专题14 有机合成与推断(题型突破)(测试)(解析版)

专题14有机合成与推断(题型突破)(考试时间：75分钟试卷满分：100分)1．(12分)心脏病治疗药左西孟坦中间体属于哒嗪酮类化合物，其合成路线如图：回答下列问题：(1)K中含氧官能团的名称是___。(2)C的名称为___，D→E的反应类型是___。(3)条件1是___，I的结构简式为___(用“*”标注手性碳原子)。(4)写出K→L反应的化学方程式：___。(5)化合物K的同分异构体中，写出满足下列条件的同分异构体有___种。①能发生水解反应；②属于芳香族化合物。(6)设计由丙酮()和OHC—CHO为原料，结合本题合成路线中的无机试剂制备的合成路线：___(合成需要三步)。【答案】(1)(酚)羟基、(酮)羰基(2)苯酚加成反应(3)NaOH水溶液，加热(4)+HOOC—CHO+H2O(5)6(6)【解析】苯与Cl2在Fe或FeCl3作用下反应产生B是氯苯，结构简式是，在与NaOH溶液作用然后酸化得到C是苯酚：，C与浓硫酸混合加热发生取代反应产生D，D与CH2=CH2在AlCl3作用下发生苯环上羟基邻位的加成反应产生E，E与H3O+作用，脱去磺酸基反应产生F，F与NaH、CH3I发生取代反应产生G，G与NBS在CCl4及加热条件下发生乙基的亚甲基上的取代反应产生H，H与NaOH的水溶液共热，发生取代反应产生I：，I然后发生催化氧化反应产生J，J与HI作用产生K，K与HOOCCHO在KOH然后酸化条件下反应得到L，L与H2N-NH2作用得到M：。(1)根据图示可知化合物K含氧官能团的名称是(酚)羟基、(酮)羰基；(2)根据上述分析可知化合物C结构简式是，名称为苯酚；根据D、E结构的不同可知D与CH2=CH2在AlCl3作用下发生苯环上羟基邻位的加成反应产生E，故D→E的反应类型是加成反应；(3)化合物H是，其中含有Br原子，与NaOH的水溶液共热，Br原子被-OH取代，发生取代反应产生I：，所以条件1是NaOH水溶液，加热；手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子，在I中手性C原子用“※”标注为；(4)化合物K是，K与HOOC-CHO先在KOH作用下反应，然后酸化得到L，同时产生H2O，该反应的化学方程式为：+HOOC—CHO+H2O；(5)化合物K是，其同分异构体满足条件：①能发生水解反应，说明含有酯基；②属于芳香族化合物，说明其中含有苯环，其可能的结构简式是：、、、、、，共6种不同结构；(6)丙酮()与OHC-CHO在KOH作用反应产生，与H2在催化剂存在条件下加热，发生加成反应产生环戊醇，然后与浓硫酸共热，发生消去反应产生环戊烯，故以丙酮与乙二醛为原料制取环戊烯的流程图为：。2．(12分)化合物G是一种生物拮抗剂的前体，它的合成路线如下所示：请回答：(1)A的官能团名称是。(2)下列说法正确的是___________。A．化合物B、C都具有碱性B．C→D的反应类型是还原反应C．已知用甲酸乙酯代替HC(OC2H5)3和D反应生成E，推测其限度相对较小D．化合物G的分子式是C9H8ClN4(3)化合物F的结构简式是。(4)已知D→E的反应生成三个相同的小分子，写出化学方程式。(5)写出同时符合下列条件E的同分异构的结构简式。①分子中只含一个苯环、不含其它环②可以发生银镜反应③核磁共振氢谱表明分子中有3种不同化学环境的氢原子(6)完成以F为原料合成G的路线(用流程图表示，无机试剂任选)。【答案】(1)碳氯键(2)BC(3)(4)CH(OC2H5)++3C2H5OH(5)(6)【解析】A()在浓硫酸催化作用下与浓硝酸发生硝化反应生成B：，B与CH3NH2发生取代反应生成C：，C与氢气在Pd/C作用下发生还原反应生成D()，D与CH(OC2H5)3反应生成E：，E与氯气发生取代反应生成F：，F经过多步反应生成G。(1)A为，官能团为碳氯键；(2)A项，化合物B：中没有碱性基团而不具有碱性，A错误；B项，C与氢气在Pd/C作用下发生还原反应生成D()，C→D的反应类型是还原反应，B正确；C项，HC(OC2H5)3和D反应生成E的过程中断裂碳氧键和氮氢键，形成碳碳双键和碳氮单键，若用甲酸乙酯代替HC(OC2H5)3和D反应生成E，因甲酸乙酯中碳氧键的影响使得反应的限度相对较小，C正确；D项，化合物G的分子式是C9H7ClN4，D错误；故选BC；(3)由上述分析知化合物F的结构简式是；(4)D与CH(OC2H5)3反应生成E：和三个相同的小分子：CH(OC2H5)+→+3C2H5OH；(5)①分子中只含一个苯环、不含其它环；②可以发生银镜反应，含有醛基；③核磁共振氢谱表明分子中有3种不同化学环境的氢原子，说明该分子具有高度的对称性，同时符合条件的E()同分异构的结构简式为：、、、；(6)F在浓硫酸催化作用下引入硝基，再发生硝基的还原反应生成氨基，再与CH(OC2H5)3反应生成目标产物：。3．(12分)药物瑞德西韦(Remdesivir)对最初的新型冠状病毒有较好的抑制作用，K()，为该药物合成的中间体，其合成路线如下：

