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压轴题13 有机合成与推断
一、有机物的结构特征
1.有机物分子中共平面的碳原子数
(1) 根据共轭体系确定共平面的碳原子数。
(2) 根据化学键是否可以旋转,确定分子中共平面碳原子数。
(3)注意限定条件:“最少”或“最多”有几个碳原子共平面。
2.限定条件下的同分异构体书写
二、有机物的分类与结构、性质的关系
1.有机物结构的检验
特性
举例
说明
使酸性高锰酸钾溶液褪色
RCH2OH、RCHO
、
、
、
酚羟基和部分醇羟基都能使酸性高锰酸钾溶
液褪色
使溴水褪色
、
、RCHO
醛基、碳碳双键和碳碳三键都能使溴水褪色
能发生银镜反应
RCHO、HCOOR、HCOOH
醛基、甲酸酯和甲酸均能发生银镜反应
能发生水解反应
RCH2-X、RCOOR′、
碳卤键、酯基、酰胺基可发生水解反应
与FeCl3溶液发生显色反应
含有酚羟基
2.有机物结构特征确定有机物的性质
(1) 根据有机物碳原子数目及官能团,确定有机物物理性质(熔点、沸点、溶解性)。
(2) 根据有机物的饱和性与不饱和性,确定能否发生加成反应和聚合反应等。
1
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(3) 根据有机物的官能团类型,确定有机物的分类及其性质。
(4) 根据各类有机物的化学性质,确定能发生的反应类型。
3.含氧官能团与性质
官能团
结构
性质
醇羟基
—OH
易取代、易消去(如乙醇在浓硫酸、170 ℃条件下生成乙烯)、易催化氧化、易
被强氧化剂氧化(如乙醇被酸性K2Cr2O7、KMnO4溶液氧化)
酚羟基
—OH
极弱酸性(酚羟基中的氢能与NaOH 溶液反应,但酸性极弱,不能使指示剂变
色)、易氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为红色)、显色反应(如
苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)
醛基
易被氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、可被还原
(酮)羰基
可被还原(如:
在Ni 粉催化、加热条件下被H2还原为CHOH)
羧基
酸性(如乙酸的酸性强于碳酸)、易取代(如发生酯化反应)
酯基
易水解 (如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下发生酸性水解;乙酸乙酯在NaOH
溶液、加热条件下发生碱性水解)
醚键
可水解(如环氧乙烷在酸催化下与水共热生成乙二醇)
三、有机反应规律
1.有机反应类型与常见的有机反应
反应类型
重要的有机反应
取代反应
烷烃的卤代:CH4+Cl2―――→CH3Cl+HCl(可继续反应生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4)
丙烯、甲苯在一定条件下,分别与氯气发生取代反应:
CH2===CH—CH3+Cl2―――→CH2===CH—CH2Cl+HCl
苯环上的卤代:
苯环上的硝化:
苯环上的磺化:
注意:苯环上的定位效应
(1) 邻、对位取代基:—R、—OH、—NH2、—OR、—X(Cl、Br、I)等(为斥电子基)
(2) 间位取代基:—NO2、—CHO、—COOH、—CN、—COR、—CF3等(为吸电子基)
卤代烃的水解:CH3CH2Br+NaOH―――→CH3CH2OH+NaBr
醇分子间脱水:CH3CH2—OH+HO—CH2CH3―――→CH3CH2—O—CH2CH3+H2O
酯化反应:
2
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酯化反应形成环——内酯、交酯:
==
⥫
⥬
+H2O
酯的水解反应(含皂化反应):
糖类的水解:
二肽水解:
加成反应
烯烃、炔烃的催化加氢:CH2===CH2+H2―――→CH3—CH3 CH≡CH+
H2―――→CH2===CH2
苯环加氢:
CH2===CH2+H2O―――――→CH3CH2OH
CH3—CH===CH2+HBr―――→
CH3—CH===CH2+HBr―――→
1,3-丁二烯的加成反应:
CH2===CH—CH===CH2+Br2―→CH2Br—CHBr—CH===CH2(1,2-加成)
CH2===CH—CH===CH2+Br2―――→CH2Br—CH===CH—CH2Br(1,4-加成)
炔烃的加成反应:CH≡CH+Br2―→CHBr===CHBr CHBr===CHBr+Br2―→CHBr2—CHBr2
Diels-Alder 反应:
消去反应
醇分子内脱水(生成烯烃):C2H5OH―――→CH2===CH2↑+H2O
卤代烃脱HX(生成烯烃):CH3CH2Br+NaOH―――→CH2===CH2↑+NaBr+H2O
加聚反应
单烯烃的加聚:nCH2===CH2―――→CH2—CH2
共轭二烯烃的加聚:
缩聚反应
二元醇与二元羧酸之间的缩聚:
3
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α-羟基酸之间的缩聚:
α-氨基酸之间的缩聚:
nH2NCH2COOH+
==
⥫
⥬
+(2n-1)H2O
苯酚与HCHO 的缩聚:
氧化反应
催化氧化:2CH3CH2OH+O2―――→2CH3CHO+2H2O 2CH3CHO+
O2―――→2CH3COOH
CH2===CH2+O2―――→
(环氧乙烷)
醛基与银氨溶液的反应:
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH―――→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
醛基与新制氢氧化铜的反应(注意反应在碱性条件下进行):
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH―――→CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
苯的同系物的氧化(以甲苯为例):
酚的氧化(苯酚为例):
(醌)(酚羟基易被氧化,苯酚被氧化后颜色变成粉红色)
还原反应
醛基催化加氢(也属于加成反应):CH3CHO+H2―――→CH3CH2OH
羰基催化加氢(也属于加成反应):
油脂的氢化反应——不饱和油脂氢化(人造奶油)(加成反应):
硝基还原为氨基:
注意事项
(1) 有机反应的条件与产物:
①乙醇在浓硫酸、170 ℃条件下生产乙烯;乙醇在浓硫酸、140 ℃条件下生产乙醚
②溴乙烷在氢氧化钠的水溶液中加热,生成乙醇;溴乙烷在氢氧化钠的乙醇溶液中加热,生
4
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成乙烯
(2) 易写错的有机反应:
(注意产物是NaHCO3,而不是Na2CO3)
2.常考的有机反应信息
反应类型
举例
成
环
反
应
脱水反应
生成内酯
二元酸与二元醇形
成酯
生成醚
―――→
+H2O
Diels-Alder
反应
二氯代烃与
Na 成环
形成杂环化
合物
开环反应
环氧乙烷开环
+HBr―→HO—CH2—CH2—Br
α-H 反应
羟醛缩合反应
―――→
苯环侧链碳α-H 取
代反应
烯烃α-H 取代反应
CH3CH===CH2+Cl2―――→ClCH2CH===CH2+HCl
5
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羧酸α-H 卤代反应
酯基α-H 取代反应
增长碳链的反应
2CH≡CH―→CH2===CH—C≡CH
2R—Cl+2Na―→R—R+2NaCl
R—Cl―――→R—CN―――→R—COOH
nCH2===CH2―――→CH2—CH2
nCH2===CH—CH===CH2―――→CH2—CH===CH—CH2
增长碳链的反应
CH3CH===CH2 +CO+H2―――→
缩短碳链的反应
+NaOH―――→RH+Na2CO3
、
RC≡CH―――→RCOOH
形成碳氮双键
醛、酮与羟胺反应
醛、酮与肼反应
还原反应
酯基还原
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四、有机转化与推断
1.利用题给转化关系图进行有机物结构(或结构简式)的推断
在有机推断中,经常遇到转化步骤中出现“有机物结构简式——字母代替有机物(或给出分子式)——有机
物结构简式”,要求写出“字母代替有机物(或有机试剂)”的结构简式。对于此类有机物结构的推断,需要
考虑如下几点:
(1) 分析反应的“条件”:明确每一步有机反应的目的和反应的类型。
(2) 比较反应前后有机物的结构变化:即有机物在转化中的反应“部位”和“结构”变化(包括碳链结构或
官能团的变化)。
2.以特征产物为突破口推断碳骨架和官能团的位置
(1)醇的氧化产物与结构的关系
(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
(3)由取代产物的种类或氢原子的化学环境可确定碳骨架。有机物取代产物越少或相同化学环境的氢原子数
越多,说明该有机物结构的对称性越高,因此可由取代产物的种类或氢原子化学环境联想到该有机物碳骨
架的对称性而快速解题。
(4)由加氢后的碳骨架可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。
(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯,可确定该有机物中含羟基和羧基;根据酯的结构,可确定
—OH 与—COOH 的相对位置。
3.根据关键数据推断官能团的数目
(1)—CHO
(2)2—OH(醇、酚、羧酸)――→H2
(3)2—COOH――→CO2,
—COOH――→CO2
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(5)RCH2OH――→CH3COOCH2R
(Mr) (Mr+42)
五、有机合成线路的设计
1.常见有机物之间转化
2.官能团的保护
有机合成过程中,为了避免有些官能团发生变化,必须采取措施保护官能团,待反应完成后再使其复原。
有时在引入多种官能团时,需要选择恰当的顺序保护特定官能团。例如,同时引入酚羟基和硝基时,由于
酚羟基具有强还原性,而硝基的引入使用了强氧化剂硝酸,故需先硝化,再引入酚羟基。
被保护的
官能团
被保护的官能团性质
保护方法
酚羟基
易被氧气、臭氧、双氧水、
酸性高锰酸钾溶液氧化
NaOH
①
溶液与酚羟基反应,先转化为酚钠,最后再酸化重新
转化为酚羟基:
②用碘甲烷先转化为苯甲醚,最后再用氢碘酸酸化重新转化
为酚:
氨基
易被氧气、臭氧、双氧水、
酸性高锰酸钾溶液氧化
用盐酸先转化为盐,最后再用NaOH 溶液重新转化为氨基
碳碳
双键
易与卤素单质及卤化氢加
成,易被氧气、臭氧、双氧
水、酸性高锰酸钾溶液氧化
用氯化氢先与烯烃加成转化为氯代物,最后用NaOH 醇溶液
通过消去反应,重新转化为碳碳双键
醛基
易被氧化
醛基保护一般是把醛基制成缩醛,最后再将缩醛水解得到醛
基(常用乙二醇):
―――→
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羧基
易与碱反应、易发生酯化反
应
先酯化,最后再水解得到羧基
题型01 以官能团转化为主线的有机合成
1.(江苏省南通市2025 届高三第一次调研测试)化合物H 是一种治疗胃肠道疾病药物的中间体,其合成路
线如下:
(1)C 中含氧官能团的名称为羟基、 。
(2)D→E 的反应类型为 。
(3)化合物B 的分子式为
,其结构简式为 。
(4)写出同时满足下列条件的F 的一种同分异构体的结构简式: 。
能发生银镜反应:苯环上一取代物只有一种;分子中含有3 种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:
。写出以
和
为原料制备
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)酰胺基、酯基
(2)还原反应
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(3)
(4)
(5)
【分析】A 发生取代反应生成B,由C 的结构简式可知,B 的结构简式为
,B 与
发生取代反应生成C,C 发生氧化反应生成D,D 发生还原反应生成E,E 中两个羟基脱水成环生成F,F
发生取代反应生成G,G 发生酯基、酰胺基的水解反应生成H,据此解答。
【解析】(1)结合C 的结构简式可知,C 中含氧官能团的名称为羟基、酰胺基、酯基;
(2)D→E 的反应为醛基被还原为羟基的过程,反应类型是还原反应;
(3)A 与
发生取代反应生成B,结合B 的分子式可知,B 的结构简式为
;
(4)F 的不饱和度为7,一种同分异构体能发生银镜反应,说明含有醛基,苯环上一取代物只有一种,则
其结构高度对称,分子中含有3 种不同化学环境的氢原子,苯环上占了1 种氢原子,说明其还含有两个对
