内容正文:
专题06 有机合成与推断
内容概览
题一 沙罗特美
题二 溴己新的合成
题三 双氯芬酸钠滴眼液
题四 药物的有机合成
题五 普卡比利的合成
题六 合成降血压药物福辛普利的中间体
题七 连花清瘟
题八 药物化学
题九 盐酸恩沙替尼的合成
题十 盐酸决奈达隆
题十一 氯硝西泮
题十二 药物中间体的合成
◆题一 沙罗特美
(2026·复旦大学附属中学高三第二次考试)沙罗特美是一种长效平喘药。其合成的部分路线如图:
(1)化合物A的系统名称是_______。
(2)F中的含氧官能团名称为_______。
(3)B的分子式为C8H8O3,B→C发生取代反应,另一产物为CH3OH,从整个合成路线可知B→C的目的是_______。
(4)A→B的化学方程式为_______。
(5)D→E的反应类型为_______。
(6)生成F的反应物之一中氧原子的杂化类型为_______。
(7)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:_______。
①分子中含有苯环,且有一个手性碳原子,不能与 FeCl3 发生显色反应;
②能发生水解反应,水解产物之一是氨基酸,另一含苯环的水解产物分子中只有3种不同化学环境的氢。
(8)请写出以 、、为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂任用)。
【答案】(1) 4-羟基苯甲醛(或对羟基苯甲醛)
(2)醚键、羟基 (3)保护羟基,使之在后续过程不被反应
(4)+HCHO
(5)还原反应 (6)sp3、sp2
(7)
(8)
【解析】(1)A中苯环1位为醛基,4位为羟基,按系统命名法得到4-羟基苯甲醛或对羟基苯甲醛;
(2)观察F结构,含氧官能团为羟基(-OH)和醚键(C-O-C结构);
(3)B的分子式为为C8H8O3,含有不饱和度 ,得到物质C和CH3OH,采用逆合成分析法可知,B的分子内含有两个羟基能与发生取代反应,则其结构简式为;B中的酚羟基活性较高,易在后续反应中参与反应,将其转化为缩酮结构保护起来,最终可再脱去保护,因此目的是保护酚羟基;
(4)A为对羟基苯甲醛,酚羟基邻位活泼,与甲醛发生加成反应,得到邻位羟甲基取代的B;
(5)D中-NO2被H2还原为-NH2,属于还原反应;
(6)该物质中有2种氧原子,杂化类型分别为sp3、sp2;
(7)①苯环,一个手性碳,不能和FeCl3显色,说明没有酚羟基,也就是羟基不直接连苯环。②能水解,说明有酯基,水解产物一个是α-氨基酸,α-氨基酸说明氨基和羧基在同一个碳上,另一个水解产物含苯环,只有3种不同化学环境的氢,则分子的对称性很好。根据上述条件可以得到结构式;
(8)因酚羟基已被氧化,可考虑先制得 ,再引入硝基,最后再还原为羟基的思路,根据已知的流程图可推知,若要制备,则需将与发生取代反应得到 ,再与CH3NO2反应得到 ,再利用羟基的消去反应引入碳碳双键,将双键与硝基通过加氢最终还原生成氨基,其整个合成路线可表示为:。
◆题二 溴己新的合成
(2026·复旦大学附属中学高三四月阶段检测)溴己新(I)又称必嗽平,常用作祛痰药,可通过下列路线合成。
(1) 有机物A可以通过煤的干馏获得,下列有关说法正确的是___________。
A. 煤的干馏属于物理变化
B. 甲苯分子中的所有原子都在同一平面上
C. 浓溴水可以鉴别甲苯、环己烯和苯酚
D. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是甲基活化了苯环
(2)反应①所需的试剂是___________。
(3)写出F中非含氧官能团的名称:___________。
(4)反应②与反应⑥的反应类型分别为___________、___________。
(5)写出反应⑤的反应方程式:___________。
(6)检验H中的氯原子的实验方法为___________。
(7)K是D的同系物且相对分子质量少14,请写出满足下列条件的K的结构简式:___________。
i.可发生银镜反应;ii.硝基与苯环直接相连;iii.1H-NMR显示的氢原子种类最少。
(8)在药物制剂中,盐酸溴己新是常见的制剂形式,请写出一条将溴己新制成盐酸盐的优势:___________。
(9)请写出以2-丁烯和为原料制备的合成路线。___________
【答案】(1) C (2)浓HNO3、浓H2SO4
(3)碳溴键、氨基 (4)氧化反应 取代反应
(5)
(6)取样,加入氢氧化钠水溶液,加热,冷却后加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则有氯原子
(7)
(8)成盐后药物水溶性增加,易于人体吸收(或增强化学稳定性,延长药品保质期)
(9)
【解析】合成溴己新的起始原料为甲苯(A),甲苯经反应①硝化生成邻硝基甲苯(B),邻硝基甲苯在酸性高锰酸钾的作用下,甲基被氧化为羧基生成C,C的结构简式为;C与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成D,D在Fe/HCl的作用下发生还原反应,硝基被还原为氨基生成E,E的结构简式为;E与Br2在FeBr3催化下发生取代反应生成F;F在LiAlH4作用下发生还原反应,将酯基还原为醇生成G,G与SOCl2发生取代反应引入氯原子生成H,H与发生取代反应生成最终产物I。
(1)A.煤的干馏过程得到的产物为焦炭、煤焦油、出炉煤气等,属于化学变化,A错误;B.甲苯分子中,甲基C原子采取sp3杂化,该C原子的空间结构为四面体形,与该碳原子相连的原子不可能都在同一平面上,B错误;C.浓溴水不与甲苯反应,甲苯可将浓溴水中的溴萃取出来,出现分层现象,上层橙色、下层几乎无色,环己烯与浓溴水发生加成反应使浓溴水褪色,浓溴水能与苯酚发生取代反应生成白色沉淀,所以可以用浓溴水鉴别甲苯、环己烯和苯酚,C正确;D.甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色的原理是侧链甲基被氧化为羧基,被活化的是甲基而不是苯环,D错误;故选C。
(2)反应①为硝化反应,所用试剂为浓硝酸和浓硫酸。
(3)F中所含官能团有酯基、氨基、碳溴键,其中非含氧官能团为氨基、碳溴键。
(4)由分析可知,反应②为酸性高锰酸钾参与的氧化反应;反应⑥为H与发生取代反应生成I和HCl。
(5)反应⑤为苯环上的氢原子被溴取代,反应方程式为。
(6)检验H中的氯原子的实验方法为:取样加入氢氧化钠水溶液,加热后将侧链上的氯原子水解得到醇和NaCl,NaCl溶于水中,冷却后加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则说明反应后的水溶液中含有Cl-,说明原化合物中含有氯原子。
(7)K是D的同系物且分子量比D少14,所以K比D少一个CH2原子团,D中官能团为酯基、硝基,K能发生银镜反应,说明K为甲酸酯;硝基与苯环直接相连,核磁共振氢谱中显示的氢原子种类最少,说明结构高度对称,推测K只有两个取代基且为对位取代,满足条件的结构简式为。
(8)成盐后具有离子化合物的特征,能够增大药物水溶性,易于人体吸收(或增强化学稳定性,延长药品保质期)。
(9)含氮环状结构可以根据题中反应H→I的原理,-NH-与-X(卤原子)发生取代反应引入;所以需要得到两端取代卤原子的化合物,该化合物可以通过2-丁烯与卤素加成后再发生消去反应得到1,3-丁二烯,再与卤素进行1,4-加成得到;目标产物为高分子化合物,最后通过加聚反应得到目标产物;设计合成路线如下:
。
◆题三 双氯芬酸钠滴眼液
