2015-2024年十年高考化学真题分类汇编专题68 有机推断-书写合成路线(A)(解析版)_第1页
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2015-2024年十年高考真题汇编PAGEPAGE1专题68有机推断——书写合成路线(A)考点十年考情(2015-2024)命题趋势考点1合成新药物2024·江苏卷、2024·浙江6月卷、2023•湖南卷、2022•江苏卷、2021•海南选择性考试、2020•天津、2019•江苏卷、2017•江苏卷、2015·天津卷、2015·江苏卷有机合成与推断题为高考的经典题型,通常以药物、材料、新物质的合成为背景,此类试题中所涉及的有机物大多是陌生且比较复杂的,需要根据前后的变化来分析其反应特点;近年来高考有机试题有两个特点:一是常与当年的社会热点问题结合在一起;二是常把有机推断与设计有机合成流程图结合在一起。以常见有机物为原料合成具有复杂结构的新型有机物是高考的常客。试题将教材知识置于新的背景材料下进行考查,且常考常新。要突破此点,需从原料与产品的组成和结构差异入手,运用试题给出的信息,以被合成的复杂有机物为起点,找出产物和原料的各种中间产物,采用正推和逆推相结合的方法进行解题。考点2合成其它物质2022•广东选择性、2018•新课标Ⅰ、2018•江苏卷、2016·全国Ⅲ卷、2016·全国I卷考点1合成新药物1.(2024·江苏卷,15,15分)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C15H24N2O2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H2O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:HSCH2CH2SH与HOCH2CH2OH性质相似。写出以、、HSCH2CH2SH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)【答案】(1)羰基(2)(3)①消去反应②N(CH3)3(4)(5)【解析】A中羰基相连的甲基发生加成反应,得到的羟基与(CH3)2NH发生取代反应,得到物质B,B中N原子在CH3I和Ag2O、H2O的先后作用下,引入一个CH3,得到物质C;C受热发生消去反应,+N(CH3)3同OH-与相邻C上的H发生消去反应生成H2O和N(CH3)3,生成碳碳双键得到物质D,D的碳碳双键在H2O2的碱溶液作用下发生反应,后再酸化引入两个羟基则得到物质E,两个羟基与CH3COCH3在HCl环境中脱去H2O得到物质F。(1)根据题中A分子的结构可知,其含氧官能团有醚键和羰基。(2)A生成B的过程是甲醛与A中羰基相连的甲基发生加成反应,得到的羟基与(CH3)2NH发生取代反应,结合副产物的分子式C15H24N2O2,可推断该副产物是一分子A结合了两分子的HCHO和(CH3)2NH,结构简式为。(3)C→D的反应类型为消去反应;C转化为D时还生成H2O和N(CH3)3。(4)由题中F的结构简式可知其分子式是C13H16O5,其不饱和度为6,其芳香族同分异构体在碱性条件下水解后酸化,生成X、Y和Z三种有机产物,推断该同分异构体中含有两个酯基。X分子中含有一个手性碳原子,则有一个碳原子连接着四种互不相同的原子或原子团;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,则Y含有酚羟基,推断Y的结构简式是,Z不能被银氨溶液氧化,则Z不含醛基,推断Z的结构简式是CH3COOH;则X分子中共含有5个C原子,其中有-COOH,则推断其结构简式是;综上分析,该芳香族同分异构体的一种结构简式是。(5)结合物质E生成F的结构变化可推断与反应可生成目标产物的部分;产物的部分可由生成后与HCHO反应增长碳链得到,故设计合成路线:。2.(2024·浙江6月卷,21,12分)某研究小组按下列路线合成抗炎镇痛药“消炎痛”(部分反应条件已简化)。已知:请回答:(1)化合物F的官能团名称是。(2)化合物G的结构简式是。(3)下列说法不正确的是_______。A.化合物A的碱性弱于B.A+B→C的反应涉及加成反应和消去反应C.D→E的反应中,试剂可用Cl2/FeCl3D.“消炎痛”的分子式为C18H16ClNO4(4)写出H→I的化学方程式。(5)吗吲哚-2-甲酸()是一种医药中间体,设计以和CH3CHO为原料合成吲哚-2-甲酸的路线(用流程图表示,无机试剂任选)。(6)写出4种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式。①分子中有2种不同化学环境的氢原子;②有甲氧基(-OCH3),无三元环。【答案】(1)羧基、氯原子(2)(3)AD(4)(5)(6)、、、(其他符合条件的结构也可)【解析】A与B发生类似已知的反应生成C,C为,D反应生成E,结合E的分子式和F的结构可知,E为,F与SOCl2反应得到G,结合G的分子式可知,G为,I水解得到消炎痛,结合消炎痛的结构可知,I为,H与HCl得到I的反应类似已知中的反应,由此可知H为,C与G反应得到H。(1)由F的结构可知,F的官能团为羧基、碳氟键;(2)G为;(3)A项,的氨基直接连接在苯环上,A中氨基连接在-NH-上,即A中氨基N更易结合H+,碱性更强,故A错误;B项,A+B→C的反应,是B中羰基先加成,得到羟基,羟基再与相邻N上的H消去得到N=C,涉及加成反应和消去反应,故B正确;C项,D→E是甲苯甲基对位上的H被Cl取代,试剂可为Cl2/FeCl3,故C正确;D项,由“消炎痛”的结构可知,分子式为C19H16ClNO4,故D错误;故选AD;(4)H()与HCl得到I()的反应类似已知中的反应,化学方程式为:;(5)乙醛与HCN加成得到,被O2氧化为,酸性水解得到,与反应得到,与HCl反应得到,具体合成路线为:;(6)B为CH3COCH2CH2COOCH3,同分异构体中有2种不同化学环境的氢原子,说明其结构高度对称,有甲氧基(-OCH3),无三元环,符合条件的结构简式为:、、、(其他符合条件的结构也可)。3.(2023•湖南卷,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_______、_______;(3)物质G所含官能团的名称为_______、_______;(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_______(写标号):①