称的醛基,这样还剩一个不饱和度,结合原子个数可知,还应还有一个硝基,则满足条件的同分异构体的
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结构简式为
;
(5)由题给原料可知,需要
中酚羟基的邻位引入一个取代基用于合成
,结合题目
中B→C 的反应可知,需要将
中的羟基转化为溴原子,发生类似B→C 的反应后可生成
,再发生题目中C→D 的反应,将碳碳双键氧化为醛基,两个醛基发生题目中已知的反应可以
转化为
,再和氢气发生还原反应可以得到目标产物,故合成路线为:
。
2.(山东省济宁市2025 届高三下学期第一次适应性检测)那可丁是世界范围内使用的经典镇咳药物,也是
一种抗肿瘤活性高且毒副作用小的新型抗肿瘤药物,中间体H 的两条合成路线如下:
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回答下列问题:
(1)A 生成B 试剂NaOH 的作用为 。
(2)A 中官能团的名称为 ,E 的结构简式 。
(3)写出C→F 的化学方程式 。
(4)满足下列条件化合物D 的所有同分异构体有 种。
a.可以与活泼金属Na 反应生成氢气,但不与NaHCO3溶液反应
b.分子中含有酯基
c.含有苯环,且有两个取代基
(5)D→E 的合成路线设计如下:
。试剂X 为
(填化学名称);试剂Y 为 (填化学名称)。
【答案】(1)消耗生成的HBr,促进反应正向进行
(2)醚键、羟基
(3)
(4)12
(5) 液溴 氢氧化钠水溶液
【分析】A 的分子式为
,不饱和度为4,结合后续C 的结构简式可知,A 中含有苯环,且除了苯环
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外,不含有双键或环的结构,,结合C 中取代基的位置可知,A 的结构简式为
,A 与
发
生取代反应形成左侧的环,则B 的结构简式为
,B 中苯环的H 被醛基取代生成C,C 与
发生反应生成F,结合F 的分子式可知,F 的不饱和度为7,说明C→F 过程中引入了一个硝基,
则可推断C 中醛基先发生加成反应生成了羟基,羟基再发生消去反应生成了碳碳双键,则F 的结构简式为
;E→C 的过程和A→B 类似,则可推断E 中含有两个相邻的酚羟基,即D→E 的过程
在酚羟基的邻位引入了一个酚羟基,则E 的结构简式为
,据此解答。
【解析】(1)A 生成B 发生取代反应,同时会生成2 分子HBr,则试剂NaOH 的作用为消耗生成的HBr,
促进反应正向进行;
(2)结合分析,A 的结构简式为
,官能团为醚键、羟基;E 的结构简式为
;
(3)C 中醛基先发生加成反应生成了羟基,羟基再发生消去反应生成了碳碳双键,则会脱去1 分子的水,
故C→F 的化学方程式为
;
(4)化合物D 除了苯环外还剩1 个不饱和度,满足下列条件化合物D 的所有同分异构体:a.可以与活泼
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金属Na 反应生成氢气,但不与NaHCO3溶液反应,说明不含有羧基,而含有羟基;
b.分子中含有酯基,酯基占用1 个不饱和度,说明其他取代基均为饱和结构;
c.含有苯环,且有两个取代基,则两个取代基分别为
、
、
、
,每种组合有邻、间、对三种,共计12 种同分异构体;
(5)化合物E 为
,结合D 的结构可知,需要在羟基的邻为引入取代基,结合M 的分子
式,可知该过程首先在酚羟基的邻位引入一个溴原子,则M 的结构简式为
,则试剂X
为液溴;后续M 中苯环的溴原子水解生成羟基,该过程需要两步反应,即
,则试剂Y 为氢氧化钠水溶液。
题型02 以反应条件为主线的有机合成
3.(山东省青岛市平度市2025 届高三高考模拟检测)化合物L 是一种用于治疗充血性心力衰竭药物的合成
中间体。其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)B 中官能团的名称为 。
(2)试剂X 是 ,D 的结构简式 。
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(3)E+K → L 的化学方程式为 。
(4)F → G 的反应类型为 。
(5)与J 具有相同官能团的芳香同分异构体有 种。
(6)以1,4-丁二醇和流程中的E 为原料(无机试剂任选)合成化合物
,写出合成路线流程
图。
【答案】(1)硝基、碳氯键
(2) KMnO4(H+)
(3)
(4)还原反应
(5)16
(6)
【分析】结合K、L 和已知
,可推测E 为
,
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D 为
,C 为
,结合A 和B 的分子式,推测B 为
,A 为
,结合G 的分
子式,推测G 为
,结合H 和K 结构式和J 的分子式,推测J 为
,据此解答。
【解析】(1)根据分析,可知B 中官能团的名称为硝基、碳氯键;
(2)
生成
,发生氧化反应,所以试剂X 是KMnO4(H+),D 的结构简式
;
(3)根据题中已知,得E+K → L 的化学方程式为
;
(4)F 中的硝基被还原为G 中的氨基,所以反应类型为还原反应;
(5)与J
具有相同官能团的芳香同分异构体,根据苯环上取代基进行书写,苯环上有3 个取代基
,苯环上有2 个取代基
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,苯环上有1 个取代基
,合计16 种;
(6)以1,4-丁二醇和流程中的E 为原料(无机试剂任选)合成化合物
,结合已知,可将
分成两部分,分别是
和
,再结合J 到K 的原理,得
,
即为E,故合成路线为
。
4.(江西省萍乡市2025 届高三一模)沙丁胺醇是目前临床治疗支气管哮喘、哮喘型支气管炎、肺气肿患者
支气管痉挛及急性哮喘发作等的首选药物,其一种合成路径如下:
回答下列问题:
(1)有机物A 的化学名称为 。
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(2)A 生成B 的反应类型为 。
(3)F 中含氧官能团的名称是 。
(4)写出D 的结构简式: 。
(5)写出加热条件下E 与足量NaOH 溶液反应的化学方程式: 。
(6)满足下列条件的G 的同分异构体有 种(不包括立体异构)。
①属于芳香族化合物且苯环上只有三个取代基;
②含有叔丁基(
);
1mol
③
该有机物可与2mol
反应。
(7)以环己烷(
)和甲胺(
)为主要原料合成
的路线为
。写出X、Y 对应的结构简
式: 、 。
【答案】(1)苯酚或石炭酸
(2)取代反应
(3)酯基,羟基
(4)
(5)
+4NaOH
+2CH3COONa+NaBr+H2O
(6)16
(7)
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【分析】A 与CH3COCl 反应得B,根据B 的结构和A 的分子式可知,A 为苯酚
,B 在AlCl3存在
的条件下转化为C,C 和CH3NHCH3、HCHO、H2O 反应,再和(CH3CO)2O 反应得D,D 与Br2反应得E,
结合E 的结构简式和D 的分子式,可知D 为
,D 生成E 为取代反应,E 与H2加成发生还原
反应,根据F 的分子式可知,F 为
;
【解析】(1)根据分析,A 为
,化学名称为苯酚或石炭酸;
(2)A 中酚羟基上的H 原子被乙酰基取代得到B,故A 生成B 的反应类型为取代反应;
(3)根据分析,F 为
,其中含氧官能团的名称为酯基,羟基;
(4)由分析,D 的结构简式为
;
(5)氢氧化钠足量,E 中酯基会水解,且生成的酚羟基会被氢氧化钠中和,同时,E 中溴原子被羟基取
代,故E 与足量NaOH 溶液反应的化学方程式为
+4NaOH
+2CH3COONa+NaBr+H2O;
(6)G 的分子式为C13H14O5,根据题给信息知,苯环上有3 个取代基,第一种情况是两个羧基,一个
;第二种情况是一个羧基,一个
,一个
,其同分异构体有6+10=16 种;
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(7)以环己烷(
)和甲胺(
)为主要原料合成
,环己烷和溴单质在光照的条件下
发生取代反应得X,则X 为
,X 在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应得Y,则Y 为
。
题型03 限定条件的同分异构体的书写
5.(山东省青岛市2025 届高三下学期第一次适应性检测)抗肿瘤药物香叶木宁(J)的两条合成路线如下:
已知:①CH3OH
CH3Cl
②
R-Cl
③
R-OCH3
回答下列问题。
(1)B 的名称为 。K 中含氧官能团的名称为 。
(2)写出E→F 的方程式 。
(3)H 的结构简式为 。
(4)H→I 的反应类型是 。
(5)符合下列条件D 的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①只含有一个环状结构
②环上含有三个取代基,其中一个是-NH2
(6)丙二腈[CH2(CN)2]可用于制备
,写出丙二腈与氢氧化钠溶液在加热条件下水解的离子方程式
。
【答案】(1)丙二酸二乙酯 醚键、酮羰基
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(2)
+CH3CH2OH
(3)
(4)消去反应
(5)24
(6)NC-CH2CN+2OH-+2H2O
+2NH3↑
【分析】由C 的结构简式和A 的分子式,可确定A 为HOOCCH2COOH,A 与CH3CH2OH 在浓H2SO4的催
化作用下发生反应,生成B 为H5C2OOCCH2COOC2H5;比较C、E 的结构简式,可确定D 为
;
由J 的结构简式,参照所给信息,可推出I 的结构简式为
,H 为
,G 为
,F 为
;依据信息,G 在CH3ONa 作用下发生取代反应,-Cl 转化为-OCH3,
所以K 为
,在LiAlH4作用下还原为
,其发生消去反应生成J。
【解析】(1)B 为H5C2OOCCH2COOC2H5,名称为:丙二酸二乙酯。K 为
,含氧官能团的名
称为:醚键、酮羰基。
(2)E 为
,F 为
,E 在Ph2O 作用下发生分子内的取代反应,并发生结构异构
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化,生成F 和CH3CH2OH,化学方程式:
+CH3CH2OH。
(3)由分析可知,H 的结构简式为
。
(4)H(
)→I(
),分子内脱去水分子形成碳碳双键,则反应类型是消去反
应。
(5)D 为
,符合下列条件:“①只含有一个环状结构
②环上含有三个取代基,其中一
个是-NH2”的D 的同分异构体分子中,含有
,取代基为-NH2、-CH3、-CH=CHCH3,或-NH2、-CH3、-
CH2CH=CH2,或-NH2、-CH3、-C(CH3)=CH2,或-NH2、-CH2CH3、-CH=CH2,每种可能取代基组合都有6
种可能结构,则异构体共有4×6=24 种(不考虑立体异构)。
(6)丙二腈[CH2(CN)2]可用于制备A(HOOCCH2COOH),则丙二腈与氢氧化钠溶液在加热条件下水解,生
成NaOOCCH2COONa 和NH3,依据电荷守恒和质量守恒,可得出发生反应的离子方程式为NC-
CH2CN+2OH-+2H2O
+2NH3↑。
6.(河南省豫西北教研联盟2024-2025 学年高三下学期第二次质量检测)盐酸阿扎司琼(H)作为一种抗肿瘤
辅助药,可以有效缓解恶心呕吐,其合成路线如下。
22
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已知:
+NH3
+HCl
回答下列问题:
(1)由B 生成C 的反应类型为 。
(2)由C 生成D 的化学方程式为 。
(3)已知X 是一种卤代烃且没有同分异构体,其质谱图如图所示。X 的名称为 。
(4)G 的结构简式为 。
(5)H 中含氧官能团的名称为 。
(6)在实际生产中,由A 生成B 的反应所用浓
可用乙酸酐
代替,从绿色化学角度分析
这样做的优点是 。
(7)在A 的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构);
23
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①含有苯环、羟基和酯基;②含有手性碳原子;③能发生银镜反应。
其中,核磁共振氢谱峰面积比为2:2:1:1:1 的同分异构体的结构简式为 (写出一种即可)。
【答案】(1)还原反应
(2)
+
(3)一碘甲烷
(4)
(5)酰胺基、醚键
(6)使用乙酸酐相比于浓硫酸腐蚀性小,减少对环境的污染
(7) 10
、
、
、
(写出一种即可)
【分析】A 发生硝化反应转变为B,B 发生还原反应把硝基转化为氨基得到C,C 发生反应得到D,D 发生
反应生成E,根据E 的结构简式可知,E 中引入了醚键和酰胺基,根据信息反应可知,C 转化为D 是氨基
