2024届高考二轮复习 综合题突破四　有机合成与推断综合题 专项特训（含解析）

综合题突破四有机合成与推断综合题题型特训最新模拟练1.(2023·华南师大附中三模)瑞卡帕布樟脑磺酸盐(H)是一种口服有效的PARP蛋白抑制剂，可以影响癌细胞的自我复制，是目前治疗卵巢癌、前列腺癌的一种新药。H的合成路线如下图所示：已知：(X＝F、Cl、Br、I)一般不能水解成苯酚。回答下列问题：(1)A的含氧官能团名称：。(2)E→F的反应类型：。(3)请写出C在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)B的分子式是，B的芳香族同分异构体中同时满足以下条件的有种。①含有硝基②具有“—C≡C—CHO”的结构③苯环上只有3个取代基(5)已知叔丁氧羰基(—Boc)是目前有机合成中广为采用的氨基保护基，选择性较好，短时间内一般不会与醇羟基反应。R—NH2(易氧化)eq\o(→,\s\up7(（Boc)2O，MeOH))R—NH—Boc(不易氧化)eq\o(→,\s\up7(一定条件))R—NH2设计以为原料制备的路线(用流程图表示)。2.(2023·深圳高级中学三模)化合物M是一种治疗抑郁症和焦虑症的药物，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成化合物M的路线如下(部分反应条件省略)：已知：n－BuLi：CH3CH2CH2CH2LiDMF：HCON(CH3)2(1)化合物M中含氧官能团有(写名称)。(2)下列说法正确的是。A.化合物Ⅰ在水中的溶解度比间苯二酚大B.可以用红外光谱鉴别化合物Ⅰ和化合物ⅣC.化合物Ⅴ中所有碳原子一定共平面D.Ⅵ→Ⅶ的反应属于还原反应(3)已知Ⅰ→Ⅱ的反应是原子利用率100%的反应，且化合物a能使Br2的CCl4溶液褪色，则化合物a的结构简式为___________________________________。(4)Ⅲ→Ⅳ的化学方程式是_____________________________________________________________________________________________。(5)化合物Ⅷ有多种同分异构体，同时符合下列条件的有种，其中核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为9∶2∶2的结构简式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。条件：a)含有一个苯环且苯环上有两个取代基，其中一个为硝基；b)不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。(6)根据上述信息，写出以苯酚为原料合成水杨酸(邻羟基苯甲酸)的路线(可使用本题中出现的有机试剂，无机试剂任选)。3.(2023·汕头二模)2023年3月1日新版国家医保药品目录正式实施，药品总数达到2967种，一定程度上减轻了患者看病的负担，目录中的免疫调节剂泊马度胺Ⅰ的合成路线如下：已知：①—NH2—NH2，—Boc代表②③回答下列问题：(1)E的名称为；A中含氧官能团的名称为。(2)化合物A能溶于水，其原因是_________________________________________________________________________________________________________。(3)H→I的反应类型为；若想测定泊马度胺Ⅰ分子的空间结构，则需下列哪种分析手段：_____________________________________________________________。A.X射线衍射 B.质谱法C.元素分析仪 D.红外光谱(4)写出等物质的量D＋G→H的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________。(5)E的芳香族同分异构体中既能发生银镜反应又能与NaHCO3反应生成气体的有种；其中核磁共振氢谱中4个峰的分子结构简式为__________________________________________________________________________________________。(6)参考题中信息和所学知识，写出由化合物M()为原料合成化合物N()的路线图(其他试剂任选)。4.(2023·广东六校三次联考)化合物H是一种医药中间体，H的一种合成路线如图所示：已知：①回答下列问题：(1)有机物D中所含官能团的名称为。