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綜合題突破5　有機合成與推斷綜合題
(分值:70分)
1.(11分)(2024·山東日照二模)化合物M常用作醫藥中間體、材料中間體,其合成路線如圖所示。
已知:①RCOOHRCOCl;
②。
回答下列問題:
(1)(2分)檢驗苯中含有A的化學試劑為　　　　;C中官能團的名稱為　　　　　。
(2)(2分)H→K的反應類型為　　　　　;G的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)N→M的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)D的同分異構體中,僅含有—OOCCH3、—CH3和苯環結構的有　　　　　種(不考慮立體異構)。
(5)(3分)根據上述信息,寫出以苯和為主要原料制備的合成路線。
2.(12分)(2024·遼寧撫順模擬)雜環化合物在藥物中廣泛存在,依托度酸(etodolac)用于治療風濕性關節炎、類風濕性關節炎等,具有耐受性好、鎮痛作用強等特點,尤其適用于老年患者。以下為其合成路線:
已知:①甲苯中甲基使苯環上與甲基鄰、對位的氫原子活化;硝基苯中硝基使苯環上與硝基間位的氫原子活化;
②+;
③羥基間反應成環醚為取代反應。
根據以上信息回答下列問題:
(1)(2分)由苯制備物質A,最好應先引入　　　　(填“乙基”或“硝基”);物質Q中的含氧官能團的名稱為　　　　　。
(2)(2分)OHC—CH2CH2CH2OH的系統命名為　　　　,該物質存在多種同分異構體,其中一定條件下能與NaOH溶液反應的同分異構體有　　　　種。
(3)(2分)寫出上述過程中F→G被O2氧化的化學反應方程式　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(4分)D+H→P主要經歷先　　　　　(1分)后　　　　　(1分)兩種反應類型,P→Q的另一種產物的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　(2分)。
(5)(2分)在醫院里腸桿菌等細菌的鑒定常利用吲哚實驗,轉換反應式如下:
吲哚的結構如圖所示,已知所有原子共面,則N原子的孤電子對位于　　　　　(填“雜化軌道”或“p軌道”);柯氏試劑M化學式為C9H11NO,該步反應的另一種產物為H2O,則M結構簡式為　　　　　。
3.(12分)(2024·山東淄博模擬)合成造影劑碘海醇(K)的一種合成路線如圖:
已知:①;
②RCH2COOR'+R″COOR ;
③—NH2+—→。
回答下列問題:
(1)(4分)A→B的過程涉及兩步反應,其中第一步反應類型為　　　　　(1分),第二步反應所需的試劑及條件是　　　　　　　　　　　　　　　(1分);
符合下列條件的B的同分異構體有　　　　(2分)種。
①能發生銀鏡反應和水解反應;
②苯環上連有硝基,無過氧鍵(—O—O—);
③含有三種化學環境的氫原子,且苯環上有2種不同化學環境的氫原子。
(2)(5分)B→C化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　(2分);
化合物D的結構簡式是　　　　　　　　　　　　　　　(1分);
E中官能團有　　　　(1分)種,符合化合物J的結構簡式有　　　　(1分)種。
(3)(3分)綜合上述信息,寫出由乙酸乙酯和為原料制備的合成路線。
4.(11分)(2024·湖南長沙一模)抗瘧疾藥物阿莫地喹(L)的合成路線如圖。
回答下列問題:
(1)(2分)A中含氧官能團的名稱為　　　　　　和　　　　　。
(2)(1分)B的系統命名為　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(1分)D的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)多聚甲醛可以用甲醛代替,則H、I和甲醛反應生成J的方程式為　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)(1分)由G和K生成L的反應類型為　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)(2分)H的同分異構體中,含苯環且能與碳酸氫鈉溶液反應放出氣體,不含—NH2基團的有　　　種(不考慮立體異構)。
(7)(2分)抗癌藥物樂伐替尼中間體的合成路線如圖(部分反應條件已略去),其中M和N的結構簡式分別為　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　。
5.(12分)(2024·山東威海二模)有機物K是一種可用于肺癌治療的藥物。其一條合成路線如下:
已知:
ⅰ.(R為烴基,下同);
ⅱ.RCOOHRCOCl。
回答下列問題:
(1)(2分)A的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　,
J中含氧官能團名稱為　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2分)E與NaOH溶液反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(1分)反應①→⑤中屬于取代反應的有　　　個。
(4)(1分)設計A→B、C→D的目的是　　　　　。
(5)(3分)符合下列條件的F的同分異構體有　　　(2分)種,其中一種結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　(1分)。
①屬于芳香族化合物,且不含有—NO2、—O—O—、;
②核磁共振氫譜顯示有4組峰,其峰面積比為2∶3∶3∶4。
(6)(3分)參照以上合成路線,以為原料設計的合成路線。
6.(12分)(2024·山東泰安二模)抗癌新藥M的一種合成路線如下:
已知:Ⅰ.R—NH2R—NH2,
—Cbz=
Ⅱ.,X=鹵素原子
Ⅲ.
