大单元五 第十五章 第65讲 有机合成与推断综合突破（教师用书word）-【步步高】2025年高考化学大一轮复习讲义（人教版 浙江专用）

第65讲　有机合成与推断综合突破 [复习目标]　1.掌握烃及其衍生物的转化关系，基于官能团的变化认识其转化关系。2.分析合成路线图中有机物的转化条件及部分有机物的分子结构，推断未知有机物的结构简式，掌握推断未知有机物分子结构的技巧。 1．掌握典型有机物的转化关系及反应类型 2．官能团、反应类型的推断(详见第63讲) 3．近年高考热点反应信息举例 (1)成环反应 形成环烃 ，取代反应 成环醚 ，取代反应 双烯合成六元环 ，加成反应 (2)苯环上引入碳链 芳香烃的烷基化 芳香烃的酰基化 (3)还原反应 硝基还原为氨基 酮羰基还原成羟基 酯基还原成羟基 (4)醛、酮与胺制备亚胺 (5)胺生成酰胺的反应 ②，取代反应 (6)卤代烃跟NaCN溶液取代再水解可得到羧酸 CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH (7)烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮 CH3CH2CHO＋ (8)羟醛缩合 一、根据已知结构、反应类型及条件推断未知物的结构简式 1．(2022·浙江6月选考，31节选) (1)化合物A的结构简式是_________________________________________________。 (2)化合物C的结构简式是_________________________________________________。 答案　(1)　(2) 二、根据分子式与已知结构推断未知物的结构简式 2. 已知：R—BrR—N3。 (1)化合物A的结构简式是_________________________________________________。 (2)化合物C的结构简式是________________________________________________。 (3)化合物E的结构简式是_________________________________________________。 答案　(1)　(2)　(3)HOCH2CH2Br 解析　A的分子式为C8H10，其不饱和度为4，结合D的结构简式可知A中存在苯环，因此A中取代基不存在不饱和键，D中苯环上取代基位于对位，因此A的结构简式为，被酸性高锰酸钾氧化为，D中含有酯基，结合已知信息反应可知C的结构简式为，B与E在酸性条件下反应生成，该反应为酯化反应，因此E的结构简式为HOCH2CH2Br。 3．(2021·浙江1月选考，31节选) 已知： R1—CH==CH—R2 (1)化合物A的结构简式是_________________________________________________。 (2)化合物E的结构简式是_________________________________________________。 答案　(1) (2) 解析　A生成B是A中的羟基被氯原子取代，根据B的结构简式可知化合物A的结构简式是；C发生消去反应生成D，则D的结构简式为。D发生已知信息中的反应生成E，所以化合物E的结构简式是。 三、依据目标物质及反应条件逆推中间体和原料 4．化合物G是一种香料，存在于金橘中，以烷烃A为原料合成G的路线如下： 已知：CH3—CH==CH2CH3—CH2—CH2OH。 (1)反应②的反应类型是什么？ (2)已知B是A的一氯代物，且B分子中只有1种不同化学环境的氢原子，写出B的结构简式。 (3)分别写出D、E、F的结构简式。 答案　(1)消去反应　(2) (3)HOCH2CH(CH3)2　　 5．(2024·浙江1月选考，21)某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。 已知： 请回答： (1)化合物E的含氧官能团的名称是_____________________。 (2)化合物C的结构简式是__________。 (3)下列说法不正确的是__________。 A．化合物A→D的过程中，采用了保护氨基的方法 B．化合物A的碱性比化合物D弱 C．化合物B在氢氧化钠溶液加热的条件下可转化为化合物A D．化合物G→氯硝西泮的反应类型为取代反应 (4)写出F→G的化学方程式___________________________。 (5)聚乳酸()是一种可降解高分子，可通过化合物X()开环聚合得到，设计以乙炔为原料合成X的路线__________________(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B的同分异构体的结构简式_____________________。 ①分子中含有二取代的苯环； ②1H­NMR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，无碳氧单键。 