考点25 有机合成路线综合-五年（2020-2024）高考化学真题专项分类汇编

五年（2020-2024）高考真题专项分类汇编PAGEPAGE2考点25有机合成路线综—五年（2020-2024）高考化学真题专项分类汇编填空题1．[2024年江苏高考真题]F是合成含松柏基化合物的中间体，其合成路线如下：（1）A分子中的含氧官能团名称为醚键和__________。（2）A→B中有副产物生成，该副产物的结构简式为__________。（3）C→D的反应类型为__________；C转化为D时还生成和__________（填结构简式）。（4）写出同时满足下列条件的F的一种芳香族同分异构体的结构简式：__________。碱性条件下水解后酸化，生成X、Y和Z三种有机产物。X分子中含有一个手性碳原子；Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子，Y能与溶液发生显色反应，Z不能被银氨溶液氧化。（5）已知：与性质相似。写出以、和HCHO为原料制备的合成路线流程图_________________________________________________________________________________（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干）。2．[2024年湖南高考真题]化合物H是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物，合成路线如下（部分条件忽略，溶剂未写出）：回答下列问题：（1）化合物A在核磁共振氢谱上有_________组吸收峰；（2）化合物D中含氧官能团的名称为_____、________；（3）反应③和④的顺序不能对换的原因是_________，____；（4）在同一条件下，下列化合物水解反应速率由大到小的顺序为_________（填标号）；（5）化合物G→H的合成过程中，经历了取代、加成和消去三步反应，其中加成反应的化学方程式为______；（6）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和为原料合成的路线（HCN等无机试剂任选）。3．[2024年贵州高考真题]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、_______和_______。（3）Ⅲ→Ⅳ的反应类型是_______，Ⅵ→Ⅶ的反应中的作用是_______。（4）Ⅴ是常用的乙基化试剂。若用a表示Ⅴ中的碳氢键，b表示Ⅴ中的碳氢键，则两种碳氢键的极性大小关系是a_______b（选填“>”“<”或“=”）。（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）。4．[2023年河北高考真题]2，5-二羟基对苯二甲酸（DHTA）是一种重要的化工原料，广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物；作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成DHTA的路线如下：已知：回答下列问题：（1）的反应类型为_______。（2）C的结构简式为_______。（3）D的化学名称为_______。（4）G→H的化学方程式为________________________________________。（5）写出一种能同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式___________________。（a）核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为3:2；（b）红外光谱中存在C=O吸收峰，但没有O—H吸收峰；（c）可与NaOH水溶液反应，反应液酸化后可与溶液发生显色反应（6）阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一。试以碘甲烷、对羟基苯乙酮（）和对叔丁基甲苯[]为原料，设计阿伏苯宗的合成路线____________________________________________________________。（无机试剂和三个碳以下的有机试剂任选）5．[2022年河北高考真题]舍曲林（Sertraline）是一种选择性5-羟色胺再摄取抑制剂，用于治疗抑郁症，其合成路线之一如下：已知：（ⅰ）手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子（ⅱ）（ⅲ）回答下列问题：（1）①的反应类型为__________。（2）B的化学名称为__________。（3）写出一种能同时满足下列条件的D的芳香族同分异构体的结构简式__________。（a）红外光谱显示有键；（b）核磁共振氢谱有两组峰，峰面积比为1:1。