回答下列問題:
(1)(4分)A的名稱為　　　　　　(1分);A→B的反應條件為　　　　(1分);寫出符合下列條件的B的同分異構體的結構簡式　　　　　　　　(2分)。
①僅含有苯環、—NH2和—OOCH
②含有4種化學環境的氫
(2)(3分)C中含氧官能團的名稱為　　　　　　　　　　　　　　　;
E→F反應的目的是　　　　　　　　　　　　　　　;
F→G的反應類型為　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)D+H→I的反應方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(3分)根據上述信息,寫出以1,4-丁二醇、對硝基甲苯為主要原料制備的合成路線。
綜合題突破5　有機合成與推斷綜合題
1.(1)KMnO4　羰基、羧基　(2)消去反應　
(3)+C2H5ONa+C2H5OH+NaOH　(4)6
(5)
解析　A和B反應生成C,根據A的分子式可知,A為,根據A和B反應生成C,A為甲苯,C的分子式為C11H12O3,C為,C在Zn-Hg催化作用下與HCl發生還原反應生成D,D的結構簡式為,D與SOCl2發生取代反應,生成E,E在氯化鋁作用下發生分子內取代反應生成F,F與C2H5MgBr發生反應生成G,結合G的分子式及F的結構簡式可知G為,G與氫氣發生加成反應生成H,H為,H在酸性條件下發生消去反應生成K,K發生已知②中反應生成N,N為,N在C2H5ONa作用下發生脫水反應生成M。(1)A為,能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,從而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,因此可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗苯中含有甲苯;由C的結構簡式可知C中含有羰基、羧基兩種官能團;(2)根據分析可知,H在濃硫酸作用下發生消去反應生成K;根據分析可知G的結構簡式為;(3)N為,N在C2H5ONa作用下發生脫水反應生成M,反應方程式為+C2H5ONa+C2H5OH+NaOH;(4)D的結構簡式為,其同分異構體中,僅含有—OOCCH3、—CH3和苯環結構,可知除苯環和—OOCCH3外,該結構還含有3個甲基,符合的結構有、、(編號代表—OOCCH3的位置)共6種;(5)苯與發生流程中A到C的轉化生成,發生C到D的轉化生成,與SOCl2發生取代反應生成,在氯化鋁作用下反應生成,合成路線為。
2.(1)乙基　醚鍵、羧基　(2)4-羥基丁醛　6　(3)+O2+H2O　(4)加成　取代　C2H5OH
(5)p軌道　
解析　A()在Fe/HCl作用下生成B(),B在一定條件下轉化為C(),C在一定條件下生成D(),結合G的結構簡式和已知信息②,可以得到丙醛和乙醛在堿性條件下反應生成物質F的化學方程式為+,F在催化劑和加熱條件下反應,轉化為G(),G和乙醇發生酯化反應生成H(),對比D、H、P的結構簡式可知,D先與H中羰基之間發生加成反應,得到,然后兩個羥基之間脫水形成環醚得到P(),形成環醚的反應屬于取代反應,P在堿性條件下徹底發生水解反應,在酸性條件下又發生強酸制弱酸,生成Q()。(1)根據已知信息①:甲苯中甲基使苯環上與甲基鄰、對位的氫原子活化;硝基苯中硝基使苯環上與硝基間位的氫原子活化,結合A的結構簡式,可知最好先引入乙基;根據結構分析,可知Q中的含氧官能團為醚鍵和羧基;(2)根據系統命名法可知,OHC—CH2CH2CH2OH的系統命名為4-羥基丁醛;符合要求的化合物分為羧酸和酯,屬于羧酸的有、,屬于酯的有HCOOCH2CH2CH3、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3、共有6種;(3)根據分析可知,F()被氧化為
