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文档简介
专题16大题突破-有机合成与推断
目录
01析·考情精解...............................................................................................................................................................2
02构·知能架构...............................................................................................................................................................3
03破·题型攻坚.....................................................................................................................................4
题型有机合成与推断.............................................................................................................................................4
以新药/新材料为真实情境,串联官能团转化与杂环构建,隐蔽新信息+机
真题动向
理渗透+谱图辅助推断,设问梯度分明,侧重信息迁移与逆向合成能力。
知识1常见的有机反应类型知识2官能团的引入
必备知识知识3合成高分子的有机化学反应知识4官能团的保护
知识5根据反应中的特殊条件进行推断知识6根据特征现象进行推断
能力1限制条件的同分异构体的书写
能力2有机副产物的判断与书写
关键能力
能力3调用信息和条件书写有机合成路线图
能力4常见官能团的保护
考向1限制条件的同分异构体的书写
考向2有机副产物的判断与书写
命题预测考向3有机反应类型及有机方程式的书写
考向4有机合成路线的设计
考向5常见官能团的辨认、书写及保护
1、每年1道大题,5-7步合成,以药物/新材料为情境,“流程+新信息”模式,设问由浅入深,覆
盖官能团识别、反应类型、结构简式、同分异构、合成路线等。
2、轨迹变化:①信息由“已知”变“隐藏在流程/小题”,需挖掘;②由线性合成转向含O/N杂环;
命题
③压轴由路线设计转向反应机理(如亲核加成、消除、重排);④谱图(红外、核磁)与不饱和
轨迹度结合推断结构更频繁。
透视3、高频考点:①官能团:羟基、羧基、羰基、酯基、氨基、碳碳双键/三键;②反应:取代、加
成、消去、氧化、还原、聚合(加聚/缩聚);③同分异构:限定条件(如含苯环、羟基、特定
氢种类)书写/计数;④合成设计:正向+逆向切断,新信息迁移。
考点考点2025年2024年2023年2022年2021年
频次
北京卷T17,北京卷T17,北京卷T17,北京卷T17,北京卷T17,
有机合成与推断
总结11分11分11分10分14分
1、情境与载体:聚焦中国新药/生物活性分子/绿色材料,强调学科价值;合成路线含杂环(吡
啶、呋喃、吡咯),增加碳架构建难度。
2、信息与机理:新反应信息更隐蔽,可能嵌入流程或小题;考查亲核取代、迈克尔加成、酯交
2026换、缩合等机理;涉及手性碳、原子共面、杂化类型判断。
命题3、设问梯度:①基础(5-8分):官能团名称、反应类型、简单方程式;②进阶(6-8分):结
预测构简式推断、限定同分异构;③压轴(4-6分):合成路线设计(≤4步)、反应机理分析(如中
间体推导)。
4、能力导向:突出新信息现场学习、新旧知识整合、逆向切断法应用,强化证据推理与模型认
知。
题型有机合成与推断
1.(2025北京,17,11分)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
SOCl2
已知:①RCOOH碱RCOCl
②试剂a是。
(1)I分子中含有的官能团是硝基和。
(2)B→D的化学方程式是。
(3)下列说法正确的是(填序号)。
a.试剂a的核磁共振氢谱有3组峰
.的过程中,利用了的碱性
bJ→KCH3CH23N
c.F→G与K→L的反应均为还原反应
(4)以G和M为原料合成P分为三步反应。
已知:
①M含有1个sp杂化的碳原子。M的结构简式为。
②Y的结构简式为。
(5)P的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是:
①A→B引入保护基,D→E脱除保护基;
②。
【答案】(1)氟原子(或碳氟键)、羧基(2)(3)bc
(4)
(5)E→F引入保护基,Y→P脱除保护基
【详解】(1)I分子含有的官能团为硝基、氟原子(或碳氟键)、羧基;
(2)B()与浓硫酸和浓硝酸加热发生消化反应得到D:,方程式为:
;
(3)a、试剂a中有一种等效氢原子,核磁共振氢谱显示一组峰,a错误;
b、J→生成有HCl,加入碱性物质(CH3CH2)3N,与生成HCl反应,促进反应正向进行,b正确;
c、根据分析F→G与K→L的反应均为硝基转化为氨基,为还原反应,c正确;
答案选bc;
(4)①根据M的分子式和M含有1个sp杂化的碳原子,得出M的结构简式为:;
②M()与G在N=C双键上先发生加成反应得到X,X的结构简式为:
,X在碱性条件下脱除CH3OH得到Y,Y的结构简式
为:,最后发生已知的反应得到P,Y的结构简式为:
;
(5)根据分析,另一处保护氨基的反应为:E→F引入保护基,Y→P脱除保护基。
新情境:以“特定抗体结构中间体P的合成”为背景,贴合医药研发的前沿实际,体现有机化学
在生物医药领域的应用价值,符合高考“学科价值与真实情境结合”的命题趋势。
新考法:信息隐蔽化+多模块综合
1、信息隐蔽:新反应信息(如“RCOOH→RCOOCOOR”“特定成键方式”)并非直接给出完整
规则,而是嵌入题干备注与流程中,需考生主动挖掘断键、成键规律;
2、模块融合:将“官能团识别、反应方程式书写、结构推断、同分异构、反应机理分析”等考
命题解读
点,以合成流程为线索串联,避免单一考点的孤立考查,更侧重知识的综合应用。
新角度:机理渗透+结构复杂性
1、机理深度:设问涉及“反应位点”“中间体结构”,要求考生理解反应的断键/成键本质(如亲
核加成、酯交换等机理),而非仅记忆反应类型;
2、结构复杂:引入含杂环、多官能团的复杂分子(如P的结构),考查“不饱和度计算、谱图
辅助推断、立体结构(手性碳)”等进阶能力,贴合北京卷“结构推断精细化”的命题动向。
2.(2024北京,17,11分)除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(1)D中含氧官能团的名称是。
(2)A→B的化学方程式是。
(3)I→J的制备过程中,下列说法正确的是(填序号)。
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将J蒸出,都有利于提高I的转化率
b.利用饱和碳酸钠溶液可吸收蒸出的I和乙醇
c.若反应温度过高,可能生成副产物乙醚或者乙烯
(4)已知:
①K的结构简式是。
②判断并解释K中氟原子对α-H的活泼性的影响。
(5)M的分子式为C13H7ClF4N2O4。除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还
生成产物甲醇和乙醇。由此可知,在生成M时,L分子和G分子断裂的化学键均为C—O键和键,
M的结构简式是。
【答案】(1)硝基、酯基(2)(3)abc
(4)使α-H的活泼性增强。F的电负性大,—CF3为吸电子基团(极性强),α位
C—H键极性增强,易断裂(5)N-H
【详解】(1)由D的结构简式可知,D中含氧官能团为硝基、酯基;
(2)A→B的过程为A中羧基与甲醇中羟基发生酯化反应,化学方程式为:
;
(3)I→J的制备过程为乙酸与乙醇的酯化过程,
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将乙酸乙酯蒸出,都有利于提高乙酸的转化率,a正确;
b.饱和碳酸钠溶液可与蒸出的乙酸反应并溶解乙醇,b正确;
c.反应温度过高,乙醇在浓硫酸的作用下发生分子间脱水生成乙醚,发生分子内消去反应生成乙烯,c正
确;
故选abc;
(4)①根据已知反应可知,酯基的α-H与另一分子的酯基发生取代反应,F3CCOOC2H5中左侧不存在α-H,
所以产物K的结构简式为;
②氟原子可使α-H的活泼性增强。F的电负性大,—CF3为吸电子基团(极性强),α位C—H键极性增强,
易断裂;
(5)M分子中除苯环外还有一个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,再结
合其分子式,可推测为G与L中N-H键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为C-O键
和N-H键,M的结构简式为。
新情境:以“除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成”为真实背景,将有机化学与现代农业生产需
