7.6 有机合成与推断（Word教师用书）-【创新方案】2025年高考化学一轮总复习（新教材Ⅱ）

大主题整合(六)　有机合成与推断 　有机合成与推断题知识容量大、综合性强、能力要求高。试题以真实情境为载体，以实际问题为任务，以化学知识为工具，凸显评价考生学科核心素养的宗旨，考查宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等学科素养。主要涉及新药物和新材料的有机合成，其主要命题角度：有机化合物官能团的名称与结构、有机化合物结构简式的确定、有机反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的数目确定与书写、合成路线的设计等。 一、落实必备知能——明规律(对应学生用书P295) 　　(一)把握有机合成中碳骨架的构建　 1．碳链增长的方法 (1)烯烃、炔烃、醛、酮与HCN加成： 。 (2)醛酮的羟醛缩合(其中至少一种含有α­H)： 。 (3)卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa等的取代反应，如RCl＋NaCN―→RCN＋NaCl。 (4)聚合反应 ①加聚反应：如聚乙烯的生成。 ②缩聚反应：酯化反应类型(如乙二醇与乙二酸反应)、氨基酸缩合类型(如甘氨酸缩合)、甲醛与苯酚(酚醛树脂)。 (5)酯化反应：如乙酸乙酯的生成等。 2．碳链减短的方法 (1)氧化反应，包括烯烃、炔烃的部分氧化以及苯的同系物氧化成苯甲酸等。 如RCH===CH2RCOOH＋CO2↑＋H2O； 。 (2)水解反应，主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。 如RCOOR′＋H2ORCOOH＋R′—OH。 (3)烷烃发生裂化或裂解反应：C16H34C8H18＋C8H16；C8H18C4H10＋C4H8。 (4)脱羧反应：R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。 (二)理清有机合成中官能团的转化　 1．官能团的引入 官能团 引入方法 卤素原子 ①烃、酚的取代；②不饱和烃与HX、X2的加成；③醇与氢卤酸(HX)的取代 羟基 ①烯烃与水加成；②醛、酮与氢气加成； ③卤代烃在碱性条件下水解；④酯的水解 碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去；②炔烃不完全加成；③烷烃裂化或裂解 碳氧双键 ①醇的催化氧化；②连在同一个碳上的两个羟基脱水； ③含碳碳三键的物质与水加成 羧基 ①醛基氧化；②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解 2．官能团的消除 (1)通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)。 (2)通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基。 (3)通过加成(还原)或氧化反应等消除醛基。 (4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。 3．官能团的改变 (1)利用官能团的衍生关系进行衍变，如 (2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如 (3)通过化学反应改变官能团的位置，如 4．常见官能团的保护 酚羟基的 保护 因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使—OH变为—ONa(或—OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其恢复为—OH 碳碳双键 的保护 碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应恢复为碳碳双键 氨基 (—NH2) 的保护 如利用合成时，先把—CH3氧化成—COOH，再把—NO2还原为—NH2，否则当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化 (三)掌握有机合成路线的设计方法　 1．正推法 即从某种原料分子开始，对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团)，对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化)，从而设计出合理的合成路线。如利用乙烯为原料合成乙酸乙酯，可采用正推法： 2．逆推法 即从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出原料分子，并进行合成路线的设计。