2025屆高三化學(xué)二輪專題突破有機(jī)合成與推斷綜合題【解析】

有機(jī)合成與推斷綜合題【模擬預(yù)測(cè)】1.(2024·湖北武漢二模)化合物F是合成藥物的重要中間體,其合成路線如圖所示。已知回答下列問(wèn)題:(1)B→C的反應(yīng)類型是。

(2)C中官能團(tuán)的名稱是。

(3)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(4)F中有個(gè)手性碳原子。

(5)A的同分異構(gòu)體中,遇FeCl3溶液顯色的共有種。

(6)以苯、乙烯和為含碳原料,利用上述原理,合成化合物。①相關(guān)步驟涉及到烯烴制鹵代烴的反應(yīng),其化學(xué)方程式為

。

②最后一步轉(zhuǎn)化中與鹵代烴反應(yīng)的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

答案(1)還原反應(yīng)(2)羧基、醚鍵(3)(4)2(5)9(6)①CH2CH2+HBrCH3CH2Br②解析(1)B→C的反應(yīng)為與鹽酸和鋅共熱發(fā)生還原反應(yīng)生成;(2)由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,的官能團(tuán)為羧基和醚鍵,故答案為:羧基、醚鍵;(3)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(4)由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,F分子中含有如圖*所示的2個(gè)手性碳原子:;(5)A的同分異構(gòu)體遇氯化鐵溶液顯色說(shuō)明同分異構(gòu)體分子中含有酚羥基,同分異構(gòu)體可以視作乙苯、鄰二甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯分子中苯環(huán)上的氫原子被酚羥基取代所得結(jié)構(gòu),共有9種;(6)由題給有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,以苯、乙烯和為含碳原料合成化合物的合成步驟為催化劑作用下乙烯與溴化氫共熱發(fā)生加成反應(yīng)生成溴乙烷;催化劑作用下苯與發(fā)生反應(yīng)生成,與鹽酸和鋅共熱發(fā)生還原反應(yīng)生成,在PPA作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成,與溴乙烷發(fā)生題給信息反應(yīng)生成;①由分析可知,相關(guān)步驟涉及到烯烴制鹵代烴的反應(yīng)為催化劑作用下乙烯與溴化氫共熱發(fā)生加成反應(yīng)生成溴乙烷,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2==CH2+HBrCH3CH2Br;②由分析可知,最后一步轉(zhuǎn)化中與鹵代烴反應(yīng)的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。2.(2024·河北滄州期中)某藥物中間體G的一種合成路線如圖:回答下列問(wèn)題:(1)已知A的沸點(diǎn)為161℃,B的沸點(diǎn)為155.6℃,其沸點(diǎn)差異的主要原因是

。

(2)F中官能團(tuán)的名稱為;E的名稱是。

(3)C→D的反應(yīng)類型是。

(4)已知吡啶()分子中氮原子電子密度越大,堿性越強(qiáng)。下列幾種有機(jī)物中,堿性由強(qiáng)到弱排序?yàn)?填標(biāo)號(hào))。

(5)已知含1個(gè)手性碳原子的分子有2種對(duì)映異構(gòu)體。A的同分異構(gòu)體中,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的結(jié)構(gòu)有種(包括立體異構(gòu)體)。其中,在核磁共振氫譜上有3組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(6)已知:在常溫常壓下,苯乙烯與氫氣在鎳催化劑作用下,加成生成乙苯。以苯甲醛、乙醛為原料合成(氫化肉桂酸),設(shè)計(jì)合成路線(其他無(wú)機(jī)試劑任選)。答案(1)環(huán)己醇存在分子間氫鍵(2)碳碳雙鍵、酮羰基丙酮(3)消去反應(yīng)(4)a>c>b>d(5)11(6)解析A發(fā)生氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為B,B反應(yīng)生成C,C發(fā)生消去反應(yīng)轉(zhuǎn)化為D,D與F轉(zhuǎn)化為G,據(jù)此回答。(4)甲基是推電子基,氟、溴是吸電子基,氟的電負(fù)性大于溴,間甲基吡啶中氮原子電子密度最大,間氟吡啶中氮原子電子密度最小,因此堿性由強(qiáng)到弱為a>c>b>d;(5)同分異構(gòu)體可以看成戊烷分子1個(gè)氫被醛基取代,有8種結(jié)構(gòu),其中有3種手性分子:、、,含1個(gè)手性碳原子的分子有對(duì)映異構(gòu)體2種,符合條件的同分異構(gòu)體有11種;其中在核磁共振氫譜上有3組峰的結(jié)構(gòu)必須是對(duì)稱結(jié)構(gòu),它是;(6)利用E→F的反應(yīng)原理設(shè)計(jì)合成路線:第1步,羥醛縮合;第2步,銀鏡反應(yīng)和酸化,將醛基轉(zhuǎn)化成羧基;第3步,選擇性氫化(加成),路線為。3.(2024·安徽蕪湖模擬)脫落酸(Abscisciacid)是一種重要的植物激素,它的一種合成方法如下:已知:①;②R—CH2OH;③。(1)寫出A中含氧官能團(tuán)的名稱:。

