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综合题突破5　有机合成与推断综合题
(分值:70分)
1.(11分)(2024·山东日照二模)化合物M常用作医药中间体、材料中间体,其合成路线如图所示。
已知:①RCOOHRCOCl;
②。
回答下列问题:
(1)(2分)检验苯中含有A的化学试剂为　　　　;C中官能团的名称为　　　　　。
(2)(2分)H→K的反应类型为　　　　　;G的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)N→M的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)D的同分异构体中,仅含有—OOCCH3、—CH3和苯环结构的有　　　　　种(不考虑立体异构)。
(5)(3分)根据上述信息,写出以苯和为主要原料制备的合成路线。
2.(12分)(2024·辽宁抚顺模拟)杂环化合物在药物中广泛存在,依托度酸(etodolac)用于治疗风湿性关节炎、类风湿性关节炎等,具有耐受性好、镇痛作用强等特点,尤其适用于老年患者。以下为其合成路线:
已知:①甲苯中甲基使苯环上与甲基邻、对位的氢原子活化;硝基苯中硝基使苯环上与硝基间位的氢原子活化;
②+;
③羟基间反应成环醚为取代反应。
根据以上信息回答下列问题:
(1)(2分)由苯制备物质A,最好应先引入　　　　(填“乙基”或“硝基”);物质Q中的含氧官能团的名称为　　　　　。
(2)(2分)OHC—CH2CH2CH2OH的系统命名为　　　　,该物质存在多种同分异构体,其中一定条件下能与NaOH溶液反应的同分异构体有　　　　种。
(3)(2分)写出上述过程中F→G被O2氧化的化学反应方程式　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(4分)D+H→P主要经历先　　　　　(1分)后　　　　　(1分)两种反应类型,P→Q的另一种产物的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　(2分)。
(5)(2分)在医院里肠杆菌等细菌的鉴定常利用吲哚实验,转换反应式如下:
吲哚的结构如图所示,已知所有原子共面,则N原子的孤电子对位于　　　　　(填“杂化轨道”或“p轨道”);柯氏试剂M化学式为C9H11NO,该步反应的另一种产物为H2O,则M结构简式为　　　　　。
3.(12分)(2024·山东淄博模拟)合成造影剂碘海醇(K)的一种合成路线如图:
已知:①;
②RCH2COOR'+R″COOR ;
③—NH2+—→。
回答下列问题:
(1)(4分)A→B的过程涉及两步反应,其中第一步反应类型为　　　　　(1分),第二步反应所需的试剂及条件是　　　　　　　　　　　　　　　(1分);
符合下列条件的B的同分异构体有　　　　(2分)种。
①能发生银镜反应和水解反应;
②苯环上连有硝基,无过氧键(—O—O—);
③含有三种化学环境的氢原子,且苯环上有2种不同化学环境的氢原子。
(2)(5分)B→C化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　(2分);
化合物D的结构简式是　　　　　　　　　　　　　　　(1分);
E中官能团有　　　　(1分)种,符合化合物J的结构简式有　　　　(1分)种。
(3)(3分)综合上述信息,写出由乙酸乙酯和为原料制备的合成路线。
4.(11分)(2024·湖南长沙一模)抗疟疾药物阿莫地喹(L)的合成路线如图。
回答下列问题:
(1)(2分)A中含氧官能团的名称为　　　　　　和　　　　　。
(2)(1分)B的系统命名为　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(1分)D的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)多聚甲醛可以用甲醛代替,则H、I和甲醛反应生成J的方程式为　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)(1分)由G和K生成L的反应类型为　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)(2分)H的同分异构体中,含苯环且能与碳酸氢钠溶液反应放出气体,不含—NH2基团的有　　　种(不考虑立体异构)。