上的取代反应,结合D 的分子式,D 为
,D 转化为E 则是取代反应,成环生成E 的同
时还有HCl 生成,E 发生取代反应生成F,N 上的H 被甲基取代,则X 提供了甲基, F 转变为G,G 进一
步转变为H,根据F 和H 的结构简式可知该过程为苯环侧链上的酯基转化为酰胺基,结合G 的分子式,可
知G 中含有由F 中的酯基转化而来的羧基,则G 为
;
【解析】(1)据分析,由B 生成C 时硝基转化为氨基,则反应类型为还原反应。
24
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(2)根据信息反应,C 生成D 时,氨基上发生取代反应,同时生成HCl,则由C 生成D 的化学方程式
为:
+
。
(3)据分析,X 含甲基,已知X 是一种卤代烃且没有同分异构体,其质谱图如图所示其相对分子质量为
142,则分子内含一个碘原子,X 的名称为一碘甲烷。
(4)据分析,G 的结构简式为:
。
(5)根据结构简式,H 中含氧官能团的名称为:酰胺基、醚键。
(6)浓硫酸具有强腐蚀性,浓硝酸很容易释放出二氧化氮等有毒气体,则在实际生产中,由A 生成B 的
反应所用浓
可用乙酸酐
代替,从绿色化学角度分析这样做的优点是:使用乙酸酐相比
于浓硫酸腐蚀性小,减少对环境的污染。
(7)A 的同分异构体同时满足下列条件
①含有苯环、羟基和酯基;
②含有手性碳原子,即含有连接四个不同基团的饱和碳原子;
③能发生银镜反应,则含醛基;
结合①③和A 的结构简式,可知同分异构体内含有1 个苯环、1 个甲酸酯基、1 个氯原子和一个羟基;则
当苯环有1 个侧链时,结构为
,当苯环有2 个侧链时有3 种组合,当2 个侧链分别处于对位
时,3 种结构分别为:
、
、
,
每种组合的2 个侧链还可以处于邻位和间位,则符合条件的同分异构共有10 种(不考虑立体异构);
其中,核磁共振氢谱峰面积比为2:2:1:1:1(即含有5 种氢原子、该比例也是氢原子数目之比)的同分异
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构体的结构简式为
、
、
、
(写出一种即可)。
题型04 以信息为线索的有机物的合成
7.(河北省秦皇岛市2025 届高三第一次模拟)四氢巴马汀具有。较强的镇静和止痛效果,副作用小,其中
间体
的合成路线如图。
已知:
(
为烃基,
为烃基或
)。
回答下列问题:
(1)
的官能团名称为 ,
中碳原子的杂化方式有 种。
(2)
的结构简式为 ,
的反应类型为 。
(3)反应
的化学方程式为 。
(4)芳香族化合物
与
互为同分异构体,符合下列条件的
的结构有 种;其中核磁共振氢谱中峰面
积之比为
的结构简式为 (任写一种)。
①有3 个甲基与苯环直接相连
②能发生银镜反应,且
最多能生成
(5)设计以
为有机原料合成
的路线 (其他无机试剂与溶剂任选)。
【答案】(1) 氨基、醚键 3
(2)
还原反应
(3)
+H2O
26
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(4) 22
(5)
【分析】该合成路线是四氢巴马汀中间体G 的制备过程,从起始原料到目标产物,每一步都通过特定反应
实现官能团转化和碳链连接,以下是具体分析:A 到B,原料A 是含有两个酚羟基的苯环化合物,与
反应,酚羟基上的氢原子被甲基取代,生成含有两个甲氧基的化合物B,此反应为取代反应;B
到C,化合物B 与
在
催化下发生反应,在苯环上引入了含有氰基的侧链,得到化合物
C,属于加成反应;C 到D,C 在稀硫酸作用下,氰基转化为酰胺基,得到化合物D;D 到E,D 先在
和NaOH 条件下反应,使得酰胺基转化为醛基,同时引入氨基,得到化合物E ;E 到F,E 与M
(经分析为苯甲醛)发生反应,即醛基与氨基反应生成碳氮双键,得到化合物F;F 到G,F 在
作
用下,碳氮双键等不饱和键被还原,生成最终的中间体G。
【解析】(1)E 的结构中,氨基(-NH₂)、醚键(-O-)这两种官能团;C 中苯环及双键上的碳原子是
杂化,饱和碳原子是
杂化,-CN 中的C 为sp 杂化,共3 种杂化方式。
(2)根据E 和F 的结构简式以及M 的分子式推断出M 的结构简式为
,结合分子式可知F 到G 是
碳氮双键被还原为碳氮单键,反应类型是还原反应。
(3)反应
的化学方程式为
+H2O
;
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(4)有3 个甲基与苯环直接相连,说明苯环上有三个甲基取代基,能发生银镜反应,且1molN 最多能生
成4molAg,这表明分子中含有2 个(-CHO),结合C 的结构简式可知还有一个饱和N,有以下几种情
况:苯环上有四个取代基,即3 个-CH3和-N(CHO)2,有6 种;苯环上五个取代基,即3 个甲基和-
NHCHO、-CHO,有10 种;苯环上有六个取代基,即3 个甲基和-CHO、-CHO、-NH2,有6 种,总计22
种。其中核磁共振氢谱中峰面积之比为
,所以结构简式有2 种,为
(a 和b 互换);
(5)目标产物可由
发生类似E→F 的反应合成,
发由原料通过消去、加成、取
代、氧化合成,故合成路线图为
。
8.(河北省唐山市2025 届高三下学期一模)甲基卡泰斯特可用于治疗溃疡性结肠炎。一种合成甲基卡泰斯
特的路线如下图所示:
28
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已知:
回答下列问题:
(1)A 中含氧官能团的名称为 ,
的反应类型为 。
(2)有机物B 的分子式为
,其结构简式为 。
(3)
反应的化学方程式为 。
(4)
分子中碳原子和氮原子均为
杂化,该分子中共平面的原子最多有 个。
(5)同时满足下列条件的H 的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①能与
溶液反应;
②苯环上有3 个取代基,2 个
互为间位。
其中核磁共振氢谱有5 组峰,且峰面积之比为
的结构简式为 (任写一种)。
(6)结合题给信息,以邻氨基苯甲酸和苯胺为原料,设计
的合成路线 。
【答案】(1)羧基、硝基 还原反应
(2)
(3)
+CH3OH
+H2O
(4)18
(5)15
或
29
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(6)
【分析】A 和B 发生取代反应生成C,根据B 的分子式为
,由C 逆推可知B 是
;F 和甲
醇发生酯化反应生成G,由G 逆推,F 是
。
【解析】(1)根据A 的结构简式,可知A 中含氧官能团的名称为羧基、硝基,
是G 中的硝基变为
氨基,反应类型为还原反应;
(2)A 和B 发生取代反应生成C,根据B 的分子式为
,由C 逆推,可知B 的结构简式为
。
(3)F 和甲醇发生酯化反应生成G,由G 逆推,可知F 是
,
反应的化学方程式为
+CH3OH
+H2O;
(4)
分子中碳原子和氮原子均为
杂化,则该分子中所有原子均在同一平面上,该分子中共平面的
原子最多有18 个。
(5)①能与
溶液反应,说明含有羧基;②苯环上有3 个取代基,2 个
互为间位,3 个取代
基在苯环上的位置有3 种,则另一个取代基可能是-CH2CH2CH2COOH 或-CH2CH(CH3)COOH 或-
CH(CH2CH3)COOH 或-CH(CH3)CH2COOH 或-C(CH3)2COOH,所以符合条件的H 的同分异构体有15 种 ;
30
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其中核磁共振氢谱有5 组峰,且峰面积之比为
的结构简式为
或
。
(6)
和甲醇发生酯化反应生成
,
和
反应生成
,根据题目已知,
生成
;合成路线为
。
题型05 逆向设计有机物的合成路线
9.(江西省重点中学盟校2025 届高三下第一次联考)氰氟虫腙是一种缩氨基脲类杀虫剂,可有效防治多种
害虫。下图为它的一种合成路线:
已知:
请回答下列问题:
(1)B 中含有的官能团名称是 。
31
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(2)C→D 的反应条件及试剂是 。
(3)由D 生成E 的化学方程式为 。
(4)G 的结构简式为 。
(5)化合物
含有多种同分异构体,其中符合下列条件的芳香族化合物的同分异构体有 种。
①能使
溶液显色
②与新制
溶液反应有砖红色沉淀
③苯环上至多有3 个取代基
④有1 个-
基团
其中核磁共振氢谱峰面积之比为
的结构简式为 。
(6)参照上述合成路线,以甲苯和甲醇为原料,书写合成的路线 (无机试剂任选)。
【答案】(1)氰基、碳氟键(氟原子)
(2)浓硫酸、加热、甲醇
(3)
(4)
(5)23
(6)
【分析】结合C 和D 的结构简式可知,C→D 是C 和甲醇的酯化反应,则该反应的条件及试剂是浓硫酸、
32
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加热、甲醇;对比F 和H 的结构简式可知,F→G 为加成反应,则G 的结构简式为:
,以此解题。
【解析】(1)根据B 的结构简式可知,B 中含有的官能团名称是氰基、碳氟键(氟原子);
(2)结合C 和D 的结构简式可知,C→D 是C 和甲醇的酯化反应,则该反应的条件及试剂是浓硫酸、加
热、甲醇;
(3)对比D 和E 的结构简式以及D→E 的反应过程所加入的物质,可知,该反应为取代反应,方程式为:
;
(4)由分析可知,G 的结构简式为:
;
(5)①能使
溶液显色,说明有酚羟基,②与新制
溶液反应有砖红色沉淀,说明有醛基,③
苯环上至多有3 个取代基,④有1 个-
基团,则当苯环上有两个支链时,分别为—OH 和
,两个之间有邻、间、对三种情况;当苯环上有三个支链时,分别为—OH、—CF3和—CH2CHO,当—
OH、—CF3处于相邻的位置时,—CH2CHO 在苯环上的位置还有4 种情况,当—OH、—CF3处于间位时,
—CH2CHO 在苯环上的位置还有4 种情况,当—OH、—CF3处于对位时,—CH2CHO 在苯环上的位置还有
2 种情况,则此时有10 种;当苯环上有三个支链时,分别为—OH、—CH2CF3和—CHO,同样是三个不同
的支链,则此时依然有10 种,一共有23 种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为
,则有5 种等效
氢,个数比为
,该种同分异构体为:
;
(6)根据逆向分析的方法可知,结合题中D 到E 的信息可知,
由
和
形成,甲
苯氧化后得到苯甲酸,苯甲酸和甲醇发生酯化反应生成
,甲苯发生取代反应生成
,再结合
33
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A→B 的信息可知,
和CuCN 反应生成
,故合成路线为:
。
10.(江苏省苏北四市2025 届高三上学期一模)化合物M 可用于心衰治疗,一种合成路线如下:
(1)A 分子中含有的官能团为 。
(2)B 分子中采取
杂化的原子数目有 个。
(3)
的反应类型为 。
(4)
中有副产物
生成,该副产物的结构简式为 。
(5)C 的一种同分异构体同时满足下列条件:能与
溶液发生显色反应,分子中含有4 种不同化学环境
的氢原子。写出该同分异构体的结构简式: 。
34
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(6)已知:
、
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)羧基,酰胺基
(2)6
(3)取代反应
(4)
(5)
或
(6)
或
【分析】A 和B 物质发生取代反应,生成
和水,
和
发生取
代,生成D 物质,D 物质还原生成E,E 和
发生取代反应生成F
。F 和
反应增
35
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长碳链,增加了一个
,生成
物质,
物质再和
、
作用生成H,H 和
(开
环,形成
)生成最终产物。
【解析】(1)根据A 的结构可知,A 分子中含有的官能团为酰胺键和羧基。
(2)B 物质中,4 个碳原子均为单键,是
键,由两个
杂化轨道头对头重叠形成。氧原子在这里有两
个单键连接到两个碳原子上,同时还有两个孤对电子。根据价层电子对互斥理论,氧原子的杂化类型是
。氮原子形成三个单键和一个孤对电子也是
杂化,所以一共有6 个原子。
(3)E 和F 反应,是
物质的
键断键,
上的断N-H 键,生成F 和氯化氢,发生取代反
应。
(4)原反应中
只是五元环上增加了一个
,
物质的化学式为:
,副产物的化学式
为:
,增加了一个
,按照此思路,其副产物为:
。
(5)能与
溶液发生显色反应,说明其同分异构体含有酚羟基,而苯环具有的不饱和度为
,
物质
正好其不饱和度为
,有
种不同环境的氢原子,并且高度对称,所以其结构简式为:
或
。
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(6)根据题中