(2026·格致中学高三第二次测验)双氯芬酸钠(化合物H)可用于术后消炎止痛以及结膜炎等眼科疾病的治疗。以下是其主要成分双氯芬酸钠的合成路线(部分试剂和条件已略去)。
已知:
(1)化合物的结构简式为___________。
(2)化合物B→C的反应类型属于___________。
A. 加成反应 B. 还原反应 C. 氧化反应 D. 取代反应
(3)足量化合物B与化合物X反应过程中,可以使用___________判断化合物X是否已反应完全。(不定项)
A. NaOH溶液 B. Na2CO3溶液 C. FeCl3溶液 D. 紫色石蕊试液
(4)化合物中所含的官能团有碳氯键和___________。
(5)下列说法错误的是___________。(不定项)
A. 化合物D与足量H2反应后所得的产物存在对映异构体
B. 双氯芬酸钠比双氯芬酸水溶性更好
C. 化合物的分子式为C8H7NOCl
D. 双氯芬酸钠中碳原子的杂化方式有sp2和sp3
(6) 参考氨基酸的相关性质与反应,写出化合物与足量反应后的存在形式___________。
(7)的同分异构体中,符合下列条件的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
Ⅰ.分子中有联苯结构()、氰基(-C≡N)和醚键
Ⅱ.核磁共振氢谱显示只有4种化学环境不同的原子
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
(8)参考上述合成路线和所给信息,以和为原料,设计制备的合成路线___________。(无机试剂任选)
已知:
【答案】(1) (2)D (3)C
(4)酰胺基 (5)C
(6) (7) D
(8)
【解析】A与ClCH2COCl反应生成B,结合B的结构和A的化学式可知A为 ;B与X发生取代反应生成C;C重排生成D;D中的酰胺基水解生成E;E与ClCH2COCl发生取代反应生成F(),F发生取代反应生成G;G在NaOH催化作用下发生水解反应生成H。
(1)由分析可知,化合物A的结构简式为 ;
(2)由分析可知,化合物B→C的反应类型为取代反应;
(3)化合物X含酚羟基-OH,若X反应完全,则体系中无酚羟基。可使用FeCl3 溶液检验,若不变紫色则X已完全反应,对应选项C;
(4)由F的结构可知,F中含有的官能团有碳氯键和酰胺基;
(5)A.化合物D与足量H2加成后,产物中连氯原子的C为手性碳原子,存在对映异构体,A正确;B.双氯芬酸钠含羧酸钠盐,比双氯芬酸(含羧基)水溶性更好,B正确;C.化合物B的结构为,分子式为C8H8NOCl,C错误;D.双氯芬酸钠中苯环碳为sp2杂化,饱和碳为sp3杂化,D正确;
(6)化合物G含酰胺基,与足量HCl反应后,酰胺基水解得到氨基和羧基,亚氨基显碱性,与HCl反应生成质子化为-NH2Cl-,因此化合物G与足量HCl反应后的存在形式为;
(7)由题,含联苯结构、氰基(-C≡N)、醚键,且核磁共振氢谱只有4种H,则需高度对称结构,符合条件的结构有或,两个Cl分别连在1、2、3、4号碳原子上,有种结构;
(8)由题,ClCH2CH2OH先被氧化为ClCH2COOH,再与SOCl2反应生成ClCH2COCl,ClCH2COCl再与反应生成,在AlCl3 作用下生成,具体流程为: 。
◆题四 药物的有机合成
(2026·上海交大附中高三模拟)氯法齐明对耐药结核病、麻风病、疟疾以及隐孢子虫病匀有良好的治疗效果,一种以1-戊-2-硝基苯()为起始原料制备氯齐明的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)有机物C中的官能团名称为______。
(2)A→B的反应类型为______,F→G的反应类型为______。
(3)反应C→E的化学方程式为______。
(4)化合物N的分子式比A多1个C、2个H,则符合下列条件的N的结构有______种。
①除苯环外不含其他环;
②能在氢氧化钠水溶液中发生水解反应;
③能发生银镜反应;
④经红外光谱分析,含有-NH2。
请写出N在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式______(任写一种即可)。
(5)设计以甲苯和1,3-丁二烯为原料制备的合成路线______。(无机试剂任选)
【答案】(1)碳氯键、氨基
(2)取代反应 还原反应
(3)
(4)10 (其他合理答案为将苯环上的基团位置调换)
(5)
【解析】A中的F原子与对氯苯胺的氨基发生取代反应得到B,将B中的硝基转化为氨基,得到C,C中的氨基与D中的F原子发生取代反应生成E,为,E中的F原子继续与对氯苯胺发生取代反应得到F为,将F中的硝基还原为氨基得到G,G发生氧化环化得到H,H与(CH3)2CHNH2发生取代反应得到氯法齐明。
(1)C中的官能团为碳氯键、氨基。
(2)A转化为B的反应类型为取代反应;F转化为G的反应类型为还原反应。
(3)由C生成E的方程式为。
(4)化合物N能与NaOH溶液发生水解反应,且能发生银镜反应,说明其含有-OOCH片段,且含有-NH2的结构可为,苯环上的三种取代基可任意调换位置,定二议一,N总共有3+3+4=10种,发生的水解反应为(其他合理答案为将苯环上的基团位置调换)
(5)由题意知,苯环上的氨基-NH2上的氢可被卤代烃取代,脱去HX后使得烷基连接到氨基的氮原子上,因此,可先将甲苯硝化成邻硝基甲苯,再将硝基还原成氨基,得到邻甲苯胺,同时,1,3-丁二烯与氯气单质发生1,4加成,得到,其与邻甲苯胺发生取代反应最终得到,合成路线是。
◆题五 普卡比利的合成
(2026·曹杨二中高三第5次模拟)化合物H是用于治疗慢性特发性便秘药品“普卡比利”的合成中间体,其合成路线如下:
(1)有机物H中官能团的名称为羧基、醚键、_________。
A. 胺基、氯原子 B. 胺基、碳氯键 C. 氨基、碳氯键 D. 氨基、碳卤键
(2)反应①的化学方程式为________;的反应类型为________。
(3)设计反应②步骤的目的是________。
(4)有机物M是有机物B的同分异构体,写出满足下列条件的一种同分异构体的结构简式________。
①含有苯环,含有酰胺基;
②1 mol M能与3 mol NaOH发生反应;
③核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:2。
(5)酚酞,别名非诺夫他林,可以适用于习惯性顽固便秘,有片剂、栓剂等多种剂型,其结构如右图所示,有关酚酞说法不正确的是________。
A. 分子式为C20H14O4
B. 可以发生取代反应、加成反应、氧化反应
C. 含有的官能团有羟基、酯基
D. 1 mol该物质可与H2和浓溴水发生反应,消耗H2和Br2的最大值为10 mol和4 mol
(6)蓝莓原产于美洲,是一种营养价值很高的“黄金浆果”,它有保护视力、防治便秘、预防癌症等功效。纤维素在催化剂条件下水解生成的单糖是________。蓝莓果实中果糖和葡萄糖占糖类的90%以上,关于葡萄糖的说法正确的是________。(不定项)
A.有氧化性 B.有还原性 C.有对映体 D.多为五元环结构
(7)设计以对甲基苯酚和BrCH2CHBrCH2Br为原料合成的合成路线________。
【答案】(2)D
(2) 取代反应
(3)保护氨基
(4)(任意一种都对)
(5)D
(6)葡萄糖 B、C
(7)
【解析】(1)有机物H中含有羧基、醚键、氨基和碳卤键,故选D。