G()的化學方程式為+O2+H2O;(4)根據已知信息③:羥基間形成環醚屬于取代反應可知,H()的羰基先與D發生加成反應生成醇,再在一定條件下發生取代反應生成環醚P();根據分析可知:P()在堿性條件下徹底發生水解反應,在酸性條件下又發生強酸制弱酸,生成Q(),另一產物為乙醇(CH3CH2OH);(5)根據分子中所有原子共平面,可知氮原子采取sp2雜化,氮原子上的孤電子未參與雜化,位于p軌道;柯氏試劑M的化學式為C9H11NO,該步反應的另一種產物是水,對比吲哚、紅色的玫瑰吲哚結構可推知M的結構簡式為。
3.(1)氧化反應　濃硝酸,濃硫酸,加熱　3
(2)+2CH3OH+2H2O　　3　2
(3)
解析　結合流程信息,由碘海醇和H的結構簡式和J的分子式以及信息①可推出J為或,由G逆推出F為,結合E、F分子式可推出E為,再根據C、D的分子式推出C為,D為,那么B為,因A到B涉及兩步反應,則A為。(1)化合物A為,B為,A到B過程中苯環上的甲基被氧化成羧基,然后又引入了一個硝基,故兩步反應的反應類型依次為氧化反應、硝化反應(或取代反應);硝化反應所需的試劑及條件是濃硝酸,濃硫酸,加熱;B為,①能發生銀鏡反應和水解反應說明含有醛基和酯基;②苯環上連有硝基,無過氧鍵(—O—O—);③含有三種化學環境的氫原子,且苯環上有2種不同化學環境的氫原子。滿足以上條件的同分異構體有:、、,共3種;(2)B→C轉化,轉化為,是酯化反應,化學方程式為
+2CH3OH+2H2O;D的結構簡式為;E為
,其中官能團為硝基、羥基、酰胺基3種官能團;由碘海醇和H的結構簡式和J的分子式以及信息①可推出J為或2種;(3)根據已知信息知,要合成,需先得到和,而利用乙酸乙酯制備,可由對硝基甲苯經三步反應獲得,具體合成路線為。
4.(1)醚鍵　酯基　(2)3-氯苯胺　(3)
(4)++HCHO—→+H2O　(5)取代反應　(6)9
(7)　
解析　A和B發生取代反應生成C,結合B的分子式可知B的結構簡式:,C受熱得到D,D先在堿性環境中水解再酸化得到E,結合E和C的結構簡式可以推知D的結構簡式為,E受熱生成F,F和POCl3發生取代反應生成G,H和、多聚甲醛發生取代反應生成J,J發生水解反應生成K,結合K的結構簡式和J的分子式可以推知J為。(4)由分析可知,H、I和甲醛反應生成J的方程式為++HCHO—→+H2O;(5)對比G、K、L的結構簡式可知,由G和K生成L的反應類型為取代反應;(6)H的同分異構體中,含羧基、苯環,不含氨基(—NH2),若苯環上只有1個取代基為—CH2NHCOOH、—NHCH2COOH、—N(CH3)COOH,共有3種情況;若苯環上有2個取代基為—COOH、—NHCH3或—NHCOOH、—CH3,共有6種情況;綜上所述,滿足條件的同分異構體有9種。(7)N和發生取代反應生成抗癌藥物樂伐替尼中間體,則N的結構簡式為,中含有羧基和NH3反應生成M,M的結構簡式為。
5.(1)　酰胺基、醚鍵
(2)+2NaOH—→+C2H5OH+H2O　(3)3　(4)保護酚羥基　(5)4　或或或
(6)
解析　由有機物的轉化關系可知,與乙酸酐發生取代反應生成,則A為、B為;與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化反應生成,則C為;酸性條件下發生水解反應生成
