专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺 整理与提升(课件PPT+Word教案)-【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修第三册教师用书（苏教版2019）

整理与提升 一、体系构建 二、真题导向 1.(2024·全国甲卷，36)白藜芦醇(化合物I)具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某课题组合成化合物I的路线。 回答下列问题： (1)A中的官能团名称为　　　　　　　　。 (2)B的结构简式为　　　　　　　　。 (3)由C生成D的反应类型为　　　　。 (4)由E生成F的化学方程式为　　　　　　　。 (5)已知G可以发生银镜反应，G的化学名称为　　　　　　　　。 (6)选用一种鉴别H和I的试剂并描述实验现象　　　　。 (7)I的同分异构体中，同时满足下列条件的共有　　　　　　　　种(不考虑立体异构)。 ①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳)；②含有两个苯环；③含有两个酚羟基；④可发生银镜反应。 答案　(1)硝基 (2) (3)取代反应 (4) (5)4⁃甲氧基苯甲醛(或对甲氧基苯甲醛) (6)FeCl3溶液，分别取少量H和I的溶液，向其中滴加FeCl3溶液，呈紫色的即为I　(7)9 解析　A()在Fe/H+作用下发生还原反应生成B()；B发生两个连续的反应后将结构中的氨基转化为羟基，得到C()；C发生取代反应得到D()；D与NBS发生取代反应得到E()；E与P(OC2H5)3发生反应得到F，F与G发生反应得到H，结合H的结构、G的分子式和题干中的已知条件可以得到G的结构简式为；最后，H与BBr3反应得到目标化合物I。 (5)G的结构为，其化学名称为4⁃甲氧基苯甲醛(或对甲氧基苯甲醛)。(6)对比H和I的结构可以看出，I中含有酚羟基，可选择FeCl3溶液进行鉴别。(7)I的同分异构体中，可以发生银镜反应说明含有醛基；含有手性碳原子，说明有饱和碳原子，可以得到其主体结构为；还含有两个酚羟基，则满足条件的同分异构体有9种，分别为、、、、、、、、。 2.(2023·浙江6月选考，21)某研究小组按下列路线合成胃动力药依托比利。 已知： (1)化合物B的含氧官能团名称是　　　　。 (2)下列说法不正确的是　　　　　　　。 A.化合物A能与FeCl3发生显色反应 B.A→B的转变也可用KMnO4在酸性条件下氧化来实现 C.在B+C→D的反应中，K2CO3作催化剂 D.依托比利可在酸性或碱性条件下发生水解反应 (3)化合物C的结构简式是　　　　。 (4)写出E→F的化学方程式：　　　　。 (5)研究小组在实验室用苯甲醛为原料合成药物N⁃苄基苯甲酰胺()利用以上合成线路中的相关信息，设计该合成路线　　　　　　　　(用流程图表示，无机试剂任选)。 (6)写出同时符合下列条件的化合物D的同分异构体的结构简式　　　　。 ①分子中含有苯环 ②1H⁃NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，有酰胺基()。 答案　(1)羟基、醛基　(2)BC (3)ClCH2CH2N(CH3)2 (4)+2H2+H2O (5) (6)、、、 解析　(2)由结构简式可知，A分子中含有酚羟基，能与氯化铁溶液发生显色反应，使溶液变为紫色，故A正确；A分子中含有酚羟基，也能被KMnO4氧化，则A→B的转变不能用酸性高锰酸钾溶液来实现，故B错误；B+C→D的反应为在碳酸钾作用下与ClCH2CH2N(CH3)2发生取代反应生成，其中碳酸钾的作用是中和反应生成的氯化氢，提高反应物的转化率，故C错误；由结构简式可知，依托比利分子中含有酰胺基，可在酸性或碱性条件下发生水解反应，故D正确。(5)由题给信息可知，用苯甲醛为原料合成药物N⁃苄基苯甲酰胺的合成步骤为与NH2OH反应生成，在催化剂作用下与氢气发生还原反应生成；在催化剂作用下，与氧气发生催化氧化反应生成，与SOCl2发生取代反应生成，与发生取代反应生成，由此可得合成路线。(6)D的同分异构体分子中含有苯环，1H⁃NMR谱和IR谱检测表明分子中共有4种不同化学环境的氢原子，有酰胺基，说明同分异构体分子含有醚键或酚羟基，结合对称性，同分异构体的结构简式为、、、。 3.(2023·湖南，18)(15分)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)： (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。 (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)醚键　碳碳双键　(4) (5)③>①>②　(6)4 (7) 解析　(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()。(5)—CH3是推电子基团，使磺酸基团酸性减弱，—CF3是吸电子基团，使磺酸基团酸性增强。(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、、、。 4.