答案　(1)硝基、酮羰基 (2) (3)BD (4)＋NH3―→＋HBr (5)CH≡CHCH2==CHCNCH2==CHCOOH (6)、、、、 解析　(3)氨基易被氧化，在进行硝化反应前，先将其转化为稳定的酰胺基，硝化反应后再水解得氨基，属于氨基的保护，A正确；硝基为吸电子基团，硝基的存在会导致N原子结合质子能力减弱，所以碱性：A＞D，B错误；B为，在氢氧化钠溶液加热的条件下发生水解反应，可转化为化合物A，C正确；化合物G→氯硝西泮的反应类型为先加成后消去，D错误。(5)乙炔与HCN发生加成反应，经酸化后可生成CH2==CHCOOH，CH2==CHCOOH与水发生加成反应生成，分子间发生酯化反应成环生成目标产物，具体合成路线见答案。 课时精练 1．(2023·辽宁，19)加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的合成路线如下。 已知： ①Bn为 ②＋R3NH2―→(R1为烃基，R2、R3为烃基或H) 回答下列问题： (1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的______________位(填“间”或“对”)。 (2)C发生酸性水解，新产生的官能团为羟基和______________(填名称)。 (3)用O2代替PCC完成D→E的转化，化学方程式为__________________________。 (4)F的同分异构体中，红外光谱显示有酚羟基、无N—H键的共有______________种。 (5)H→I的反应类型为______________。 (6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为__________和______________。 答案　(1)对　(2)羧基 (3)2＋O22＋2H2O　(4)3　(5)取代反应 (6)　 解析　(2)有机物C在酸性条件下发生水解，其含有的酯基发生水解生成羟基和羧基。(4)F的同分异构体中不含有N—H，说明结构中含有结构，又因红外光谱中显示有酚羟基，说明结构中含有苯环和羟基，固定羟基的位置，有邻、间、对三种情况，故有3种同分异构体。(6)利用逆合成法分析，有机物N可以与NaBH4反应生成最终产物，类似于题中有机物G与NaBH4反应生成有机物H，故有机物N的结构简式为，有机物M可以发生已知条件②所给的反应生成有机物N，说明有机物M中含有C==O，结合反应原料中含有羟基，说明原料发生反应生成有机物M的反应是羟基的催化氧化，有机物M的结构简式为。 2．(2023·宁波市高三下学期模拟)Oliceridine是一种新型镇痛药物，合成路线如下： 已知：①R—Cl＋X－―→R—X＋Cl－(X－＝OH－、CN－、CH3O－) ②＋CH3COOR′―→ ③R—CHO＋R′—NH2―→R—CH==N—R′R—CH2NH—R′ 请回答： (1)化合物A的官能团名称是_______________________________________________。 (2)化合物B的结构简式：_________________________________________________。 (3)下列说法正确的是_____________(填字母)。 A．C→D的反应类型为加成反应 B．化合物E中存在1个手性碳原子 C．化合物G的分子式为C22H26N2O2S D．化合物H有碱性，易溶于水 (4)写出F→G的化学方程式：______________________________________________。 (5)设计以乙炔为原料，合成HOOCCH==CHCOOH的路线(用流程图表示，无机试剂任选)。 (6)写出3种同时符合下列条件的化合物A的同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。 ①分子中含有两个环；②H-NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有3种不同化学环境的氢原子，无—O—O—。 答案　(1)酮羰基、醚键　(2)NCCH2COOCH3 (3)AB (4) (5)HC≡CHClCH==CHClNCCH==CHCNHOOCCH==CHCOOH (6) (写出3种即可，其他合理答案也可) 解析　根据信息②，则A和B(NCCH2COOCH3)发生反应生成C，C和发生加成反应得到D，根据F到G的反应和G的结构得到F的结构为，再根据E的分子式和D、F的结构得到E的结构为，G加氢得到H，H和HOOCCH==CHCOOH反应得到Oliceridine。(3)根据C、D的结构简式得到C→D的反应类型为加成反应，故A正确；化合物E中存在1个手性碳原子：，用“*”表示的为手性碳原子，故B正确；化合物G的分子式为C22H28N2O2S，故C错误；化合物H难溶于水，故D错误。(5)乙炔和氯气发生加成反应生成ClCH==CHCl，ClCH==CHCl和NaCN反应生成NCCH==CHCN，NCCH==CHCN和水在酸性条件下反应生成HOOCCH==CHCOOH。(6)化合物A的同分异构体满足①分子中含有两个环；②H-NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有3种不同化学环境的氢原子，无—O—O—，则其同分异构体为 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。 (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CH3—C≡C—CHO、CH≡C—CH2—CHO、、。 4．(2023·北京，17)化合物P是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下。 已知： (1)A中含有羧基，A→B的化学方程式是__________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (2)D中含有的官能团是____________________________________________________。 (3)关于D→E的反应： ①的羰基相邻碳原子上的C—H键极性强，易断裂，原因是________________________ ______________________________________________________________________________。 ②该条件下还可能生成一种副产物，与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是______________________________________________________________________________。 (4)下列说法正确的是__________(填序号)。 a．F存在顺反异构体 b．J和K互为同系物 c．在加热和Cu催化条件下，J不能被O2氧化 (5)L分子中含有两个六元环。L的结构简式是______________________________________。 (6)已知：，依据D→E的原理，L和M反应得到了P。M的结构简式是 ______________________________________________________________________________。 答案　(1)CH2BrCOOH＋CH3CH2OHCH2BrCOOCH2CH3＋H2O　(2)醛基　(3)①羰基为强吸电子基团，使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子，使得相邻碳原子上的C—H键极性增强　② (4)ac　(5) (6) 解析　(2)D的结构简式为，含有的官能团为醛基。(3)②2-戊酮的羰基相邻的两个碳原子上均有C—H，均可以断裂与苯甲醛的醛基发生加成反应，如图所示，1号碳原子上的C—H断裂与苯甲醛的醛基加成得到E,3号碳原子上的C—H也可以断裂与苯甲醛的醛基加成得到副产物。(4)F的结构简式为，存在顺反异构体，a项正确；J的结构简式为，K中含有酮羰基，J中不含有酮羰基，二者不互为同系物，b项错误；J中与羟基直接相连的碳原子上无H原子，在加热和Cu催化条件下，J不能被O2氧化，c项正确。 5．(2023·宁波模拟预测)有机物J是一种提高血液中白细胞含量的缓释药的成分，一种合成路线如图所示。 回答下列问题： (1)A的化学名称为________。A→B的反应类型为________。 (2)C的结构简式为________。D中官能团的名称为________。 (3)写出反应I→J的化学方程式：________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 (4)I的同分异构体有多种，满足下列条件的同分异构体有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为_____________________________________________ ____________________________________________________________________(任写一种)。 ①与I具有相同的官能团；②苯环上有两个取代基。 (5)参照上述路线，设计以CH2==C(CH3)2为原料合成的路线(其他试剂任选)。 答案　(1)丙烯　取代反应 (2)ClCH2CH2CH2Cl　羟基 (3)＋CH3OH＋H2O (4)15　、、、、(任写一种即可) (5)CH2==CCH32 解析　(2)根据E的结构简式、C→D→E的反应条件、C的分子式，可知D为HOCH2CH2CH2OH、C为ClCH2CH2CH2Cl。D中官能团的名称为羟基。 (4)I的同分异构体与I具有相同的官能团，则有碳碳双键、羧基、碳氯键，苯环上有两个取代基，可以为—Cl和—CCl==CHCOOH、—Cl和—CH==CClCOOH、—Cl和、—COOH和—CCl==CHCl、—COOH和—CH==CCl2，共5种情况，两个不同取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，则共有15种满足条件的同分异构体。核磁共振氢谱有4组峰，则有4种不同化学环境的H原子，符合条件的同分异构体为、、、、。 学科网（北京）股份有限公司 $