③(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_______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)。【答案】(1)(2)消去反应加成反应(3)碳碳双键醚键(4)(5)③>①>②(6)4(7)【解析】(1)有机物A与Br2反应生成有机物B,有机物B与有机物E发生取代反应生成有机物F,结合有机物A、F的结构和有机物B的分子式可以得到有机物B的结构式,即;(2)有机物F转化为中间体时消去的是-Br和,发生的是消去反应,中间体与呋喃反应生成有机物G时,中间体中的碳碳三键发生断裂与呋喃中的两个双键发生加成反应;(3)根据有机物G的结构,有机物G中的官能团为碳碳双键、醚键;(4)根据上述反应流程分析,与呋喃反应生成,继续与HCl反应生成有机物J,有机物J的结构为;(5)对比三种物质,③中含有电负性较高的F原子,使-CF3变成吸电子基团,将整个有机物的电子云朝着-CF3方向转移,使-SO3H基团更容易失去电子,故其酸性最强;②中含有的-CH3为推电子基团,使得整个有机物的电子云朝着-SO3H方向移动,使-SO3H基团更不容易失去电子。因此,上述三种物质的酸性大小为③>①>②;(6)呋喃是一种重要的化工原料,其同分异构体中可以发生银镜反应,说明其同分异构体中含有醛基,这样的同分异构体共有4种,分别为:CH3-C≡C-CHO、CH≡C-CH2-CHO、、;(7)甲苯和溴在FeBr3的条件下生成对溴甲苯和邻溴甲苯,因题目中欲合成邻溴甲苯,因此需要对甲基的对位进行处理,利用题目中流程所示的步骤将甲苯与硫酸反应生成对甲基苯磺酸,再将对甲基苯磺酸与溴反应生成,再将中的磺酸基水解得到目标化合物,具体的合成流程为:。4.(2022•江苏卷,16)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R'表示烃基或氢,R''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)_______。【答案】(1)sp2和sp3(2)取代反应(3)(4)(5)【解析】A()和CH3I发生取代反应生成B();B和SOCl2发生取代反应生成C();C和CH3OH发生取代反应生成D();D和NH2OH发生反应生成E();E经过还原反应转化为F,F再转化为G,其中F和G的分子式都是C12H17NO2,则F为,F和G互为手性异构体。(1)A分子中,苯环上的碳原子和双肩上的碳原子为sp2杂化,亚甲基上的碳原子为sp3杂化,即A分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3;(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C12H14O3,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:。5.(2021•海南选择性考试,18)(14分)二甲双酮是一种抗惊厥药,以丙烯为起始原料的合成路线如下:回答问题:(1)A的名称是___________,A与金属钠反应的产物为___________和___________。(2)B的核磁共振氢谱有___________组峰。(3)A→B、B→C的反应类型分别为___________、___________。(4)D中所含官能团名称为___________、___________。(5)D→E的反应方程式为___________。(6)设计以为原料合成乌头酸()的路线(无机试剂任选)___________。已知:①②【答案】(1)异丙醇或2-丙醇异丙醇钠或2-丙醇钠或氢气(2)1(3)氧化反应加成反应(4)羟基羧基(5)+CH3CH2OH+H2O(6)【解析】根据流程图,A发生催化氧化生成B,结合B的分子式和C的结构可知,B为丙酮();结合二甲双酮的结构可知,D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,E为。(1)A()的名称为异丙醇或2-丙醇,A与金属钠反应生成异丙醇钠和氢气;(2)B为丙酮(),具有对称结构,核磁共振氢谱有1组峰;(3)根据流程图,A→B为氧化反应、B→C为加成反应;(4)D()中所含官能团有羟基和羧基;(5)D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,反应的化学方程式为+CH3CH2OH+H2O;(6)以为原料合成乌头酸(),需要增长碳链和引入羧基,根据题干流程图中BCD的转化关系,结合已知信息①②,需要将氧化为丙酮后利用②引入溴原子,在利用①和题干流程图中BCD的转化关系,即可引入三个羧基,具体合成路线为:。6.(2020•天津,14)天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,可通过以下路线合成。已知:(等)回答下列问题:(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应,写出这些同分异构体所有可能的结构:__________。(2)在核磁共振氢谱中,化合物B有________组吸收峰。(3)化合物X的结构简式为___________。(4)D→E的反应类型为___________。(5)F的分子式为_______,G所含官能团的名称为___________。(6)化合物H含有手性碳原子的数目为_____,下列物质不能与H发生反应的是_______(填序号)。a.CHCl3b.NaOH溶液c.酸性KMnO4溶液d.金属Na(7)以和为原料,合成,写出路线流程图(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)_______________。【答案】(1)、、、(2)4(3)(4)加成反应(5)羰基、酯基(6)1a(7)【解析】(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应说明该同分异构体中含有醛基,故可能的结构为、、、;(2)根据B的结构,有机物B中含有4种不同化学环境的H原子,故在核磁共振氢谱中有4组峰;(3)根据有机物C和有机物D的结构,有机物C与有机物X发生酯化反应生成有机物D,则有机物D的结构简式为;(4)D→E为已知条件的反应,反应类型为加成反应;(5)根据F的结构简式,有机物F的分子式为C13H12O3,有机物G中含有的官能团名称是酯基、羰基;(6)根据有机物H的结构,有机物H中含有1个手性碳原子,为左下角与羟基相邻的碳原子;有机物H中含有羟基,可以与金属Na发生反应;有机物H中含有碳碳双键,可以与酸性高锰酸钾溶液反应;有机物H中含有酯基,可以被NaOH水解;有机物H中不含与CHCl3反应的基团,故不与CHCl3反应,故选择a;(7)利用和反应制得,可先将环己醇脱水得环己烯,将环己烯()与溴发生加成反应再发生消去反应制得1,3-环己二烯(),将1,3-环己二烯与发生已知条件的反应制得,反应的具体流程为:。7.(2019•江苏卷,17)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下:(1)A中含氧官能团的名称为________和________。(2)A→B的反应类型为________。(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,写出X的结构简式:________。(4)C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能与FeCl3溶液发生显色反应;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。(5)已知:(R表示烃基,R'和R"表示烃基或氢),写出以和CH3CH2CH2OH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)。