2023年高考化学真题题源解密(全国通用)专题17 有机化学基础综合题(解析版)_第1页
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专题十七有机化学基础综合题目录:2023年真题展现真题考查解读近年真题对比命题规律解密名校模拟探源易错易混速记1.(2023·全国甲卷)阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。已知:R-COOHR-COClR-CONH2回答下列问题:(1)A的化学名称是_______。(2)由A生成B的化学方程式为_______。(3)反应条件D应选择_______(填标号)。a.HNO3/H2SO4b.Fe/HCl

c.NaOH/C2H5OHd.AgNO3/NH3(4)F中含氧官能团的名称是_______。(5)H生成I的反应类型为_______。(6)化合物J的结构简式为_______。(7)具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有_______种(不考虑立体异构,填标号)。a.10

b.12

c.14

d.16其中,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2:2:1:1的同分异构体结构简式为_______。【答案】(1)邻硝基甲苯(2-硝基甲苯)(2)+Cl2+HCl(3)b(4)羧基(5)消去反应(6)(7)d【分析】根据有机物C的结构,有机物B被酸性高锰酸钾氧化为C,则有机物B为,有机物B由有机物A与Cl2发生取代反应得到的,有机物A为,有机物E为有机物C发生还原反应得到的,有机物E经一系列反应得到有机物G,根据已知条件,有机物G发生两步反应得到有机物H,有机物G与SOCl2发生第一步反应得到中间体,中间体与氨水发生反应得到有机物H,有机物H的结构为,有机物I与有机物J发生反应得到有机物K,根据有机物I、K的结构和有机物J的分子式可以得到有机物J的结构,有机物J的结构为,有机物K经后续反应得到目标化合物阿佐塞米(有机物L),据此分析解题。【详解】(1)根据分析,有机物A的结构式为,该有机物的化学名称为邻硝基甲苯(2-硝基甲苯)。(2)根据分析,有机物A发生反应生成有机物B为取代反应,反应的化学方程式为+Cl2+HCl。(3)根据分析,有机物C发生生成有机物E的反应为还原反应,根据反应定义,该反应为一个加氢的反应,因此该反应的反应条件D应为b:Fe/HCl,a一般为硝化反应(取代反应)的反应条件,c一般为卤代烃的消去反应的反应条件,d一般为醛基的鉴别反应(银镜反应)的反应条件,故答案为b。(4)有机物F中的含氧官能团为-COOH,名称为羧基。(5)有机物H反应生成有机物I的反应作用在有机物H的酰胺处,该处于POCl3发生消去反应脱水得到氰基,故答案为消去反应。(6)根据分析可知有机物J的结构简式为。(7)与分子式为C7H6ClNO2的芳香同分异构体且含有-Cl、-NO2两种官能团共有17种,分别为:(有机物B)、、、、、、、、、、、、、、、、,除有机物B外,其同分异构体的个数为16个;在这些同分异构体中核磁共振氢谱的峰面积比为2:2:1:1,说明其结构中有4种化学环境的H原子,该物质应为一种对称结结构,则该物质为。2.(2023·全国乙卷)奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,以下是一种合成路线(部分反应条件己简化)。已知:回答下列问题:(1)A中含氧官能团的名称是_______。(2)C的结构简式为_______。(3)D的化学名称为_______。(4)F的核磁共振谱显示为两组峰,峰面积比为1∶1,其结构简式为_______。(5)H的结构简式为_______。(6)由I生成J的反应类型是_______。(7)在D的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种;①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为_______。【答案】(1)醚键和羟基(2)(3)苯乙酸(4)(5)(6)还原反应(7)13【分析】有机物A与有机物B发生反应生成有机物C,有机物C与有机物D在多聚磷酸的条件下反应生成有机物E,根据有机物E的结构可以推测,有机物C的结构为,进而推断出有机物D的结构为;有机物E与有机物F反应生成有机物G,有机物G根据已知条件发生反应生成有机物H,有机物H的结构为,有机物H发生两步反应得到目标化合物J(奥培米芬);据此分析解题。【详解】(1)根据有机物A的结构,有机物A中的含氧官能团是醚键和羟基。(2)根据分析,有机物C的结构简式为。(3)根据分析,有机物D的结构为,其化学名称为苯乙酸。(4)有机物F的核磁共振氢谱显示未两组峰,封面积比为1:1,说明这4个H原子被分为两组,且物质应该是一种对称的结构,结合有机物F的分子式可以得到,有机物F的结构简式为。(5)根据分析,有机物H的结构简式为。(6)根据流程,有机物I在LiAlH4/四氢呋喃的条件下生成有机物J,LiAlH4是一种非常强的还原剂能将酯基中的羰基部分还原为醇,该反应作用在有机物I的酯基上得到醇,因此该反应为还原反应。(7)能发生银镜反应说明该结构中含有醛基,能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基,则满足这三个条件的同分异构体有13种。此时可能是情况有,固定醛基、酚羟基的位置处在邻位上,变换甲基的位置,这种情况下有4种可能;固定醛基、酚羟基的位置处在间位上,变换甲基的位置,这种情况下有4种可能;固定醛基、酚羟基的位置处在对位上,变换甲基的位置,这种情况下有2种可能;将醛基与亚甲基相连,变换酚羟基的位置,这种情况下有3种可能,因此满足以上条件的同分异构体有4+4+2+3=13种。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1,说明这总同分异构体中不能含有甲基且结构为一种对称结构,因此,这种同分异构体的结构简式为:。3.(2023·新课标卷)莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物,可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。回答下列问题:(1)A的化学名称是_______。(2)C中碳原子的轨道杂化类型有_______种。(3)D中官能团的名称为_______、_______。(4)E与F反应生成G的反应类型为_______。(5)F的结构简式为_______。(6)I转变为J的化学方程式为_______。(7)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含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______。【答案】(1)3-甲基苯酚(间甲基苯酚)(2)2(3)氨基羟基(4)取代反应(5)(6)+H2O+HCl+N2↑(7)9【分析】根据流程,A与2-溴丙烷发生取代反应生成B,B与NaNO2发生反应生成C,C与NH4HS反应生成D,D与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可知,D为;E与F反应生成G,结合E和G的结构简式和F的分子式可知,F为;G发生两步反应生成H,H再与NaNO2/HCl反应生成I,结合I的结构和H的分子式可知,H为;I与水反应生成J,J与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成K,结合K的结构简式和J的分子式可知,J为;据此分析解题。【详解】(1)根据有机物A的结构,有机物A的化学名称为3-甲基苯酚(间甲基苯酚)。(2)有机物C中含有苯环,苯环上的C原子的杂化类型为sp2杂化,还含有甲基和异丙基,甲基和异丙基上的C原子的杂化类型为sp3杂化,故答案为2种。(3)根据分析,有机物D的结构为,其官能团为氨基和羟基。(4)有机物E与有机物F发生反应生成有机物G,有机物中的羟基与有机物F中的Cl发生取代反应生成有机物G,故反应类型为取代反应。(5)根据分析,有机物F的结构简式为。(6)有机物I与水反应生成有机物J,该反应的方程式为+H2O+HCl+N2↑。(7)连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中,含有手性碳、含有3个甲基、含有苯环的同分异构体有9种,分别为:、

