2021年各地高考化学真题分类汇编：有机合成与推断

2021高考化学真题

专题有机合成与推断

1.(2021•山东高考真题)一种利胆药物F的合成路线如图:

3o

On

II.II,e

R-C-OR-NH

回答下列问题：

(DA的结构简式为_；符合下列条件的A的同分异构体有一种。

①含有酚羟基②不能发生银镜反应③含有四种化学环境的氢

(2)检验B中是否含有A的试剂为B-C的反应类型为—。

(3)C-D的化学方程式为一；E中含氧官能团共一种。

HBr

-80℃

(4)已知:综合上述信息，写出由和

HBr

40℃Br

/OH

【答案】4FeCb溶液氧化反应

OCH3OCHS

(X，OH@侬早［

+H2O3

HBr>―乙

d40℃/Br-

一定条件广

OT,

【解析】

产

0H

(1)由上述分析可知，A的结构简式为，;A的同分异构体中满足：①含有酚羟

CHO

基；②不能发生银镜反应，说明结构中不含醛基③含有四种化学环境的氢，说明具有对称

0

结构，则满足条件的结构有：H0—(>II

-0—C—CH3'

OHHO

-C—CHj、—CH3»

HHO

OCHS

/OH

共有4利1,故答案为：；心

(2)A中含有酚羟基，B中不含酚羟基，可利用FeCb溶液检验B中是否含有A,若含有A,则

加入FeCb溶液后溶液呈紫色；由上述分析可知，B-C的反应类型为氧化反应，故答案为:

FeCb溶液；氧化反应。

⑶C-D为与CH30H在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酯化反应

/0H

OCHS

生成|,反应化学方程式为

13

OCH3OCH3

+CH30H^^Z±1+H2O；E的结构简式

O^OCHj

OCHS

QH

,其中的含氧官能团为酸键、酚羟基、酯基，共3种，

X°CH3

OCH

OCHS3

故答案为：+CH30nT“sg、+H2O；3。

,OH'

(4)由/和1制备/0H过程需要增长碳链，

I…CU

可利用题干中A-B的反应实现，然后利用信息反应I得到目标产物，目标产物中碳碳双键位

于端基碳原子上，因此需要/与HBr在40℃下发生加成反应生成/V^Br，

n

P

NaN0-RiN=N

已知：R-Br---------3-►RrN------------►R

3Cui1

请回答：

(1)化合物A的结构简式是；化合物E的结构简式是o

⑵下列说法不氐娜的是。

A.化合物B分子中所有的碳原子共平面

B.化合物D的分子式为

C.化合物D和F发生缩聚反应生成P

D.聚合物P属于聚酯类物质

(3)化合物C与过量NaOH溶液反应的化学方程式是.

(4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为C20HlsK。g的环状化合物。用健缱或表

示其结构.

(5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体)：

①H-NMR谱显示只有2种不同化学环境的氢原子

②只含有六元环

o

含有=

@-cI结构片段，不含v=c-键

-=c-

(6)以乙烯和丙快酸为原料，设计如下化合物的合成路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂

任选)_______

C

+2+2NaBr

Bro/CCL/~\NaOH/H,O/~\

H2C=CH2---R/\r-------------^―►HOOH

【解析】

(1)由上述分析可知，A的结构简式为化合物E的结构简式为

HOCH2cH?Br,故答案为：；HOCH2cH2Br。

(2)A.化合物B的结构简式为HOOCY^~~COOH，化合物B中苯环的6个碳原子共平

面，而苯环只含有两个对位上的段基，两个段基的碳原子直接与苯环相连，所以这2个碳原子

也应与苯环共平面，化合物B分子中所有碳原子共平面，故A正确；

B.D的结构简式为，由此可知化合物D的分子式为

C12H12N6O4,故B正确；

C.缩聚反应除形成缩聚物外，还有水、醉、氨或氯化氢等低分子副产物产生，化合物D和化

合物F的聚合反应不涉及低分子副产物的产生，不属于缩聚反应，故C错误；

D.聚合物P中含有4n个酯基官能团，所以聚合物P属于聚酯类物质，故D正确；

综上所述，说法不正确的是C项，故答案为C。

°丫0tHzCHaBr

⑶中酯基能与NaOH溶液发生水解反应、滨原子能与NaOH溶液在加热

rCH2CH2Br

条件下能发生取代反应，因此反应方程式为

丫PHKHzBrCOONa

|^J|+4NaOHf+2HO-S^X0H+2NaBr。

J^XH2CH2BrCOONa

(4)化合物D和化合物F之间发生反应，可以是n个D分子和n个F分子之间聚合形成化合物

P,同时也可能发生1个D分子和1个F分子之间的加成反应，对于后者情况，化合物D中的

2个-N3官能团与化合物F中的2个碳碳三建分别反应，可以形成环状结构，用键线式表示为

O

，该环状化合物的化学式为CzoHsNeOg,符合题意，故答案为:

(5)化合物F的分子式为C8H6。4，不饱和度为6,其同分异构体中含有一1一。一&=&一结构

片段，不含Y三C-键，且只有2种不同化学环境的氢原子，说明结构高度对称，推测其含有

2个相同结构片段，不饱和度为4,余2个不饱和度，推测含有两个六元环，由此得出符合题

(6)由逆向合成法可知，丙焕酸应与一通过酯化反应得到目标化合物，而HCLYH

nvJ\JnnvJUn

中的羟基又能通过B/一水解得到，乙烯与Br2加成可得B/一，故目标化合物的

BWCCI4/-<NaOH/H2O/~\

H2C=CH2--------------»BrBr------------------»HOOH

合成路线为

3.(2021•湖南高考真题)叶酸拮抗剂AHmta(M)是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸

酎为原料合成该化合物的路线如下:

回答下列问题:

N2H4•H2O

(DA的结构简式为

(2)AfB,DfE的反应类型分别是

(3)M中虚线框内官能团的名称为a

(4)B有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有种(不考虑立体异构)

①苯环上有2个取代基②能够发生银镜反应③与FeCl,溶液发生显色发应

其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为6：2：2：1：1的结构简式为；

(5)结合上述信息，写出丁二酸酎和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式

0H1

⑹参照上述合成路线，以乙烯和翦与为原料，设计合成a*[pn的路线

H0T人N人蚓由国NN直

（其他试剂任选）。

O

【答案】f^V^^COOH还原反应取代反应酰胺基竣基15

HO^4CHO

?一，0()

11口0+nHOCH2cH20H>-C-CHCH(Z-OCHXH^O-+皿0

:S歌22/-Jn

o

0H

ON,

…人,人1

青||1H2NNNH2

H,N人N人NN-----------------------

H

【解析】

：o反应时断键与成键位置为\由

1）由已知信息①可知，与[;

0O

OO

八COOH，故答案为：Cy^^COOH。

此可知A的结构简式为CJ^

（2）ATB的反应过程中失去O原子,加入H原子，属于还原反应；D-E的反应过程中与醛基

相连的碳原子上的H原子被漠原子取代，属于取代反应，故答案为:还原反应；取代反应。

（3）由图可知，M中虚线框内官能团的名称为a：酰胺基；b：皴基。

（4）COOH说明结构中存在醛基,

O^^的同分异构体满足：①能发生银镜反应，

②与FeCb溶液发生显色发应，说明含有酚羟基，同时满足苯环上有2个取代基，酚羟基需占

据苯环上的1个取代位置，支链上苯环连接方式（红色点标记）：7<CHO、

共五种，因此一共有5X3=15种结构；其中核磁共振氢谱有五组峰，因酚羟基和醛基均无对称

结构，因此峰面积之比为6：2：2：1：1的结构简式一定具有对称性（否则苯环上的氢原子不

等效），即苯环上取代基位于对位，核磁共振氢谱中峰面积比为6的氢原子位于与同一碳原子

相连的两个甲基上，因此该同分异构的结构简式为故答案为：15；

0

OO

IIII）的过程中，需先将o转化为丁二酸，可利用已

^C-CH2CH2C-OCH2CH2On

0

知信息②实现，然后利用B-C的反应类型合成聚丁二酸乙二醇酯，因此反应方程式为

0

OO

O+nHOCHCHOH^^II

n22+nH'O'故答

-fC-CH2CH2C-OCH2CH2O-n

o

案为:

o

Oo

II

II：O+nHOCH2cH20H鬻『-fC-CHCHC-OCHCHO-+nHO。

2222n2

o

（6）以乙烯和为原料合成的路线设计过程中，可利用

H.N2

ETF的反应类型实现，因此需先利用乙烯合成Br”"CHO,Br/、CHO中醛基可通过羟

基催化氧化而得，Br/、CHO中滨原子可利用D-E的反应类型实现，因此合成路线为

HOO/CuDBBA（；臭化剂）人

22CHCHO

HC=CHACH3cH20H-X-*3-FiFFi~~*B「CHO

22Jurl7vB

故答案为:

H2O

1122cH2催化剂*CH3CH2OH

4.（2021•广东高考真题）天然产物V具有抗疟活性，某研究小组以化合物I为原料合成V及

OHO

YCH20H

一定条件

RR0CH2Y

⑴化合物I中含氧官能团有（写名称）。

（2）反应①的方程式可表示为：i+ii=in+z,化合物z的分子式为

（3）化合物IV能发生银镜反应，其结构简式为.

（4）反应②③④中属于还原反应的有,属于加成反应的有.