________________________【答案】(1)(酚)羟基 羧基 (2)取代反应(3) (4)(5)【解析】[(1)由A的结构简式可知,A中含氧官能团为-OH和-COOH,名称为(酚)羟基、羧基;(2)根据以上分析可知,A→B的反应中-COOH中的羟基被氯原子取代,反应类型为取代反应;(3)观察对比C、D的结构可知,C→D的反应中酚羟基上的氢原子被-CH2OCH3取代生成D,根据副产物X的分子式C12H15O6Br,C→D的反应生成的副产物为C中两个酚羟基都发生了取代反应,可知X的结构简式为;(4)C为,C的同分异构体满足以下条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1,说明含苯环的产物分子中有两种类型的氢原子且数目相等,应为间苯三酚,则该同分异构体为酚酯;(5)根据逆合成法,若要制备,根据题给已知可先制备和CH3CH2CHO。结合所给原料,1-丙醇催化氧化生成CH3CH2CHO,参考题中E→F的反应条件,在LiAlH4条件下发生还原反应生成,和HCl发生取代反应生成,在Mg、无水乙醚条件下发生已知中的反应生成,和CH3CH2CHO在一定条件下反应生成。8.(2017•江苏卷,17)化合物H是一种用于合成γ-分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程图如下:(1)C中的含氧官能团名称为_______和__________。(2)D→E的反应类型为__________________________。(3)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:_____________________。①含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;②能发生水解反应,水解产物之一是α-氨基酸,另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的氢。(4)G的分子式为C12H14N2O2,经氧化得到H,写出G的结构简式:__________________。(5)已知:(R代表烃基,R'代表烃基或H)请写出以、和(CH3)2SO4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)。【答案】(1)醚键酯基[来源:学+科+网](2)取代反应(3)(4)(5)【解析】(1)C中的含氧官能团名称为醚键和酯基。(2)由D→E的反应中,D分子中的亚氨基上的氢原子被溴丙酮中的丙酮基取代,所以反应类型为取代反应。(3)分析C的结构特点,C分子中除苯环外,还有3个C、3个O、1个N和1个不饱和度。C的同分异构体能发生水解,由于其中一种水解产物分子中只有2种不同的H原子,所以该水解产物一定是对苯二酚;另一种水解产物是α-氨基酸,则该α-氨基酸一定是α-氨基丙酸,结合两种水解产物可以写出C的同分异构体为。(4)由F到H发生了两步反应,分析两者的结构,发现F中的酯基到G中变成了醛基,由于已知G到H发生的是氧化反应,所以F到G发生了还原反应,结合G的分子式C12H14N2O2,可以写出G的结构简式为。(5)以和(CH3)2SO4为原料制备,首先分析合成对象与原料间的关系。结合上述合成路线中D到E的变化,可以逆推出合成该有机物所需要的两种反应物分别为和;结合B到C的反应,可以由逆推到,再结合A到B的反应,推到原料;结合学过的醇与氢卤酸反应,可以发现原料与氢溴酸反应即可得到。9.(2015·天津卷,8)扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A和B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下:(1)A分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为。写出A+B→C的化学反应方程式:。(2)C()中①、②、③3个—OH的酸性由强到弱的顺序是。(3)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E分子中不同化学环境的氢原子有种。(4)D→F的反应类型是,1molF在一定条件下与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为mol。写出符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式:。①属于一元酸类化合物②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基(5)已知:R—CH2—COOHA有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成A的路线流程图(其他原料任选)。合成路线流程图示例如下:H2CCH2CH3CH2OHCH3COOC2H5【答案】(1)醛基、羧基+(2)③>①>②(3)4(4)取代反应3、、、(5)CH3COOH【解析】(1)A的分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A是,官能团是醛基和羧基;根据C的结构可知B是苯酚,则A+B→C的化学反应方程式为+。(2)羧基的酸性强于酚羟基,酚羟基的酸性强于醇羟基,故酸性强弱顺序为③>①>②。(3)C中有羟基和羧基,2分子C可以发生酯化反应,可以生成3个六元环的化合物,C的分子间的醇羟基和羧基也发生酯化反应,E的分子中不同化学环境的氢原子有4种。(4)对比D与F的结构,可以看出溴原子取代了羟基的位置,所以D→F的反应类型是取代反应。F中的官能团有溴原子、酚羟基、酯基,都可以与氢氧化钠反应,所以1molF消耗NaOH的物质的量为3mol。符合条件的F的同分异构体有、、、;(5)根据题目信息,羧酸可以与PCl3反应,在碳链上引入一个卤素原子,卤素原子水解可以引入醇羟基,醇羟基氧化可以得到醛基,故流程为CH3COOHCH2ClCOOHCH2OHCOONaCH2OHCOOHHOCCOOH。10.(2015·江苏卷,17)化合物F是一种抗心肌缺血药物的中间体,可以通过以下方法合成:(1)化合物A中的含氧官能团为和(填官能团名称)。(2)化合物B的结构简式为;由C→D的反应类型是。(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式。Ⅰ.分子中含有2个苯环Ⅱ.分子中含有3种不同化学环境的氢(4)已知:RCH2CNRCH2CH2NH2,请写出以为原料制备化合物X(结构简式见下图)的合成路线流程图(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例如下:CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3【答案】(1)醚键醛基(2)取代反应(3)或(4)或(3)核磁共振氢谱上的吸收峰实际上是考查有机物中氢原子的种类。【解析】(1)A中含氧官能团为—O—、—CHO,分别为醚键、醛基。(2)化合物B为A中醛基还原所得的产物,结构简式为。根据C、D的结构简式,该反应为C中—Cl被—CN取代,故为取代反应。(3)根据信息Ⅱ,该同分异构体为高度对称的结构,总共有3种类型的氢原子,可能的结构简式为或。(4)运用逆合成分析法推断中间产物、确定合成路线:。考点2合成其它物质1.(2022•广东选择性,21)基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料,可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。(1)化合物I的分子式为_______,其环上的取代基是_______(写名称)。(2)已知化合物II也能以II′的形式存在。根据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-CH=CH-H2-CH2-CH2-加成反应②_____________________氧化反应③____________________________(3)化合物IV能溶于水,其原因是_______。(4)化合物IV到化合物V的反应是原子利用率的反应,且与化合物a反应得到,则化合物a为_______。(5)化合物VI有多种同分异构体,其中含结构的有_______种,核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为_______。(6)选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分子化合物VIII的单体。写出VIII的单体的合成路线_______(不用注明反应条件)。【答案】(1)C5H4O2