(7)(2分)抗癌药物乐伐替尼中间体的合成路线如图(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　。
5.(12分)(2024·山东威海二模)有机物K是一种可用于肺癌治疗的药物。其一条合成路线如下:
已知:
ⅰ.(R为烃基,下同);
ⅱ.RCOOHRCOCl。
回答下列问题:
(1)(2分)A的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　,
J中含氧官能团名称为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2分)E与NaOH溶液反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(1分)反应①→⑤中属于取代反应的有　　　个。
(4)(1分)设计A→B、C→D的目的是　　　　　。
(5)(3分)符合下列条件的F的同分异构体有　　　(2分)种,其中一种结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　(1分)。
①属于芳香族化合物,且不含有—NO2、—O—O—、;
②核磁共振氢谱显示有4组峰,其峰面积比为2∶3∶3∶4。
(6)(3分)参照以上合成路线,以为原料设计的合成路线。
6.(12分)(2024·山东泰安二模)抗癌新药M的一种合成路线如下:
已知:Ⅰ.R—NH2R—NH2,
—Cbz=
Ⅱ.,X=卤素原子
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)(4分)A的名称为　　　　　　(1分);A→B的反应条件为　　　　(1分);写出符合下列条件的B的同分异构体的结构简式　　　　　　　　(2分)。
①仅含有苯环、—NH2和—OOCH
②含有4种化学环境的氢
(2)(3分)C中含氧官能团的名称为　　　　　　　　　　　　　　　;
E→F反应的目的是　　　　　　　　　　　　　　　;
F→G的反应类型为　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)D+H→I的反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(3分)根据上述信息,写出以1,4-丁二醇、对硝基甲苯为主要原料制备的合成路线。
综合题突破5　有机合成与推断综合题
1.(1)KMnO4　羰基、羧基　(2)消去反应　
(3)+C2H5ONa+C2H5OH+NaOH　(4)6
(5)
解析　A和B反应生成C,根据A的分子式可知,A为,根据A和B反应生成C,A为甲苯,C的分子式为C11H12O3,C为,C在Zn-Hg催化作用下与HCl发生还原反应生成D,D的结构简式为,D与SOCl2发生取代反应,生成E,E在氯化铝作用下发生分子内取代反应生成F,F与C2H5MgBr发生反应生成G,结合G的分子式及F的结构简式可知G为,G与氢气发生加成反应生成H,H为,H在酸性条件下发生消去反应生成K,K发生已知②中反应生成N,N为,N在C2H5ONa作用下发生脱水反应生成M。(1)A为,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此可以用酸性高锰酸钾溶液检验苯中含有甲苯;由C的结构简式可知C中含有羰基、羧基两种官能团;(2)根据分析可知,H在浓硫酸作用下发生消去反应生成K;根据分析可知G的结构简式为;(3)N为,N在C2H5ONa作用下发生脱水反应生成M,反应方程式为+C2H5ONa+C2H5OH+NaOH;(4)D的结构简式为,其同分异构体中,仅含有—OOCCH3、—CH3和苯环结构,可知除苯环和—OOCCH3外,该结构还含有3个甲基,符合的结构有、、(编号代表—OOCCH3的位置)共6种;(5)苯与发生流程中A到C的转化生成,发生C到D的转化生成,与SOCl2发生取代反应生成,在氯化铝作用下反应生成,合成路线为。