,則D為;濃硫酸作用下與乙醇共熱發生酯化反應生成
,則E為;催化劑作用下與氫氣發生還原反應生成
,則F為;與HCONH2發生題給信息反應生成
,則G為;催化劑作用下與POCl3發生信息反應生成,則H為;與發生取代反應生成,則I為;與發生取代反應生成,則J為;與發生取代反應生成。(1)由分析可知,A的結構簡式為;J的結構簡式為,含氧官能團為酰胺基和醚鍵;(2)由分析可知,E的結構簡式為,分子中含有的酯基和酚羥基能與氫氧化鈉溶液反應,反應的化學方程式為+2NaOH—→+C2H5OH+H2O;(3)由分析可知,反應①→⑤中①③④屬于取代反應,共有3個,②為氧化反應、⑤為還原反應;(4)由分析可知,A分子和D分子中都含有酚羥基,則設計A→B、C→D的目的是保護酚羥基;(5)由分析可知,F的結構簡式為,F的同分異構體屬于芳香族化合物,且不含有—NO2、—O—O—、,核磁共振氫譜顯示有4組峰,其峰面積比為2∶3∶3∶4說明同分異構體分子為對稱結構,分子中含有的官能團氨基、酯基和醚鍵,符合條件的結構簡式為、、、,共有4種;(6)由有機物的性質可知,以為原料設計的合成步驟為:在濃硫酸作用下與濃硝酸共熱發生硝化反應生成,催化劑作用下與氫氣發生還原反應生成,與高錳酸鉀溶發生氧化反應生成,催化劑作用下與發生取代反應生成,合成路線為
。
6.(1)鄰甲基苯甲酸(或2-甲基苯甲酸)　濃硫酸,加熱　、(2)硝基、酯基　保護氨基　取代反應　(3)+—→+CH3OH+HBr
(4)
解析　由流程可知,A在濃硫酸催化作用下和濃硝酸發生硝化反應引入硝基生成B,B中羧基和甲醇發生酯化反應生成C,C中苯環上甲基和溴發生取代反應生成D;E發生已知Ⅰ原理生成F,F自身的氨基和羧基取代成環生成G,G發生已知Ⅰ反應生成H,D與H發生已知Ⅱ反應生成I,I發生已知Ⅲ反應生成M。(1)由分析可知符合下列條件的B的同分異構體:①僅含有苯環、—NH2和—OOCH,②含有4種化學環境的氫,則結構對稱,結構簡式可以為、;(2)C:,其中含氧官能團的名稱為硝基、酯基;E→F反應的目的是保護氨基,反應后又將其轉化為氨基;F→G為氨基和羧基的取代反應生成酰胺基,反應類型為取代反應;(3)由分析可知,D+H→I的反應生成I的同時生成甲醇和HBr,方程式為+—→+CH3OH+HBr;(4)1,4-丁二醇發生消去反應生成2個碳碳雙鍵,和溴發生1,4加成生成;對硝基甲苯發生還原反應將硝基轉化為氨基,再和發生已知Ⅱ原理生成產物,流程為
。(共60張PPT)
綜合題突破5　有機合成與推斷綜合題
第三篇　專項練增分提能
綜合大題分類強化練
1.(2024·山東日照二模)化合物M常用作醫藥中間體、材料中間體,其合成路線如圖所示。
回答下列問題:
(1)檢驗苯中含有A的化學試劑為　　　　　;C中官能團的名稱為　　　　　。
(2)H→K的反應類型為　　　　　;G的結構簡式為　　　　　。
(3)N→M的化學方程式為
　 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。
KMnO4
羰基、羧基
消去反應
6
2.(2024·遼寧撫順模擬)雜環化合物在藥物中廣泛存在,依托度酸(etodolac)用于治療風濕性關節炎、類風濕性關節炎等,具有耐受性好、鎮痛作用強等特點,尤其適用于老年患者。以下為其合成路線:
根據以上信息回答下列問題:
(1)由苯制備物質A,最好應先引入　　　　　(填“乙基”或“硝基”);物質Q中的含氧官能團的名稱為　　　 　 　。
(2)OHC—CH2CH2CH2OH的系統命名為　　　　　　,該物質存在多種同分異構體,其中一定條件下能與NaOH溶液反應的同分異構體有　　　　　種。
乙基
醚鍵、羧基