醛基(2)-CHO

O2

-COOH

-COOH

CH3OH

-COOCH3

酯化反应(取代反应)(3)Ⅳ中羟基能与水分子形成分子间氢键(4)乙烯(5)

2

(6)【解析】(1)根据化合物Ⅰ的结构简式可知,其分子式为C5H4O2;其环上的取代基为醛基;(2)②化合物Ⅱ'中含有的-CHO可以被氧化为-COOH,故答案为:-CHO;O2;-COOH;③化合物Ⅱ'中含有-COOH,可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应生成酯,故答案为:-COOH;CH3OH;-COOCH3;酯化反应(取代反应);(3)化合物Ⅳ中含有羟基,能与水分子形成分子间氢键,使其能溶于水;(4)化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1molⅣ与1mola反应得到2molV,则a的分子式为C2H4,为乙烯;(5)化合物Ⅵ的分子式为C3H6O,其同分异构体中含有,则符合条件的同分异构体有和,共2种,其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为;(6)根据化合物Ⅷ的结构简式可知,其单体为,其原料中的含氧有机物只有一种含二个羧基的化合物,原料可以是,发生题干Ⅳ→V的反应得到,还原为,再加成得到,和发生酯化反应得到目标产物,则合成路线为。2.(2018•新课标Ⅰ,36)合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称为________。(2)②的反应类型是__________。(3)反应④所需试剂,条件分别为________。(4)G的分子式为________。(5)W中含氧官能团的名称是____________。(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1)______________。(7)苯乙酸苄酯()是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线__________(无机试剂任选)。【答案】(1)氯乙酸(2)取代反应(3)乙醇/浓硫酸、加热(4)C12H18O3(5)羟基、醚键(6)、(7)【解析】(1)根据A的结构简式可知A是氯乙酸;(2)反应②中氯原子被-CN取代,属于取代反应。(3)反应④是酯化反应,所需试剂和条件分别是乙醇/浓硫酸、加热;(4)根据G的键线式可知其分子式为C12H18O3;(5)根据W的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基;(6)属于酯类,说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1:1,说明氢原子分为两类,各是6个氢原子,因此符合条件的有机物结构简式为或;(7)根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸卞酯的路线图为。3.(2018•江苏卷,17)丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下:已知:(1)A中的官能团名称为__________________(写两种)。(2)DE的反应类型为__________________。(3)B的分子式为C9H14O,写出B的结构简式:__________________。(4)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分子中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;②碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用,合成路线流程图示例见本题题干)。【答案】(1)碳碳双键羰基(2)消去反应(3)(4)(5)【解析】(1)根据A的结构简式,A中的官能团为碳碳双键、羰基。(2)对比D和E的结构简式,D→E脱去了小分子水,且E中生成新的碳碳双键,故为消去反应。(3)B的分子式为C9H14O,根据A→B→C结合题给已知可推断出B的结构简式。(4)的分子式为C9H6O3,结构中有五个双键和两个环,不饱和度为7;的同分异构体中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应,则其结构中含酚羟基、不含醛基;碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢,说明其分子结构中含酯基且水解产物的结构对称性高。(5)对比与和的结构简式,根据题给已知,模仿题给已知构建碳干骨架;需要由合成,官能团的变化由1个碳碳双键变为2个碳碳双键,联想官能团之间的相互转化,由与Br2发生加成反应生成,在NaOH醇溶液中发生消去反应生成;与发生加成反应生成,与H2发生加成反应生成。4.(2016·全国Ⅲ卷,38)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,成为Glaser反应。2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:回答下列问题:(1)B的结构简式为______,D的化学名称为______,。(2)①和③的反应类型分别为______、______。(3)E的结构简式为______。用1molE合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气_______mol。(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为_____________________________________。(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,写出其中3种的结构简式_______________________________。(6)写出用2-苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线___________。【答案】(1)苯乙炔(2)取代消去(3)4(4)(5)、、、(6)。、【解析】(1)A与氯乙烷发生取代反应生成B,则根据B分子式可知A是苯,B是苯乙烷,则B的结构简式为;根据D的结构简式可知D的化学名称为苯乙炔。(2)①是苯环上氢原子被乙基取代,属于取代反应;③中产生碳碳三键,是卤代烃的消去反应。(3)D发生已知信息的反应,因此E的结构简式为。1个碳碳三键需要2分子氢气加成,则用1molE合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气4mol。(4)根据原子信息可知化合物()发生Glaser偶联反应生成聚合物的化学方程式为。(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,结构简式为、、、。(6)根据已知信息以及乙醇的性质可知用2-苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线为。5.(2016·全国I卷,38)秸秆(含多糖物质)的综合应用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:回答下列问题:(1)下列关于糖类的说法正确的是______________。(填标号)a.糖类都有甜味,具有CnH2mOm的通式b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物(2)B生成C的反应类型为______。(3)D中官能团名称为______,D生成E的反应类型为______。(4)F的化学名称是______,由F生成G的化学方程式为______。(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2,W共有______种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为_________。(6)参照上述合成路线,以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对二苯二甲酸的合成路线_______________________。