资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第55讲　有机合成与综合推断
层次1基础性
1.(15分)(2024·甘肃卷)山药素-1是从山药根茎中提取的具有抗菌消炎活性的物质,它的一种合成方法如下图:
(1)化合物Ⅰ的结构简式为　　　　　　　　　。由化合物Ⅰ制备化合物Ⅱ的反应与以下反应　　　　的反应类型相同。
A.C6H12+Cl2C6H11Cl+HCl
B.C6H6+3Cl2C6H6Cl6
C.C2H4Cl2C2H3Cl+HCl
D.C3H6+Cl2C3H5Cl+HCl
(2)化合物Ⅲ的同分异构体中,同时满足下列条件的有　　　　种。
①含有苯环且苯环上的一溴代物只有一种;
②能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1∶2∶3∶6。
(3)化合物Ⅳ的含氧官能团名称为　　　　　　　　。
(4)由化合物Ⅴ制备Ⅵ时,生成的气体是　　　　　　　　。
(5)从官能团转化的角度解释化合物Ⅶ转化为山药素-1的过程中,先加碱后加酸的原因　　　　　　　　　　　　。
2.(14分)(2023·辽宁卷)加兰他敏是一种天然生物碱,可作为治疗阿尔茨海默病的药物,其中间体的合成路线如下。
C9H10O5　 BC22H22O4　　D
C30H29NO4　　G
已知:
①Bn为
②+R3NH2(R1为烃基,R2、R3为烃基或H)
回答下列问题:
(1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的　　　　(填“间”或“对”)位。
(2)C发生酸性水解,新产生的官能团为羟基和　　　　　　(填名称)。
(3)用O2代替PCC完成D→E的转化,化学方程式为　。
(4)F的同分异构体中,红外光谱显示有酚羟基、无N—H键的共有　　　种。
(5)H→I的反应类型为　　　　　。
(6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为　　　　　和　　　　。
MN
层次2综合性
3.(15分)(2024·新课标卷)四氟咯草胺(化合物G)是一种新型除草剂,可有效控制稻田杂草。G的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件,忽略立体化学)。
已知:
反应Ⅰ:ROHROSO2CH3+N·HCl
反应Ⅱ:++R4OH,R1为烃基或H,R、R2、R3、R4为烃基
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为　　　　　;加入K2CO3的作用是　　　　　　　　　　　。
(2)D分子中采用sp3杂化的碳原子数是　　　　　　　　。
(3)对照已知反应Ⅰ,反应③不使用(C2H5)3N也能进行,原因是　　　　　　　　　。
(4)E中含氧官能团名称是　　　　　。
(5)F的结构简式是　　　　　　　　　;反应⑤分两步进行,第一步产物的分子式为C15H18F3NO4,其结构简式是　。
(6)G中手性碳原子是　　　　　(写出序号)。
(7)化合物H是B的同分异构体,具有苯环结构,核磁共振氢谱中显示为4组峰,且可以发生已知反应Ⅱ,则H的可能结构是　　　　　　　　　　　　　。
4.(14分)(2024·河北卷)甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为　　　　　　。
(2)B→C的反应类型为　　　　　　。
(3)D的结构简式为　　　　　　　。
(4)由F生成G的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)G与H相比,H的熔、沸点更高,原因为　　　　　　　　　　　　　　。
(6)K与E反应生成L,新构筑官能团的名称为　　　　　　　　。
(7)同时满足下列条件的I的同分异构体共有　　　　　种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶2;
(b)红外光谱中存在CO和硝基苯基()吸收峰。
其中,可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为　　　　　　。
5.(10分)(2023·全国甲卷节选)阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知:R—COOHR—COCl
R—CONH2
回答下列问题:
(1)A的化学名称是　　　　　　　。
(2)由A生成B的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)反应条件D应选择　　　　　(填字母)。
a.HNO3/H2SO4
b.Fe/HCl
c.NaOH/C2H5OH
d.AgNO3/NH3
(4)F中含氧官能团的名称是　　　　　。
(5)H生成I的反应类型为　　　　　。
(6)化合物J的结构简式为　　　　　。
6.(15分)(2023·湖南卷)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化)。
回答下列问题。
(1)B的结构简式为　　　　　。
(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是　　　　　　、　　　　　　。
(3)物质G所含官能团的名称为　　　　　　　、　　　　　　。
(4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简式为　　　　　　。
