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第53讲　有机合成及推断
1.进一步掌握官能团的性质及不同类别有机物的转化关系。2.能综合应用有关知识完成有机化合物推断、官能团检验、化学方程式的书写。3.能根据常见官能团的性质和已知信息设计有机合成路线。
考点一　有机合成
1.碳骨架的构建
(1)链增长的反应
加聚反应；缩聚反应；酯化反应；利用题目信息所给反应，如卤代烃的取代反应，醛、酮的加成反应……
①醛、酮与HCN加成
②醛、酮的羟醛缩合（其中至少一种有α H）
③卤代烃与活泼金属作用
2R—Cl＋2Na―→R—R＋2NaCl
④醛或酮与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇
(2)链减短的反应
①烷烃的裂化反应；
②酯类、糖类、蛋白质等的水解反应；
③利用题目信息所给的反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应……
(3)成环的方法
①二元醇脱水成环醚，如
；
②二元羧酸成环，如HOOCCH2CH2COOH＋H2O；
③羟基酸分子成环酯，如 H2O；
④氨基酸分子成环，如H2NCH2CH2COOH―→＋H2O；
⑤双烯合成：。
2.常见官能团转化
(1)官能团的引入
引入官能团 引入方法
引入卤素原子 ①烃、酚的取代； ②不饱和烃与HX、X2的加成； ③醇与氢卤酸(HX)反应
引入羟基 ①烯烃与水加成； ②醛、酮与氢气加成； ③卤代烃在碱性条件下水解； ④酯的水解
引入碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去； ②炔烃不完全加成； ③烷烃裂化
引入碳氧双键 ①醇的催化氧化； ②连在同一个碳上的两个羟基脱水； ③低聚糖和多糖水解可引入醛基； ④含碳碳三键的物质与水加成
引入羧基 ①醛基氧化； ②酯、多肽、蛋白质、羧酸盐的水解
苯环上引入 不同的官能团 ①卤代：X2和FeX3； ②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热； ③烃基氧化； ④先卤代后水解
(2)官能团的消除
①通过加成反应消除不饱和键（双键、三键）。
②通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。
③通过加成或氧化反应消除醛基。
④通过水解反应消除酯基、酰胺基、碳卤键。
(3)官能团的保护
①酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变为—ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。
②碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
③氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当酸性KMnO4溶液氧化—CH3时，—NH2（具有还原性）也被氧化。
④醛基（或酮羰基）的保护：在氧化其他基团前可以用乙醇（或乙二醇）加成保护。如：
3.合成路线的设计与实施
(1)正合成分析法
①路线：某种原料分子目标分子。
②过程：首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同，包括官能团和碳骨架两个方面的异同；然后，设计由原料分子转向目标化合物分子的合成路线。
(2)逆合成分析法
①路线：目标分子原料分子。
②过程：在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料。
(3)优选合成路线依据
①合成路线是否符合化学原理。
②合成操作是否安全可靠。
③绿色合成。绿色合成主要出发点是有机合成中的原子经济性；原料的绿色化；试剂与催化剂的无公害性。
题组一　构建碳骨架
1.以丙烯为基础原料，可制备离子导体材料中有机溶剂的单体丙烯酸丁酯，其合成路线如下：
下列判断错误的是(　D　)
A．反应①是一个碳链增长的反应
B．反应②是还原反应，可以通过加成的方式实现
C．反应③需要的条件是浓硫酸和加热
D．该合成工艺的原子利用率为100%
解析：对比反应①的反应物和生成物，可知反应①是一个碳链增长的反应，A正确；反应②是醛基被还原为羟基，在一定条件下，醛基与H2加成可得到羟基，B正确；反应③是酯化反应，反应条件是浓硫酸和加热，C正确；反应③有水生成，故该合成工艺的原子利用率小于100%，D错误。
