内容正文:
第31讲 有机物推断与合成
目录
01 课标达标练
题型01 以微合成考查有机物的结构与性质
题型02考查有机转化过程中的反应类型
题型03 考查有机物结构简式的推断
题型04 考查有机合成路线的设计
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 以微合成考查有机物的结构与性质
1.(2025·南京学情调研)以乙烯和为原料制备的合成路线如下:
CH2=CH2CH3CHOBrCH2CHO
下列有关说法不正确的是
A.工业合成乙醛的方法有乙烯氧化法、乙炔水化法、乙醇氧化法等
B.乙烯与乙醛均能使溴水褪色,但褪色原理不相同
C.已知为高度平面化分子,则三个氮原子的碱性都很强
D.能发生加成反应、取代反应、氧化反应
【答案】C
【解析】A项,乙炔水化法、乙烯氧化法、乙醇氧化法都是工业上制备乙醛的重要方法,乙炔水化法、乙烯氧化法反应原理分别为HC≡CH+H2OCH3CHO,2H2C=CH2+O22CH3CHO,正确;B项,乙烯和溴单质发生加成反应使溴水褪色,乙醛有还原性,溴水有氧化性,发生氧化还原反应使溴水褪色,正确;C项,中-NH-的N原子为sp2杂化,电子对参与离域大π键的形成,因此碱性很弱,错误;D项,中含有碳碳双键的结构可以发生加成反应,结构中有H原子可以发生取代反应,碳碳双键可以被酸性高锰酸钾氧化,该物质也可以燃烧,都是发生氧化反应,正确。
2.(2025·江苏省南通市海安期中)乙炔是一种重要的化工原料。工业上,乙炔可以制取丙烯腈(CH2=CHCN)、正四面体烷、二乙烯基乙炔、苯、环辛四烯等化合物,还能与甲醛制备生物可降解塑料PBS和1,3-丁二烯。丙烯腈是微溶于水的液体,制备原理为:HC≡CH+HCNCH2=CHCN。
工业上用乙炔和甲醛合成PBS的路线如下图所示:
下列相关说法不正确的是
A.反应①属于加成反应
B.试剂1和条件1可以为O2、Cu、加热
C.物质C与物质A互为同分异构体
D.B和D生成PBS的反应方程式为:n+n
【答案】D
【解析】乙炔与2分子甲醛发生加成反应得到A(HOCH2C≡CCH2OH),A与H2发生加成反应得到B(HOCH2CH2CH2CH2OH),B发生氧化反应生成C(OHCCH2CH2CHO),C发生氧化反应生成D(HOOCCH2CH2COOH),B与D发生缩聚反应生成。
A项,根据分析,反应①为加成反应,正确;B项,根据分析,B→C为醇氧化成醛的反应,可以是催化氧化,因此试剂1和条件1可以为O2、Cu、加热,正确;C项,根据分析,C为OHCCH2CH2CHO,A为HOCH2C≡CCH2OH,分子式均为C4H6O2,互为同分异构体,正确;D项,B与D为缩聚反应,化学方程式为nHOCH2CH2CH2CH2OH+nHOOCCH2CH2COOH+(2n−1)H2O,错误。
3.(2025·江苏省常州市联盟校12月月考)一种治疗镰状细胞病药物的部分合成路线如下,下列说法正确的是
A.W在水中的溶解度比X在水中的溶解度小
B.X和Y可用酸性高锰酸钾溶液进行鉴别
C.Y和Z分子中所含的官能团种类相同
D.该路线能使W中特定位置上的-OH与反应
【答案】D
【解析】A项,W含2个羟基、1个羧基,与水分子形成氢键多,X只含1个羟基,且酯基、醚键不溶于水,则W在水中的溶解度比X在水中的溶解度大,错误;B项,X中酚羟基、Y中碳碳双键,均使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象相同,不能鉴别,错误;
C项,Y含酯基、醚键,Z中含羧基、醚键,不含酯基,官能团不同,错误;D项,对比W、Z的结构可知,酚羟基上H原子被取代,则该路线能使W中特定位置上的-OH与反应,正确。
4.(2025·江苏省徐市二模联考)化合物Z一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X与足量H2加成后的产物中有1个手性碳原子
B.可用银氨溶液检验Y中否含有X
C.Y→Z有H2O生成
D.1 mol Z与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
【答案】B
【解析】A项,连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,X与足量氢气加成后的产物中环上连接支链的碳原子都是手性碳原子,有3个手性碳原子,错误;B项,含有醛基的有机物能和银氨溶液发生银镜反应,X能发生银镜反应、Y不能发生银镜反应,所以可以用银氨溶液检验Y中是否含有X,正确;C项,Y中酚羟基和酯基发生取代反应生成Z和 CH3CH2OH,没有H2O生成,错误;D项,酯基水解生成的羧基、酚羟基都能和NaOH以1∶1反应,Z中酯基水解生成酚羟基、羧基和醇羟基,所以1 mol Z最多消耗3 mol NaOH,错误。
02 考查有机转化过程中的反应类型
5.(2024·江苏省南通市、盐城市二模)F是一种治疗心脑血管疾病药物的中间体,其合成路线如下(-C6H5表示苯基):
E+C6H5CHOF的反应需经历E+C6H5CHOXF的过程,中间体X的分子式为C24H23NO2Cl2。X→F的反应类型为_________________。
【答案】消去反应
【解析】有机合成题中常采用对比的方法,找出断键和形成化学键的部位,从而判断出反应类型。
根据F的结构简式,推出F的分子式为C24H21NOCl2,对比X的分子式(C24H23NO2Cl2),X→F少了一个H2O,因此该反应类型为消去反应;故答案为消去反应。
6.(2025·江苏省扬州中学月考)布洛芬(Ⅳ)是一种非甾体抗炎药,具有镇痛、解热和抗炎的作用。以金属氢化物(如LiAlH4)为还原剂代替锌汞齐作催化剂可实现绿色合成布洛芬,其合成工艺路线如图所示。
(1)化合物I中碳原子的杂化方式为___________。化合物III中官能团的名称为___________。
(2)化合物I→化合物II反应类型为___________反应。
(3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________。
A.化合物I可以和NaOH反应
B.由化合物I到Ⅱ的转化中,有非极性共价键的断裂与形成
C.化合物Ⅲ属于卤代烃
D.化合物Ⅳ中存在手性碳原子
【答案】(1)sp2、sp3 碳溴键 (2)还原 (3)CD
【解析】化关系可知:Ⅰ发生还原反应生成Ⅱ,Ⅱ发生取代反应生成Ⅲ,Ⅲ发生取代反应生成Ⅳ,据此分析。
(1)化合物Ⅰ的结构简式为,含有苯环,碳氧双键,饱和碳原子,碳原子的杂化方式为sp2、sp3;化合物III中官能团的名称为碳溴键;(2)根据分析可知,化合物I→化合物II的反应类型为还原反应;(3)A项,化合物I含有酮羰基,不与NaOH反应,错误;B项,由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,羰基())转化为,有极性共价键的断裂与极性键的形成,没有非极性的形成,错误;C项,化合物Ⅲ中溴原子连接烃基,属于卤代烃,正确;D项,化合物Ⅳ中,双键、苯环中碳原子采取sp2杂化,饱和碳原子采取sp3杂化,羧基连接的碳原子连接4个不同的原子或原子团,属于手性碳原子,正确;故选CD。
7.(2025·江苏省泰州市下学期开学考)化合物F为一种来自热带毒蛙的生物碱,其人工合成路线如下:
已知:Ph代表苯基。
(1)A分子中含氧官能团的名称为__________,其N原子上的孤电子对处于_______(填“p轨道”或“sp2杂化轨道”)中。
(2)B→C的反应由下列4步反应完成,其中X与C互为同分异构体:
则第1步的反应类型为____________,X的结构简式为_____________。
【答案】(1)醚键 sp2杂化轨道 (2)加成反应
【解析】A和反应生成B,B与反应在B上引入支链得到C,C和CH3I发生取代反应生成D和HI,D中-COOPh被氢取代生成E,E最终转化为F。
(1)由结构,A分子中含氧官能团的名称为醚键;分子中的环为平面环,则N原子为sp2杂化,N原子上的孤电子对处于sp2杂化轨道中;(2)由流程,第1步的反应为中CH2=CHCH2CH2-加到环上,BrMg-加到碳氧双键的氧原子上,为加成反应;离去CH3Cl得到X,结合质量守恒,生成的X为。