求直接关联,体现了化学在保障粮食安全中的应用价值,契合北京卷“真实情境驱动命题”的趋
势。
新考法:隐蔽信息+多模块联动
命题解读1、信息隐蔽化:题干给出的新反应信息(如酯交换类反应)并非直接给出完整断键规律,而
是需要考生结合流程和产物结构,主动推导反应机理,突破了传统“直接套用已知信息”的考法。
2、多模块深度融合:将官能团识别、反应方程式书写、反应条件控制、结构推断、反应机理
分析等考点,以合成流程为线索串联,要求考生在不同模块间灵活切换,而非孤立解题。
3、工业生产导向:设问涉及“过量乙醇提高转化率”“碳酸钠溶液除杂”“温度控制副产物”等工业
生产实际问题,考查考生运用化学原理解决工程问题的能力,体现了“学以致用”的命题导向。
新角度:机理探究+结构复杂性
1、机理渗透:要求考生分析酯交换反应的断键位点(如“C—O键和N—H键”),理解反应的
本质,而非仅记忆反应类型,深化了对有机反应机理的考查。
2、结构复杂性:引入含氟、含氮杂环的复杂分子,考查“不饱和度计算、多官能团协同转化、
六元环结构推断”等进阶能力,贴合北京卷“结构精细化、杂环常态化”的命题动向。
3、立体与成键分析:设问“两个氮原子的六元环”和“断键成键类型”,要求考生从原子成键的
微观角度分析分子构建,强化了证据推理与模型认知的化学核心素养。
3.(2023北京卷,17,11分)化合物P是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。
Zn
已知:R-Br
(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Cu催化条件下,J不能被O2氧化
(5)L分子中含有两个六元环。L的结构简式是。
(6)已知:,依据DE的原理,L和M反应得到了P。M的结
构简式是。
浓
【答案】H2SO4醛基
(1)CH2BrCOOHCH3CH2OHCH2BrCOOCH2CH3H2O(2)
(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CH键极
性增强
(4)ac(5)(6)
浓
【详解】()的化学方程式为H2SO4。答
1A→BCH2BrCOOHCH3CH2OHCH2BrCOOCH2CH3H2O
浓
案为H2SO4;
CH2BrCOOHCH3CH2OHCH2BrCOOCH2CH3H2O
(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CH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CH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CH键断裂与苯甲醛的醛基加成得到E,3号碳原子上
的CH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中含有酮羰基,J中不含有酮羰基,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
Cu作催化剂条件下,J不能被O2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。
4.(2022北京卷,17,10分)碘番酸是一种口服造影剂,用于胆部X—射线检查。其合成路线如下:
12催化剂
已知:RCOOH+RCOOH+H2O
(1)A可发生银镜反应,A分子含有的官能团是。
(2)B无支链,B的名称是。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式
是。
(3)E为芳香族化合物,E→F的化学方程式是。
(4)G中含有乙基,G的结构简式是。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分子质量为571,J的相对分子质量为193,
碘番酸的结构简式是。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定,步骤如下。
步骤一:称取amg口服造影剂,加入Zn粉、NaOH溶液,加热回流,将碘番酸中的碘完全转化为I-,冷却、
洗涤、过滤,收集滤液。
-1
步骤二:调节滤液pH,用bmol∙LAgNO3标准溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液的体积为cmL。
已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数。
【答案】(1)醛基(2)正丁酸(3)
571bc
