大题03 有机合成综合题(逐空突破)-【大题精做】冲刺2025年高考化学大题突破+限时集训(天津专用)
2025-04-16
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内容正文:
大题03 有机合成综合题
有机合成题是天津高考主观题必考题型,其题干所给线路中,所有有机物的结构是已知的,这在一定程度上降低了试题难度。各小问的命题点主要包括:官能团的判断、有机物的命名、有机反应类型的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体的判断以及合成路线的设计等。
常设考向1 官能团的判断
1.(2021·天津·高考真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(1)普瑞巴林分子所含官能团的名称为 。
2.(2022·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:
(1)写出化合物E的分子式: ,其含氧官能团名称为 。
3.(2023·天津·高考真题)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期,我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:
(1)阿托酸所含官能团名称为碳碳双键、 。
4.(2024·天津·高考真题)天然产物P是具有除草活性的植物化感物质,其合成路线如下:
(2)B的含氧官能团名称为 。
根据试剂或特征现象推知官能团的种类
①使溴水褪色,则表示该物质中可能含有“”或“”结构。
②使KMnO4(H+)溶液褪色,则该物质中可能含有“”、“”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。
③遇FeCl3溶液显紫色,或加入溴水出现白色沉淀,则该物质中含有酚羟基。
④遇浓硝酸变黄,则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。
⑤遇I2变蓝则该物质为淀粉。
⑥加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成,表示含有—CHO。
⑦加入Na放出H2,表示含有—OH或—COOH。
⑧加入NaHCO3溶液产生气体,表示含有—COOH。
1.(2025年天津市十二区重点学校毕业联考一)螺环化合物具有刚性结构,结构稳定,在不对称催化、发光材料、农药、高分子粘合剂等方面有重要应用。螺环化合物的合成路线如下:
已知:①
②
③
B中官能团的名称为羟基、 。
2.(2025年天津市河东区一模)药物奥卡西平的一种合成路线如下:
(3)奥卡西平中含有的官能团有 。
a.酯基 b.酮羰基 c.醛基 d.酰胺基
常设考向二 有机物的命名
1.(2021·天津·高考真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(2)化合物A的命名为 。
2.(2022·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:
(2)用系统命名法对A命名: ;
1.(2025年天津市十二区重点学校毕业联考一)螺环化合物具有刚性结构,结构稳定,在不对称催化、发光材料、农药、高分子粘合剂等方面有重要应用。螺环化合物的合成路线如下:
已知:①
②
③
(3)物质E的名称为 。
2.(2024年天津市河北区总复习质量检测一)血栓栓塞类疾病漏诊、误诊、致残率高,是危害患者健康的重要疾病之一、华法林(物质F)可用于预防血栓栓塞类疾病,某种合成华法林的路线如图所示,请回答相关问题:
(1)物质的名称是 ,物质中的含氧官能团名称是 。
常设考向三 反应类型的判断
1.(2021·天津·高考真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(3)B→C的有机反应类型为 。
2.(2022·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:
(4)D→E的反应类型为 。
3.(2023·天津·高考真题)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期,我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:
(2)A→B的反应类型为 。
根据反应条件推断反应类型
①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。
②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。
③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。
④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。
⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。
⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。
⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇―→醛―→羧酸的过程)
⑧在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。
1.(2025年天津市十二区重点学校毕业联考一)螺环化合物具有刚性结构,结构稳定,在不对称催化、发光材料、农药、高分子粘合剂等方面有重要应用。螺环化合物的合成路线如下:
已知:①
②
③
(1)由A生成B的反应类型为 ,
2.(2025年天津市河东区一模)药物奥卡西平的一种合成路线如下:
(4)合成路线中属于还原反应的是 。
a.反应② b.反应③ c.反应④ d.反应⑤
常设考向四 有机方程式的书写
1.(2021·天津·高考真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(4)写出D→E的化学反应方程式 。
2.(2022·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:
(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: 。