(2)C→D的過(guò)程中,MnO2的作用是。

(3)mCPBA的全稱是間氯過(guò)氧苯甲酸,如圖所示:。在本題中將mCPBA替換為下列何種物質(zhì)能達(dá)到相同的效果?(填選項(xiàng)字母)。

A.B.C.D.H2O2(4)寫出D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。

(5)寫出一個(gè)符合下列條件的的同分異構(gòu)體(不考慮立體構(gòu)型):。

a.有且只有一個(gè)環(huán);b.核磁共振氫譜顯示有兩組峰,面積比為3∶2。(6)參考以上合成路線及所給信息,請(qǐng)以(2-溴環(huán)戊酮)為原料合成,除鹵素單質(zhì)外必要的無(wú)機(jī)及有機(jī)試劑任選。(提示:2-溴環(huán)戊酮在堿性條件下會(huì)發(fā)生Favosrski重排導(dǎo)致環(huán)縮小)答案(1)酮羰基、酯基(2)將羥基氧化為醛基(3)BD(4)(5)、、(任寫一個(gè)即可,其他合理答案也可)(6)解析與發(fā)生加成、再發(fā)生消去反應(yīng)生成A:與CH(OC2H5)3發(fā)生加成再消去生成B:,B發(fā)生已知①的反應(yīng)生成C:,結(jié)合C、E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及反應(yīng)已知②,推出D為,結(jié)合E、G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及反應(yīng)已知③,推出F為。據(jù)此分析作答。(2)根據(jù)分析,C→D的過(guò)程中,LiAlH4將酯基轉(zhuǎn)化為羥基,則MnO2的作用是將羥基氧化為醛基;(3)根據(jù)已知③,提供了過(guò)氧鍵參與反應(yīng),而B、D與一樣含有過(guò)氧鍵,故選BD;(5)符合有且只有一個(gè)環(huán),核磁共振氫譜顯示有兩組峰,面積比為3∶2的的同分異構(gòu)體有:、、;(6)請(qǐng)以(2-溴環(huán)戊酮)為原料合成的合成路線為與乙二醇反應(yīng)生成,消去得到,再與mCPBA反應(yīng)生成,在酸性條件下生成,再與NaOH溶液反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物,合成路線如下:。4.(2024·山西太原二模)維妥色替(Vistusertib,化合物G)是一種ATP競(jìng)爭(zhēng)性的mTOR抑制劑,可用于治療子宮內(nèi)膜癌。其一種合成路線如下(Me代表甲基,Et代表乙基,Ac代表乙?；?:回答下列問(wèn)題:(1)A中含有的官能團(tuán)是(填名稱)。

(2)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(3)寫出反應(yīng)E→F的化學(xué)方程式:

,

該反應(yīng)類型為。

(4)在A的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的共有種(不考慮立體異構(gòu))。

①屬于芳香烴衍生物;②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)。其中含有手性碳的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(5)已知:①硝基苯可以在Fe粉、鹽酸作用下生成苯胺;②溴苯中溴原子鄰、對(duì)位上的氫原子較易被取代;③DMF-DMA試劑(N,N-二甲基甲酰胺二甲基縮醛,結(jié)構(gòu)為)作為“一碳合成子”在有機(jī)合成中應(yīng)用廣泛,可與活潑的甲基、氨基等反應(yīng)。根據(jù)以上信息,寫出以苯、DMF-DMA試劑為原料制備的合成路線(其他無(wú)機(jī)試劑任選)。答案(1)羧基、酮羰基(2)(3)+2+2HCl取代反應(yīng)(4)17(5)解析A與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成B,B為;B與DMF-DMA反應(yīng)生成C,C與在加熱、HOAc作用下生成D,D與POCl3發(fā)生取代反應(yīng)生成E,E與X發(fā)生取代反應(yīng)生成F,結(jié)合F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及X的分子式可知X為,F與甲胺發(fā)生取代反應(yīng)生成G;(3)E與X發(fā)生取代反應(yīng)生成F,反應(yīng)方程式為+2+2HCl;(4)A的同分異構(gòu)體滿足①屬于芳香烴衍生物,說(shuō)明含苯環(huán)結(jié)構(gòu);②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng),可知含醛基和羧基。若苯環(huán)上只有一個(gè)取代基則為,1種;若苯環(huán)上兩個(gè)取代基可以是—COOH和—CH2CHO或—CHO和—CH2COOH兩組,各有鄰、間、對(duì)三種結(jié)構(gòu),6種;若苯環(huán)上三個(gè)取代基則為—COOH、—CH3、—CHO,在苯環(huán)上有10種位置;共有17種結(jié)構(gòu);其中含有手性碳的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(5)苯與液溴在溴化鐵催化作用下生成溴苯,溴苯與濃硝酸,在濃硫酸催化作用下發(fā)生硝化反應(yīng)生成,在Fe、鹽酸作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成,與DMF-DMA試劑發(fā)生流程中轉(zhuǎn)化生成,合成路線為。5.(2024·河北保定二模)二聯(lián)吡啶鉑(Ⅱ)配合物(H)在傳感器中有重要應(yīng)用,一種合成路線如圖?；卮鹣铝袉?wèn)題:已知:R1NH—NH2+RCHOR1NH—NCHR+H2O(1)有機(jī)物D的官能團(tuán)的名稱為。