【答案】(1)d(2)酯化反应(或取代反应)(3)碳碳双键、酯基;氧化反应(4)己二酸nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH+(2n-1)H2O;(5)12种(6)CH3-CH=CH-CH=CH-CH3。【解析】(1)a.淀粉和纤维素都是糖,没有甜味,错误;b.麦芽糖是二糖,水解只生成2个分子的葡萄糖,错误;c.无论淀粉是否水解完全,都会产生具有醛基的葡萄糖,因此都可以产生银镜反应,故用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全,错误;d.淀粉和纤维素都属于多糖类,都是绿色植物光合作用产生的物质,故都是天然高分子化合物,正确;(2)根据图示可知B是HOOC-CH=CH-CH=CH-COOH,该物质含有两个羧基,可以与甲醇CH3OH在一定条件下发生酯化反应,产生酯C:CH3OOC-CH=CH-CH=CH-COOCH3和水,酯化反应也就是取代反应;(3)根据图示可知D中官能团为碳碳双键和酯基;根据物质的分子结构简式可知,D去氢发生氧化反应产生E;(4)F分子中含有6个碳原子,在两头分别是羧基,所以F的化学名称是己二酸,由F生成G的化学方程式为nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH+(2n-1)H2O;(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2,说明W分子中含有2个—COOH,则其可能的支链情况是:—COOH、—CH2CH2COOH;—COOH、—CH(CH3)COOH;2个—CH2COOH;—CH3、—CH(COOH)2四种情况,它们在苯环的位置可能是邻位、间位、对位,故W可能的同分异构体种类共有4×3=12种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为。(6)以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对二苯二甲酸的合成路线是CH3-CH=CH-CH=CH-CH3。专题68有机推断——书写合成路线(A)考点十年考情(2015-2024)命题趋势考点1合成新药物2024·江苏卷、2024·浙江6月卷、2023•湖南卷、2022•江苏卷、2021•海南选择性考试、2020•天津、2019•江苏卷、2017•江苏卷、2015·天津卷、2015·江苏卷有机合成与推断题为高考的经典题型,通常以药物、材料、新物质的合成为背景,此类试题中所涉及的有机物大多是陌生且比较复杂的,需要根据前后的变化来分析其反应特点;近年来高考有机试题有两个特点:一是常与当年的社会热点问题结合在一起;二是常把有机推断与设计有机合成流程图结合在一起。以常见有机物为原料合成具有复杂结构的新型有机物是高考的常客。试题将教材知识置于新的背景材料下进行考查,且常考常新。要突破此点,需从原料与产品的组成和结构差异入手,运用试题给出的信息,以被合成的复杂有机物为起点,找出产物和原料的各种中间产物,采用正推和逆推相结合的方法进行解题。考点2合成其它物质2022•广东选择性、2018•新课标Ⅰ、2018•江苏卷、2016·全国Ⅲ卷、2016·全国I卷考点1合成新药物1.(2024·江苏卷,15,15分)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C15H24N2O2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H2O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:HSCH2CH2SH与HOCH2CH2OH性质相似。写出以、、HSCH2CH2SH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)【答案】(1)羰基(2)(3)①消去反应②N(CH3)3(4)(5)【解析】A中羰基相连的甲基发生加成反应,得到的羟基与(CH3)2NH发生取代反应,得到物质B,B中N原子在CH3I和Ag2O、H2O的先后作用下,引入一个CH3,得到物质C;C受热发生消去反应,+N(CH3)3同OH-与相邻C上的H发生消去反应生成H2O和N(CH3)3,生成碳碳双键得到物质D,D的碳碳双键在H2O2的碱溶液作用下发生反应,后再酸化引入两个羟基则得到物质E,两个羟基与CH3COCH3在HCl环境中脱去H2O得到物质F。(1)根据题中A分子的结构可知,其含氧官能团有醚键和羰基。(2)A生成B的过程是甲醛与A中羰基相连的甲基发生加成反应,得到的羟基与(CH3)2NH发生取代反应,结合副产物的分子式C15H24N2O2,可推断该副产物是一分子A结合了两分子的HCHO和(CH3)2NH,结构简式为。(3)C→D的反应类型为消去反应;C转化为D时还生成H2O和N(CH3)3。(4)由题中F的结构简式可知其分子式是C13H16O5,其不饱和度为6,其芳香族同分异构体在碱性条件下水解后酸化,生成X、Y和Z三种有机产物,推断该同分异构体中含有两个酯基。X分子中含有一个手性碳原子,则有一个碳原子连接着四种互不相同的原子或原子团;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,则Y含有酚羟基,推断Y的结构简式是,Z不能被银氨溶液氧化,则Z不含醛基,推断Z的结构简式是CH3COOH;则X分子中共含有5个C原子,其中有-COOH,则推断其结构简式是;综上分析,该芳香族同分异构体的一种结构简式是。(5)结合物质E生成F的结构变化可推断与反应可生成目标产物的部分;产物的部分可由生成后与HCHO反应增长碳链得到,故设计合成路线:。2.(2024·浙江6月卷,21,12分)某研究小组按下列路线合成抗炎镇痛药“消炎痛”(部分反应条件已简化)。已知:请回答:(1)化合物F的官能团名称是。(2)化合物G的结构简式是。(3)下列说法不正确的是_______。A.化合物A的碱性弱于B.A+B→C的反应涉及加成反应和消去反应C.D→E的反应中,试剂可用Cl2/FeCl3D.“消炎痛”的分子式为C18H16ClNO4(4)写出H→I的化学方程式。(5)吗吲哚-2-甲酸()是一种医药中间体,设计以和CH3CHO为原料合成吲哚-2-甲酸的路线(用流程图表示,无机试剂任选)。(6)写出4种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式。①分子中有2种不同化学环境的氢原子;②有甲氧基(-OCH3),无三元环。【答案】(1)羧基、氯原子(2)(3)AD(4)(5)(6)、、、(其他符合条件的结构也可)【解析】A与B发生类似已知的反应生成C,C为,D反应生成E,结合E的分子式和F的结构可知,E为,F与SOCl2反应得到G,结合G的分子式可知,G为,I水解得到消炎痛,结合消炎痛的结构可知,I为,H与HCl得到I的反应类似已知中的反应,由此可知H为,C与G反应得到H。(1)由F的结构可知,F的官能团为羧基、碳氟键;(2)G为;(3)A项,的氨基直接连接在苯环上,A中氨基连接在-NH-上,即A中氨基N更易结合H+,碱性更强,故A错误;B项,A+B→C的反应,是B中羰基先加成,得到羟基,羟基再与相邻N上的H消去得到N=C,涉及加成反应和消去反应,故B正确;C项,D→E是甲苯甲基对位上的H被Cl取代,试剂可为Cl2/FeCl3,故C正确;D项,由“消炎痛”的结构可知,分子式为C19H16ClNO4,故D错误;故选AD;(4)H()与HCl得到I()的反应类似已知中的反应,化学方程式为:;(5)乙醛与HCN加成得到,被O2氧化为,酸性水解得到,与反应得到,与HCl反应得到,具体合成路线为:;(6)B为CH3COCH2CH2COOCH3,同分异构体中有2种不同化学环境的氢原子,说明其结构高度对称,有甲氧基(-OCH3),无三元环,符合条件的结构简式为:、、、(其他符合条件的结构也可)。3.(2023•湖南卷,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_______、_______;(3)物质G所含官能团的名称为_______、_______;(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_______(写标号):①

