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热点突破练11　有机合成与推断综合题
1.(2024·湖北武汉二模)化合物F是合成药物的重要中间体,其合成路线如图所示。
已知
回答下列问题:
(1)B→C的反应类型是　　　　　。
(2)C中官能团的名称是　　　　　。
(3)D的结构简式为　　　　　。
(4)F中有　　　　　个手性碳原子。
(5)A的同分异构体中,遇FeCl3溶液显色的共有　　　　　种。
(6)以苯、乙烯和为含碳原料,利用上述原理,合成化合物。
①相关步骤涉及到烯烃制卤代烃的反应,其化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
②最后一步转化中与卤代烃反应的有机物的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　。
2.(2024·河北沧州期中)某药物中间体G的一种合成路线如图:
回答下列问题:
(1)已知A的沸点为161 ℃,B的沸点为155.6 ℃,其沸点差异的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)F中官能团的名称为　　　　　;E的名称是　　　　　。
(3)C→D的反应类型是　　　　　。
(4)已知吡啶()分子中氮原子电子密度越大,碱性越强。下列几种有机物中,碱性由强到弱排序为　　　　　(填标号)。
(5)已知含1个手性碳原子的分子有2种对映异构体。A的同分异构体中,能发生银镜反应的结构有　　　　　种(包括立体异构体)。其中,在核磁共振氢谱上有3组峰的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)已知:在常温常压下,苯乙烯与氢气在镍催化剂作用下,加成生成乙苯。以苯甲醛、乙醛为原料合成(氢化肉桂酸),设计合成路线(其他无机试剂任选)。
3.(2024·安徽芜湖模拟)脱落酸(Abscisciacid)是一种重要的植物激素,它的一种合成方法如下:
已知:①;
②R—CH2OH;
③。
(1)写出A中含氧官能团的名称:　　　　　。
(2)C→D的过程中,MnO2的作用是　　　　　。
(3)mCPBA的全称是间氯过氧苯甲酸,如图所示:。在本题中将mCPBA替换为下列何种物质能达到相同的效果 　　　　(填选项字母)。
A.
B.
C.
D.H2O2
(4)写出D的结构简式:　　　　　。
(5)写出一个符合下列条件的的同分异构体(不考虑立体构型):　　　　　。
a.有且只有一个环;
b.核磁共振氢谱显示有两组峰,面积比为3∶2。
(6)参考以上合成路线及所给信息,请以(2-溴环戊酮)为原料合成,除卤素单质外必要的无机及有机试剂任选。(提示:2-溴环戊酮在碱性条件下会发生Favosrski重排导致环缩小)
4.(2024·山西太原二模)维妥色替(Vistusertib,化合物G)是一种ATP竞争性的mTOR抑制剂,可用于治疗子宫内膜癌。其一种合成路线如下(Me代表甲基,Et代表乙基,Ac代表乙酰基):
回答下列问题:
(1)A中含有的官能团是　　　　(填名称)。
(2)B的结构简式为　　　　。
(3)写出反应E→F的化学方程式:　　　　　　　, 该反应类型为　　　　　　。
(4)在A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属于芳香烃衍生物;
②既能发生银镜反应,又能与饱和碳酸氢钠溶液反应。
其中含有手性碳的结构简式为　　　　　　。
(5)已知:①硝基苯可以在Fe粉、盐酸作用下生成苯胺;
②溴苯中溴原子邻、对位上的氢原子较易被取代;
③DMF-DMA试剂(N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛,结构为)作为“一碳合成子”在有机合成中应用广泛,可与活泼的甲基、氨基等反应。
根据以上信息,写出以苯、DMF-DMA试剂为原料制备的合成路线(其他无机试剂任选)。
5.(2024·河北保定二模)二联吡啶铂(Ⅱ)配合物(H)在传感器中有重要应用,一种合成路线如图。回答下列问题:
已知:R1NH—NH2+RCHOR1NH—NCHR+H2O
(1)有机物D的官能团的名称为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)写出A→B的反应方程式:　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　,
该反应的反应类型为　　　　　。
(3)试剂b的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)C8H17Br的同分异构体有多种,其中含有两个甲基的结构有　　　　　　种。
(5)B2Pin2的结构为,可由频哪醇()和四(二甲氨基)二硼合成制得,频哪醇在浓硫酸作用下,加热,可制得分子式为C12H24O2的物质,写出其结构:　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)请从物质结构角度分析有机物G能与HCl反应的原因:　　　　　　　　　　　　　　　。
6.(2024·山东青岛二模)尼拉帕尼(J)是一种安全高效抗癌药,根据该药物的两条合成路线,回答下列问题。
已知:
①+R2—BrR1—R2