2.(2023·天津·高考真题)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期,我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:
(4)写出B→C反应方程式: 。
3.(2024·天津·高考真题)天然产物P是具有除草活性的植物化感物质,其合成路线如下:
(3)写出的化学方程式 。
1.(2025年天津市十二区重点学校毕业联考一)螺环化合物具有刚性结构,结构稳定,在不对称催化、发光材料、农药、高分子粘合剂等方面有重要应用。螺环化合物的合成路线如下:
已知:①
②
③
(2)写出物质A发生银镜反应的化学方程式 。
2.(2024年天津市九校联合模拟一)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香醛A制备H的一种合成路线如下。
已知:。
(2)B与新制的反应的化学方程式为 。
常设考向五 同分异构体的判断
1.(2021·天津·高考真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(6)E→F反应所用的化合物X的分子式为,该化合物能发生银镜反应,写出其结构简式 ,化合物X的含有碳氧双键()的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为 ,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为 (写结构简式)。
2.(2022·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:
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.(2023·天津·高考真题)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期,我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:
(3)A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为 ,其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为 。
4.(2024·天津·高考真题)天然产物P是具有除草活性的植物化感物质,其合成路线如下:
(1)A因官能团位置不同而产生的异构体(不包含A)数目为 ;其中核磁共振氢谱有四组峰的异构体的结构简式为 ,系统命名为 。
同分异构体数目的判断方法
(1)记忆法:记住一些常见有机物的同分异构体数目,如
①凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体(除对映异构);
②乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无同分异构体;
③4个碳原子的烷烃有2种同分异构体,5个碳原子的烷烃有3种同分异构体,6个碳原子的烷烃有5种同分异构体。
(2)基元法:如丁基有4种同分异构体,则丁醇、戊醛、戊酸都有4种同分异构体。
(3)替代法:如二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体,四氯苯也有3种同分异构体(将H和Cl互换);又如CH4的一氯代物只有1种,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有1种。
(4)等效氢法:是判断同分异构体数目的重要方法,其规律有:
①同一碳原子上的氢原子等效。
②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。
③位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。
1.(2025年天津市十二区重点学校毕业联考一)螺环化合物具有刚性结构,结构稳定,在不对称催化、发光材料、农药、高分子粘合剂等方面有重要应用。螺环化合物的合成路线如下:
已知:①
②
③
(6)H的同分异构体X中,同时具有如下结构和性质的有 种。(注:不含结构)
①含有苯环且苯环上有4个取代基
②遇氯化铁溶液发生显色反应
③等物质的量的X与足量的充分反应,消耗二者的物质的量之比为
任写其中一种核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为的结构简式 。
2.(2024年天津市南开区一模)科学研究表明,碘代化合物E与化合物I在催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y(),其合成路线如下:
(8)X与D互为同分异构体,且具有完全相同的官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3:3:2。写出2种符合上述条件的X的结构简式: 。
常设考向六 有机合成路线的设计
1.(2021·天津·高考真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(7)参考以上合成路线及反应条件,以和必要的无机试剂为原料,合成,在方框中写出路线流程图。
2.(2022·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:
(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。
3.(2023·天津·高考真题)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期,我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:
(8)结合题干信息,完成以下合成路线: 。
( )
4.(2024·天津·高考真题)天然产物P是具有除草活性的植物化感物质,其合成路线如下:
(8)已知氯代烃与醇在碱的作用下生成醚。以甲苯和化合物C为原料,参照题干路线,完成目标化合物的合成 (无机试剂任选)。
1.(2025年天津市部分区质量调查一)天津市部分区2025届高三下学期质量调查(一)化合物N具有镇痛,消炎等药理作用,其合成路线如下:
(7)参照上述合成路线,以为原料,采用如下方法制备医药中间体。合成路线如下:
该路线中试剂与条件1为 ,X的结构简式为 ;→Y的反应方程式为 。
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大题03 有机合成综合题
有机合成题是天津高考主观题必考题型,其题干所给线路中,所有有机物的结构是已知的,这在一定程度上降低了试题难度。各小问的命题点主要包括:官能团的判断、有机物的命名、有机反应类型的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体的判断以及合成路线的设计等。
常设考向1 官能团的判断
1.(2021·天津·高考真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(1)普瑞巴林分子所含官能团的名称为 。
【规范答案】(1)羧基、氨基
【解题思路】(1)根据普瑞巴林的结构简式可知所含官能团的名称为羧基、氨基;
2.(2022·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:
(1)写出化合物E的分子式: ,其含氧官能团名称为 。
【规范答案】(1) 酮羰基、羟基
【解题思路】(1)根据化合物E的结构简式得到E的分子式:,其含氧官能团名称为酮羰基、羟基;故答案为:;酮羰基、羟基。
3.(2023·天津·高考真题)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期,我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:
(1)阿托酸所含官能团名称为碳碳双键、 。
【规范答案】(1)羧基
【解题思路】(1)
阿托酸的结构简式为,其所含官能团的名称为碳碳双键、羧基;
4.(2024·天津·高考真题)天然产物P是具有除草活性的植物化感物质,其合成路线如下:
(2)B的含氧官能团名称为 。
【规范答案】(2)羟基、(酮)羰基
【解题思路】(2)B的含氧官能团名称为羟基、(酮)羰基;
根据试剂或特征现象推知官能团的种类
①使溴水褪色,则表示该物质中可能含有“”或“”结构。
②使KMnO4(H+)溶液褪色,则该物质中可能含有“”、“”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。
③遇FeCl3溶液显紫色,或加入溴水出现白色沉淀,则该物质中含有酚羟基。
④遇浓硝酸变黄,则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。
⑤遇I2变蓝则该物质为淀粉。
⑥加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成,表示含有—CHO。
⑦加入Na放出H2,表示含有—OH或—COOH。
⑧加入NaHCO3溶液产生气体,表示含有—COOH。
1.(2025年天津市十二区重点学校毕业联考一)螺环化合物具有刚性结构,结构稳定,在不对称催化、发光材料、农药、高分子粘合剂等方面有重要应用。螺环化合物的合成路线如下:
已知:①
②
③
B中官能团的名称为羟基、 。
【规范答案】醛基
【解题思路】中官能团的名称为羟基、醛基。
2.(2025年天津市河东区一模)药物奥卡西平的一种合成路线如下:
(3)奥卡西平中含有的官能团有 。
a.酯基 b.酮羰基 c.醛基 d.酰胺基
【规范答案】(3)bd
【解题思路】(3)奥卡西平的结构简式为 ,含有的官能团有酮羰基和酰胺基,故选bd;
常设考向二 有机物的命名
1.(2021·天津·高考真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(2)化合物A的命名为 。
(2)乙酸
【解题思路】
(2)根据分析可知A的名称为乙酸;
2.(2022·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:
(2)用系统命名法对A命名: ;
【规范答案】
(2)2−甲基丙酸
【解题思路】
(2)A主链由3个碳原子,属于羧酸,因此用系统命名法对A命名:2−甲基丙酸;
1.(2025年天津市十二区重点学校毕业联考一)螺环化合物具有刚性结构,结构稳定,在不对称催化、发光材料、农药、高分子粘合剂等方面有重要应用。螺环化合物的合成路线如下:
已知:①
②
③
(3)物质E的名称为 。
【规范答案】
(3)丙二酸二乙酯
【解题思路】
(3)根据物质E的结构简式,E的名称为丙二酸二乙酯;
2.(2024年天津市河北区总复习质量检测一)血栓栓塞类疾病漏诊、误诊、致残率高,是危害患者健康的重要疾病之一、华法林(物质F)可用于预防血栓栓塞类疾病,某种合成华法林的路线如图所示,请回答相关问题:
(1)物质的名称是 ,物质中的含氧官能团名称是 。
【规范答案】(1)邻羟基苯甲酸(2—羟基苯甲酸) 羟基、酯基
【解题思路】(1)根据结构简式,物质的名称是邻羟基苯甲酸(2—羟基苯甲酸),物质中的含氧官能团名称是羟基、酯基。
常设考向三 反应类型的判断
1.(2021·天津·高考真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(3)B→C的有机反应类型为 。
【规范答案】(3)取代反应
【解题思路】(3)根据B和C的结构简式上的差异可知B→C的有机反应类型为取代反应;
2.(2022·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:
(4)D→E的反应类型为 。
【规范答案】(4)取代反应(或水解反应)
【解题思路】(4)D→E是溴原子变为羟基,因此其反应类型为取代反应(或水解反应);故答案为:取代反应(或水解反应)。
3.(2023·天津·高考真题)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期,我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:
(2)A→B的反应类型为 。
【规范答案】(2)加成反应(或还原反应)
【解题思路】(2)A的结构简式为、B的结构简式为,与氢气发生加成反应生成,所以A→B的反应类型为加成反应或还原反应;
根据反应条件推断反应类型
①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。
②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。