2.4 溴甲基 1 环己烯的一种合成路线如下：
下列说法正确的是(　B　)
A．化合物W、X、Y、Z中均有一个手性碳原子
B．①②③的反应类型依次为加成反应、还原反应和取代反应
C．由化合物Z一步制备化合物Y的转化条件是NaOH醇溶液，加热
D．化合物Y先经酸性高锰酸钾溶液氧化，再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物X
解析：X、Y、Z连接支链的碳原子连接4个不同的原子或原子团，为手性碳原子，W中没有手性碳原子，A错误；由官能团的转化可知，1，3 丁二烯与丙烯酸乙酯发生加成反应生成X，X发生还原反应生成Y，Y发生取代反应生成Z，B正确；由化合物Z一步制备化合物Y，应发生水解反应，应在氢氧化钠的水溶液中进行，C错误；Y含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，D错误。
题组二　官能团的引入及转化
3.在有机合成中，常会发生官能团的消除或增加，下列反应过程中反应类型及产物不合理的是(　B　)
A．乙烯→乙二醇：CH2===CH2
B．溴乙烷→乙醇：CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2OH
C．1 溴丁烷→1 丁炔：CH3(CH2)2CH2BrCH3CH2CH===CH2CH3CH2C≡CH
D．乙烯→乙炔：CH2===CH2CH≡CH
解析：由溴乙烷→乙醇，只需溴乙烷在碱性条件下水解即可，路线不合理，且由溴乙烷→乙烯为消去反应。
4.（2024·河北名校联盟联考）药物中间体N（0 乙酰基扁桃酰氯）的合成路线如图所示。下列有关说法错误的是(　C　)
A．M分子式为C10H10O4
B．上述两步转化均为取代反应
C．W与水杨酸（邻羟基苯甲酸）互为同系物
D．N的苯环上的二氯代物为6种
解析：由M的结构简式推出M的分子式为C10H10O4，A正确；W→M，W中醇羟基的氢原子被—OCCH3所代替，是取代反应，M→N，M中羧基上的—OH被—Cl所代替，是取代反应，B正确；W中含醇羟基、羧基，水杨酸含酚羟基、羧基，二者官能团不完全相同，不是同一类物质，不互为同系物，C错误；当其中一个氯在支链的邻位时，另一个氯有四种位置，当其中一个氯在支链的间位时，另一个氯有两种位置，苯环上的二氯代物共有4＋2＝6种，D正确。
5.重要的有机合成中间体W是一种多环化合物，以下为W的一种合成路线（部分反应条件已简化）：
已知：(ⅰ)
(ⅱ)
结合D→E的反应过程，说明由B→C这步转化的作用是保护酮羰基。
解析：由结构简式可知，A、E中都含有酮羰基，则B→C这步转化的作用是保护酮羰基。
题组三　合成路线的设计
6.请设计合理方案用合成（无机试剂任选，用反应流程图表示，并注明反应条件）。
提示：R—CH===CH2R—CH2—CH2—Br
。
7.苯乙酸乙酯()是一种常见的合成香料。请设计合理方案，以苯甲醛和乙醇为主要原料（无机试剂及有机溶剂任用）合成苯乙酸乙酯。
已知：①R—Br＋NaCN―→R—CN＋NaBr；
②R—CNR—COOH。
8.沙罗特美是一种长效平喘药，其合成的部分路线如图：
请写出以、CH3NO2为原料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）。
解析：根据已知的流程图A→E的转化过程可推知，若要制备，则需将与(CH3)2C(OCH3)2发生取代反应得到，再与CH3NO2反应得到，再利用羟基的消去反应引入碳碳双键，将碳碳双键与硝基通过加氢还原生成氨基，最后利用题干流程图中F→沙罗特美的原理得到目标产物，合成路线见答案。
考点二　有机综合推断
1.根据官能团的衍变推断反应类型
2.根据反应条件推断反应物或生成物
(1)“光照”为烷烃的卤代反应。
(2)“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应或酯()的水解反应。
(3)“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应。
(4)“HNO3(H2SO4)”为苯环上的硝化反应。
(5)“浓硫酸、加热”为R—OH的消去或酯化反应。
(6)“浓硫酸、170 ℃”是乙醇消去反应的条件。
3.根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团
(1)使溴水褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。