如采用逆推法，通过对苯甲酸苯甲酯()的结构分析可知合成该有机化合物的是苯甲酸与苯甲醇，继续逆推可得原料分子为甲苯，如图所示： 设计合成路线时，要选择反应步骤少、试剂成本低、操作简单、毒性小、污染小、副产物少的路线，即 二、题点逐一例析——建模型(对应学生用书P296) 命题点(一)　有机物结构简式的推断　 有机合成推断综合题的困难具体表现为学生不能够理清合成路线思路，找不到关键信息，进而推断不出未知物质，导致得分情况不理想。“片段对比分析法”可有助于快速解决问题。片段对比分析法就是在整个合成过程中，摘取某个片段做前后差异化分析，从而判断反应的本质得出正确的结论。对比的内容包括：①原子个数及分子量的变化，②物质结构前后的变化如碳链的增减，官能团的引入、消去、转化等，③题干中所给的信息做对比进行知识迁移等。 [典例]　卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下： 已知： 回答下列问题： (1)A的化学名称是_________________________________________________________。 (2)写出反应③的化学方程式：_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)D具有的官能团名称是________________________________________。(不考虑苯环) (4)反应④中，Y的结构简式为_________________________________________________。 (5)反应⑤的反应类型是_____________________________________________________。 (6)C的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有________种。 (7)写出W的结构简式：______________________________________________________。 [解题流程] 合成过程由6步反应完成，可分成6个片段进行处理。具体分析如下： 片段一：A()在酸性高锰酸钾的氧化下生成B，A分子式为C7H7F，对比B的分子式发现结构中多了两个氧原子，不饱和度增加了1。可以判断A物质被氧化，具体为甲基被氧化成羧基。也可以根据反应条件对比前面讲过的“陌生反应”不难发现，①为“芳香烃氧化”也可以快速推出B的结构简式为。 片段二：B()与SOCl2反应生成C，通过前后分子式的对比发现，B转化成C过程中，缺少了H原子和O原子，多了Cl原子。可以判断是Cl原子取代了—OH，羧基转化为酰基，故C为。 片段三：对比C()和D()以及信息(ⅰ)可知X的结构简式为，③反应方程式为＋＋NaOH＋NaCl＋H2O。 片段四：对比D()和E()结构上的变化，结合信息失去HBr，可知Y的结构简式为。 片段五：对比E()和F()结构上的变化，可知该反应为取代反应。 片段六：F()结合信息 得出W的结构简式为。 [答案]　(1)2­氟甲苯(或邻氟甲苯) (2) (3)氨基、羰基、溴原子、氟原子　(4)　(5)取代反应　(6)10　(7) [全训题点考法] 1．化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体，其合成路线如下： 根据流程信息解答下列问题： (1)A中的含氧官能团名称为硝基、________和__________。 (2)B的结构简式为___________________________________________________________。 (3)C→D的反应类型为______________________________________________________。 答案：(1)醛基　(酚)羟基 (2) (3)取代反应 2．已知用A合成G的路线如图所示。 已知：Ⅰ. Ⅱ. 请分别推断出醛X、有机物B、C、F和Y的结构简式。 X：_____；B：_____________________________； C：___________；F：______________________； Y：__________________。 解析：有机合成流程图中，比较A和B中的碳原子数，可知醛X中应为1个碳原子，所以醛X是甲醛。分析B→C，结合信息Ⅰ，可知B中应有醛基，C中应有羟基，再分析C→D，可发现D中引入了溴原子，即C中的羟基被溴原子取代，然后逆推C的结构应该为，再逆推B的结构应为。E→F的条件是酸化，不难推导出F应为，观察F和G的结构，结合信息Ⅱ可逆推Y的结构应为。 答案：HCHO　　　 命题点(二)　限定条件下同分异构体的判断与书写 1．理清结构与性质的关系 限定条件一般是由性质或结构指向特定官能团的，这就要求学生对结构决定性质，性质反映结构熟记于心。例如： 性质或结构 官能团 酸性条件下可水解为酸和醇 R(H)—COO— 既能发生银镜反应，又能发生水解反应(一种官能团) HCOO— 能与饱和碳酸氢钠(或碳酸钠)溶液反应放出CO2 —COOH 核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶1∶1 有两个对称的—CH3 能发生银镜反应 —CHO 能与FeCl3溶液发生显色反应 酚羟基 2．