③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。
④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。
⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。
⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。
⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇―→醛―→羧酸的过程)
⑧在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。
1.(2025年天津市十二区重点学校毕业联考一)螺环化合物具有刚性结构,结构稳定,在不对称催化、发光材料、农药、高分子粘合剂等方面有重要应用。螺环化合物的合成路线如下:
已知:①
②
③
(1)由A生成B的反应类型为 ,
【规范答案】(1)加成反应
【解题思路】(1)根据已知①,乙醛和甲醛在氢氧化钠作用下生成,由A生成B的反应类型为加成反应;
2.(2025年天津市河东区一模)药物奥卡西平的一种合成路线如下:
(4)合成路线中属于还原反应的是 。
a.反应② b.反应③ c.反应④ d.反应⑤
【规范答案】(4)ab
【解题思路】(4)合成路线中,①为取代反应、②为还原(加成)反应、③为还原反应、④为取代反应、⑤为氧化反应,则属于还原反应的是ab;
常设考向四 有机方程式的书写
1.(2021·天津·高考真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(4)写出D→E的化学反应方程式 。
(4)
【解题思路】
(4)D→E是D和乙醇的酯化反应,其方程式为:;
2.(2022·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:
(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: 。
【规范答案】(5)
【解题思路】(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,生成高聚物,则该聚合反应的方程式:;故答案为:。
2.(2023·天津·高考真题)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期,我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:
(4)写出B→C反应方程式: 。
【规范答案】(4)+H2O
【解题思路】(4)B的结构简式为、C的结构简式为,在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,B→C反应方程式为+H2O;
3.(2024·天津·高考真题)天然产物P是具有除草活性的植物化感物质,其合成路线如下:
(3)写出的化学方程式 。
【规范答案】(3)
【解题思路】(3)发生取代反应,反应的化学方程式+CH3CH2OH
+H2O;
1.(2025年天津市十二区重点学校毕业联考一)螺环化合物具有刚性结构,结构稳定,在不对称催化、发光材料、农药、高分子粘合剂等方面有重要应用。螺环化合物的合成路线如下:
已知:①
②
③
(2)写出物质A发生银镜反应的化学方程式 。
【规范答案】(2)
【解题思路】(2)乙醛和银氨溶液反应生成乙酸铵、银、氨气、水,反应的化学方程式为;
2.(2024年天津市九校联合模拟一)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香醛A制备H的一种合成路线如下。
已知:。
(2)B与新制的反应的化学方程式为 。
【规范答案】(2)
【解题思路】(2)B中含有醛基,能够和新制氢氧化铜反应,方程式为:。
常设考向五 同分异构体的判断
1.(2021·天津·高考真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(6)E→F反应所用的化合物X的分子式为,该化合物能发生银镜反应,写出其结构简式 ,化合物X的含有碳氧双键()的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为 ,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为 (写结构简式)。
【规范答案】(6) 6 、
【解题思路】(6)由分析可知物质X的结构简式为,化合物X的含有碳氧双键的同分异构体除X外还有3种,另外如果没有醛基,则可能是羰基,结构分别为:、、,则一共6种,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为、。
2.(2022·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:
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: 。
【规范答案】 4
【解题思路】在异丁酸的同分异构体中,属于酯类的化合物有CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2(CH3)2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:HCOOCH2CH2CH3;故答案为:2−甲基丙酸;4;HCOOCH2CH2CH3。
3.(2023·天津·高考真题)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期,我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:
(3)A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为 ,其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为 。
【规范答案】(3)4
【解题思路】A的结构简式为,其符合题目要求的同分异构体为①一个侧链②两个侧链(甲基有邻、间、对三种位置),所以符合要求的同分异构体的数目为1+3=4,其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为;