(2)使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、醇（酚）羟基或苯的同系物（连接苯环的碳上含有氢原子）。
(3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。
(4)加入新制Cu(OH)2并加热，有砖红色沉淀生成（或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现），说明该物质分子中含有—CHO。
(5)加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。
(6)加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有—COOH。
4.以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置
(1)醇的氧化产物与结构的关系
(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
(3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多，说明此有机物结构的对称性越高，因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。
(4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。
5.根据核磁共振氢谱推断有机物的结构
有机物的分子中有几种氢原子，在核磁共振氢谱中就出现几种峰，峰面积的大小和氢原子个数成正比。
1.烷烃、烯烃是基本化工原料，以烷烃A(C2H6)和烯烃(C5H10)为原料合成某种六元环酯（分子式为C7H10O4）的路线如图所示：
已知：①一个碳原子上连两个羟基不稳定，脱水生成。
②C5H10分子的核磁共振氢谱中有4组峰，其峰面积之比为2∶2∶3∶3。
回答下列问题：
(1)图中C5H10O3中所有的官能团名称是羟基、羧基。
(2)①的反应类型是加成反应，②的反应类型是取代反应。
(3)图中C2H2Cl4的结构简式为CH2Cl—CCl3，图中C5H10O2的结构简式为。
(4)反应⑧的化学方程式为
。
(5)C5H10O2的同分异构体中，属于甲酸酯类的有4种。
解析：对比分子式知，反应①为加成反应，故C5H10中含有1个碳碳双键，结合已知条件②，知C5H10的结构简式为CH2===C(CH3)CH2CH3，则C5H10Br2的结构简式为，反应②为卤代烃水解反应，故C5H12O2的结构简式为，根据条件知反应③为醇羟基催化氧化，故C5H10O2的结构简式为，反应④为醛基被氧化为羧基，故C5H10O3的结构简式为，根据反应⑤条件知，反应⑤为取代反应，结合产物知A为乙烷(C2H6)，乙烷中4个H被取代生成C2H2Cl4，可能为CH2ClCCl3或CHCl2CHCl2，水解生成B，B为CH2(OH)C(OH)3或CH(OH)2CH(OH)2，结合已知信息知，两者分别会脱水形成CH2(OH)COOH或OHCCHO，脱水产物能与发生酯化反应，故确定C2H4O3为CH2(OH)COOH，对应B为CH2(OH)C(OH)3，C2H2Cl4为CH2ClCCl3，最终产物为。(4)由分析知，最后一步为酯化反应，根据分子式知，是形成二元环酯，对应化学方程式为。(5)C5H10O2的结构简式为，其同分异构体属于甲酸酯类的结构有4种：HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOC(CH3)3。
2.（2024·九省联考甘肃卷）有机太阳能电池利用有机半导体将光能转换为电能。科学家设计了一种新型有机太阳能电池材料，其部分合成路线如下：
(1)化合物A的含氧官能团有羟基、醛基（填官能团名称）。
(2)化合物B的一种同分异构体能溶解于NaOH水溶液，遇FeCl3不显色。核磁共振氢谱检测到三组峰（峰面积比为1∶2∶2），其结构简式为HCOOBr（合理即可）。
(3)化合物C的名称是乙酸酐，分子式是C4H6O3。
(4)由B到D的转化过程中涉及的反应类型有加成反应、消去反应和取代反应。
(5)化合物E可通过频哪醇(C6H14O2)和联硼酸[B2(OH)4]的脱水反应制备。频哪醇的结构简式是。