(4)(5)(6)100%
3a
【详解】(1)由A的分子式C4H8O及可发生银镜反应,可确定A分子含有的官能团是醛基。答案为:醛
基;
(2)B的分子式为C4H8O2、无支链,由醛氧化生成,则B为CH3CH2CH2COOH,名称是正丁酸。B的一
种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,则表明分子中8个H原子全部构成-CH2-,B的不饱和度为1,
则其同分异构体应具有对称的环状结构,从而得出其结构简式是。答案为:正丁酸;;
(3)由分析知,E为,F为,则E→F的化学方程式是
。答案为:;
(4)由分析可知,G的结构简式是。答案为:;
(5)碘番酸的相对分子质量为571,J的相对分子质量为193,由相对分子质量差可确定,J生成碘番酸时,
分子中引入3个I原子,而碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上,则碘番酸的结构简式是
。答案为:;
-1-3-3
(6)——3AgNO3,n(AgNO3)=bmol∙L×c×10L=bc×10mol,则口服造影剂中碘
1
bc10-3mol571g/mol571bc571bc
番酸的质量分数为。答案为:。
3=100%100%
-3100%3a3a
a10g
知识1常见的有机反应类型
知识2官能团的引入
①卤代烃的消去:
醇
CH3CH2Br+NaOH―△―→CH2===CH2↑+
NaBr+H2O
(1)引入碳碳双键
②醇的消去:
浓H2SO4
+
CH3CH2OH1―7―0℃→CH2===CH2↑H2O
③炔烃的不完全加成:
一定条件
HC≡CH+HCl――→CH2===CHCl
知识3合成高分子的有机化学反应
1、加聚反应
(1)相对分子质量小的化合物(也叫单体)通过加成反应互相结合成为高分子化合物的反应叫做加聚反应。
(2)加聚反应的特点是:
①链节(也叫结构单元)的相对分子质量与单体的相对分子质量(或相对分子质量和)相等。
②产物中仅有高聚物,无其他小分子生成,但生成的高聚物由于n值不同,是混合物(注意!)。
③实质上是通过加成反应得到高聚物。
(3)加聚反应的单体通常是含有C=C键或C≡C键的化合物。可利用“单双键互换法”巧断加聚产物的单体。
常见的单体主要有:乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈(CH2=CH—CN),1,3-丁二烯、异戊二烯和
甲基丙烯酸甲酯[CH2=C(CH3)COOCH3]等。
(4)加聚反应的种类和反应过程分别介绍如下:
①含一个C=C键的单体聚合时,双键打开,彼此相连而成高聚物。
②含共轭双键()的单体加聚时,“破两头移中间”而成高聚物(加成规律)。
③含有双键的不同单体发生加聚反应时,双键打开,彼此相连而成高聚物。
2、缩聚反应
(1)单体间的相互反应生成高分子,同时还生成小分子(如H2O、HX等)的反应叫做缩聚反应。
(2)缩聚反应与加聚反应相比较,其主要的不同之处是缩聚反应中除生成高聚物外同时还有小分子生成,
因而缩聚反应所得高聚物的结构单元的相对分子质量比反应的单体的相对分子质量小。
(3)缩聚反应主要包括酚、醛缩聚,氨基酸的缩聚,聚酯的生成等三种情况。
①酚与醛之间的缩聚反应:
②二元羧酸与二元醇之间的缩聚反应
浓H2SO4H-OCHCHOOCCO-OH
nHOOCCOOH+nHOCH2CH2OH22n+2n-1H2O
浓H2SO4
③羟基羧酸之间的缩聚反应。如:nHOCH2CH2COOHH—OCH2-CH2-CO—nOH+n-1H2O
④氨基酸之间的缩聚反应。如:nH2N(CH2)5COOH催化剂HNH-(CH)-COOH+n-1H2O
25n
知识4官能团的保护
有机合成中常见官能团的保护:
1、酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为—ONa
将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。
2、碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护
起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
3、氨基(—NH2)的保护:如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后,
再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化。
知识5根据反应中的特殊条件进行推断
1、NaOH的水溶液——卤代烃、酯类的水解反应。