②R1—NH2+R2—CHOR2—CHN—R1
③Boc代表
④R1—NH2+—→R2—CH2—NH—R1
路线一:
(1)A的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)C→D的反应类型是　　　　　　。D→E引入Boc基团的作用为　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)符合下列条件的D的同分异构体有　　　　种。
①有一个含两个氮原子的六元环,且两个氮原子处于对位
②有一个苯环和一个甲基
③仅有一个碳原子不参与成环
(4)H→I反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。
路线二:
K(C11H16NOBr)L
M()—→NIJ
(5)K中含氧官能团的名称为　　　　　　。L的分子式为　　　　　　。
(6)N→I反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。
热点突破练11　有机合成与推断综合题
1.(2024·湖北武汉二模)化合物F是合成药物的重要中间体,其合成路线如图所示。
已知
回答下列问题:
(1)B→C的反应类型是　　　　　。
(2)C中官能团的名称是　　　　　。
(3)D的结构简式为　　　　　。
(4)F中有　　　　　个手性碳原子。
(5)A的同分异构体中,遇FeCl3溶液显色的共有　　　　　种。
(6)以苯、乙烯和为含碳原料,利用上述原理,合成化合物。
①相关步骤涉及到烯烃制卤代烃的反应,其化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
②最后一步转化中与卤代烃反应的有机物的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)还原反应　(2)羧基、醚键
(3)　(4)2　(5)9　(6)①CH2CH2+HBrCH3CH2Br　②
解析　(1)B→C的反应为与盐酸和锌共热发生还原反应生成;
(2)由结构简式可知,的官能团为羧基和醚键,故答案为:羧基、醚键;(3)D的结构简式为;(4)由结构简式可知,F分子中含有如图*所示的2个手性碳原子:;(5)A的同分异构体遇氯化铁溶液显色说明同分异构体分子中含有酚羟基,同分异构体可以视作乙苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯分子中苯环上的氢原子被酚羟基取代所得结构,共有9种;(6)由题给有机物的转化关系可知,以苯、乙烯和为含碳原料合成化合物的合成步骤为催化剂作用下乙烯与溴化氢共热发生加成反应生成溴乙烷;催化剂作用下苯与发生反应生成,与盐酸和锌共热发生还原反应生成,在PPA作用下发生取代反应生成,与溴乙烷发生题给信息反应生成;①由分析可知,相关步骤涉及到烯烃制卤代烃的反应为催化剂作用下乙烯与溴化氢共热发生加成反应生成溴乙烷,反应的化学方程式为CH2==CH2+HBrCH3CH2Br;②由分析可知,最后一步转化中与卤代烃反应的有机物的结构简式为。
2.(2024·河北沧州期中)某药物中间体G的一种合成路线如图:
回答下列问题:
(1)已知A的沸点为161 ℃,B的沸点为155.6 ℃,其沸点差异的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)F中官能团的名称为　　　　　;E的名称是　　　　　。
(3)C→D的反应类型是　　　　　。
(4)已知吡啶()分子中氮原子电子密度越大,碱性越强。下列几种有机物中,碱性由强到弱排序为　　　　　(填标号)。
(5)已知含1个手性碳原子的分子有2种对映异构体。A的同分异构体中,能发生银镜反应的结构有　　　　　种(包括立体异构体)。其中,在核磁共振氢谱上有3组峰的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)已知:在常温常压下,苯乙烯与氢气在镍催化剂作用下,加成生成乙苯。以苯甲醛、乙醛为原料合成(氢化肉桂酸),设计合成路线(其他无机试剂任选)。
答案　(1)环己醇存在分子间氢键　(2)碳碳双键、酮羰基　丙酮　(3)消去反应　(4)a>c>b>d　(5)11　
(6)
解析　A发生氧化反应转化为B,B反应生成C,C发生消去反应转化为D,D与F转化为G,据此回答。(4)甲基是推电子基,氟、溴是吸电子基,氟的电负性大于溴,间甲基吡啶中氮原子电子密度最大,间氟吡啶中氮原子电子密度最小,因此碱性由强到弱为a>c>b>d;(5)同分异构体可以看成戊烷分子1个氢被醛基取代,有8种结构,其中有3种手性分子:、、,含1个手性碳原子的分子有对映异构体2种,符合条件的同分异构体有11种;其中在核磁共振氢谱上有3组峰的结构必须是对称结构,它是;(6)利用E→F的反应原理设计合成路线:第1步,羟醛缩合;第2步,银镜反应和酸化,将醛基转化成羧基;第3步,选择性氢化(加成),路线为。
3.(2024·安徽芜湖模拟)脱落酸(Abscisciacid)是一种重要的植物激素,它的一种合成方法如下:
已知:①;
②R—CH2OH;
③。
(1)写出A中含氧官能团的名称:　　　　　。
(2)C→D的过程中,MnO2的作用是　　　　　。
(3)mCPBA的全称是间氯过氧苯甲酸,如图所示:。在本题中将mCPBA替换为下列何种物质能达到相同的效果 　　　　(填选项字母)。
A.