已知：，回答下列问题：(1)Ⅰ的名称是，J的结构简式是。(2)下列说法正确的是___________。A．B→C的反应类型为取代反应 B．有机物F是稠环芳香烃C．1molD最多能与3molNaOH反应 D．K的分子式为C20H25N2PO7(3)写出E→F的化学方程式。(4)X是C的同分异构体，写出满足下列条件的X的结构简式。①能与FeCl3溶液发生显色反应②谱和IR谱检测表明：分子中有4种不同化学环境的氢原子且比值为2：2：2：1，有C，无C-O-C、O-O和一个碳原子或氮原子上连两个或两个以上羟基的结构。(5)设计由苯甲醇为原料制备化合物的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)。【答案】(1)氨基乙酸或甘氨酸H2NCH2COOCH2CH(CH2CH3)2(2)AD(3)++HCl(4)、、、(5)【解析】由题干有机合成流程图信息可知，由C的分子式和D的结构简式以及C到D的转化条件可知，C的结构简式为：，由B的分子式和B到C的转化条件可知，B的结构简式为：，由A的分子式和A到B的转化条件可知，A的结构简式为：，由G的结构简式和G到H的转化条件以及H的分子式可知，H的结构简式为：HOCH2CN，由H到I的转化条件以及I的分子式可知，I的结构简式为：H2NCH2COOH，由K的结构简式和F、J的分子式可知，F的结构简式为：，J的结构简式为：H2NCH2COOCH2CH(CH2CH3)2，由D、F的结构简式和D到E、E到F的转化条件可知，E的结构简式为：。(1)I的结构简式为：H2NCH2COOH，故Ⅰ的名称是氨基乙酸或者甘氨酸，J的结构简式是H2NCH2COOCH2CH(CH2CH3)2；(2)A项，，B的结构简式为：，C的结构简式为：，B→C的反应为：+CH3COCl+HCl，即反应类型为取代反应，A正确；B项，F的结构简式为：，有机物F不属于烃类，更不是稠环芳香烃，B错误；C项，由题干D的结构简式可知，D分子中含有磷酸酚酯基，故1molD最多能与4molNaOH反应，C错误；D项，由题干K的结构简式可知，K的分子式为C20H25N2PO7，D正确；故选AD；(3)由分析可知，E的结构简式为：，F的结构简式为：则E→F的化学方程式为：++HCl；(4)由题干可知，C的分子式为：C8H7NO4，不饱和度为：=6，则C满足条件：①能与FeCl3溶液发生显色反应即含有酚羟基，②谱和IR谱检测表明：分子中有4种不同化学环境的氢原子且比值为2：2：2：1，有C，无C-O-C、O-O和一个碳原子或氮原子上连两个或两个以上羟基的结构，即分子存在对称性的同分异构体X的结构简式有：、、、；(5)本题采用逆向合成法即可由发生酯化反应制得，根据题干流程图中H到I的转化信息可知，可由在酸性条件下水解得到，根据题干流程图中G到H的转化信息可知，可由和HCN催化加成制得，而催化氧化即可制得，由此分析确定合成路线为：。4．(12分)双咪唑是合成治疗高血压药物替米沙坦的一种中间体，其合成路线如下：已知：。请回答：(1)化合物A中所含官能团的名称为。(2)下列有关说法正确的是___________。A．②的反应类型为还原反应B．双咪唑的分子式为C18H22N4C．化合物D在酸性、碱性条件下水解，均可生成盐D．常温下，化合物F在水中有较大的溶解度(3)③的化学方程式为。(4)E的结构简式为。(5)写出3种同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式。①分子中只含有1个环，且为连有-NO2的苯环；②分子中共有3种不同化学环境的氢原子。(6)参照上述合成路线，设计由和合成的路线(其它无机试剂任选)。【答案】(1)羧基、硝基(2)AC(3)(4)(5)、、(6)【解析】A()与甲醇发生酯化反应生成B()，B在Fe/HCl作用下发生还原反应生成C()。C发生取代反应生成D。D在浓硫酸催化作用下与硝酸发生硝化反应生成E()。