(2)结合有机物A和B的结构式可知,A中的羧基与甲醇发生酯化反应,脱去一分子水,生成化合物B,其化学反应方程式为:;结合F的结构式可知,E中羟基上的H被取代,脱掉一分子HBr,生成F,发生的是取代反应。
(3)设计反应②步骤将氨基酰化,其目的是为了保护氨基,防止在后续反应中被影响。
(4)有机物M与B为同分异构体,M有苯环和酰胺基,1 mol M能与3 mol NaOH发生反应;其中酰胺基反应1 mol,两个酚羟基反应2 mol;M的核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:2,说明有四种氢,且氢的个数之比为3:2:2:2,说明结构中含有甲基,两个对称的酚羟基,故满足题意的M有;
(5)A.根据其结构式可知,该结构中含有C、H、O三种元素,故其分子式为:C20H14O4,A正确;B.该结构中含有苯环,可以发生加成反应;含有酚羟基可以发生氧化反应和取代反应,B正确;C.该结构中含有的官能团有羟基和酯基,C正确;D.该物质可以与H2发生加成反应的是苯环,即需要9 mol H2,可以与浓溴水发生反应的是酚羟基,结构中两个酚羟基可以与4 mol溴水反应, D错误;故选D。
(6)纤维素在催化剂条件下水解生成的单糖为葡萄糖;葡萄糖具有还原性,B正确;葡萄糖结构中有手性碳,故具有对映体,C正确;葡萄糖在溶液中多为六元环结构,而不是五元环结构,D错误;故选B和C。
(7)结合题中所给的步骤,模仿的系列转化,与反应生成,再与BrCH2CHBrCH2Br/K2CO3反应生成,然后在Zn/HCl条件下生成,最后在氢氧化钠醇溶液条件下发生消去反应生成,具体合成路线为:
◆题六 合成降血压药物福辛普利的中间体
(2026·上海崇明区高三二模)化合物G是合成降血压药物福辛普利的中间体。其一种合成路线如下:
已知:
(1)化合物A中含氧官能团的名称为___________、___________。
(2)设计反应1的作用是___________。
(3)反应2的反应类型是___________。
A. 消去反应 B. 加成反应 C. 氧化反应 D. 还原反应
(4)化合物D中含有___________个手性碳原子。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
(5)反应4在生成E的同时会生成其同分异构体H,H的结构简式为___________。
(6)下列关于化合物E的说法中不正确的是___________。
A. 不能用质谱仪区分E和F B. 分子中含有酰胺键
C. 能与NaHCO3反应产生CO2 D. 能形成分子间氢键
(7)化合物I是F的同分异构体,I水解后生成J和K,J和K满足以下条件:
①J是一种含有3个碳原子的α-氨基酸;
②K遇FeCl3 溶液显紫色;
③核磁共振氢谱显示分子K中苯环上含有2种化学环境不同的氢原子
写出一种满足上述条件的I的结构简式___________。
(8)若上述J的化学式为C3H7NO2,写出J合成高分子的化学方程式___________。
(9)结合题目中的信息,写出CH3OH与为有机原料合成的路线___________。
(无机试剂任选,合成路线表示为:MN……目标产物)
【答案】(1)羧基 羟基
(2)保护官能团,防止氨基被氧化 (3)C (4)B
(5) (6)A
(7)
(8)
(9)
【解析】观察物质B和C,发现C物质相较B物质少了两个H原子,氧化反应,B中官能团-OH可被氧化成酮羰基,故C为。
(1)观察A的结构,含氧官能团为羟基和羧基;
(2)A中氨基具有还原性,后续反应2使用氧化剂CrO3,反应1将氨基转化为酰胺结构保护起来,反应5再脱保护,因此作用是保护氨基;
(3)反应2中B的羟基被氧化为羰基,属于氧化反应,故选C;
(4)手性碳原子是连有4个不同基团的饱和碳原子,带(*)碳原子为手性碳,共两个,故选B;
(5)羟基脱水可消去邻位碳上的氢,得到烯烃,故为;
(6)A.E和F相对分子质量不同,质谱仪可通过质荷比区分二者,故A错误;B.E中含有结构,故B正确;C.E含有羧基,酸性强于碳酸,可与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故C正确;D.E含有羧基、羰基等极性基团,可形成分子间氢键,故D正确;故选A;
(7)F的分子式为C11H11O2N,水解后生成J和K,分子式的总和为C11H13O3N,其余不变,J是三个碳原子的α-氨基酸,J为,K遇氯化铁显色,K中含有酚羟基,K中苯环上只有两种等效氢,J只用掉了1个不饱和度,3个碳原子,1个N原子,2个O原子,K需要有6个不饱和度,8个碳原子,苯环有4个不饱和度和6个碳原子,K中还需要2个碳原子和2个不饱和度1个氧原子且对称,K为,故J和K反应生成的I为;
(8)J为α-丙氨酸,氨基和羧基发生缩聚反应生成聚酰胺;
(9)第一步先是甲醇氧化变为甲醛,第二步仿照题中反应3,是碳链延长,第二步消去反应生成1-苯基-1,3-丁二烯,第三步发生1,4-加成,故路线如下,。
◆题七 连花清瘟
(2026·复旦附中高三第二次阶段检测)连花清瘟胶囊具有清瘟解毒、宣肺泄热的功效,其主要成分是绿原酸。
(1)绿原酸的结构简式如图,以下说法正确的是___________。
A. 碳原子杂化类型有2种,含有4个手性碳原子
B. 存在顺反异构,图示为顺式结构
C. 1 mol绿原酸与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH 7 mol
D. 1 mol绿原酸最多可以和6 molH2反应
绿原酸是一种强极性有机化合物,金银花的水浸取液经下列操作可获得绿原酸粗品。
(2)下列说法错误的是___________。
A. 该流程中乙酸乙酯可循环利用
B. 先加盐酸可抑制绿原酸的电离,有利于乙酸乙酯的萃取
C. 分液时,有机层应从下口放出
D. 用减压蒸馏的方式,可降低有机溶剂乙酸乙酯的沸点,节约能源
(3)实验室可以用索氏提取器从干燥的金银花中直接提取绿原酸,装置如图所示。将粉碎的干燥金银花放入滤纸套筒1中,烧瓶中装入无水乙醇。下列说法正确的是___________。
A. 萃取过程中,绿原酸的乙醇溶液经虹吸管流回烧瓶中
B. 提取过程中可选用明火直接加热,也可以水浴加热
C. 可用CCl4、水代替乙醇进行实验
D. 与常规萃取相比,索氏提取器的优点是使用溶剂少,可连续萃取
绿原酸可由咖啡酸和奎尼酸通过酯化反应合成,其合成路线如下:
(4)物质A中官能团的结构简式为___________。
(5)D→E的反应类型是___________。
A. 取代反应 B. 消去反应 C. 氧化反应 D. 还原反应
(6)G→H的反应试剂是___________。
(7)写出B→C过程中第②步的化学方程式:___________。
(8)奎尼酸和绿原酸可用___________鉴别。
A. NaHCO3溶液 B. 浓溴水 C. FeCl3溶液 D. 酸性KMnO4溶液
(9)咖啡酸的结构简式为___________。写出一个符合下列条件的咖啡酸的同分异构体的结构简式___________。
①含有一个苯环,两个酯基;
②1 molM与足量新制Cu(OH)2悬浊液反应生成2 molCu2O;
③分子结构中有五种不同化学环境的氢原子,且个数比为 2:2:2:1:1.
(10)有人提出奎尼酸直接与咖啡酸直接合成绿原酸不合适,应改为如下合成路线:
请指出修改后的合成路线的优点:___________(任意两条即可)。
【答案】(1)A (2)C (3)AD
(4)-Br、 (5)D
(6)NaOH水溶液 (7)2+O22+2H2O (8)BC
(9) ①. ②.
