专题15 有机合成与推断(3年汇编)(甘肃专用)2024-2026高考化学真题分类汇编
2026-10-14
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内容正文:
专题15 有机合成与推断
3年真题1年模拟
考点分类
甘肃考情(2024-2026)
命题规律
有机合成与推断
2026甘肃(1题)、2025甘肃(1题)、2024甘肃(1题)
· 情境设置:以恩那度司他、毛兰菲、山药素-1等药物或天然产物多步合成为真实情境,串联官能团、结构简式与反应条件。
· 考查重点:含氧官能团命名、C7H8O同分异构体及核磁氢谱峰面积比、FeCl3显色、新制氢氧化铜、HCN反应、反应类型与方程式、Dimroth重排、sp2杂化N与H+结合、试剂作用和先加碱后加酸原因。
· 命题趋势:设问由官能团、同分异构递进到机理与路线分析,强调波谱定量、新信息迁移及结构—性质—合成推理,常省略部分试剂。
1.(2026·甘肃·高考真题)恩那度司他(F)是一种治疗慢性肾脏病患者贫血的药物,一种合成方法如下:
(1)F分子中(Ph:苯基)含氧官能团的名称为 、 和 。
(2)BnOH的分子式为,它的一种同分异构体遇溶液显色,核磁共振氢谱图中出现峰面积比为的四组峰,该同分异构体的化学名称为 。
(3)C→D反应中有一种有机小分子物质生成,其分子式为 。
(4)反应中,的作用是 (填序号)。
A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D.溶剂
该过程中发生了Dimroth重排:分子的一个键发生断裂再重构。推断 处的键发生了断裂(填序号)。
(5)G在条件1下反应得到H,在条件2下反应得到I.I是H发生Dimroth重排的产物。写出I的结构简式 。
(6)吡啶()是一种有机碱。分子中N原子采取杂化形成三个杂化轨道,其中两个杂化轨道分别与原子形成两个键,第三个杂化轨道被孤电子对占据,因此可与结合。已知分子中成环原子均共平面,则可与结合的是 号N原子(填序号)。
2.(2025·甘肃·高考真题)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,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 , 。
3.(2024·甘肃·高考真题)山药素-1是从山药根茎中提取的具有抗菌消炎活性的物质,它的一种合成方法如下图:
(1)
化合物I的结构简式为 。由化合物I制备化合物Ⅱ的反应与以下反应 的反应类型相同。
A. B.
C. D.
(2)化合物Ⅲ的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种。
①含有苯环且苯环上的一溴代物只有一种;
②能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1:2:3:6。
(3)化合物Ⅳ的含氧官能团名称为 。
(4)由化合物Ⅴ制备Ⅵ时,生成的气体是 。
(5)从官能团转化的角度解释化合物VII转化为山药素-1的过程中,先加碱后加酸的原因 。
……………………
1.(2026·甘肃定西岷县第一中学、第二中学、第三学校、第四中学·月考)化合物J具有抗缺血性脑卒中的作用,合成J的一种路线如图:
已知:①;
②E的核磁共振氢谱只有1组峰。
请按要求回答下列问题:
(1)化合物J所含官能团的名称为 。
(2)由生成的化学方程式为 ,其反应类型为 。
(3)写出有机物C的化学名称 。C的某同系物X,相对分子质量比C大14,X的结构有 种,写出其中一种核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为的有机物的结构简式 (写出一种)。
(4)的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线,设计由甲醛和化合物为原料制备2-苯基乙醇()的合成路线 。
2.(2026·甘肃陇南西和第二中学、西和县第三中学、西和县第四中学、西和县成名高级中学·一模)化合物G是合成胃肠道间质瘤药物的中间体,一种合成路线如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)A的名称为 (用系统命名法命名),B→C的反应条件为 。
(2)设计B→C的目的为 ,C→D的化学方程式为 ,E中含氧官能团名称为 。
(3)写出一种符合下列条件的E的同分异构体的结构简式 。
①含苯环;②有四种不同化学环境的H且个数比为;③能发生银镜反应。
(4)G的另一条合成路线设计如下:
试剂M的结构简式为 ,I中有 种化学环境的氢原子。
3.(2026·甘肃定西漳县第一中学、第二中学、职业中等专业学校·月考)替米沙坦(Telmisartan)是一种新型的降血压药物,用于治疗原发性高血压。其合成路线如下图所示(部分条件省略,副产物均未标出):
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为 ,C→D的反应类型为 。
(2)E→F的转化中,反应⑤的化学方程式为 。
