2025版高考化学一轮总复习真题演练第9章有机化学基础第35讲有机合成与推断

第35讲有机合成与推断命题分析以常见有机物为原料合成具有复杂结构的新型有机物的合成路线是有机结构推断题的常见载体，其主要考查点：有机物官能团的名称与结构、有机物结构简式的确定、有机反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的判断与书写、合成路线的设计等，有机合成路线的设计需要的信息往往隐藏在框图中，需要考生去发现、去挖掘，往往难度较大。真题演练1．(2023·江苏，15,15分)化合物Ⅰ是鞘氨醇激酶抑制剂，其合成路线如下：(1)化合物A的酸性比环己醇的强(填“强”或“弱”或“无差别”)。(2)B的分子式为C2H3OCl，可由乙酸与SOCl2反应合成，B的结构简式为CH3COCl。(3)A→C中加入(C2H5)3N是为了结合反应中产生的HCl(填化学式)。(4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：。碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色；加热条件下，铜催化另一产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰。(5)G的分子式为C8H8Br2，F→H的反应类型为取代反应。(6)写出以、和CH2=CH2为原料制备的合成路线流程图(须用NBS和AIBN，无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。[解析]对比A、C的结构简式，结合(2)中给出的B的分子式，可以推出B的结构简式为CH3COCl。由E→F的反应条件推知E→F发生的反应为酯的水解和酸化，对比E、H的结构简式，可推出F的结构简式为；由F、H的结构简式结合(5)中所给G的分子式，可推出G的结构简式为。(1)A属于酚，酚的酸性强于醇。(3)对比A、B、C的结构简式可知，A→C的反应中会产生HCl。(4)满足条件的C的一种同分异构体碱性条件水解后酸化，在加热条件下，铜催化另一产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱只有1个峰，则该物质可为甲醛或丙酮；而水解得到的另一产物中碳原子应全部采取sp2杂化，且在室温下不能使2%酸性高锰酸钾溶液褪色，则为，因此可得水解的另一产物为CH3CHOHCH3，则符合条件的C的同分异构体的结构为。(5)由F、H的结构简式可知，F→H的反应中，F中酚羟基上的H被取代，属于取代反应。2．(2023·山东，19,12分)根据杀虫剂氟铃脲(G)的两条合成路线，回答下列问题：已知：Ⅰ.R1—NH2＋R2—N=C=Oeq\o(→,\s\up7(△))Ⅱ.(1)A的化学名称为2,6-二氯甲苯(用系统命名法命名)；B→C的化学方程式为；D中含氧官能团的名称为酰胺基；E结构简式为。(2)H中有2种化学环境的氢；①～④中属于加成反应的是②④(填序号)；J中碳原子的轨道杂化方式有3种。[解析]突破路线一可以从G开始逆推，根据E→G的反应条件及G的结构，可知E→G发生的是已知反应Ⅰ，则G可能是由如下两组物质反应得到的：根据题给E和F的分子式，可确定E为，F为。根据C→D的反应条件，可知C→D发生的是已知反应Ⅱ，D中应有—CONH2，结合E的结构可知D为，则C为。根据B的分子式和B→C的反应条件，推测B→C是Cl被F取代的过程，故B为。A的不饱和度为4，根据B的结构可推出A为。路线二中，D、F和G的结构已知，从反应条件判断，J→G发生的是已知反应Ⅰ，结合D和G的结构推出J为。根据I→F的反应条件，可以发现F中—CF2CHF2来自F2C=CF2，故I→F为加成反应，I的结构为。H的不饱和度为5，H→I是加氢反应，结合I的结构可知H为。(1)A为，甲基所连碳原子的编号为1，则氯原子所连碳原子的编号为2和6，故A的名称为2,6-二氯甲苯。B与KF反应时，B中2个Cl被F取代，生成C和KCl。(2)反应②是羟基和碳碳双键的加成反应，反应④是氨基和碳氮双键的加成反应，故属于加成反应的是②和④。J中—N=C=O中的碳原子采取sp杂化，苯环中的碳原子采取sp2杂化，—CF2CHF2中的碳原子采取sp3杂化，故J中碳原子的轨道杂化方式有3种。[易错警示]酰胺基的“胺”不要写成“氨”或“铵”。3．(2023·湖北，17,14分)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发，针对二酮H设计了如下合成路线：回答下列问题：(1)由A→B的反应中，乙烯的碳碳π键断裂(填“π”或“σ”)。(2)D的同分异构体中，与其具有相同官能团的有7种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为。(3)E与足量酸性KMnO4溶液反应生成的有机物的名称为乙酸、丙酮。(4)G的结构简式为。(5)已知：＋H2O，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和另一种α，β-不饱和酮J，J的结构简式为。若经此路线由H合成I，存在的问题有ab(填标号)。a．原子利用率低 B．产物难以分离c．反应条件苛刻 D．严重污染环境[解析](1)A→B为碳碳双键的加成反应，故断裂的化学键为乙烯的碳碳π键。(2)由D的结构简式可知D的分子式为C5H12O，其同分异构体中，与其具有相同官能团的为C5H11OH，由于C5H11OH共有8种结构，除去D本身，满足条件的D的同分异构体有7种，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为。(3)E为，与足量酸性KMnO4溶液反应时，发生氧化反应，碳碳双键断裂，生成CH3COOH和，其名称分别为乙酸和丙酮。(4)根据D→E、F→G的反应条件可推知F→G与D→E的反应类型相同，均为醇的消去反应，再结合H的结构简式分析可得G的结构简式为。(5)由题目信息可知，另一种α，β-不饱和酮J的结构简式为；经此路线由H合成I，生成的两种产物均为不饱和酮，二者互溶，难以分离，且由于有副产物生成，原子利用率较低，故本题答案为ab。4．(2023·湖南，18)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消去反应、加成反应；(3)物质G所含官能团的名称为醚键、碳碳双键；(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③①②(写标号)；(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H2C=C=CH—CHO外，还有4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)。[解析](1)根据A、E、F的结构并结合B的分子式，可知B的结构简式为。(2)比较F和中间体的结构，可知F发生消去反应生成了碳碳三键；比较中间体、呋喃与G的结构，可知中间体与呋喃发生了加成反应。(3)物质G分子中两个含氧基团均为醚键，右侧环状结构中含有碳碳双键。(4)根据题给流程中“中间体→G→H”的变化，类比可知：(5)—CH3为推电子基团，其会使磺酸基中的—OH极性减小，酸性减弱；而F的电负性很强，—CF3为吸电子基团，导致磺酸基中的—OH极性增强，酸性增强。故酸性由大到小的顺序是③①②。(6)呋喃的分子式为C4H4O，其同分异构体能发生银镜反应，则含有—CHO，还剩余3个C和2个不饱和度，除已给出的C=C=C结构外，其结构中还可能含有1个碳碳三键或者含有环丙烯结构，符合条件的同分异构体共有如下4种：CHCCH2－CHO、COHCC－CH3、、。(7)甲苯与溴在FeBr3催化下，会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯，若要选择性合成邻溴甲苯，则需要将—CH3的对位占据。依据由C到D的反应信息(注意该反应为可逆反应)，可以先让磺酸基占据对位，然后再与Br2发生邻位取代，在稀硫酸、加热条件下水解去掉