大单元五 专题14 第65讲 有机综合推断与合成（教师用书word）-【步步高】2025年高考化学大一轮复习讲义（苏教版 江苏专用）

第65讲　有机综合推断与合成 [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62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 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　　 四、综合运用已知信息和流程转化推断反应规律 5．(2023·江苏，15)化合物Ⅰ是鞘氨醇激酶抑制剂，其合成路线如下： (1)化合物A的酸性比环己醇的____________(填“强”“弱”或“无差别”)。 (2)B的分子式为C2H3OCl，可由乙酸与SOCl2反应合成，B的结构简式为____________。 (3)A→C中加入(C2H5)3N是为了中和反应中产生的____________(填化学式)。 (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：____________。 碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色；加热条件下，铜催化另一产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰。 (5)G的分子式为C8H8Br2，F→H的反应类型为____________。 (6)写出以、为原料制备的合成路线流程图(须用NBS和AIBN，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)强　(2)CH3COCl　(3)HCl (4) (5)取代反应 (6) 解析　(1)化合物A中含有酚羟基，酚羟基酸性强于醇羟基，故化合物A的酸性比环己醇的强。(3)A→C的化学方程式为＋CH3COCl―→＋HCl，(C2H5)3N显碱性可以与HCl发生中和反应促进上述反应平衡正向移动，提高的产率，故A→C中加入(C2H5)3N是为了中和反应中产生的HCl。 (4)的同分异构体碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色，说明含有羧基和苯环，且苯环上不连接其他基团；加热条件下，铜催化另一产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰，说明该醇羟基被氧化生成酮羰基且醇的结构对称，由此确定该醇为2-丙醇，则该同分异构体为。(5)分析可知F→H的反应为＋HBr，该反应为取代反应。 6．(2022·江苏，15)化合物G可用于药用多肽的结构修饰，其人工合成路线如下： (1)A分子中碳原子的杂化轨道类型为________________________________________。 (2)B→C的反应类型为__________。 (3)D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分子中含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化。 (4)F的分子式为C12H17NO2，其结构简式为__________。 (5)已知：(R和R′表示烃基或氢，R″表示烃基)； 写出以和CH3MgBr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)sp2和sp3　(2)取代反应 (3) (4) (5) 解析　A()和CH3I发生取代反应生成B()；B和SOCl2发生取代反应生成C()；C和CH3OH发生取代反应生成D()；D和NH2OH发生反应生成E()；E经过还原反应转化为F，F在酸性条件下发生水解转化为G，则F为。(1)A分子中，苯环上的碳原子和双键上的碳原子为sp2杂化，亚甲基上的碳原子为sp3杂化，即A分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3。(3)D的分子式为C12H14O3，其一种同分异构体在碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化，说明该同分异构体为酯，且水解产物都含有醛基，则水解产物中，有一种是甲酸，另外一种含有羟基和醛基，该同分异构体属于甲酸酯；同时，该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子，则该同分异构体的结构简式为。(5)根据已知的第一个反应可知，与CH3MgBr反应生成，再被氧化为，根据已知的第二个反应可知，可以转化为，根据流程图中D→E的反应可知，和NH2OH反应生成，合成路线见答案。 课时精练 A组 1．(2023·江苏统考模拟)化合物E是合成某降糖药的重要中间体，其合成路线如图： (1)A→B的反应类型为____________。 (2)相同条件下，B的沸点比A的高，其主要原因是______________________。 (3)B→C的反应中有副产物X(C7H7OBr)生成，X的结构简式为____________________。 (4)D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分子中含有苯环，且只含有两种不同化学环境的氢原子； ②1 mol该物质与NaOH溶液反应，最多消耗4 mol NaOH。 (5)已知：＋CO2↑。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，合成路线流程图示例见本题题干)。 答案　(1)还原反应　(2)B分子间存在氢键 (3) (4) (5) 解析　分析流程如下：A→B中醛基变为醇羟基，发生还原反应；B→C中醇羟基转化为溴原子，发生取代反应，C→D由—Br引入其他基团，发生取代反应；D→E中在酯基和羰基处发生反应，转化为E。 2．