内容正文:
有机推断方法
一、反复确认基本信息——C、O、Ω、官能团
推断的过程中,忽略不认识的反应条件,只从有机物的变化猜测反应的原理,反复通过分子式和不饱和度确认即可。
例1:标出C、F、H的结构简式
已知:化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
例2:标出D、E的结构简式
例3:标出D、H、J的结构简式
二、信息描红法
复杂的陌生信息可以通过保留基本骨架,直接描出变化部分即可得到产物。
例1:
如果要合成H的类似物H′(),参照上述合成路线,写出相应的D'和G'的
结构简式__________________、_________________。H'分子中有____________个手性碳
例2:标出B、E、G的结构简式
已知:
例3:标出B、E的结构简式
已知:
三、复杂成环标号法
复杂环状结构可以通过标号的方法分析切分的方式,但切记在考场上如果题目没有涉及成环方式的设问,不要浪费时间。
例1:标出M、D、N、G的结构简式
已知:
例2:标出B、C、X、Y、W的结构简式
四、陌生机理探究
例1:苯基环丁烯酮(PCBO)是一种十分活泼的反应物,可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应,合成了具有生物活性的多官能团化合物(E),部分合成路线如图。
对于,选用不同的取代基R',在催化剂作用下与PCBO发生的[4+2]反应进行深入研究,R'对产率的影响见下表:
请找出规律,并解释原因。
例2:化合物F是制备某种改善睡眠药物的中间体,其合成路线如图。
(6)已知A→D、D→E和E→F的产率分别为70%、82%和80%,则A→F的总产率为__________
(7)Pd配合物可催化E→F转化中C—Br键断裂,也能催化反应①:
化反应①:
为探究有机小分子催化反应①的可能性,甲、乙两个研究小组分别合成了有机小分子
S-1(结构如图所示)。在合成S-1的过程中,甲组使用了Pd催化剂,并在纯化过程中用沉淀剂除Pd;乙组未使用金属催化剂。研究结果显示,只有甲组得到的产品能催化反应①。根据上述信息,甲、乙两组合成的S-1产品催化性能出现差异的原因是:______________________________________________
1.(2025年河北高考真题化学试题)依拉雷诺(Q)是一种用于治疗非酒精性脂肪性肝炎的药物,其“一锅法”合成路线如下:
回答下列问题:
(1)Q中含氧官能团的名称:______________、______________、_________________
(2)A→B的反应类型:_________________
(3)C的名称:_________________
(4)C→D反应中,在加热条件下滴加溴时,滴液漏斗末端位于液面以下的目的:_______
(5)“一锅法”合成中,在NaOH作用下,B与D反应生成中间体E,该中间体的结构简式_______
(6)合成过程中,D也可与NaOH发生副反应生成M,图甲、图乙分别为D和M的核磁共振氢谱,推断M的结构,写出该反应的化学方程式:______________________
(7)写出满足下列条件A的芳香族同分异构体的结构简式:___________________
(a)不与溶液发生显色反应; (b)红外光谱表明分子中不含键;
(c)核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为; (d)芳香环的一取代物有两种。
2.(2025年湖北高考真题化学试题)化合物G是某药物的关键原料,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物A分子内含氧官能团的名称为________________
(2)化合物的反应类型为_________反应。B的核磁共振氢谱有_________组峰。
(3)能用于分离化合物B和C的试剂为__________(填标号)。
a.水溶液 b.水溶液 c.水溶液
(4)的反应方程式为____________________________________。在A的氮原子上引入乙酰基的作用是___________________________
(5)化合物D与H+间的反应方程式:
用类比法,下列反应中X的结构简式为__________________
(6)E存在一种含羰基异构体F,二者处于快速互变平衡。F与反应可生成G,写出F的结构简式_________________________
3.(2025年安徽高考真题化学试题)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(NH4)2SO4成和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,CCl4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,)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酯()的合成路线(其他试剂任选)。
4.(2024年河南高考真题化学试题)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,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________________。
5.(2025年广东高考真题化学试题)我国科学家最近在光-酶催化合成中获得重大突破,光-酶协同可实现基于三组分反应的有机合成,其中的一个反应如下(反应条件略:Ph-代表苯基C6H5—)。
(1)化合物1a中含氧官能团的名称为____________________
(2)①化合物2a的分子式为__________
②2a可与HO2发生加成反应生成化合物Ⅰ.在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共__________种(含化合物Ⅰ,不考虑立体异构)。
(3)下列说法正确的有__________
A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,有π键断裂与键形成
B.在4a分子中,存在手性碳原子,并有20个碳原子采取sp2杂化
C.在5a分子中,有大π键,可存在分子内氢键,但不存在手性碳原子
D.化合物5a是苯酚的同系物,且可发生原子利用率为100%的还原反应
(4)一定条件下,Br2与丙酮发生反应,溴取代丙酮中的,生成化合物3a.若用核磁共振氢谱监测该取代反应,则可推测:与丙酮相比,产物3a的氢谱图中__________
(5)已知:羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的取代反应。根据上述信息,分三步合成化合物Ⅱ。
①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为______________________________
②第二步,进行________(填具体反应类型):其反应的化学方程式为___________________
③第三步,合成Ⅱ:②中得到的含溴有机物与1a、2a反应。
(6)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅲ,需要以1a、_____________和3a为反应物。
6.(2025年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古高考化学真题)含呋喃骨架的芳香化合物在环境化学和材料化学领域具有重要价值。一种含呋喃骨架的芳香化合物合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A→B的化学方程式为____________________________________
(2)C→D实现了由_________到_________的转化(填官能团名称)。
(3)G→H的反应类型为_________________
(4)E的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为的同分异构体的数目有_________种。
(5)M→N的三键加成反应中,若参与成键的苯环及苯环的反应位置不变,则生成的与N互为同分异构体的副产物结构简式为__________________
(6)参考上述路线,设计如下转化。X和Y的结构简式分别为_________和_________
7.(2025年山东高考真题化学试题)麻醉药布比卡因(I)的两条合成路线如下:
已知:Ⅰ. Ⅱ.