（4）合成路线中，涉及手性碳原子生成的反应路线为__________、__________（填反应路线序号）。（5）H→I的化学方程式为__________，反应还可生成与I互为同分异构体的两种副产物，其中任意一种的结构简式为__________（不考虑立体异构）。（6）W是一种姜黄素类似物，以香兰素（）和环己烯（）为原料，设计合成W的路线（无机及两个碳以下的有机试剂任选）。6．[2022年天津高考真题]光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂，可采用异丁酸（A）为原料，按如图路线合成：回答下列问题：（1）写出化合物E的分子式：______，其含氧官能团名称为______。（2）用系统命名法对A命名：______；在异丁酸的同分异构体中，属于酯类的化合物数目为______，写出其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式：______。（3）为实现C→D的转化，试剂X为______（填序号）。a.HBr b.NaBr c.（4）D→E的反应类型为______。（5）在紫外光照射下，少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯（）快速聚合，写出该聚合反应的方程式：______。（6）已知：R=烷基或羧基参照以上合成路线和条件，利用甲苯和苯及必要的无机试剂，在方框中完成制备化合物F的合成路线。7．[2022年江苏高考真题]化合物G可用于药用多肽的结构修饰，其人工合成路线如下：(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型为_________。(2)B→C的反应类型为_________。(3)D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_________。①分子中含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化。(4)F的分子式为，其结构简式为_________。(5)已知：(R和表示烃基或氢，表示烃基)；写出以和为原料制备的合成路线流程图(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)_________。8.[2021年河北高考真题]丁苯酞（NBP）是我国拥有完全自主知识产权的化学药物，临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM-289是一种NBP开环体（HPBA）衍生物，在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其它活性成分，其合成路线如下：

已知信息：

回答下列问题：（1）A的化学名称为________________。（2）D有多种同分异构体，其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为__________、_________。①可发生银镜反应，也能与溶液发生显色反应；②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1︰2︰2︰3。（3）E→F中步骤1）的化学方程式为______________。（4）G→H的反应类型为__________________。若以代替，则该反应难以进行，对反应的促进作用主要是因为___________________。（5）HPBA的结构简式为_________________。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行，对比HPBA和NBP的结构，说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因：_________________。（6）W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2，4-二氯甲苯（）和对三氯甲基苯乙酸（）制备W的合成路线：__________________。（无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选）9.[2021年广东高考真题]天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下（部分反应条件省略，Ph表示）：