(10)保护特定羟基或使特定位置的羟基发生反应;乙酰化咖啡酸,防止酚羟基在反应过程中被氧化;用氯和羟基反应,有利于酯的形成
【解析】由图知,A→B的反应为丙烯醛中碳碳双键上的加成反应,B→C中先发生信息反应、所得羟基中再催化氧化得到C,C在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应得到D,则D为,由流程知,F中碳碳双键与溴发生加成反应生成G,G为,G在氢氧化钠水溶液中发生水解反应得到H,H为,H在的作用下生成I,由图知,绿原酸由奎尼酸与咖啡酸发生酯化反应生成,则咖啡酸为 ,据此回答。
(1)A.苯环、双键碳为sp2杂化,单键碳(饱和碳)为sp3杂化,共2种;如图,六元环上有4个手性碳原子,故A正确;B.图示中碳碳双键两端基团不同,存在顺反异构,带羟基的苯环与酯基位于碳碳双键的异侧,是反式结构,B错误;C.1 mol绿原酸与NaOH反应时,2 mol酚羟基、1 mol酯基、1 mol羧基共消耗氢氧化钠4 mol,故C错误;D.可与H2加成的部位为苯环消耗3 mol H2,碳碳双键消耗1 mol H2,共4 mol,D错误;故选A。
(2)A.乙酸乙酯是萃取剂,减压蒸馏过程中可分离回收乙酸乙酯,因此能循环利用,A正确;B.绿原酸含羧基等酸性基团,加盐酸调酸性可抑制其电离,绿原酸分子溶于有机溶剂乙酸乙酯,利于萃取,B正确;C.乙酸乙酯的密度小于水,分液时有机层(乙酸乙酯层)位于上层,上层液体应从分液漏斗上口倒出,而非下口放出,C错误;D.减压蒸馏通过降低体系压强,使乙酸乙酯的沸点降低,可在较低温度下完成蒸馏,达到节约能源的目的,D正确;故选C。
(3)A.索氏提取器的工作原理是:烧瓶中乙醇受热汽化,冷凝后滴入滤纸套筒溶解绿原酸;当提取管内溶液液面达到虹吸管高度时,溶解了绿原酸的乙醇溶液会经虹吸管流回烧瓶,A正确;B.无水乙醇属于易燃液体,明火直接加热易引发火灾,因此不能用明火加热,只能用水浴加热,B错误;C.绿原酸是强极性有机化合物,根据“相似相溶”原理,CCl4是非极性溶剂,难以溶解绿原酸,水是极性溶剂,但绿原酸是有机物,在水中溶解度较低,因此二者均不能代替乙醇,C错误。D.常规萃取需一次性加入大量溶剂,而索氏提取器通过溶剂的汽化-冷凝-虹吸实现循环利用,具有溶剂用量少、可连续萃取的优点,D正确;故选AD。
(4)A中官能团为碳溴键和酮羰基,结构简式分别为:-Br和。
(5)D中的酮羰基发生反应生成了羟基,过程加H,反应类型为还原反应,故选D。
(6)由分析可得,H到I是将氰基替换为羧基,则G到H需要将溴原子替换为羟基,卤代烃水解反应的试剂为NaOH的水溶液,反应条件可以是加热,因此G→H的试剂是:NaOH的水溶液。
(7)B先在稀碱条件下发生加成反应生成,在Cu作催化剂和加热条件下催化氧化得到C,化学方程式为:2+O22+2H2O
(8)绿原酸分子中含有酚羟基,奎尼酸分子中不含酚羟基,则绿原酸与奎尼酸可用FeCl3溶液或浓溴水鉴别,故选BC。
(9)奎尼酸和咖啡酸发生酯化反应得到绿原酸,对比奎尼酸和咖啡酸的结构可知,咖啡酸的结构简式为:;咖啡酸的同分异构体M符合下列条件:①含有一个苯环,两个酯基;②与足量的新制Cu(OH)2悬浊液反应可得到2 molCu2O,即含2个醛基,综上,M中含有2个甲酸酯基;当苯环只有1个侧链时,为-CH(OOCH)2,1种;当苯环有2个侧链时,为-OOCH、-CH2OOCH,可处于邻间对位,共3种;当苯环有3个侧链时,为2个-OOCH、-CH3,共6种,分别是2个甲酸酯基在邻位有2种,2个甲酸酯基在间位有3种,2个甲酸酯基在对位有1种;则M共10种同分异构体。其中分子结构中有五种不同化学环境的氢原子,且个数比为2:2:2:1:1的M的结构简式为。
(10)由修改后的合成路线可得其优点:保护特定羟基或使特定位置的羟基发生反应;乙酰化咖啡酸,防止酚羟基在反应过程中被氧化;用氯和羟基反应,有利于酯的形成。
◆题八 药物化学
(2026·上海市行知中学高三模拟)维妥色替(vistusertib,化合物G)是一种竞争性的mTOR抑制剂,可抑制肿瘤细胞增殖、存活和代谢。其一种合成路线如下(代表甲基,代表乙基):
(1)A中含有的官能团的符号是___________。
(2)写出反应A→B的化学方程式___________。该反应类型为___________。
A.取代反应 B.加成反应 C.聚合反应 D.消去反应
(3)X的结构简式为___________。
(4)实验发现,反应E→F过程中需注意试剂E与X的投料比,试分析原因___________。
(5)化合物G所含不对称碳原子的数目为___________。
A. 0 B. 2 C. 3 D. 4
(6)H与C互为同分异构体,同时含有酯基和酰胺基的H完全水解可以得到三种产物I、J、K,其中I只有2种化学环境的氢原子,J是一种无机物,K中含有五元环。
试写出H的结构简式___________。
DMF-DMA试剂(结构为在有机合成中应用广泛,可与活泼的甲基、氨基等反应。
(7)1molDMF-DMA试剂含有键的数目为___________。
(8)已知:①硝基苯可以在作用下生成苯胺;②苯的衍生物中溴原子活化邻对位,硝基活化间位;③苯胺溴代时易得到对位产物。
根据以上信息,写出以苯、DMF-DMA试剂为原料制备的合成路线___________。
【答案】(1)-COOH、
(2) A
(3)
(4)1分子E与2分子X反应生成1分子F,X投入过少无法充分与E中的氯原子发生取代反应
(5)B
(6)
(7)20NA
(8)
【解析】A与甲醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应得到B,为,B与DMF-DMA反应生成C,由D到E的反应条件POCl2可知D为,对比E与F的结构可知X为,E与X发生取代反应得到F,将F中酯基转化为酰胺基得到G。
(1)A中含有的官能团符号为-COOH、。
(2)A转化为B的方程式为;反应类型为酯化反应,属于取代反应。
(3)X为。
(4)1分子E与2分子X反应生成1分子F,X投入过少无法充分与E中的氯原子发生取代反应。
(51)化合物G中不对称碳原子(也叫手性碳原子)用*标注如图所示:,一共2个。
(6)H中不饱和度由苯环、酯基、酰胺基、以及五元环占据,水解产物I中只有2种等效氢,则H的苯环母体为,水解产物I为,与酰胺基相连或与酯基相连的取代基为,由于水解产物含有无机物,则与酯基相连,无机物J为NH3,K为,H为。
(7)1 mol DMF-DMA试剂中含有4个甲基,连接N、O的中心碳原子形成4个σ键,σ键数为4×4+4=20 mol,即20NA。
(8)先将苯转化为溴苯,再将溴苯的邻位引入硝基,再将硝基还原为氨基,得到,与DMF-DMA反应制得,合成路线为:。
◆题九 盐酸恩沙替尼的合成
(2026·上海华东师大二附中高三模拟)盐酸恩沙替尼(J)是首个由中国企业主导在全球上市的小分子肺癌靶向创新药,标志着我国在肿瘤靶向药物领域取得了非常大的突破和进展,其合成路线如下:
已知:①Boc2O是
(1)B的结构简式为___________。
(2反应条件X可选择___________。
A. Br2/CCl4 B. NaOH/H2O C. 新制Boc2O-悬浊液 D.Fe/HCl
(3)E中官能团的名称是___________。
(4)F生成G的反应类型为___________。
A. 氧化反应 B. 取代反应 C. 消去反应 D. 加成反应
(5)写出G到H的化学方程式___________。
(6)在G转化为H的过程中,加入足量三乙胺[(C2H5)3N]可提高H的产率,请解释产率提高的原因___________。而加入足量乙胺C2H5NH2反而会降低H的产率,请解释产率降低的原因___________。
(7)写出一种符合下列条件的Boc2O的同分异构体:___________。
①含4个-OCH3;
②含非三元环的环状结构;
③核磁共振氢谱显示有2组峰;
④使酸性KMnO4 溶液褪色。
(8)据题中信息,以苯为原料,设计合成食品香料的路线___________(用流程图表示,其他无机试剂任选)。
【答案】(3) (2) D
(3)氨基、酰胺基、酯基 (4)B
(5)
(6) ① 三乙胺[(C2H5)3N]是碱性物质,可以和产物HCl反应,促进平衡正向移动,提高H的产率 ② 加入乙胺(C2H5NH2),会和乙胺(C2H5NH2)发生信息反应得到副产物(含酰胺基),降低H的产率
(7)或
(8)
【解析】由图可知,C发生类似FG的反应生成D,由D的结构简式可知C为,对比A、C的结构简式,结合B的分子式可以推知A和B发生取代反应生成C,则B为,D发生还原反应生成E,F和Boc2O发生取代反应生成G,G发生已知信息的反应原理生成H,H和LiOH发生取代反应生成I,E和I经过多步反应生成J,以此解答。