③(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_______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)。【答案】(1)(2)消去反应加成反应(3)碳碳双键醚键(4)(5)③>①>②(6)4(7)【解析】(1)有机物A与Br2反应生成有机物B,有机物B与有机物E发生取代反应生成有机物F,结合有机物A、F的结构和有机物B的分子式可以得到有机物B的结构式,即;(2)有机物F转化为中间体时消去的是-Br和,发生的是消去反应,中间体与呋喃反应生成有机物G时,中间体中的碳碳三键发生断裂与呋喃中的两个双键发生加成反应;(3)根据有机物G的结构,有机物G中的官能团为碳碳双键、醚键;(4)根据上述反应流程分析,与呋喃反应生成,继续与HCl反应生成有机物J,有机物J的结构为;(5)对比三种物质,③中含有电负性较高的F原子,使-CF3变成吸电子基团,将整个有机物的电子云朝着-CF3方向转移,使-SO3H基团更容易失去电子,故其酸性最强;②中含有的-CH3为推电子基团,使得整个有机物的电子云朝着-SO3H方向移动,使-SO3H基团更不容易失去电子。因此,上述三种物质的酸性大小为③>①>②;(6)呋喃是一种重要的化工原料,其同分异构体中可以发生银镜反应,说明其同分异构体中含有醛基,这样的同分异构体共有4种,分别为:CH3-C≡C-CHO、CH≡C-CH2-CHO、、;(7)甲苯和溴在FeBr3的条件下生成对溴甲苯和邻溴甲苯,因题目中欲合成邻溴甲苯,因此需要对甲基的对位进行处理,利用题目中流程所示的步骤将甲苯与硫酸反应生成对甲基苯磺酸,再将对甲基苯磺酸与溴反应生成,再将中的磺酸基水解得到目标化合物,具体的合成流程为:。4.(2022•江苏卷,16)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R'表示烃基或氢,R''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)_______。【答案】(1)sp2和sp3(2)取代反应(3)(4)(5)【解析】A()和CH3I发生取代反应生成B();B和SOCl2发生取代反应生成C();C和CH3OH发生取代反应生成D();D和NH2OH发生反应生成E();E经过还原反应转化为F,F再转化为G,其中F和G的分子式都是C12H17NO2,则F为,F和G互为手性异构体。(1)A分子中,苯环上的碳原子和双肩上的碳原子为sp2杂化,亚甲基上的碳原子为sp3杂化,即A分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3;(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C12H14O3,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:。5.(2021•海南选择性考试,18)(14分)二甲双酮是一种抗惊厥药,以丙烯为起始原料的合成路线如下:回答问题:(1)A的名称是___________,A与金属钠反应的产物为___________和___________。(2)B的核磁共振氢谱有___________组峰。(3)A→B、B→C的反应类型分别为___________、___________。(4)D中所含官能团名称为___________、___________。(5)D→E的反应方程式为___________。(6)设计以为原料合成乌头酸()的路线(无机试剂任选)___________。已知:①②【答案】(1)异丙醇或2-丙醇异丙醇钠或2-丙醇钠或氢气(2)1(3)氧化反应加成反应(4)羟基羧基(5)+CH3CH2OH+H2O(6)【解析】根据流程图,A发生催化氧化生成B,结合B的分子式和C的结构可知,B为丙酮();结合二甲双酮的结构可知,D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,E为。(1)A()的名称为异丙醇或2-丙醇,A与金属钠反应生成异丙醇钠和氢气;(2)B为丙酮(),具有对称结构,核磁共振氢谱有1组峰;(3)根据流程图,A→B为氧化反应、B→C为加成反应;(4)D()中所含官能团有羟基和羧基;(5)D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,反应的化学方程式为+CH3CH2OH+H2O;(6)以为原料合成乌头酸(),需要增长碳链和引入羧基,根据题干流程图中BCD的转化关系,结合已知信息①②,需要将氧化为丙酮后利用②引入溴原子,在利用①和题干流程图中BCD的转化关系,即可引入三个羧基,具体合成路线为:。6.(2020•天津,14)天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,可通过以下路线合成。已知:(等)回答下列问题:(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应,写出这些同分异构体所有可能的结构:__________。(2)在核磁共振氢谱中,化合物B有________组吸收峰。(3)化合物X的结构简式为___________。(4)D→E的反应类型为___________。(5)F的分子式为_______,G所含官能团的名称为___________。(6)化合物H含有手性碳原子的数目为_____,下列物质不能与H发生反应的是_______(填序号)。a.CHCl3b.NaOH溶液c.酸性KMnO4溶液d.金属Na(7)以和为原料,合成,写出路线流程图(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)_______________。【答案】(1)、、、(2)4(3)(4)加成反应(5)羰基、酯基(6)1a(7)【解析】(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应说明该同分异构体中含有醛基,故可能的结构为、、、;(2)根据B的结构,有机物B中含有4种不同化学环境的H原子,故在核磁共振氢谱中有4组峰;(3)根据有机物C和有机物D的结构,有机物C与有机物X发生酯化反应生成有机物D,则有机物D的结构简式为;(4)D→E为已知条件的反应,反应类型为加成反应;(5)根据F的结构简式,有机物F的分子式为C13H12O3,有机物G中含有的官能团名称是酯基、羰基;(6)根据有机物H的结构,有机物H中含有1个手性碳原子,为左下角与羟基相邻的碳原子;有机物H中含有羟基,可以与金属Na发生反应;有机物H中含有碳碳双键,可以与酸性高锰酸钾溶液反应;有机物H中含有酯基,可以被NaOH水解;有机物H中不含与CHCl3反应的基团,故不与CHCl3反应,故选择a;(7)利用和反应制得,可先将环己醇脱水得环己烯,将环己烯()与溴发生加成反应再发生消去反应制得1,3-环己二烯(),将1,3-环己二烯与发生已知条件的反应制得,反应的具体流程为:。7.(2019•江苏卷,17)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下:(1)A中含氧官能团的名称为________和________。(2)A→B的反应类型为________。(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,写出X的结构简式:________。(4)C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能与FeCl3溶液发生显色反应;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。(5)已知:(R表示烃基,R'和R"表示烃基或氢),写出以和CH3CH2CH2OH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)。