合成原理,采取逆推法。根据最终合成的产物为
。所需要的原料分别
是:
和
。利用
与浓硝酸发生硝化反应,得到
,然后再利用氧化剂氧化甲
基,得到:
,然后利用提示信息,和
作用,生成
;另外利用
在铁和稀盐酸
作用下,发生还原反应制取
。故合成线路为:
或
。
题型06 正向设计有机物的合成路线
11.(广东省广州市真光中学2025 届高三模拟)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”
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战略的重要途径。我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸
的合成,其合成路线如下:
(1)化合物A 的分子式为 。化合物x 为A 的芳香族同分异构体,且在核磁共振氢谱上有4 组
峰,x 的结构简式为 ,其名称为 。
(2)反应③中,化合物C 与无色无味气体y 反应,生成化合物D,原子利用率为
。y 为 。
(3)根据化合物E 的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
氧化反应(生成有机产物)
b
H2,催化剂,加热
反应
c
-CH=CH2
反应
(4)关于反应④⑤的说法中,不正确的有 。
a.阿托酸分子中所有碳原子均采取sp2杂化,分子内所有原子一定共平面
b.化合物D、E、阿托酸均含有手性碳原子
c.化合物E 可形成分子内氢键和分子间氢键
d. 反应④中,用Mg 作阳极、Pt 作阴极进行电解,则CO2与D 的反应在阴极上进行。
(5)以
为唯一有机原料,参考上述信息,合成化合物
。
基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①最后一步反应的化学方程式为 。
②相关步骤涉及到CO2电催化反应,发生该反应的有机反应物为 (写结构简式)。
【答案】(1)C8H8O
对甲基苯甲醛(4-甲基苯甲醛)
(2)O2
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(3) O2,Cu,加热 -CHO
加成(或还原) 浓硫酸,加热 消去
(4)ab
(5)
+H2O
【分析】(A)
与氢气发生加成反应生成(B)
,
在浓硫酸、加热条件下发生消去反
应生成(C)
,对比
和(D)
的结构简式可知,
到
的转化发生
的是氧化反应,
在1)CO2电催化(实现开环)、2)酸化条件下转化成(E)
,在一定条
件下转化成阿托酸。
【解析】(1)A 的结构简式为
,分子式为
;符合条件的A 的同分异构体为
,名称为
对甲基苯甲醛(4-甲基苯甲醛)。
(2)根据原子利用率为
,结合质量守恒定律,碳碳双键在催化剂作用下氧化生成
,
或氧气。
(3)根据化合物E
的结构特征,含有苯环、羧基、醇羟基,分析预测其可能的化学性质:
含有羟基,且与羟基相连的碳的邻碳上有氢,可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成
;与
羟基相连的碳上有氢,可在铜或银催化作用下,加热氧化生成
,生成
;含苯环,可以与
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氢气发生加成反应生成
。所以
的答案是:
,加热;
。
的答案是:
,加
成(或还原)。的答案为:浓硫酸,加热;消去。
(4)a.阿托酸分子中所有碳原子均采取
杂化,但是
呈
形,氢原子不一定与其它原子共平
面,故a 错误;
b.化合物D、E 中各还有一个饱和碳原子连接4 个不一样的原子或原子团,化合物D 的手性碳原子位置如
图:
,化合物E 的手性碳原子位置如图:
,但阿托酸中没有手性碳原子,故b 错
误;
c.化合物E 分子中含有羧基与羟基,可形成分子内氢键和分子间氢键,故c 正确;
d.D 的结构简式为
、E 结构简式为
,E 比D 多一个碳原子、两个氧原子和两个氢原
子,E 中碳元素化合价降低, D 得电子生成E,即发生还原反应,所以在D→E 反应中,用Mg 作阳极、
Pt 作阴极进行电解,CO2与D 的反应在阴极上进行,故d 正确;答案选ab。
(5)观察原料与产品的结构(官能团与碳的骨架)比较,结合题干合成路线可得:
在浓硫酸
作催化剂、加热条件下反应生成
,然后
在1)CO2电催化(实现开环)、2)酸化条
件下转化成
,然后
在浓硫酸、加热条件下生成
,所以合成路线
为
。
12.(山东省实验中学2025 届高三下学期第一次适应性检测)化合物K 是合成抗病毒药物普拉那韦的原
料,其合成路线如下。
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已知:①
;
RBr
②
RMgBr
;
回答下列问题:
(1)A 具有酸性,且酸性比乙酸 (填“强”或“弱”),A→B 的反应类型为 ,J 中含
有的官能团的名称是 。
(2)D→E 过程中有副产物E’生成,E’为E 的同分异构体,则E’的结构简式为 。
(3)E 有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
a.经红外光谱测定分子中含
结构,且苯环上只有两个取代基
b.能发生水解反应,且苯环上的一氯代物只有两种结构
c.能与银氨溶液反应产生银镜
(4)写出J→K 的化学方程式 。
(5)一种以乙醛、丙酮、
为原料,制备某有机物的合成路线如下图所示。其中有机物M、N 的结
构简式分别为 、 。
L
【答案】(1) 强 取代反应(或酯化反应) 羰基、羟基、羧基
(2)
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(3)8
(4)
+H2O
(5)
【分析】A→B 反应为酯化反应,则A 存在羧基,根据A 的分子式,A 为
,B 为
,B 在Mg/乙醚作用下生成C(
);根据信息①和E 的结构
式,可知D 为
,F 为
,F 在氢气、Ni、加热条件下发生加成反应生成G(
);C 和G 发生信息②中的反应生成H(
),H 经过一系列转化生成
I,I 发生酯的水解反应生成J(
),J 在浓硫酸、加热条件下生成K。据此解答:
【解析】(1)据分析,A 为
,由于Br 电负性大于H,因此
中的O-H 比乙酸更
弱,酸性比乙酸强;A→B 为
与乙醇在浓硫酸、加热条件下生成
,反应
类型为取代反应(或酯化反应);J 为
,其中含有的官能团的名称是羰基、羟基、羧基。
(2)D→E 过程为苯甲醛中醛基碳原子与2-戊酮的α 碳原子形成新的碳碳键,2-戊酮为不对称酮,化合物
E 为2-戊酮的1 号碳与苯甲醛中醛基碳原子键,则化合物E‘为2-戊酮的3 号碳与苯甲醛中醛基碳原子键,
42
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结构简式为
。
(3)根据E 的同分异构体要求,该同分异构体为
,
具有8 种结构(
、
、
、
、
、
、
、
),则符合下列条件的同
分异构体有8 种。
(4)J(
)在浓硫酸、加热条件下生成K 和水,化学方程式为
+H2O。
(5)根据信息①可知,乙醛和丙酮在NaOH 水溶液种生成L(
),L 受热发生消去反应生成M
(
);根据信息②可知,M 与
反应生成N(
);N 在浓硫
酸、加热条件下发生消去反应生成目标化合物。
1.(内蒙古呼和浩特市高三第一次模拟)依折麦布(H)是口服降胆固醇药物,是胆固醇吸收抑制剂。下图是
合成依折麦布的路线。
43
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已知:
I.Bn 为
II.
为烃基,
、
为烃基或
(1)H 中的含氧官能团有 、 。
(2)
的反应类型为 。
(3)
反应的化学方程式为 。
(4)
过程中加入的
,其成分为具有碱性的
,
二异丙基乙胺,它的作用是:①溶解反应物
使反应充分进行;② 。
(5)满足下列条件的,
的同分异构体共有 种(不考虑立体异构);
I.含有苯环 II.红外光谱有醛基吸收峰 III.不含甲基
其中,含有手性碳原子的结构简式为 。
(6)由2-氯丙烷与苯胺合成物质
的合成路线如下(反应条件已略去),其中
和
的结构简式为
和 。
【答案】(1) 羟基 酰胺基
(2)取代反应
(3)
(4)中和反应生成的 HCl,使反应右移
44
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(5)7
(6)CH3CH(OH)CH3 CH3COCH3
【分析】A 到B 发生已知II 的反应,则B 的结构简式为:
,B 到C 发生先
加成后取代反应,D 到E 发生甲基上的取代反应,E 到F 酮羰基发生还原反应生成羟基,F 到G 发生取代
反应,最后C 与G 两步反应得到H。
【解析】(1)由图可知,H 中含氧官能团为:酰胺基和羟基;
(2)D 到E 发生甲基上的取代反应;
(3)A 到B 发生已知II 的反应,化学方程式为:
;
(4)B 到C 的反应中有HCl 生成,加入的DIEA 的作用为:中和反应生成的 HCl,使反应右移;
(5)D 的结构简式为:
,同分异构体中,满足有苯环、有醛基、不含甲基的有:
(邻间对三种)
(邻间对三种)、
,共7 种;一个碳原子周围连接四个不
同的原子或原子团为手性碳原子,有手性碳原子的:
;
(6)K 可以由丙酮和苯胺用已知II 的反应得到,丙酮可以由2-丙醇氧化得到,2-丙醇可以由2-氯丙烷在碱
性条件下取代反应得到,故M 为2-丙醇,结构简式为:CH3CH(OH)CH3;N 为丙酮,结构简式为:
CH3COCH3。
2.(河北省石家庄市2025 届高三下学期教学质量检测)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):
45
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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) 氧化反应 3,5-二氯苯甲酸
(2)酯基、醚键
46
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(3)
(4) 10
、
、
、
、
、
、
、
、
、
(5)
(6)
【分析】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
。
【解析】(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:
47
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;
(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:
48
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。
3.(山东省烟台市2025 届高三下学期第一次适应性检测)抗过敏药卢帕他定的一种合成路线如下:
已知:Ⅰ.ROH
RCl;
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)A 中碳原子的杂化方式为 ,M 的名称为 ,C→D 发生了 (填反应类
型)、互变异构的转化。
(2)E→F 的化学方程式为 ,N 的结构简式为 。
(3)化合物G(C6H7N)也可用于合成中间体F,合成路线如下:
G
①
中官能团的名称为 。
X
②
经一系列反应后得到Y(分子式为C7H8O2),符合下列条件Y 的同分异构体有 种。
i.能使FeCl3溶液显紫色:ii.核磁共振谱有4 组峰且峰面积比为3:2:2:1。
I→F
③
中除生成F 和G 外,还能生成一种含有七元环的副产物K,其结构简式为 。
【答案】(1)
苯酚 加成反应
49
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(2)
(3) 氨基 3
【分析】根据信息I 和化合物B 的结构可知A 为
,A 与SOCl2发生取代反应生成B;根据信
息II 和C、D 的结构为可知C→D 的反应为:C(
)首先与苯酚发生加成反应生成
,然后
发生互变异构生成D(
);B 和D 在一定条件下发
生取代反应生成E 和HCl;根据目标产物的结构及N 的分子式可知,F 为
,N 为
,则E 在n-BuLi(正丁基锂)的作用下发生分子内的取代反应生成F 和
,F 与N 发
生取代反应生成目标产物卢帕他定。据此解答:
【解析】(1)根据分析,A 为
,其碳原子的杂化方式为
,C 与苯酚反应得到D,
因此M 为的名称为苯酚,C→D 发生了加成反应、互变异构的转化。
(2)根据信息III 可知,-CO-NH-与C-X(X=Cl,Br,I)在n-BuLi(正丁基锂)的作用下生成-CO-C-和-NH-X,
根据分析可知,E→F 在n-BuLi(正丁基锂)的作用下发生分子内的取代反应,则化学方程式为
50
