；能够发生银镜反应，则含有醛基；与FeCl3溶液不发生显色反应，则不含酚羟基。综上分析，若苯环上含有1个取代基，则取代基为：HCOOCH2-、-O-CH2CHO或-CH(OH)CHO共3种；若苯环上含有2个取代基，则取代基为：HCOO-和-CH3、-CHO和-CH2OH、-CHO和-O-CH3共三种情况，其中每种情况两个取代基都有邻、间、对三种位置关系，所以共9种，因此满足条件的同分异构体共有12种。其中核磁共振氢谱有4组峰的必定是“HCOO-和-CH3”与苯环组合，或“-CHO和-O-CH3”与苯环组合，结构简式为：、。（6）由已知结合流程中ACDEFH的变化可得，与CH3Cl生成；与Cl2生成；水解生成；催化氧化生成；与CH3CH2CHO一定条件下生成，综上分析，用、CH3Cl、CH3CH2CHO合成的流程为：。