4.(2024·天津·高考真题)天然产物P是具有除草活性的植物化感物质,其合成路线如下:
(1)A因官能团位置不同而产生的异构体(不包含A)数目为 ;其中核磁共振氢谱有四组峰的异构体的结构简式为 ,系统命名为 。
【规范答案】(1)2 1,2,3-苯三酚或苯-1,2,3-三酚
【解题思路】(1)
A因官能团位置不同而产生的异构体有、共2种;其中核磁共振氢谱有四组峰的异构体的结构简式为,系统命名为1,2,3-苯三酚;
同分异构体数目的判断方法
(1)记忆法:记住一些常见有机物的同分异构体数目,如
①凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体(除对映异构);
②乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无同分异构体;
③4个碳原子的烷烃有2种同分异构体,5个碳原子的烷烃有3种同分异构体,6个碳原子的烷烃有5种同分异构体。
(2)基元法:如丁基有4种同分异构体,则丁醇、戊醛、戊酸都有4种同分异构体。
(3)替代法:如二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体,四氯苯也有3种同分异构体(将H和Cl互换);又如CH4的一氯代物只有1种,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有1种。
(4)等效氢法:是判断同分异构体数目的重要方法,其规律有:
①同一碳原子上的氢原子等效。
②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。
③位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。
1.(2025年天津市十二区重点学校毕业联考一)螺环化合物具有刚性结构,结构稳定,在不对称催化、发光材料、农药、高分子粘合剂等方面有重要应用。螺环化合物的合成路线如下:
已知:①
②
③
(6)H的同分异构体X中,同时具有如下结构和性质的有 种。(注:不含结构)
①含有苯环且苯环上有4个取代基
②遇氯化铁溶液发生显色反应
③等物质的量的X与足量的充分反应,消耗二者的物质的量之比为
任写其中一种核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为的结构简式 。
【规范答案】(6)6 或
【解题思路】(6)①含有苯环且苯环上有4个取代基;
②遇氯化铁溶液发生显色反应,含有酚羟基;
③等物质的量的X与足量的充分反应,消耗二者的物质的量之比为,含酚羟基个数为1;符合条件的结构有、、、、、,共6种;
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为的结构简式为或。
2.(2024年天津市南开区一模)科学研究表明,碘代化合物E与化合物I在催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y(),其合成路线如下:
(8)X与D互为同分异构体,且具有完全相同的官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3:3:2。写出2种符合上述条件的X的结构简式: 。
【规范答案】(8)、、、、、(任写两种即可)
【解题思路】(8)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团,则X中也会有碳碳三键、酯基,X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3:3:2,则符合条件的同分异构体有:、、、、、;
常设考向六 有机合成路线的设计
1.(2021·天津·高考真题)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(7)参考以上合成路线及反应条件,以和必要的无机试剂为原料,合成,在方框中写出路线流程图。
【规范答案】(7)
【解题思路】(7)根据以上信息,可以先变成苯乙酸,然后在支链上再引入一个氯原子,再进行合成,具体路线如下:。
2.(2022·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:
(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。
【规范答案】(6)
【解题思路】(6)甲苯在酸性高锰酸钾溶液条件下被氧化为苯甲酸,苯甲酸和氢气在催化剂作用下生成,和SOCl2在加热条件下反应生成,和苯在催化剂加热条件下反应生成,其合成路线为;
3.(2023·天津·高考真题)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期,我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:
(8)结合题干信息,完成以下合成路线: 。
( )
【规范答案】(8)
。
【解题思路】(8)在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成, ,在1)CO2电催化、2)酸化条件下转化成,在浓硫酸、加热条件下生成,所以合成路线为,,。
4.(2024·天津·高考真题)天然产物P是具有除草活性的植物化感物质,其合成路线如下:
(8)已知氯代烃与醇在碱的作用下生成醚。以甲苯和化合物C为原料,参照题干路线,完成目标化合物的合成 (无机试剂任选)。
【规范答案】(8)
【解题思路】(8)先用和氯气在光照条件下发生取代反应生成,已知氯代烃与醇在碱的作用下生成醚,化合物C和反应生成,经过稀盐酸得到,甲苯在酸性高锰酸钾氧化下生成,和发生酯化反应生成,在一定条件下生成,合成路线为:
。
1.(2025年天津市部分区质量调查一)天津市部分区2025届高三下学期质量调查(一)化合物N具有镇痛,消炎等药理作用,其合成路线如下:
(7)参照上述合成路线,以为原料,采用如下方法制备医药中间体。合成路线如下:
该路线中试剂与条件1为 ,X的结构简式为 ;→Y的反应方程式为 。
【规范答案】(7)HBr,△
【解题思路】(7)根据D到E反应,得到需要和,由发生取代反应得到,由发生氧化反应得到,由CH2=CH-CH3与H2O发生加成得到,故反应试剂与条件1为HBr和加热;X的结构简式为;到Y()的反应方程式为:。
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