2、NaOH的醇溶液,加热——卤代烃的消去反应。
3、浓H2SO4,加热——醇消去、酯化、苯环的硝化等反应。
4、溴水或溴的CCl4溶液——烯烃、炔烃的加成反应,酚的取代反应。
5、O2,Cu,加热——醇的催化氧化反应。
6、新制的Cu(OH)2悬浊液,加热(或银氨溶液,水浴加热)——醛氧化成羧酸的反应。
7、稀H2SO4——酯的水解等反应。
8、H2,催化剂——烯烃、炔烃的加成,芳香烃的加成,醛还原成醇的反应。
9、光照——烷基上的氢原子被卤素原子取代。
知识6根据特征现象进行推断
1、使溴水褪色,则表示物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、酚羟基(产生白色沉淀)、醛等。
2、使酸性KMnO4溶液褪色,则表示该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、苯的同系物、醇、酚、醛、
某些饱和脂肪酸(甲酸、乙二酸)等。
3、遇FeCl3溶液显紫色,说明该物质中含有酚羟基。
4、与新制的Cu(OH)2悬浊液在加热沸腾时有砖红色沉淀生成,或能与银氨溶液在水溶加热时发生银镜反应,
说明该物质中含有—CHO。包括醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等。
5、与金属钠反应有H2产生,表示物质中可能有—OH(酚、醇)或—COOH。
6、与Na2CO3或NaHCO3溶液反应有气体放出,表示物质中含有—COOH。
7、遇浓硝酸变黄,则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。
8、遇I2变蓝,则说明该物质为淀粉。
能力1限制条件的同分异构体的书写
1、首先写出主体,一般含有苯环;
2、明确除主体之外的C、O、N等原子个数及不饱和度,注意结构简式的拐点、端点代表碳原子,勿漏数。
3、解读题干中的限制条件信息,
(1)指向性的信息:如:能发生银镜反应和水解反应,则含有HCOO-R(甲酸某酯);水解产物能与FeCl3
发生显色反应,则生成酚羟基;α-氨基酸,则含-NH2和-COOH且接在同一C上;与Na2CO3、NaHCO3反
应产生气体则含有-COOH等信息为书写提供了线索,指明了方向。
(2)验证性的信息:如:不同化学环境H(特征峰)的个数与比值,氢环境越少意味着结构越对称;手性
碳的个数、除主体之外的C、O、N等原子的个数和不饱和度等信息都可以验证书写的同分异构体是否正确。
能力2有机副产物的判断与书写
常见的有机副产物注意以下几种情况
1、取代基的定位效应(苯环上的酚羟基、甲基活化苯环上邻位和对位);
2、不对称烯烃、1,3-丁二烯(共轭二烯)的加成;
3、有多个βH的卤代烃或醇的消去;
4、多官能团的连续反应:当反应物中含有的多种官能团如分子中同时含有-COOH和-OH,可以形成链酯、
环酯和高聚酯,当官能团数目较多时,要考虑这些官能团都可能发生反应;
5、若有机反应物不纯,杂质可能参与发生副反应,解题时通过题干信息来挖掘解题的线索。
能力3调用信息和条件书写有机合成路线图
对于有机合成路线图的选择要注意以下几点
1、调用已有的知识储备,如例题中的步骤1(烯烃与HX的加成)、步骤2(卤代烃的水解)、步骤3(醇
的催化氧化)、步骤5(酯酸性条件下的水解),因此要熟练掌握常见有机物之间的转化,特别是不饱和烯
烃、卤代烃、醇、醛、酯的相互转化;
2、学会迁移运用题干中的信息如例题中的步骤4就是利用合成中C→D反应,对于题目中补充的已知信息,
要特别注意,是肯定要应用的;
3、运用一定的推断技巧,如逆推、正推、正逆结合的推断方法,一般合成步骤4至6步,太多或太少都要
质疑合成路线选择的正确性,同时要注意正确标注知识储备中或合成路线中提供的反应条件,特别是卤代
烃的消去反应的条件为:强碱的醇溶液加热,水解的条件为强碱的水溶液,醇的消去反应条件为浓硫酸、
P2O5加热。
能力4常见官能团的保护
某些官能团易发生氧化、还原、取代等情况,所以在合成过程中要先将其转换予以保护,然后待相关反应
结束后,再将其还原(恢复),常见官能保护如下:
官能团保护措施恢复方法
碳碳双键(C=C)与HX(卤化氢)加成在强碱溶液中消去
酚羟基(-OH)与Na、NaOH、Na2CO3等反应通入CO2或滴加HCl
羧基(-COOH)与醇酯化反应在酸性条件水解
醇羟基(-OH)与酸酯化反应
-NH2氨基与酸脱水成肽在酸性条件水解
考向1限制条件的同分异构体的书写
1.(2025·北京大兴·三模)瑞马唑仑是我国自主研发的小分子镇静药物,用于常规胃镜检查,其合成路线
如下(部分试剂和反应条件略去)。
已知:ⅰ.RBrNH3RNH2HBr
ⅱ.