(2023·扬州中学校考模拟预测)六羰基钼催化剂对于间位取代苯衍生物的合成至关重要，一种化合物H的合成路线如下： (1)有机物G中的官能团名称为____________________________________。 (2)有机物F的分子式为C10H10，则其结构简式为____________________。 (3)D和乙二醇(HOCH2CH2OH)以物质的量之比为2∶1完全酯化的产物有多种同分异构体，其中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分子中含有3种不同化学环境的氢原子； ②能发生银镜反应； ③能发生水解反应，且1 mol该分子水解时消耗4 mol NaOH。 (4)D→E的过程为先发生加成反应，再发生消去反应，其反应机理如下： 试描述“加成反应”的历程：________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)写出以苯乙烯、苯甲酸、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)羰基、碳碳三键 (2) (3) (或) (4)4-甲基苯甲酸中的羰基O(δ－)原子进攻SOCl2中的S(δ＋)原子，一根S—Cl键断裂，Cl得到共用电子对离去，随后Cl－进攻C原子，发生加成反应 (5) 解析　A和溴发生取代反应在苯环上引入溴原子得到B，B和镁反应生成C，C和二氧化碳反应后水解引入羧基得到D，D发生取代反应引入氯原子得到E，E和F生成G，F的分子式为C10H10，结合G结构可知，F为；G再转化为H。(3)D中含有羧基，和乙二醇(HOCH2CH2OH)以物质的量之比为2∶1完全酯化的产物为；其同分异构体同时满足下列条件：①分子中含有3种不同化学环境的氢原子，则结构对称；②能发生银镜反应，含有醛基或甲酸酯基；③能发生水解反应，且1 mol该分子水解时消耗4 mol NaOH，则含有2个甲酸酯基，且水解后生成酚羟基，故可以为或。(5)苯乙烯和溴加成引入溴原子，再发生消去反应得到苯乙炔；苯甲酸和SOCl2发生D生成E的反应引入氯原子，再和苯乙炔发生E生成G的反应得到，再和发生G生成H的反应生成目标产物。 3．(2023·靖江市统考模拟)呫吨酮衍生物是治疗糖尿病的有效药，某呫吨酮衍生物的合成路线如下。 已知：Ⅰ.PhOH＋PhCH2ClPhOCH2PhPhOH Ⅱ.Ph—为苯基： (1)B→C的反应类型为______________。 (2)A→B过程的目的是______________。 (3)F中sp2杂化的碳原子数为________________________________________________。 (4)G的一种同系物(比其相对分子质量大14)的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能发生银镜反应，能使FeCl3溶液显色； ②酸性条件下，水解产物只有两种，且含两个苯环的产物中存在三种不同化学环境的氢。 (5)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　(1)取代反应　(2)保护羟基，防止其被氧化 (3)7 (4)(或) (5) 4．(2023·连云港高中模拟预测)化合物G是一种治疗抗失眠药物，其合成路线如下： (1)B→C的反应类型为______。 (2)E中含氧官能团的名称为______。 (3)D＋Y→E的过程中还要脱去一个HBr，则试剂Y的结构简式为______。 (4)D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分子中含有苯环，水解后得到两种物质，其中一种能与NaHCO3反应； ②分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶2∶2∶2∶2。 (5)写出以和为原料合成的合成路线流程图(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)取代反应 (2)羰基、酰胺基 (3) (4)(或) (5) 5．(2023·江苏各地模拟优选)化合物F是合成某种祛痰止咳药的重要中间体，其合成路线如下： (1)A中与苯环相连的官能团名称为________________________________________________。 (2)D→E的过程中，涉及的反应类型：加成反应、____________，实验室中常用于鉴别C、D的试剂为______________。 (3)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分子中有一个含氮五元环； ②核磁共振氢谱显示分子中有5种不同化学环境的氢原子； ③红外光谱显示分子中无甲基。 (4)已知：，易被氧化(R为H或烃基)。设计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)氨基、酯基　(2)消去反应　银氨溶液[或新制Cu(OH)2]　(3) (4)　 B组 1．(2023·南京师大附中模拟预测)化合物F(普瑞巴林)是一种治疗神经痛的药物。其合成路线如图： 已知：两个羟基连在同一个碳原子上的结构是不稳定的，易发生如下脱水反应： ＋H2O (1)在催化剂作用下，烃X(分子式：C4H8)和CO、H2化合生成A，用系统命名法给X命名为________。 (2)有机物C中sp2杂化与sp3杂化的碳原子数之比为________。 (3)E→F的化学方程式为____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)B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该分子为环状结构，分子中含有碳碳双键和羟基； ②分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1∶2∶2∶1。 (5)3-苯基丙烯酸乙酯()是一种重要的医药中间体。设计以CH2(COOH)2、C2H5OH和为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线见本题题干)。 