________________________【答案】(1)(酚)羟基 羧基 (2)取代反应(3) (4)(5)【解析】[(1)由A的结构简式可知,A中含氧官能团为-OH和-COOH,名称为(酚)羟基、羧基;(2)根据以上分析可知,A→B的反应中-COOH中的羟基被氯原子取代,反应类型为取代反应;(3)观察对比C、D的结构可知,C→D的反应中酚羟基上的氢原子被-CH2OCH3取代生成D,根据副产物X的分子式C12H15O6Br,C→D的反应生成的副产物为C中两个酚羟基都发生了取代反应,可知X的结构简式为;(4)C为,C的同分异构体满足以下条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1,说明含苯环的产物分子中有两种类型的氢原子且数目相等,应为间苯三酚,则该同分异构体为酚酯;(5)根据逆合成法,若要制备,根据题给已知可先制备和CH3CH2CHO。结合所给原料,1-丙醇催化氧化生成CH3CH2CHO,参考题中E→F的反应条件,在LiAlH4条件下发生还原反应生成,和HCl发生取代反应生成,在Mg、无水乙醚条件下发生已知中的反应生成,和CH3CH2CHO在一定条件下反应生成。8.(2017•江苏卷,17)化合物H是一种用于合成γ-分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程图如下:(1)C中的含氧官能团名称为_______和__________。(2)D→E的反应类型为__________________________。(3)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:_____________________。①含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;②能发生水解反应,水解产物之一是α-氨基酸,另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的氢。(4)G的分子式为C12H14N2O2,经氧化得到H,写出G的结构简式:__________________。(5)已知:(R代表烃基,R'代表烃基或H)请写出以、和(CH3)2SO4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)。【答案】(1)醚键酯基[来源:学+科+网](2)取代反应(3)(4)(5)【解析】(1)C中的含氧官能团名称为醚键和酯基。(2)由D→E的反应中,D分子中的亚氨基上的氢原子被溴丙酮中的丙酮基取代,所以反应类型为取代反应。(3)分析C的结构特点,C分子中除苯环外,还有3个C、3个O、1个N和1个不饱和度。C的同分异构体能发生水解,由于其中一种水解产物分子中只有2种不同的H原子,所以该水解产物一定是对苯二酚;另一种水解产物是α-氨基酸,则该α-氨基酸一定是α-氨基丙酸,结合两种水解产物可以写出C的同分异构体为。(4)由F到H发生了两步反应,分析两者的结构,发现F中的酯基到G中变成了醛基,由于已知G到H发生的是氧化反应,所以F到G发生了还原反应,结合G的分子式C12H14N2O2,可以写出G的结构简式为。(5)以和(CH3)2SO4为原料制备,首先分析合成对象与原料间的关系。结合上述合成路线中D到E的变化,可以逆推出合成该有机物所需要的两种反应物分别为和;结合B到C的反应,可以由逆推到,再结合A到B的反应,推到原料;结合学过的醇与氢卤酸反应,可以发现原料与氢溴酸反应即可得到。9.(2015·天津卷,8)扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A和B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下:(1)A分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为。写出A+B→C的化学反应方程式:。(2)C()中①、②、③3个—OH的酸性由强到弱的顺序是。(3)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E分子中不同化学环境的氢原子有种。(4)D→F的反应类型是,1molF在一定条件下与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为mol。写出符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式:。①属于一元酸类化合物②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基(5)已知:R—CH2—COOHA有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成A的路线流程图(其他原料任选)。合成路线流程图示例如下:H2CCH2CH3CH2OHCH3COOC2H5【答案】(1)醛基、羧基+(2)③>①>②(3)4(4)取代反应3、、、(5)CH3COOH【解析】(1)A的分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A是,官能团是醛基和羧基;根据C的结构可知B是苯酚,则A+B→C的化学反应方程式为+。(2)羧基的酸性强于酚羟基,酚羟基的酸性强于醇羟基,故酸性强弱顺序为③>①>②。(3)C中有羟基和羧基,2分子C可以发生酯化反应,可以生成3个六元环的化合物,C的分子间的醇羟基和羧基也发生酯化反应,E的分子中不同化学环境的氢原子有4种。(4)对比D与F的结构,可以看出溴原子取代了羟基的位置,所以D→F的反应类型是取代反应。F中的官能团有溴原子、酚羟基、酯基,都可以与氢氧化钠反应,所以1molF消耗NaOH的物质的量为3mol。符合条件的F的同分异构体有、、、;(5)根据题目信息,羧酸可以与PCl3反应,在碳链上引入一个卤素原子,卤素原子水解可以引入醇羟基,醇羟基氧化可以得到醛基,故流程为CH3COOHCH2ClCOOHCH2OHCOONaCH2OHCOOHHOCCOOH。10.(2015·江苏卷,17)化合物F是一种抗心肌缺血药物的中间体,可以通过以下方法合成:(1)化合物A中的含氧官能团为和(填官能团名称)。(2)化合物B的结构简式为;由C→D的反应类型是。(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式。Ⅰ.分子中含有2个苯环Ⅱ.分子中含有3种不同化学环境的氢(4)已知:RCH2CNRCH2CH2NH2,请写出以为原料制备化合物X(结构简式见下图)的合成路线流程图(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例如下:CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3【答案】(1)醚键醛基(2)取代反应(3)或(4)或(3)核磁共振氢谱上的吸收峰实际上是考查有机物中氢原子的种类。【解析】(1)A中含氧官能团为—O—、—CHO,分别为醚键、醛基。(2)化合物B为A中醛基还原所得的产物,结构简式为。根据C、D的结构简式,该反应为C中—Cl被—CN取代,故为取代反应。(3)根据信息Ⅱ,该同分异构体为高度对称的结构,总共有3种类型的氢原子,可能的结构简式为或。(4)运用逆合成分析法推断中间产物、确定合成路线:。考点2合成其它物质1.(2022•广东选择性,21)基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料,可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。(1)化合物I的分子式为_______,其环上的取代基是_______(写名称)。(2)已知化合物II也能以II′的形式存在。根据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-CH=CH-H2-CH2-CH2-加成反应②_____________________氧化反应③____________________________(3)化合物IV能溶于水,其原因是_______。(4)化合物IV到化合物V的反应是原子利用率的反应,且与化合物a反应得到,则化合物a为_______。(5)化合物VI有多种同分异构体,其中含结构的有_______种,核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为_______。(6)选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分子化合物VIII的单体。写出VIII的单体的合成路线_______(不用注明反应条件)。【答案】(1)C5H4O2