(1)A能使Br2的CCl4溶液褪色,A分子含有的官能团是。
(2)B中含有醛基,AB的反应类型是。
(3)DE的化学方程式是。
(4)E的同分异构体中,能发生水解反应的顺式同分异构体的结构简式是。
(5)F分子中苯环上有2种氢原子,生成G的化学方程式是。
(6)J的结构简式是。
(7)从K到M的合成路线如下。R的结构简式是。
浓
【答案】碳碳双键氧化反应H2SO4
(1)(2)(3)CH2CHCOOHCH3OH△CH2CHCOOCH3H2O
(4)(5)(6)
(7)
【详解】(1)A能使溴的四氯化碳溶液褪色,A为丙烯,含有的官能团为碳碳双键;
(2)B为CH2=CHCHO,丙烯被氧化生成CH2=CHCHO,A→B反应类型为氧化反应;
(3)D为CH2=CHCOOH,D与甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成E,化学方程式为
Δ
CH2=CHCOOH+CH3OHCH2=CHCOOCH3+H2O;
浓H2SO4
(4)E的同分异构体能发生水解反应说明存在酯基,同时存在顺反异构,则双键C原子上不能连接相同的
基团,则其顺式同分异构体的结构简式为;
(5)F分子中苯环上有2种氢原子,F的结构简式为,F与发生取代反应生成G,化学方
程式为;
(6)根据分析可知,J的结构简式为;
(7)与发生信息ii的反应生成P为,P发生醇的氧
化生成Q为,根据M的结构简式可知Q到R是羰基碳氧键断裂形成
5元环,R为。
2.(2025·北京东城·一模)原儿茶酸(A)是一种重要的化工原料。由A合成F和高分子W的路线如下。
已知:ⅰ.R1COOR2+R3OH催化剂R1COOR3+R2OH
ⅱ.
(1)E中的含氧官能团有醚键和。
(2)AB的化学方程式为。
(3)BC中,B与试剂k反应生成阴离子B。B更易与CH3I反应。试剂k的最佳选择是(填序号)。
a.KOHb.K2CO3c.KHCO3
(4)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式:。
a.与B有相同的官能团b.能发生银镜反应c.苯环上的一氯代物只有一种
(5)DE中,Na2S2O4的氧化产物为Na2SO3,则理论上加入molNa2S2O4可将1molD完全转化为E。
(6)EF经历如下两步:
F中含酰胺基,则F的结构简式为。
(7)G中含有两个六元环。W的结构简式为(写出一种即可)。
浓
【答案】酯基+CHOHH2SO4HO+
(1)(2)3Δ2(3)b
(4)、(5)3(6)
(7)或
【详解】(1)由E的结构简式可知,E中的含氧官能团有醚键和酯基;
(2)A为:,与甲醇发生酯化反应生成B,化学方程式为:
浓
+CHOHH2SO4HO+;
3Δ2
(3)B中含有酚羟基和酯基,酯基会在KOH试剂下水解,故不选a;酚羟基能和K2CO3反应,生成HCO3,
符合条件,故b选;酚羟基酸性比碳酸弱,不能和KHCO3反应,故不选c;
(4)B为,含有酚羟基和酯基,能发生银镜反应,说明含有甲酸形成的酯基,苯环上
的一氯代物只有一种,说明其结构高度对称,满足条件的结构简式为、;
(5)D→E的反应为NO2NH2,由化合价变化可知,1molD完全转化为E需要转移6mol电子,
1molNa2S2O4转化为Na2SO3,转移2mol电子,故共需要加入3molNa2S2O4;
(6)F的分子式比E多了一个碳原子,结合已知信息ii,可知E与CH3COOH发生信息ii的反应生成中间
体M为,M中的氨基与羧基发生取代反应生成F,F的结构简式为;
(7)由分析可知,W的结构简式为或
。
3.一种治疗慢性便秘药品中间体的合成路线如下,回答下列问题。
已知:①R1OHR2XR1R2
②克莱森重排:
(1)B中的官能团名称为。
(2)E的结构简式为。
(3)下列说法正确的是___________。
A.C能与FeCl3发生显色反应
B.1molE最多能与6molH2发生加成反应
C.B分子中所有碳原子可能共平面
D.图示流程中没有发生克莱森重排反应
(4)F→G有一种分子式为C24H26N2O8的副产物生成,写出生成该副产物的反应方程式。
(5)设计以苯,1,3-丁二烯为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任
选)。
(6)写出比E少一个C原子,两个H原子且同时满足以下条件的同分异构体的结构简式。