(6)某同学分析以上合成路线，发现制备化合物F和H的反应类型都属于取代反应。进而提出了化合物H的另外一种制备方法：首先在Pd(PPh3)2Cl2的催化下，化合物G与E反应合成新的化合物I，其结构简式为。化合物I在Pd(PPh3)4的催化下与化合物（写结构简式）反应即可生成化合物H。
解析：由B可知A为，B与C经过3步反应得到D：
；D与E发生取代反应得到F，F与G发生取代反应得到H。(2)化合物B的一种同分异构体能溶解于NaOH水溶液，遇FeCl3不显色，说明不含酚羟基，核磁共振氢谱检测到三组峰说明有3种不同化学环境的氢原子，峰面积比为1∶2∶2说明不同化学环境的氢原子个数比为1∶2∶2，满足条件的结构简式有等。(4)根据分析，B经过加成反应、消去反应、取代反应得到D。(5)根据化合物E的结构，可知频哪醇(C6H14O2)的结构简式为3。(6)根据分析，制备化合物F和H的反应类型都属于取代反应；在Pd(PPh3)2Cl2的催化下，化合物G与E反应合成新的化合物I：，对比化合物I和产物H的结构简式，可知化合物I与D反应得到产物H，D的结构简式为。
1.（2024·辽宁卷）特戈拉赞（化合物K）是抑制胃酸分泌的药物，其合成路线如下：
已知：
Ⅰ.Bn为，咪唑为；
Ⅱ. 和不稳定，能分别快速异构化为和。
回答下列问题：
(1)B中含氧官能团只有醛基，其结构简式为。
(2)G中含氧官能团的名称为（酚）羟基和羧基。
(3)J→K的反应类型为还原反应。
(4)D的同分异构体中，与D官能团完全相同，且水解生成丙二酸的有6种（不考虑立体异构）。
(5)E→F转化可能分三步：①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X；②X快速异构化为Y；③Y与(CH3CO)2O反应生成F。第③步化学方程式为。
(6)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考E→X的转化，设计化合物I的合成路线如下（部分反应条件已略去）。其中M和N的结构简式为和。
解析：根据流程，A与B发生反应生成C，根据B的分子式和(1)中的已知条件，可推知B的结构简式为；C与D发生反应生成E；E在醋酸酐的作用下发生成环反应生成F；F发生两步连续反应生成G，根据G的分子式和H的结构可以推出，G的结构简式为；G发生两步反应生成H，将羧基中的—OH取代为次氨基结构；H与I发生取代反应，将H中酚羟基上的氢取代生成J；最后J发生取代反应将结构中的Bn取代为H。(2)根据G的结构简式可知，G中含氧官能团为（酚）羟基和羧基。(3)J→K的反应是将J中的—Bn转变为—H的反应，结合已知条件可知该反应类型为还原反应。(4)D的同分异构体中，与D的官能团完全相同，说明有酯基的存在，且水解后生成丙二酸，说明其结构中含有（可用R表示）。根据D的分子式，剩余的碳原子数为5，剩余氢原子数为12，因同分异构体中只含有酯基，则不能将氢原子单独连接在某一端的氧原子上，因此将5个碳原子拆分。当R一侧连接甲基时，另一侧连接—C4H9，此时—C4H9共有4种同分异构体；当R一侧连接乙基时，另一侧连接—C3H7，此时—C3H7共有2种同分异构体，故满足条件的同分异构体有4＋2＝6种。(5)根据已知条件和题目中的三步反应，第③步反应为酚羟基与乙酸酐的反应，生成F。则Y为，根据异构化原理，X的结构为。反应第③步的化学方程式为(CH3CO)2O―→CH3COOH。(6)根据逆推法N发生还原反应生成目标化合物，N的结构简式为，M由前置原料氧化得到，M中—COOH与苯环上的H发生E→X类似反应生成有机物N，则有机物M的结构简式为。
2.（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的化学名称为丙烯酸。
(2)B→C的反应类型为加成反应。
(3)D的结构简式为。
(4)由F生成G的化学方程式为。
(5)G和H相比，H的熔、沸点更高，原因为H分子中存在羟基，能形成分子间氢键。
(6)K与E反应生成L，新构筑官能团的名称为酰胺基。
(7)同时满足下列条件的I的同分异构体共有6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C===O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
。