8.(2025·江苏省南通如皋市2月)有机物G可以通过如下路线进行合成:
(1)有机物B只有一种含氧官能团且能发生银镜反应,B的结构简式为_________________。
(2)有机物C中含有咪唑()的结构,咪唑与苯性质相似,且所有原子均位于同一平面。咪唑分子中轨道杂化方式为sp2杂化的原子共有______个。
(3)C→D反应分为多步,其中最后一步的转化为→D,生成D的反应类型为_______反应。
(4)F→G的反应条件除用K2CO3外,也可以选择下列物质中的___________(填字母)。
A.浓硫酸 B.H2,催化剂 C.(C2H5)3N
【答案】(1)OHCCHBrCHO (2)5 (3)消去 (4)C
【解析】有机物B只有一种含氧官能团且能发生银镜反应,说明其中含有-CHO,结合B的分子式可以推知B为OHCCHBrCHO,C()和C2H5OOCCH2CH2COOC2H5先发生成环的反应生成,环上的酯基水解,生成,再发生羟基消去反应生成D(),D和(CH3CO)2O发生反应生成E,E经过一系列反应生成F,F和CH3CH2Br发生取代反应生成G,以此解答。
(1)由分析可知,B的结构简式为OHCCHBrCHO;(2)有机物C中含有咪唑()的结构,咪唑与苯性质相似,且所有原子均位于同一平面,说明中的C原子和N原子均为sp2杂化,共有5个;(3)C()和先发生成环的反应生成,环上的酯基水解,生成,再发生羟基消去反应生成D(),故生成D的是消去反应;(4)F和CH3CH2Br发生取代反应生成G,同时生成HBr,加入K2CO3的作用是除去HBr,使平衡正向移动,提高反应物的转化率,浓硫酸或H2、催化剂均不能消耗HBr,(C2H5)3N具有碱性可以消耗HBr,故选C项。
9.(2025·江苏省常州市联盟校12月月考)化合物F是制备汉防已甲素的重要中间体,一种合成路线如下:
(1)A分子中碳原子杂化轨道类型为___________。
(2)C→D的反应类型为___________。
【答案】(1)sp2、sp3 (2)取代反应
【解析】(1)结构中存在醛基和醚键,有碳氧双键和碳氧单键,对应的碳原子的杂化方式分别为sp2、sp3;(2)C→D的反应中氨基内的氢原子被中的取代,故反应类型为取代反应。
10.(2024·南通市海门市第一次调研)化合物G是一种重要的药物中间体,其人工合成路线如下:
(1)A→B过程中生成另一种产物为HCl,X结构简式为_______________________。
(2)A中含有的官能团名称___________________。
(3)C→D反应类型为_________________。
【答案】(1)(CH3)2NCH2CH2Cl (2)醛基、羟基(酚羟基) (3)还原反应
【解析】(1)根据A→B的转化过程中生成另一种产物为HCl,结合A与B的结构可知,A中-OH中的H原子被(CH3)2NCH2CH2Cl中的Cl原子取代,故X为(CH3)2NCH2CH2Cl;(2)由A的结构可知,A其中含有的官能团为为:-OH(羟基)、-CHO(醛基);(3)C→D是-CH=NOH转化为-CH2NH2,为还原反应。
03考查有机物结构简式的推断
11.(2024·南通市如皋二模)化合物G是制备一种生物碱的中间体,其合成路线如下:
(1)AB反应分为AXB两步,第二步是消去反应.X的结构简式为______________。
(2)C的分子式为C11H17NO3,C的结构简式为____________________。
(3)LiAlH4须在无水环境中使用,不能与水或酸接触,原因是______________________________。
(4)FG时会生成一种与G互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为_______________________。
【答案】(1) (2) (3)LiAlH4中H为-1价,具有强还原性,会与水或酸反应生成H2 (4) (5)或
【解析】AB分两步,A的醛基与CH3NO2发生加成反应生成,再发生消去反应得到B,结合D的结构简式可知,B被还原得到C,碳碳双键转化为单键、硝基转化为氨基,则C为;C经过取代反应得到D,D→E:先羰基上发生加成反应转变为羟基并形成含氮六元环、后醇羟基消去引入碳碳双键,E→F为取代反应,F→G本质为Diels-Alder反应或双烯合成,含共轭二烯结构的含硅反应物与F五元环中的碳碳双键进行1,4-加成,生成六元环状化合物,即G。
(1)AB反应分为AXB两步,第二步是消去反应.X的结构简式为;(2)C的分子式为C11H17NO3,结合分析可知C的结构简式为;(3)LiAlH4中H为-1价,具有强还原性,能与+1价H发生氧化还原反应产生氢气,则LiAlH4须在无水环境中使用、不能与水或酸接触的原因是:LiAlH4中H为-1价,具有强还原性,会与水或酸反应生成H2;(4)F和含共轭二烯结构的含硅反应物发生1,4-加成反应生成G,由于该含硅反应物中碳碳双键不对称,则FG时会生成一种与G互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为;(5)B的同分异构体符合下列条件;I.与FeCl3溶液显紫色;则含有酚羟基;Ⅱ.发生水解反应后所得有机产物有三种,酸化后一种为α-氨基丙酸,另两种均含有2种化学环境不同的氢,即分别为和乙酸。综上,满足条件的B的同分异构体为:或。
12.(2026·江苏省镇江市期初监测)F是一种呼吸系统药物合成的中间体,其合成路线如下:
(1)B分子和足量H2的加成产物中含有手性碳原子数目为_______。
(2)C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既能水解又能发生银镜反应 ②分子中含有3种不同化学环境的氢原子
(3)D的结构简式___________。
(4)F分子中含氧官能团名称___________。
【答案】(1)1 (2)或 (3) (4)酯基、羰基
【解析】A与CH3COCl发生取代反应得到B,B与HCHO、HCl在ZnCl2作用下,加热得到C,C与NaOH水溶液发生取代反应(碳氯键→羟基),再与CH3COOH发生酯化反应,得到D(),D与Br2发生取代反应得到E,E与发生取代反应得到F。
(1)B分子和足量H2的加成产物含有手性碳原子数目为1(*标注);(2)C的同分异构体既能水解又能发生银镜反应,说明由含-OOCH,且该分子中含有3种不同化学环境的氢原子,故该同分异构体的结构简式为或;(3)由分析知,D的结构简式;(4)F分子中含氧官能团名称为酯基、(酮)羰基。
13.(2025·江苏省泰州市四模)化合物J是合成壳二孢氯素的中间体,其人工合成路线如下:
(1)A分子中手性碳原子数为_______。
(2)若将B换成,则会在第2步反应中生成和___________________。
(3)E→F的反应类型为_____________;H的结构简式为_______________。
【答案】(1)1 (2) (3)消去反应
【解析】根据图中各物质的结构简式及反应条件可知:A中碳碳双键和B中碳碳双键发生加成反应生成C,C中酰胺基发生水解反应生成D,D中羧基发生反应生成E中酯基,E中碳碘键发生消去反应生成F中碳碳双键,F中酯基发生还原反应生成G(分子式为C9H16O2),H发生取代反应生成J,根据J的结构结合H的分子式(C9H14O2)知,H为。
(1)手性碳原子是连接四个不同的原子或原子团的碳原子。根据A物质结构简式可知:A分子中只有1个手性碳原子,就是连接甲基和氮原子的碳原子为手性碳原子数;(2)若将B换成,则会在第2步反应中生成和;(3)E中碳碘键发生消去反应生成F中碳碳双键,则E→F的反应类型为消去反应,由分析H的结构简式为。
14.(2026·江苏省苏州市园区星海中学8月模拟)奥昔布宁是一种解痉抗胆碱药物,其合成路线如图:
已知:R—ClRMgCl