、、、、、、、;其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3:3:3:2:2:1的同分异构体的结构简式为。4.(2023·广东卷)室温下可见光催化合成技术,对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于、碘代烃类等,合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略):

(1)化合物i的分子式为。化合物x为i的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为(写一种),其名称为。(2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为。y为。(3)根据化合物V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消去反应b氧化反应(生成有机产物)(4)关于反应⑤的说法中,不正确的有___________。A.反应过程中,有键和键断裂B.反应过程中,有双键和单键形成C.反应物i中,氧原子采取杂化,并且存在手性碳原子D.属于极性分子,分子中存在由p轨道“头碰头”形成的键(5)以苯、乙烯和为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。基于你设计的合成路线,回答下列问题:(a)最后一步反应中,有机反应物为(写结构简式)。(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学方程式为。(c)从苯出发,第一步的化学方程式为(注明反应条件)。【答案】(1)

(或

)戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧杂环丁烷)(2)或氧气(3)浓硫酸,加热

、,加热(或酸性溶液)

(或

)(4)CD(5)

【分析】①

与HBr加热发生取代反应生成

,②乙烯在催化剂作用下氧化生成

,③

发生开环加成生成

,④

发生取代反应生成

,⑤

及CO反应生成

。【详解】(1)化合物i

的分子式为。

不饱和度为1,x可形成碳碳双键或碳氧双键或一个圆环,化合物x为i的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰,说明分子中有对称结构,不对称的部分放在对称轴上,x的结构简式含酮羰基时为

(或含醛基时为

或含圆环是为

),其名称为戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧杂环丁烷)。故答案为:;

(或

);戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧杂环丁烷);(2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为,②乙烯在催化剂作用下氧化生成

,y为或氧气。故答案为:或氧气;(3)根据化合物V

的结构特征,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,可在铜名银催化作用下氧化生成

,或酸性溶液中氧化生成

,见下表:序号反应试剂、条件反应形成的新结构反应类型a浓硫酸,加热

消去反应b、,加热(或酸性溶液)

(或

)氧化反应(生成有机产物)故答案为:浓硫酸,加热;

;、,加热(或酸性溶液);

(或

);(4)A.从产物中不存在键和键可以看出,反应过程中,有键和键断裂,故A正确;B.反应物中不存在双键,酰碘基中碘原子离去与羟基中氢离去,余下的部分结合形成酯基中单键,所以反应过程中,有双键和单键形成,故B正确;C.反应物i

中,氧原子采取杂化,但与羟基相连的碳有对称轴,其它碳上均有2个氢,分子中不存在手性碳原子,故C错误;D.属于极性分子,分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的键,故D错误;故答案为:CD;(5)以苯、乙烯和为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。乙烯与水在催化剂加热加压条件下合成乙醇;乙烯在银催化作用下氧化生成环氧乙醚;苯在铁催化作用下与溴生成溴苯,溴苯与环氧乙醚生成

,与HI反应合成

,最后根据反应⑤的原理,

与乙醇、CO合成化合物ⅷ。(a)最后一步反应中,有机反应物为

和。故答案为:

和;(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学方程式为。故答案为:;(c)从苯出发,第一步的化学方程式为

。故答案为:

。5.(2023·湖北卷)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发,针对二酮H设计了如下合成路线:

回答下列问题:(1)由A→B的反应中,乙烯的碳碳_______键断裂(填“π”或“σ”)。(2)D的同分异构体中,与其具有相同官能团的有_______种(不考虑对映异构),其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为的结构简式为_______。(3)E与足量酸性溶液反应生成的有机物的名称为_______、_______。(4)G的结构简式为_______。(5)已知:

,H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构,主要产物为I()和另一种α,β-不饱和酮J,J的结构简式为_______。若经此路线由H合成I,存在的问题有_______(填标号)。a.原子利用率低

b.产物难以分离

c.反应条件苛刻

d.严重污染环境【答案】(1)π(2)7(3)乙酸丙酮(4)(5)

ab【分析】A为CH2=CH2,与HBr发生加成反应生成B(CH3CH2Br),B与Mg在无水乙醚中发生生成C(CH3CH2MgBr),C与CH3COCH3反应生成D(),D在氧化铝催化下发生消去反应生成E(),E和碱性高锰酸钾反应生成F(),参考D~E反应,F在氧化铝催化下发生消去反应生成G(),G与反应加成反应生成二酮H,据此分析解答。【详解】(1)A为CH2=CH2,与HBr发生加成反应生成B(CH3CH2Br),乙烯的π键断裂,故答案为:π;(2)D为,分子式为C5H12O,含有羟基的同分异构体分别为:共8种,除去D自身,还有7种同分异构体,其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为的结构简式为,故答案为:7;;(3)E为,酸性高锰酸钾可以将双键氧化断开,生成和,名称分别为乙酸和丙酮,故答案为:乙酸;丙酮;(4)由分析可知,G为,故答案为:;(5)根据已知的反应特征可知,H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构,主要产物为I())和J(

)。若经此路线由H合成I,会同时产生两种同分异构体,导致原子利用率低,产物难以分离等问题,故答案为:

;ab。6.(2023·辽宁卷)加兰他敏是一种天然生物碱,可作为阿尔茨海默症的药物,其中间体的合成路线如下。

回答下列问题:(1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的_______位(填“间”或“对”)。(2)C发生酸性水解,新产生的官能团为羟基和_______(填名称)。(3)用O2代替PCC完成D→E的转化,化学方程式为_______。(4)F的同分异构体中,红外光谱显示有酚羟基、无N-H键的共有_______种。(5)H→I的反应类型为_______。(6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为_______和_______。