已知：（1）化合物Ⅰ中含氧官能团有_______（写名称）。（2）反应①的方程式可表示为：I+II=III+Z，化合物Z的分子式为_______。（3）化合物IV能发生银镜反应，其结构简式为_______。（4）反应②③④中属于还原反应的有_______，属于加成反应的有_______。（5）化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有_______种，写出其中任意一种的结构简式：_______。条件：a.能与反应；b.最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c.能与3倍物质的量的Na发生放出的反应；d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；e.不含手性碳原子（手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子）。（6）根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及为原料合成的路线_______（需注明反应条件）。10.[2020年全国高考真题]苯佐卡因是临床常用的一种手术用药。以甲苯为起始原料的合成路线如下：

回答问题：（1）甲苯分子内共面的H原子数最多为______个。（2）A的名称是_。（3）在A的同分异构体中，符合下列条件的是______(写出一种结构简式)。①与A具有相同官能团②属于芳香化合物③核磁共振氢谱有5组峰（4）B中官能团名称为_。（5）B→C的反应方程式为___。（6）反应过程中产出的铁泥属于危化品，处理方式为______(填编号)。a.高温炉焚烧b.填埋c.交有资质单位处理（7）设计以甲苯和丙三醇为原料合成3—苄氧基—1，2—丙二醇()的路线_(其他试剂任选)。已知：在于HCl催化下丙酮与醇ROH反应生成缩酮。缩酮在碱性条件下稳定。在酸中水解为丙酮和醇ROH。11．[2020年浙江高考真题]某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料，按下列路线合成利尿药美托拉宗。已知：请回答：（1）下列说法正确的是。A.反应Ⅰ的试剂和条件是和光照B.化合物C能发生水解反应C.反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应D.美托拉宗的分子式是（2）写出化合物D的结构简式。（3）写出B+E→F的化学方程式。（4）设计以A和乙烯为原料合成C的路线(用流程图表示,无机试剂任选)。（5）写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式谱和IR谱检测表明：①分子中共有4种氢原子，其中苯环上的有2种；②有碳氧双键，无氮氧键和一CHO。

——★参考答案★——1．答案：（1）酮羰基（2）（3）消去反应；（4）（5）解析：（1）A分子中的含氧官能团有醚键和酮羰基。（2）副产物很可能与A→B的反应有关，A→B的反应为：。其中A脱去酮羰基邻位C原子连接的H原子，甲醛脱去O原子，二甲胺脱去N原子连接的H原子，共脱去1分子，剩余部分结合生成B。副产物比B（分子式为）多1个N原子、3个C原子，可能是B中酮羰基邻位C原子连接的H原子再与1分子甲醛、1分子二甲胺发生类似A→B的反应：，产物分子式与题相符。（3）C→D的反应中断裂了C—Hσ键、C—Nσ键，形成了C=C键，属于消去反应。根据原子守恒，C转化为D时还生成和。（4）根据F的结构，该F的同分异构体（记为）中除含有6个苯环上的C原子外还有7个C原子，同时还有4个O原子，除苯环占据的4个不饱和度外还有2个不饱和度。水解后能生成三种有机物，说明其中含有2个酯基，即2个—COO—结构，占据了2个C原子、4个O原子，共2个不饱和度，还剩余5个C原子待分配。水解产物Y能与溶液发生显色反应，说明Y中含有苯环和酚羟基；Y分子中有2种不同化学环境的H原子，其中酚羟基上的H原子占1种，苯环上的H原子占1种，则Y只能是对苯二酚，其酚羟基来自中两个酯基的水解，Z不能被银氨溶液氧化，说明Z中不含有醛基，则的结构为，分别代表X、Z的烃基，共有5个饱和C原子。Z中有2种不同化学环境的H原子，其中羧基上的H原子占1种，则中只能有1种H原子，可能是甲基或叔丁基。若为，则中只剩下1个C，无法构成手性碳原子，因此为甲基。中含4个C，令其中1个C连接酯基，再连接1个H原子、1个甲基、1个乙基，即可形成手性碳原子（连接4个不同的原子或基团的碳原子为手性碳原子）。因此的结构简式为。（5）参考E→F的反应，E中有类似的结构，可与丙酮反应形成F中的五元环结构（脱去虚线框内的2个H原子和1个O原子），反应为。则目标分子中右侧的部分结构来自原料与的反应，反应为。目标分子左侧的部分结构来自原料，发生水解反应后得到，再氧化即可。目标分子中间的部分结构可由曼尼希反应合成。注意中也含有酮羰基，遇到HCHO也会发生曼尼希反应：，因此必须先与发生反应，以保护其中的酮羰基。因此总合成路线为：。2．