(2)写出D→E的第二步反应方程式_________________________________________________________________________________________________；反应类型为。(3)有机物C的同分异构体有多种，满足下列条件的有种。①分子除苯环外不再含其他环；②与FeCl3溶液发生显色反应其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积为1∶2∶2∶2∶2的有机物结构简式为________________________________________________________________。(4)苯环上已有的取代基叫做定位取代基，它们的存在会影响苯环上再引入其它基团时进入的位置，已知—NH2是邻对位定位基，—NO2是间位定位基。写出以硝基苯、CS2为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。5.(2023·广州调研)色满结构单元()广泛存在于许多具有生物活性分子的结构中。一种含色满结构单元的药物中间体G的合成路线如下：回答下列问题：(1)色满结构单元()的分子式是。(2)乙酸酐的结构简式是，A→B反应类型是。(3)化合物C与FeCl3溶液作用显紫色，是因为C的结构中存在(写官能团名称。)(4)E→F的化学方程式是__________________________________________________________________________________________________________________。(5)乙二酸二乙酯由乙二酸和乙醇反应制得，乙二酸二乙酯的结构简式是。M是乙二酸二乙酯的同分异构体，写出两种满足下列条件的M的结构简式_________________________________________________________________。①1molM能与足量NaHCO3反应放出2molCO2②核磁共振氢谱有三组峰(6)设计以为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。6.(2023·广东调研)点击化学是一种模块化分子链接技术。其中最著名且应用广泛的反应即为一价铜催化的炔经－叠氮偶联反应如下所示：我国科学家利用该反应合成了一种特殊结构的聚合物，路线如下图所示：已知：RXeq\o(→,\s\up7(NaN3))RN3(1)A中含有的官能团名称是。(2)反应①的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________。(3)根据C的结构特征，分析预测其可能的化学性质，参考①的示例，完成下表。(表格中的三个反应类型须不同)序号结构特征可反应的试剂反应形成的新结构反应类型①—COOHNaOH—COONa中和反应②加成反应③(4)F的结构简式为。(5)化合物C的同分异构体中，同时满足如下条件的有种，核磁共振氢谱确定分子中有2个化学环境相同的氢原子的结构简式为。①除苯环外不含有其它环状结构；②遇FeCl3溶液显紫色；③能发生银镜反应。(6)设计以苯和乙炔为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。7.(2023·汕头一模)有机合成在创新药研发中应用十分广泛，有机化合物F是目前最好的前列腺抗癌药物，其合成路线如下：已知：①取代基—CH3可表示为Me；②RCOOHeq\o(→,\s\up7(K2CO3、H2O),\s\do5(R′I))RCOOR′；③；苯甲酸卤代时，主要生成间位产物。(1)化合物C中的官能团有碳溴键、碳氟键、。(2)下列说法正确的是。A.A→D的反应类型分别是：取代反应，还原反应，氧化反应B.化合物F的分子式为C21H16N4O2F4SC.中有手性碳D.由甲苯合成A的过程是先将甲苯氧化为苯甲酸，然后再进行卤代(3)化合物E的结构简式为_________________________________________。(4)写出B→C的化学方程式(无须注明条件)________________________________________________________________________________________________。(5)化合物G比C少一个Br原子但多一个H原子，同时满足下列条件G的同分异构体共种。①苯环存在两个取代基，且每个取代基只含一个碳原子；②不含手性碳原子；③可发生银镜反应；④其中一个取代基中含N—F键。写出一种核磁共振氢谱中有5种氢原子的结构简式：。