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有机合成与推断综合题的分析应用(A)
1.(11分)(2024·江西赣州二模)有机化合物H是合成药物盐酸维拉帕米的重要中间体,其合成路线如下。
(1)A分子中所含官能团的名称为 ,D生成E的反应类型为 。
(CH O)
3 2
(2) SO 的结构简式为 ,则其化学名称是 。
2
(3)A~E中含有手性碳原子的化合物是 (填字母)。化合物G中的C原子的杂化方式有
种。
(4)化合物F的结构简式为 。
(5)由C生成D的化学方程式为 。
(6)仅含一种官能团的芳香族化合物W是B的同分异构体,1 mol W能与2 mol NaOH溶液发生反应,W共
有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为
(任写一种)。2.(10分)斑蝥素是斑蝥的有效成分,现代药理研究表明斑蝥素对肝癌、胃癌、肺癌等多种癌症均有抑制作
用,斑蝥素的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知:在有机合成中,极性视角有助于我们理解一些反应历程。例如受酯基吸电子作用影响,酯基α碳上
的C—H极性增强,易断裂,在碱性条件下,与另一分子酯发生酯缩合反应:
(1)A的化学名称是 。
(2)A→B的反应类型为 。
(3)B→C中,根据酯缩合机理还会生成一种与C互为同分异构体的副产物K,请从极性视角分析生成K更
容易的原因为 。
(4)已知H为五元环结构,写出H的结构简式: 。
(5)J中含有 个手性碳原子。
(6)写出同时满足下列条件的化合物J的一种同分异构体的结构简式: 。
a.含苯环;b.最多能与2倍物质的量的NaOH反应;c.能发生银镜反应;d.不含—O—O—;e.核磁共振氢谱
表明分子中有4种不同化学环境的氢原子。3.(11分)(2024·山西晋城模拟)二联吡啶铂(Ⅱ)配合物(H)在传感器中有重要应用,一种合成路线如图。回答
下列问题:
已知:R NH—NH +RCHO R NH—N==CHR+H O
1 2 1 2
(1)有机物D中含有官能团的名称为 。
(2)写出A→B的反应方程式: , 该反应的反应类型为 。
(3)试剂b的结构简式为 。
(4)C H Br的同分异构体有多种,其中含有两个甲基的结构有 种(不考虑立体异构)。
8 17
(5)B Pin 的结构为 ,可由频哪醇( )和四(二甲氨基)二硼合成制得,频哪醇在浓硫
2 2
酸作用下,加热,可制得分子式为C H O 的物质,写出其结构: 。
12 24 2
(6)请从物质结构角度分析有机物G能与HCl反应的原因:。
4.(18分)(2024·河南高三联考)以A和芳香烃E为原料制备除草剂茚草酮中间体(I)的合成路线如下:
(1)I中除碳碳双键外的官能团的名称为 ;C中共平面的原子最多有 个。
(2)D+H→I的反应类型为 。
(3)D中碳原子的杂化轨道类型有 ;A中电负性最大的元素为 (写元素名称)。
(4)写出F→G的化学方程式: 。
(5)B的同分异构体中,满足下列条件的结构有 种;
①含有苯环;②与FeCl 溶液发生显色反应;③含有2个甲基,且连在同一个碳原子上。
3
其中,核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为 。
(6)利用原子示踪技术追踪G→H的反应过程如下:
根据上述信息,写出以乙醇和 为原料合成 的路线(无机试剂任选)。有机合成与推断综合题的分析应用(B)
1.(18分)(2024·湖北三模)颠茄酮是合成麻醉剂阿托品的重要原料。20世纪初,化学家维尔施泰特通过十余
步反应合成颠茄酮,但总产率仅有0.75%,部分合成步骤如下:
十几年后,化学家罗宾逊改进了合成思路,仅用3步反应便完成合成,总产率达90%。主要合成步骤如下:
已知:
(1)I的名称为 ;J中含有官能团的名称为 。
(2)C→D、G→颠茄酮的反应类型分别为 、 。
(3)B→C转化的第①步反应中,B的碳碳 (填“σ”或“π”)键断裂。第②步反应的化学方程式为
。
(4)颠茄酮的分子式为 。K的结构简式为 。
(5)写出一种同时满足以下条件的颠茄酮的同分异构体的结构简式: 。