回答下列问题:
(1)A结构简式为__________________;B中含氧官能团名称为__________________
(2)C→D反应类型为__________;D+E→H化学方程式为___________________________
(3)G的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为______________(写出一种即可)
①含—NH2 ②含2个苯环 ③含4种不同化学环境的氢原子
(4)H中存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,则碱性较强的N原子是______________(填“a”或“b”)。
(5)结合路线信息,用催化加氢时,下列有机物中最难反应的是_________(填标号)
A.苯() B.吡啶()
C.环己-1,3-二烯() D.环己-1,4-二烯()
(6)以,,为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线__________________________________________
8.(2025年江苏高考真题化学试题)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)D→E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)写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式:___________
①含有3种不同化学环境的氢原子;②碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机产物,n(X):n(Y)=2:1,X的相对分子质量为60,Y含苯环且能与FeCl3溶液发生显色反应。
(5)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)。
9.(2025年陕西、山西、宁夏、青海高考真题化学试题)我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
已知:
(1)A中官能团的名称是___________
(2)B的结构简式为___________
(3)由C转变为D的反应类型是___________
(4)同时满足下列条件的B的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气。
(5)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是:________________
(6)下列关于F说法正确的有___________
A.F能发生银镜反应
B.F不可能存在分子内氢键
C.以上路线中E+F→G 的反应产生了氢气
D.已知醛基吸引电子能力较强,与相比F的N-H键极性更小
(7)结合合成H的相关信息,以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料,设计化合物的合成路线______________________
10.(2025年甘肃高考真题化学试题)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。J和I的结构简式为_________________、_______________
11.(2025年云南高考真题化学试题)化合物L是某中药的活性成分。一种合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学)。
已知:在Ru(Ⅱ)的催化下,端烯烃和生烯烃复分解反应得到产物。
(1)A中含氧官能团的名称为_________________
(2)对比C和D的结构,可以推知C和D的________________(填标号)不相同。
a.分子式 b.质谱图中的碎片峰 c.官能团
(3)D→F中另一产物的化学名称为________________
(4)E发生加聚反应,产物的结构简式为________________
(5)F→G的反应类型为________________
(6)羰基具有较强的极性,I→J经历了加成和消去的过程,其中间体的结构简式为________
a. b. c. d.
(7)K→L的化学方程式为________________________________
(8)写出一种满足下列条件的L的同分异构体的结构简式______________(不考虑立体异构)
①能与FeCl3发生显色反应;1mol该物质与足量NaOH溶液反应,消耗3molNaOH。
②核磁共振氢谱显示6组峰,且峰面积比为9:2:2:2:1:1。
③含有酯基和氨基(或取代的氨基,,和可以是H或烃基)。
12.(2025年北京高考真题化学试题)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
已知:①
②试剂a是。
(1)I分子中含有的官能团是硝基和________________________
(2)B→D的化学方程式是____________________________________
(3)下列说法正确的是____________(填序号)。
a.试剂a的核磁共振氢谱有3组峰
b.J→K的过程中,利用了的碱性
c.F→G与K→L的反应均为还原反应
(4)以G和M为原料合成P分为三步反应。
已知:
①M含有1个杂化的碳原子。M的结构简式为________________________
②Y的结构简式为____________________
(5)P的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是:
①A→B引入保护基,D→E脱除保护基;②________________________________
13.(2025年1月浙江卷化学试题)化合物I有特定发光性能,在新型有机发光二极管的开发中具有潜在价值,其结构如下:
某研究小组按以下路线合成该化合物(部分反应条件及试剂已简化):
已知:①
②
③(等)
请回答:
(1)化合物I中体现酸性的官能团名称是______________
(2)下列说法正确的是______________
A.化合物A的酸性比苯甲酸弱 B.化合物B既可与酸反应又可与碱反应
C.E→F反应过程中只发生加成反应 D.化合物H中存在分子内氢键
(3)G的结构简式是_____________________
(4)C+D→E的化学方程式是____________________________
(5)写出3个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核磁共振氢谱表明:分子中有4种不同化学环境的氢原子;
②与过量HBr反应生成邻苯二酚()。(已知)
(6)以、1,3-丁二烯、丙烯酸和乙醇为有机原料,设计化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)____________________________
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