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;根据分析可知,N 的结构简式为
。
(3)根据I 的结构以及G→H→I 反应中试剂的结构可推测G 为苯胺,其中官能团的名称为氨基;
X 的分子式为C7H6Cl2,Y 的分子式为C7H8O2,可知X→Y 为2 个Cl 被2 个OH 取代,产物Y 为
。Y 的同分异构体能使FeCl3溶液显紫色,且核磁共振谱有4 组峰且峰面积比为3:2:2:1,
则含有甲基和酚羟基,且具有对称结构,因此满足条件的Y 的同分异构体共有3 种:
、
、
;
苯环上有氯取代基后再发生反应易发生在氯的邻、对位,I→F+G 为I 中Cl 的对位发生取代反应,因此另
一种含有七元环的副产物K 的生成反应为Cl 的邻位发生取代反应,故K 的结构简式为
。
4.(陕西省2025 届高三下学期三模)化合物Ⅰ是药物合成的中间体,可由化合物A 经如下路线合成。
回答下列问题:
(1)A 中含氧官能团的名称为 。
(2)
的反应类型为 。
51
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(3)
的反应中,
的作用为 。
(4)F 的结构筒式为 。
(5)G 与足量的氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式为 。
(6)关于化合物I,下列说法正确的是________(填字母)。
A.I 可以发生银镜反应,也可以与盐酸发生反应
B.1 个I 分子中含有2 个手性碳原子
C.1molI 分子含有
杂化的原子个数为
D.I 分子间只存在氢键,不存在范德华力
(7)符合下列条件的A 的同分异构体有 种。
①分子中含有苯环
②分子中含有
,且
与苯环直接相连
③可以与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下产生砖红色沉淀
(8)参照上述合成路线和信息,设计以
为原料合成有机物
的路线如下(反应条件略去):
,
其中J 和K 的结构简式分别为 和 。
【答案】(1)羧基
(2)还原反应或加成反应
(3)
时会生成
,
与
反应促进平衡正向移动,增大E 的产率
(4)
(5)
(6)AB
52
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(7)13
(8)
【分析】如图,A 与CH3OH 在浓硫酸的催化下发生酯化反应生成B,B 与H2在Pd/C 的催化下发生加成反
应生成C,结合A 和C,可推知B 为
,C 与D 在Na2CO3下发生取代反应生成
E 和HCl,E 与H2在兰尼Ni 的催化下发生加成反应生成F,可推知F 为
,F 在一
定条件下发生反应生成G,G 在LiAlH4/THF 下发生还原反应生成H,H 与O2在Ag 的催化下发生氧化反应
生成I,可推知I 为
,据此回答。
【解析】(1)由图知A 为
,含氧官能团为羧基;
(2)由分析知,B(
)与H2在Pd/C 的催化下发生加成反应生成C ,故B
发生与氢气的还原反应或加成反应;
(3)由分析知,C 与D 在Na2CO3下发生取代反应生成E 和HCl,
与
反应促进平衡正向移
动,增大E 的产率;
(4)根据分析,E 和氢气发生加成反应(—CN 被加成)生成F,F 的结构简式为
;
(5)G 中酯基和酰胺基均可以与氢氧化钠溶液发生反应,故方程式为
;
(6)I 中含有醛基,可以发生银镜反应;I 中含有的氨基可以与
反应,A 正确;如图:
53
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,画“*”的碳原子为手性碳原子,有2 个手性碳原子,B 正确;除醛基之外的碳原
子,剩下的8 个碳原子均采取
杂化,但还有2 个N 原子采取
杂化,C 错误;I 为
,分子间既存在范德华力,又存在氢键,D 项错误;答案选AB;
(7)根据题意可知:A 的同分异构体含有苯环,可能含有
、
,这时有邻、间、对位置的3
种同分异构体;当苯环上有三个不同侧链取代基时(即
、
和—OH)共有10 种同分异构体,
合计13 种;
(8)根据题目中所给出的反应路线,第一步发生取代反应,生成J 和甲醇,可得出J 的结构简式为
,第二步类似题目中的G 到H 的反应是还原反应,K 的结构简式为
。
5.(北京市平谷区2025 届高三下学期一模)氘代药物是近年来医药领域的研究热点,它是指将药物分子上
特定位点进行氘原子(D)与普通氢原子(H)替换所获得的药物。一种治疗迟发性运动障碍的氘代药物Q
的合成路线如下所示(部分试剂及反应条件略)。
资料:同位素会影响键能,一般同位素的质量数越大键能也会越大。
(1)E 中所含官能团的名称为 。
(2)A→B 的反应方程式为 。
(3)下列说法不正确的是______。
A.A 可形成分子内氢键
54
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B.J 与
互为同系物
C.M 中存在手性碳原子
D.氘代药物的特点之一是分子稳定性增强
(4)已知:
过程中脱去一个水分子,且形成一个含氮的六元环。
L
①
的结构简式为 。
②上述反应中
键易断裂的原因是 。
(5)为了提高J 的利用率,以G 为原料,调整Q 的合成路线如下。
写出两种中间产物的结构简式,中间产物1 ;中间产物2 。假设每步反应的原料利用率均为
a,若生产相同量的Q,调整后J 的利用率是以前的 倍(用含a 的代数式表示)。
【答案】(1)硝基
(2)
(3)BC
(4)
电负性:N>H,形成环合作用的时候,酰胺键上的氢原子更容易断裂
(5)
【分析】A 发生催化氧化把
生成B,B 与C 发生反应生成E,E 经两步反应生成F,F 与
G 发生取代反应生成J,根据
逆推,K 到L 成环,结构简式:
,L 与M 发生反应生成
Q。
【解析】(1)E 中所含官能团的名称为硝基。
(2)A 物质含有醇羟基,被氧化为醛基,方程式为:
。
55
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(3)A 物质含有醇羟基和酚羟基,可以形成分子内氢键,如两个羟基可以形成分子内氢键,
,A 正确;J 是
,其中含有重氢原子,是氢的一种同位素,分子结构中没有相差
若干个“-CH2”,与甲醇不是同系物关系,B 错误;M 是
,其中没有连接四个不同基团的饱和碳
原子,C 错误;氘代药物用D 代替了H,同位素会影响键能,同位素的质量数越大键能也会越大,所以分
子稳定性增强,D 正确;故选BC。
(4)①根据
逆推,再结合K、L、Q 原子变化情况可知,K 和
反应生成的物质为
;
②电负性:N>H,在酸性环境下,形成环合作用的时候,酰胺键上的氢原子更容易断裂。
(5)G 与
反应生成中间产物是:
,然后和M 反应,生成中间产物
是
。根据题目中的反应历程:
,反应经历了三步,其物质的利用率为
;
选择第二种方案的历程为:
,物质在最后一步,其利用率为
,所以
调整后的利用率是以前的
倍,答案为:
。
6.(山西省2025 届高三一模)有机物X 作为有机太阳能电池中的添加剂,可提高太阳能电池的光电转换效
率和稳定性。X 的一种合成路线如下:
56
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已知:
回答下列问题:
(1)A 的化学名称是 (用系统命名法命名)。
(2)C 的结构简式为 ;
化学反应类型为 。
(3)M 的酸性 (填“大于”或“小于”)
的酸性,其原因是 。
(4)
的化学方程式为 。
(5)X 的结构简式为
,已知虚线圈内所有原子共平面。
X
①
中N 原子的杂化方式为 。
②在生成X 时,E 分子和P 分子断裂的化学键为 。
(6)有机物Y 是B 的同分异构体,则满足下列条件的Y 的结构简式为 。
①苯环上只有两个取代基,其中一个为氯原子;
②能发生银镜反应;
③核磁共振氢谱峰面积之比为
。
【答案】(1)2-氯苯甲酸
(2)
取代反应
57
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(3)大于 氟的电负性大于氢的电负性,
的极性大于
的极性,使
的极性大于
的
极性,导致
的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子
(4)
(5)
(6)
、
【分析】A(
)与
发生酯化反应生成B(
),B 发生硝化反应得到C(
),C 发生还原反应得到D(
),D 在
的作用下与
发生反
应得到E(
);
与
在浓硫酸加热的条件下生成
与
在一定条件下发生雷系已知的反应生成O,结合P 的结构简式和O 的分
子式可知,O 的结构简式为
,E 和P 在一定条件下生成
,结构简式为
。
【解析】(1)依据有机物的系统命名原则,A 的化学名称是2-氯苯甲酸。
(2)根据分析,C 的结构简式为:
。D(
)在
的作用下与
58
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发生反应得到E(
),故
的反应为取代反应。
(3)
的酸性大于
的酸性,其原因是F 的电负性大于H 的电负性,
的极性大于
的极性,使
的极性大于
的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离
出氢离子。
(4)依题意可知,
的化学方程式为
。
(5)①根据X(
)的结构中虚线圈内所有原子共平面可知,N 原子的杂化方式为
;
E
②
与P 反应生成X 的化学方程式为
,由此可知:E 分子断裂的化学键如图所示:
,P 分子断裂的
化学键如图所示:
,故在生成X 时,E 分子和P 分子断裂的化学键均为
键、
键。
(6)有机物Y 是B 的同分异构体,B 的结构简式为
,依据题意:有机物Y 能发生银镜反应,则
有机物Y 中含有官能团
或
,苯环上只有两个取代基,其中一个为氯原子,则有机物Y 的取
59
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代基为氯原子和
或氯原子和
;核磁共振氢谱峰面积之比为
,则
有机物Y 的结构简式为
、
。
7.(湖南省重点中学2024-2025 学年高三下学期联考)化合物I 是除草剂茚草酮的中间体,其合成路线如
图:
回答下列问题:
(1)A 含有 种官能团,E 的名称为 ,H 的官能团名称为 。
(2)B 在水中溶解度比C 大,原因是 。
(3)
的反应类型为 。
(4)
的化学方程式为 。
(5)D
的制备过程中,
可以提高原料利用率,原因是 。
(6)J 为B 的同分异构体,写出满足下列条件的J 的结构简式 (任写一种)。
①含有苯环;
②能与
溶液发生显色反应;
③核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为
。
【答案】(1)2 邻二甲苯(或1,2-二甲苯) 酮羰基(或羰基)
(2)B 分子含羟基,与水分子之间形成氢键,使其溶解度大于C
(3)消去反应
(4)
+2CH3CH2OH
+2H2O
(5)D 和H 反应生成HCl,K2CO3与HCl 反应,促进平衡向产物方向移动
60
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(6)
、
、
【分析】A 发生加成反应再水解生成羟基得到B,B 发生消去反应生成C,C 发生取代反应生成D;E 发生
氧化反应生成F,F 和乙醇发生酯化反应生成G,G 转化为H,D 与H 发生取代反应生成I,据此分析。
【解析】(1)A 含有碳氯键、酮羰基,共2 种官能团;
由E 的结构简式可知,E 的名称为邻二甲苯(或1,2-二甲苯);
H 的官能团名称为酮羰基(或羰基);
(2)B 在水中溶解度比C 大,原因是:B 分子含羟基,与水分子之间形成氢键,使其溶解度大于C;
(3)由B 和C 的结构简式可知,B→C 的过程中羟基转化为碳碳双键,发生了消去反应;
(4)F 和乙醇发生酯化反应生成G,化学方程式为:
+2CH3CH2OH
+2H2O;
(5)D 与H 发生取代反应生成I,同时有HCl 生成,D+H→I 的制备过程中,K2CO3可以提高原料利用
率,原因是D 和H 反应生成HCl,K2CO3与HCl 反应,促进平衡向产物方向移动;
(6)J 为B 的同分异构体,满足条件:①含有苯环;②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明其中含有酚羟
基;③核磁共振氢谱为四组蜂,峰面积比为6:2:2:1,说明其是对称的结构,含有2 个对称的甲基;满
足条件的J 的结构简式为:
、
、
。
8.(河南省商丘市2025 届高三下学期教学质量检测(一模))维生素B7是生物体内合成维生素C 的必要
物质,其一种合成路线如图所示(Ph 代表苯基,部分反应条件略去):
61
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回答下列回题:
(1)A 中的官能团名称为 。
(2)A 与Br2发生加成反应生成B,B 的名称为 。