B.
C.
D.H2O2
(4)写出D的结构简式:　　　　　。
(5)写出一个符合下列条件的的同分异构体(不考虑立体构型):　　　　　。
a.有且只有一个环;
b.核磁共振氢谱显示有两组峰,面积比为3∶2。
(6)参考以上合成路线及所给信息,请以(2-溴环戊酮)为原料合成,除卤素单质外必要的无机及有机试剂任选。(提示:2-溴环戊酮在碱性条件下会发生Favosrski重排导致环缩小)
答案　(1)酮羰基、酯基　(2)将羟基氧化为醛基　(3)BD　(4)　(5)、、(任写一个即可,其他合理答案也可)
(6)
解析　与发生加成、再发生消去反应生成A:与CH(OC2H5)3发生加成再消去生成B:,B发生已知①的反应生成C:,结合C、E的结构简式及反应已知②,推出D为,结合E、G的结构简式及反应已知③,推出F为。据此分析作答。(2)根据分析,C→D的过程中,LiAlH4将酯基转化为羟基,则MnO2的作用是将羟基氧化为醛基;(3)根据已知③,提供了过氧键参与反应,而B、D与一样含有过氧键,故选BD;(5)符合有且只有一个环,核磁共振氢谱显示有两组峰,面积比为3∶2的的同分异构体有:、、;(6)请以(2-溴环戊酮)为原料合成的合成路线为与乙二醇反应生成,消去得到,再与mCPBA反应生成,在酸性条件下生成,再与NaOH溶液反应生成目标产物,合成路线如下:
。
4.(2024·山西太原二模)维妥色替(Vistusertib,化合物G)是一种ATP竞争性的mTOR抑制剂,可用于治疗子宫内膜癌。其一种合成路线如下(Me代表甲基,Et代表乙基,Ac代表乙酰基):
回答下列问题:
(1)A中含有的官能团是　　　　(填名称)。
(2)B的结构简式为　　　　。
(3)写出反应E→F的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　,
该反应类型为　　　　　　。
(4)在A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属于芳香烃衍生物;
②既能发生银镜反应,又能与饱和碳酸氢钠溶液反应。
其中含有手性碳的结构简式为　　　　　　。
(5)已知:①硝基苯可以在Fe粉、盐酸作用下生成苯胺;
②溴苯中溴原子邻、对位上的氢原子较易被取代;
③DMF-DMA试剂(N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛,结构为)作为“一碳合成子”在有机合成中应用广泛,可与活泼的甲基、氨基等反应。
根据以上信息,写出以苯、DMF-DMA试剂为原料制备的合成路线(其他无机试剂任选)。
答案　(1)羧基、酮羰基
(2)
(3)+2
+2HCl　取代反应　(4)17　
(5)
解析　A与甲醇发生酯化反应生成B,B为;B与DMF-DMA反应生成C,C与在加热、HOAc作用下生成D,D与POCl3发生取代反应生成E,E与X发生取代反应生成F,结合F的结构简式及X的分子式可知X为,F与甲胺发生取代反应生成G;(3)E与X发生取代反应生成F,反应方程式为
+2
+2HCl;(4)A的同分异构体满足①属于芳香烃衍生物,说明含苯环结构;②既能发生银镜反应,又能与饱和碳酸氢钠溶液反应,可知含醛基和羧基。若苯环上只有一个取代基则为,1种;若苯环上两个取代基可以是—COOH和—CH2CHO或—CHO和—CH2COOH两组,各有邻、间、对三种结构,6种;若苯环上三个取代基则为—COOH、—CH3、—CHO,在苯环上有10种位置;共有17种结构;其中含有手性碳的结构简式为;(5)苯与液溴在溴化铁催化作用下生成溴苯,溴苯与浓硝酸,在浓硫酸催化作用下发生硝化反应生成,在Fe、盐酸作用下发生还原反应生成,
与DMF-DMA试剂发生流程中转化生成,合成路线为
。
5.(2024·河北保定二模)二联吡啶铂(Ⅱ)配合物(H)在传感器中有重要应用,一种合成路线如图。回答下列问题:
已知:R1NH—NH2+RCHOR1NH—NCHR+H2O
(1)有机物D的官能团的名称为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)写出A→B的反应方程式:　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　,
