2019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

309教育网有机化学合成中官能团的保护一、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+R＇OH+R＂OH（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98（2）醛基+2Ag（NH3）2OH+2Ag↓+3NH3+H2O或+2Cu（OH）2+NaOH+Cu2O↓+3H2O；（3）cd；309教育网（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、、；309教育网二、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②和④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______。①1molF与足量银氨溶液反应，生成8molAg；②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；③分子中只有4种不同化学环境的氢。(5)请结合题给信息以和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309教育网反应生成，设计步骤②和④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：①1molF与足量银氨溶液反应，生成8molAg，则含有4个醛基；②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；③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应生成和水，309教育网、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)C→D、J→K的反应类型分别为________________、________________。(4)设计C→D、E→F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-C≡C-CH2OH加成反应消去反应保护碳碳双键不被氧化309教育网，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-C≡C-CH2OH。(3)HOCH2-CH=CH-CH2OH与HCl发生加成反应生成309教育网、J→K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C→D、E→F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3-CHOHCOOH、、三个取代基有10种结构，若有2OHCHCOOH、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)。309教育网己知：ⅰ.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。ⅱ.烷基苯在酸性高锰酸钾的作用下，侧链被氧化成羧基：。ⅲ.(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③的反应类型是__________；反应②和③的顺序不能交换的原因是_____________。(3)已知A为一氯代物。反应④的化学方程式为___________________________。反应⑤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。①芳香族化合物②不能发生水解反应，也不能发生银镜反应；③1mol该有机物最多能与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10309教育网【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③的反应类型是还原反应；反应②和③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④的化学方程式为：，反应⑤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309教育网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）D→E的反应类型为________________________。（3）反应A→B的化学方程式为_________________________。从整个流程看,设计A→B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)。①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；②分子中有6种不同化学环境的氢；③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309教育网，所以D→E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：①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；②分子中有6种不同化学环境的氢；③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309教育网；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：①②CH3CHO+HCHOHOH2C-CH2-CHO③CH3CHO+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___________________________________________。309教育网（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____________________；①含有苯环②能够发生银镜反应③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+nHOOCC