【答案】(1)对(2)羧基(3)2+O22+2H2O(4)3(5)取代(6)【分析】根据有机物A的结构和有机物C的结构,有机物A与CH3I反应生成有机物B,根据有机物B的分子式可以得到有机物B的结构,即;有机物与BnCl反应生成有机物C,有机物C发生还原反应生成有机物D,有机物D与PCC发生氧化反应生成有机物E,根据有机物E的结构和有机物D的分子式可以得到有机物D的结构,即;有机物E与有机物有机物F发生已知条件给的②反应生成有机物G,有机物G发生还原反应生成有机物H,根据有机物H与有机物G的分子式可以得到有机物G的结构,即,同时也可得到有机物F的结构,即;随后有机物H与HCOOCH2CH3反应生成有机物I。由此分析解题。【详解】(1)由有机物A与CH3I反应得到有机物B可知,酚与卤代烃反应成醚时,优先与其含有的其他官能团的对位羟基发生反应,即酯基对位的酚羟基活性最高,可以发生成醚反应,故答案为;对位。(2)有机物C在酸性条件下发生水解,其含有的酯基发生水解生成羧基,其含有的醚键发生水解生成酚羟基,故答案为羧基。(3)O2与有机物D发生催化氧化反应生成有机物E,反应的化学方程式为2+O22+2H2O。(4)F的同分异构体中不含有N-H键,说明结构中含有结构,又因红外中含有酚羟基,说明结构中含有苯环和羟基,固定羟基的位置,有邻、间、对三种情况,故有3种同分异构体。(5)有机物H与HCOOCH2CH3反应生成有机物I,反应时,有机物H中的N-H键发生断裂,与HCOOCH2CH3中断裂的醛基结合,故反应类型为取代反应。(6)根据题目中给的反应条件和已知条件,利用逆合成法分析,有机物N可以与NaBH4反应生成最终产物,类似于题中有机物G与NaBH4反应生成有机物H,作用位置为有机物N的N=C上,故有机物N的结构为,有机物M可以发生已知条件所给的反应生成有机物N,说明有机物M中含有C=O,结合反应原料中含有羟基,说明原料发生反应生成有机物M的反应是羟基的催化氧化,有机物M的结构为,故答案为、。7.(2023·北京卷)化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。已知:(1)A中含有羧基,A→B的化学方程式是____________________。(2)D中含有的官能团是__________。(3)关于D→E的反应:①的羰基相邻碳原子上的C→H键极性强,易断裂,原因是____________________。②该条件下还可能生成一种副产物,与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是__________。(4)下列说法正确的是__________(填序号)。a.F存在顺反异构体b.J和K互为同系物c.在加热和催化条件下,不能被氧化(5)L分子中含有两个六元环。的结构简式是__________。(6)已知:,依据的原理,和反应得到了。的结构简式是__________。【答案】(1)(2)醛基(3)羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子,使得相邻碳原子上的键极性增强(4)ac(5)(6)【分析】A中含有羧基,结合A的分子式可知A为;A与乙醇发生酯化反应,B的结构简式为;D与2-戊酮发生加成反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可知D的结构简式为,E发生消去反应脱去1个水分子生成F,F的结构简式为,D→F的整个过程为羟醛缩合反应,结合G的分子式以及G能与B发生已知信息的反应可知G中含有酮羰基,说明F中的碳碳双键与发生加成反应生成G,G的结构简式为;B与G发生已知信息的反应生成J,J为;K在溶液中发生水解反应生成,酸化得到;结合题中信息可知L分子中含有两个六元环,由L的分子式可知中羧基与羟基酸化时发生酯化反应,L的结构简式为;由题意可知L和M可以发生类似D→E的加成反应得到,发生酮式与烯醇式互变得到,发生消去反应得到P,则M的结构简式为。【详解】(1)A→B的化学方程式为。答案为;(2)D的结构简式为,含有的官能团为醛基。答案为醛基;(3)①羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向碳基上的碳原子,使得相邻碳原子上的键极性增强,易断裂。②2-戊酮酮羰基相邻的两个碳原子上均有键,均可以断裂与苯甲醛的醛基发生加成反应,如图所示,1号碳原子上的键断裂与苯甲醛的醛基加成得到E,3号碳原子上的键也可以断裂与苯甲醛的醛基加成得到副产物。答案为羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子,使得相邻碳原子上的C−H键极性增强;;(4)a.F的结构简式为,存在顺反异构体,a项正确;b.K中含有酮脲基,J中不含有酮脲基,二者不互为同系物,b项错误;c.J的结构简式为,与羟基直接相连的碳原子上无H原子,在加热和作催化剂条件下,J不能被氧化,c项正确;故选ac;(5)由上分析L为。答案为;(6)由上分析M为。答案为。8.(2023·山东卷)根据杀虫剂氟铃脲(G)的两条合成路线,回答下列问题。已知:Ⅰ.R1NH2+OCNR2→Ⅱ.路线:(1)A的化学名称为_____(用系统命名法命名);的化学方程式为_____;D中含氧官能团的名称为_____;E的结构简式为_____。路线二:(2)H中有_____种化学环境的氢,①~④属于加成反应的是_____(填序号);J中原子的轨道杂化方式有_____种。【答案】(1)2,6-二氯甲苯+2KF+2KCl酰胺基(2)2②2【分析】路线:根据流程及A的分子式为C7H6Cl2,可推出A的结构式为,A在氨气和氧气的作用下,生成了B(),B与KF反应,生成C(),根据题给信息,C与过氧化氢反应,生成D(),D和(COCl)2反应生成E,E的分子式为C8H3F2NO2,推出E的结构式为,E与F()反应生成了氟铃脲(G)。路线二:根据流程及F的分子式可推出H的结构式,H与氢气反应生成I(),I与CF2=CF2反应生成F(),F与COCl2反应生成J(),J与D()反应生成了氟铃脲(G)。【详解】(1)由分析可知,A为,系统命名为2,6-二氯甲苯,B与KF发生取代反应生成C,化学方程式为+2KF+2KCl,D为,含氧官能团为酰胺基,根据分析,E为,故答案为:2,6-二氯甲苯;+2KF+2KCl;酰胺基;;(2)根据分析,H为,由结构特征可知,含有2种化学环境的氢,根据分析流程可知H→I为还原反应,I→F为加成反应,F→J,J→G均为取代反应,J为,C原子的杂化方式有sp2,sp3两种,NO原子的杂化方式均为sp3,所以J中原子的杂化方式有2种,故答案为:2;②;2。9.(2023·湖南卷)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化):回答下列问题:(1)B的结构简式为_______;(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是_______、_______;(3)物质G所含官能团的名称为_______、_______;(4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简式为_______;(5)下列物质的酸性由大到小的顺序是_______(写标号):①

