主观题突破3 有机合成与综合推断(Word练习)-【优化指导】2025年高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（单选版）

主观题突破三　有机合成与综合推断 1．(2024·湖北省六校联盟联考)G是有机化学中重要的中间体，能用于合成多种药物和农药，G的一种合成路线如图所示： 请回答下列问题： (1)A的化学名称为________，B的结构简式为________。 (2)E中的官能团的名称为硝基和________，G的分子式为________。 (3)反应④除D以外还需要的试剂有________，F→G的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)设置步骤①的目的是___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)在C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)。 ①能与NaHCO3溶液反应； ②能发生银镜反应和水解反应； ③结构中除苯环外不含其他环。 其中，核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为____________________________。 答案：(1)3­甲基苯酚(间甲基苯酚)　 (2)羟基、羧基　C9H9NO4 (4)避免酚羟基被氧化，达到保护官能团的作用 (5)在C的同分异构体中能与NaHCO3溶液反应且能发生银镜反应和水解反应，说明含有—COOH、—OOCH、苯环和甲基，若苯环上含—CH2OOCH、—OOCH两个基团，则有3种结构；若苯环上含—CH2COOH、—COOH两个基团，则有3种结构；若苯环上含有—COOH、—OOCH和—CH3三个基团，共10种结构；若只有一个基团，则只有1种结构，即，故满足条件的结构共有17种。其中，核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为或。 2．(2024·山东日照一模)二氢吡啶类钙拮抗剂是目前治疗高血压和冠心病的主要药物，某种二氢吡啶类钙拮抗剂的合成路线如图： 回答下列问题： (1)B的结构简式为________，C中含有的官能团名称为__________。 (2)D的名称为__________。 (3)C＋D―→E的化学方程式为___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)E→F的反应类型为________。 (5)符合以下条件的B的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。 a．遇到FeCl3溶液显紫色 b．能发生银镜反应 (6)根据上述信息，写出以乙酸乙酯和乙醛为主要原料制备的合成路线________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1) 　酮羰基、酯基 (2)邻氯苯甲醛(或2­氯苯甲醛) (5) 42 (6)CH3COCH2COOC2H5 解析：(A)与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成 (B)，B与CH3COOC2H5在C2H5ONa作用下发生取代反应生成(C)，C与 (D)在C2H5ONa作用下反应生成(E)，E与在C2H5ONa作用下反应生成(F)，F与NH3、H＋作用生成(G)。 (5)B的结构简式为，其同分异构体满足条件：a.遇到FeCl3溶液显紫色，说明含有酚羟基；b.能发生银镜反应，说明含有醛基。讨论：①若苯环上连有2个取代基，可能是—OH和—CH2CH2CHO，或—OH和—CH(CH3)CHO，考虑其邻、间、对位关系，共有6种不同结构；②若苯环上连有3个取代基，可能是—OH、—CH2CHO和—CH3，或—OH、—CHO和—CH2CH3，结合“定二移一法”推知，各有10种不同结构；③若苯环上有4个取代基，应为2个—CH3、1个—OH和1个—CHO，先确定2个—CH3位置，有邻、间、对位共3种结构，再考虑对称性依次确定—OH、—CHO的位置，共有16种不同结构，故符合条件的同分异构体种类数为6＋10＋10＋16＝42。 3．(2024·安徽黄山一模)颠茄酮也称托品酮，是一种具有特殊生理活性的生物碱，医学上常用作麻醉剂、解毒剂等。