醛基(2)-CHO

O2

-COOH

-COOH

CH3OH

-COOCH3

酯化反应(取代反应)(3)Ⅳ中羟基能与水分子形成分子间氢键(4)乙烯(5)

2

(6)【解析】(1)根据化合物Ⅰ的结构简式可知,其分子式为C5H4O2;其环上的取代基为醛基;(2)②化合物Ⅱ'中含有的-CHO可以被氧化为-COOH,故答案为:-CHO;O2;-COOH;③化合物Ⅱ'中含有-COOH,可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应生成酯,故答案为:-COOH;CH3OH;-COOCH3;酯化反应(取代反应);(3)化合物Ⅳ中含有羟基,能与水分子形成分子间氢键,使其能溶于水;(4)化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1molⅣ与1mola反应得到2molV,则a的分子式为C2H4,为乙烯;(5)化合物Ⅵ的分子式为C3H6O,其同分异构体中含有,则符合条件的同分异构体有和,共2种,其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为;(6)根据化合物Ⅷ的结构简式可知,其单体为,其原料中的含氧有机物只有一种含二个羧基的化合物,原料可以是,发生题干Ⅳ→V的反应得到,还原为,再加成得到,和发生酯化反应得到目标产物,则合成路线为。2.(2018•新课标Ⅰ,36)合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称为________。(2)②的反应类型是__________。(3)反应④所需试剂,条件分别为________。(4)G的分子式为________。(5)W中含氧官能团的名称是____________。(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1)______________。(7)苯乙酸苄酯()是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线__________(无机试剂任选)。【答案】(1)氯乙酸(2)取代反应(3)乙醇/浓硫酸、加热(4)C12H18O3(5)羟基、醚键(6)、(7)【解析】(1)根据A的结构简式可知A是氯乙酸;(2)反应②中氯原子被-CN取代,属于取代反应。(3)反应④是酯化反应,所需试剂和条件分别是乙醇/浓硫酸、加热;(4)根据G的键线式可知其分子式为C12H18O3;(5)根据W的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基;(6)属于酯类,说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1:1,说明氢原子分为两类,各是6个氢原子,因此符合条件的有机物结构简式为或;(7)根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸卞酯的路线图为。3.(2018•江苏卷,17)丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下:已知:(1)A中的官能团名称为__________________(写两种)。(2)DE的反应类型为_____________

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