(3)X射线衍射实验发现:H中的两个五元氮杂环上所有的原子共平面,则其中N原子的杂化方式为 。
(4)研究表明,反应⑦的一种可能历程是经由两步完成的,如下图所示:
其中第一步为取代反应,第二步为成环反应且与D→E的成环方式相同,则M的结构简式为 。
(5)K是B的同系物且比B少3个碳原子。K的同分异构体满足下列条件:
ⅰ.分子结构含苯环,苯环上有4个取代基且其中2个相同;
ⅱ.红外光谱中有酮羰基、氨基苯基(苯环上含有)的吸收峰;
ⅲ.核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为;
ⅳ.能与溶液发生显色反应。
任写出一种满足条件的同分异构体的结构简式为 (不考虑立体异构)。
(6)已知苯胺结构容易被氧化,设计以有机物X()为原料,经三步合成A的路线(无机以及1个碳的有机试剂任选)。
①X的化学名称为 。
②合成路线为 。
4.(2026·甘肃陇南武都实验中学、武都两水中学、武都育才学校、武都扬名中学·二诊)化合物F是一种心血管药物,其合成路线如下:
(1)C中含氧官能团的名称为 。
(2)化合物E中有 个手性碳原子。
(3)若A经过步骤得到的产物中有一种C的同分异构体,该产物的结构简式为 。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式: 。
酸性条件下水解生成两种产物;两种产物均含有4种不同化学环境的氢原子,且苯环上的一氯代物均只有2种。
(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,合成路线示例见本题题干)。
5.(2026·甘肃陇南康县第一中学、康县第二中学、康县永兴中学·一模)化合物K是制备某药物的中间体,其合成路线如图所示。回答下列问题:
已知:
(1)A的名称为 ;B→C过程中有副产物C’(),分离C与C’的操作为 ,从物质结构角度分析,原因是 。
(2)E→F过程中,Sn2+转化为Sn3+,n(氧化剂)与n(还原剂)之比为 。
(3)J+F→K的反应方程式 。
(4)符合下列条件的C的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①含不对称碳的芳香族化合物;②能发生银镜反应;
(5)已知。由G经三步转化到H,路线如下:
其中第一步NH2OH只断裂氧氢键,中间产物Q、R的结构简式分别为 、 。
6.(2026·甘肃陇南文县第三中学、文县第四中学、文县东方中学·一模)布洛芬除具有降温功效外,还有抑制肺部炎症的作用。一种转位重排法生产布洛芬的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)C中官能团名称为 。
(4)D→E的反应类型为 。
(5)H→布洛芬的第一步反应的化学方程式为 。
(6)布洛芬的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境的氢原子个数比为1的同分异构体的数目有 种。
(7)下列转化过程中存在邻二醇的重排。M的结构简式为 ;M重排的过程除芳基迁移转化为N以外,也可发生氢迁移生成Z,Z的结构简式为 。
7.(2026·甘肃陇南徽县第一中学、第二中学、第三中学等校·诊断考试)替米沙坦(Telmisartan)是一种新型的降血压药物,用于治疗原发性高血压。其合成路线如下图所示(部分条件省略,副产物均未标出):
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为 ,C→D的反应类型为 。
(2)E→F的转化中,反应⑤的化学方程式为 。
(3)X射线衍射实验发现:H中的两个五元氮杂环上所有的原子共平面,则其中N原子的杂化方式为 。
(4)研究表明,反应⑦的一种可能历程是经由两步完成的,如下图所示:
其中第一步为取代反应,第二步为成环反应且与D→E的成环方式相同,则M的结构简式为 。
(5)K是B的同系物且比B少3个碳原子。K的同分异构体满足下列条件:
ⅰ.分子结构含苯环,苯环上有4个取代基且其中2个相同;
ⅱ.红外光谱中有酮羰基、氨基苯基(苯环上含有)的吸收峰;
ⅲ.核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为;
ⅳ.能与溶液发生显色反应。
任写出一种满足条件的同分异构体的结构简式为 (不考虑立体异构)。
(6)已知苯胺结构容易被氧化,设计以有机物X()为原料,经三步合成A的路线(无机以及1个碳的有机试剂任选)。
①X的化学名称为 。
②合成路线为 。
8.(2026·甘肃定西岷县第一中学、第二中学、第三学校、第四中学·二诊)氯苯唑酸(Tafamidis)是用于治疗转甲状腺素蛋白淀粉样多发性神经病的药物,一种合成路线如下图所示(部分条件省略,副产物均未标出):
已知:
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为 ;C的化学名称为 。
(2)H中含氧官能团的名称为 。
(3)反应④的化学方程式为 。
(4)已知:有机物J是E的同分异构体,满足下列条件的J的结构有 种(不考虑立体异构);