解析：由题干流程图可知，A与甲醇发生酯化反应生成B，则A的结构简式为；B与CH3SH发生加成反应生成C；C在碱性条件下发生酯的水解反应，酸化后生成D()；D与SOCl2发生取代反应生成E；由F的分子式可知，F的结构简式为Cl；F发生硝化反应生成G()；G在一定条件下发生水解反应生成H()；H与发生取代反应生成I；I与乙醇钠发生反应生成J；J发生硝基的还原生成K()；K与E发生取代反应生成L；L与反应生成M。(1)根据A的结构简式及有机物的命名方法可知，A的名称为丙烯酸。(2)对比B、C的结构简式可知，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，反应的化学方程式是。(5)由G、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)根据分析可知，K与E反应生成L为取代反应，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，C===O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、C===O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C===O共占用3个氧原子，还剩余1个氧原子，因此剩余的氧原子只能插入两个相邻的碳原子之间。不考虑该氧原子，碳骨架的异构有2种，且每种都有3个位置可以插入该氧原子，如图：，（序号表示插入氧原子的位置），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。
3.（2024·贵州卷）氨磺必利是一种多巴胺拮抗剂。以下为其合成路线之一（部分试剂和条件已略去）。
回答下列问题：
(1)Ⅰ的结构简式是。
(2)Ⅱ含有的官能团名称是磺酸基、酯基、醚键和酰胺基。
(3)Ⅲ→Ⅳ的反应类型是取代反应，Ⅵ→Ⅶ的反应中H2O2的作用是做氧化剂。
(4)Ⅴ是常用的乙基化试剂。若用a表示Ⅴ中—CH3的碳氢键，b表示Ⅴ中—CH2—的碳氢键，则两种碳氢键的极性大小关系是a＜（填“>”“<”或“＝”）b。
(5)Ⅶ→Ⅷ分两步进行，第1）步反应的化学方程式是
。
(6)Ⅸ的结构简式是。Ⅸ有多种同分异构体，其中一种含五元碳环结构，核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为1∶1∶1∶1，其结构简式是。
(7)化合物是合成药物艾瑞昔布的原料之一。参照上述合成路线，设计以为原料合成的路线：
（无机试剂任选）。
解析：反应Ⅰ到Ⅱ为取代反应，故Ⅰ的结构为，反应Ⅲ到Ⅳ也为取代反应，Ⅳ的结构应为，根据氨磺必利和Ⅷ的结构简式可判断Ⅸ为。(2)根据Ⅱ的结构简式可判断官能团除了磺酸基、酯基，还有醚键和酰胺基。(3)根据Ⅳ的结构简式可判断Ⅵ到Ⅶ属于加氧的反应，因此反应类型是氧化反应，故H2O2的作用为做氧化剂。(4)Ⅴ中—CH3比—CH2—离结构中的极性基团更远，故—CH3的碳氢键比Ⅴ中—CH2—极性更小，所以a＜b。(5)Ⅶ含有酯基，转化为羧基，Ⅶ→Ⅷ中分两步进行，第1）步反应的化学方程式为
。
(6)根据Ⅸ的结构简式，其同分异构体中含五元碳环结构，核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为1∶1∶1∶1，其结构简式为。(7)根据有机转化关系图中的已知信息可知，以为原料合成的路线为
课时作业53
（总分：60分）
非选择题（共60分）
1.（12分）（2024·辽宁辽阳一模）有机化合物H为某药物中间体，一种合成化合物H的路线如图。
已知：Ⅰ.R—X＋NaCN→R—CN＋NaX（R为烃基或氢原子，X为卤素原子，下同）
回答下列问题：
(1)A的名称为对甲基苯酚（或4 甲基苯酚），
H中含氧官能团的名称为醚键、羧基、羰基。
(2)C的结构简式为。
(3)E→F的化学方程式为。
(4)B有多种同分异构体，其中能发生银镜反应和水解反应的芳香族化合物的同分异构体有14种（不考虑立体异构），核磁共振氢谱有4组峰的同分异构体的结构简式为
（任写一个）。
(5)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。