③(6)(呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银镜反应的同分异构体中。除H2C=C=CH-CHO外,还有_______种;(7)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯,依据由C到D的反应信息,设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线_______(无机试剂任选)。【答案】(1)(2)消去反应加成反应(3)碳碳双键醚键(4)(5)②>③>①(6)4(7)【详解】(1)有机物A与Br2反应生成有机物B,有机物B与有机物E发生取代反应生成有机物F,结合有机物A、F的结构和有机物B的分子式可以得到有机物B的结构式,即。(2)有机物F转化为中间体时消去的是-Br和,发生的是消去反应,中间体与呋喃反应生成有机物G时,中间体中的碳碳三键发生断裂与呋喃中的两个双键发生加成反应,故答案为消去反应、加成反应。(3)根据有机物G的结构,有机物G中的官能团为碳碳双键、醚键。(4)根据上述反应流程分析,与呋喃反应生成,继续与HCl反应生成有机物J,有机物J的结构为。(5)苯环上带有甲基时,甲基增强了苯环上的电子云密度,导致磺酸根离子中的氧原子电子云密度降低,使其更容易失去质子,但当甲基上的H原子被F原子代替时,三氟甲基对苯环上电子的吸引力有所降低,因此对甲基苯磺酸的酸性强于对三氟甲基苯磺酸的酸性,但没有甲基时的苯磺酸,由于没有其他基团对苯环上电子的吸引导致磺根中S对H的吸引力增强,使H的电子程度减弱,故酸性大小为②>③>①。(6)呋喃是一种重要的化工原料,其同分异构体中可以发生银镜反应,说明其同分异构体中含有醛基,这样的同分异构体共有4种,分别为:CH3-C≡C-CHO、CH≡C-CH2-CHO、、。(7)甲苯和溴在FeBr3的条件下生成对溴甲苯和邻溴甲苯,因题目中欲合成邻溴甲苯,因此需要对甲基的对位进行处理,利用题目中流程所示的步骤将甲苯与硫酸反应生成对甲基苯磺酸,再将对甲基苯磺酸与溴反应生成,再将中的磺酸基水解得到目标化合物,具体的合成流程为:。【命题意图】有机化学基础综合题综合考查有机化学知识,意在考查考生的宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科素养,以及知识获取能力和思维认知能力。【考查要点】①有机物的命名;②官能团的辨认及名称;③反应类型及反应条件的判断;④有机物分子式、结构简式、同分异构体的推断与书写;⑤有机化学方程式的书写;⑥运用信息设计合成路线。1.(2022·全国甲卷)用N-杂环卡其碱(NHCbase)作为催化剂,可合成多环化合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。回答下列问题:(1)A的化学名称为_______。(2)反应②涉及两步反应,已知第一步反应类型为加成反应,第二步的反应类型为_______。(3)写出C与/反应产物的结构简式_______。(4)E的结构简式为_______。(5)H中含氧官能团的名称是_______。(6)化合物X是C的同分异构体,可发生银镜反应,与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸,写出X的结构简式_______。(7)如果要合成H的类似物H′(),参照上述合成路线,写出相应的D′和G′的结构简式_______、_______。H′分子中有_______个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳)。【答案】(1)苯甲醇(2)消去反应(3)(4)(5)硝基、酯基和羰基(6)(7)

5【解析】由合成路线,A的分子式为C7H8O,在Cu作催化剂的条件下发生催化氧化生成B,B的结构简式为,则A为,B与CH3CHO发生加成反应生成,再发生消去反应反应生成C,C的结构简式为,C与Br2/CCl4发生加成反应得到,再在碱性条件下发生消去反应生成D,D为,B与E在强碱的环境下还原得到F,E的分子式为C5H6O2,F的结构简式为,可推知E为,F与生成G,G与D反应生成H,据此分析解答。(1)由分析可知,A的结构简式为,其化学名称为苯甲醇;(2)由B、C的结构简式,结合反应条件,可知B()先与CH3CHO发生碳氧双键的加成反应生成,再发生消去反应生成C(),故第二步的反应类型为消去反应;(3)根据分析可知,C与Br2/CCl4发生加成反应得到;(4)由分析,E的结构简式为;(5)H的结构简式为,可其分子中含有的含有官能团为硝基、酯基和羰基;(6)C的结构简式为,分子式为C9H8O,其同分异构体X可发生银镜反应,说明含有醛基,又与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸,则X的取代基处于苯环的对位,满足条件的X的结构简式为:;(7)G与D反应生成H的反应中,D中碳碳双键断裂与G中HC—NO2和C=O成环,且C=O与—CHO成环,从而得到H,可推知,若要合成H′(),相应的D′为,G′为,手性碳原子为连有4各不同基团的饱和碳原子,则H′()的手性碳原子为,共5个。2.(2022·全国乙卷)左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一,以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化,忽略立体化学):已知:化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。回答下列问题:(1)A的化学名称是_______。(2)C的结构简式为_______。(3)写出由E生成F反应的化学方程式_______。(4)E中含氧官能团的名称为_______。(5)由G生成H的反应类型为_______。(6)I是一种有机物形成的盐,结构简式为_______。(7)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为_______种。a)含有一个苯环和三个甲基;b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6:3:2:1)的结构简式为_______。【答案】(1)3-氯丙烯(2)(3)+H2O(4)羟基、羧基(5)取代反应(6)(7)

10

、【解析】A发生氧化反应生成B,B与C在NaNH2、甲苯条件下反应生成D,对比B、D的结构简式,结合C的分子式C8H7N,可推知C的结构简式为;D与30%Na2CO3反应后再酸化生成E,E在浓硫酸、甲苯条件下反应生成F,F不能与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2,F中不含羧基,F的分子式为C11H10O2,F在E的基础上脱去1个H2O分子,说明E发生分子内酯化生成F,则F的结构简式为;F与(C2H5)2NH在AlCl3、甲苯条件下反应生成G,G与SOCl2、甲苯反应生成H,H的分子式为C15H20ClNO,H与I反应生成J,结合G、J的结构简式知,H的结构简式为;I的分子式为C8H4KNO2,I是一种有机物形成的盐,则I的结构简式为;据此作答。(1)A的结构简式为CH2=CHCH2Cl,属于氯代烯烃,其化学名称为3-氯丙烯;答案为:3-氯丙烯。(2)根据分析,C的结构简式为。(3)E的结构简式为,F的结构简式为,E生成F的化学方程式为+H2O。(4)E的结构简式为,其中含氧官能团的名称为(醇)羟基、羧基;答案为:羟基、羧基。(5)G的结构简式为,H的结构简式为,G与SOCl2发生取代反应生成H;答案为:取代反应。(6)根据分析,I的结构简式为。(7)E的结构简式为,E的分子式为C11H12O3,不饱和度为6;E的同分异构体与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2,结合分子式中O原子的个数,说明含1个羧基,能发生银镜反应、不能发生水解反应说明还含1个醛基;若3个甲基在苯环上的位置为时,羧基、醛基在苯环上有3种位置;若3个甲基在苯环上的位置为时,羧基、醛基在苯环上有6种位置;若3个甲基在苯环上的位置为时,羧基、醛基在苯环上有1种位置;故符合题意的同分异构体共有3+6+1=10种;上述同分异构体经银镜反应后酸化所得产物中核磁共振氢谱显示有4组氢且氢原子数量比为6:3:2:1的结构简式为、。3.(2022·湖南卷)物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下:已知:①+;②回答下列问题:(1)A中官能团的名称为_______、_______;(2)F→G、G→H的反应类型分别是_______、_______;(3)B的结构简式为_______;(4)C→D反应方程式为_______;(5)是一种重要的化工原料,其同分异构体中能够发生银镜反应的有_______种(考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为的结构简式为_______;(6)Ⅰ中的手性碳原子个数为_______(连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子);(7)参照上述合成路线,以和为原料,设计合成的路线_______(无机试剂任选)。【答案】(1)醚键

醛基(2)

取代反应

加成反应(3)(4)(5)