(1)F中所含官能团的名称为__________________,其中一定处于同一平面内的原子至少有____个。
(2)E的结构简式为___________________________。
(4)E与H通过取代反应获得奥昔布宁(C22H31NO3)和酯类化合物K,K的结构简式为_________________。
【答案】(1)碳碳三键、羟基 4 (2) (3)CH3COOCH2CH3
【解析】苯酚和氢气发生加成反应生成环己醇(B),环己醇与氯化氢发生取代反应生成一氯环己烷(C),根据R—ClRMgCl,可知D是,根据RMgCl,可知E是;F和乙酸发生酯化反应生成CH3COOCH2C≡CH,逆推可知F是HOCH2C≡CH;和通过取代反应获得奥昔布宁和CH3COOCH2CH3。
(1)根据以上分析,F是HOCH2C≡CH,所含官能团的名称为碳碳叁键、羟基,乙炔是直线分子,HOCH2C≡CH中一定处于同一平面内的原子至少有4个;(2)根据RMgCl,和反应生成E,则E是;
(3)和通过取代反应获得奥昔布宁和CH3COOCH2CH3,则K是CH3COOCH2CH3。
04 考查有机合成路线的设计
15.(2025·江苏省泰州中学月考)化合物G为一种促进睡眠的药物,其部分合成路线如图:
已知:。
写出以苯酚和碘甲烷为原料制的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图见本题题干)。
【答案】
【解析】以和CH3I为原料制备时,由EF转化可知由与CH3I反应可生成。据信息可知,在硫酸作用下生成,与H2NOH•HCl反应生成,可由氧化而成,可由与H2反应生成,故合成流程为:。
16.(2025·江苏淮安市开学考)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下:
已知:(R表示烃基,R'和R"表示烃基或氢),写出以和CH3OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】CH3OHHCHO;
【解析】首先CH3OH与O2在Cu作催化剂条件下加热,发生氧化反应产生HCHO;然后是与LiAlH4发生还原反应产生,与HCl在加热时发生取代反应产生,与Mg在无水乙醚作用下反应产生,与HCHO作用,然后酸化可得目标产物,故由和CH3OH制取的流程为:CH3OHHCHO;。
17.(2025·苏州市上学期期中摸底)有机物G(药名selecal)能有效治疗心绞痛,一种合成G的路线如下:
已知:(-NH2易被氧化)。
设计以、为原料制取的合成路线流程图(无机试剂及有机溶剂任选,合成示例见本题题于)。
【答案】
【解析】由FG的转化可知,可由与制备;再由已知信息可知可由与铁/盐酸还原而成,可由用酸性高锰酸钾溶液将甲基氧化而成;最后由原料与浓硝酸硝化生成。
其合成路线流程图为:
。
18.(2025·江苏镇江市开学考)化合物F是一种治疗支气管痉挛的药物中间体,一种合成路线如图:
写出以、HCHO为原料制备的合成路线。(无机试剂和题干中有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】
【解析】以为原料制备,利用题给流程图中A→B、C→D中信息,将转化为,再将-CHO氧化为-COOH,最后将酯基水解,便得到目标有机物。则合成路线为:。
19.(2026·江苏省泰州市兴化中学开学考)化合物G是一种激素类药物,其合成路线如下:
已知:(R可以为烃基、H原子)。写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】
【解析】A发生取代反应生成B,化合物C的分子式为C10H14O2,C比B多2个氢原子,则B中羰基发生还原反应生成C为;D发生加成、水解反应生成E,E发生反应生成F。
以为原料合成,发生消去反应生成苯乙烯,苯乙烯和H2O发生加成反应生成,发生催化氧化反应生成,苯乙醇发生C生成D类型的反应得到,、发生加成反应、水解反应生成,合成路线为:。
1.(2026·江苏省南京市上学期学情调研)化合物F是合成血管激酶抑制剂的中间体,其合成路线如下:
(1)A在水中的溶解度比B的_________(填“大”或“小”)。
(2)BC的反应类型为______________,C分子中含氧官能团名称为硝基、___________。
(3)CD的反应需经历CMD的过程,中间体M的分子式为C13H15NO6。M的结构简式为_______________________。
(4)写出以、和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
【答案】(1)大 (2)取代反应 酯基 (3)
(4)
【解析】由流程,A发生酯化反应生成B,B发生取代反应生成C,C和氢气转化为D,D在酸性、加热条件下生成E,E中氨基发生取代生成F;
(1)A中亲水性羧基转化为B中憎水性酯基,则A在水中的溶解度比B的大;(2)B中氯原子被取代引入新的支链,发生取代反应生成C,故为取代反应;由结构,C分子中含氧官能团名称为硝基、酯基;(3)CD的反应需经历CMD的过程,中间体M的分子式为C13H15NO6,结合M化学式、C和D结构,则M为C中硝基被还原为氨基得到,M的结构简式为;M中氨基与分子中酯基发生取代反应成环得到D;(4)被还原为CH2OHCH2CH2CH2OH,羟基发生取代反应引入溴原子得到CH2BrCH2CH2CH2Br,再发生B生成的C的反应原理,和生成,和硝基苯生成,酸化得到产物,故流程为:。
2.(2025·江苏省苏北八市三模)有机化合物H是一种利尿药物的中间体,其一种合成路线如图所示:
(1)AB所需的反应物及反应条件是______________。
(2)CD的反应类型为____________。
(3)F的分子式为C7H6O2NCl,F的结构简式为_____________________。
(4)写出同时满足下列条件的H的一种同分异构体的结构简式:___________。
①含有两个苯环,能使溴的四氯化碳溶液褪色;
②含有四种不同化学环境的氢。
(5)已知:①甲苯中甲基为邻对位定位基,使新引入的基团在其邻对位;②苯甲酸中羧基为间位定位基,使新引入的基团在其间位。
设计以,CH3-NH2、HCHO为原料制备的合成路线。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)
【答案】(1)Cl2、FeCl3 (2)取代反应 (3) (4)或 (5)
【解析】A到B发生苯环上的氯代,所需的反应物及反应条件是:Cl2、FeCl3;B到C发生还原反应,C到D氨基和羧基发生取代反应生成酰胺基,D发生氧化反应得到E,F的分子式为:C7H6O2NCl,根据E和G的结构简式可知F为:,E发生水解反应得到F,F与发生取代反应得到G,G与乙醛反应得到H。
(1)根据分析,AB所需的反应物及反应条件是:Cl2、FeCl3;(2)CD的反应类型为:取代反应;(3)F的结构简式为:;(4)H的同分异构体满足:①含有两个苯环,能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明含碳碳双键;②含有四种不同化学环境的氢,满足条件的结构简式为:或;(5)甲苯发生硝化反应得到,发生氧化反应得到,发生还原反应得到,与CH3-NH2反应得到,与HCHO发生反应得到,故合成路线为:。
3.(2025·江苏省苏州市期中)化合物G是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体,其合成路线如下:
(1)A→B中加入K2CO3目的是_________________________________________________________。
(2)B分子中碳原子的杂化轨道类型为_______________。
(3)C转化为D时,还生成SO2和_______(填无机物化学式)。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种芳香族同分异构体的结构简式:______________________。