熟记苯环上的同分异构体 遇到苯环上常见的几种取代情况时，根据下表做出快速准确的判断。多个相同的取代基均“想象”为未取代的H原子，集中分析剩余不同取代基的可能情况。另外要注意考虑取代基本身存在的异构体。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 一取代 A 1 二取代 AB 3 AA 3 三取代 ABC 10 AAB 6 AAA 3 四取代 ABCD 30 AABC 16 AABB 11 AAAB 6 AAAA 3 五取代 ABCDE 60 AABCD 30 AABBC 16 AAABC 10 AAABB 6 AAAAB 3 AAAAA 1 六取代 ABCDEF 60 AABCDE 30 AABBCD 16 AABBCC 11 AAABCD 10 AAABBC 6 AAABBB 3 AAAABC 3 AAAABB 3 [典例]　回答下列问题： (1)(2022·全国乙卷)在E()的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为_______种。 a．含有一个苯环和三个甲基； b．与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳； c．能发生银镜反应，不能发生水解反应。 上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为________________________________________________。 (2)(2022·湖北等级考)若只考虑氟的位置异构，则化合物F()的同分异构体有________种。 (3)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：________________________________________________。 a．能与NaHCO3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H2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。 [解析]　(1)E的结构简式为，E的分子式为C11H12O3，不饱和度为6，与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，说明E的同分异构体含1个羧基，能发生银镜反应、不能发生水解反应说明还含1个醛基；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有3种位置；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有6种位置；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有1种位置；故符合题意的同分异构体共有3＋6＋1＝10种；上述同分异构体经银镜反应后酸化所得产物中核磁共振氢谱显示有4组氢且氢原子数量比为6∶3∶2∶1的结构简式为。(2)只考虑氟的位置异构，F中氟原子没取代之前只有6种类型氢原子，如图：，取代后有6种氟代物，除去F本身，应为5种同分异构体。(3)化合物Ⅵ的分子式为C10H12O4，能与NaHCO3反应说明含有羧基，最多能与2倍物质的量的NaOH反应，说明除一个羧基外还可能含有酚羟基、羧基、酯基其中的一个，能与3倍物质的量的Na反应放出H2，说明一定含有醇羟基，结合该分子共有4个氧原子，不可能再含有羧基和酯基，则只能还含有酚羟基，核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子，说明含有两个甲基取代基，并且高度对称，据此可知共有三个取代基，可知有10种同分异构体。 [答案]　(1)10 、(2)5　(3)10　 [思维建模] 限定条件下同分异构体书写及数目判断流程(以邻甲基苯甲酸为例) 原有机物结构 同分异构的要求 (邻甲基苯甲酸) ①属于芳香化合物 ②能与银氨溶液反应产生银镜 ③能与NaOH溶液反应 第一步：确定原有机物的类别，找出该有机物常见 的类别异构体(可以结合不饱和度)——原有机物 属于羧酸类，与羟基醛、酯互为类别异构体 第二步：结合类别异构体和已知限定条件确定同分异构体的基团和官能团(核心步骤)符合本题条件的有两大类： ①羟基醛[(酚)—OH，—CHO]；②甲酸酯(—OOCH) 第三步：按类别依次一一确定，方便快捷不出错 ①若为羟基醛[(酚)—OH，—CHO]，则还剩余一个碳原子， 分两种情况讨论 若苯环有两个侧链，此时—CH2—只能和醛基一起，有邻、 间、对3种 若苯环有三个侧链，则为—OH、—CHO、—CH3，苯环连 接三个不同的取代基总共有10种 ②若为甲酸酯(—OOCH)：则用—OOCH取代甲苯上的氢原 子，总共4种以上累加合计，共17种 [全训题点考法] 1．