①属于酰胺类物质
②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为9∶2∶2
③能使溴的四氯化碳溶液褪色
2.(10分)(2024·湖南长郡中学模拟)化合物I是合成唑啉酮类除草剂的一种中间体,其合成路线如下。已知:
ⅰ. ;
ⅱ.—NH + ;
2
ⅲ.R —COOH+R NH 。
1 2 2
(1)A→B反应所需的试剂和条件是 。
(2)已知:2CH COOH―→a+H O。C→D的化学方程式为 。
3 2
(3)由C合成F的过程中,C→D的目的是 。
(4)G→H的化学方程式为 。
(5)符合下列条件的D的同分异构体有 种。
①苯环上有两个对位取代基,其中一个为氟原子;
②属于酰胺类化合物;
③不考虑立体异构。
(6)化合物 I 的另一种合成路线如下:
已知: +R NH +R —OH
3 2 2
①K的结构简式为 。
②M→I的过程中,还可能生成高分子N。写出N的一种结构简式: 。3.(11分)(2024·山东,17)心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如下:
已知:
Ⅰ. +
Ⅱ.R —CHO R CH NHR
1 1 2 2
回答下列问题:
(1)A结构简式为 ;B→C反应类型为 。
(2)C+D→F化学方程式为 。
(3)E中含氧官能团名称为 ;F中手性碳原子有 个。
(4)D的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数比为6∶6∶1),其结构简式为
。
(5)C→E的合成路线设计如下:
C G(C H NO) E
14 11
试剂X为 (填化学式);试剂Y不能选用KMnO ,原因是 。
4
4.(11分)F是合成某药物的中间体,一种制备F的合成路线如图所示。(1)C中含有的官能团的名称为 。
(2)B的结构简式为 ;B在核磁共振氢谱上有 组峰。
(3)B→C 的反应类型是 。
(4)E→F 的化学方程式为 。
(5)G是C的芳香族同分异构体,G同时具备下列条件的结构有 种。
①遇氯化铁溶液发生显色反应
②能发生银镜反应
③有3个取代基与苯环直接相连
(6)以 和HOOCCH COOH为原料合成 的合成路线:
2
A' B'
则A'、B'的结构简式分别为 、 。答案精析
A
1.(1)(酚)羟基、醚键 取代反应 (2)硫酸二甲酯 (3)E 3
(4)BrCH CH CH Cl (5) +NaCN +NaCl (6)17
2 2 2
、 (任写一种)
解析 根据C的结构简式和C到D的转化条件并结合D的分子式可知,D的结构简式为 ,
由E、G的结构简式可知,F的结构简式为BrCH CH CH Cl。(6)已知B的分子式为C H O ,仅含一种官能
2 2 2 8 10 2
团的芳香族化合物W是B的同分异构体,1 mol W能与2 mol NaOH溶液发生反应即含有2个酚羟基,则
若含有3个取代基即—OH、—OH和—CH CH ,共有6种位置关系,若含有4个取代基即2个—OH和2
2 3
个—CH ,则有11种位置关系,即W共有6+11=17种,其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为
3
6∶2∶1∶1的结构简式为 、 。
2.(1)丙烯酸甲酯 (2)加成反应 (3)产物K( )中S相对C电负性大,使得其α碳上的C—H极性增
强,更容易断裂 (4) (5)4 (6) 、 (任意一个即可)
3.(1)醛基、碳溴键
(2)
取代反应 (3) (4)12(5) (6)G结构中的N原子有孤电子对,分子偏碱性,能和酸性的HCl发生反应
解析 结合C的结构简式及B→C的反应条件,可推知B为 ,则A→B为溴代反应,结合
A的分子式,可知A为 ; 结合E→F的结构简式,则试剂a应为 ;F→G发生已知条件
的反应,则试剂b为 。(4)C H Br的同分异构体中,含有两个甲基,且含有溴原子(箭头
8 17
代表溴原子的位置): , ,
, ,
,共12种。(5)频哪醇( )在浓硫酸作用下,加热,可制得分子式为C H O 的
12 24 2
物质,不饱和度为1,说明是两个频哪醇分子脱水成环状醚,所以C H O 的结构为 。