①能与Na反应;②核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1。
(5)E→F的转化中,加入的化合物M能发生银镜反应,M的结构简式为___________________。
(6)在合成化合物G路线中,的作用为_____________________________________。
【答案】(1)K2CO3与生成的HCl反应,有利于A→B的反应正向进行 (2)sp2、sp3 (3)HCl (4)或 (5) (6)保护(酚)羟基
【解析】加入的化合物M能发生银镜反应,M含有醛基,根据F的结构简式,E与M在NaH作用下反应生成F,M为,结合其他有机物的结构简式及反应条件进行分析解答。
(1)A与发生取代反应生成B和HCl,A→B中加入K2CO3目的是K2CO3与生成的HCl反应,有利于A→B的反应正向进行;(2)B分子中苯环中的碳原子、醛基中的碳原子为sp2杂化,-CH2-中碳原子为sp3杂化;(3)根据原子守恒,C转化为D时,还生成SO2和HCl;(4)C为,C的一种芳香族同分异构体,含有苯环,能与Na反应,则含有羟基,核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1,则高度对称,结构简式为或;(5)根据分析,M的结构简式为;(6)A中酚羟基与发生取代反应生成,F→G的转化中,又转化为酚羟基,可知在合成化合物G路线中,的作用为保护(酚)羟基。
4.(2025·江苏省兴化中学、高邮中学、泗洪中学上学期)氯化两面针碱具有抗真菌、抗氧化等多种生物活性,有机化合物IX是合成氯化两面针碱的中间体。IX的合成路线如图:
已知:i.RCHO++H2O
ii.RBr+NaCNRCN+NaBr
回答下列问题:
(1)Ⅳ中的含氧官能团的名称为_______________,Ⅵ→Ⅶ的反应类型为_________________。
(2)X的结构简式为_________________。
(3)Ⅳ的同分异构体中,满足下列条件的是_____________________________(任写一种)。
①结构中含有3个六元环;
②核磁共振共有6组峰;
③不能发生银镜反应,且酸性环境能发生水解反应,所得产物遇FeCl3变色。
(4)写出以为主要原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用)。
【答案】(1)①醚键、酮羰基 ②还原反应 (2) (3)、、、、、、、 (4)
【解析】由有机物的转化关系可知,氢氧化钠作用下与一碘甲烷发生取代反应生成,一定条件下转化为,与发生信息i反应生成,则X为; 与氢氰酸发生加成反应生成,碱性条件下发生水解反应后,酸化得到;一定条件下发生还原反应生成,一定条件下发生分子内取代反应生成,一定条件下转化为。
(1)由结构简式可知,的含氧官能团为醚键、酮羰基;Ⅵ→Ⅶ的反应为一定条件下发生还原反应生成,故答案为:醚键、酮羰基;还原反应;(2)由分析可知,X的结构简式为,故答案为:;(3)Ⅳ的同分异构体的结构中含有3个六元环,核磁共振共有6组峰说明同分异构体分子结构对称,不能发生银镜反应,且酸性环境能发生水解反应,所得产物遇氯化铁变色说明分子中不含有甲酸酯基,含有酚酯基和醚键,符合条件的结构简式为、、、、、、、,故答案为:、、、、、、、;(4)由题给信息可知,以为主要原料制备的合成步骤为与氰化钠发生取代反应生成,碱性条件下发生水解反应后,酸化生成,一定条件下转化为,一定条件下发生还原反应生成,合成路线为
。
5.(2025·江苏省宿迁沭阳如东中学12月)化合物H是合成一种药物的中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称:醛基、_____________________。
(2)F→G的反应类型是_______________。
(3)D的分子式为C7H14ONCl,结构简式为____________________。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:_________________________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;
②碱性条件下水解后酸化,产物之一有机物分子中含有3种不同化学环境的氢原子。
(5)写出以和为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用)。
【答案】(1)醚键 酯基 (2)还原反应 (3)
(4)
(5)
【解析】A到B苯环上发生硝化反应,B到C酯基在碱性条件下水解,再酸化得到酚类物质C,C到E发生取代反应,酚羟基氢原子被取代,根据D的分子式为C7H14ONCl,可以确定D的结构简式为:,E与乙二胺作用形成环状化合物F,F与H2反应,硝基还原为氨基,G到H又形成一个新的环结构。
(1)A的结构简式为,官能团为醛基、酯基、醚键;(2)根据分析,F到G发生还原反应,硝基被还原为氨基;(3)由D的分子式为C7H14ONCl,结合C和E的结构简式可以得出D的结构简式为:;(4)C的结构简式为:,符合条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基,带有苯环;②碱性条件下水解后酸化,产物之一有机物分子中含有3种不同化学环境的氢原子,含有酰胺基或酯基,水解产物中有3种等效氢原子,符合条件的同分异构体结构简式为:、、;(5)根据题目中E到F的反应,产物可以由和反应得到,可以由先硝化反应再还原得到,可以由在碱性条件下水解得到,再发生醇的催化氧化得到,故合成路线为:。
6.(2025·南通市海安市上学期开学考)化合物H是抑郁症药物的重要中间体,其合成路线如下:
(1)D分子中含氧官能团名称为____________________。
(2)E的结构简式为_______________________。
(3)G→H中经历GXH的过程,写出X的结构简式为_______________________。
(4)补全以和苯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)硝基、酮羰基 (2) (3) (4)
【解析】B与SOCl2反应生成C,结合A的分子式可知,B的结构简式为,则A为,C与苯发生取代反应生成D,D发生还原反应,结合E的分子式可知E为,E发生取代反应生成F,结合F的分子式可知,F为,F在酸性条件下水解为G,G在催化剂作用下生成H。
(1)结合D的结构简式可知D分子中含氧官能团名称为硝基、酮羰基;(2)由分析可知E的结构简式为;(3)G→H中经历GXH的过程,则先发生酮羰基的加成反应,再发生醇羟基的消去反应,中间产物X的结构简式为;(4)苯乙烯与溴发生加成反应生成,发生卤代烃的水解反应生成,发生氧化反应生成,继续被氧化为,与SOCl2反应生成,与苯合成目标产物,具体路线为。
1.(2025·江苏卷)G是一种四环素类药物合成中间体,其合成路线如下:
(1)A分子中,与2号碳相比,1号碳的C-H键极性相对_______(填“较大”或“较小”)。
(2)DE会产生与E互为同分异构体且含五元环的副产物,其结构简式为_________________。
(3)E分子中含氧官能团名称为醚键、羰基和________,F分子中手性碳原子数目为______。
(4)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和两碳以下的有机试剂任用,合成路线示例见本题题干)。
【答案】(1)较大 (2) (3)羧基 1
(4)
【解析】A与B在甲醇钠和甲醇的作用下,脱去溴化氢,生成C,C水解并脱去羧基生成D,D与五氧化二磷反应成环,生成E,E先经过酯化,在和乙二醇反应生成F,F被四氢铝锂还原生成G,详细流程为:
据此解答。