（5）化合物VI的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有种，写出其中任意一种的

结构简式：o

条件：a.能与NaHCCh反应；b.最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c.能与3倍物质的量

的Na发生放出E的反应；d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；e.不含

手性碳原子（手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子）。

O

⑹根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及HOCH2cH2a为原料合成的路线

（不需注明反应条件）。

【答案】（酚）羟基、醛基Cl8Hl50P②(2X3)10

o

【解析】

(1)根据有机物1的结构，有机物I为对醛基苯酚，其含氧官能团为(酚)羟基、醛基；

(2)反应①的方程式可表示为：I+I1=H1+Z,根据反应中1、0、IH的分子式和质量守恒定律

可知，反应前与反应后的原子个数相同，则反应后Z的分子式为Ci8H15OP；

(3)已知有机物IV可以发生银镜反应，说明有机物IV中含有醛基，又已知有机物IV可以发生反

OH

应生成1，则有机物w一定含有酚羟基，根据有机物IV的分子式和

OH

(4)还原反应时物质中元素的化合价降低，在有机反应中一般表现为加氢或者去氧，所以反应

②为还原反应，其中反应②④为加成反应；

(5)化合物IV的分子式为CIOH1204,能与NaHCCh反应说明含有竣基，能与NaOH反应说明含

有酚羟基或竣基或酯基，最多能与2倍物质的量的NaOH反应，说明除一个按基外还可能含

有酚羟基、竣基、酯基其中的一个，能与Na反应的挂能能团为醇羟基、酚羟基、粉基，能与

3倍物质的量的发生放出的反应，说明一定含有醇羟基，综上该分子一定含有竣基和醇羟基，

由于该分子共有4个碳氧原子，不可能再含有竣基和酯基，则还应含有酚羟基，核磁共振氢谱

确定分子中有6个化学环境相同的氢原子，说明含有两个甲基取代基，并且高度对称，据此可

OH

%CL/CH3

知共有三个取代基，分别是-OH、-COOH和，当-OH与-COOH处于对

OH

有两种不同的取代位置，即和

COOH

OH

；当-COOH与处于对位时，-OH有两

;当三个取

OH

H3c----CH3

代基处于三个连续碳时，共有三种情况，即

:当三个取代基处于

COOH

OH

间位时，共有一种情况，即,综上分析该有机物的同分

HOOC、，OH

异构体共有十种。

0

(6)根据题给已知条件对甲苯酚与HOCH2cH2。反应能得到J，之

/OCR2cH2cl

O

后水解反应得到,观察题中反应可知得到目标产物需要利用反

X

OCH2CH2OH

应④，所以合成的路线为

OHOO

X

।J-誓件［

加热

HOCH2cH2。NaOH溶液

CHCHOH

CH30CH2CH2a622

o

5.(2021•全国高考真题)近年来，以大豆素(化合物C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物,

因其具有优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下：

回答下列问题：

(DA的化学名称为。

(2)ImolD反应生成E至少需要mol氢气。

⑶写出E中任意两种含氧官能团的名称»

(4)由E生成F的化学方程式为o

(5)由G生成H分两步进行：反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应2)的反

应类型为»

⑹化合物B的同分异构体中能同时满足下列条件的有(填标号)。

a.含苯环的醛、酮

b.不含过氧键(-00-)

c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3：2：2：1

A.2个B.3个C.4个D.5个

（7）根据上述路线中的相关知识，以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物，

写出合成路线»

【答案】间苯二酚（或1,3-苯二酚）2酯基，醛键，羟基（任写两种）

TsOH

PhMe

0H

管一X揪铲。井

,化学名称为间苯二酚（或1,3-苯二酚），故答案为：间苯二酚（或

1,3-苯二酚）;

(2)D为,与氢气发生加成反应生

,碳碳双键及酮基都发生了

加成反应，所以ImolD反应生成E至少需要2moi氢气，故答案为：2；

⑶E为,含有的含氧官能团的

名称为酯基，触键，羟基（任写两种），故答案为：酯基，酸键，羟基（任写两种）;

,发生消去反应，生成

TsOH

PhMe

+H20,故答案为:

TsOH

PhMe

+H2O;

(5)由G生成H分两步进行：反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应2)是将

酯基水解生成羟基，反应类型为取代反应，故答案为：取代反应；

「COOH

(6)化合物B为，同分异构体中能同时满足下列条件：.