(6)写出由甲苯合成的合成路线图，条件不用标出，无机化合物任选。8.(2023·深圳外国语学校模拟)乌药内酯具有抗炎、镇痛作用。乌药内酯的中间体X的合成路线如下图所示(部分反应条件或试剂略去)。已知：中间体X的结构简式为回答下列问题：(1)B的化学名称是。(2)B→D的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________。(3)已知2D→E＋A，则E的结构简式是。(4)化合物G、I、J、L、X中，属于手性分子的是(填标号)。(5)下列关于有机物I的说法正确的是_________________________(填标号)。A.可以发生取代反应、加成反应、氧化反应B.存在酚类同分异构体C.可以用酸性KMnO4溶液检验其中的碳碳双键D.核磁共振氢谱中有六组峰(6)I→J的化学方程式是_____________________________________________________________________________________________________________。(7)已知：G与L可以在碱性条件下经过如下所示的多步反应得到X：G＋L→中间产物1中间产物2eq\o(→,\s\up7(—HCl))中间产物3eq\o(→,\s\up7(—H2O))X中间产物1、中间产物3的结构简式分别为、。9.(2023·揭阳联考)丹参素具有广泛的生理药理学活性，临床上可应用于治疗心血管等疾病。以化合物Ⅰ为原料制备丹参素及其衍生物M(C12H16O5)的合成路线如图所示(部分反应条件省略)：回答下列问题：(1)化合物Ⅰ含有官能团的名称为。(2)化合物Ⅰ到化合物Ⅱ的反应是原子利用率100%的反应，且化合物Ⅰ与化合物a按物质的量之比1∶1反应，则化合物a的结构简式为。(3)根据化合物Ⅱ的结构特征，分析预测其可能的化学性质，参考①的示例，完成下表。序号结构特征可反应的试剂反应形成的新结构反应类型①CuO氧化反应②③(4)化合物M不与NaHCO3溶液反应，请写出由化合物Ⅵ生成M的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________(写出1种即可)。(5)化合物Ⅲ的同分异构体有很多种，同时符合以下条件的有种；其中核磁共振氢谱显示有4种不同环境的氢原子结构简式为(写出1种即可)。①与氯化铁溶液发生显色反应；②除苯环外不含其他环状结构；③苯环上连有两个取代基。(6)请写出以乙醇和CH3CONHCH2COOH为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)。综合题突破四有机合成与推断综合题1.答案(1)醚键、酰胺基(2)取代反应(3)＋NaOH→＋CH3OH(4)C10H7NO310(5)解析(1)根据A的结构简式得到A的含氧官能团名称为醚键、酰胺基。(2)根据E、F的结构简式得到E→F的反应类型为取代反应。(3)C在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式：＋NaOH→＋CH3OH。(4)根据B的结构简式得到B的分子式是C10H7NO3，B的芳香族同分异构体中同时满足①含有硝基即—NO2；②具有“—C≡C—CHO”的结构；③苯环上只有3个取代基，则还有一个甲基；当甲基和—NO2在苯环邻位，苯环上有四种位置的氢，则同分异构体有四种；当甲基和—NO2在苯环间位，苯环上有四种位置的氢，则同分异构体有四种；当甲基和—NO2在苯环对位，苯环上有两种位置的氢，则同分异构体有两种；因此B的芳香族同分异构体共10种。(5)根据信息由于易被氧化，因此与(BoC)2O，MeOH作用下反应生成，在铜催化剂作用下氧化生成，在一定条件下反应生成，在NaBH4作用下反应生成，其合成路线为：2.答案(1)酰胺基、醚键(2)BD(3)(4)(5)3(6)解析已知Ⅰ→Ⅱ的反应是原子利用率100%的反应，即加成反应，则化合物a为，Ⅱ发生已知反应在苯环上引入醛基生成Ⅲ即，Ⅲ发生取代反应生成Ⅳ，Ⅳ先发生加成反应，再发生醇的消去反应生成Ⅴ，Ⅴ中—CN酸化得到Ⅵ，碳碳双键再发生加成反应得到Ⅶ；(1)化合物M中含氧官能团有：酰胺基、醚键；(2)A.羟基为亲水基团，含羟基数目越多在水中溶解度越大，则化合物Ⅰ在水中的溶解度比间苯二酚小，故A错误；B.化合物Ⅰ和化合物Ⅳ中官能团种类不同，可以用红外光谱鉴别，故B正确；C.由于单键可旋转，化合物Ⅴ中苯环上的碳与醚键上的碳不一定共平面，故C错误；D.