(2)寫出A→B的反應(yīng)方程式:

,

該反應(yīng)的反應(yīng)類型為。

(3)試劑b的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(4)C8H17Br的同分異構(gòu)體有多種,其中含有兩個(gè)甲基的結(jié)構(gòu)有種。

(5)B2Pin2的結(jié)構(gòu)為,可由頻哪醇()和四(二甲氨基)二硼合成制得,頻哪醇在濃硫酸作用下,加熱,可制得分子式為C12H24O2的物質(zhì),寫出其結(jié)構(gòu):。

(6)請(qǐng)從物質(zhì)結(jié)構(gòu)角度分析有機(jī)物G能與HCl反應(yīng)的原因:。

答案(1)醛基、碳溴鍵(2)+2Br2+2HBr↑取代反應(yīng)(3)(4)12(5)(6)G結(jié)構(gòu)中的N原子有孤電子對(duì),分子偏堿性,能和酸性的HCl發(fā)生反應(yīng)解析結(jié)合C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及B→C的反應(yīng)條件,可推知B為,則A→B為溴代反應(yīng),結(jié)合A的分子式,故A為;結(jié)合E→F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,則試劑a應(yīng)為;F→G發(fā)生已知條件的反應(yīng),則試劑b為。(2)根據(jù)分析,A→B為溴代反應(yīng),即取代反應(yīng),反應(yīng)方程式為+2Br2+2HBr↑;(4)C8H17Br的同分異構(gòu)體中,含有兩個(gè)甲基,且含有溴原子(箭頭代表溴原子的位置):,,,,,共12種。(5)頻哪醇()在濃硫酸作用下,加熱,可制得分子式為C12H24O2的物質(zhì),不飽和度為1,說(shuō)明是兩個(gè)頻哪醇分子脫水成環(huán)狀醚,所以C12H24O2的結(jié)構(gòu)為;(6)G結(jié)構(gòu)中的N原子有孤電子對(duì),分子偏堿性,能和酸性的HCl發(fā)生反應(yīng)。6.(2024·山東青島二模)尼拉帕尼(J)是一種安全高效抗癌藥,根據(jù)該藥物的兩條合成路線,回答下列問(wèn)題。已知:①+R2—BrR1—R2②R1—NH2+R2—CHOR2—CHN—R1③Boc代表④R1—NH2+—→R2—CH2—NH—R1路線一:(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(2)C→D的反應(yīng)類型是。D→E引入Boc基團(tuán)的作用為

。

(3)符合下列條件的D的同分異構(gòu)體有種。

①有一個(gè)含兩個(gè)氮原子的六元環(huán),且兩個(gè)氮原子處于對(duì)位②有一個(gè)苯環(huán)和一個(gè)甲基③僅有一個(gè)碳原子不參與成環(huán)(4)H→I反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

路線二:K(C11H16NOBr)LM()—→NIJ(5)K中含氧官能團(tuán)的名稱為。L的分子式為。

(6)N→I反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

答案(1)(2)還原反應(yīng)保護(hù)—NH—官能團(tuán)(3)15(4)+NH3—→+CH3OH(5)羥基C16H24NO3Br(6)+—→+HBr解析A和B發(fā)生已知信息①的反應(yīng)生成C,結(jié)合A、B的分子式可以推知A為、B為、C為,C和H2發(fā)生加成反應(yīng)生成D,結(jié)合G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知D為,D和(Boc)2O發(fā)生取代反應(yīng)生成E為,E和F發(fā)生已知信息②的原理得到G,則F為,G和NaN3發(fā)生反應(yīng)生成H,H和NH3發(fā)生取代反應(yīng)生成I為,I酸化得到J。(2)由分析可知,C和H2發(fā)生加成反應(yīng)生成D,D→E引入Boc基團(tuán)后續(xù)在J中又轉(zhuǎn)化為—NH—基團(tuán),則引入Boc基團(tuán)的作用為保護(hù)—NH—官能團(tuán)。(3)D為,D的同分異構(gòu)體滿足條件:①有一個(gè)含兩個(gè)氮原子的六元環(huán),且兩個(gè)氮原子處于對(duì)位;②有一個(gè)苯環(huán)和一個(gè)甲基;③僅有一個(gè)碳原子不參與成環(huán);當(dāng)苯環(huán)上有兩個(gè)取代基時(shí)組合為—CH3和;—CH3和;每種組合都有鄰、間、對(duì)三種