①不能与FeCl3发生显色反应,但能发生银镜反应
②1mol最多能与4molNaOH溶液恰好完全反应
③核磁共振氢谱有4组吸收峰
④分子中没有两个甲基连在同一个碳原子上
【答案】(1)氨基,(酚)羟基,酯基(2)(3)C
(4)
(5)
(6)、、、、
、、、
【详解】(1)已知B的结构简式为,B中所含的官能团名称分别为:氨基,(酚)羟基,酯基;
(2)根据分析可知E的结构简式为:;
(3)A.根据分析可知C的分子结构为,C中不含酚羟基,故不能与FeCl3发生显色
反应,A错误;
B.1molE()最多能与5molH2发生加成反应,B错误;
C.B()分子中所有碳原子可能共平面,C正确;
D.图示流程中C生成D过程中发生了克莱森重排反应,D错误;
故选C。
(4)F→G有一种分子式为C24H26N2O8的副产物生成,已知C24H26N2O8的不饱和度为13,故应该是F分子
之间成环醚,故发生的反应方程式为:
;
(5)已知目标产物中含有酚羟基,故应由苯生成苯酚,再由苯酚和1-溴-2-丁烯发生取代反应生成
,在加热条件下发生克莱森重排生成目标产物,故合成路线为:
;
(6)比E少一个C原子,两个H原子且同时满足以下条件:①不能与FeCl3发生显色反应,但能发生银镜
反应说明无酚羟基,含有醛基,②1mol最多能与4molNaOH溶液恰好完全反应故应该含有两个甲酸酯基,
③核磁共振氢谱有4组吸收峰,说明结构对称,④分子中没有两个甲基连在同一个碳原子上的同分异构体
的结构简式为:、、、
、、、
、。
4.(2024·北京朝阳·二模)化合物M作为抗肿瘤候选药物正处于临床研究阶段,其合成路线如下:
已知:
乙醇钠
i.++R3-OH
ii.+R7-NH2→+H2O
(1)A中所含官能团是。
(2)D的结构简式是。
(3)D→E的转化过程中,还可能生成E的同分异构体,其中一种同分异构体的结构简式是。
(4)G→H的化学方程式是。
(5)I的分子式为C3H6O3,核磁共振氢谱中只有一组峰,I的结构简式是。
(6)的合成步骤如下:
注:Boc的结构简式为
①T的结构简式是。
②上述合成中PQ的目的是。
【答案】(1)羧基或(-COOH)(2)(3)
(4)2+O22+2H2O(5)(6)保护氨基
Cu
【详解】(1)A为,所含官能团是羧基或(-COOH);
(2)由分析知,D的结构简式是;
(3)D→E的转化过程中,还可能生成E的同分异构体,其中一种同分异构体的结构简式是
;
(4)由分析知,G与O2在Cu作催化剂的条件下加热发生氧化反应生成H,化学方程式是
2+O22+2H2O;
Cu
(5)由分析知,I的结构简式是;
(6)由图知P与(Boc)2O反应生成Q,Q与氨气加成生成S,可推知S的结构式围为,S
与T在-H2O下生成U,由U和S的结构可推知T为,U与HCl反应生成,
由流程可知,PQ的目的为保护氨基。
5.(2024·北京·模拟预测)有机物G是合成减肥药“盐酸利莫那班”的重要中间体,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是。
(2)F中含氧官能团的名称为。
(3)A转化为B的化学方程式为。
(4)B与E生成F的过程可以分为两步,若第一步为加成反应,则第二步反应类型为。
(5)G分子中除了苯环外,还含有一个五元环状结构,G的结构简式为。
(6)有机物D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能与碳酸氢钠反应;
②既能发生银镜反应又能发生水解反应。
其中,含有手性碳原子,核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为6∶1∶1∶1∶1的同分异构体的结构简
式为。
一定条件下
【答案】(1)1,2,4-三氯苯(2)羰基、酯基(3)+N2H4+HCl
(4)消去(5)(6)12HCOOCH(COOH)CH(CH3)2
【详解】(1)根据A的结构简式可知,A的化学名称为:1,2,4-三氯苯;
(2)根据F的结构简式可知,F中的含氧官能团为:羰基,酯基;
一定条件下
(3)根据合成路线可知,A→B的化学方程式为:+N2H4+HCl;
(4)根据合成路线可知,第一步为酮羰基的加成反应生成羟基,第二步为羟基的消去反应;
(5)根据分析可知G的结构简式为:;