20世纪初，威尔施泰特以环庚酮为原料通过十余步反应合成颠茄酮(H)，总产率仅0.75%，主要合成步骤如图： 十几年后，罗宾逊改进了合成路线，仅用3步反应便完成合成，总产率为90%： 已知：当有机物分子中羧基与酮羰基连在同一个碳原子上时，在加热条件下会发生脱羧反应(羧基转化为氢原子)。 (1)H的分子式为________。 (2)I的化学名称是________。 (3)K中官能团名称为________，G转化为H的反应类型为________。 (4)A的同分异构体中，同时满足下列条件的共有________种(不考虑顺反异构)。 ①含有1个六元碳环 ②含有碳碳双键和羟基 ③双键碳连有羟基的结构不稳定，不考虑 (5)罗宾逊合成路线的优点是_________________________________________。 (6)根据题干中罗宾逊合成路线，利用以下三种原料进行有机合成，可能得到两种有机产物M和N，两者分子式均为C10H19ON，则M和N的结构简式分别为________________、________________。 答案：(1)C8H13NO　(2)甲胺 (3)醛基　氧化反应 (4)18　(5)合成步骤少，总收率高 (6) 【思路导引】由有机物的转化关系可知，经多步转化生成，先与溴化氢发生加成反应后，再与(CH3)2NH发生取代反应生成，一定条件下发生还原反应生成，与溴发生加成反应生成，受热发生异构化生成，再经多步转化生成，与CrO3发生氧化反应生成。 解析：(4)A的同分异构体含有1个六元碳环，含有碳碳双键和羟基，双键碳连有羟基的结构不稳定，则满足条件的同分异构体的结构可以视作、分子中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代所得结构，共有18种。 (5)由有机物的转化关系可知，罗宾逊合成路线的优点是缩短了合成路线，减少了副反应发生，提高反应的转化率。 (6)由罗宾逊合成路线可知，利用题给三种原料进行有机合成时发生的反应为与甲醛先发生加成反应生成或或再与(CH3)2NH发生取代反应生成。 4．(2024·广西河池一模)奥司他韦是治疗甲型和乙型流感的特效药。目前主要以有机物A为原料，经如下路线合成： 回答下列问题： (1)奥司他韦中的含氮元素官能团的名称是__________。 (2)有机物A中碳原子的杂化轨道类型有________。 (3)反应①的条件是__________；反应③的反应类型为________。 (4)反应②可表示为B＋M―→C＋H2O，M的结构简式是________，设计该反应的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)有机物N的分子式为C7H10O5，结合下列信息可知N的结构最多有________种(不考虑立体异构)。 ①N与A含有相同种类的官能团，且羟基与碳碳双键不直接相连； ②N中含有六元碳环结构 (6)结合上述信息，写出以和为原料合成的路线设计：_______________________________ ________________________________________________________________________ _____________________________________________________________(无机试剂任选)。 答案：(1)氨基、酰胺基 (2)sp2、sp3 (3)浓硫酸，加热　取代反应　 (4)CH3COCH3　使CH3SO2CH3在指定的羟基上发生取代(或保护特定位置的羟基) (5)12 (6) 解析：根据A与B的结构简式的差异可知，A与乙醇发生酯化反应生成B，根据B和C的结构简式可知，B在酸性条件下与M发生信息中的反应生成C和水，逆推出M为丙酮，C发生取代反应生成D，D与稀酸反应生成E，E经过一系列反应生成奥司他韦。 (3)反应①是A与乙醇发生酯化反应生成B和水，反应的条件是浓硫酸，加热；反应③是C与CH3SO2CH3发生取代反应生成D和甲烷，反应类型为取代反应。 (4)B在酸性条件下与M发生信息中的反应生成C和水，逆推出M为丙酮，结构简式为CH3COCH3；设计该反应的目的是使CH3SO2CH3在指定的羟基上发生取代(或保护特定位置的羟基)。 (5)A为，有机物N的分子式为C7H10O5，①N与A含有相同种类的官能团，且羟基与碳碳双键不直接相连；②N中含有六元碳环结构，先将六元环和碳碳双键及三个羟基确定，则有两种结构，再将羧基放到六元环上，各有6种结构，则N的结构最多有12种。 5．(2024·山东烟台一模)一种非甾体抗炎药物(H)的合成路线如下(部分反应条件省略)： 回答下列问题： (1)设计A→B和C→D两步反应的目的是________________________________。 (2)D的化学名称为________(用系统命名法命名)；D→E的反应类型为________；E→F的化学方程式为__________________________________________________________。 (3)G的结构简式为________；符合下列条件G的同分异构体的结构简式为____(任写一种)。 ①除结构外，不含其他环状结构；②含有—OCH3；③含有四种化学环境的氢原子。 (4)已知：RCOOH＋PCl3―→RCOCl。综合上述信息，写出以和ClCH2COOH为主要原料制备的合成路线__________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)保护酚羟基的对位氢不被取代 (2)2，6­二氯苯酚　取代反应　＋ClCH2COCl―→＋HCl　　 (3)　 (或、、) (4) 解析：结合A的分子式及B的结构可知，A为苯酚；苯酚与浓硫酸发生取代反应生成B，B与氯气在氯化铁催化作用下生成C，结合C的分子式及D的结构简式可知，C为；C经酸化生成D，D与苯胺发生取代反应生成E，则E为；E与ClCH2COCl发生已知 Ⅰ 中反应生成F，则F为；F在氯化铝作用下发生已知 Ⅱ 中反应生成(G)；G在NaOH条件下发生水解反应生成H。 (3)G的结构简式为；G的同分异构体满足条件：①除结构外，不含其他环状结构，则结构中除苯环外还含有两个不饱和度；②含有—OCH3，结合组成可知另一个基团为—CN；③含有四种化学环境的氢原子，故符合条件的结构简式有、、、。 (4)ClCH2COOH在PCl3作用下生成ClCH2COCl，ClCH2COCl和在一定条件下反应生成，再在氯化铝作用下反应生成，据此写出合成路线。 6．(2024·河北唐山一模)化合物I是某抗肿瘤药物的中间体，其合成路线如下图： 已知： ①； ②； ③苯环上的卤素原子较难水解。 回答下列问题： (1)E→F所需试剂有________________。 (2)化合物H中含氧官能团名称为________，D→E的反应类型为________。 (3)上述合成路线设置反应A→B、C→D的目的是________________________。 (4)化合物D发生缩聚反应生成高分子的化学方程式为______________________。 (5)化合物I的结构简式为________________。 (6)写出任意一种满足下列条件E的同分异构体________________。 ①含有苯基和氨基，且二者直接相连，但溴原子不与苯环直接相连； ②属于酯类，可发生银镜反应； ③含有手性碳原子。 (7)参照题干中的合成路线，设计以苯胺、乙醛、一氯甲烷为主要原料，制备的合成路线________________________________________________。(无机试剂任选) 答案：(1)CH3OH和浓硫酸 (2)酯基、醚键　取代反应 (3)保护氨基，使其不被氧化 (5)　(6) 、 解析：A和CH3COOH发生成肽反应生成B，B和酸性高锰酸钾溶液反应将与苯环直接相连的甲基氧化为羧基，生成C，C在NaOH溶液中发生酰胺基水解，然后酸化生成D，D和CH3Cl在AlCl3催化作用下反应生成E，比较E、F的结构简式可知，E与CH3OH在浓硫酸催化作用下发生酯化反应生成F，F与发生题干信息①的反应生成G，结合H的结构简式可知，G的结构简式为；G被NaHB(OAc)3还原生成H，H与CH3CHO发生已知信息②的反应生成I，推知I为。 (1)比较E、F的结构简式可知，E与CH3OH在浓硫酸催化下发生酯化反应生成F，则E→F所需试剂有CH3OH和浓硫酸。 (3)由题图可知，B到C转化过程中使用的酸性高锰酸钾溶液也能氧化氨基，故合成路线设置反应A→B、C→D的目的是保护氨基，使其不被氧化。 (6)E的分子式为C8H8O2NBr，不饱和度为5，其同分异构体满足下列条件：①含有苯基和氨基，且二者直接相连，但溴原子不与苯环直接相连；②属于酯类，可发生银镜反应，即含有甲酸酯基；③含有手性碳原子即含有同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子，故满足条件的E的同分异构体有、。 (7)本题采用逆向合成法，根据题干D到E的转化信息可知，和CH3Cl在AlCl3催化作用下制得，根据G到H的转化信息可知，还原得到，根据已知信息①可知可由CH3CHO和反应得到。 7．(2024·湖南师大附中六模)乙肝新药的中间体化合物J的一种合成路线如图所示： 已知：RCOOH，回答下列问题： (1)A的化学名称为__________，C中含氧官能团的名称为________。 (2)M的结构简式为。 ①M中电负性最强的元素是________。 ②M相比，M的水溶性更________(填“大”或“小”)，原因是______ ________________________________________________________________________。 (3)写出反应③的化学方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)化合物Q是A的同系物，相对分子质量比A的多14；Q的同分异构体中，同时满足下列条件(不考虑立体异构)： a．能与FeCl3溶液发生显色反应； b．能发生银镜反应； c．苯环上有2个取代基； 其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为2∶2∶1∶1∶1的结构简式为________。 (5)以和为原料，参照上述合成路线，设计三步合成的路线________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _____________________________________________________________(无机试剂任选)。 答案：(1)对溴苯甲酸(或4­溴苯甲酸)　硝基、酯基 (2)①O　②小　中的羟基可以与水分子形成氢键，使其在水中的溶解度更大 (3) (4) (5) 解析：在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应生成B，结合B的分子式及产物D的结构可知，B为；B在浓硫酸催化下与甲醇发生酯化反应生成C，则C为；C与化合物M()反应生成D；E在一定条件下反应生成F，根据F的分子式可推知E发生水解生成甲醇和F，F为，F最终转化为J。 (2)①同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；M为，M中电负性最强的元素是O。 ②M与中酚羟基可以和水形成氢键，导致其水溶性增大，故M的水溶性更小。 (4)化合物Q是A()的同系物，相对分子质量比A的多14，则多一个CH2；化合物Q的同分异构体中，同时满足条件：a.与FeCl3溶液发生显色反应，则含有酚羟基；b.能发生银镜反应，则含有醛基；c.苯环上有2个取代基，若除酚羟基外还有一个取代基，则可以为—CH(Br)CHO，与酚羟基的位置关系有邻、间、对位共3种；核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为2∶2∶1∶1∶1的结构简式为。 (5) 发生硝化反应生成硝基苯，硝基苯还原得到苯胺，苯胺与反应生成，据此写出合成路线。 8．(2024·四川巴中一诊)盐酸罗替戈汀(G)是一种用于治疗帕金森病的药物，G的一种合成路线如图所示： 回答下列问题： (1)B的名称是3­甲氧基苯乙酰氯，则A的名称是______________。 (2)D的结构简式为________________，E→F的反应类型是________。 (3)分子中σ键和π键数目之比为______，碳原子上连有4个不同的原子或原子团时，该碳原子称为手性碳原子，F分子中有________个手性碳原子，G的含氧官能团名称是________。 (4)反应A→B的化学方程式为____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)C的同分异构体X同时满足下列条件，其结构有________种(不考虑立体异构)。 ①含有苯环，能使溴水褪色； ②能在酸性条件下发生水解，两种水解产物中所含碳原子数之比为6∶5。 X的一种水解产物分子中含有3种不同化学环境的氢原子，X的结构简式是________。 答案：(1)3­甲氧基苯乙酸　(2)　取代反应 (3)15∶2　1　羟基 (4)＋SOCl2＋SO2＋H2O (5)8　 解析：D与反应生成E，根据E的结构简式逆推，可知D为。 (3)单键是σ键，双键中有1个σ键和1个π键，分子中σ键和π键数目之比为15∶2。F分子中有1个手性碳原子：(用“*”标出)，G的含氧官能团名称是羟基。 (5)C为，其同分异构体满足条件：①含有苯环，能使溴水褪色，说明含有不饱和键；②能在酸性条件下发生水解，说明含有酯基，两种水解产物中所含碳原子数之比为6∶5，说明一种水解产物是苯酚，又知C的不饱和度为6，则其同分异构体除含苯环、酯基外还含有1个碳碳双键，符合条件的结构简式为、、、、、、，共8种不同结构。X的一种水解产物分子中含有3种不同化学环境的氢原子，则X的结构简式为。 学科网（北京）股份有限公司 $$