(1)1号碳与两个酯基相连,2号碳只与一个酯基相连,酯基具有吸电子效应,使与其相连的碳原子上的电子云密度降低,从而增强了C-H键的极性,因此1号碳的C-H键极性相对较大;(2)由有机速破可知,D→E的反应是5号羧基与苯环上甲氧基同侧邻位碳上的H原子发生取代反应,而D中的4号羧基也可能发生类似反应,会生成含五元环的副产物;(3)根据E的结构简式可知其含氧官能团还有羧基。F分子中只有与-COOCH3直接相连的碳原子是手性碳原子;(4)根据目标产物逆向分析,目标产物为聚酯,其单体为和,其中可由先水解再酸化获得,而含有2个-CH2OH,流程中物质G含有-CH2OH结构,该结构是由-COOCH3被LiAlH4还原而来,则可由被LiAlH4还原而来,而可视为的亚甲基上的H原子被环己基取代,这一步骤与题给流程中A+BC的反应类似,因此可由与在CH3ONa和CH3OH作用下反应生成,可由与HBr反应制得。具体合成路线为:
。
2.(2025·甘肃卷)化合物I具有杀虫和杀真菌活性,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
回答下列问题:
(1)I中含氧官能团的名称是_____________。
(2)A的结构简式为_____________。
(3)由B生成C的化学方程式为________________________________________________________。反应时,在加热搅拌下向液体B中滴加异丙醇;若改为向异丙醇中滴加B则会导致更多副产物的生成,副产物可能的结构简式为_______________________(写出一种即可)。
(4)由D生成E的反应类型为_____________。
(5)由F生成H的反应中可能生成中间体J,已知J的分子式为C23H26F3NO3,则J的结构简式为_________________________________(写出一种即可)。
(6)G的同分异构体中,含有碳氧双键的还有_______种(不考虑立体异构);其中,能发生银镜反应,且核磁共振氢谱显示为两组峰的同分异构体的结构简式为_________________________。
【答案】(1)醚键,酯基 (2)
(3)++HCl
(4)取代反应 (5) (6)6
【解析】在氯气和氯化铁催化下生成B,根据B的结构可推出A为,B与异丙醇发生取代反应生成C,C与浓硝酸发生取代反应生成D,根据F的结构推出D为,D与发生取代反应生成E,E为,E与铁粉,氯化氢发生还原反应生成F,F与3-戊酮在一定条件下生成H,H与乙酰氯发生反应生成I,据此解答。
(1)由I的结构式可知,其含氧官能团为醚键,酯基,故答案为:醚键,酯基;(2)由分析可知,A为,故答案为:;(3)由分析可知,B与异丙醇发生取代反应生成C和氯化氢,化学方程式为:++HCl;反应时,在加热搅拌下向液体B中滴加异丙醇,异丙醇较少,滴加下去优先和活泼的酰氯发生反应,若改为向异丙醇中滴加B,则异丙醇足量,会苯环上的氯原子发生取代,导致更多副产物的生成,副产物的结构简式为 ,故答案为::++HCl ;;(4)根据C的结构推出D为,D与发生取代反应生成E,故答案为:取代反应;(5)由F生成H的反应中可能生成中间体J,已知J的分子式为C23H26F3NO3,说明F生成H发生了已知信息第一步反应,然后第二步反应,第二步两种产物互为顺反异构体,则J的结构简式为,故答案为:;(6)G为3-戊酮,分子式为C5H10O,它的同分异构体中,含有碳氧双键,说明为醛或酮,若为醛,可以看成将醛基挂在-C4H9上,共有4种同分异构体,分别为:、、、,若为酮,除了G本身外,共有2种同分异构体,分别为:、,共有6种符合要求的同分异构体,其中,能发生银镜反应(含有醛基),且核磁共振氢谱显示为两组峰的同分异构体的结构简式为,故答案为:6;。
3.(2025·安徽卷)有机化合物C和F是制造特种工程塑料的两种重要单体,均可以苯为起始原料按下列路线合成(部分反应步骤和条件略去):
回答下列问题:
(1)B中含氧官能团名称为____________;B→C的反应类型为_______________。
(2)已知A→B反应中还生成(NH4)2SO4和MnSO4,写出A→B的化学方程式___________________________。
(3)脂肪烃衍生物G是C的同分异构体,分子中含有羟甲基(-CH2OH),核磁共振氢谱有两组峰。G的结构简式为____________。
(4)下列说法错误的是_______(填标号)。
a.A能与乙酸反应生成酰胺 b.B存在2种位置异构体
c.D→E反应中,是反应试剂 d.E→F反应涉及取代过程
(5)4,4'-二羟基二苯砜(H)和F在一定条件下缩聚,得到性能优异的特种工程塑料——聚醚砜醚酮(PESEK)。写出PESEK的结构简式________________________________________。
(6)制备PESEK反应中,单体之一选用芳香族氟化物F,而未选用对应的氯化物,可能的原因是_________________________________________________________________。
(7)已知酮可以被过氧酸(如间氯过氧苯甲酸,MCPBA)氧化为酯:
参照题干合成路线,写出以苯为主要原料制备苯甲酸苯甲酯的合成路线(其他试剂任选)。
【答案】(1)①酮羰基 ②还原反应 (2)2+5H2SO4+4MnO22+4MnSO4+(NH4)2SO4+4H2O (3)HOCH2-C≡C-C≡C-CH2OH (4)b
(5) (6)电负性:F>Cl,C-F键极性更大,易断裂,容易与H发生缩聚反应
(7)
【解析】A发生氧化反应生成B,B发生还原反应生成C,A发生取代反应生成C,2个C分子取代了CCl4中的两个氯原子生成了E,E中的两个氯原子发生水解反应,一个碳原子上连接两个羟基不稳定,会脱水形成酮羰基得到F,据此解答。
(1)由B的结构简式可知,其含氧官能团名称为酮羰基;B的不饱和度为5,C的不饱和度为4,属于加氢的反应,为还原反应;(2)A→B还会生成硫酸铵和硫酸锰,根据原子守恒,配平反应为2+5H2SO4+4MnO22+4MnSO4+(NH4)2SO4+4H2O;(3)G是C的同分异构体,G的不饱和度为4,碳原子数为6,含有-CH2OH,则其不可能含有苯环,核磁共振氢谱只有两组峰,满足条件的结构简式为HOCH2-C≡C-C≡C-CH2OH;(4)a项,A中含有氨基,能和乙酸发生取代反应生成酰胺基,正确;b项,B的位置异构体只有1种,如图:,错误;c项,D→E的反应中,氟苯取代了CCl4中的两个氯原子,CCl4是反应物,正确;d项,E→F的反应中,涉及卤代烃的水解(取代)反应,正确;故选b;(5)H的结构简式为,与F发生缩聚反应时,H中羟基的O-H键断裂,F中的C-F键断裂,缩聚产物结构简式为;(6)电负性:F>Cl,C-F键极性更大,易断裂,容易与H发生缩聚反应,所以不选择对应的氯化物;(7)根据已知的反应可知,得到苯甲酸苯甲酯,需要合成,模仿D→F的合成路线,苯在无水AlCl3作用下与CCl4发生取代反应生成,再发生E→F的反应得到,具体合成路线为。
4.(2024·天津卷)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_________________________________。
(2)B的含氧官能团名称为___________________。
(3)写出BC的化学方程式_________________________________________________________。
(4)D的结构简式为_______________。
(5)FG的反应类型为_____________。
(6)根据G与H的分子结构,判断下列说法正确的是_______(填序号)。
a.二者互为同分异构体 b.H的水溶性相对较高 c.不能用红外光谱区分二者
(7)已知产物P在常温下存在如下互变异构平衡。下列说法错误的是_______(填序号)。
a.P和P'经催化加氢可得相同产物 b.P和P'互为构造异构体
c.P存在分子内氢键 d.P'含有手性碳原子
(8)已知氯代烃(R-Cl)与醇(R'-OH)在碱的作用下生成醚(R-R')。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)