Ⅵ→Ⅶ是与氢气的加成反应，也属于还原反应，故D正确；(3)已知Ⅰ→Ⅱ的反应是原子利用率100%的反应即加成反应，且化合物a能使Br2的CCl4溶液褪色说明含有不饱和键，则化合物a的结构简式为；(4)Ⅲ发生取代反应生成Ⅳ，Ⅲ→Ⅳ的化学方程式是(5)化合物Ⅷ的满足条件：a)含有一个苯环且苯环上有两个取代基，其中一个为硝基；b)不能使酸性高锰酸钾溶液褪色即与苯环直接相连的碳原子上不存在H原子，有共3种；其中核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为9∶2∶2的结构简式为；(6)苯酚先与发生加成反应生成，再发生已知信息反应引入醛基得到，醛基与银氨溶液发生氧化反应得到羧基，与HCl发生取代反应得到水杨酸(邻羟基苯甲酸)，合成路线为3.答案（1）邻苯二甲酸酰胺基和羧基（2）化合物A氨基和羧基是亲水基团，能与水形成氢键（3）还原反应A（4）(5)13(6)解析根据反应流程图，A进行反应①生成B，保护氨基；B在一定条件下发生分子内反应，氨基和羧基反应生成C；C在HCl/CH2Cl2条件下脱去氨基上的—Boc保护基得到D；根据Ⅰ的结构式，可推测H为；从而可知G为，F为；据此分析解题。(1)E的名称为邻苯二甲酸，A中含氧官能团为酰胺基和羧基。(2)化合物A中含有氨基和羧基，是亲水基团，能与水形成氢键，所以能溶于水。(3)由分析可知，H→I为—NO2还原为—NH2，反应类型为还原反应；若想测定泊马度胺Ⅰ分子的空间结构，需进行X射线衍射分析。(4)由分析可知，G为，H为，所以D＋G→H的化学方程式为。(5)E的芳香族同分异构体中，能发生银镜反应说明由醛基，能与NaHCO3反应生成气体说明有羧基；当取代基为—CHO、—OH和—COOH时，分别与苯环相连，—CHO和—OH处在邻位时，有4种结构，—CHO和—OH处在间位时，有4种结构，—CHO和—OH处在对位时，有2种结构，当共10种；当取代基为—COOH和—OCHO时，有邻、间、对3种结构，所以共13种同分异构体；其中核磁共振氢谱中4个峰的分子结构简式为。(6)参考反应流程图，中含有两个氨基，需要先对不需要反应的氨基进行保护，然后进行分子内酰胺反应，然后脱去保护基即可；所以反应流程可以为。4.答案(1)醚键、酰胺基(2)取代反应(3)16(4)解析由流程可知，发生取代反应在对位引入硝基得到B，B和氢气发生还原反应生成C，C发生已知②的反应生成D：；D首先和硝酸发生取代反应引入硝基生成，和氢氧化钠发生水解反应生成E：；E还原将硝基转化为氨基得到F，F和CS2生成G、G生成H；(1)D为，D中所含官能团的名称为醚键、酰胺基；(2)D→E的第二步反应为和氢氧化钠发生水解反应生成E，方程式为＋NaOH→＋CH3COONa；(3)有机物C的同分异构体满足下列条件：①分子除苯环外不再含其他环②与FeCl3溶液发生显色反应，则含有酚羟基；若除酚羟基外，还含有1个基团，则为—NHCH3或—CH2NH2，各有邻间对3种，共6种；若除酚羟基外，还含有2个基团，则为—CH3、—NH2，首先安排甲基再安排氨基，则有：共10种；合计16种；其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积为1∶2∶2∶2∶2的有机物结构简式为；(4)—NO2是间位定位基，故首先在硝基苯上再引入1个间位硝基，然后还原为氨基，再参考发生F生成G、G生成H的反应生成产品；流程为5.答案（1）C9H10O（2）取代反应（3）酚羟基（4）eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))＋H2O（5）C2H5OOCCOOC2H5HOOCCH2CH2CH2CH2COOH、HOOCCH（CH3）CH（CH3）COOH(6)解析A中酚羟基发生取代反应生成B，B重整得到C，C成环得到D，D还原得到E，E发生消去反应生成F；F加成得到G；(1)由结构可知，色满结构单元()的分子式是C9H10O；(2)A→B反应为A中酚羟基的氢被CH3CO—取代的反应，属于取代反应；(3)化合物C与FeCl3溶液作用显紫色，是因为C的结构中存在酚羟基；(4)E→F的反应为羟基消去的反应，＋H2O；(5)乙二酸二乙酯由乙二酸和乙醇反应制得，乙二酸二乙酯的结构简式是C2H5OOCCOOC2H5；M是乙二酸二乙酯的同分异构体，满足下列条件：①1molM能与足量NaHCO3反应放出2molCO2，则1个分子中含有2个羧基；②核磁共振氢谱有三组峰，具有良好的对称性，且其不饱和度为2；故可以为：HOOCCH2CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH(CH3)COOH；(6)发生B生成C的反应得到，还原得到，和溴发生取代反应得到；故流程为6.