(6)能与碳酸氢钠反应,说明含羧基;既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明含有酯基和醛基,则为
甲酸形成的酯基;综上所述,为丁烷的二元取代物,即种类数和C4H9ab一样多(-a、-b为-COOH和HCOO-),
四个碳骨架为C-C-C-C时有8种,碳骨架为C-C(C)-C时有4种,共12种;含有手性碳原子,核磁共振氢
谱有五组峰,且峰面积之比为6∶1∶1∶1∶1的同分异构体的结构简式为HCOOCH(COOH)CH(CH3)2。
考向2有机副产物的判断与书写
6.(2025·北京·三模)新型药物奥氮平(M)可用于治疗精神类疾病,下图为该药物的一种合成路线。
(1)D能发生银镜反应。A→B反应的化学方程式是。
(2)条件a是。
(3)J的结构简式是。
(4)第I步:试剂x为,反应过程中能量的变化示意图如下;第II步:SnCl2为催化剂,Sn被氧
化到最高价态。
①将x中的F原子替换为Br原子后,反应速率明显减慢。下列因素与此实验结果有关的是。
a.卤原子与碳原子电负性差异b.碳卤键键能差异c.能否形成分子内氢键
②x与E实际的物质的量之比为1.5:1,明显高于理论值,主要原因是:a.提高E的转化率;b.。
③F的化学式为C12H11N3S;分子结构中含有一个五元环、一个六元环、一个七元环;其中七元环中N原子
存在两种杂化形式。F的结构简式为。
④F常以其盐酸盐的形式存在,1molF最多能与molHCl形成盐。
⑤E与Sn单质的物质的量之比的理论值为。
(5)F和K生成M的反应仅有NH3生成。
①M的结构简式是。
②还有另一副产物M′生成,生成原理与生成M的相同,M′含两个七元环。M′的结构简式是。
H2O
【答案】(1)CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr(2)O2、Cu、加热(3)
(4)a试剂x在该条件下会与KOH发生水解反应32:3
(5)
【详解】(1)D能发生银镜反应,D中含有醛基,结合A的分子式可知,A为1-溴丙烷,A→B为卤代烃
H2O
的水解反应,方程式为:CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr;
(2)B→D为醇的催化氧化,条件为O2、Cu、加热;
(3)结合分析知,J的结构简式为:;
(4)①结合反应过程可知,反应过程由苯环上和F相连的碳原子吸引氮原子引起,F的电负性大于Br,相
应苯环上和F相连的碳原子的正电荷更加集中,更加容易反应,故将x中的F原子替换为Br原子后,反应
速率明显减慢,故选a;
②x与E实际的物质的量之比为1.5:1,明显高于理论值,一方面是为了提高E的转化率,另一方面碱性条
件下x可以水解,会消耗一些,故答案为:试剂x在该条件下会与KOH发生水解反应;
③结合分析可知F的结构简式为;
④F中N原子上含有孤电子对,可以结合HCl,结合F的结构简式可知,1molF最多能与3molHCl形成盐;
-
⑤E中硝基(−NO2)还原为氨基(−NH2),N元素的化合价从+3→-3,转移6e;Sn元素的化合价从
0→+4,转移4e-,根据得失电子守恒:n(E)×6=n(Sn)×4,故n(E):n(Sn)=4:6=2:3,理论值为2:3;
(5)①结合分析可知,M为;
②还有另一副产物M′生成,生成原理与生成M的相同,M′含两个七元环,结合F的结构简式可知M′的结
构简式是。
7.(2025·北京房山·三模)除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(1)D中含氧官能团的名称是。
(2)A→B的反应类型是。
(3)结合方程式解释E→G中K2CO3的作用:。
(4)下列说法正确的是__________(填序号)。
A.L存在顺反异构体
B.存在含两个六元环的B的同分异构体
C.1molG与NaOH溶液共热最多消耗5molNaOH
D.I→J的制备过程中,若反应温度过高,可能生成副产物乙醚或者乙烯
(5)已知:
①K的结构简式是。
②判断并解释K中氟原子对αH的活泼性的影响。
(6)M的分子式为C13H7ClF4N2O4。除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还
生成产物甲醇和乙醇。由
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