2.(1)乙基　醚键、羧基　(2)4-羟基丁醛　6　(3)+O2+H2O　(4)加成　取代　C2H5OH
(5)p轨道　
解析　A()在Fe/HCl作用下生成B(),B在一定条件下转化为C(),C在一定条件下生成D(),结合G的结构简式和已知信息②,可以得到丙醛和乙醛在碱性条件下反应生成物质F的化学方程式为+,F在催化剂和加热条件下反应,转化为G(),G和乙醇发生酯化反应生成H(),对比D、H、P的结构简式可知,D先与H中羰基之间发生加成反应,得到,然后两个羟基之间脱水形成环醚得到P(),形成环醚的反应属于取代反应,P在碱性条件下彻底发生水解反应,在酸性条件下又发生强酸制弱酸,生成Q()。(1)根据已知信息①:甲苯中甲基使苯环上与甲基邻、对位的氢原子活化;硝基苯中硝基使苯环上与硝基间位的氢原子活化,结合A的结构简式,可知最好先引入乙基;根据结构分析,可知Q中的含氧官能团为醚键和羧基;(2)根据系统命名法可知,OHC—CH2CH2CH2OH的系统命名为4-羟基丁醛;符合要求的化合物分为羧酸和酯,属于羧酸的有、,属于酯的有HCOOCH2CH2CH3、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3、共有6种;(3)根据分析可知,F()被氧化为
G()的化学方程式为+O2+H2O;(4)根据已知信息③:羟基间形成环醚属于取代反应可知,H()的羰基先与D发生加成反应生成醇,再在一定条件下发生取代反应生成环醚P();根据分析可知:P()在碱性条件下彻底发生水解反应,在酸性条件下又发生强酸制弱酸,生成Q(),另一产物为乙醇(CH3CH2OH);(5)根据分子中所有原子共平面,可知氮原子采取sp2杂化,氮原子上的孤电子未参与杂化,位于p轨道;柯氏试剂M的化学式为C9H11NO,该步反应的另一种产物是水,对比吲哚、红色的玫瑰吲哚结构可推知M的结构简式为。
3.(1)氧化反应　浓硝酸,浓硫酸,加热　3
(2)+2CH3OH+2H2O　　3　2
(3)
解析　结合流程信息,由碘海醇和H的结构简式和J的分子式以及信息①可推出J为或,由G逆推出F为,结合E、F分子式可推出E为,再根据C、D的分子式推出C为,D为,那么B为,因A到B涉及两步反应,则A为。(1)化合物A为,B为,A到B过程中苯环上的甲基被氧化成羧基,然后又引入了一个硝基,故两步反应的反应类型依次为氧化反应、硝化反应(或取代反应);硝化反应所需的试剂及条件是浓硝酸,浓硫酸,加热;B为,①能发生银镜反应和水解反应说明含有醛基和酯基;②苯环上连有硝基,无过氧键(—O—O—);③含有三种化学环境的氢原子,且苯环上有2种不同化学环境的氢原子。满足以上条件的同分异构体有:、、,共3种;(2)B→C转化,转化为,是酯化反应,化学方程式为
+2CH3OH+2H2O;D的结构简式为;E为
,其中官能团为硝基、羟基、酰胺基3种官能团;由碘海醇和H的结构简式和J的分子式以及信息①可推出J为或2种;(3)根据已知信息知,要合成,需先得到和,而利用乙酸乙酯制备,可由对硝基甲苯经三步反应获得,具体合成路线为。
4.(1)醚键　酯基　(2)3-氯苯胺　(3)
(4)++HCHO—→+H2O　(5)取代反应　(6)9
(7)　
解析　A和B发生取代反应生成C,结合B的分子式可知B的结构简式:,C受热得到D,D先在碱性环境中水解再酸化得到E,结合E和C的结构简式可以推知D的结构简式为,E受热生成F,F和POCl3发生取代反应生成G,H和、多聚甲醛发生取代反应生成J,J发生水解反应生成K,结合K的结构简式和J的分子式可以推知J为。(4)由分析可知,H、I和甲醛反应生成J的方程式为++HCHO—→+H2O;(5)对比G、K、L的结构简式可知,由G和K生成L的反应类型为取代反应;(6)H的同分异构体中,含羧基、苯环,不含氨基(—NH2),若苯环上只有1个取代基为—CH2NHCOOH、—NHCH2COOH、—N(CH3)COOH,共有3种情况;若苯环上有2个取代基为—COOH、—NHCH3或—NHCOOH、—CH3,共有6种情况;综上所述,满足条件的同分异构体有9种。(7)N和发生取代反应生成抗癌药物乐伐替尼中间体,则N的结构简式为,中含有羧基和NH3反应生成M,M的结构简式为。