ⅰ.红外光谱未检测到的吸收峰;X射线衍射实验发现分子结构中含苯环;
ⅱ.能发生银镜反应;
ⅲ.1molJ与足量NaOH溶液反应时,最多消耗3molNaOH。
写出其中任意一种的结构简式 。
(5)反应⑤的过程中同时生成一种副产物(G的同分异构体),其结构简式为 。
(6)研究发现反应⑥的一种可能历程是经由两步完成的,如下图所示:
若第一步为加成反应,第二步为消去反应,则M的结构简式为 。
试卷第1页,共3页
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专题15 有机合成与推断
3年真题1年模拟
考点分类
甘肃考情(2024-2026)
命题规律
有机合成与推断
2026甘肃(1题)、2025甘肃(1题)、2024甘肃(1题)
· 情境设置:以恩那度司他、毛兰菲、山药素-1等药物或天然产物多步合成为真实情境,串联官能团、结构简式与反应条件。
· 考查重点:含氧官能团命名、C7H8O同分异构体及核磁氢谱峰面积比、FeCl3显色、新制氢氧化铜、HCN反应、反应类型与方程式、Dimroth重排、sp2杂化N与H+结合、试剂作用和先加碱后加酸原因。
· 命题趋势:设问由官能团、同分异构递进到机理与路线分析,强调波谱定量、新信息迁移及结构—性质—合成推理,常省略部分试剂。
1.(2026·甘肃·高考真题)恩那度司他(F)是一种治疗慢性肾脏病患者贫血的药物,一种合成方法如下:
(1)F分子中(Ph:苯基)含氧官能团的名称为 、 和 。
(2)BnOH的分子式为,它的一种同分异构体遇溶液显色,核磁共振氢谱图中出现峰面积比为的四组峰,该同分异构体的化学名称为 。
(3)C→D反应中有一种有机小分子物质生成,其分子式为 。
(4)反应中,的作用是 (填序号)。
A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D.溶剂
该过程中发生了Dimroth重排:分子的一个键发生断裂再重构。推断 处的键发生了断裂(填序号)。
(5)G在条件1下反应得到H,在条件2下反应得到I.I是H发生Dimroth重排的产物。写出I的结构简式 。
(6)吡啶()是一种有机碱。分子中N原子采取杂化形成三个杂化轨道,其中两个杂化轨道分别与原子形成两个键,第三个杂化轨道被孤电子对占据,因此可与结合。已知分子中成环原子均共平面,则可与结合的是 号N原子(填序号)。
【答案】(1)① 羟基 ② 酰胺基 ③ 羧基 (2)对甲苯酚(4-甲基苯酚) (3) (4)① C ② ② (5) (6)1、2
【解析】A和发生取代反应生成B,B和发生取代反应生成C,C中肼基与缩合成环生成D,D在的作用下,重排生成E,E经历多步转化生成F,据此解答。
(1)观察 F 分子的结构简式可知,含氧官能团分别为直接连在芳环上的-OH(羟基)、-CONH-结构(酰胺基)、-COOH(羧基)。
(2)BnOH的分子式为,不饱和度为4,遇溶液显色说明分子中含有酚羟基,即除了苯环之外还剩余1个甲基,则包含邻、间、对三种异构体。对甲苯酚(4-甲基苯酚)具有对称结构,其分子中的氢原子共有4种化学环境:甲基上的氢(3个,峰面积为3)、苯环上对称的两对氢(分别2个和2个,峰面积均为2)、酚羟基上的氢(1个,峰面积为1),满足题意;
(3)物质 C的侧链肼基提供2个氮原子,与发生缩合反应形成五元环生成D,则提供1个C原子,该过程中会脱去甲醇分子,分子式为;
(4)仅少量加入,不参与最终产物的元素组成,起促进重排的作用,因此其作用为催化剂,选C;在该 Dimroth 重排过程中,双环体系的桥头碳氮键(即标号 ② 处的键)发生断裂,随后旋转方向,标注⑤ 处的N原子重新形成了键;
(5)物质G与发生反应,在条件1下生成H(-Cl被苯基取代),I是H发生Dimroth重排的产物。类比前述重排规律,图中虚线标记的碳氮单键断裂并重排,生成;
(6)吡啶型氮原子的杂化轨道孤电子对不参与键共轭,因此具有碱性可与结合。在 F 分子中,3号N原子的孤对电子参与了整个双环系统的大共轭体系(提供2个电子以满足休克尔规则),不能结合;1、2号的氮原子提供单电子形成大键,孤对电子位于杂化轨道上,可以与结合形成配位键。
2.(2025·甘肃·高考真题)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,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 , 。
【答案】(1)① 酚羟基、醛基 ② (2) (3)② ④ (4)① 还原反应 ② 加成反应 (5)甲醇锂 (6)① ②
【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:。
(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的官能团种类不同,不互为同系物,故说法成立的为② ④。
(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:。
3.(2024·甘肃·高考真题)山药素-1是从山药根茎中提取的具有抗菌消炎活性的物质,它的一种合成方法如下图:
(1)