含苯环的醛、酮；b.不含过氧键(-O-O-)；c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为

3：2：2：1,说明为醛或酮，而且含有甲基，根据要求可以写出：

H00H

HOOH

有4种，答案为：C；

(7)以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物，可以将丙烯在m-CPBA的作

用下生成环氧化合物，环氧化合物在酸催化下水发生加成反应，然后再与碳酸二甲酯发生酯

6.(2021•河北高考真题)丁苯配(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物，临床上用

于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM—289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物，在体内外可经酶

促或化学转变成NBP和其它活性成分，其合成路线如图：

HCH,COONaH、/COOH

已知信息：,C=O+R2cH2coOH“t/C=C'(R|=芳基)

R］，(CHJCO)2OR1R2

回答下列问题：

(1)A的化学名称为

(2)D有多种同分异构体，其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为_、

①可发生银镜反应，也能与FeCb溶液发生显色反应；

②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1：2：2：3»

(3)E-F中(步骤1)的化学方程式为一。

(4)G—H的反应类型为一。若以NaNCh代替AgNO3,则该反应难以进行，AgNCh对该反应

的促进作用主要是因为

(5汨PBA的结构简式为一。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行，对比HPBA和NBP

的结构，说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因

CH3

【答案】邻二甲苯

CH3

COOHCOONa

+3NaOH+2HQCH3coONa

O

取代反应AgNCh反应生成的AgBr难溶于水，使平衡正向移动促进反应进行

HPBA中煌基的空间位阻较大，使得羟基较为活泼，常温下不稳定、

易转化为NBP

HOOC

338)2。

CH3coONa

△

CH2COOH--

【解析】

(1)A的分子式为CsHio,不饱和度为4,说明取代基上不含不饱和键，A与02在V2O5作催化

O

剂并加热条件下生成,山此可知A的结构简式为,其名称为邻二

O

甲苯，故答案为：邻二甲苯。

CHO

(2)S的同分异构体满足：①可发生银镜反应，也能与FeCb溶液发生显色反应,

H00-

说明结构中含有醛基和酚羟基，根据不饱和度可知该结构中除醛基外不含其它不饱和键，②

核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1：2：2：3,说明该结构具有对称性，根据该结构中氧

原子数可知该结构中含有1个醛基、2个酚羟基、1个甲基，满足该条件的同分异构体结构简

CH3CHOCH3

HOHOyk^OHHOJ^.OH

式为U和kJ’故答案为：YJ'

CHOCH3CHO

CH3

(3)E-F中步骤1)为与NaOH的水溶液反应,

COOH

竣基能与NaOH反应，反应方程式为

CH3coONa

CH3coONa

COO(CH2)4Br

(4)观察流程可知，G-H的反应为/=(中Br原子被AgNO3中

HOO-

COO(CH2)4ONO2

-O-NO2取代生成一/和AgBr,反应类型为取代反应；若以

HOO-

NaNCh代替AgNCh,则该反应难以进行，其原因是NaNCh反应生成的NaNCh易溶于水，而

AgNCh反应生成的AgBr难溶于水，使平衡正向移动促进反应进行，故答案为：取代反应；

AgNCh反应生成的AgBr难溶于水，使平衡正向移动促进反应进行。

(5)NBP()中酯基在碱性条件下发生水解反应生成

燃基体积较大，对羟基的空间位阻较大使得羟基较为活泼，容易与竣基发生酯化反应生成

HPBA中燃基的空间位阻较大，使得羟

基较为活泼，常温下不稳定、易转化为NBP。

氧化而得，因此合成路线为

NaOHHQ

阻盘■ay^cHviCH、OH

HOOC^^H

(CH3CO)3O

ClCH3COONaFcOTOi,

CH^COOH---

,故答案为:

NaOHH.O

CIQCH,患CIQCHQ________._

ClCl

7.（2021•浙江高考真题）某课题组合成了一种非天然氨基酸X,合成路线如下（Ph—表示苯基）:

CIH2C

IKJ2^°H：CCH,C|*力二

c5HgCIH2c6—CH20HW

CIHjC瓢5CIH,1^

已知:

OH

R3Br

R4-C-R5

请回答:

(1)下列说法正确的是

A.化合物B的分子结构中含有亚甲基和次甲基

B.iH-NMR谱显示化合物F中有2种不同化学环境的氢原子

c.G-H的反应类型是取代反应

D.化合物X的分子式是C13H15NO2

⑵化合物A的结构简式是；化合物E的结构简式是。

(3)C-D的化学方程式是o

(4)写出3种同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式(不包括立体异构

体).

①包含O；

-CH=C-

②包含I(双键两端的C不再连接H)片段;

COOC凡

③除②中片段外只含有1个-CH2-

(5)以化合物F、溟苯和甲醛为原料，设计下图所示化合物的合成路线(用流程图表示，无机试

剂、有机溶剂任选)。

(也可表示为Ph)

X

CH2Br7

HOH£\/CHiOHBr\y/Br

【答案】CDCIH£J

/X

HOHJCC1I2O1IC|H,CZ

CIH2C'

'c=CH,+NaCl+H2O

)CH-CH2cl+NaOHCH%OH>

CIH2C