E()的同分异构体中，同时满足下列条件的结构有________种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱有六组峰，且峰面积之比为3∶3∶2∶2∶1∶1的是________________________________________________________________________。 ①既能发生银镜反应，又能发生水解反应； ②属于芳香族化合物； ③苯环上只有2个取代基。 解析：①既能发生银镜反应，又能发生水解反应，说明含有HCOO—；②属于芳香族化合物，说明含有苯环；③苯环上只有2个取代基，如果取代基为HCOO—、CH3CH2CH2—，在苯环上有邻、间、对3种位置关系；如果取代基为HCOO—、(CH3)2CH—，在苯环上有3种位置关系；如果取代基为HCOOCH2—、CH3CH2—，在苯环上有3种位置关系；如果取代基为HCOOCH2CH2—、CH3—，在苯环上有3种位置关系；如果取代基为HCOOCH(CH3)—、CH3—，在苯环上有3种位置关系，一共有15种；其中核磁共振氢谱有六组峰，且峰面积之比为3∶3∶2∶2∶1∶1的是。 答案：15　 2．有机物的同分异构体有多种，同时符合下列两个条件的同分异构体共有__________种(不考虑立体异构)。 ①与含有相同官能团； ②含有一个四元环且环上有一个或两个侧链。 写出一个符合上述条件且同分异构体中核磁共振氢谱有五组峰的有机物的结构简式：_______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：①同分异构体中也含有羧基和—SH；②含有一个四元环且环上有一个或两个侧链，则结构中含有环、—COOH、—SH、1个饱和碳；环上有一个或两个侧链，则取代基有以下情况：(1种)；—CH2COOH、—SH(3种：)；—CH2SH、—COOH(3种：)，共7种；其中核磁共振氢谱有五组峰的有机物的结构简式为或。 答案：7　或 3．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分子中有一个含氮五元环； ②核磁共振氢谱显示分子中有5种不同化学环境的氢原子； ③红外光谱显示分子中无甲基。 答案： 4．有机物B()的同分异构体同时满足下列条件，写出一种该同分异构体的结构简式：____________。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应； ②酸性条件下水解生成两种有机物，且每种有机物分子中均只有2种不同化学环境的氢原子。 解析：B()的分子式是C11H14O4，其同分异构体：①能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基及苯环；②酸性条件下水解生成两种有机物，两种水解产物都只含有2种不同化学环境的H原子。又因为其中一水解产物含有—OH和苯环，又仅有2种H原子，该水解产物是或；另一种有机物分子中含有—COOH，同时存在5个C原子，且也只有2种不同化学环境的氢，由于羧基中有1种H原子，则其余H原子只有1种，该水解产物为或CH3COOH，故B的该同分异构体结构简式为或。 答案：(或) 5．B()有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。 ①苯环上有2个取代基； ②能够发生银镜反应； ③与FeCl3溶液发生显色发应。 其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为___________________________________________________ 解析：由信息②和③可知，该同分异构体含醛基和酚羟基。因苯环上有2个取代基，则分别为—OH和—CH2CH2CH2CHO、—CH2CH(CHO)CH3、—CH(CHO)CH2CH3、—C(CH3)2CHO、 —CH(CH3)CH2CHO，又苯环上两个取代基存在邻、间、对三种位置关系，则同分异构体共有5×3＝15(种)，其中核磁共振氢谱中有五组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式是。 答案：15　 命题点(三)　有机合成路线设计 三步法突破有机合成路线设计 第1步，析结构，找差异 分析目标有机物和所给基础原料的结构，并逐一列出，然后进行对比，找出目标有机物和所给基础原料之间的差异。 第2步，据信息，推变化 针对目标有机物中的基团，利用题给信息和已学知识，逐一分析用何种方法实现这些转化。先由结构1找出上一步反应的中间体，然后分析用哪种基础原料如何获得这种中间体；然后由结构2找出上一步反应的中间体，然后分析用哪种基础原料如何获得这种中间体；依此类推，最终实现目标有机物中的所有基团的合成。 