(1)根据分析,B的结构简式为。
(2)化合物D中的硝基被还原为氨基,发生还原反应,故所加试剂要有 还原性,故选D。
(3)E中含有的官能团有氨基、酰胺基、酯基。
(4)结合分析,F生成G的反应类型为取代反应。
(5)按照G与H的结构简式,结合加入的CO和乙醇可知,G到H的化学方程式。
(6)在G转化为H的过程中生成HCl,加入足量三乙胺可以和产物HCl反应,促进平衡正向移动,提高H的产率。若加入乙胺过量,会和过量的乙胺发生信息反应得到副产物(含酰胺基),降低H的产率。
(7)Boc2O的分子式为C10H18O5,不饱和度为2。符合条件①含4个-OCH3;②含非三元环的环状结构;③核磁共振氢谱显示有2组峰,需18个氢中的12个H相同、剩余6个以2个相同的-CH3;④使酸性KMnO4溶液褪色,说明含有碳碳双键。综上符合要求的结构简式有或。
(8)根据目标产物中的酯基可利用合成路线中的方法,由羟基与酰氯发生取代反应,故最后一部的两个有机物为和,第一步由苯引入碳氯键形成氯苯,再利用G→H合成路线合成,再合成苯甲醇,具体合成路线为。
◆题十 盐酸决奈达隆
(2026·上海黄浦区高三模拟预测)盐酸决奈达隆是抗心律失常药物,适用于阵发性或持续性心房颤动或心房扑动患者。其合成路线如下:
(1)A→B的反应试剂和条件是__________。
(2)C中官能团有硝基、羟基和__________(写官能团名称)。
(3)(不定项)下列物质转化的反应类型为取代反应的______。
A. C→D B. E→F C. J→K D. K→L
(4)写出F→G的反应式__________。
(5)I的结构简式为__________。
(6)H→J中K2CO3的作用是_________。
(7)关于合成路线中涉及相关物质说法正确的是______。
A. E中有1个不对称碳原子 B. 1mol H最多可与2mol溴水反应
C. 可用FeCl3 鉴别H和G D. L中S原子的价层电子对数为6
(8) 写出符合下列要求的F的一种同分异构体的结构简式_________。
(ⅰ)除苯环外,不含其他环状结构;
(ⅱ)苯环上有两种不同化学环境的氢;
(ⅲ)能水解生成X和Y两种产物,其中X为最简单的氨基酸,Y遇FeCl3 溶液显紫色,且能发生银镜反应。
(9)根据题中信息,设计以苯甲醚()和溴乙酰氯()为原料合成化合物P()的合成路线______。
(其他无机试剂任选,合成路线表示为:MN……目标产物)
【答案】(1)浓硝酸,浓硫酸,加热
(2)酮羰基、碳溴键 (3)AD
(4)
(5)
(6)消耗反应生成的HCl,促进反应正向进行,提高产率
(7) C
(8)、、、
(9)
【解析】A发生硝化反应得到B,B发生取代反应得到C,C在NaHCO3/CH3OH条件下成环,接着在NaBH4作用下发生还原反应转化为E,E发生消去反应生成F,结合H的结构简式推出G的结构简式,G发生取代反应生成H,H和I发生取代反应生成J,对比H和J的结构,可知I(C11H24ClN)的结构简式为,J中硝基还原为氨基转化为K,K和CH3SO2Cl发生取代反应生成L,L与HCl反应得到M。
(1)A→B是苯环的硝化反应,引入硝基,浓硝酸、浓硫酸作试剂,加热条件。
(2)根据C的结构,除硝基、羟基外,还存在酮羰基和碳溴键两种官能团。
(3)A.C→D是分子内取代,溴原子被酚氧取代生成环,属于取代反应;B.E→F是醇羟基的消去反应,生成碳碳双键,不属于取代;C.J→K是硝基还原为氨基,属于还原反应,不属于取代;D.K→L是氨基上的氢被甲磺酰基取代,属于取代反应;选AD。
(4)F和反应脱去HCl得到G,化学方程式:。
(5)H中酚羟基和I发生取代得到J,结合I的分子式C11H24ClN和J的结构,推得I的结构简式:。
(6)H与I发生取代反应生成J和HCl,碳酸钾消耗反应生成的HCl,促进反应正向进行,提高产率。
(7)A.E的五元环上有2个不对称碳原子:,A错误;B.H除酚羟基邻位2个H可与溴取代外,碳碳双键还可与溴加成,1 mol H最多消耗溴3 mol,B错误;C.H含酚羟基,G不含酚羟基,FeCl3可鉴别H和G,C正确;D.L中S的价层电子对数=σ键数(4)+孤对电子数(0)=4,D错误;选C。
(8)F的分子式为C12H13O3N,不饱和度为7,最简单氨基酸是甘氨酸H2NCH2COOH,F的同分异构体水解得到甘氨酸和Y,Y遇溶液显紫色、且能发生银镜反应,Y含酚羟基、含醛基,苯环对位二取代时苯环氢正好两种,则该有机物含有甘氨酸与酚羟基形成的酯,对位含有醛基,根据碳链异构,符合条件的结构简式为:、、、。
(9)参考题干合成路线B→C的流程,用苯甲醚与在作用下生成,再发生C→D的反应生成,将酮羰基还原为羟基,再经消去反应可得到目标产物,具体合成路线是。
◆题十一 氯硝西泮
(2026·上海黄浦区南模中学高三第三次模拟)氯硝西泮是一种苯二氮䓬类镇定剂,可由乙酸(),邻氯苯甲醛()和苯胺()等基础化工原料合成,某合成路线如下:
已知: 易被氧化且具有碱性。
(1) 氯硝西泮中的含氧官能团的名称为_______。
(2)A→B的目的是保护氨基,防止其_______,_______。
(3)C→D中N(C2H5)3除了作溶剂外,还有的作用是_______。
(4)D→E,F→G的反应类型分别为_______。
A. 取代、氧化 B. 取代、取代 C. 消去、水解 D. 取代、加成
(5)E与足量氢气加成后的产物中手性碳原子的个数为_______。
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
(6)下列可以判断反应中基本无反应物残留的方法_______(不定项)。
A. 向反应后溶液中加入新制Cu(OH)2,煮沸,未砖红色沉淀,说明无反应物残留
B. 向反应后溶液中加入紫色石蕊,变红,说明反应物依然有残留
C. 利用红外光谱
D. 利用原子发射光谱测定元素种类
(7) E→F反应过程中多余的Ⅰ可用NaOH溶液除去,生成羧酸盐,写出Ⅰ与过量NaOH溶液反应的化学方程式_______。
(8)化合物F的结构简式是_______。
(9)下列关于E和氯硝西泮说法正确的是_______。(不定项)
A. E分子中所有碳原子可能在同一平面上
B. E和氯硝西泮中的碳原子均有sp2和sp3两种杂化
C. 氯硝西泮中价层电对数为3对和4对的N原子个数比为1:2
D. 氯硝西泮既能在盐酸又能在氢氧化钠溶液中发生取代反应,且两种条件下取代产物在水中的溶解度均大于氯硝西泮
(10) G到氯硝西泮的反应分两步,第二步反应为消去反应,则第一步反应的类型为_______,第二步反应的化学方程式为_______。
(11)写出同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式_______。
①是一种非天然氨基酸。
②苯环上的H被取代后可以得到两种一氯代物。
(12)N,N-二乙基乙酰胺CH3CON(C2H5)2是良好溶剂上述多步合成中使用该溶剂,结合题干信息,利用CH3CHO为原料,合成CH3CON(C2H5)2_______(无机试剂任选)。
【答案】(1)羰基、硝基
(2)被氧化 与反应体系中的酸反应(或发生其他副反应)
(3)调节反应体系pH,抑制氨基的质子化
(4)B (5) B (6) AC
(7)
(8)
(9) ACD
(10)加成反应
(11)
(12)
【解析】A和乙酸发生取代反应生成B:和水,B在硫酸作用下与硝酸发生对位取代生成C:;C水解生成D:,D和发生取代生成E和HCl,E和BrCH2COBr发生取代反应生成F:和HBr,F和NH3发生取代反应生成G:和HBr,G先发生加成反应,再发生消去反应生成氯硝西泮。
(1)根据氯硝西泮的结构式,可知含氧官能团为羰基和硝基;
(2)已知氨基易被氧化且具有碱性,合成路线中存在氧化、酸化或碱化等反应,氨基的碱性会使其与酸反应,还原性会使其被氧化剂氧化,因此保护氨基的目的是防止其被氧化、与反应体系中的酸或氧化剂等发生副反应;
(3)三乙胺是叔胺,分子中N原子有孤电子对,具有强碱性,且易溶于有机溶剂,三乙胺优先与体系中的酸反应,调节反应体系为弱碱性,避免氨基质子化,保证硝化反应顺利进行;
(4)D→E:苯环上的氢原子被其他原子取代,属于取代反应; F→G:卤代烃与氨的取代反应,属于取代反应;因此两步均为取代反应,选B;
(5)E与足量H2加成后,苯环变为环己烷环,环上有非氢原子侧链的C原子均为手性碳,共5个;