12 24 2
4.(1)酮羰基、碳氯键 17 (2)取代反应 (3)sp2、sp3 氧 (4) +2CH CH OH
3 2
+2H O (5)13
2
(6)CH CH OH CH COOH CH COOC H
3 2 3 3 2 5
(或CH CH OH CH CHO CH COOH CH COOC H
3 2 3 3 3 2 5
)
解析 A发生加成反应生成羟基得到B,B发生消去反应生成碳碳双键得到C,C发生取代反应生成D;结
合G的结构简式可知,E为邻二甲苯,F为 ,F发生酯化反应生成G,G转化为H,D和H发
生取代反应生成I和HCl。(5)B除苯环外还有1个氯、3个碳、1个氧,其同分异构体中,满足下列条件:
①含有苯环;②与FeCl 溶液发生显色反应,含酚羟基;③含有2个甲基,且连在同一个碳原子上,若含
3有—OH、—CCl(CH ) ,则有邻、间、对3种;若含有—OH、—CH(CH ) 、—Cl,则有10种情况,共13
3 2 3 2
种;其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为 。
B
1.(1)甲胺 酮羰基、羧基 (2)加成反应(或还原反应) 氧化反应 (3)π
(4)C H NO
8 13
(5) (或 )
解析 (3)σ键的键能大于π键,B→C转化的第①步反应中,B的碳碳π键断裂。第①步是加成反应,产物
为 ,第②步是 与(CH ) NH发生取代反应生成 和HBr。(4)根据颠茄酮的结构简式可知,颠
3 2
茄酮的分子式为C H NO。根据题目信息,K生成颠茄酮为脱羧反应,由颠茄酮逆推,可知K的结构简式
8 13
为 。(5)①属于酰胺类物质,含有酰胺键;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为9∶2∶2,
说明含有三个等效的甲基;③能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明含有碳碳不饱和键,符合条件的颠茄酮的
同分异构体有 、 。
2.(1)浓硝酸、浓硫酸、加热 (2) + +CH COOH
3
(3)保护氨基 (4) +
(5)5 (6)①
②(或 )
解析 根据A的分子式以及D的结构简式可知,A为 ,A中F原子邻位的氢被硝基取代,生成B(
),B与氢气反应,硝基被还原,生成C( ),C与试剂a反应生成D,已知2CH COOH
3
a+H O,则试剂a为 ,D与 反应生成E,结合E的分子式可知,E为
2
,E发生水解反应生成F( ),F发生已知ⅰ中的反应生成G(
),G与试剂b发生已知ⅱ中的反应生成H,结合H的分子式可知,H为
,试剂b为CH COCOOH,H再发生已知ⅲ的反应生成I。(5)D为 ,
3
符合下列条件的D的同分异构体:①苯环上有两个对位取代基,其中一个为氟原子;②属于酰胺类化合物,
则含—CONH—;③不考虑立体异构;含有2个取代基,除氟原子外,对位基团可以为—CONHCH 、—
3
CH CONH 、—CH NHCOH、—NHCOCH 、—N(CH )COH,共5种。(6)①M与 发生已知
2 2 2 3 3
信息的反应生成I,则M为 ,L异构化得到M,K与NH 先发生加成反应再发生消去
3
反应生成L,则K为 。②M生成I的过程中可能生成 或, 或 可以发生缩聚反应生成高分子
或 。
3.(1) 取代反应
(2)
(3)醛基 1 (4) (5)NaOH水溶液
G中的—CH OH会被KMnO 氧化为—COOH,无法得到E
2 4
4.(1)羟基、醛基 (2) 6 (3)还原反应 (4) +
+
(5)20 (6)
解析 (2)A发生催化氧化反应生成B ,根据A的结构简式,可知B的结构简式为 ;
结构不对称,在核磁共振氢谱上有6组峰。(5)①遇氯化铁溶液发生显色反应,含有酚羟
基;②能发生银镜反应,含有醛基;③有3个取代基与苯环直接相连;3个取代基可能是—OH、—CHO、
—CH CH ,在苯环上有10种结构;3个取代基可能是—OH、—CH CHO、—CH ,在苯环上有10种结构,
2 3 2 3
符合条件的C的同分异构体共20种。(6) 发生水解反应生成 ,
发生催化氧化反应生成 ,则A'、B'的结构简式分别为 、
。