该反应的反应类型为　　　　　。
(3)试剂b的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)C8H17Br的同分异构体有多种,其中含有两个甲基的结构有　　　　　　种。
(5)B2Pin2的结构为,可由频哪醇()和四(二甲氨基)二硼合成制得,频哪醇在浓硫酸作用下,加热,可制得分子式为C12H24O2的物质,写出其结构:　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)请从物质结构角度分析有机物G能与HCl反应的原因:　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)醛基、碳溴键　(2)+2Br2+2HBr↑　取代反应
(3)　(4)12　(5)
(6)G结构中的N原子有孤电子对,分子偏碱性,能和酸性的HCl发生反应
解析　结合C的结构简式及B→C的反应条件,可推知B为,则A→B为溴代反应,结合A的分子式,故A为; 结合E→F的结构简式,则试剂a应为;F→G发生已知条件的反应,则试剂b为。(2)根据分析,A→B为溴代反应,即取代反应,反应方程式为+2Br2+2HBr↑;
(4)C8H17Br的同分异构体中,含有两个甲基,且含有溴原子(箭头代表溴原子的位置):
,,
,,
,共12种。(5)频哪醇
()在浓硫酸作用下,加热,可制得分子式为C12H24O2的物质,不饱和度为1,说明是两个频哪醇分子脱水成环状醚,所以C12H24O2的结构为;(6)G结构中的N原子有孤电子对,分子偏碱性,能和酸性的HCl发生反应。
6.(2024·山东青岛二模)尼拉帕尼(J)是一种安全高效抗癌药,根据该药物的两条合成路线,回答下列问题。
已知:
①+R2—BrR1—R2
②R1—NH2+R2—CHOR2—CHN—R1
③Boc代表
④R1—NH2+—→R2—CH2—NH—R1
路线一:
(1)A的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)C→D的反应类型是　　　　　　。D→E引入Boc基团的作用为　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)符合下列条件的D的同分异构体有　　　　种。
①有一个含两个氮原子的六元环,且两个氮原子处于对位
②有一个苯环和一个甲基
③仅有一个碳原子不参与成环
(4)H→I反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
路线二:
K(C11H16NOBr)L
M()—→NIJ
(5)K中含氧官能团的名称为　　　　　　。L的分子式为　　　　　　。
(6)N→I反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)　(2)还原反应　保护—NH—官能团　(3)15
(4)+NH3—→
+CH3OH　(5)羟基　C16H24NO3Br　(6)+—→+HBr
解析　A和B发生已知信息①的反应生成C,结合A、B的分子式可以推知A为、B为、C为,C和H2发生加成反应生成D,结合G的结构简式可知D为,D和(Boc)2O发生取代反应生成E为,E和F发生已知信息②的原理得到G,则F为,G和NaN3发生反应生成H,H和NH3发生取代反应生成I为,I酸化得到J。(2)由分析可知,C和H2发生加成反应生成D,D→E引入Boc基团后续在J中又转化为—NH—基团,则引入Boc基团的作用为保护—NH—官能团。(3)D为,D的同分异构体满足条件:①有一个含两个氮原子的六元环,且两个氮原子处于对位;②有一个苯环和一个甲基;③仅有一个碳原子不参与成环;当苯环上有两个取代基时组合为—CH3和;—CH3和;每种组合都有邻、间、对三种位置关系,共有6种情况;当苯环上只有一个取代基时,可能的情况有、、、、、、、、共9种情况,综上所述,满足条件的D的同分异构体共有15种。(4)H和NH3发生取代反应生成I为
,化学方程式为
+NH3—→
+CH3OH。(5)K和(Boc)2O发生取代反应生成L,L和发生已知信息④的反应原理得到M,则L为,K为,M发生分子内成环反应得到N为