(5)下列物质的酸性由大到小的顺序是　　　　(写序号)。
①　②　
③
(6)(呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银镜反应的同分异构体中,除H2CCCH—CHO外,还有　　　种。
(7)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯。依据由C到D的反应信息,设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线(无机试剂任选)。
层次3创新性
7.(15分)(2025·八省联考河南卷)化合物K具有镇痛作用,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
已知:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为　　　。
(2)由C生成D的反应类型为　　　。
(3)E的结构简式为　　　　　　;
吡啶具有弱碱性,由D生成E的反应中吡啶的作用是　　　　　　　　　　。
(4)由F生成G的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)H中含氧官能团的名称是　　　　　　　。
(6)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有　　　种(不考虑立体异构);
①含有苯环;②能发生银镜反应;③不含甲基。
其中,核磁共振氢谱显示为四组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为　　　　　　　　　　　　(写出一种即可)。
第55讲　有机合成与综合推断
1.答案 (1)　AD
(2)4　(3)酚羟基、醚键、醛基　(4)CO2
(5)提高化合物Ⅶ的转化率
解析:Ⅰ的分子式为C9H12O2,在光照的条件下和氯气发生取代反应得到Ⅱ,故Ⅰ的结构简式为;化合物Ⅴ转化为化合物Ⅵ发生脱羧反应,有CO2生成。
(1)由化合物Ⅰ制备化合物Ⅱ的反应类型为取代反应,A、D都是烃与氯气发生取代反应,B是苯在光照条件下和氯气发生加成反应,C是C2H4Cl2发生消去反应,故选AD。
(2)由化合物Ⅲ的结构简式可知其分子式为C10H12O4,同时满足下列条件:①含有苯环且苯环上的一溴代物只有一种,说明苯环上只有一种化学环境的氢原子;②能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,说明有醛基,根据分子式,不饱和度为5,除去苯环的不饱和度,只有一个醛基;③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1∶2∶3∶6,说明分子中有4种不同化学环境的氢原子,数目分别为1、2、3、6,故满足条件的同分异构体有、、、,共4种。
(4)对比化合物Ⅴ和化合物Ⅵ的结构,化合物Ⅵ比化合物Ⅴ少一个碳原子、两个氧原子,则由化合物Ⅴ制备Ⅵ时,生成的气体是CO2。
(5)化合物Ⅶ转化为山药素-1的过程发生的是酯基水解,酯在碱性条件下水解更彻底,再加入酸将酚羟基的盐转化为酚羟基得到目标产物山药素-1,若直接加酸,由于酯在酸性条件下的水解可逆,产率较低,故先加碱后加酸是为了提高化合物Ⅶ的转化率。
2.答案 (1)对　(2)羧基　
(3)2+O22+2H2O　(4)3　(5)取代反应　
(6)　
解析:根据有机化合物A的结构简式和有机化合物C的结构简式,有机化合物A与CH3I反应生成有机化合物B,根据有机化合物B的分子式可以得到B的结构简式为;有机化合物B与BnCl反应生成有机化合物C,有机化合物C发生还原反应生成有机化合物D,有机化合物D与PCC发生氧化反应生成有机化合物E,根据有机化合物E的结构简式和有机化合物D的分子式可以得到有机化合物D的结构简式为;有机化合物E与有机化合物F发生已知信息的②反应生成有机化合物G,有机化合物G发生还原反应生成有机化合物H,根据有机化合物H的结构简式与有机化合物G的分子式可以得到有机化合物G的结构简式为,同时也可得到有机化合物F的结构简式为;随后有机化合物H与HCOOCH2CH3反应生成有机化合物I。
(1)由有机化合物A与CH3I反应得到有机化合物B可知,酚与卤代烃反应成醚时,优先与其含有的其他官能团的对位羟基发生反应,即酯基对位的酚羟基活性最高,可以发生成醚反应。
(2)有机化合物C在酸性条件下发生水解,其含有的酯基发生水解生成羧基和羟基。
(4)F的同分异构体中不含有N—H,说明结构中含有结构,又因红外光谱显示有酚羟基,说明结构中含有苯环和羟基,固定羟基的位置,有邻、间、对3种情况,故有3种同分异构体。
(5)有机化合物H与HCOOCH2CH3反应生成有机化合物I,反应时,有机化合物H中的N—H发生断裂,与HCOOCH2CH3中的醛基结合,故反应类型为取代反应。
(6)根据题目中给的反应条件和已知条件,利用逆合成法分析,有机化合物N可以与NaBH4反应生成最终产物,类似于题中有机化合物G与NaBH4反应生成有机化合物H,故有机化合物N的结构简式为,有机化合物M可以发生已知信息所给的反应生成有机化合物N,说明有机化合物M中含有CO,结合反应原料中含有羟基,说明原料发生反应生成有机化合物M的反应是羟基的催化氧化,有机化合物M的结构简式为。
3.答案 (1)取代反应　与生成的HBr反应,促进反应正向进行
(2)5　(3)D分子中同时存在—OH和　(4)酯基
(5)　
(6)3和4　(7)、