【答案】(1)2 1,2,3-苯三酚或苯-1,2,3-三酚 (2)羟基、(酮)羰基
(3)+CH3CH2OHH2O+
(4)CH3-O-CH2Cl (5)酯化反应或取代反应 (6)ab (7)d
(8)
【解析】B和乙醇发生取代反应生成C,C中羟基断裂,D中断裂C-Cl键,发生取代反应生成E和HCl,则D为CH3-O-CH2Cl,F中羟基与CH3CH2CH2COOH中羧基发生酯化反应生成G;
(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;(2)B的含氧官能团名称为羟基、(酮)羰基;(3)BC发生取代反应,反应的化学方程式+CH3CH2OHH2O+;(4)C和D发生取代反应生成E和HCl,D的结构简式为CH3-O-CH2Cl;(5)F中羟基和另一反应物中羧基反应生成酯基和水,FG的反应类型为酯化反应或取代反应;(6)a项,G与H的分子式相同但结构不同,二者互为同分异构体,正确;b项,H含有羟基,是亲水基团,能与水形成分子间氢键,H的水溶性相对较高,正确;c项,G不含有羟基,H含有羟基,G和H的官能团种类不同,能用红外光谱区分二者,错误;故选ab;(7)a项,P中碳碳双键、(酮)羰基能与氢气加成,P'中(酮)羰基能与氢气加成,P和P'经催化加氢可得相同产物为,正确;b项,已知P在常温下存在互变异构得到P',两者分子式相同但结构不同,P和P'互为构造异构体,正确;c项,电负性较大的O可与H形成氢键,其中P分子中碳碳双键上相连的羟基上H原子与相近的(酮)羰基的O形成分子内氢键,正确;d项,连接四种不同基团的碳为手性碳原子,因为P'关于连接羟基上的碳和对位的碳轴对称,所以P'不含有手性碳原子,错误;故选d;(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(R-Cl)与醇(R'-OH)在碱的作用下生成醚(R-O-R'),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:。
5.(2025·甘肃卷)毛兰菲是一种具有抗肿瘤活性的天然菲类化合物,可按下图路线合成(部分试剂省略):
(1)化合物A中的含氧官能团名称为___________,化合物A与足量NaOH溶液反应的化学方程式为_______________________________________________________________。
(2)化合物B的结构简式为_______。
(3)关于化合物C的说法成立的有_______。
①与FeCl3溶液作用显色 ②与新制氢氧化铜反应,生成砖红色沉淀 ③与D互为同系物 ④能与HCN反应
(4)C→D涉及的反应类型有______________,______________。
(5)F→G转化中使用了CH3OLi,其名称为_______________。
(6)毛兰菲的一种同分异构体Ⅰ具有抗氧化和抗炎活性,可由多取代苯甲醛J出发,经多步合成得到(如下图)。已知J的谱图显示四组峰,峰面积比为1∶1∶2∶6。J和I的结构简式为______________________,_____________________。
【答案】(1)酚羟基、醛基 +2NaOH+2H2O (2) (3)②④ (4)还原反应 加成反应 (5)甲醇锂 (6)
【解析】A为,与CH3I发生取代反应,生成B,其结构简式为;B与BnBr发生取代反应,生成C,其结构简式为;C被NaBH4还原,生成D,其结构简式为;多步转化生成E;E与F发生醛基的先加成后消去反应,生成G;G经过一系列反应生成H;H与氢气反应生成毛兰菲。
(1)化合物A的结构简式为,其含氧官能团为酚羟基、醛基;A中酚羟基可与NaOH反应,生成,其反应的化学方程式为:+2NaOH+2H2O ;(2)由分析可知,化合物B的结构简式为:;(3)化合物C中无酚羟基,不能与FeCl3溶液作用显色;有醛基,可以与新制氢氧化铜反应,生成砖红色沉淀,能与HCN发生加成反应;化合物D与C的官能团种类不能,不互为同系物,故说法成立的为②④;(4)C→D中,醛基被还原为醇羟基,即属于还原反应,又属于加成反应;(5)CH3OLi为甲醇与活泼金属形成的化合物,名称为甲醇锂;(6)根据流程中E和F的反应,J经过一系列转化形成的结构类似于F,且其分子式为C9H10O4,峰面积比为1∶1∶2∶6,则其结构简式为;I为毛兰菲的同分异构体,类似G转化为毛兰菲的过程,可推出I的结构简式为:。
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第31讲 有机物推断与合成
目录
01 课标达标练
题型01 以微合成考查有机物的结构与性质
题型02考查有机转化过程中的反应类型
题型03 考查有机物结构简式的推断
题型04 考查有机合成路线的设计
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 以微合成考查有机物的结构与性质
1.(2025·南京学情调研)以乙烯和为原料制备的合成路线如下:
CH2=CH2CH3CHOBrCH2CHO
下列有关说法不正确的是
A.工业合成乙醛的方法有乙烯氧化法、乙炔水化法、乙醇氧化法等
B.乙烯与乙醛均能使溴水褪色,但褪色原理不相同
C.已知为高度平面化分子,则三个氮原子的碱性都很强
D.能发生加成反应、取代反应、氧化反应
2.(2025·江苏省南通市海安期中)乙炔是一种重要的化工原料。工业上,乙炔可以制取丙烯腈(CH2=CHCN)、正四面体烷、二乙烯基乙炔、苯、环辛四烯等化合物,还能与甲醛制备生物可降解塑料PBS和1,3-丁二烯。丙烯腈是微溶于水的液体,制备原理为:HC≡CH+HCNCH2=CHCN。
工业上用乙炔和甲醛合成PBS的路线如下图所示:
下列相关说法不正确的是
A.反应①属于加成反应
B.试剂1和条件1可以为O2、Cu、加热
C.物质C与物质A互为同分异构体
D.B和D生成PBS的反应方程式为:n+n
3.(2025·江苏省常州市联盟校12月月考)一种治疗镰状细胞病药物的部分合成路线如下,下列说法正确的是
A.W在水中的溶解度比X在水中的溶解度小
B.X和Y可用酸性高锰酸钾溶液进行鉴别
C.Y和Z分子中所含的官能团种类相同
D.该路线能使W中特定位置上的-OH与反应
4.(2025·江苏省徐市二模联考)化合物Z一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X与足量H2加成后的产物中有1个手性碳原子
B.可用银氨溶液检验Y中否含有X
C.Y→Z有H2O生成
D.1 mol Z与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
02 考查有机转化过程中的反应类型
5.(2024·江苏省南通市、盐城市二模)F是一种治疗心脑血管疾病药物的中间体,其合成路线如下(-C6H5表示苯基):
E+C6H5CHOF的反应需经历E+C6H5CHOXF的过程,中间体X的分子式为C24H23NO2Cl2。X→F的反应类型为_________________。
6.(2025·江苏省扬州中学月考)布洛芬(Ⅳ)是一种非甾体抗炎药,具有镇痛、解热和抗炎的作用。以金属氢化物(如LiAlH4)为还原剂代替锌汞齐作催化剂可实现绿色合成布洛芬,其合成工艺路线如图所示。
(1)化合物I中碳原子的杂化方式为___________。化合物III中官能团的名称为___________。
(2)化合物I→化合物II反应类型为___________反应。
(3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________。
A.化合物I可以和NaOH反应
B.由化合物I到Ⅱ的转化中,有非极性共价键的断裂与形成
C.化合物Ⅲ属于卤代烃
D.化合物Ⅳ中存在手性碳原子
7.(2025·江苏省泰州市下学期开学考)化合物F为一种来自热带毒蛙的生物碱,其人工合成路线如下:
已知:Ph代表苯基。