,N和发生取代反应生成I为,I酸化得到J, K中含氧官能团的名称为羟基,L的分子式为C16H24NO3Br。
(6)N为,N和发生取代反应生成I为,化学方程式为+→+HBr。(共46张PPT)
热点突破练11　有机合成与推断综合题
第一篇　新高考题型突破
板块Ⅶ　有机化学
1.(2024·湖北武汉二模)化合物F是合成药物的重要中间体,其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)B→C的反应类型是　　　　　。
(2)C中官能团的名称是　　　　　。
(3)D的结构简式为　　　　　。
(4)F中有　　　　　个手性碳原子。
(5)A的同分异构体中,遇FeCl3溶液显色的共有　　　　　种。
还原反应
羧基、醚键
2
9
2.(2024·河北沧州期中)某药物中间体G的一种合成路线如图:
环己醇存在分子间氢键
碳碳双键、酮羰基
丙酮
消去反应
a>c>b>d
解析　A发生氧化反应转化为B,B反应生成C,C发生消去反应转化为D,D与F转化为G,据此回答。(4)甲基是推电子基,氟、溴是吸电子基,氟的电负性大于溴,间甲基吡啶中氮原子电子密度最大,间氟吡啶中氮原子电子密度最小,因此碱性由强到弱为a>c>b>d;
11
3.(2024·安徽芜湖模拟)脱落酸(Abscisciacid)是一种重要的植物激素,它的一种合成方法如下:
酮羰基、酯基
将羟基氧化为醛基
BD
答案　
。
4.(2024·山西太原二模)维妥色替(Vistusertib,化合物G)是一种ATP竞争性的mTOR抑制剂,可用于治疗子宫内膜癌。其一种合成路线如下(Me代表甲基,Et代表乙基,Ac代表乙酰基):
回答下列问题:
(1)A中含有的官能团是　　 　　(填名称)。
(2)B的结构简式为　　 　　。
(3)写出反应E→F的化学方程式:
　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　,
该反应类型为　　　　　　。
羧基、酮羰基
取代反应
(4)在A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属于芳香烃衍生物;
②既能发生银镜反应,又能与饱和碳酸氢钠溶液反应。
其中含有手性碳的结构简式为　　　　 　　。
17
5.(2024·河北保定二模)二联吡啶铂(Ⅱ)配合物(H)在传感器中有重要应用,一种合成路线如图。回答下列问题:
(1)有机物D的官能团的名称为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)写出A→B的反应方程式:
　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　　　　 　,
该反应的反应类型为　　　 　　。
醛基、碳溴键
取代反应
(6)请从物质结构角度分析有机物G能与HCl反应的原因:
　 　　　　　　　　　　　　　　。
12
G结构中的N原子有孤电子对,分子偏碱性,能和酸性的HCl发生反应
6.(2024·山东青岛二模)尼拉帕尼(J)是一种安全高效抗癌药,根据该药物的两条合成路线,回答下列问题。
路线一:
(1)A的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)C→D的反应类型是　　　　。D→E引入Boc基团的作用为　　　　　　　　。
(3)符合下列条件的D的同分异构体有　　　　种。
①有一个含两个氮原子的六元环,且两个氮原子处于对位
②有一个苯环和一个甲基 ③仅有一个碳原子不参与成环
(4)H→I反应的化学方程式为
　 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　。
还原反应
保护—NH—官能团
15
路线二:
(5)K中含氧官能团的名称为　　　　　　。L的分子式为　　　　　　。
(6)N→I反应的化学方程式为
　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
羟基
C16H24NO3Br

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