解析：结合B、D结构简式和C到D反应条件，可知C的结构简式为，结合已知信息Ⅰ和D的结构，则E的结构简式为，结合已知信息Ⅱ和E→F的反应条件，则F的结构简式为。(1)根据A的结构简式和命名规则，A的名称为对甲基苯酚或4 甲基苯酚；根据H的结构简式，可知其中含氧官能团的名称为醚键、羧基、羰基。(3)结合已知信息Ⅱ，结合分析，E→F的化学方程式为。(4)B的分子式为C9H10O2，只含2个氧原子，则B的同分异构体中，能发生银镜反应和水解反应的芳香族化合物属于甲酸酯(HCOO—R)，且含苯环，则：①当HCOO—直接与苯环相连时，若苯环上有2个取代基，则另外一个取代基为乙基(—CH2CH3)，此时有3种结构；若苯环上有3个取代基，则另外两个取代基为2个甲基，此时有6种，所以当HCOO—直接与苯环相连时，符合要求的同分异构体有9种；②当HCOO—间接与苯环相连时，可能是中标有数字的碳上的氢原子被甲基取代的产物，此时有4种结构；也可能直接为，则当HCOO—间接与苯环相连时，符合要求的同分异构体有5种；综上，B有多种同分异构体，其中能发生银镜反应和水解反应的芳香族化合物的同分异构体有9＋5＝14种；其中核磁共振氢谱有4组峰，即有4种等效氢，符合的同分异构体的结构简式为。(5)根据题干合成路线图和已知信息Ⅲ，苯酚和发生了取代反应，则M的结构简式为，M和CH3CHO反应，根据产物的结构简式和反应条件，可知M和CH3CHO发生了羟醛缩合反应，则N的结构简式为。
2.（12分）（2025·八省联考四川卷）喷他佐辛（化合物H）是一种镇痛药物，其合成路线之一如下（略去部分试剂、条件和步骤）。
已知：
回答下列问题：
(1)试剂X的化学名称是一碘甲烷。
(2)C的结构简式为。
(3)D中官能团的名称是醚键、碳溴键。
(4)G中手性碳原子的数目是3。
(5)试剂Y为溴代烯烃，由G生成H的反应类型是取代反应；在Y的同分异构体中，不含甲基的同分异构体的数目是4。
(6)化合物M的合成路线如下：
参照F的合成路线，写出第③步的反应方程式：
（忽略立体化学）。
解析：与试剂X反应生成A，对比结构简式的不同可推断出X为CH3I，同理B和CH3I发生取代反应生成C，同时生成HI，结合D的结构简式可知，C为，碳酸钠的作用是与HI反应，促进反应正向进行，C在光照条件下甲基上的H被溴原子取代生成D，D与Mg反应生成E，A和E反应生成F，F经多步转化生成G，G与试剂Y发生取代反应生成H，已知试剂Y为溴代烯烃，则试剂Y的结构简式为。(3)由D的结构简式可知，D中官能团的名称是醚键、碳溴键。(4)手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的碳原子，由G的结构简式可知，含有手性碳原子的个数是3，如图所示：。(5)G生成H的反应同时会有小分子HBr生成，因此属于取代反应；由分析可知，Y的分子式为C5H9Br，不饱和度为1，其同分异构体中，不含甲基，若是直链结构，为CH2===CHCH2CH2CH2Br，若是环状结构，可能是，共计4种同分异构体。(6) 与Mg反应生成，与发生类似A与E生成F的反应，生成物是，与发生题目已知的反应生成，第③步的反应方程式见答案。
3.（12分）（2025·八省联考陕西卷）化合物J具有抗肿瘤活性，可由如下路线合成（略去部分试剂和条件）。
回答下列问题：
(1)A的结构简式是，B的官能团名称是碳溴键。
(2)下列说法错误的是D（填字母）。
A．E有顺反异构体
B．A可与FeCl3溶液发生显色反应
C．E→F的反应中有乙醇生成
D．F→G的反应类型为取代反应
(3)J的结构简式中标注的碳原子a～d，其中手性碳原子是c。
(4)D的同分异构体中，同时满足下列条件的共有4种（不考虑立体异构）。
①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为9∶3∶1∶1。写出其中一种的结构简式：(CH3)3CC(CH3)(OH)CHO、HCOOCH(CH3)C(CH3)3、(CH3)3CCH(CHO)OCH3、(CH3)3COCH(CH3)CHO（任写一种即可）。
(5)某同学结合J的合成路线，设计了化合物K()的一种合成路线。该路线中L和M的结构简式分别为和。
已知：R—CHO＋CH3CHOR—CH===CHCHO＋H2O
解析：根据B、C的结构简式以及A的分子式可知，A→C的过程为A与B发生取代反应，生成C与HBr。A的结构简式为 。C与D发生取代反应，生成E和HBr。E在酸性条件下发生水解，生成和CH3CH2OH。中一个碳原子上连有2个羟基时，结构不稳定，最终变成F。对比F的结构简式和G的分子式，结合H的结构简式可知，F→G的过程为F与CH3NO2发生加成反应生成。G中的醛基(—CHO)被氧化剂氧化为羧基(—COOH)，并与CH3OH在浓硫酸的作用下发生酯化反应，生成H。H与H2在催化剂的作用下发生还原反应，H中的硝基(—NO2)被还原为氨基(—NH2)，生成I。I脱去一分子CH3OH，发生分子内成环反应，生成J。(1)根据B的结构简式，可知B中的官能团为碳溴键。