(3)D 的分子式为C19H18N2O5,则D 的结构简式为 。
(4)B→C 的化学方程式为 。
(5)M 比C 的分子组成少2 个氧原子,M 的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种(不考虑立
体异构),写出其中一种含有手性碳原子的同分异构体的结构简式: 。
①含有2 个
②含有2 个苯基(C6H5—)③含有2 个甲基
(6)参照上述合成路线,设计以
和苯胺为原料制备
的合成路线: (其他无机
试剂及四个C 以下的有机试剂任选)。
【答案】(1)羧基、碳碳双键
(2)2,3-二溴-1,4-丁二酸
(3)
(或
)
(4)
62
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(5) 4
(6)
【分析】C 与COCl2反应生成D,D 与乙酸酐反应生成E,结合C、E 结构简式可推出D 为
(或
);结合其他有机物的结构简式及反应条件进行分析解答;
【解析】(1)根据结构简式可知,A 中的官能团名称为羧基和碳碳双键;
(2)B 的结构简式为
,根据系统命名法,命名为2,3-二溴-1,4-丁二酸;
(3)D 的分子式为C19H18N2O5,再根据E 的结构,从而判断出D 的结构为
。
(4)由B 的结构推断出B→C 发生取代反应;
(5)M 比C 的分子组成少2 个氧原子,①含有2 个
;②含有2 个苯基(C6H5—);③含有2 个甲
基;结合C 的结构简式分析可知,符合条件的同分异构体有:
、
、
、
,共4 种,其中存在手性碳原子的为
;
63
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(6)参照上述合成路线,设计以
和苯胺为原料制备
的合成路线,
与溴发生反应
生成
,
与苯氨在乙醇作用下反应生成
,
与COCl2反应生成
,合成路线为:
。
9.(河南省创新发展联盟2025 届高三下学期一模)奥司他韦被称为流感特效药,具有抗病毒的生物学活
性,其主流合成路线如图所示:
已知:
的结构简式为
。回答下列问题:
(1)写出A 的结构简式 ;其中碳原子的杂化方式是 。
(2)B 中含氧官能团名称为 。
(3)已知C 的分子式为C4H6,写出B→D 的化学方程式为 。
(4)E→F 的反应分两步进行,第一步反应是加成反应,第二步的反应类型是 。
(5)有关奥司他韦(M),下列说法错误的是___________。
A.其官能团种类为5 种
B.其所有碳原子有可能共平面
C.1mol 奥司他韦最多可与3mol H2发生加成D.可与盐酸反应生成有机盐
(6)在B 的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。
①链状结构;②能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体;③含-CF3。
64
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(7)已知
(R1、R2、R3、R4为烃基或氢原子),请结合题中流程,
写出利用CH3CH2CH2Br 和
为主要原料制备的
合成路线 (无机试剂任选)。
【答案】(1)
(2)酯基
(3)
+
→
(4)消去反应
(5)D
(6)9
(7)CH3CH2CH2Br
CH3CH=CH2,
;
【来源】湖南省沅澧共同体2024-2025 学年高三下学期2 月联考化学试题
【分析】A 与
反应生成B,发生了酯化反应,则A 的结构为
,B 与C(
)发生加成生成D,D 发生取代反应生成E,E 与I2先加成再消去反应生成F,F 发生取
代反应生成G,G 消去生成H,H 经过一系列反应生成M,据此分析;
【解析】(1)根据分析可知,A 的结构简式
,其中碳原子的杂化方式是
;
(2)B(
),含氧官能团名称为酯基;
(3)已知C 的分子式为C4H6,结构简式
,B→D 的化学方程式为:
+
65
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→
;
(4)E→F 的反应分两步进行,第一步反应是加成反应
,第二步生成
反应类型是消去反
应;
(5)A.官能团有酰胺键,酯基,氨基,碳碳双键,种类为4 种,A 错误;
B.M 中含有饱和碳原子,其所有碳原子不可能共平面,B 错误;
C.M 中含有1 个碳碳双键,1mol 奥司他韦最多可与1mol H2发生加成,C 错误;
D.官能团有氨基可与盐酸反应生成有机盐,D 正确;故选D;
(6)B(
),①链状结构;②能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,含有羧基;③含-CF3
做 取代基,
、
、
,共9 种;
(7)CH3CH2CH2Br 发生消去反应生成CH3CH=CH2,
在稀NaOH 溶液中发生信息所给的反应
生成
,与CH3CH=CH2发生加成反应生成
;合成路线为CH3CH2CH2Br
CH3CH=CH2,
;
10.(河南省创新发展联盟2025 届高三下学期一模)我国学者发现一种潜在新药——千金藤素Q(
66
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),其中间体K 的合成路线如图所示。
已知:①CbzCl:
;②
→
。
回答下列问题:
(1)A
B 的反应物
的化学名称是 。
(2)B
C 由两步反应完成,如图所示:
。则X 相对于B 新引入的官能团
是 (填名称),X 转化为C 的反应类型是 。
(3)D 的结构简式为 。
(4)
的化学方程式为 。Y 为G 的同分异构体,且Y 中含2 个连在不同碳原子上的羟基,
其中核磁共振氢谱中有3 组峰,峰面积之比为
的同分异构体的结构简式是 (不考虑立体异
构)。
(5)利用中间体K 制备千金藤素Q 的合成路线如图所示,由已知信息②知,L 的结构简式是 。
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【答案】(1)二溴甲烷
(2) 羟基、硝基 消去反应
(3)
(4)
+
(5)
【分析】A 与
在CuO、DMF 下发生取代反应生成B,B 与CH3NO2在NH4Ac、AcOH 下发生反应生
成C ,由A、C 得结构式和B 的分子式可推知B 为
,B 与CH3NO2先发生加成反应生成
,
在发生消去反应生成
,
在Zn/HCl 条件下
发生还原反应生成D,结合D 的分子式可推知D 为
,D 经过反应生成E;F 与G 发生取
代反应生成H,由F、H 的结构式和G 的分子式可推知G 为
,H 在Zn/HCl 条件下发生还原反应
生成I,I 与CbzCl 在NaHCO3条件下发生取代反应生成J,J 与E 发生取代反应生成K,据此回答。
【解析】(1)根据有机物命名规则,
含有一个碳原子,两个溴原子,所以化学名称是二溴甲烷;
(2)由分析知,B 与CH3NO2先发生加成反应生成X,对比B 和C 的结构可知,X 的结构式为
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故X 相对于B 新引入的官能团是羟基、硝基;
转化为
的过程
中,分子中脱去一分子水,形成碳碳双键,反应类型是消去反应;
(3)C(
)在Zn/HCl 条件下发生还原反应生成D,结合D 的分子式可推知 D 的结构简式为
;
(4)由分析知,F 与G 发生取代反应生成H,由F、H 的结构式和G 的分子式可推知G 为
,
的化学方程式为
+
;由分析知,G 为
,Y 为G 的同分异构体,且Y 中含2 个连在不同碳原子上的羟基,其中核磁共振氢谱中有3 组
峰,峰面积之比为
的同分异构体的结构简式是
;
(5)中间体K 为
,利用Q 的合成路线如图所示,由已知信息②可知,K 中的氨基与L
中的羧基反应生成Q,由K 的结构式和Q 的结构式可推知L 的结构式为
。
11.(山东省泰安市2025 届高三一模)一种抗病毒花物的合成路线如下:
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已知:Ⅰ.
和
为邻对位定位基;
和苯酚的化学性质相似;Et-为乙基。
Ⅱ.①
②
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)C 中含氧官能团的名称为 ;A 中最多有 个原子共面;
反应另一产物的名称为
。
(2)已知苯
,第一步反应所需无机试剂为 ,
的反应类型为 。
(3)
中反应①的方程式为 。
(4)F 的结构简式为 。
(5)符合下列条件的F 的同分异构体有 种。
①遇
溶液显色②在酸性条件下水解生成羧酸且羧基直接与苯环相连③苯环有三个取代基。
【答案】(1) 酯基 13 间氯苯胺或3-氯苯胺
(2) 浓硝酸、浓硫酸 还原反应
(3)
+2NaOH
+CH3CH2OH+H2O
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(4)
(5)20
【分析】A 的分子式为
,结合B 的结构简式可知,A 的两个取代基分别为
,且处于间
位,则A 的结构简式为
,D 在氢氧化钠溶液中发生酯基的水解反应,再酸化得到E 为
,E 在
加热条件下生成F,结合已知信息Ⅱ,则F 的结构简式为:
,结合已知信息Ⅱ可知,F 当中羟基被氯原子取代生成G,则G 的结构简式为
,据此解答。
【解析】(1)C 的结构简式为
,含氧官能团的名称为酯基;A 的结构简式为
,与苯环相连的原子共面,氨基上的一个氢原子可以和苯环共面,故最多可以有13 个原子共
面,结合B、C 的结构简式,以及反应条件,可以推断另一种产物为
,名称为,间氯苯胺或3-
氯苯胺;
(2)已知
和
为邻对位定位基,则若想引入苯环间位取代基,则首先苯环在浓硫酸作催化剂作用
下和浓硝酸发生硝化反应,生成硝基苯(硝基是间位取代基),则X 为硝基苯,硝基苯在
作用下发生取
代反应生成
,再发生已知信息Ⅲ的还原反应生成A,故第一步反应所需无机试剂为浓硝酸、浓
硫酸,
的反应类型为还原反应;
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(3)
中反应①是酯基在碱性环境下的水解反应,方程式为
+2NaOH
+CH3CH2OH+H2O;
(4)由分析可知,F 的结构简式为:
;
(5)F 的分子式为
,不饱和度为7;
①遇
溶液显色,则含有酚羟基或含有类似
结构中的羟基;
②在酸性条件下水解生成羧酸且羧基直接与苯环相连,则应含有苯甲酸形成的酯基,但F 中含有唯一一个
氧原子,已经被酚羟基占用,所以此处不可能含有酯基,则可以联想到此类反应:
,则苯环上含有
,则其环的结构不可能含有
的结构;
③苯环有三个取代基,结合上述分析,苯环的三个取代基分别为
、
,苯环上三
个不同的取代基共有10 种情况,所以一共有20 种同分异构体。
12.(甘肃省兰州市2025 届高三一模)阿法替尼(Afatinib)是不可逆型酪氨酸激酶抑制剂,可持久地抑制
肿瘤细胞的增殖和生长,其工业合成路线如下图所示:
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请回答:
(1)B 中含氧官能团的名称为 。
(2)F、H 的结构简式分别为 、 。
(3)反应D→E 的反应类型为 。
(4)反应I→J 的化学方程式为 。
(5)C 有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
a.能发生银镜反应 b.不含醚键
其中核磁共振氢谱有3 组峰;峰面积之比为6:1:1 的结构简式为 (任写一个即可)。
【答案】(1)硝基、(酚)羟基
(2)
(3)还原反应
(4)
(5)7
和
【分析】A 发生硝化反应生成B,B 和C 发生取代反应生成D,结合D 的结构简式,B 为
,C 为
,D 发生还原反应生成E,E 和F 发生取代反应生成G,结合G 的结构,F 为
,F 发生硝
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化反应生成H,H 发生还原反应生成I,I 和
反应生成J,根据J 的结构,H 为
,
I 为
,J 和
反应生成产物阿法替尼,据此解答。
【解析】(1)B 为
,其含氧官能团的名称为硝基、(酚)羟基。
(2)根据分析,F、H 的结构简式分别为
、
。
(3)由D、E 结结构简式可知,D 转化为E 时硝基被还原为氨基,即D 发生还原反应生成E,反应D→E
的反应类型为还原反应。
(4)反应I→J 的化学方程式为
。
(5)C 为
,同分异构体符合a.能发生银镜反应,则含有醛基;b.不含醚键,其同分异构体有
、
、
、
、
、
、
,共7 种;其中核磁共振氢谱有3 组峰;峰面积之比为6:1:1 的结构简式为
和
。
13.(广西来宾市2025 届高三一模)化合物H 是一种合成药物中间体,一种合成化合物H 的人工合成路线
如图所示。
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已知:Ⅰ.同一个碳原子上连两个羟基时不稳定,易发生反应:
;
Ⅱ.