化合物I的结构简式为 。由化合物I制备化合物Ⅱ的反应与以下反应 的反应类型相同。
A. B.
C. D.
(2)化合物Ⅲ的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种。
①含有苯环且苯环上的一溴代物只有一种;
②能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1:2:3:6。
(3)化合物Ⅳ的含氧官能团名称为 。
(4)由化合物Ⅴ制备Ⅵ时,生成的气体是 。
(5)从官能团转化的角度解释化合物VII转化为山药素-1的过程中,先加碱后加酸的原因 。
【答案】(1)① ② AD (2)8 (3)羟基、醚键、醛基 (4)CO2 (5)提高化合物VII的转化率
【解析】化合物Ⅰ的分子式为C9H12O2,在光照的条件下和氯气发生取代反应得Ⅱ,则Ⅰ的结构简式为;根据化合物Ⅴ、Ⅵ分子结构的不同,可知化合物Ⅴ转化为化合物Ⅵ发生脱羧反应时,还有CO2生成。
(1)由分析可知,Ⅰ的结构简式为,由化合物Ⅰ制备化合物Ⅱ的反应类型为取代反应,选项A、D都是烃与氯气发生取代反应;选项B是苯在光照条件下和氯气发生加成反应,选项C是C2H4Cl2发生消去反应,故反应属于取代反应是AD;
(2)根据流程图可知:化合物Ⅲ为,其分子式C10H12O4,其同分异构体同时满足下列条件:① 含有苯环且苯环上的一溴代物只有一种,说明苯环上只有一种化学环境的氢原子;② 能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,说明物质分子中有醛基,根据物质的分子式可知其不饱和度为5,除去苯环的不饱和度,只有一个醛基;③ 核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1:2:3:6,说明分子中有4种不同化学环境的氢原子,数目分别为1、2、3、6,故满足条件的同分异构体有:、、、、,共8种;
(3)根据化合物Ⅳ的结构为,可知其中含氧官能团的名称为羟基、醚键、醛基;
(4)对比化合物Ⅴ和化合物Ⅵ的结构,化合物Ⅵ比化合物Ⅴ少一个碳原子和两个氧原子,由化合物Ⅴ制备Ⅵ时,生成的气体是CO2;
(5)化合物VII转化为山药素-1的过程发生的是酯基水解,酯在碱性条件下水解更彻底,再加入酸将酚羟基的盐转化为酚羟基得目标产物山药素-1,若直接加酸,由于酯在酸性条件下的水解可逆,产率较低,故先加碱后加酸是为了提高化合物VII的转化率。
……………………
1.(2026·甘肃定西岷县第一中学、第二中学、第三学校、第四中学·月考)化合物J具有抗缺血性脑卒中的作用,合成J的一种路线如图:
已知:①;
②E的核磁共振氢谱只有1组峰。
请按要求回答下列问题:
(1)化合物J所含官能团的名称为 。
(2)由生成的化学方程式为 ,其反应类型为 。
(3)写出有机物C的化学名称 。C的某同系物X,相对分子质量比C大14,X的结构有 种,写出其中一种核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为的有机物的结构简式 (写出一种)。
(4)的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线,设计由甲醛和化合物为原料制备2-苯基乙醇()的合成路线 。
【答案】(1)酯基 (2)① +Br2+HBr ② 取代反应 (3)① 2-溴苯甲醛或邻溴苯甲醛 ② 17 ③ 或者 (4) (5)
【解析】由A分子式及J的结构,可知A中含有苯环,故A为,而D能与HBr反应生成E,D中含有碳碳双键,E的核磁共振氢谱只有1组峰,则D为、E为(CH3)3CBr,结合信息可知F为(CH3)3CMgBr,A与溴发生苯环取代反应生成B,结合J的结构可知发生甲基邻位取代,故B为,结合题干已知信息① 以及B到C的转化条件可知,则B发生氧化反应生成C,故C为,结合信息与J的结构可知G为,H为,据此分析解题。
(1)由题干合成路线图可知,化合物J所含官能团的名称为酯基,故答案为:酯基;
(2)由分析可知,A的结构简式为:,B的结构简式为:,则由生成的化学方程式为:+Br2+HBr,其反应类型为取代反应,故答案为:+Br2+HBr;取代反应;
(3)由分析可知,C的结构简式为:,故有机物C的化学名称为:2-溴苯甲醛或邻溴苯甲醛,C的某同系物X即含有醛基、碳溴键和苯环,相对分子质量比C大14即多一个CH2,则X的结构若苯环上只有一个取代基即:-CHBrCHO1种,若两有2个取代基则有:-Br和-CH2CHO;-CH2Br和-CHO两组,每组有邻间对三种位置异构,连3个取代基则有:-Br、-CH3和-CHO,则有10种位置异构,则一共有1+2×3+10=17种,其中一种核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的有机物的结构简式为:或者,故答案为:2-溴苯甲醛或邻溴苯甲醛;17;或者;
(4)由分析可知,H的结构简式为:,故答案为:;