第3步，排顺序，定路线 由于目标有机物中有多个基团的合成，因此必然有先后顺序，此时应根据基团合成的条件以及反应条件对其他基团的影响和有机合成遵循的原则，排出最合理的合成顺序，最后形成一条合理的合成路线。 [典例]　莫沙朵林是一种镇痛药，它的合成路线如下： 已知：。化合物是合成抗病毒药阿昔洛韦的中间体，请设计合理方案以和为原料合成该化合物(用合成路线流程图表示，并注明反应条件)。 [解题流程] 第1步：列出目标有机物与原料的结构及差异 物质 结构简式 结构1 结构2 结构3 结构4 目标 有机物 一个 六元环 一个 五元环 酸酐 一个 碳碳 双键 原料1 两个 醛基 溴原子 原料2 碳碳 双键 差异 目标有机物与原料相比，增加了两个环和酸酐 结构，却少了一个碳碳双键、醛基和溴原子 第2步，据信息，推变化 要得到目标有机物中的结构1(六元环)，已学知识中没有，题目中也没有，此时需要考生认真分析莫沙朵林的合成路线，从中寻找有用的信息，最终发现D→E可以成环，即两个共轭碳碳双键与一个碳碳双键可以成环，这个反应称为双烯合成或Diels­Alder反应。而原料中有两个共轭碳碳双键，此时只要再生成一个碳碳双键即可，根据所学知识，将溴原子消去即可，故成功实现了目标有机物中结构1的合成。有三个碳碳双键合成结构1的同时，很明显会保留下一个碳碳双键，即同时合成了结构4。 要得到目标有机物中的结构2(五元环)，莫沙朵林的合成路线中B→C符合，但却与结构3不符合，在没有其他信息的情况下，此时可先放一下，以后再来合成。 要得到目标有机物中的结构3(酸酐结构)，根据已知信息可知，由相邻的两个羧基(—COOH)脱去一分子水形成。分析原料可知，两个羧基可由原料中的两个醛基氧化得到。由于两个羧基处在同一物质中，故在实现结构3合成的同时，也必然形成了一个五元环，即同时实现了结构2的合成。 第3步，排顺序，定路线 由于合成目标有机物中结构1的同时合成了结构4，合成结构3的同时合成了结构2，故只要确定结构1和结构3的合成顺序即可。结构1的合成需要通过消去反应形成碳碳双键，结构3的合成需要氧化，而碳碳双键也易被氧化，故应先合成结构3，然后再合成结构1。但由于消去Br原子的反应需要在碱性溶液中进行，而酯基易水解，故酯基的形成应在消去后进行。 [答案] [全训题点考法] 1．染料中间体DSD酸的结构可表示为。请选用甲苯和其他合适的试剂，并设计合理方案合成DSD酸(本合成过程反应条件可不写)。 已知：①； ②； ③。 答案： 2．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。 A： B： C： D： E： F： 已知：RCH2CNRCH2CH2NH2，请写出以为原料制备化合物的合成路线流程图(无机试剂可任选)。 解析：先分析目标有机物与原料的结构及差异，如下表。 物质 结构简式 结构1 结构2 结构3 目标 有机物 醚键 —O— 氨甲基—CH2NH2 五元环 原料 两个羟基 —OH 碳碳双键 差异 目标有机物与原料相比，多了环、氨甲基和醚键，少了羟基和碳碳双键 要得到目标有机物中的结构1，联系已学知识可知，由两个醇羟基脱水即可得到，而原料中恰好有两个羟基。由于两个羟基在同一物质中，故它们在形成醚键的同时，形成了环，从而得到了目标有机物中的结构3。 要得到目标有机物中的结构2，由已知可得，需由—CH2CN 转化而来，但已知中的—CH2CN在已学知识中没有出现过，此时应在题目中寻找，从化合物F的合成路线中发现：C→D可以实现这一转化。 要消除原料中的双键，只要用加成反应即可实现。 再由分析可知，需要考虑的合成顺序有：成醚、成环，消除碳碳双键，引入—CH2NH2。从题中的合成路线看，引入—CH2CN，需先引入—Cl，且—OH不能变化，否则无法成醚，又注意到—CH2CN应该在原料的第2个碳原子上，故此Cl原子应该在原料的碳碳双键位置，则可知应用HCl进行加成。此时既消除了碳碳双键，又可以引入Cl原子，然后经过一系列步骤，可以实现引入—CH2NH2。成醚、成环的条件是浓硫酸、加热，由于—CN在酸性条件下会发生水解，故成醚、成环应在引入—CH2CN 之前。 答案： [课时跟踪检测](对应配套卷P460) 1．(2024·台州模拟)8­羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂，也是重要的医药中间体。如图所示是8­羟基喹啉的合成路线。 已知： 回答下列问题： (1)下列说法不正确的是_______。 A．A→B的反应类型为加成反应 B．化合物D能与新制Cu(OH)2反应 C．化合物K与NaOH、HCl均能反应 D．8­羟基喹啉的分子式是C9H9NO (2)C可能的结构简式是______________________或______________，G的官能团为________________________________________________________________________。 (3)写出L→8­羟基喹啉的化学方程式：___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)请设计以苯和1,3­丁二烯为原料合成的合成路线。