5

(6)1(7)【解析】A()和反应生成B(C12H14O4),根据“已知①”可以推出B的结构简式为;B和HCOONH4发生反应得到C(C12H16O4),C又转化为D(C12O14O3),根据“已知②”可推出C的结构简式为,D的结构简式为;D和HOCH2CH2OH反应生成E();E在一定条件下转化为F();F和CH3I在碱的作用下反应得到G(C15H18O5),G和反应得到H(),对比F和H的结构简式可得知G的结构简式为;H再转化为I();I最终转化为J()。(1)A的结构简式为,其官能团为醚键和醛基。(2)由分析可知,G的结构简式为,对比F和G的结构简式可知F→G的反应为取代反应;G→H反应中,的碳碳双键变为碳碳单键,则该反应为加成反应。(3)由分析可知,B的结构简式为。(4)由分析可知,C、D的结构简式分别为C的结构简式为、,则C→D的化学方程式为。(5)的同分异构体能发生银镜反应,说明该物质含有醛基,根据分子式C4H6O可得知,该物质还含有碳碳双键或者三元环,还要分析顺反异构,则符合条件的同分异构体有5种,它们分别是CH2=CHCH2CHO、(与后者互为顺反异构体)、(与前者互为顺反异构体)、和,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为4:1:1的结构简式是。(6)连四个不同的原子或原子团的碳原子成为手性碳原子,则I中手性碳原子的个数为1,是连有甲基的碳原子。(7)结合G→I的转化过程可知,可先将转化为,再使和反应生成,并最终转化为;综上所述,合成路线为:。4.(2022·山东卷)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下:已知:Ⅰ.

Ⅱ.、Ⅲ.回答下列问题:(1)A→B反应条件为_______;B中含氧官能团有_______种。(2)B→C反应类型为_______,该反应的目的是_______。(3)D结构简式为_______;E→F的化学方程式为_______。(4)H的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有_______种。(5)根据上述信息,写出以羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成的路线_______。【答案】(1)

浓硫酸,加热

2(2)

取代反应

保护酚羟基(3)

CH3COOC2H5

+Br2+HBr(4)6(5)【解析】由C的结构简式和有机物的转化关系可知,在浓硫酸作用下,与乙醇共热发生酯化反应生成,则A为、B为;在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成,与CH3COOC2H5发生信息Ⅱ反应生成,则D为CH3COOC2H5、E为;在乙酸作用下与溴发生取代反应生成,则F为;一定条件下与(CH3)3CNHCH2ph发生取代反应,则G为;在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成H。(1)由分析可知,A→B的反应为在浓硫酸作用下,与乙醇共热发生酯化反应生成和水;B的结构简式为为,含氧官能团为羟基、酯基,共有2种;(2)由分析可知,B→C的反应为在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成和氯化氢,由B和H都含有酚羟基可知,B→C的目的是保护酚羟基;(3)由分析可知,D的结构简式为CH3COOC2H5;E→F的反应为在乙酸作用下与溴发生取代反应生成和溴化氢,反应的化学方程式为+Br2+HBr;(4)H的同分异构体仅含有—OCH2CH3和—NH2可知,同分异构体的结构可以视作、、分子中苯环上的氢原子被—NH2取代所得结构,所得结构分别有1、3、2,共有6种;(5)由题给信息可知,以4—羟基邻苯二甲酸二乙酯制备的合成步骤为在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成发生取代反应生成,发生信息Ⅱ反应生成,在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成,合成路线为。5.(2022·北京卷)碘番酸可用于X射线的口服造影液,其合成路线如图所示。已知:R-COOH+R’-COOH+H2O(1)A可发生银镜反应,其官能团为___________。(2)B无支链,B的名称为___________;B的一种同分异构体中只有一种环境氢,其结构简式为___________。(3)E是芳香族化合物,的方程式为___________。(4)G中有乙基,则G的结构简式为___________。(5)碘番酸中的碘在苯环不相邻的碳原了上,碘番酸的相对分了质量为571,J的相对分了质量为193。则碘番酸的结构简式为___________。(6)通过滴定法来确定口服造影液中碘番酸的质量分数。第一步

取样品,加入过量粉,溶液后加热,将I元素全部转为,冷却,洗涤。第二步

调节溶液,用溶液滴定至终点,用去。已知口服造影液中无其他含碘物质,则碘番酸的质量分数为___________。【答案】(1)醛基(2)