。
请回答下列问题:
(1)A (填“存在”或“不存在”)顺反异构体。
(2)B→C 经历了先加成再消去的反应过程,中间产物的结构简式为 。
(3)反应③所加试剂及条件为 ,反应④的反应类型为 。
(4)由G 生成H 的化学方程式为 。
(5)E 的含氧官能团的名称是 。满足下列条件的E 的同分异构体有 种(不考虑立体异构),
写出其中核磁共振氢谱有5 组峰,且峰面积之比为
的结构简式为 。
a.苯环上有两个对位的取代基 b.其中一个取代基为
(6)根据以上题目信息,写出以苯和丙酮为原料制备
的合成路线流程图 (无机试剂和有
机溶剂任用)。
【答案】(1)不存在
(2)
(3) 氢氧化钠的水溶液,加热 氧化反应
(4)
+2NaOH
+2NaCl+H2O
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(5) 酮羰基 4
(6)
【分析】A 与HCl 加成生成B,B 中醛基与苯胺上的氨基发生反应生成C,C 在氢氧化钠的水溶液中水解
生成D,D 发生醇的催化氧化生成E,F 与Cl2在光照条件下生成G,G 在氢氧化钠的水溶液中水解最终生
成H。
【解析】(1)A 中双键碳,左边那个碳连接两个氢原子,则不存在顺反异构,故答案为:不存在;
(2)B 的结构简式为
,C 的结构简式为
,B 与苯胺发生加成反应生成
,
再发生消去反应生成C,则中间产物的结构简式为:
;
(3)反应③的反应为氯代烃在氢氧化钠的水溶液中水解,则所加试剂及条件为:氢氧化钠的水溶液,加
热;反应④为醇的催化氧化,需要的化学试剂为Cu 或Ag、O2,反应条件为加热,故答案为:氢氧化钠的
水溶液,加热;氧化反应;
(4)由G 生成H 的反应为氯代烃的水解反应,同时两个羟基再次脱水生成H,方程式为:
+2NaOH
+2NaCl+H2O;
(5)E 为
,则E 的含氧官能团的名称是酮羰基;满足a、b 两个条件的E 的同分异构体,苯环上
有两个对位取代基,其中一个为-CONH2,则另一个取代基为—C3H5,存在一个碳碳双键或者1 个环。如存
在1 个碳碳双键,则结构为
、
、
,此时有三种同分异构体,如
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果存在1 个环,则有一种同分异构体,结构为:
,共4 种同分异构体。当分子中含
有5 种不同化学环境的氢原子,且峰面积之比为
时,考虑对称结构,则其结构简式为
;
(6)
和苯环发生类似E 到F 的反应生成
,
与Cl2在光照条件下发
生取代反应生成
,
在氢氧化钠水溶液中、加热发生水解,同时同一个碳上连
接两个羟基不稳定,自动脱水形成
,因此合成路线为
。
14.(福建省龙岩市2025 届高三下学期一模)下图是抗炎镇痛药J 的一种合成路线(部分反应条件已简化)。
已知:
。
(1)A→B 反应的条件是 。
(2)化合物F 的官能团名称是 、 。
(3)亚硫酰氯(SOCl2)分子中S 原子的杂化轨道类型为 ,其分子构型为 。
(4)化合物G 的结构简式是 。
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(5)D+G→H 的化学方程式是 。
(6)比较酸性:
(填“>”或“<”)
。
(7)Y 是C 的同分异构体,遇FeCl3溶液显特征颜色且能发生银镜反应,则Y 的结构有 种。
【答案】(1)氯气、铁粉或FeCl3
(2)酮羰基 酯基
(3)sp3 三角锥形
(4)
(5)
(6)>
(7)10
【分析】由A、C 的结构简式及B 的分子式,可推出B 的结构简式为
,由C 的结构简式及D 的分子
式,可推出D 的结构简式为
;由E、F 的结构简式和G 的分子式,可推出G 为
;由已
知信息及G、D 的结构简式,可推出H 为
;由已知信息可推出,I 的结构简式为
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;水解得出J。
【解析】(1)A(
)→B(
),发生取代反应,反应的条件是:氯气、铁粉或FeCl3。
(2)化合物F 的结构简式为CH3COCH2CH2COOCH3,官能团名称是:酮羰基、酯基。
(3)亚硫酰氯(SOCl2)分子中S 原子的价层电子对数为
=4,杂化轨道类型为sp3,由于S 原子的最
外层还有1 个孤电子对,则其分子构型为:三角锥形。
(4)由分析可知,化合物G 的结构简式是:
。
(5)D(
)+G(
)→H(
)+HCl,化学方程式是
。
(6)在
中,氯原子是吸电子基,它通过诱导效应使苯环以及与之相连的羧基电子云密度
降低,使得羧基更容易电离出氢离子,酸性增强;在
中,甲基是给电子基,它会使苯环
以及与之相连的羧基电子云密度升高,导致羧基电离出氢离子的能力减弱,酸性降低。所以酸性:
>
。
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(7)C 为
,Y 是C 的同分异构体,遇FeCl3溶液显特征颜色且能发生银镜反应,则Y 分
子中含有苯环、酚-OH、-CHO、-Cl,可能结构简式为
(-Cl 取代苯环上的H 原子,共4 种可能异
构体)、
(-Cl 取代苯环上的H 原子,共4 种可能异构体)、
(-Cl 取代苯环上的H 原子,共2
种可能异构体),所以可能结构有4+4+2=10 种。
15.(广东省梅州市2025 届高三一模)化合物E 是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用A 为原
料,按如下图路线合成:
(1)化合物A 的分子式为 ,名称为 (系统命名法)。
(2)化合物C 中官能团的名称是 。化合物C 的某同分异构体含有苯环且核磁共振氢谱图上有4
组峰,峰面积之比为
,能与新制
反应生成砖红色沉淀,其结构简式为 (写一
种)。
(3)关于上述合成路线中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________。
A.化合物D 和E 不能通过红外光谱鉴别
B.C→D 的转化为取代反应,试剂X 为HBr
C.化合物C 中,碳原子的杂化轨道类型为
和
杂化
D.化合物E 可溶于水是因为其分子中的含氧官能团能与水分子形成氢键
(4)对化合物E,分析预测其含氧官能团可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新物质
反应类型
①
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②
消去反应
(5)已知:烯醇不稳定,很快会转化为醛,即
。在一定条件下,以原子利
用率100%的反应制备
。该反应中
①若反应物之一为V 形分子,则另一反应物可能为 (写出一种结构简式)。
②若反应物之一为平面三角形分子,则另一反应物为 (写结构简式)。
(6)以乙炔为唯一有机原料,通过四步合成可降解高分子聚乳酸(
)。基于设计的合成路线,
回答下列问题:
已知:
①第一步反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
②最后一步反应的化学方程式为 。
【答案】(1)
2-甲基丙酸
(2)酮羰基(或羰基)
或
(3)CD
(4)
,催化剂,加热 加成(或还原)反应 浓硫酸,加热
(5)
(或
)
(6)
(或
)
【分析】
和
在加热条件下发生取代,取代了羧基上的羟基,反应生成B,B 和苯在催化剂加热条
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件下发生取代反应生成C,C 的甲基在一定条件下和溴发生取代反应生成D,D 水解生成E。
【解析】(1)化合物A 的分子式为
,含有的官能团是羧基,其名称为2-甲基丙酸。
(2)化合物C 中官能团的名称是酮羰基(或羰基)。该同分异构体可以与新制
反应生成砖红色沉
淀,说明含有
,根据峰面积之比为
,其结构简式分别为:
、
。
(3)红外光谱可以鉴别有机物的官能团、化学键类型或基团种类,D 和E 物质分别存在
和
,其官能团不同,所以二者可以通过红外光谱鉴别,A 错误;C→D 的转化特点是:在C 物质的上通过取
代反应,取代了
上面的一个氢原子,形成
,根据烷基的卤代规律,则需要在光照条件下
和溴蒸汽反应,B 错误;化合物C 含有苯环、饱和碳原子,所以碳原子的杂化轨道类型为
和
杂化,
C 正确;
化合物E 含有
,可以和水分子形成分子间的氢键,增大其水溶性,D 正确;故选CD。
(4)①化合物E 是
,和氢气加成反应以后,形成
,所以反应试剂和条件是:
,催化剂,加热,发生加成(还原)反应。
②由于E 含有羟基,要发生消去反应,反应的条件、试剂是:浓硫酸、加热;消去反应的产物为:
。
(5)①若反应物之一为V 形分子,此V 形分子为
,原子利用率
的反应是加成反应,所以逆推
反应物应该是:
(或
)。
②甲醛的空间结构是平面三角形,根据碳原子守恒,另外一种有机物是乙醛,二者反应方程式为:
82
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。
(6)聚乳酸是由
发生缩聚反应得到的,乙炔和水发生加成反应生成
,
发生加成反应然后发生水解反应生成
,合成路线为:
。所
以第一步的化学方程式为:
(或
),
最后一步反应的化学方程式为:
。
16.(辽宁省名校联盟2025 届高三下学期联考)Imrecoxib 是我国科学家研发出来的一款高效低毒的非甾体
抗炎药,其临床综合表现明显优于国外同类药物Rofecoxib(已撤市)等。下图是Imrecoxib 的两条合成路
线。
回答下列问题:
(1)有机化学中将烃分子中氢原子被氰基(一CN)取代后的产物命名为“腈”,则合成路线II 中所用到溶剂
的名称为 。
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(2)
反应的反应类型为 。(
是一种有机碱,推测其在
反应中的作用是
。
(3)从
反应中官能团的转化角度分析,Jones 试剂的成分可能为_______(填字母)。
A.
粉与盐酸的混合物
B.
与浓硫酸的混合物
C.
与液氨的混合物
D.