4-羥基丁醛
6
(3)寫出上述過程中F→G被O2氧化的化學反應方程式
　 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)D+H→P主要經歷先　　　　　后　　　　　兩種反應類型,P→Q的另一種產物的結構簡式為 　　　　　　　　　　　　　　　。
加成
取代
C2H5OH
(5)在醫院里腸桿菌等細菌的鑒定常利用吲哚實驗,轉換反應式如下:
吲哚的結構如圖所示,已知所有原子共
面,則N原子的孤電子對位于________
(填“雜化軌道”或“p軌道”);柯氏試劑M化
學式為C9H11NO,該步反應的另一種產
物為H2O,則M結構簡式為
　　　　　。
p軌道
3.(2024·山東淄博模擬)合成造影劑碘海醇(K)的一種合成路線如圖:
回答下列問題:
(1)A→B的過程涉及兩步反應,其中第一步反應類型為　　　　　,第二步反應所需的試劑及條件是　　　　　　 　　;符合下列條件的B的同分異構體有　　　　　種。
①能發生銀鏡反應和水解反應;
②苯環上連有硝基,無過氧鍵(—O—O—);
③含有三種化學環境的氫原子,且苯環上有2種不同化學環境的氫原子。
氧化反應
濃硝酸,濃硫酸,加熱
3
(2)B→C化學方程式為　　　　　　　　　　　　　 　　;
化合物D的結構簡式是　　 　　;E中官能團有　　　　種,符合化合物J的結構簡式有　　　　種。
3
2
答案
。
4.(2024·湖南長沙一模)抗瘧疾藥物阿莫地喹(L)的合成路線如圖。
回答下列問題:
(1)A中含氧官能團的名稱為　　　 　和　　　　　。
(2)B的系統命名為　　　 　　。
(3)D的結構簡式為　　　 　　。
(4)多聚甲醛可以用甲醛代替,則H、I和甲醛反應生成J的方程式為
　 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
醚鍵
酯基
3-氯苯胺
(5)由G和K生成L的反應類型為　　　　　。
(6)H的同分異構體中,含苯環且能與碳酸氫鈉溶液反應放出氣體,不含—NH2基團的有　　　　　種(不考慮立體異構)。
(7)抗癌藥物樂伐替尼中間體的合成路線如圖(部分反應條件已略去),其中M和N
的結構簡式分別為　　　 　　和　　　 　　。
取代反應
9
5.(2024·山東威海二模)有機物K是一種可用于肺癌治療的藥物。其一條合成路線如下:
回答下列問題:
(1)A的結構簡式為　　　　 　,J中含氧官能團名稱為　　　　 　。
酰胺基、醚鍵
(2)E與NaOH溶液反應的化學方程式為
　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)反應①→⑤中屬于取代反應的有　　　　　個。
(4)設計A→B、C→D的目的是　　　　 　。
3
保護酚羥基
4
答案　
。
6.(2024·山東泰安二模)抗癌新藥M的一種合成路線如下:
回答下列問題:
(1)A的名稱為　　　　 　　;A→B的反應條件為
　 　　　;寫出符合下列條件的B的同分異構體的結構簡式
　 　　　　　　　。
①僅含有苯環、—NH2和—OOCH
②含有4種化學環境的氫
鄰甲基苯甲酸(或2-甲基苯甲酸)
濃硫酸,加熱
(2)C中含氧官能團的名稱為　　　 　;E→F反應的目的是　　 　　;F→G的反應類型為　　　 　。
(3)D+H→I的反應方程式為
　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
硝基、酯基
保護氨基
取代反應
答案　
。

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