丁酸

(3)+HNO3+H2O(4)(5)(6)【解析】【分析】由题给信息和有机物的转化关系可知,CH3CH2CH2CHO发生氧化反应生成CH3CH2CH2COOH,则A为CH3CH2CH2CHO、B为CH3CH2CH2COOH;CH3CH2CH2COOH发生信息反应生成,则D为;在浓硫酸作用下,与发烟硝酸共热发生硝化反应生成,则E为、F为;在催化剂作用下,与反应生成CH3CH2CH2COOH和,则G为;与在镍做催化剂条件下,与铝、氢氧化钠发生还原反应后,调节溶液pH生成,与氯化碘发生取代反应生成,则碘番酸的结构简式为。(1)由分析可知,能发生银镜反应的A的结构简式为CH3CH2CH2CHO,官能团为醛基,故答案为:醛基;(2)由分析可知,无支链的B的结构简式为CH3CH2CH2COOH,名称为丁酸,丁酸的同分异构体中只有一种环境氢说明同分异构体分子的结构对称,分子中含有2个醚键和1个六元环,结构简式为,故答案为:丁酸;;(3)由分析可知,E→F的反应为在浓硫酸作用下,与发烟硝酸共热发生硝化反应生成和水,反应的化学方程式为+HNO3+H2O;(4)由分析可知,含有乙基的G的结构简式为;(5)由分析可知,相对分了质量为571的碘番酸的结构简式为;(6)由题给信息可知,和硝酸银之间存在如下关系:3I—3AgNO3,由滴定消耗cmLbmol/L硝酸银可知,碘番酸的质量分数为×100%=,故答案为:。6.(2022·重庆卷)光伏组件封装胶膜是太阳能电池的重要材料,经由如图反应路线可分别制备封装胶膜基础树脂Ⅰ和Ⅱ(部分试剂及反应条件略)。反应路线Ⅰ:反应路线Ⅱ:已知以下信息:①(R、R1、R2为H或烃基)②+2ROH+H2O(1)A+B→D的反应类型为______。(2)基础树脂Ⅰ中官能团的名称为______。(3)F的结构简式为_____。(4)从反应路线Ⅰ中选择某种化合物作为原料H,且H与H2O反应只生成一种产物Ⅰ,则H的化学名称为_____。(5)K与银氨溶液反应的化学方程式为_____;K可发生消去反应,其有机产物R的分子式为C4H6O,R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的有______个(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为______。(6)L与G反应制备非体型结构的Q的化学方程式为_______。(7)为满足性能要求,实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解,生成的产物再与少量L发生反应,得到含三种链节的基础树脂Ⅱ,其结构简式可表示为_____。【答案】(1)加成反应(2)酯基(3)(4)乙炔(5)+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O6(CH3)2C=C=O(6)2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O(7)【分析】A为HC≡CH,HC≡CH与B(C2H4O2)发生加成反应生成CH3COOCH=CH2,则B为CH3COOH;HC≡CH与氢气发生加成反应生成CH2=CH2,CH2=CH2与CH3COOCH=CH2发生加聚反应生成;CH3COOCH=CH2发生加聚反应生成,则F为;酸性条件下发生水解反应生成;HC≡CH与水发生加成反应CH2=CHOH,则H为HC≡CH、I为CH2=CHOH;CH2=CHOH发生构型转化生成CH3CHO,则J为CH3CHO;CH3CHO碱性条件下反应生成,则K为;经发生消去反应、加成反应得到CH3CH2CH2CHO,CH3CH2CH2CHO与发生信息反应生成非体型结构的,则Q为。【详解】(1)由分析可知,A+B→D的反应为HC≡CH与CH3COOH发生加成反应生成CH3COOCH=CH2,故答案为:加成反应;(2)由结构简式可知,基础树脂Ⅰ中官能团为酯基,故答案为:酯基;(3)由分析可知,F的结构简式为,故答案为:;(4)由分析可知,H的结构简式为HC≡CH,名称为乙炔,故答案为:乙炔;(5)由分析可知,K为,与银氨溶液在水浴加热条件下反应生成、氨气、银和水,反应的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O;分子式为C4H6O的R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的结构简式可能为CH2=CHCH2CHO、CH3CH=CHCHO、、、CH3CH2CH=C=O、(CH3)2C=C=O,共有6种,其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为(CH3)2C=C=O,故答案为:+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O;6;(CH3)2C=C=O;(6)L与G反应制备非体型结构的Q的反应为CH3CH2CH2CHO与发生信息反应生成非体型结构的和水,反应的化学方程式为2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O,故答案为:2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O;(7)由实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解,生成的产物再与少量L发生反应,得到含三种链节的基础树脂Ⅱ,Ⅱ结构简式可表示为,故答案为:。7.(2021·全国甲卷)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:(1)A的化学名称为_______。(2)反应生成E至少需要_______氢气。(3)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_______。(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_______。(6)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()c.核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1A.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,醚键,羟基(任写两种)+H2O取代反应C【分析】由合成路线图,可知,A(间苯二酚)和B()反应生成C(),与碳酸二甲酯发生酯化反应,生成,与氢气发生加成反应生成,发生消去反应,生成F,F先氧化成环氧化合物G,G在酸催化下水与环氧化合物的加成反应,然后发生酯的水解生成H,据此分析解答。【详解】(1)A为,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成,碳碳双键及酮基都发生了加成反应,所以反应生成E至少需要2氢气,故答案为:2;(3)E为,含有的含氧官能团的名称为酯基,醚键,羟基(任写两种),故答案为:酯基,醚键,羟基(任写两种);(4)E为,发生消去反应,生成,化学方程式为+H2O,故答案为:+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;(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();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:,,,,故有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化反应即可,故合成路线为:。8.(2021·全国乙卷)卤沙唑仑W是一种抗失眠药物,在医药工业中的一种合成方法如下:已知:(ⅰ)(ⅱ)回答下列问题:(1)A的化学名称是_______。(2)写出反应③的化学方程式_______。(3)D具有的官能团名称是_______。(不考虑苯环)(4)反应④中,Y的结构简式为_______。(5)反应⑤的反应类型是_______。(6)C的同分异构体中,含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有_______种。(7)写出W的结构简式_______。【答案】2-氟甲苯(或邻氟甲苯)+HCl或+HCl或氨基、羰基、卤素原子(溴原子、氟原子)取代反应10【分析】A()在酸性高锰酸钾的氧化下生成B(),与SOCl2反应生成C(),与在氯化锌和氢氧化钠的作用下,发生取代反应生成,与Y()发生取代反应生成,与发生取代反应生成F(),F与乙酸、乙醇反应生成W(),据此分析解答。【详解】(1)由A()的结构可知,名称为:2-氟甲苯(或邻氟甲苯),故答案为:2-氟甲苯(或邻氟甲苯);(2)反应③为与在氯化锌和氢氧化钠的作用下,发生取代反应生成,故答案为:;(3)含有的官能团为溴原子、氟原子、氨基、羰基,故答案为:氨基、羰基、卤素原子(溴原子、氟原子);(4)D为,E为,根据结构特点,及反应特征,可推出Y为,故答案为:;(5)E为,F为,根据结构特点,可知与发生取代反应生成F,故答案为:取代反应;(6)C为,含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体为:含有醛基,氟原子,氯原子,即苯环上含有三个不同的取代基,可能出现的结构有,故其同分异构体为10种,故答案为:10;(7)根据已知及分析可知,与乙酸、乙醇反应生成,故答案为:;9.