(5)本题采用逆向合成法,即由题干已知信息① 可知,可由HCHO和制备得到,可由和乙醚、Mg反应得到,可由和Br2在光照条件下制得,由此分析确定合成路线为: ,故答案为:。
2.(2026·甘肃陇南西和第二中学、西和县第三中学、西和县第四中学、西和县成名高级中学·一模)化合物G是合成胃肠道间质瘤药物的中间体,一种合成路线如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)A的名称为 (用系统命名法命名),B→C的反应条件为 。
(2)设计B→C的目的为 ,C→D的化学方程式为 ,E中含氧官能团名称为 。
(3)写出一种符合下列条件的E的同分异构体的结构简式 。
①含苯环;②有四种不同化学环境的H且个数比为;③能发生银镜反应。
(4)G的另一条合成路线设计如下:
试剂M的结构简式为 ,I中有 种化学环境的氢原子。
【答案】(1)① 4-氯苯甲醛 ② 浓硫酸,加热 (2)① 防止中的与B中结合(保护羧基) ② ③ 羧基、酰胺基 (3)或或或 (4)① ② 4
【解析】A的分子式为,不饱和度为5,结合条件可知,A发生氧化反应生成B,B与乙醇发生酯化反应生成C,结合A的不饱和度为5,说明A中含有的是醛基、苯环(由目标产物推断),结合目标产物中苯环取代基的位置推断,A中两个取代基处于对位,A的结构简式为,B的结构简式为,C的结构简式为,C与发生取代反应生成D为,D中酯基先水解,再酸化生成E为,E中羧基与中氨基发生取代反应生成F为,F与发生已知信息的反应生成目标产物,据此解答。
(1)A的结构简式为,系统命名法为4-氯苯甲醛;B→C发生的是羧基和羟基的酯化反应,反应条件为浓硫酸、加热;
(2)B→C的反应先让羧基发生酯化反应,而D→E又发生酯基的水解反应,说明B→C的目的为防止中的与B中结合(保护羧基);
C→D的反应为取代反应,同时会生成HCl,化学方程式为;
结合E的结构简式可知,含氧官能团名称为羧基、酰胺基;
(3)E结构简式为,① 含苯环,除了苯环外还剩余7个碳原子、3个氧原子、2个氮原子、3个不饱和度,② 有四种不同化学环境的H且个数比为,说明含有的结构,③ 能发生银镜反应,说明含有醛基,满足条件的结构简式为
或或或;
(4)H的分子式为,结合E→F的反应,H与中氨基发生取代反应生成I,则H的结构简式为,I的结构简式为,结合已知信息逆推可知,J的结构简式为,则试剂M为;
由上述分析可知,试剂M为;I中有4种化学环境的氢原子。
3.(2026·甘肃定西漳县第一中学、第二中学、职业中等专业学校·月考)替米沙坦(Telmisartan)是一种新型的降血压药物,用于治疗原发性高血压。其合成路线如下图所示(部分条件省略,副产物均未标出):
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为 ,C→D的反应类型为 。
(2)E→F的转化中,反应⑤的化学方程式为 。
(3)X射线衍射实验发现:H中的两个五元氮杂环上所有的原子共平面,则其中N原子的杂化方式为 。
(4)研究表明,反应⑦的一种可能历程是经由两步完成的,如下图所示:
其中第一步为取代反应,第二步为成环反应且与D→E的成环方式相同,则M的结构简式为 。
(5)K是B的同系物且比B少3个碳原子。K的同分异构体满足下列条件:
ⅰ.分子结构含苯环,苯环上有4个取代基且其中2个相同;
ⅱ.红外光谱中有酮羰基、氨基苯基(苯环上含有)的吸收峰;
ⅲ.核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为;
ⅳ.能与溶液发生显色反应。
任写出一种满足条件的同分异构体的结构简式为 (不考虑立体异构)。
(6)已知苯胺结构容易被氧化,设计以有机物X()为原料,经三步合成A的路线(无机以及1个碳的有机试剂任选)。
①X的化学名称为 。
②合成路线为 。
【答案】(1)① 氨基,酯基 ② 还原反应 (2) (3) (4)或 (5)或 (6)① 3-甲基苯甲酸(或间甲基苯甲酸) ② 或
【解析】根据A、C的结构简式及B的分子式和反应条件知A中氨基发生取代反应生成B为,B和浓硝酸发生取代反应生成C,C中硝基发生还原反应生成D,D发生反应生成E,E中酯基发生水解反应,然后酸化得到F,F和G发生反应生成H,H通过一系列转化得到产物,以此解题。
(1)根据A的结构简式可知,A中官能团的名称为氨基,酯基;C→D为C中硝基被还原为氨基,反应类型为还原反应;
(2)E→F的转化中,首先是E酯基的水解,随后再酸化得到F,则反应⑤的化学方程式为;
(3)由于H中的两个五元氮杂环上所有的原子共平面,则其中N原子的杂化方式为;
(4)其中第一步为取代反应,第二步为成环反应且与D→E的成环方式相同,则M的结构简式为或;
(5)B为,K是B的同系物且比B少3个碳原子,说明K中含有苯环、酰胺基和酯基,比B少3个碳原子,即比B少3个CH2原子团,K的同分异构体满足下列条件:
i.分子结构含苯环,苯环上有4个取代基且其中2个相同;
ⅱ.红外光谱中有酮羰基、氨基苯基(苯环上含有—NH2)的吸收峰;