(用流程图表示，无机试剂任选) (5)写出化合物K可能的同分异构体的结构简式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 须同时符合： ①IR谱表明分子中有苯环和一个含非碳原子的五元环； ②分子中不存在N—O键、O—O键； ③1H­NMR谱显示分子中有5种氢原子。 解析：A的分子式为C3H6，A的不饱和度为1，A与Cl2在高温下反应生成B，B与HOCl发生加成反应生成C(C3H6OCl2)，B的分子式为C3H5Cl，B中含碳碳双键，则A的结构简式为CH3CH===CH2，A与Cl2高温下发生饱和碳上氢原子的取代反应生成的B为CH2===CHCH2Cl，根据C、D的分子式，C→D为氯原子的取代反应，C的结构简式为HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl，D的结构简式为HOCH2CH(OH)CH2OH；D在浓硫酸、加热时消去2个“H2O”生成E(C3H4O)；根据F→G→J和E＋J→K，结合F、G、J的分子式以及K的结构简式，E＋J→K为加成反应，则E的结构简式为CH2===CHCHO，F的结构简式为，G的结构简式为，J的结构简式为；K的分子式为C9H11NO2，L的分子式为C9H9NO，K→L的过程中脱去1个“H2O”，结合K→L的反应条件，K→L先发生加成反应，后发生消去反应，L的结构简式为。(1)A→B 的反应类型为取代反应，A错误；化合物D为HOCH2CH(OH)CH2OH，为多羟基醇，能与新制Cu(OH)2反应，B正确；化合物K中含有酚羟基，可以和NaOH反应，含有—NH—，可以和HCl反应，C正确；根据8­羟基喹啉的结构简式可知其分子式为C9H7NO，D错误。(2)根据分析可知C的结构简式为HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl；G的结构简式为，所含官能团为酚羟基、硝基。(3)L为，G为，J为，L与G反应生成J和8­羟基喹啉，L失去氢，应为氧化反应，反应的化学方程式为。(4)1,3­丁二烯的结构简式为CH2===CHCH===CH2；根据题目所给信息，可以通过和OHCCH===CHCHO在浓硫酸加热的条件下生成，而CH2===CHCH===CH2和氯气发生加成反应生成CH2ClCH===CHCH2Cl，水解生成HOCH2CH===CHCH2OH，然后发生催化氧化生成OHCCH===CHCHO，即得到合理的合成路线。(5)K的分子式为C9H11NO2，其同分异构体满足：①IR谱表明分子中有苯环和一个含非碳原子的五元环，即含有N原子或O原子的五元环；分子中不存在N—O键、O—O键，1H­NMR谱显示分子中有5种氢原子，说明结构对称，则符合要求的有：、、 、。 答案：(1)AD　 (2)HOCH2CHClCH2Cl　ClCH2CH(OH)CH2Cl　酚羟基、硝基 (3) (4) 　　 (5)、、 、 2．物质M是一种酰胺类局麻药，某研究小组以A、E两种烃为有机原料，按以下路线合成M。 已知：①； ②RCOOHRCOCl； ③。 回答下列问题： (1)化合物D的结构简式为____________________________________________________。 (2)下列说法正确的是________。 A．由A生成B的反应属于加成反应 B．由F生成G时，若条件控制不当，G可能进一步生成盐，影响产率 C．化合物H与H2反应最多可消耗4 mol H2 D．碱性条件可以促进D＋G→H的反应，进而提高H的产率 (3)写出H＋二乙胺→M的化学方程式：_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)写出满足下列条件的化合物F的所有同分异构体的结构简式：___________________________________________。 a．除苯环外无其他环状结构，苯环上有两个取代基且苯环上只有2种不同环境的氢原子； b．不能发生银镜反应； c．能与FeCl3溶液发生显色反应。 (5)化合物HOOCCH2N(CH2CH3)2是一种药物合成的中间体，请设计以烃A为原料制备化合物HOOCCH2N(CH2CH3)2的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)。 解析：根据合成路线可知，A是乙烯(CH2===CH2)，CH2===CH2与HClO发生加成反应生成B(HOCH2CH2Cl)，B含有醇羟基，被氧化生成C(ClCH2COOH)，ClCH2COOH与SOCl2发生反应生成D(ClCH2COCl)；E分子式是C8H10，符合苯的同系物通式，根据目标生成物M的分子结构可知E是间二甲苯，结构简式为，E与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应生成F()；F与Fe在HCl存在时将—NO2转化为—NH2，F被还原生成G()；D与G发生取代反应生成H()，H与二乙胺发生取代反应生成M()。