(2021·山东卷)一种利胆药物F的合成路线如图:已知:Ⅰ.+Ⅱ.回答下列问题:(1)A的结构简式为___;符合下列条件的A的同分异构体有___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__;E中含氧官能团共___种。(4)已知:,综合上述信息,写出由和制备的合成路线___。【答案】4FeCl3溶液氧化反应+CH3OH+H2O3【分析】由信息反应II以及F的结构简式和E的分子式可知E的结构简式为,D发生信息反应I得到E,则D的结构简式为,C与CH3OH发生反应生成D,C相较于D少1个碳原子,说明C→D是酯化反应,因此C的结构简式为,B→C碳链不变,而A→B碳链增长,且增长的碳原子数等于中碳原子数,同时B→C的反应条件为NaClO2、H+,NaClO2具有氧化性,因此B→C为氧化反应,A→B为取代反应,C8H8O3的不饱和度为5,说明苯环上的取代基中含有不饱和键,因此A的结构简式为,B的结构简式为。【详解】(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,说明具有对称结构,则满足条件的结构有:、、、,共有4种,故答案为:;4。(2)A中含有酚羟基,B中不含酚羟基,可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCl3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:FeCl3溶液;氧化反应。(3)C→D为与CH3OH在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酯化反应生成,反应化学方程式为+CH3OH+H2O;E的结构简式为,其中的含氧官能团为醚键、酚羟基、酯基,共3种,故答案为:+CH3OH+H2O;3。(4)由和制备过程需要增长碳链,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,和反应生成,根据信息Ⅰ.+得到反应生成,因此合成路线为;故答案为:。10.(2021·湖南卷)叶酸拮抗剂是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下:回答下列问题:已知:①②(1)A的结构简式为_______;(2),的反应类型分别是_______,_______;(3)M中虚线框内官能团的名称为a_______,b_______;(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,写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式_______;(6)参照上述合成路线,以乙烯和为原料,设计合成的路线_______(其他试剂任选)。【答案】还原反应取代反应酰胺基羧基15【详解】1)由已知信息①可知,与反应时断键与成键位置为,由此可知A的结构简式为,故答案为:。(2)A→B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原子被溴原子取代,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:羧基。(4)的同分异构体满足:①能发生银镜反应,说明结构中存在醛基,②与FeCl3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):、共五种,因此一共有5×3=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;。(5)丁二酸酐()和乙二醇(HOCH2CH2OH)合成聚丁二酸乙二醇酯()的过程中,需先将转化为丁二酸,可利用已知信息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,故答案为:。(6)以乙烯和为原料合成的路线设计过程中,可利用E→F的反应类型实现,因此需先利用乙烯合成,中醛基可通过羟基催化氧化而得,中溴原子可利用D→E的反应类型实现,因此合成路线为,故答案为:。【点睛】有机合成推断解题过程中对信息反应的分析主要是理解成键与断键的位置关系,同时注意是否有小分子物质生成。按照要求书写同分异构体时,需根据题干所给要求得出结构中官能团种类及数目,然后分析该结构是否具有对称性,当核磁共振氢谱中出现比例为6的结构中,一般存在同一个碳原子上连接两个甲基或者甲基具有对称性的情况,当核磁共振氢谱出现比例为9的结构中,一般存在三个甲基连接在同一个碳原子上。11.(2021·广东卷)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及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略,Ph表示-C6H5):已知:(1)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=III+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:_______。条件:a.能与NaHCO3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H2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)。(6)根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成的路线_______(不需注明反应条件)。【答案】(酚)羟基、醛基C18H15OP②②④10【详解】(1)根据有机物Ⅰ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+Ⅱ=Ⅲ+Z,根据反应中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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C18H15OP;(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可以发生反应生成,则有机物Ⅳ一定含有酚羟基,根据有机物Ⅳ的分子式和可以得出,有机物Ⅳ的结构简式为;(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C10H12O4,能与NaHCO3反应说明含有羧基,能与NaOH反应说明含有酚羟基或羧基或酯基,最多能与2倍物质的量的NaOH反应,说明除一个羧基外还可能含有酚羟基、羧基、酯基其中的一个,能与Na反应的挂能能团为醇羟基、酚羟基、羧基,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羧基和醇羟基,由于该分子共有4个碳氧原子,不可能再含有羧基和酯基,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,据此可知共有三个取代基,分别是-OH、-COOH和,当-OH与-COOH处于对位时,有两种不同的取代位置,即和;当-OH与处于对位时,-COOH有两种不同的取代位置,即和;当-COOH与处于对位时,-OH有两种不同的取代位置,即和;当三个取代基处于三个连续碳时,共有三种情况,即、和;当三个取代基处于间位时,共有一种情况,即,综上分析该有机物的同分异构体共有十种。(6)根据题给已知条件对甲苯酚与HOCH2CH2Cl反应能得到,之后水解反应得到,观察题中反应可知得到目标产物需要利用反应④,所以合成的路线为。纵观近几年的高考题,对于有机化学基础综合题的考查,命题思路相对稳定,试题难度保持不变。题目覆盖有机物主干基础知识,侧重考查新信息获取、新旧知识的整合应用能力。考查学生有序思维和整合新旧知识解决有机问题的能力。从背景上来看,密切联系生产生活实际。核心物质的选取以及题干的设计以材料科学、药物化学等具体应用为情境,渗透有机化学的重大贡献,我国科学家的最新研究成果等,将高中阶段的有机反应和新反应结合起来,新反应通过信息给出,将基础和创新融入试题,设问由浅入深,既考查了学生对教材中有机化学基础知识的掌握,又考查了学生有机化学知识的综合应用能力。题干设计趋于稳定,仍然采取“流程+新信息给予”的模式。流程中的物质以分子式、结构简式、字母、名称等四种形式呈现。流程中的一-些反应,如果是学生未知的,会以新信息的形式单独呈现,或者在流程中以反应条件的形式给予。需要学生现场学习新信息,并进行灵活运用。设问角度及分值,相对固定。设问形式由浅入深,层层推进的且考点稳定。核心物质、反应基本类型、典型条件等设计成基本问题。题日具有一定的梯度,由易到难,最后两问多考查同分异构体的书写、合成路线的设计。这两年的高考题中,一些高考卷中没有涉及合成路线的设计问题,一定程度上降低了整道试题的难度。1.(2023·广东惠州·统考三模)碘海醇是临床中应用广泛的一种造影剂,化合物H是合成碘海醇的关键中间体,其合成路线如图:已知:+回答下列问题:(1)A的名称为_______;(2)由B生成C的化学方程式为_______。(3)D中所含官能团的名称为_______。由D生成E的反应类型为_______。(4)G的结构简式为_______。