(2)E中碳碳双键上的每个碳原子都连接了不同的原子和原子团，则E有两种结构：相同的氢原子位于双键同一侧的顺式结构和相同的氢原子位于双键两侧的反式结构，A项正确；A的分子中含有酚羟基，可与FeCl3溶液作用显紫色，B项正确；由分析可知，E→F的过程中生成乙醇，C项正确；F→G的反应类型为碳碳双键的加成反应，D项错误。(3)手性碳原子是指与四个各不相同的原子或原子团相连的碳原子，分析J的结构简式可知，c为手性碳原子。(4)D的分子式为C7H14O2，其同分异构体满足条件①②，说明同分异构体中含有—CHO或HCOO—，且存在四种不同化学环境的氢原子个数分别为9、3、1、1，满足条件的同分异构体有(CH3)3CC(CH3)(OH)CHO、HCOOCH(CH3)C(CH3)3、(CH3)3CCH(CHO)OCH3、(CH3)3COCH(CH3)CHO，共4种。(5)分析题给已知条件，可知R—CHO中的碳氧双键断裂，CH3CHO上甲基中的2个碳氢键断裂，彼此重新成键，生成R—CH===CHCHO和H2O。根据L与CH3CHO在相同条件下反应生成类似产物，可知L为一元醛，由产物()的结构简式，可逆推出L的结构简式为。由K的结构简式及生成K的反应条件逆推，可知C8H15NO4的结构简式为。M被氧化剂氧化生成，可知M的结构简式为。
4.（12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＋(C2H5)3N·HCl
已知反应Ⅱ：
R1为烃基或H，R、R2、R3、R4为烃基
回答下列问题：
(1)反应①的反应类型为取代反应；加入K2CO3的作用是与生成的HBr反应，促进反应正向进行。
(2)D分子中采用sp3杂化的碳原子数是5。
(3)对照已知反应Ⅰ，反应③不使用(C2H5)3N也能进行，原因是D分子中同时存在—OH和。
(4)E中含氧官能团名称是酯基。
(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3和4（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四组峰，且可以发生已知反应Ⅱ，则H的可能结构是。
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杂化的碳原子为图中数字标注的碳原子，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(C2H5)3N也能进行。(4)由E的结构简式可知，E中含氧官能团的名称为酯基。(5)已知反应⑤分两步进行，结合F的结构简式知，E→F过程中，第二步为第一步产物发生已知反应Ⅱ，结合第一步产物的分子式及已知反应Ⅱ的机理知，第一步产物的结构简式为。(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。(7)B的同分异构体H能发生已知反应Ⅱ，说明其具有或—NH2结构；具有苯环结构，核磁共振氢谱中显示有四组峰，说明结构对称，则其可能的结构简式有。
5.（12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的反应类型为还原反应。
(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与生成的HCl反应，促进反应正向进行，提高产率。
(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酯基、羰基。
(6)在F的同分异构体中，同时满足下列条件的共有7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，且峰面积比为2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为（写出一种即可）。
解析：由题中有机框图可知，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作用下反应生成J，J与E反应生成K。(3)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。(4)根据分析，F生成G的化学方程式为。（5）根据H的结构简式可知，含氧官能团的名称是酯基、羰基。（6）F的同分异构体中符合①含有苯环；②能发生银镜反应，说明有醛基；③不含甲基的有共7种，其中核磁共振氢谱显示为四组峰，且峰面积比为2∶2∶∶2∶1的同分异构体的结构简式为

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