E在Fe/HCl作用下发生还原反应生成F，F与乙酸条件下成环生成G()和水，G在氢氧化钠条件下发生水解反应后酸化得H()，H与反应生成目标产物。(1)化合物A()中所含官能团的名称为羧基、硝基；(2)A项，B在Fe/HCl作用下发生还原反应生成C()，故②的反应类型为还原反应，A正确；B项，双咪唑的分子式为C19H20N4，B错误；C项，化合物D含有酯基和酰胺键，在酸性、碱性条件下水解，均可生成盐，C正确；D项，常温下，化合物F在有机溶剂中有较大的溶解度，水中溶解度小，D错误；故选AC；(3)C()发生取代反应生成D：；(4)D在浓硫酸催化作用下与硝酸发生硝化反应生成E()；(5)同分异构体为①分子中只含有1个环，且为连有-NO2的苯环；②分子中共有3种不同化学环境的氢原子，该分子高度对称，满足条件的H()、、；(6)反应物在Fe/HCl作用下发生还原反应生成，甲苯在高锰酸钾条件下被氧化成苯甲酸，苯甲酸与反应生成目标产物：。5．(12分)有机物I是合成一种治疗胃肠疼痛的药物溴丙胺太林的中间体，其合成路线如下：回答下列问题(1)B的化学名称为___________，化合物I中含氧官能团的名称___________。(2)B→C的反应类型___________。(3)写出在催化剂的作用下化合物C和过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式___________。(4)符合下列条件的G的同分异构体有___________种。①分子中含有两个苯环结构，且苯环间以单键相连②能发生银镜反应，能与FeCl3溶液发生显色反应。上述同分异构体中，核磁共振氢谱为六组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2∶1的结构简式为___________。(5)结合上述流程相关信息，设计以二苯甲酮()和乙醇、乙酸为原料合成化合物的合理流程图(反应条件及无机物任选)___________【答案】(1)邻氯甲苯或2—氯甲苯羧基和醚键(2)氧化反应(3)+3NaOH+NaCl+2H2O(4)19(5)【解析】由A与B的分子式、C的结构，可知A为、B为，A发生取代反应生成B，B中甲基被氧化生成C。对比C、E的结构，结合反应条件，可知C中氯原子被取代、羧基发生中和反应得到D，故D为。由E、F、G、H的结构，可知E分子内脱去1分子水生成F，F中羰基被还原生成G，G中羟基被-CN取代生成H。对比H、J的结构，结合I的分子式、反应条件，可知H→I发生-CN转化为-COOH。(1)由以上分析可知，B为，名称为邻氯甲苯或2—氯甲苯。化合物I为，含氧官能团的名称为羧基和醚键；(2)B中甲基被氧化生成C，故为氧化反应；(3)和氢氧化钠溶液反应的方程式为：+3NaOH+NaCl+2H2O；(4)能发生银镜反应，能与FeCl3溶液发生显色反应说明其结构中含有-H，-CHO，则两个苯环上只有这两个取代基，其结构有、、，一共19种，其中满足核磁共振氢谱为六组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2∶1的结构简式为：；(5)根据图中的信息可知，二苯甲酮在锌和氢氧化钠存在的情况下可以生成羟基，然后再在氰化钠和醋酸存在的情况下可以把羟基换成氰基，再加入氢氧化钠和盐酸即可引入羧基，最后和乙醇发生酯化反应即可，具体路线为：。6．(12分)有机物Ⅰ是一种新合成药的主要成分，可用于治疗神经衰弱等障碍性疾病。一种合成有机物I的路线如图所示。已知：①②回答下列问题：(1)A的名称为___________，H中所含官能团的名称为___________，D→E的反应类型为___________。(2)E的结构简式为___________，I的分子式为___________。(3)写出B→C的化学方程式：___________。(4)B的同分异构体有多种，其中苯环上有两个取代基的B的同分异构体有___________种(不包括立体异构，不含B本身)。(5)设计以CH3CH=CH2和CO(NH2)2为原料合成的路线(无机试剂任选)。___________【答案】(1)对二甲苯或1，4-二甲苯羧基取代反应或酯化反应(2)C14H10O6N4(3)+2NaCN+2NaCl(4)11(5)CH3CH=CH2CH3CHClCH2ClCH3CHCNCH2CN【解析】A在光照条件下发生取代反生成B，与氰化钾发生取代反应生成C为，C水解得D为，D与甲醇发生酯化反应生成E为，E中酯基的α-H与乙二酸二乙酯发生取代反应生成，水解生成G为，比较G和H的分子式可知，G发生信息中的反应生成H为，H发生取代反应生成I。