(2024·安徽，18)化合物I是一种药物中间体，可由下列路线合成(Ph代表苯基，部分反应条件略去)： 已知： i) ii)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应：RMgX+HYRH+，HY代表H2O、ROH、RNH2、等。 (1)A、B中含氧官能团名称分别为　　　　、　　　　　　　　。 (2)E在一定条件下还原得到，后者的化学名称为　　　　　　　。 (3)H的结构简式为　　　　　　　。 (4)E→F反应中，下列物质不能用作反应溶剂的是　　　　　　　(填标号)。 a.CH3CH2OCH2CH3 b.CH3OCH2CH2OH c. d. (5)D的同分异构体中，同时满足下列条件的有　　　　　种(不考虑立体异构)，写出其中一种同分异构体的结构简式：　　　　　　　。 ①含有手性碳　②含有2个碳碳三键 ③不含甲基 (6)参照上述合成路线，设计以和不超过3个碳的有机物为原料，制备一种光刻胶单体的合成路线(其他试剂任选)。 答案　(1)羟基　醛基　(2)1，2⁃二甲基苯(邻二甲苯) (3)　(4)bc (5)4 (6) 解析　有机物A中的羟基在MnO2的作用下反应生成醛基，B与Ph3CCl发生取代反应生成C；D中的氨基发生取代反应生成E，E发生已知条件i的反应，由E生成F、F再与C反应生成G；G在MnO2作用下先反应生成H，H的结构为，H发生已知条件i的反应生成目标化合物I。 (4)根据已知条件ii，RMgX可以与含有活泼氢的化合物(H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等)发生反应，b中含有羟基，c中含有N—H，其H原子为活泼H原子，因此不能用b、c作溶剂。 (5)根据题目所给条件，同分异构体中含有2个碳碳三键，说明结构中不含苯环，结构中不含甲基，说明三键在物质的两端，同分异构体中又含有手性碳原子，因此，可能的结构有： 、 、 、 ，共4种。(6)根据题目给出的流程，先将原料中的羰基还原为羟基，后利用浓硫酸脱水生成双键，随后将物质与Mg在无水醚中反应生成中间产物，后再与CF3COCF3在无水醚中反应再水解生成目标化合物。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 整理与提升 专题5　 <<< 内容索引 一、体系构建 二、真题导向 2 体系构建 > < 一 一、体系构建 返回 > < 二 真题导向 1.(2024·全国甲卷，36)白藜芦醇(化合物I)具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。如图是某课题组合成化合物I的路线。 回答下列问题： (1)A中的官能团名称为　　　。 二、真题导向 硝基 (2)B的结构简式为　　　　　　。 (3)由C生成D的反应类型为　　 　　。 (4)由E生成F的化学方程式为 　 　　　　　　。 取代反应 (5)已知G可以发生银镜反应，G的化学名称为　　　　 　　　　。 4⁃甲氧基苯甲醛(或对甲氧基苯甲醛) A(　　　　　　)在Fe/H+作用下发生还原反应生成B(　　　　　　)； B发生两个连续的反应后将结构中的氨基转化为羟基，得到C (　　　　　)；C发生取代反应得到D(　　　　　　　)； D与NBS发生取代反应得到E(　　　　　　)；E与P(OC2H5)3发生反应 得到F，F与G发生反应得到H，结合H的结构、G的分子式和题干中的已知条件可以得到G的结构简式为　　　　　　　　　；最后，H与BBr3反应得到目标化合物I。 G的结构为　　　　　　　　，其化学名称为4⁃甲氧基苯甲醛(或对甲氧基苯甲醛)。 (6)选用一种鉴别H和I的试剂并描述实验现象__________________________________ ____________________________________。 FeCl3溶液，分别取少量H和I的溶液， 向其中滴加FeCl3溶液，呈紫色的即为I 对比H和I的结构可以看出，I中含有酚羟基，可选择FeCl3溶液进行鉴别。 (7)I的同分异构体中，同时满足下列条件的共有　　种(不考虑立体异构)。 ①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳)；②含有两个苯环；③含有两个酚羟基；④可发生银镜反应。 9 I的同分异构体中，可以发生银镜反应说明含有醛基；含有手性碳原子， 说明有饱和碳原子，可以得到其主体结构为　　　　　　 　； 还含有两个酚羟基，则满足条件的同分异构体有9种，分别为 　　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　　　　、　　 　　　　　　　　 、　　　　　　　、　　　　　　　、 　　　　　　　　、　　 　　　　　　、　　　　　　 　。 2.(2023·浙江6月选考，21)某研究小组按右列路线合成胃动力药依托比利。 已知： (1)化合物B的含氧官能团名称是　　　　　　。 羟基、醛基 (2)下列说法不正确的是　　　。 A.化合物A能与FeCl3发生显色反应 B.A→B的转变也可用KMnO4在酸性 条件下氧化来实现 C.在B+C→D的反应中，K2CO3作催 化剂 D.依托比利可在酸性或碱性条件下 发生水解反应 BC 由结构简式可知，A分子中含有酚羟基，能与氯化铁溶液发生显色反应，使溶液变为紫色，故A正确； A分子中含有酚羟基，也能被KMnO4氧化，则A→B的转变不能用酸性高锰酸钾溶液来实现，故B错误； B+C→D的反应为在碳酸钾作用下　 与ClCH2CH2N(CH3)2发生取代 反应生成 ，其中碳酸 钾的作用是中和反应生成的氯化氢，提高反应物的转化率，故C错误； 由结构简式可知，依托比利分子中含有酰胺基，可在酸性或碱性条件下发生水解反应，故D正确。 (3)化合物C的结构简式是 __________________。 (4)写出E→F的化学方程式： _____________________________________________。 ClCH2CH2N(CH3)2 +2H2 +H2O (5)研究小组在实验室用苯甲醛为原料合成药物N⁃苄基苯甲酰胺( 　 ) 利用以上合成线路中的相关信息，设计该合成路线　　　　　　　　(用流程图表示，无机试剂任选)。 答案　 由题给信息可知，用苯甲醛为原料合成药物N⁃苄基苯甲酰胺的合成步 骤为　　　与NH2OH反应生成　　　　　，在催化剂作用下 与氢气发生还原反应生成　　　　； 在催化剂作用下，　　与氧气发生催化氧化反应生成　　　 ， 与SOCl2发生取代反应生成　　 ，　　 与　　　　发生取代反应生成 　　　　，由此可得合成路线。 (6)写出同时符合下列条件的化合物D的同分异构体的结构简式 ______________________________________。 ①分子中含有苯环 ②1H⁃NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子， 有酰胺基(　　　　)。 、　　　、　　　　　、 D的同分异构体分子中含有苯环，1H⁃NMR谱和IR谱检测表明分子中共有4种不同化学环境的氢原子，有酰胺基，说明同分异构体分子含有醚键或酚羟基，结合对称性，同分异构体的结构简式为 　　　、　　　　、　　　　　 、　　　　　　。 3.(2023·湖南，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右(部分反应条件已简化)： (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　　　、 　　　　　。  消去反应 加成反应 醚键 碳碳双键 (4)依据题述流程提供的信息，下列反应产物J的结构简式为 　　　　　　　　　。  根据题述反应流程分析，　　 与呋喃反应生成　　　　　　　　　，　 　　　　　　　　　继续与HCl反应生 成有机物J(　　　　　　　)。 (5)下列物质的酸性由大到小的顺序是　　　　　(写标号)。  ①　　　　　　 　②　　　　　　　　　 　③ ③>①>② —CH3是推电子基团，使磺酸基团酸性减弱，—CF3是吸电子基团，使磺酸基团酸性增强。 (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。 4 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 　　　　　　　　 、　　　　　　　　　、　　　　、　　　 。 (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　 ii)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反 应：　　　　　　　　　　，HY代 表H2O、ROH、RNH2、　　　 等。 4.(2024·安徽，18)化合物I是一种药物中间体，可由下列路线合成(Ph代表苯基，部分反应条件略去)： 已知： i) (1)A、B中含氧官能团名称分别为 　　　、　　　。 (2)E在一定条件下还原得到　　　， 后者的化学名称为_______________ __________。 羟基 醛基 1，2⁃二甲基苯 (邻二甲苯) (3)H的结构简式为　 　　　　　。 (4)E→F反应中，下列物质不能用作反应溶剂的是　　(填标号)。 a.CH3CH2OCH2CH3 b.CH3OCH2CH2OH c. d. bc 有机物A中的羟基在MnO2的作用下反应生成醛基，B与Ph3CCl发生取代反应生成C；D中的氨基发生取代反应生成E，E发生已知条件i的反应，由E生成F、F再与C反应生成G；G在MnO2作用下先反应生成H， H的结构为　　　　　　　　　，H发生已知条件i的反应生成目标化 合物I。 根据已知条件ii，RMgX可以与含有活泼氢的化合物(H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等)发生反应，b中含有羟基，c中含有N—H，其H原子为活泼H原子，因此不能用b、c作溶剂。 (5)D的同分异构体中，同时满足下列条件的有　　种(不考虑立体异构)，写出其中一种同分异构体的结构简式：　　 　　　　 　。 ①含有手性碳　②含有2个碳碳三键　③不含甲基 4 根据题目所给条件，同分异构体中含有2个碳碳三键，说明结构中不含苯环，结构中不含甲基，说明三键在物质的两端，同分异构体中又含有手性碳原子，因此，可能的结构有： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　、 　　　　　　　　　　　　　　　　，共4种。 (6)参照上述合成路线，设计以　　　　　　　和不超过3个碳的有机物 为原料，制备一种光刻胶单体　　　　　　　　　　的合成路线(其他试 剂任选)。 答案　 根据题目给出的流程，先将原料中的羰基还原为羟基，后利用浓硫酸脱水生成双键，随后将物质与Mg在无水醚中反应生成中间产物，后再与CF3COCF3在无水醚中反应再水解生成目标化合物。 返回 $$