ⅲ.核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为,含有四种氢原子,结构对称,含有两个等效的甲基;
ⅳ.能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,根据其不饱和度还含有一个双键,因为结构对称,应该含有2个酮羰基,且酚羟基和氨基在苯环上处于对位,符合条件的结构简式为或;
(6)①X的名称为3-甲基苯甲酸或间甲基苯甲酸,
故答案为:3-甲基苯甲酸或间甲基苯甲酸;
②以有机物()为原料,经三步合成A的路线,—COOH和CH3OH发生酯化反应生成—COOCH3;苯环上甲基的邻位氢原子被硝基取代引入硝基,硝基发生还原反应生成氨基,因为氨基易被氧化,所以应该先羧基和醇发生酯化反应,合成路线为:或。
4.(2026·甘肃陇南武都实验中学、武都两水中学、武都育才学校、武都扬名中学·二诊)化合物F是一种心血管药物,其合成路线如下:
(1)C中含氧官能团的名称为 。
(2)化合物E中有 个手性碳原子。
(3)若A经过步骤得到的产物中有一种C的同分异构体,该产物的结构简式为 。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式: 。
酸性条件下水解生成两种产物;两种产物均含有4种不同化学环境的氢原子,且苯环上的一氯代物均只有2种。
(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,合成路线示例见本题题干)。
【答案】(1)酚羟基、酮羰基 (2)3 (3) (4) (5)
【解析】A到B发生取代反应,酮羰基邻位碳原子上H原子被乙基取代,B到C发生取代反应,醚键生成酚羟基,C到D发生取代反应,酚羟基上H原子被取代,生成D和HCl,D到E发生先加成后水解,酮碳基转化为羟基,E到F发生消去和取代反应,-OH消去生成碳碳双键,同时醚键转化为酚羟基。
(1)根据C的结构简式可知,C的含氧官能团名称为酚羟基和酮羰基;
(2)手性碳原子是一个C原子周围连接四个不同的原子或原子团,E中的手性碳原子为,共3个;
(3)若A经过步骤,先是醚键转化为酚羟基,酚羟基再与CH3CH2Br发生取代反应得到醚键,结构简式为:;
(4)酸性条件下水解生成两种产物,含有酯基;两种产物均含有4种不同化学环境的氢原子,且苯环上的一氯代物均只有2种,说明含有苯环的产物有2种H原子,符合条件的同分异构体的结构简式为:;
(5)以和为原料制备,-OCH3发生B到C的反应生成酚羟基,羰基和发生D到E的反应生成醇羟基,因为酚羟基易被氧化,所以先发生Br原子水解反应生成醇羟基,氧化为酮羰基,再发生加成和水解反应,最后取代反应生成,合成路线为:。
5.(2026·甘肃陇南康县第一中学、康县第二中学、康县永兴中学·一模)化合物K是制备某药物的中间体,其合成路线如图所示。回答下列问题:
已知:
(1)A的名称为 ;B→C过程中有副产物C’(),分离C与C’的操作为 ,从物质结构角度分析,原因是 。
(2)E→F过程中,Sn2+转化为Sn3+,n(氧化剂)与n(还原剂)之比为 。
(3)J+F→K的反应方程式 。
(4)符合下列条件的C的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①含不对称碳的芳香族化合物;②能发生银镜反应;
(5)已知。由G经三步转化到H,路线如下:
其中第一步NH2OH只断裂氧氢键,中间产物Q、R的结构简式分别为 、 。
【答案】(1)① 3-甲基苯酚 ② 蒸馏 ③ C能形成分子内氢键,C’能形成分子间氢键,不能形成分子内氢键,沸点相差较大 (2)1∶6 (3) (4)16 (5)① ②
【解析】结合A的结构简式,B的分子式可知,A→B为A和乙醇的酯化反应,B为,根据已知信息,结合E的结构简式可知,C为,C→D为硝化反应,结合E的结构简式可知D为,,D→E为D中酚羟基上的氢和1—溴丙烷的取代反应,结合F的分子式和K的结构简式可知,F为: ,结合J的分子式和K的结构简式可知,J为,以此解题。
(1)结合A的结构简式可知,A的名称为:3-甲基苯酚;根据C’的结构简式可知,其可以形成分子间氢键,根据C的结构简式可知,其可以形成分子内氢键,则C’沸点较高,故分离C与C’的操作为:蒸馏;原因是:C能形成分子内氢键,C’能形成分子间氢键,不能形成分子内氢键,沸点相差较大;
(2)F的结构简式为:,则E→F变化时,E中的硝基变为F中的氨基,其中N的化合价降低6,此时E为氧化剂,Sn2+为还原剂,Sn2+转化为Sn3+失去1个电子,根据得失电子守恒可知,E→F过程中,Sn2+转化为Sn3+,n(氧化剂)与n(还原剂)之比为1∶6;
(3)由分析可知,J为,F为:,J+F→K为J中酰氯上的氯和F中氨基上的氢发生的取代反应,方程式为:;