答案　(1)2-甲基-1-丙烯 (2)1∶2 (3) (4)(或) (5) 解析　(2)由C的结构简式可知，C中sp2杂化的碳原子有3个，sp3杂化的碳原子有6个，sp2杂化与sp3杂化的碳原子数之比为1∶2。 (4)B的一种同分异构体同时满足下列条件：该分子为环状结构，分子中含有碳碳双键和羟基，B的不饱和度是2，环、碳碳双键的不饱和度都是1，符合条件的同分异构体中含有1个环和1个碳碳双键；分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶2∶2∶1，说明含有4种氢原子，结构对称，符合条件的结构简式为或。 2．(2024·南京金陵中学期中)夫马洁林是一种用于治疗微孢子虫病的抗生素，其部分合成路线如下： (1)1 mol A中含σ键的数目为____________。 (2)化合物B的分子式为C7H14O2，则B结构简式为____________。 (3)C→D的过程，加入强碱性的KN2作用是____________。 (4)写出一种符合下列条件的C的同分异构体的结构简式：____________。 Ⅰ.能发生银镜反应；Ⅱ.核磁共振氢谱图中有3组峰。 (5)写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 答案　(1)11NA　(2)　(3)使卤素原子充分被消去形成双键，闭合成环 (4) (5) 解析　对比A、C结构简式，结合B分子式可推出B结构简式：；B发生取代反应生成C，C在强碱性条件下使卤素原子充分被消去形成双键，闭合成环生成D；D在臭氧和Zn作用下先开环，在KOH加热条件下再闭环生成夫马洁林。 3．(2024·盐城期中联考)化合物G是合成抗HIV药物福沙那韦的关键中间体，其一种合成路线如下： 已知：①—Boc为的简写； ②。 (1)化合物A______________(填“存在”或“不存在”)手性异构体。 (2)C→D的反应类型是______________。 (3)E→F过程中KOH的作用是______________。 (4)化合物X分子式为C4H11N，X的结构简式是______________。 (5)写出满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式：______________。 ①分子中含有苯环结构； ②核磁共振氢谱有3组峰。 (6)写出以为原料制备合成路线流程图(无机试剂和流程中的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 答案　(1)存在　(2)取代反应　(3)消耗产物HCl，促使反应正向进行　(4) (5) (6) 4．(2023·南通统考模拟)有机物F是一种用于治疗高血压、心绞痛的药物，其一种合成路线如下： (1)B→C的反应类型为____________。 (2)A→B反应时可能生成一种与物质B互为同分异构体的副产物，该副产物的结构简式为________________________________________________________________________。 (3)E→F的化学反应产物有2个，除F外，另一产物为____________。 (4)C的一种同分异构体符合下列条件，写出该同分异构体的结构简式：____________。 ①含有苯环； ②碱性条件水解后酸化得3种产物，3种产物均含有2种不同化学环境的氢原子。 (5)已知： (R表示烃基，R′和R″表示烃基或氢)； 写出以和HCHO为原料，制取的合成路线图，无机试剂及有机溶剂任用，合成示例见本题题干。 答案　(1)取代反应　(2) (3)Na2CO3　(4) (5) 5．(2022·江苏新高考基地期中联考)丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如图： 已知：。 (1)A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是_____________________________________。 (2)C的分子式为C18H20O4，写出C的结构简式： ________________________________________________________________________。 (3)在保护E中的部分官能团(虚框中)的条件下，实现E→丹参醇转化过程中涉及的反应类型是________________________________________________________________________。 (4)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出一种该同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。 ①发生银镜反应； ②能与FeCl3溶液发生显色反应； ③核磁共振氢谱中有4组峰，峰面积之比为1∶1∶2∶2。 (5)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，少量有机试剂可参照题目合成路线中的使用，合成路线流程图示例见本题题干)。 答案　(1)5　(2)　(3)加成反应、取代反应(或水解反应) (4)(答案合理即可) (5) 解析　(1)单键中碳原子采取sp3杂化，双键中碳原子采取sp2杂化，A分子中有5个碳原子采取sp2杂化。(2)C的分子式为C18H20O4，根据反应物的结构简式知，与发生加成反应生成C，C脱氢(形成苯环)生成D，可推知C的结构简式。(3)在保护E中的部分官能团(虚框中)的条件下，E→丹参醇转化过程中，消除了碳碳双键，同时引入2个羟基，先与卤素发生加成反应，然后在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应，水解反应属于取代反应。(5)由B→C的转化可知，应先转化为，后和发生加成反应生成，再发生A→B的转化，与CH3MgBr/H3O＋反应生成。 学科网（北京）股份有限公司 $