(2)化合物A是乙烯，B是HOCH2CH2Cl，A→B的反应为加成反应，A正确；G()中含有—NH2，能与浓盐酸电离产生的H＋形成配位键，从而形成盐酸盐，B正确；H为，其与H2反应最多消耗3 mol H2，C错误；碱性条件下，H中的—Cl会发生水解反应，进而降低H的产率，D错误。(3)H与二乙胺发生取代反应生成M： 。(4)化合物F()的同分异构体：a.苯环上只有两个取代基且苯环上只有2种不同环境的氢原子，说明两个取代基在苯环上位于相对位置；b.不能发生银镜反应，说明不含有醛基；c.能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，则其可能的结构为、、、。(5)乙烯与HClO发生加成反应生成HOCH2CH2Cl，HOCH2CH2Cl被氧化生成ClCH2COOH；乙烯与HCl发生加成反应产生CH3CH2Cl，CH3CH2Cl与NH3发生取代反应产生二乙胺[HN(CH2CH3)2]，二乙胺[HN(CH2CH3)2]与ClCH2COOH发生取代反应产生HOOCCH2N(CH2CH3)2。 答案：(1)ClCH2COCl　(2)AB　 (3) (4)、、、 (5) 　　 3．(2024·武汉高三联考)物质M是一种抗肿瘤药物的合成中间体，一种M的合成路线如图。已知(BOC)2O为酸酐，结构简式为。 回答下列问题： (1)E的结构简式为__________________________________________________________。 (2)C的分子式为___________，F中含氧官能团名称为___________。 (3)D到E的反应类型为___________，写出B生成C的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)从合成路线分析，不直接由E生成H的原因是 ________________________________________________________________________。 (5)BOC酸的结构简式为_____________________________________________________， 写出符合下列条件的BOC酸的同分异构体的结构简式：___________________________。 ①能发生水解反应，产物之一为CH3COOH； ②能与钠反应产生氢气； ③含结构。 (6)已知R1—NH2＋R2COCl―→R1—NHCOR2，试设计由合成的路线流程(参考题干信息，其他试剂任选)。 解析：在一定条件下生成B：，在浓硫酸和浓硝酸条件下发生硝化反应生成C：，在Fe/HCl条件下发生还原反应生成E：；E与(BOC)2O发生取代反应生成F：，再经过一系列反应生成M。(2)C：的分子式为C6H3N2O3F3，F：中含氧官能团名称为酯基、酰胺基。(3)D到E的反应是硝基转化为氨基，反应类型为还原反应；B生成C为硝化反应：。(4)从合成路线分析，不直接由E生成H的原因是保护氨基。(5)已知(BOC)2O为酸酐，结构简式为，BOC酸的结构简式为；符合①能发生水解反应，产物之一为CH3COOH；②能与钠反应产生氢气；③含结构的BOC酸的同分异构体有：、、。 (6)合成过程注意氨基的保护，路线见答案。 答案：(1) (2)C6H3N2O3F3　酯基、酰胺基 (3) 还原反应　 (4)保护氨基 (5)、、 (6) 　　　 4．(2023·湖南等级考)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 ② 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(不考虑顺反异构)。 (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)。 解析：(1)根据E、F的结构简式，结合B的分子式可推知B的结构简式为。(2)由F、中间体、G的结构简式可知，F先发生消去反应得到中间体，中间体再与呋喃发生加成反应得到G。(3)物质G的结构简式为，含有的官能团为醚键、碳碳双键。(4)HOOCCOOH和发生类似中间体→G的加成反应得到，和HCl发生类似G→H的反应得到J()。(5)F的电负性大，—CF3为吸电子基团，由于诱导效应使中O—H键极性增强，—CH3为推电子基团，由于共轭效应使中O—H键极性减弱，故酸性： 。(6)的不饱和度为3，其同分异构体能发生银镜反应，则含有醛基，除H2C===C===CH—CHO外，还有HCCCH2CHO、CH3CCCHO、、，共4种。(7)由C→D可知，—SO3H为对位定位基，则先令和浓硫酸发生取代反应生成，再和液溴发生取代反应生成，最后加热得到。 答案：(1)　(2)消去反应　加成反应　(3)醚键　碳碳双键 (4)　(5)③>①>②　(6)4　 (7) 学科网（北京）股份有限公司 $$