解析:结合A、C的结构简式和B的分子式可知,B的结构简式为,A中—Br与B中发生取代反应,生成C和小分子HBr,加入的K2CO3与生成的HBr发生反应,促进反应正向进行;由反应③的反应条件可知,反应③发生已知反应Ⅰ,则D中应含有—OH,再结合C的结构简式、D的分子式可知,C→D发生的是羰基的加氢还原反应,D的结构简式为,采取sp3杂化的C原子为图中数字标注的C原子,有5个;D的分子中存在—OH和,依次发生反应③(类似已知反应Ⅰ)、反应④(取代反应)生成E,E中含氧官能团为酯基;根据E、G的结构简式和反应⑤、反应⑥的反应试剂,结合F的分子式可知,F的结构简式为。
(3)已知反应Ⅰ为—OH与CH3SO2Cl发生取代反应,生成的小分子HCl与结合生成铵盐。由D的结构简式可知,D分子中同时存在—OH和,故反应③不使用N也能进行。
(6)手性碳原子指连有四个不同的原子或原子团的饱和碳原子,由G的结构简式知,其中手性碳原子为3和4号碳原子。
4.答案 (1)丙烯酸　(2)加成反应
(3)
(4)+HO—NO2
(5)H分子中存在羟基,能形成分子间氢键
(6)酰胺基
(7)6　
解析:根据反应条件和已知物质的结构,可推断出其他物质的结构简式。A的结构简式为,D的结构简式为,K的结构简式为,F的结构简式为,G的结构简式为,H的结构简式为。
(2)B与CH3SH发生加成反应,—H和—SCH3分别加到双键碳原子上生成C。
(4)F→G的反应中,结合I的结构可知,苯环上碳氯键的对位引入硝基,浓硫酸作催化剂和吸水剂,吸收反应产物中的水,硝化反应的条件为加热。
(5)根据H的结构简式可知,H分子中存在羟基,能形成分子间氢键,G分子不能形成分子间氢键,分子间氢键会使物质的熔、沸点显著升高。
(6)根据K、E、L的结构简式可知,反应中新构筑的官能团为酰胺基。
(7)I的分子式为C9H9NO4,其不饱和度为6,其中苯环占4个不饱和度,CO和硝基各占1个不饱和度,因此满足条件的同分异构体中除了苯环、CO和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息,结构中存在“”,根据核磁共振氢谱中峰面积之比为3∶2∶2∶2可知,结构中不存在羟基、存在甲基,结构高度对称,硝基苯基和CO共占用3个O原子,还剩余1个O原子,因此剩余的O原子只能插入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子,碳骨架的异构有2种,且每种都有3个位置可以插入该O原子,如图:
,(序号表示插入O原子的位置),因此符合题意的同分异构体共有6种。其中,能够水解生成H()的结构为
。
5.答案 (1)邻硝基甲苯(2-硝基甲苯)
(2)+Cl2+HCl
(3)b　(4)羧基
(5)消去反应　(6)
解析:由C的结构简式、A生成B的反应条件和B的分子式可知,A、B的结构简式分别为、。由已知信息可知H的结构简式为。
(3)C→E的反应为—NO2变为—NH2,发生的反应类型为还原反应,故反应条件是Fe/HCl,b正确。
(4)F中含氧官能团是—COOH,名称为羧基。
(5)H生成I的反应,官能团由—CONH2变为—CN(—C≡N),分子内消去一分子H2O的同时,生成不饱和键,故为消去反应。
6.答案 (1)
(2)消去反应　加成反应
(3)醚键　碳碳双键
(4)
(5)③>①>②
(6)4
(7)
解析:(1)A→B为酚与溴水的取代反应,且—Br取代位置为—OH的邻位或对位,结合B的分子式和F的结构简式可知仅发生邻位上的取代。
(2)分析F和G的结构简式及反应流程可知,所涉及的反应类型有消去反应和加成反应。
(3)根据已知结构简式写官能团名称便可,G中所含官能团为醚键和碳碳双键。
(4)根据题述流程提供的信息,将两步反应拆解为
(5)物质的酸性取决于—O—H的极性,与①相比,CH3—为推电子基团,降低了羟基中O—H的极性,酸性减弱,而CF3—为吸电子基团,增强了羟基中O—H的极性,酸性增强,故3种物质酸性大小顺序为③>①>②。
(6)呋喃的能够发生银镜反应的同分异构体中,除H2CCCH—CHO外,还有HC≡C—CH2CHO、
OHC—C≡C—CH3、、,共4种。
(7)甲苯与溴在FeBr3催化下会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯,用甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯时,需用—SO3H取代中CH3—对位上的—H,然后与液溴进行邻位取代,最后再去掉磺酸基得到目标产物。
7.答案 (1)
(2)还原反应
(3)　与生成的HCl反应,促进反应正向进行,提高产率
(4)
(5)酯基、羰基
(6)7　(或)
解析:由合成路线可知,A与CH3OH发生酯化反应生成B(),B在NaBH4的作用下发生还原反应生成C,C在Zn、NH4Cl的作用下发生还原反应生成D,D在吡啶中与反应生成E();F在NaH、NH4Cl作用下与发生取代反应生成G(),G与SO2Cl2发生取代反应生成H,H与反应生成I,I在LiAlH4、SOCl2、NH3·H2O的作用下发生取代反应生成J,J与E反应生成K。
(2)根据分析,C生成D的反应类型为还原反应。
(3)根据分析,吡啶具有弱碱性,由D生成E的反应中另外一种产物为HCl,吡啶可以与生成的HCl反应,促进反应正向进行,提高产率。
(6)满足条件的同分异构体有、、、、、、,共7种,其中核磁共振氢谱显示为四组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为、。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