(1)A分子中含氧官能团的名称为__________,其N原子上的孤电子对处于_______(填“p轨道”或“sp2杂化轨道”)中。
(2)B→C的反应由下列4步反应完成,其中X与C互为同分异构体:
则第1步的反应类型为____________,X的结构简式为_____________。
8.(2025·江苏省南通如皋市2月)有机物G可以通过如下路线进行合成:
(1)有机物B只有一种含氧官能团且能发生银镜反应,B的结构简式为_________________。
(2)有机物C中含有咪唑()的结构,咪唑与苯性质相似,且所有原子均位于同一平面。咪唑分子中轨道杂化方式为sp2杂化的原子共有______个。
(3)C→D反应分为多步,其中最后一步的转化为→D,生成D的反应类型为_______反应。
(4)F→G的反应条件除用K2CO3外,也可以选择下列物质中的___________(填字母)。
A.浓硫酸 B.H2,催化剂 C.(C2H5)3N
9.(2025·江苏省常州市联盟校12月月考)化合物F是制备汉防已甲素的重要中间体,一种合成路线如下:
(1)A分子中碳原子杂化轨道类型为___________。
(2)C→D的反应类型为___________。
10.(2024·南通市海门市第一次调研)化合物G是一种重要的药物中间体,其人工合成路线如下:
(1)A→B过程中生成另一种产物为HCl,X结构简式为_______________________。
(2)A中含有的官能团名称___________________。
(3)C→D反应类型为_________________。
03考查有机物结构简式的推断
11.(2024·南通市如皋二模)化合物G是制备一种生物碱的中间体,其合成路线如下:
(1)AB反应分为AXB两步,第二步是消去反应.X的结构简式为______________。
(2)C的分子式为C11H17NO3,C的结构简式为____________________。
(3)LiAlH4须在无水环境中使用,不能与水或酸接触,原因是______________________________。
(4)FG时会生成一种与G互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为_______________________。
12.(2026·江苏省镇江市期初监测)F是一种呼吸系统药物合成的中间体,其合成路线如下:
(1)B分子和足量H2的加成产物中含有手性碳原子数目为_______。
(2)C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既能水解又能发生银镜反应 ②分子中含有3种不同化学环境的氢原子
(3)D的结构简式___________。
(4)F分子中含氧官能团名称___________。
13.(2025·江苏省泰州市四模)化合物J是合成壳二孢氯素的中间体,其人工合成路线如下:
(1)A分子中手性碳原子数为_______。
(2)若将B换成,则会在第2步反应中生成和___________________。
(3)E→F的反应类型为_____________;H的结构简式为_______________。
14.(2026·江苏省苏州市园区星海中学8月模拟)奥昔布宁是一种解痉抗胆碱药物,其合成路线如图:
已知:R—ClRMgCl
(1)F中所含官能团的名称为__________________,其中一定处于同一平面内的原子至少有____个。
(2)E的结构简式为___________________________。
(4)E与H通过取代反应获得奥昔布宁(C22H31NO3)和酯类化合物K,K的结构简式为_________________。
04 考查有机合成路线的设计
15.(2025·江苏省泰州中学月考)化合物G为一种促进睡眠的药物,其部分合成路线如图:
已知:。
写出以苯酚和碘甲烷为原料制的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图见本题题干)。
16.(2025·江苏淮安市开学考)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下:
已知:(R表示烃基,R'和R"表示烃基或氢),写出以和CH3OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
17.(2025·苏州市上学期期中摸底)有机物G(药名selecal)能有效治疗心绞痛,一种合成G的路线如下:
已知:(-NH2易被氧化)。
设计以、为原料制取的合成路线流程图(无机试剂及有机溶剂任选,合成示例见本题题于)。
18.(2025·江苏镇江市开学考)化合物F是一种治疗支气管痉挛的药物中间体,一种合成路线如图:
写出以、HCHO为原料制备的合成路线。(无机试剂和题干中有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
19.(2026·江苏省泰州市兴化中学开学考)化合物G是一种激素类药物,其合成路线如下:
已知:(R可以为烃基、H原子)。写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
1.(2026·江苏省南京市上学期学情调研)化合物F是合成血管激酶抑制剂的中间体,其合成路线如下:
(1)A在水中的溶解度比B的_________(填“大”或“小”)。
(2)BC的反应类型为______________,C分子中含氧官能团名称为硝基、___________。
(3)CD的反应需经历CMD的过程,中间体M的分子式为C13H15NO6。M的结构简式为_______________________。
(4)写出以、和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
2.(2025·江苏省苏北八市三模)有机化合物H是一种利尿药物的中间体,其一种合成路线如图所示:
(1)AB所需的反应物及反应条件是______________。
(2)CD的反应类型为____________。
(3)F的分子式为C7H6O2NCl,F的结构简式为_____________________。
(4)写出同时满足下列条件的H的一种同分异构体的结构简式:___________。
①含有两个苯环,能使溴的四氯化碳溶液褪色;
②含有四种不同化学环境的氢。
(5)已知:①甲苯中甲基为邻对位定位基,使新引入的基团在其邻对位;②苯甲酸中羧基为间位定位基,使新引入的基团在其间位。
设计以,CH3-NH2、HCHO为原料制备的合成路线。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)
3.(2025·江苏省苏州市期中)化合物G是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体,其合成路线如下:
(1)A→B中加入K2CO3目的是_________________________________________________________。
(2)B分子中碳原子的杂化轨道类型为_______________。
(3)C转化为D时,还生成SO2和_______(填无机物化学式)。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种芳香族同分异构体的结构简式:______________________。
①能与Na反应;②核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1。
(5)E→F的转化中,加入的化合物M能发生银镜反应,M的结构简式为___________________。
(6)在合成化合物G路线中,的作用为_____________________________________。
4.(2025·江苏省兴化中学、高邮中学、泗洪中学上学期)氯化两面针碱具有抗真菌、抗氧化等多种生物活性,有机化合物IX是合成氯化两面针碱的中间体。IX的合成路线如图:
已知:i.RCHO++H2O
ii.RBr+NaCNRCN+NaBr
回答下列问题:
(1)Ⅳ中的含氧官能团的名称为_______________,Ⅵ→Ⅶ的反应类型为_________________。
(2)X的结构简式为_________________。
(3)Ⅳ的同分异构体中,满足下列条件的是_____________________________(任写一种)。
①结构中含有3个六元环;
②核磁共振共有6组峰;
③不能发生银镜反应,且酸性环境能发生水解反应,所得产物遇FeCl3变色。
(4)写出以为主要原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用)。
5.(2025·江苏省宿迁沭阳如东中学12月)化合物H是合成一种药物的中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称:醛基、_____________________。
(2)F→G的反应类型是_______________。
(3)D的分子式为C7H14ONCl,结构简式为____________________。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:_________________________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;
②碱性条件下水解后酸化,产物之一有机物分子中含有3种不同化学环境的氢原子。
(5)写出以和为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用)。
6.(2025·南通市海安市上学期开学考)化合物H是抑郁症药物的重要中间体,其合成路线如下:
(1)D分子中含氧官能团名称为____________________。
(2)E的结构简式为_______________________。
(3)G→H中经历GXH的过程,写出X的结构简式为_______________________。
(4)补全以和苯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
1.(2025·江苏卷)G是一种四环素类药物合成中间体,其合成路线如下:
(1)A分子中,与2号碳相比,1号碳的C-H键极性相对_______(填“较大”或“较小”)。
(2)DE会产生与E互为同分异构体且含五元环的副产物,其结构简式为_________________。
(3)E分子中含氧官能团名称为醚键、羰基和________,F分子中手性碳原子数目为______。
(4)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和两碳以下的有机试剂任用,合成路线示例见本题题干)。
2.(2025·甘肃卷)化合物I具有杀虫和杀真菌活性,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
回答下列问题:
(1)I中含氧官能团的名称是_____________。
(2)A的结构简式为_____________。
(3)由B生成C的化学方程式为________________________________________________________。反应时,在加热搅拌下向液体B中滴加异丙醇;若改为向异丙醇中滴加B则会导致更多副产物的生成,副产物可能的结构简式为_______________________(写出一种即可)。
(4)由D生成E的反应类型为_____________。
(5)由F生成H的反应中可能生成中间体J,已知J的分子式为C23H26F3NO3,则J的结构简式为_________________________________(写出一种即可)。
(6)G的同分异构体中,含有碳氧双键的还有_______种(不考虑立体异构);其中,能发生银镜反应,且核磁共振氢谱显示为两组峰的同分异构体的结构简式为_________________________。
3.(2025·安徽卷)有机化合物C和F是制造特种工程塑料的两种重要单体,均可以苯为起始原料按下列路线合成(部分反应步骤和条件略去):
回答下列问题:
(1)B中含氧官能团名称为____________;B→C的反应类型为_______________。
(2)已知A→B反应中还生成(NH4)2SO4和MnSO4,写出A→B的化学方程式___________________________。
(3)脂肪烃衍生物G是C的同分异构体,分子中含有羟甲基(-CH2OH),核磁共振氢谱有两组峰。G的结构简式为____________。
(4)下列说法错误的是_______(填标号)。
a.A能与乙酸反应生成酰胺 b.B存在2种位置异构体
c.D→E反应中,是反应试剂 d.E→F反应涉及取代过程
(5)4,4'-二羟基二苯砜(H)和F在一定条件下缩聚,得到性能优异的特种工程塑料——聚醚砜醚酮(PESEK)。写出PESEK的结构简式________________________________________。
(6)制备PESEK反应中,单体之一选用芳香族氟化物F,而未选用对应的氯化物,可能的原因是_________________________________________________________________。
(7)已知酮可以被过氧酸(如间氯过氧苯甲酸,MCPBA)氧化为酯:
参照题干合成路线,写出以苯为主要原料制备苯甲酸苯甲酯的合成路线(其他试剂任选)。
4.(2024·天津卷)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_________________________________。
(2)B的含氧官能团名称为___________________。
(3)写出BC的化学方程式_________________________________________________________。
(4)D的结构简式为_______________。
(5)FG的反应类型为_____________。
(6)根据G与H的分子结构,判断下列说法正确的是_______(填序号)。
a.二者互为同分异构体 b.H的水溶性相对较高 c.不能用红外光谱区分二者
(7)已知产物P在常温下存在如下互变异构平衡。下列说法错误的是_______(填序号)。
a.P和P'经催化加氢可得相同产物 b.P和P'互为构造异构体
c.P存在分子内氢键 d.P'含有手性碳原子
(8)已知氯代烃(R-Cl)与醇(R'-OH)在碱的作用下生成醚(R-R')。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)
5.(2025·甘肃卷)毛兰菲是一种具有抗肿瘤活性的天然菲类化合物,可按下图路线合成(部分试剂省略):
(1)化合物A中的含氧官能团名称为___________,化合物A与足量NaOH溶液反应的化学方程式为_______________________________________________________________。
(2)化合物B的结构简式为_______。
(3)关于化合物C的说法成立的有_______。
①与FeCl3溶液作用显色 ②与新制氢氧化铜反应,生成砖红色沉淀 ③与D互为同系物 ④能与HCN反应
(4)C→D涉及的反应类型有______________,______________。
(5)F→G转化中使用了CH3OLi,其名称为_______________。
(6)毛兰菲的一种同分异构体Ⅰ具有抗氧化和抗炎活性,可由多取代苯甲醛J出发,经多步合成得到(如下图)。已知J的谱图显示四组峰,峰面积比为1∶1∶2∶6。J和I的结构简式为______________________,_____________________。
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