与乙醇的混合物
(4)文献表明合成路线I 和II 中每步反应的转化率均在
之间,且所用反应条件均比较温和,两条合
成路线中能更好贯彻“绿色化学”理念的是 (做出判断并阐述理由)。
(5)已知
反应的原子利用率为
,则试剂
的同分异构体有 种。
(6)下图为某合成路线中的一部分。
①其中J 和K 的结构简式分别为 和 。
②已知
的反应类型为加成反应,则其方程式为 。
【答案】(1)乙腈或甲基氰
(2) 取代反应 中和生成的
,促进反应正向移动,提高反应的转化率
(3)B
(4)合成路线II.合成步骤少,产率高
(5)3
(6)
【分析】A 在NaBH4条件下与CH3OH 反应生成B,B 与试剂M(
)生成C,C 与
和
取代反应生成D,D 发生氧化反应生成E,E 与
和
反应
生成F;G 与
和
、
取代反应生成H,H 与
发生取代
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反应生成F,据此分析;
【解析】(1)烃分子中氢原子被氰基(一CN)取代后的产物命名为“腈”,
含两个C,故名称为
乙腈或甲基氰;
(2)
反应中O 被
基团代替,反应类型为取代反应;(
是一种有机碱,在
反应中生成HCl,故其作用是中和生成的HCl,促进反应正向移动,提高反应的转化率;
(3)对比化合物
与
的结构可知发生醇的氧化,Jones 试剂为氧化剂; 含有金属,常用作还原反应,A
错误;
元素化合价最高为+6 价,硫酸辅助,可将醇氧化,B 正确;含有金属,常用作还原反应,C 错
误;
KOH 与乙醇的混合物具有明显的碱性,不具有氧化性,D 错误;故选B;
(4)对比路线I、II 可知,路线I 由5 步转化组成,路线II 由2 步转化组成。假设路线I 中每步转化的转化
率均能达到题中所给信息的最高转化率
,其总产率为
;同理,假设路线II 中每步转化的
转化率只有题中所给信息的最低转化率
,其总产率仍可达到
。故路线
能更好地贯彻绿
色化学理念。
(5)对比化合物B、C 结构可知试剂M 为
,其同分异构体有
、
、
,共
3 种。
(6)①由合成路线Ⅱ
可推知,K 为
,K 为J 被氧化后的产物,可推知J 为
;
②已知
(
)的反应类型为加成反应,则I 为
,则其方程式为
。
17.(江苏省南通市如皋市2025 届高三第一次适应性考试)有机物G 可以通过如下路线进行合成:
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(1)有机物B 只有一种含氧官能团且能发生银镜反应,B 的结构简式为 。
(2)有机物C 中含有咪唑(
)的结构,咪唑与苯性质相似,且所有原子均位于同一平面。咪唑分子中轨
道杂化方式为sp2杂化的原子共有 个。
(3)C→D 反应分为多步,其中最后一步的转化为
→D,生成D 的反应类型为 反应。
(4)F→G 的反应条件除用K2CO3外,也可以选择下列物质中的 (填字母)。
A.浓硫酸 B.H2,催化剂 C.(C2H5)3N
(5)F 的一种同分异构体满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
能与NaHCO3溶液反应,能发生水解反应。水解后所得两种有机产物的碳原子数相同,且均含有2 种化学
环境不同的氢,其中一种水解产物具有顺反异构体。
(6)已知:RCOOH
RCONHR′(R、R′表示H 或烃基)。写出以
、
C2H5OOCCH2CH2COOC2H5、(CH3CO)2O、CH3NH2、BrCH2CH2NH2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)OHCCHBrCHO
(2)5
(3)消去
(4)C
(5)
(6)
【分析】有机物B 只有一种含氧官能团且能发生银镜反应,说明其中含有-CHO,结合B 的分子式可以推
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知B 为OHCCHBrCHO,C 和
先发生成环的反应生成
,
环上的酯基水解,生成
,再发生羟基消去反应生成D,D 和(CH3CO)2O 发生反应生成E,
E 经过一系列反应生成F,F 和CH3CH2Br 发生取代反应生成G,以此解答。
【解析】(1)由分析可知,B 的结构简式为OHCCHBrCHO。
(2)有机物C 中含有咪唑(
)的结构,咪唑与苯性质相似,且所有原子均位于同一平面,说明
中的C 原子和N 原子均为sp2杂化,共有5 个。
(3)C 和
先发生成环的反应生成
,
环上的酯基水
解,生成
,再发生羟基消去反应生成D,故生成D 的是消去反应;
(4)F 和CH3CH2Br 发生取代反应生成G,同时生成HBr,加入K2CO3的作用是除去HBr,使平衡正向移
动,提高反应物的转化率,浓硫酸或H2、催化剂均不能消耗HBr,(C2H5)3N 具有碱性可以消耗HBr,故选
C。
(5)F 的一种同分异构体满足条件:能与NaHCO3溶液反应,能发生水解反应,说明其中含有酰胺基和羧
基,水解后所得两种有机产物的碳原子数相同,且均含有2 种化学环境不同的氢,其中一种水解产物具有
顺反异构体,说明其中含有苯环和碳碳双键,且为对称的结构,则满足条件的同分异构体为:
。
(6)
和
发生C 生成D 的反应原理得到
,
87
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和(CH3CO)2O 发生D 生成E 的反应原理得到
,
发生水
解反应生成
,
和CH3NH2发生取代反应生成
,
和BrCH2CH2NH2发生取代反应生成
,合成路线为:
。
18.(广东省湛江市2025 届高三第一次调研)新药物瑞格列奈(ⅷ)具有降血糖的作用,其合成路线如下。
已知:
回答下列问题:
(1)化合物ⅰ的分子式是 ,名称为 。
(2)化合物ⅱ的结构简式为 。
(3)化合物ⅲ的某同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱上有3 组峰,且能发生银镜反应,其结构简式是
。
(4)根据化合物ⅲ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表:
88
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序
号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
、高温高压
②
还原反应
(5)化合物ⅶ中含氧官能团的名称为 。
(6)关于上述合成路线中的相关物质及转化,下列说法正确的是_____(填字母)。
A.由化合物ⅳ到ⅴ的转化中,有
键的断裂和
键的生成
B.由化合物ⅶ到ⅷ的转化中,生成的小分子有机物能与水分子形成氢键
C.化合物ⅵ中存在2 个手性碳原子
D.化合物ⅳ中所有C、O 原子均可做配位原子
(7)以
和
合成
(无机试剂任选),基于
你设计的合成路线,回答下列问题:
①最后一步的反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
②合成路线中有
参与反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
【答案】(1)
2-氟苯甲醛(或邻氟苯甲醛)
(2)
(3)
(4)
溶液 取代反应或水解反应
、催化剂、加热
或
(5)酯基、酰胺基、醚键
(6)AB
89
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(7) n
+n
【分析】化合物ⅰ的分子式是
,对比化合物ⅱ的分子式
,再结合化合物ⅲ的结构简式可
知化合物ⅱ的结构简式为
,化合物ⅱ到化合物ⅲ为消去反应,对比化合物ⅲ和ⅳ的结构简式可知
该过程为取代反应,ⅳ→ⅴ为先发生酮羰基加成反应、后发生羟基的消去反应,ⅴ→ⅵ为还原反应,
ⅵ→ⅶ为成肽反应,ⅶ→ⅷ为酯基的水解反应,据此分析。
【解析】(1)化合物ⅰ的结构简式为
,故其化学式为
,名称为2-氟苯甲醛(或邻氟苯甲
醛)。
(2)由ⅰ和ⅲ的结构式及ⅱ的化学式可推断ⅱ的结构简式为
。
(3)能发生银镜反应说明含有
,有苯环且核磁共振氢谱有3 组峰,故结构简式为
。
(4)根据化合物ⅲ
的结构特征,分析预测其可能的化学性质:含有
,在
溶液、高
温高压下可以发生水解反应或取代反应,含有羰基(及苯环),可以在催化剂的作用下和氢气发生催化加氢
反应,即发生还原反应,产物为
或
。
90
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(5)由化合物ⅶ
的结构简式可知,含氧官能团的名称为酯基、酰胺基、醚键。
(6)由化合物ⅳ到ⅴ的转化中,先发生酮羰基加成反应、后发生羟基的消去反应,有
键的断裂和
键的生成,A 正确;由化合物ⅶ到ⅷ的转化中,生成的小分子有机物为
,能与水分子形
成氢键,B 正确;化合物ⅵ
标记*的为手性碳原子,只有1 个,C 不正确;化合物ⅳ
中C 原子没有孤电子对,不能做配位原子,D 不正确;故选AB;
(7)由题可推断出
的单体为
和
,故流程中应用
氧化生成
,用
机理,生成
。故相关反应的化学方程式为
①n
+n
91
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②
。
19.(广东省汕头市2025 届高三下学期一模)化合物E 是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用
化合物A 为原料,按如图路线合成:
回答下列问题:
(1)化合物B 的分子式为 ,化合物D 的一种官能团名称为 。
(2)化合物A 的名称为 ;X 为 (填化学式)。
(3)芳香族化合物F 是C 的同分异构体,能发生加聚反应,滴入
溶液呈紫色,其核磁共振氢谱显示有
五种不同化学环境的氢,且峰面积之比为
,请写出一种符合条件的结构简式 。
(4)根据化合物E 的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
,催化剂
b
消去反应
(5)关于该合成路线,说法正确的是___________。
A.化合物A 可溶于水是因为能与水形成氢键
B.化合物C 到化合物D 的转化过程中,有手性碳原子形成
C.化合物D 和化合物E 中C、O 原子的杂化方式均完全相同
D.反应过程中,有碳卤键和
键的断裂和形成
(6)化合物A 可以由丙酮(
)或异丁烯(
)为原料合成。基于你设计的合成路线,回答下
列问题:
①由丙酮为原料第一步反应的有机产物为 。
②由异丁烯为原料涉及醛转化为酸的反应的化学方程式为 。
【答案】(1)
羰基、碳溴键
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(2)2-甲基丙酸或异丁酸
(3)
或
(4) 加成反应 浓硫酸,加热
(5)AD
(6)
【分析】A(
)与
发生取代反应生成B(
),B(
)与
发生取代反应,生
成C(
),C(
)与液溴发生取代反应,生成D(
),最终D(
)发生水解
反应生成E(
)。
【解析】(1)B 的结构为
,结构中含4 个碳原子,7 个氢原子,1 个氧原子和1 个氯原子,故分
子式为
;D 的结构为
,结构中含有酮羰基和碳溴键两种官能团;
(2)A 的结构为
,根据系统命名法可知其名称为2-甲基丙酸,根据习惯命名法其名称为异丁酸;
C(
)与液溴发生取代反应,生成D(
),故X 为
;
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(3)C 的结构为
,F 为C 的同分异构体,能发生加聚反应,说明结构中含有不饱和键,滴入
溶液呈紫色,说明结构中含有酚羟基,核磁共振氢谱显示有五种不同化学环境的氢,且峰面积之比
为
,符合条件的结构为
或
;
(4)E 为
,结构中存在苯环和酮碳基,均可与
发生加成反应,生成
;E 中含有醇
羟基,可与右侧邻位碳上的氢原子之间在浓硫酸存在下加热,发生消去反应,生成
;
(5)有机物A 中含有羧基,羧基和水分子可形成分子间氢键,因而化合物A 可溶于水是因为能与水形成
氢键,A 项正确;C 为
,与液溴发生取代反应,生成D(
),D 的结构中没有手性碳原
子,B 项错误;D 为
,分子中的C 为
、
杂化,O 为
杂化,E 为
,分子中
C 为
、
杂化,O 为
、
杂化,二者碳原子的杂化方式相同,但氧原子的杂化方式不同,C 项错
误;
反应过程中,B(
)与
发生取代反应,有碳卤键的断裂,A(
)与
发生取代反应生
成B(
),有
键的断裂,A(
)与
发生取代反应生成B(
),由碳卤键的形
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成,D(
)发生水解反应生成E(
),有
键的形成,D 项正确;答案选AD;
(6)①由丙酮为原料,先让
与
发生加成反应,生成
,让其发生水解反
应,生成
,发生消去反应后生成
,最终与
发生加成反应生成A(
),故由丙酮为原料第一步的有机产物是
;
②由异丁烯为原料,先让
与
发生加成反应生成
,
发生
水解反应生成
,发生氧化反应生成醛
,再次氧化生成产物
,最后一步的反应方程式为
。
20.(安徽省滁州市2025 届高三一模)白藜芦醇(化合物)具有抗肿瘤、抗氧化和消炎等功效。以下是某课
题组合成化合物的路线。
回答下列问题:
(1)H 中的官能团名称为 。
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(2)由A 生成B 和由C 生成D 的反应类型分别为 、 。
(3)C 物质的名称为 。
(4)写出和足量的溴水反应的化学方程式 。
(5)已知G 可以发生银镜反应,写出G 的结构简式 。
(6) 的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。
①含有两个苯环;
②含有手性碳原子;
③能使
溶液显紫色;
④能和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳。
写出其中一种同分异构体的结构简式 。
(7)参照上述合成路线,设计以甲苯和苯甲醛为原料(其他试剂任选),制备
的合成路线
。
【答案】(1)碳碳双键、醚键
(2)还原反应 取代反应
(3)5-甲基-1,3-苯二酚
(4)
(5)
(6) 3
(任写一种即可)
(7)
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【分析】A 在Fe/H+的条件下,硝基被还原得到B
,B 先在NaNO2/HCl 条件下反应,再加水加
热得到C,C 与(CH3O)2SO2在碱性条件下反应得到D,结合D 的分子式和E 的分子式可知,D 生成E 是发
生了溴的取代,参考F 的结构简式和D 的分子式可知,D 的结构为
,D 甲基上的H 被溴原
子取代得E,E 为
,E 反应得F,F 与G 反应得H,根据G 的分子式和H 的结构,又已知G 可
以发生银镜反应,可知G 为
;
【解析】(1)根据H 的结构简式,H 中的官能团名称为碳碳双键、醚键;
(2)A 生成B 是硝基被还原为氨基,属于还原反应,C 生成D 是酚羟基上氢原子被取代,属于取代反
应;
(3)根据C 的结构简式,从酚羟基开始编号,另一个酚羟基位次尽可能小,故名称为5-甲基-1,3-苯二
酚;
(4)酚羟基邻对位的H 可以在和溴水反应时被溴原子取代,同时碳碳双键可以与Br2发生加成反应,故I
与Br2可以按1:6 反应,化学方程式为
;
(5)根据分析,G 的结构简式为
;
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(6)I 的同分异构体中,①含有两个苯环;②含有手性碳原子;③能使
溶液显紫色,说明有酚羟
基;④能和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,说明有羧基,根据I 的氧原子数,只能有一个酚羟基,考虑
手性碳原子连接一个羧基,一个氢原子,一个没有酚羟基的苯环,一个有酚羟基的苯环,酚羟基位置不
同,满足条件的同分异构体有
,即共有3 种;
(7)参考题干流程,甲苯先用NBS 进行溴代,得到
,类比E 生成F、F 生成G 的反应,
与P(OC2H5)3反应得到
,再和苯甲醛反应即可得
,故合成路线为:
。
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