答案：（1）6（2）醛基；醚键（3）先进行反应③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化（4）①③②（5）；（6）解析：（1）由A的结构可知，A有6种等效氢，即核磁共振氢谱上有6组吸收峰；（2）由D的结构可知，化合物D中含氧官能团的名称为：醛基、醚键；（3）反应③和④的顺序不能对换，先进行反应③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化；（4）中F的电负性很强，-为吸电子基团，使得-OOCH中C-O键更易断裂，水解反应更易进行，中-是斥电子集团，使得-OOCH中C-O键更难断裂，水解反应更难进行，因此在同一条件下，化合物水解反应速率由大到小的顺序为：①③②；（5）化合物G→H的合成过程中，G发生取代反应羟基上的H被-取代，得到，中的醛基加成得到，中的羟基发生消去反应得到，其中加成反应的化学方程式为：；（6）和在的作用下发生类似反应⑥的反应得到，与HCN加成得到，酸性水解得到，发生缩聚反应得到，具体合成路线为：。3．答案：（1）（2）醚键；酰胺基（3）取代反应；作氧化剂（4）<（5）+NaOH（6）；（7）。解析：（1）Ⅰ到Ⅱ为取代反应，故Ⅰ的结构为。（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）Ⅲ到Ⅳ应为取代反应，Ⅳ的结构应为，根据结构简式可判断Ⅵ到Ⅶ属于加氧的反应，因此反应类型是氧化反应，故的作用为作氧化剂。（4）Ⅴ中比离结构中的极性基团更远，故的碳氢键比Ⅴ中故极性更小，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+NaOH。（6）根据以上分析可知Ⅸ的结构简式是，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为原料合成的合成路线可设计为：。4．答案：（1）加成反应（或还原反应）（2）（3）丁二酸二甲酯（4）..（5）（6）解析：（1）由反应物A及产物B的结构简式及反应条件等信息可知，在催化剂存在下，反应物A中的碳碳双键与发生加成反应，生成产物B。另一方面，根据有机化学对氧化还原反应的理解，加氢或失氧的反应为还原反应，失氢或加氧的反应为氧化反应，知该反应还属于还原反应。由C的分子式和D的结构简式及反应条件可知，在酸性条件下，化合物C与甲醇反应生成丁二酸二甲酯（D），属于酯化反应，因此化合物C应含有羧基（-COOH），对比C（）和D（）的分子式，可推测C→D为单酯化反应，由此可确定C的结构简式为。化合物D含有两个相同的官能团，为二元酯类化合物。酯类化合物属于羧酸衍生物，依据构成酯类化合物的羧酸和醇的名称命名为“某酸某酯”，又因为化合物D是丁二酸与甲醇构成的二元酯，故其名称为丁二酸二甲酯。依据H→DHTA的反应条件（酸性）推测，化合物H可能为DHTA的盐。F→G的反应条件及F和G的分子式表明该反应失去了两个氢，发生了氧化（或脱氢）“芳构化”反应，形成了苯环结构，且反应未涉及其他官能团（-OH和）的变化，因此可推定化合物G的结构简式为，进而可知G→H为酯的水解反应，生成相应的羧酸钠盐；同时，在该反应条件下分子中的（酚）羟基与NaOH反应生成相应的酚钠，故化合物H的结构简式为。综上分析，G→H的化学方程式为。（5）由该同分异构体的分子式（）可知其不饱和度为6，条件（c）说明该同分异构体为苯的衍生物（苯环不饱和度为4），则苯环上取代基的不饱和度为，条件（a）表明该同分异构体只有两类氢，比例为6:4，因此其结构具有高度对称性，由条件（b）可知，取代基中含有结构，再结合条件（c）可知，该同分异构体在碱性条件下可发生水解反应，生成酚类化合物的盐，故该同分异构体中应有结构，符合上述条件的同分异构体的结构简式为。（6）目标化合物阿伏苯宗具有β-二酮（）的特征结构，故构建β-二酮结构是本合成的关键。根据已知信息，β-二酮类化合物可由酮类化合物与酯类化合物在一定条件下反应制备：。因此，阿伏苯宗的β-二酮结构可由苯基甲基酮与苯甲酸酯类化合物反应构建，其逆合成分析如下：阿伏苯宗可通过a、b两条路线合成。其中路线a的中间体可进一步通过路线c、d分别由题给原料制备；而路线b的中间体不适合由已知原料制备。由此可得阿伏苯宗的合成路线。5．答案：（1）氧化反应（2）3,4-二氯苯甲酸（4）⑥；⑨（5）；或（6）解析：（3）D的同分异构体为芳香族化合物，则含有苯环，根据（a）知，分子中含有键，根据（b）知，分子中含有两种氢原子，结构对称，则符合条件的同分异构体的结构简式为。（4）手性碳原子是指连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子，A~F中均不含手性碳原子，G中含有如图所示1个手性碳原子，H中含有如图所示1个手性碳原子，I中含有如图所示1个手性碳原子，Sertraline含有如图所示两个手性碳原子，因此有手性碳原子生成的反应路线为⑥⑨。（5）H→I为H分子脱去1个HCl，H分子中如图1、2、3、4号位的H均可和Cl脱去，其中3、4号位的H等效，因此副产物的结构简式为、。（6）运用逆合成分析法，结合已知信息，倒推中间产物，确定合成路线。目标产物可由和按物质的量之比为1:2发生已知信息（ⅲ）中反应得到，可由发生催化氧化反应得到，可由发生水解反应得到，可由和HCl发生加成反应得到。6．