(6)A.新制Cu(OH)2检测醛基,无砖红色沉淀说明无醛基反应物残留,特异性强;B.紫色石蕊变红仅说明溶液呈酸性,无法判断是反应物酸还是生成物酸,无特异性;C.红外光谱可检测官能团,对比反应物和产物的红外光谱,若无反应物的特征峰,说明无残留;D.原子发射光谱仅测元素种类,反应物和产物元素种类一致,无法判断残留;故选AC。
(7)CH2BrCOBr含酰溴键和C-Br键,与过量NaOH发生两步碱性水解(均为取代反应):①酰溴键水解生成羧酸钠,消耗2molNaOH;②烷基C-Br键水解,Br被-OH取代,消耗1molNaOH;总反应1molCH2BrCOBr与3molNaOH反应,生成HOCH2COONa和H2O;(8)D发生取代反应生成E,E发生取代反应生成F,结合已知信息,根据其分子式,可推出F的结构式为;
(9)A.E中C原子均为sp2杂化,由于单键的可旋转型,故E中C原子可能共平面;B.E中C原子均为sp2杂化,无sp3杂化;C.氯硝西泮中的酰胺型N原子价层电子对数为4,硝基N价层电子对数为4,亚胺型N价层电子对数为3,故价层电对数为3对和4对的N原子个数比为1:2;D.氯硝西泮在盐酸中,碱性条件下,酰胺键或亚胺可能发生水解等取代反应。在氢氧化钠溶液中,也能发生水解。但水解产物的溶解度通常比原药大,因为生成了盐或增加了亲水基团。
(10)G先发生加成反应,然后发生消去反应生成氯硝西泮,根据氯硝西泮结构式写出反应式;
(11)由题意知该物质为α-氨基酸,故羧基和氨基连同一个碳原子上,又因为苯环上的H被取代后可以得到两种一氯代物,故应为对位二取代,再结合分子式写出结构式即可;
(12)N,N -二乙基乙酰胺的结构为CH3CON(C2H5)2,由乙酸与二乙胺发生酰胺化反应制得;需先由乙醛制备乙酸、乙醇,乙醇制备卤代烃,从而制备二乙胺,再由乙酸制备乙酸酐或乙酰氯(活化羧基),再与二乙胺取代。
◆题十二 药物中间体的合成
(2026·上海市西中学高三模拟)阿尔茨海默病是一种中枢神经系统的退行性病变,主要发生在老年或老年前期。某抗阿尔茨海默病药物的中间体(M)的一种合成路线如下图所示:
已知傅克反应:
(1) M的含氧官能团有___________。(不定项)
A. 酯基 B. 醚键 C. 醛基 D. 羰基
(2)反应③的反应类型为___________。
A. 取代 B. 酯化 C. 加成 D. 氧化
(3)单糖A的分子式为___________。
(4) 反应①的反应式为___________。
(5)反应②为取代反应,除H外的另一产物的结构简式为___________。
(6)关于F与H说法正确的是___________。(不定项)
A. 互为同系物 B. 都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 可用FeCl3溶液进行鉴别 D. 的熔点高于
(7) 有人用化合物J()与E进行傅克反应,想要直接制备H,结果得到的却是H的一种属于酯类的同分异构体K。写出K的结构简式:___________。
(8)写出符合下列要求的D的一种同分异构体的结构简式___________(不需要注明立体构型)。
ⅰ.能发生银镜反应 ⅱ.属于链状分子 ⅲ.存在对映异构体
(9)已知与碳碳双键相连的氯原子()无法发生傅克反应。设计以乙烯和苯为有机原料合成苯乙烯()的合成路线(其他无机试剂与有机溶剂任选)___________。
(可表示为:目标产物)
【答案】(1)BD (2)C (3) C5H10O5
(4)+3H2
(5) CH3I (6)BC
(7) (8) CH2=CHCH(CH3)CHO
(9) H2C=CH2ClCH2-CH2Cl
【解析】根据B分子结构,可知B的分子式为C5H4O2,根据A→B转化关系,结合原子守恒可知,A的分子式为C5H10O5, C比B的分子多6个H原子,则B分子中碳碳双键和醛基都发生了加成反应而被还原为化合物C,故C分子结构简式为,C脱水重排得到D,D发生反应产生化合物E:,E与发生傅克反应得到F,根据E的分子式及F的结构简式知,E为,F和HI发生取代反应生成H,H发生加成反应生成M。
(1)根据M结构简式,可知M分子中含有的官能团为醚键、羰基、碳溴键,其中的含氧官能团为醚键和羰基,故合理选项是BD;
(2)根据化合物H、M结构不同,可知反应③是H在一定条件下断裂羟基H-O键,发生不饱和的碳碳双键的加成反应生成M,故反应③的反应类型是加成反应,合理选项是C;
(3)根据化合物B分子结构,可知B的分子式是C5H4O2,物质B是反应物A分子脱去3个分子H2O形成的,故化合物A分子式是C5H10O5;
(4)反应①是化合物B与3个分子H2发生加成反应生成C,故反应①的化学方程式为: +3H2 ;
(5)反应②为取代反应,是化合物F与HI发生反应,根据F、H结构不同,可知在生成物中除H外,结合原子守恒,可知另一产物结构简式为CH3I;
(6)A.化合物F、H结构不相似,因此二者不属于同系物,A错误;B.化合物F、H中都含有不饱和的碳碳双键,能够被酸性KMnO4溶液氧化,因此它们都能够使酸性KMnO4溶液紫色褪去,B正确;C.化合物H分子中含有酚羟基,遇FeCl3溶液显紫色,而化合物F分子中无酚羟基,遇FeCl3溶液不变色,故可以用FeCl3溶液鉴别二者,C正确;D.两种化合物在固态时都属于分子晶体,化合物H分子中含有酚羟基,分子之间会形成氢键,增大了分子之间的吸引作用,导致其熔沸点比分子之间无氢键作用的化合物F高,D错误;故合理选项是BC;
(7)有人用化合物J()与E进行傅克反应,想要直接制备H,结果得到的却是H的一种属于酯类的同分异构体K,说明K分子中含有酯基,即-COCl与J的酚羟基发生了取代反应,则K的结构简式:;
(8)化合物D的一种同分异构体符合下列要求:i .能发生银镜反应,说明物质分子中含有醛基;ⅱ.属于链状分子;ⅲ.存在对映异构体,说明该同分异构体的分子中含有手性碳原子。化合物D的不饱和度是2,醛基的不饱和度是l,且其分子中没有环,所以该同分异构体分子中还存在一个碳碳双键,则符合条件的D的同分异构体K的结构简式为CH2=CHCH(CH3)CHO;
(9)CH2=CH2与Cl2发生烯烃的加成反应产生CH2Cl-CH2Cl,CH2Cl-CH2Cl与苯在AlCl3催化下发生傅克反应生成,与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生苯乙烯,故由乙烯与苯合成苯乙烯的合成路线为:H2C=CH2 ClCH2-CH2Cl 。
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专题06 有机合成与推断
内容概览
题一 沙罗特美
题二 溴己新的合成
题三 双氯芬酸钠滴眼液
题四 药物的有机合成
题五 普卡比利的合成
题六 合成降血压药物福辛普利的中间体
题七 连花清瘟
题八 药物化学
题九 盐酸恩沙替尼的合成
题十 盐酸决奈达隆
题十一 氯硝西泮
题十二 药物中间体的合成
◆题一 沙罗特美
(2026·复旦大学附属中学高三第二次考试)沙罗特美是一种长效平喘药。其合成的部分路线如图:
(1)化合物A的系统名称是_______。
(2)F中的含氧官能团名称为_______。
(3)B的分子式为C8H8O3,B→C发生取代反应,另一产物为CH3OH,从整个合成路线可知B→C的目的是_______。
(4)A→B的化学方程式为_______。
(5)D→E的反应类型为_______。
(6)生成F的反应物之一中氧原子的杂化类型为_______。
(7)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:_______。
①分子中含有苯环,且有一个手性碳原子,不能与 FeCl3 发生显色反应;
②能发生水解反应,水解产物之一是氨基酸,另一含苯环的水解产物分子中只有3种不同化学环境的氢。
(8)请写出以 、、为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂任用)。
◆题二 溴己新的合成
(2026·复旦大学附属中学高三四月阶段检测)溴己新(I)又称必嗽平,常用作祛痰药,可通过下列路线合成。
(1) 有机物A可以通过煤的干馏获得,下列有关说法正确的是___________。
A. 煤的干馏属于物理变化
B. 甲苯分子中的所有原子都在同一平面上
C. 浓溴水可以鉴别甲苯、环己烯和苯酚
D. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是甲基活化了苯环
(2)反应①所需的试剂是___________。
(3)写出F中非含氧官能团的名称:___________。
(4)反应②与反应⑥的反应类型分别为___________、___________。
(5)写出反应⑤的反应方程式:___________。