(4)由分析可知,C为,①含不对称碳的芳香族化合物,则其中含有苯环和手性碳,②能发生银镜反应,其中含有醛基,则苯环上可能有两个支链,支链可能为:、—CHO,或者、—CH3,或者、—OH,每种情况都有邻、间、对三种情况,一共9种,另外苯环上可能有1个支链,支链可能为:、、、、、、,一共有7种,再加上之前的9种,一共16种;
(5)中的碳氮三键和NH2OH发生加成反应生成Q为,随后Q脱去—CH3OH生成环状的R为,结合题给信息,R异构化后生成,故答案为:;。
6.(2026·甘肃陇南文县第三中学、文县第四中学、文县东方中学·一模)布洛芬除具有降温功效外,还有抑制肺部炎症的作用。一种转位重排法生产布洛芬的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)C中官能团名称为 。
(4)D→E的反应类型为 。
(5)H→布洛芬的第一步反应的化学方程式为 。
(6)布洛芬的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境的氢原子个数比为1的同分异构体的数目有 种。
(7)下列转化过程中存在邻二醇的重排。M的结构简式为 ;M重排的过程除芳基迁移转化为N以外,也可发生氢迁移生成Z,Z的结构简式为 。
【答案】(1)甲苯 (2) (3)羰基、碳氯键 (4)加成反应 (5) (6)6 (7)① ②
【解析】观察B→C的反应得知B的结构为;由于A与丙烯反应生成B,故A为甲苯。
(1)观察B→C的反应得知B的结构为;由于A与丙烯反应生成B,故A为甲苯。
(2)观察B→C的反应得知B的结构为。
(3)C中官能团为C-Cl与C=O,故名称为羰基、碳氯键。
(4)观察反应可知,D→E的过程为D对甲醛的加成反应,故反应类型为加成反应。
(5)观察结构可知,H→布洛芬的过程中发生了酯类的水解,故两步骤反应应该分别为酯在碱性条件下水解为对应的羧酸的盐,以及盐被酸化后生成产物(羧酸);同时考虑到加入强碱NaOH与加热环境下发生了羟基对氯原子的取代反应,故第一步反应的化学方程式为:
(6)除苯环外,异构体中应包含7个C原子、2个O原子与若干个H原子,具有1个不饱和度。考虑到有12个H原子化学环境相同,应该为4个甲基。由于除了苯环外不含其他环,取代基应该为:1个-COOH与2个-CH(CH3)2,或1个HCOO-与2个-CH(CH3)2,或1个-CHO、1个酚羟基与2个-CH(CH3)2。三种情况下满足核磁共振氢谱的异构体数目均为2种,故一共6种。
(7)仿照题干中E→F过程,得知M的结构简式为;
生成N的过程中苯基进行了迁移,故氢迁移产物应为N中苯基与醛基氢交换的结果,为。
7.(2026·甘肃陇南徽县第一中学、第二中学、第三中学等校·诊断考试)替米沙坦(Telmisartan)是一种新型的降血压药物,用于治疗原发性高血压。其合成路线如下图所示(部分条件省略,副产物均未标出):
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为 ,C→D的反应类型为 。
(2)E→F的转化中,反应⑤的化学方程式为 。
(3)X射线衍射实验发现:H中的两个五元氮杂环上所有的原子共平面,则其中N原子的杂化方式为 。
(4)研究表明,反应⑦的一种可能历程是经由两步完成的,如下图所示:
其中第一步为取代反应,第二步为成环反应且与D→E的成环方式相同,则M的结构简式为 。
(5)K是B的同系物且比B少3个碳原子。K的同分异构体满足下列条件:
ⅰ.分子结构含苯环,苯环上有4个取代基且其中2个相同;
ⅱ.红外光谱中有酮羰基、氨基苯基(苯环上含有)的吸收峰;
ⅲ.核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为;
ⅳ.能与溶液发生显色反应。
任写出一种满足条件的同分异构体的结构简式为 (不考虑立体异构)。
(6)已知苯胺结构容易被氧化,设计以有机物X()为原料,经三步合成A的路线(无机以及1个碳的有机试剂任选)。
①X的化学名称为 。
②合成路线为 。
【答案】(1)① 氨基,酯基 ② 还原反应 (2) (3) (4)或 (5)或 (6)① 3-甲基苯甲酸(或间甲基苯甲酸) ② 或
【解析】根据A、C的结构简式及B的分子式和反应条件知A中氨基发生取代反应生成B为,B和浓硝酸发生取代反应生成C,C中硝基发生还原反应生成D,D发生反应生成E,E中酯基发生水解反应,然后酸化得到F,F和G发生反应生成H,H通过一系列转化得到产物,以此解题。
(1)根据A的结构简式可知,A中官能团的名称为氨基,酯基;C→D为C中硝基被还原为氨基,反应类型为还原反应;
(2)E→F的转化中,首先是E酯基的水解,随后再酸化得到F,则反应⑤的化学方程式为;
(3)由于H中的两个五元氮杂环上所有的原子共平面,则其中N原子的杂化方式为;
(4)其中第一步为取代反应,第二步为成环反应且与D→E的成环方式相同,则M的结构简式为或;
(5)B为,K是B的同系物且比B少3个碳原子,说明K中含有苯环、酰胺基和酯基,比B少3个碳原子,即比B少3个CH2原子团,K的同分异构体满足下列条件:
i.分子结构含苯环,苯环上有4个取代基且其中2个相同;