(1)A的名称为对二甲苯或1，4-二甲苯，H中所含官能团的名称为羧基，D为，D与甲醇发生酯化反应生成E为，D→E的反应类型为取代反应或酯化反应；(2)E的结构简式为，I的分子式为C14H10O6N4；(3)中氯被CN-取代，B→C的化学方程式：+2NaCN+2NaCl；(4)由于B为，苯环上有两个取代基的同分异构体中。两个取代基可能为2个-CH2Cl(这两个取代基在苯环上有邻位和间位两种位置关系)，1个—Cl和1个—CH2CH2Cl(这两个取代基在苯环上有邻、间，对三种位置关系)，1个—CH3和1个—CHCl2(这两个取代基在苯环上有邻、间，对三种位置关系)，1个—Cl和1个—CHClCH3(这两个取代基在苯环上有邻，间，对三种位置关系)，则符合条件的B的同分异构体共11种；(5)以CH3CH=CH2和CO(NH2)2为原料合成的路线，由目标产物知，其可由丙烯先与Cl2加成，再与NaCN取代，再水解，最后利用流程最后一步信息得到目标产物，具体合成路线为：CH3CH=CH2CH3CHClCH2ClCH3CHCNCH2CN。7．(14分)是受体拮抗剂，以化合物A为原料制备G的合成路线如图所示。已知：。回答下列问题：(1)有机物D中官能团名称为_____。(2)下列关于化合物C的叙述正确的是_____(填字母)。A．所有碳原子均可能处于同一平面上B．能发生取代反应和还原反应C．1molC最多能消耗3molH2D．能与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生砖红色沉淀(3)Jones试剂又名琼斯试剂，是由C、硫酸与水配成的溶液，Jones试剂在反应②中所起的作用是_____。(4)化合物E的分子式为C18H22N2，则E的结构简式为_____。(5)写出反应⑤的化学方程式：_____。(6)同时满足下列条件的D的同分异构体有_____种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为的结构简式为_____(任写一种)。I.能与，溶液发生显色反应。Ⅱ.与足量银氨溶液反应能生成4molA。Ⅲ.苯环上连有4个取代基，且所有含氧官能团都直接与苯环相连。Ⅳ.苯环上只有一种化学环境的氢原子。(7)利用所学知识并参考上述合成路线，以甲苯和苯胺(为原料(其他试剂任选)，设计制备的合成路线：_____。【答案】(1)羧基、醚键(2)BD(3)将醛基氧化为羧基(4)(5)(6)8(或)(7)【解析】B在稀盐酸、甲醇条件下发生“已知”中的反应，故生成C为，反应②过程中是-CHO转化为-COOH，发生氧化反应；中氨基与中醛基脱去1分子水形成碳氮双键生成E，E为，E发生还原反应生成F，F为，D和F为-COOH与-NH-之间脱去1分子水形成酰胺键生成G。(1)有机物D中官能团名称为羧基、醚键；(2)由分析可知，C的结构简式为，则：A项，分子中存在结构，具有甲烷的四面体构型，所有碳原子不可能处于同一平面，故A错误；B项，含有苯环等，可以发生取代反应，含有苯环与醛基，能与氢气发生加成反应，属于还原反应，故B正确；C项，苯环、醛基能与氢气发生加成反应，1molC最多能消耗4molH2，故C错误；D项，含有醛基，能与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生砖红色沉淀，故D正确；故选BD。(3)反应②过程中是-CHO转化为-COOH，发生氧化反应，Jones试剂在反应②中所起的作用是：将醛基氧化为羧基；(4)化合物E的分子式为C18H22N2，由F的结构可知，结合反应条件可知，中氨基与中醛基脱去1分子水形成碳氮双键生成E，E发生还原反应生成F，故E的结构简式为。(5)反应⑤是-COOH与-NH-之间脱去1分子水形成酰胺键，属于取代反应，反应式为。(6)同时满足下列条件的D()的同分异构体：I.能与，溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，Ⅱ.1molD与足量银氨溶液反应能生成4molA，说明含有2个醛基，Ⅲ.苯环上连有4个取代基，且所有含氧官能团都直接与苯环相连，苯环取代基除含有1个-OH、2个-CHO外，另外一个取代基为CH3CH2CH2CH3、形成的烃基，Ⅳ.苯环上只有一种化学环境的氢原子，存在对称结构，CH3CH2CH2CH3、形成的烃基均有2种，共有4种，且与酚羟基处于对位位置，而2个醛基有2种位置，故符合条件的同分异构体共有2×4=8种，其中核磁共