(6)检验H中的氯原子的实验方法为___________。
(7)K是D的同系物且相对分子质量少14,请写出满足下列条件的K的结构简式:___________。
i.可发生银镜反应;ii.硝基与苯环直接相连;iii.1H-NMR显示的氢原子种类最少。
(8)在药物制剂中,盐酸溴己新是常见的制剂形式,请写出一条将溴己新制成盐酸盐的优势:___________。
(9)请写出以2-丁烯和为原料制备的合成路线。___________
◆题三 双氯芬酸钠滴眼液
(2026·格致中学高三第二次测验)双氯芬酸钠(化合物H)可用于术后消炎止痛以及结膜炎等眼科疾病的治疗。以下是其主要成分双氯芬酸钠的合成路线(部分试剂和条件已略去)。
已知:
(1)化合物的结构简式为___________。
(2)化合物B→C的反应类型属于___________。
A. 加成反应 B. 还原反应 C. 氧化反应 D. 取代反应
(3)足量化合物B与化合物X反应过程中,可以使用___________判断化合物X是否已反应完全。(不定项)
A. NaOH溶液 B. Na2CO3溶液 C. FeCl3溶液 D. 紫色石蕊试液
(4)化合物中所含的官能团有碳氯键和___________。
(5)下列说法错误的是___________。(不定项)
A. 化合物D与足量H2反应后所得的产物存在对映异构体
B. 双氯芬酸钠比双氯芬酸水溶性更好
C. 化合物的分子式为C8H7NOCl
D. 双氯芬酸钠中碳原子的杂化方式有sp2和sp3
(6) 参考氨基酸的相关性质与反应,写出化合物与足量反应后的存在形式___________。
(7)的同分异构体中,符合下列条件的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
Ⅰ.分子中有联苯结构()、氰基(-C≡N)和醚键
Ⅱ.核磁共振氢谱显示只有4种化学环境不同的原子
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
(8)参考上述合成路线和所给信息,以和为原料,设计制备的合成路线___________。(无机试剂任选)
已知:
◆题四 药物的有机合成
(2026·上海交大附中高三模拟)氯法齐明对耐药结核病、麻风病、疟疾以及隐孢子虫病匀有良好的治疗效果,一种以1-戊-2-硝基苯()为起始原料制备氯齐明的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)有机物C中的官能团名称为______。
(2)A→B的反应类型为______,F→G的反应类型为______。
(3)反应C→E的化学方程式为______。
(4)化合物N的分子式比A多1个C、2个H,则符合下列条件的N的结构有______种。
①除苯环外不含其他环;
②能在氢氧化钠水溶液中发生水解反应;
③能发生银镜反应;
④经红外光谱分析,含有-NH2。
请写出N在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式______(任写一种即可)。
(5)设计以甲苯和1,3-丁二烯为原料制备的合成路线______。(无机试剂任选)
◆题五 普卡比利的合成
(2026·曹杨二中高三第5次模拟)化合物H是用于治疗慢性特发性便秘药品“普卡比利”的合成中间体,其合成路线如下:
(1)有机物H中官能团的名称为羧基、醚键、_________。
A. 胺基、氯原子 B. 胺基、碳氯键 C. 氨基、碳氯键 D. 氨基、碳卤键
(2)反应①的化学方程式为________;的反应类型为________。
(3)设计反应②步骤的目的是________。
(4)有机物M是有机物B的同分异构体,写出满足下列条件的一种同分异构体的结构简式________。
①含有苯环,含有酰胺基;
②1 mol M能与3 mol NaOH发生反应;
③核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:2。
(5)酚酞,别名非诺夫他林,可以适用于习惯性顽固便秘,有片剂、栓剂等多种剂型,其结构如右图所示,有关酚酞说法不正确的是________。
A. 分子式为C20H14O4
B. 可以发生取代反应、加成反应、氧化反应
C. 含有的官能团有羟基、酯基
D. 1 mol该物质可与H2和浓溴水发生反应,消耗H2和Br2的最大值为10 mol和4 mol
(6)蓝莓原产于美洲,是一种营养价值很高的“黄金浆果”,它有保护视力、防治便秘、预防癌症等功效。纤维素在催化剂条件下水解生成的单糖是________。蓝莓果实中果糖和葡萄糖占糖类的90%以上,关于葡萄糖的说法正确的是________。(不定项)
A.有氧化性 B.有还原性 C.有对映体 D.多为五元环结构
(7)设计以对甲基苯酚和BrCH2CHBrCH2Br为原料合成的合成路线________。
◆题六 合成降血压药物福辛普利的中间体
(2026·上海崇明区高三二模)化合物G是合成降血压药物福辛普利的中间体。其一种合成路线如下:
已知:
(1)化合物A中含氧官能团的名称为___________、___________。
(2)设计反应1的作用是___________。
(3)反应2的反应类型是___________。
A. 消去反应 B. 加成反应 C. 氧化反应 D. 还原反应
(4)化合物D中含有___________个手性碳原子。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
(5)反应4在生成E的同时会生成其同分异构体H,H的结构简式为___________。
(6)下列关于化合物E的说法中不正确的是___________。
A. 不能用质谱仪区分E和F B. 分子中含有酰胺键
C. 能与NaHCO3反应产生CO2 D. 能形成分子间氢键
(7)化合物I是F的同分异构体,I水解后生成J和K,J和K满足以下条件:
①J是一种含有3个碳原子的α-氨基酸;
②K遇FeCl3 溶液显紫色;
③核磁共振氢谱显示分子K中苯环上含有2种化学环境不同的氢原子
写出一种满足上述条件的I的结构简式___________。
(8)若上述J的化学式为C3H7NO2,写出J合成高分子的化学方程式___________。
(9)结合题目中的信息,写出CH3OH与为有机原料合成的路线___________。
(无机试剂任选,合成路线表示为:MN……目标产物)
◆题七 连花清瘟
(2026·复旦附中高三第二次阶段检测)连花清瘟胶囊具有清瘟解毒、宣肺泄热的功效,其主要成分是绿原酸。
(1)绿原酸的结构简式如图,以下说法正确的是___________。
A. 碳原子杂化类型有2种,含有4个手性碳原子
B. 存在顺反异构,图示为顺式结构
C. 1 mol绿原酸与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH 7 mol
D. 1 mol绿原酸最多可以和6 molH2反应
绿原酸是一种强极性有机化合物,金银花的水浸取液经下列操作可获得绿原酸粗品。
(2)下列说法错误的是___________。
A. 该流程中乙酸乙酯可循环利用
B. 先加盐酸可抑制绿原酸的电离,有利于乙酸乙酯的萃取
C. 分液时,有机层应从下口放出
D. 用减压蒸馏的方式,可降低有机溶剂乙酸乙酯的沸点,节约能源
(3)实验室可以用索氏提取器从干燥的金银花中直接提取绿原酸,装置如图所示。将粉碎的干燥金银花放入滤纸套筒1中,烧瓶中装入无水乙醇。下列说法正确的是___________。
A. 萃取过程中,绿原酸的乙醇溶液经虹吸管流回烧瓶中
B. 提取过程中可选用明火直接加热,也可以水浴加热
C. 可用CCl4、水代替乙醇进行实验
D. 与常规萃取相比,索氏提取器的优点是使用溶剂少,可连续萃取
绿原酸可由咖啡酸和奎尼酸通过酯化反应合成,其合成路线如下:
(4)物质A中官能团的结构简式为___________。
(5)D→E的反应类型是___________。
A. 取代反应 B. 消去反应 C. 氧化反应 D. 还原反应
(6)G→H的反应试剂是___________。
(7)写出B→C过程中第②步的化学方程式:___________。
(8)奎尼酸和绿原酸可用___________鉴别。
A. NaHCO3溶液 B. 浓溴水 C. FeCl3溶液 D. 酸性KMnO4溶液
(9)咖啡酸的结构简式为___________。写出一个符合下列条件的咖啡酸的同分异构体的结构简式___________。
①含有一个苯环,两个酯基;
②1 molM与足量新制Cu(OH)2悬浊液反应生成2 molCu2O;
③分子结构中有五种不同化学环境的氢原子,且个数比为 2:2:2:1:1.