ⅱ.红外光谱中有酮羰基、氨基苯基(苯环上含有—NH2)的吸收峰;
ⅲ.核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为,含有四种氢原子,结构对称,含有两个等效的甲基;
ⅳ.能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,根据其不饱和度还含有一个双键,因为结构对称,应该含有2个酮羰基,且酚羟基和氨基在苯环上处于对位,符合条件的结构简式为或;
(6)①X的名称为3-甲基苯甲酸或间甲基苯甲酸,
故答案为:3-甲基苯甲酸或间甲基苯甲酸;
②以有机物()为原料,经三步合成A的路线,—COOH和CH3OH发生酯化反应生成—COOCH3;苯环上甲基的邻位氢原子被硝基取代引入硝基,硝基发生还原反应生成氨基,因为氨基易被氧化,所以应该先羧基和醇发生酯化反应,合成路线为:或。
8.(2026·甘肃定西岷县第一中学、第二中学、第三学校、第四中学·二诊)氯苯唑酸(Tafamidis)是用于治疗转甲状腺素蛋白淀粉样多发性神经病的药物,一种合成路线如下图所示(部分条件省略,副产物均未标出):
已知:
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为 ;C的化学名称为 。
(2)H中含氧官能团的名称为 。
(3)反应④的化学方程式为 。
(4)已知:有机物J是E的同分异构体,满足下列条件的J的结构有 种(不考虑立体异构);
ⅰ.红外光谱未检测到的吸收峰;X射线衍射实验发现分子结构中含苯环;
ⅱ.能发生银镜反应;
ⅲ.1molJ与足量NaOH溶液反应时,最多消耗3molNaOH。
写出其中任意一种的结构简式 。
(5)反应⑤的过程中同时生成一种副产物(G的同分异构体),其结构简式为 。
(6)研究发现反应⑥的一种可能历程是经由两步完成的,如下图所示:
若第一步为加成反应,第二步为消去反应,则M的结构简式为 。
【答案】(1)① 氧化反应 ② 3,5-二氯苯甲酸 (2)酯基、醚键 (3) (4)① 10 ② 、、、、、、、、、 (5) (6)
【解析】根据D结构,结合A分子式,可以推出A为,A被酸性高锰酸钾氧化为B(),根据D结构,结合C分子式,可以推出C为,根据G与D结构,以及F分子式,可以推出F为,则E为。
(1)A→B的反应类型为氧化反应;的化学名称为3,5-二氯苯甲酸;
(2)H中含氧官能团的名称为:酯基、醚键;
(3)反应④ 发生羧基与羟基的酯化反应,化学方程式为:;
(4)ⅰ.红外光谱未检测到的吸收峰;X射线衍射实验发现分子结构中含苯环;ⅱ.能发生银镜反应,说明有醛基;ⅲ.1molJ与足量NaOH溶液反应时,最多消耗3molNaOH,说明含有酚羟基与甲酸酚酯,结合分子式,还含有氨基;因此同分异构体有:、、、、、、、、、,共10种;
(5)根据已知信息第二个反应:,则反应⑤ 的过程中同时生成一种副产物(G的同分异构体),其结构简式为:;
(6)第一步为酮羰基与羟基的加成反应,第二步为羟基的消去反应,则M的结构简式为:。
试卷第1页,共3页
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专题15 有机合成与推断
3年真题1年模拟
1.【答案】(1)① 羟基 ② 酰胺基 ③ 羧基 (2)对甲苯酚(4-甲基苯酚) (3) (4)① C ② ② (5) (6)1、2
2.【答案】(1)① 酚羟基、醛基 ② (2) (3)② ④ (4)① 还原反应 ② 加成反应 (5)甲醇锂 (6)① ②
3.【答案】(1)① ② AD (2)8 (3)羟基、醚键、醛基 (4)CO2 (5)提高化合物VII的转化率
1.【答案】(1)酯基 (2)① +Br2+HBr ② 取代反应 (3)① 2-溴苯甲醛或邻溴苯甲醛 ② 17 ③ 或者 (4) (5)
2.【答案】(1)① 4-氯苯甲醛 ② 浓硫酸,加热 (2)① 防止中的与B中结合(保护羧基) ② ③ 羧基、酰胺基 (3)或或或 (4)① ② 4
3.【答案】(1)① 氨基,酯基 ② 还原反应 (2) (3) (4)或 (5)或 (6)① 3-甲基苯甲酸(或间甲基苯甲酸) ② 或
4.【答案】(1)酚羟基、酮羰基 (2)3 (3) (4) (5)
5.【答案】(1)① 3-甲基苯酚 ② 蒸馏 ③ C能形成分子内氢键,C’能形成分子间氢键,不能形成分子内氢键,沸点相差较大 (2)1∶6 (3) (4)16 (5)① ②
6.【答案】(1)甲苯 (2) (3)羰基、碳氯键 (4)加成反应 (5) (6)6 (7)① ②
7.【答案】(1)① 氨基,酯基 ② 还原反应 (2) (3) (4)或 (5)或 (6)① 3-甲基苯甲酸(或间甲基苯甲酸) ② 或
8.【答案】(1)① 氧化反应 ② 3,5-二氯苯甲酸 (2)酯基、醚键 (3) (4)① 10 ② 、、、、、、、、、 (5) (6)
试卷第1页,共3页
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