答案(1)醛基和碳溴键(2)(3)—C≡CHH2—CH2CH3—C≡CH酸性高锰酸钾—COOH氧化反应(4)(5)13(6)解析物质A氧化得到B，结合B的结构简式可知，A为，结合F分子式和已知信息可知，F的结构简式为，以此解题。(1)由分析可知A为，则其含有的官能团为醛基和碳溴键；(2)反应①为醛基被氧化为羧基，方程式为(3)②C中含有碳碳三键，可以和氢气发生加成反应，故答案为：—C≡CH；H2；—CH2CH3；③C中含有碳碳三键，可以被酸性高锰酸钾氧化为羧基，故答案为：—C≡CH；酸性高锰酸钾；—COOH；氧化反应；(4)结合F分子式和已知信息可知，F的结构简式为(5)其同分异构中②遇FeCl3溶液显紫色，说明含有酚羟基；③能发生银镜反应，说明含有醛基；再结合C的结构简式可知，苯环上可能有3个官能团，分别为—CHO，—OH，—C≡CH，这类同分异构体有10种；也可能有2个官能团，为—OH，—C≡C—CHO，这样的结构有3种，一共有13种；其中核磁共振氢谱确定分子中有2个化学环境相同的氢原子的结构简式为(6)首先使苯和液溴发生取代反应，，之后溴苯再和乙炔发生反应，，结合信息可知，再和即可以得到产物，故流程为7.答案(1)酰胺基(2)B(3)(4)(5)9(6)解析A与SOCl2发生—OH被Cl的取代反应产生B，B与MeNH2发生Cl原子与MeNH—的取代反应产生C，C与、CuCl、K2CO3作用下发生Br与—NH2上H原子的取代反应产生D，D与K2CO3、H2O、CH3I发生信息②的反应产生E：，E与反应产生F，据此分析解答。(1)根据化合物C结构简式可知：该物质分子中含有的官能团有碳溴键、碳氟键、酰胺基；(2)A.根据物质转化关系可知A→B、B→C、C→D的反应类型都是取代反应，A错误；B.根据物质结构简式可知物质F分子式是C21H16N4O2F4S，B正确；C.手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的碳原子，物质分子中的中间C原子连接了2个甲基、1个羧基、1个氨基，因此该物质分子中不存在手性碳原子，C错误；D.由已知信息③可知：苯甲酸发生卤代反应时主要生成间位取代产物，而甲苯发生取代反应时主要生成邻、对位上的取代产物，因此由甲苯制取A物质时，应该使甲苯与Br2、F2在Fe催化作用下发生卤代反应，发生甲基在苯环上对位上为Br原子，邻位上一个为F原子，然后与酸性KMnO4溶液发生氧化反应，使甲基变为—COOH，就得到物质A，D错误；故合理选项是B；(3)根据上述分析可知化合物E结构简式为；(4)B是，C是，则B与MeNH2发生取代反应产生C的反应方程式为＋MeNH2eq\o(→,\s\up7(一定条件))＋HCl；(5)化合物G比C少一个Br原子但多一个H原子，同时满足下列条件：①苯环存在两个取代基，且每个取代基只含一个碳原子；②不含手性碳原子；③可发生银镜反应，说明含有醛基；④其中一个取代基中含N－F键；则两个取代基可能结构有：①—CHO、—NFCH3、②—CHO、—CH2NHF、③—CH3、—NFCHO三种情况，每一种情况下两个取代基在苯环上的相对位置有邻、间、对三种，故符合条件的G的同分异构体数目为3×3＝9种，其中核磁共振氢谱中有5种氢原子的结构简式可以是；(6)甲苯与Br2在Fe催化下发生甲基对位上的取代反应产生，该物质被酸性KMnO4溶液氧化为，然后与SOCl2发生取代反应产生，再与NH2CH3发生取代反应产生目标产物。则由甲苯制取的流程图为：8.答案(1)乙酸(2)CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O(3)CH3COCH2COOCH2CH3(4)GX(5)AD(6)CH3Cl＋eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(碱))＋HCl(7)解析A能连续被氧化，结合A的分子式知，A为CH3CH2OH,B为CH3COOH，B和A发生酯化反应生成D为CH3COOCH2CH3;2D→E＋A，则E为CH3COCH2COOCH2CH3，E发生取代反应生成G；根据J的分子式知，I和CH3Cl发生取代反应生成J，结合L的结构简式可知，J为。据此解答。(1)B为CH3COOH，名称为乙酸。(2)A为乙醇，B为乙酸，乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯，故化学方程式为CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O。(3)根据分析，E为CH3COCH2COOCH2CH3。(4)化合物G中间碳原子为手性碳原子，故该分子属于手性分子，I