5.(1)　酰胺基、醚键
(2)+2NaOH—→+C2H5OH+H2O　(3)3　(4)保护酚羟基　(5)4　或或或
(6)
解析　由有机物的转化关系可知,与乙酸酐发生取代反应生成,则A为、B为;与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成,则C为;酸性条件下发生水解反应生成
,则D为;浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成
,则E为;催化剂作用下与氢气发生还原反应生成
,则F为;与HCONH2发生题给信息反应生成
,则G为;催化剂作用下与POCl3发生信息反应生成,则H为;与发生取代反应生成,则I为;与发生取代反应生成,则J为;与发生取代反应生成。(1)由分析可知,A的结构简式为;J的结构简式为,含氧官能团为酰胺基和醚键;(2)由分析可知,E的结构简式为,分子中含有的酯基和酚羟基能与氢氧化钠溶液反应,反应的化学方程式为+2NaOH—→+C2H5OH+H2O;(3)由分析可知,反应①→⑤中①③④属于取代反应,共有3个,②为氧化反应、⑤为还原反应;(4)由分析可知,A分子和D分子中都含有酚羟基,则设计A→B、C→D的目的是保护酚羟基;(5)由分析可知,F的结构简式为,F的同分异构体属于芳香族化合物,且不含有—NO2、—O—O—、,核磁共振氢谱显示有4组峰,其峰面积比为2∶3∶3∶4说明同分异构体分子为对称结构,分子中含有的官能团氨基、酯基和醚键,符合条件的结构简式为、、、,共有4种;(6)由有机物的性质可知,以为原料设计的合成步骤为:在浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成,催化剂作用下与氢气发生还原反应生成,与高锰酸钾溶发生氧化反应生成,催化剂作用下与发生取代反应生成,合成路线为
。
6.(1)邻甲基苯甲酸(或2-甲基苯甲酸)　浓硫酸,加热　、(2)硝基、酯基　保护氨基　取代反应　(3)+—→+CH3OH+HBr
(4)
解析　由流程可知,A在浓硫酸催化作用下和浓硝酸发生硝化反应引入硝基生成B,B中羧基和甲醇发生酯化反应生成C,C中苯环上甲基和溴发生取代反应生成D;E发生已知Ⅰ原理生成F,F自身的氨基和羧基取代成环生成G,G发生已知Ⅰ反应生成H,D与H发生已知Ⅱ反应生成I,I发生已知Ⅲ反应生成M。(1)由分析可知符合下列条件的B的同分异构体:①仅含有苯环、—NH2和—OOCH,②含有4种化学环境的氢,则结构对称,结构简式可以为、;(2)C:,其中含氧官能团的名称为硝基、酯基;E→F反应的目的是保护氨基,反应后又将其转化为氨基;F→G为氨基和羧基的取代反应生成酰胺基,反应类型为取代反应;(3)由分析可知,D+H→I的反应生成I的同时生成甲醇和HBr,方程式为+—→+CH3OH+HBr;(4)1,4-丁二醇发生消去反应生成2个碳碳双键,和溴发生1,4加成生成;对硝基甲苯发生还原反应将硝基转化为氨基,再和发生已知Ⅱ原理生成产物,流程为
。(共60张PPT)
综合题突破5　有机合成与推断综合题
第三篇　专项练增分提能
综合大题分类强化练
1.(2024·山东日照二模)化合物M常用作医药中间体、材料中间体,其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)检验苯中含有A的化学试剂为　　　　　;C中官能团的名称为　　　　　。
(2)H→K的反应类型为　　　　　;G的结构简式为　　　　　。
(3)N→M的化学方程式为
　 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。
KMnO4
羰基、羧基
消去反应
6
2.(2024·辽宁抚顺模拟)杂环化合物在药物中广泛存在,依托度酸(etodolac)用于治疗风湿性关节炎、类风湿性关节炎等,具有耐受性好、镇痛作用强等特点,尤其适用于老年患者。以下为其合成路线:
根据以上信息回答下列问题:
(1)由苯制备物质A,最好应先引入　　　　　(填“乙基”或“硝基”);物质Q中的含氧官能团的名称为　　　 　 　。
(2)OHC—CH2CH2CH2OH的系统命名为　　　　　　,该物质存在多种同分异构体,其中一定条件下能与NaOH溶液反应的同分异构体有　　　　　种。
乙基
醚键、羧基
4-羟基丁醛
6
(3)写出上述过程中F→G被O2氧化的化学反应方程式
　 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)D+H→P主要经历先　　　　　后　　　　　两种反应类型,P→Q的另一种产物的结构简式为 　　　　　　　　　　　　　　　。
加成
取代
C2H5OH
(5)在医院里肠杆菌等细菌的鉴定常利用吲哚实验,转换反应式如下:
吲哚的结构如图所示,已知所有原子共
面,则N原子的孤电子对位于________
(填“杂化轨道”或“p轨道”);柯氏试剂M化
学式为C9H11NO,该步反应的另一种产
物为H2O,则M结构简式为
　　　　　。
p轨道
3.(2024·山东淄博模拟)合成造影剂碘海醇(K)的一种合成路线如图:
回答下列问题:
(1)A→B的过程涉及两步反应,其中第一步反应类型为　　　　　,第二步反应所需的试剂及条件是　　　　　　 　　;符合下列条件的B的同分异构体有　　　　　种。
①能发生银镜反应和水解反应;
②苯环上连有硝基,无过氧键(—O—O—);
③含有三种化学环境的氢原子,且苯环上有2种不同化学环境的氢原子。
氧化反应
浓硝酸,浓硫酸,加热
3
(2)B→C化学方程式为　　　　　　　　　　　　　 　　;
化合物D的结构简式是　　 　　;E中官能团有　　　　种,符合化合物J的结构简式有　　　　种。
3
2
答案
。
4.(2024·湖南长沙一模)抗疟疾药物阿莫地喹(L)的合成路线如图。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为　　　 　和　　　　　。
(2)B的系统命名为　　　 　　。
(3)D的结构简式为　　　 　　。
(4)多聚甲醛可以用甲醛代替,则H、I和甲醛反应生成J的方程式为
　 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
醚键
酯基
3-氯苯胺
(5)由G和K生成L的反应类型为　　　　　。
(6)H的同分异构体中,含苯环且能与碳酸氢钠溶液反应放出气体,不含—NH2基团的有　　　　　种(不考虑立体异构)。
(7)抗癌药物乐伐替尼中间体的合成路线如图(部分反应条件已略去),其中M和N
的结构简式分别为　　　 　　和　　　 　　。
取代反应
9
5.(2024·山东威海二模)有机物K是一种可用于肺癌治疗的药物。其一条合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为　　　　 　,J中含氧官能团名称为　　　　 　。
酰胺基、醚键
(2)E与NaOH溶液反应的化学方程式为
　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)反应①→⑤中属于取代反应的有　　　　　个。
(4)设计A→B、C→D的目的是　　　　 　。
3
保护酚羟基
4
答案　
。
6.(2024·山东泰安二模)抗癌新药M的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的名称为　　　　 　　;A→B的反应条件为
　 　　　;写出符合下列条件的B的同分异构体的结构简式
　 　　　　　　　。
①仅含有苯环、—NH2和—OOCH
②含有4种化学环境的氢
邻甲基苯甲酸(或2-甲基苯甲酸)
浓硫酸,加热
(2)C中含氧官能团的名称为　　　 　;E→F反应的目的是　　 　　;F→G的反应类型为　　　 　。
(3)D+H→I的反应方程式为
　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
硝基、酯基
保护氨基
取代反应
答案　
。

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