(10)有人提出奎尼酸直接与咖啡酸直接合成绿原酸不合适,应改为如下合成路线:
请指出修改后的合成路线的优点:___________(任意两条即可)。
◆题八 药物化学
(2026·上海市行知中学高三模拟)维妥色替(vistusertib,化合物G)是一种竞争性的mTOR抑制剂,可抑制肿瘤细胞增殖、存活和代谢。其一种合成路线如下(代表甲基,代表乙基):
(1)A中含有的官能团的符号是___________。
(2)写出反应A→B的化学方程式___________。该反应类型为___________。
A.取代反应 B.加成反应 C.聚合反应 D.消去反应
(3)X的结构简式为___________。
(4)实验发现,反应E→F过程中需注意试剂E与X的投料比,试分析原因___________。
(5)化合物G所含不对称碳原子的数目为___________。
A. 0 B. 2 C. 3 D. 4
(6)H与C互为同分异构体,同时含有酯基和酰胺基的H完全水解可以得到三种产物I、J、K,其中I只有2种化学环境的氢原子,J是一种无机物,K中含有五元环。
试写出H的结构简式___________。
DMF-DMA试剂(结构为在有机合成中应用广泛,可与活泼的甲基、氨基等反应。
(7)1molDMF-DMA试剂含有键的数目为___________。
(8)已知:①硝基苯可以在作用下生成苯胺;②苯的衍生物中溴原子活化邻对位,硝基活化间位;③苯胺溴代时易得到对位产物。
根据以上信息,写出以苯、DMF-DMA试剂为原料制备的合成路线___________。
◆题九 盐酸恩沙替尼的合成
(2026·上海华东师大二附中高三模拟)盐酸恩沙替尼(J)是首个由中国企业主导在全球上市的小分子肺癌靶向创新药,标志着我国在肿瘤靶向药物领域取得了非常大的突破和进展,其合成路线如下:
已知:①Boc2O是
(1)B的结构简式为___________。
(2反应条件X可选择___________。
A. Br2/CCl4 B. NaOH/H2O C. 新制Boc2O-悬浊液 D.Fe/HCl
(3)E中官能团的名称是___________。
(4)F生成G的反应类型为___________。
A. 氧化反应 B. 取代反应 C. 消去反应 D. 加成反应
(5)写出G到H的化学方程式___________。
(6)在G转化为H的过程中,加入足量三乙胺[(C2H5)3N]可提高H的产率,请解释产率提高的原因___________。而加入足量乙胺C2H5NH2反而会降低H的产率,请解释产率降低的原因___________。
(7)写出一种符合下列条件的Boc2O的同分异构体:___________。
①含4个-OCH3;
②含非三元环的环状结构;
③核磁共振氢谱显示有2组峰;
④使酸性KMnO4 溶液褪色。
(8)据题中信息,以苯为原料,设计合成食品香料的路线___________(用流程图表示,其他无机试剂任选)。
◆题十 盐酸决奈达隆
(2026·上海黄浦区高三模拟预测)盐酸决奈达隆是抗心律失常药物,适用于阵发性或持续性心房颤动或心房扑动患者。其合成路线如下:
(1)A→B的反应试剂和条件是__________。
(2)C中官能团有硝基、羟基和__________(写官能团名称)。
(3)(不定项)下列物质转化的反应类型为取代反应的______。
A. C→D B. E→F C. J→K D. K→L
(4)写出F→G的反应式__________。
(5)I的结构简式为__________。
(6)H→J中K2CO3的作用是_________。
(7)关于合成路线中涉及相关物质说法正确的是______。
A. E中有1个不对称碳原子 B. 1mol H最多可与2mol溴水反应
C. 可用FeCl3 鉴别H和G D. L中S原子的价层电子对数为6
(8) 写出符合下列要求的F的一种同分异构体的结构简式_________。
(ⅰ)除苯环外,不含其他环状结构;
(ⅱ)苯环上有两种不同化学环境的氢;
(ⅲ)能水解生成X和Y两种产物,其中X为最简单的氨基酸,Y遇FeCl3 溶液显紫色,且能发生银镜反应。
(9)根据题中信息,设计以苯甲醚()和溴乙酰氯()为原料合成化合物P()的合成路线______。
(其他无机试剂任选,合成路线表示为:MN……目标产物)
◆题十一 氯硝西泮
(2026·上海黄浦区南模中学高三第三次模拟)氯硝西泮是一种苯二氮䓬类镇定剂,可由乙酸(),邻氯苯甲醛()和苯胺()等基础化工原料合成,某合成路线如下:
已知: 易被氧化且具有碱性。
(1) 氯硝西泮中的含氧官能团的名称为_______。
(2)A→B的目的是保护氨基,防止其_______,_______。
(3)C→D中N(C2H5)3除了作溶剂外,还有的作用是_______。
(4)D→E,F→G的反应类型分别为_______。
A. 取代、氧化 B. 取代、取代 C. 消去、水解 D. 取代、加成
(5)E与足量氢气加成后的产物中手性碳原子的个数为_______。
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
(6)下列可以判断反应中基本无反应物残留的方法_______(不定项)。
A. 向反应后溶液中加入新制Cu(OH)2,煮沸,未砖红色沉淀,说明无反应物残留
B. 向反应后溶液中加入紫色石蕊,变红,说明反应物依然有残留
C. 利用红外光谱
D. 利用原子发射光谱测定元素种类
(7) E→F反应过程中多余的Ⅰ可用NaOH溶液除去,生成羧酸盐,写出Ⅰ与过量NaOH溶液反应的化学方程式_______。
(8)化合物F的结构简式是_______。
(9)下列关于E和氯硝西泮说法正确的是_______。(不定项)
A. E分子中所有碳原子可能在同一平面上
B. E和氯硝西泮中的碳原子均有sp2和sp3两种杂化
C. 氯硝西泮中价层电对数为3对和4对的N原子个数比为1:2
D. 氯硝西泮既能在盐酸又能在氢氧化钠溶液中发生取代反应,且两种条件下取代产物在水中的溶解度均大于氯硝西泮
(10) G到氯硝西泮的反应分两步,第二步反应为消去反应,则第一步反应的类型为_______,第二步反应的化学方程式为_______。
(11)写出同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式_______。
①是一种非天然氨基酸。
②苯环上的H被取代后可以得到两种一氯代物。
(12)N,N-二乙基乙酰胺CH3CON(C2H5)2是良好溶剂上述多步合成中使用该溶剂,结合题干信息,利用CH3CHO为原料,合成CH3CON(C2H5)2_______(无机试剂任选)。
◆题十二 药物中间体的合成
(2026·上海市西中学高三模拟)阿尔茨海默病是一种中枢神经系统的退行性病变,主要发生在老年或老年前期。某抗阿尔茨海默病药物的中间体(M)的一种合成路线如下图所示:
已知傅克反应:
(1) M的含氧官能团有___________。(不定项)
A. 酯基 B. 醚键 C. 醛基 D. 羰基
(2)反应③的反应类型为___________。
A. 取代 B. 酯化 C. 加成 D. 氧化
(3)单糖A的分子式为___________。
(4) 反应①的反应式为___________。
(5)反应②为取代反应,除H外的另一产物的结构简式为___________。
(6)关于F与H说法正确的是___________。(不定项)
A. 互为同系物 B. 都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 可用FeCl3溶液进行鉴别 D. 的熔点高于
(7) 有人用化合物J()与E进行傅克反应,想要直接制备H,结果得到的却是H的一种属于酯类的同分异构体K。写出K的结构简式:___________。
(8)写出符合下列要求的D的一种同分异构体的结构简式___________(不需要注明立体构型)。
ⅰ.能发生银镜反应 ⅱ.属于链状分子 ⅲ.存在对映异构体
(9)已知与碳碳双键相连的氯原子()无法发生傅克反应。设计以乙烯和苯为有机原料合成苯乙烯()的合成路线(其他无机试剂与有机溶剂任选)___________。
(可表示为:目标产物)
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