(5)J的分子式为C9H7O6N,是C的同系物,则苯环上有3个取代基的同分异构体共有_______种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为2:2:2:1的同分异构体的结构_______(写出一种即可)。(6)设计由CH2=CH2制备的合成路线(无机试剂任选)_______。【答案】(1)间二甲苯或1,3—二甲苯(2)+HNO3(浓)+H2O(3)氨基、羧基取代反应(4)(5)16或(6)CH2=CH2BrCH2CH2Br【分析】、A为间二甲苯,苯环上的烃基能被高锰酸钾氧化成羧基,则B为间苯二甲酸,B与硝酸发生苯环上的硝化反应得到C,C中硝基被Fe还原成氨基得到D,D与ICl发生取代反应得到E,E与SOCl2发生羧基上的取代反应得到F,F与G得到H,对比F和E的结构以及G的分子式可知G为。【解析】(1)根据习惯命名法A的化学名称为间二甲苯,根据系统命名法可知,A的名称为1,3-二甲苯;(2)B生成C,发生的是苯环上硝化反应,化学方程式为:+HNO3(浓)+H2O;(3)D中所含官能团为氨基、羧基,由D生成E的反应类型为取代反应。故答案为:氨基,羧基;取代反应;(4)结合上述分析可知,G的结构简式为;(5)J的分子式为C9H7O6N,是C的同系物,故J中也含有一个氨基和两个羧基,当苯环上有3个取代基时,取代基可能是-COOH、-CH2COOH和-NO2,三个取代基不同采用定二动一的方法:四种,四种,两种,取代基可能是-COOH、-COOH和-CH2-NO2:两种,一种,三种,共有16种同分异构体。另符合核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为2:2:2:1的同分异构体的结构简式为、;(6)利用题中信息和所学知识,可写出由CH2=CH2制备的合成路线流程图:CH2=CH2BrCH2CH2Br。2.(2023·广西·统考三模)美托洛尔(Metoprolol)是当前治疗高血压、冠心病和心律失常等心血管疾病的常用药物之一。以下是美托洛尔的一种合成路线:已知:-Ph为苯基(-C6H5)。回答下列问题:(1)A的化学名称为___________,B的结构简式为___________。(2)反应①的反应类型为___________。(3)反应②的化学反应方程式为___________。(4)I中含氧官能团的名称为_________,I与足量的H2发生加成反应生成M,M的分子中有_______个手性碳原子(碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子)。(5)在A的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为___________种。①苯环上有三个取代基;②遇FeCl3溶液显紫色;③能发生银镜反应。(6)已知:。请参照上述合成路线,写出以二苯甲胺和为原料制备的合成路线(无机试剂和有机试剂任选)___________。【答案】(1)对羟基苯乙醛(2)加成反应(3)++HCl(4)醚键、羟基1(5)10(6)++CH3COOH+H2O【分析】A和B生成C,结合AC结构可知,B为;C中醛基和亚硫酸氢钠发生加成反应生成羟基得到D,D和KBH4反应得到E,E中羟基转化为醚键得到F,F和氢气加成得到G,结合G化学式可知,G为;G和发生取代反应生成H,H转化为I;【解析】(1)由A结构可知,A的化学名称为对羟基苯乙醛,由分析可知,B的结构简式为;(2)反应①为C中醛基和亚硫酸氢钠发生加成反应生成羟基得到D,反应类型为加成反应;(3)反应②为G和发生取代反应生成H,化学反应方程式为++HCl;(4)I中含氧官能团的名称为醚键、羟基;I与足量的H2发生加成反应生成M,M结构为,分子中有1个手性碳原子;(5)在A的同分异构体中,同时满足下列条件:①苯环上有三个取代基;②遇FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基;③能发生银镜反应,含有醛基;则3个取代基为-OH、-CH3、-CHO,3个不同的取代基在苯环上有10种情况,故的总数为10种;(6)二苯甲胺和发生H生成I的反应生成,在发生已知反应原理的反应生成,再和乙酸发生酯化反应生成,故流程为:++CH3COOH+H2O。3.(2023·安徽蚌埠·统考三模)受体拮抗剂是指能与受体结合,但不具备内在活性的一类物质。某受体拮抗剂的中间体G的合成路线如下:已知:①②R-CNR-COOH请回答:(1)化合物C的分子式是______,其含氧官能团的名称是_____________________。(2)由A生成B的反应类型是_________________。(3)已知:碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳。写出化合物G与足量H2发生加成反应产物的结构简式,并田*标出其中的手性碳原子_______________。(4)化合物M是比B少一个碳原子的同系物,请写出符合以下四个条件的同分异构体的结构简式_____________。①遇FeCl3溶液发生显色反应②苯环上连有两个取代基③核磁共振氢谱有5组吸收峰④1mol物质与足量NaHCO3溶液反应最多产生1molCO2(5)写出E→F的化学方程式__________________。(6)以化合物等为原料,设计合成化合物的路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)___________。【答案】(1)C11H12O2羰基、醚键(2)还原反应(3)(4)(5)+NaCN+NaCl(6)【分析】根据C的结构和已知反应①,D的结构简式为:,D与反应生成E,E的结构简式为:,E与发生取代反应生成F,F的结构简式为:,根据已知反应②,F在生成产物G:。【解析】(1)根据化合物C的结构简式,分子式为:,分子中含有的含氧官能团为:羰基、醚键;(2)由A和B的结构简式分析,A生成B,脱氧加氢,为还原反应;(3)化合物G与氢气发生加成反应,生成,手性碳原子为:;(4)化合物M,比B少了一个C原子,①遇FeCl3溶液发生显色反应,分子中含有酚羟基结构,②苯环上连有两个取代基,③核磁共振氢谱有5组吸收峰,另一个取代基在酚羟基的对位上,④1mol物质与足量溶液反应最多产生,分子中含有1个,综上所述,符合条件M的结构简式为:;(5)E与发生取代反应生成F,发生反应的化学方程式为:+NaCN+NaCl;(6)根据题目的合成信息,以化合物等为原料,设计合成化合物的路线为:。4.(2023·吉林白山·统考三模)消炎镇痛药物酮基布洛芬(F)的一种合成路线如图:已知:①。②(Z、Zˊ为CN或COOR)③RCNRCH2NH2回答下列问题:(1)D中含氧官能团的名称为_______;E的结构简式为_______。(2)C→D的反应类型为_______;检验B中含有溴原子的试剂为_______。(3)写出B→C的化学方程式:_______。(4)符合下列条件的A的同分异构体有_______种。①含有结构,且该结构中每个苯环上都还有一个取代基②能发生银镜反应写出满足上述条件的A的同分异构体中核磁共振氢谱有6组吸收峰的有机物的结构简式:_______。(5)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)羰(酮)基、酯基(2)取代反应NaOH、HNO3、AgNO3(3)(4)9(5)【分析】A与溴单质在光照条件下发生取代反应生成B,B与NaCN发生取代反应生成C,C发生已知①中的取代反应生成D,结合D的结构可知C为:,B为,A为;D发生已知②中反应生成E,E为;E水解得到F。【解析】(1)由D的结构简式可知其含氧官能团为羰基和酯基;由以上分析可知E为,故答案为:羰(酮)基、酯基;;(2)由以上分析可知C→D的反应类型取代反应;检验有机物中的溴原子应先加NaOH使其水解生成NaBr,再加酸中和过量的NaOH,然后加硝酸银溶液观察是否生成浅黄色沉淀,故答案为:取代反应;NaOH、HNO3、AgNO3;(3)B与NaCN发生取代反应生成C,反应方程式为:,故答案为:;(4)①含有结构,且该结构中每个苯环上都还有一个取代基;②能发生银镜反应说明含有醛基,结合A的结构可知一个苯环上含甲基,一个苯环上含有醛基,且在苯环上均有邻间对三种位置,则组合共有9种,核磁共振氢谱有6组吸收峰的有机物的结构简式:,故答案为:9;;(5)与溴单质在光照条件下发生取代反应生成,与NaCN发生取代反应生成,与在条件下反应生成,与氢气发生加成反应生成,由此可得合成路线:,故答案为:。5.(2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考三模)用于治疗高血压的药物Q的合成路线如下。(1)A的名称是_______。(2)B→D的化学方程式是_______。(3)E与溶液作用显紫色,则E的结构简式是_______。(4)G分子中含两个甲基,且核磁共振氢谱显示只有3组峰,则G的结构简式是_______,F→G的反应类型是_______。(5)L分子中所含的官能团有碳氢键、酰胺基、_______。有多种同分异构体,写出符合下列条件的同分异构体的结构简式:_______。a.属于戊酸酯;含酚羟基;b.核磁共振氢谱显示三组峰,且峰面积之比为1∶2∶9。【答案】(1)丙酸(2)(3)(4)取代反应(5)醚键、氨基或【分析】根据题中药物Q的合成路线可知,CH3CH2CN在酸性条件下发生水解反应,即基团-CN变化为-COOH,生成A,A的分子式为C3H6O2,则A的结构简式为CH3CH2COOH,A与Cl2在催化剂条件

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