答案：（1）；酮羰基、羟基（2）2-甲基丙酸；4；（3）c（4）取代反应或水解反应（5）（6）解析：（1）根据化合物E的结构简式，知其分子式为，含有的官能团为羟基、酮羰基。（2）A的结构简式为，名称为2-甲基丙酸。在异丁酸（A）的同分异构体中，属于酯类的有甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯，共4种，其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式为。（3）C→D为中上氢原子被—Br取代，根据烷烃的取代反应，知试剂X为。（4）D→E为D中—Br转化为—OH，为水解反应（属于取代反应）。（6）被酸性高锰酸钾溶液氧化得到。结合B→C，可由和反应得到，结合A→B，可由和反应得到，可由和发生加成反应得到。7．答案：(1)和(2)取代反应(3)(4)(5)解析：（1）A分子中，苯环上的碳原子和双键上的碳原子为杂化，亚甲基上的碳原子为杂化，即A分子中碳原子的杂化轨道类型为和。（2）B→C的反应中，B中的羟基被氯原子代替，该反应为取代反应。（3）D的分子式为，其一种同分异构体在碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化，说明该同分异构体为酯，且水解产物都含有醛基，则水解产物中，有一种是甲酸，另外一种含有羟基和醛基，该同分异构体属于甲酸酯；同时，该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子，则该同分异构体的结构简式为。（4）由分析可知，F的结构简式为。（5）根据已知的第一个反应可知，与CH3MgBr反应生成，再被氧化为，根据已知的第二个反应可知，可以转化为，根据流程图中D→E的反应可知，和NH2OH反应生成；综上所述，的合成路线为：。

8、（1）答案：邻二甲苯解析：本题考查有机合成与推断，涉及有机物的名称、同分异构体、有机化学方程式的书写、有机反应类型、有机物的结构及性质、合成路线设计等。由A的分子式、B的结构简式及A→B的反应条件可知A为，其化学名称为邻二甲苯。（2）答案：；解析：D的同分异构体满足以下条件：①属于芳香族化合物；②可发生银镜反应，说明含有醛基或甲酸酯基，能与溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；③核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1:2:2:3，说明结构对称，则符合条件的同分异构体的结构简式为。（3）答案：解析：E→F中步骤1）为碱性条件下的酸碱中和反应和酯的水解反应，化学方程式为。（4）答案：取代反应；能与反应生成AgBr沉淀，可促进该反应的进行解析：比较G和H的结构简式可知，G→H属于取代反应；因能与反应生成AgBr沉淀，可促进该反应的进行，而不具备此作用。（5）答案：；HPBA分子内含有羧基和羟基，且羟基所连碳原子与羧基处于邻位，能够发生分子内的酯化反应转化为NBP，NBP属于酯类，常温下较稳定解析：根据题意HPBA是NBP的开环产物，结合NBP的结构简式可知HPBA的结构简式为；HPBA分子内含有羧基和羟基，且羟基所连碳原子与羧基处于邻位，能够发生分子内的酯化反应转化为NBP，NBP属于酯类，常温下较稳定，故HPBA不稳定、易转化为NBP。（6）答案：解析：采用逆合成分析法，要制备，需要先制备，使其与发生已知信息反应生成W，可由先发生苯环侧链上的取代反应，再在NaOH水溶液、加热的条件下发生水解反应制得，据此写出合成路线。9、（1）答案：（酚）羟基、醛基解析：根据有机物Ⅰ的结构，有机物Ⅰ为对醛基苯酚，其含氧官能团为（酚）羟基、醛基；（2）答案：解析：反应①的方程式可表示为：Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ+Z，根据反应中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的分子式和质量守恒定律可知，反应前与反应后的原子个数相同，则反应后Z的分子式为；（3）答案：解析：已知有机物Ⅳ可以发生银镜反应，说明有机物Ⅳ中含有醛基，又已知有机物Ⅳ可以发生反应生成，则有机物Ⅳ一定含有酚羟基，根据有机物Ⅳ的分子式和可以得出，有机物Ⅳ的结构简式为；（4）答案：②；②④解析：还原反应时物质中元素的化合价降低，在有机反应中一般表现为加氢或者去氧，所以反应②为还原反应，其中反应②④为加成反应；（5）答案：10；解析：化合物Ⅵ的分子式为，能与反应说明含有羧基，能与NaOH反应说明含有酚羟基或羧基或酯基，最多能与2倍物质的量的NaOH反应，由于该分子共有4个氧原子，不可能再含有羧基和酯基，说明除1个羧基外还含有1个酚羟基，能与3倍物质的量的Na发生放出的反应，能与Na反应的官能团为醇羟基、酚羟基、羧基，这说明一定还含有1个醇羟基，核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子且不含手性碳原子，说明含有