高考化学压轴题13 有机合成与推断综合题（解析版）

压轴题13有机合成与推断综合题有机合成与推断能够较好地体现“变化观念与平衡思想”和“模型认知与证据推理”的核心素养。该题常以有机新材料、医药新产品、生活调料、香料等为题材,以框图或语言描述的形式,考查有机物的性质与转化关系、同分异构体、有机化学用语及考生的逻辑推理能力;涉及的问题常包含官能团名称或符号、结构简式、同分异构体判断、化学方程式书写、反应条件及反应类型、空间结构、检验及计算、合成路线等,各问题之间既相对独立,又相互关联,试题难度比较大。非选择题：本题共20小题。1．镇痛药G的一种合成路线如下：已知：CH2=CH-OH、均不稳定易转化为CH3CHO。回答下列问题：(1)A中官能团名称为___________，含有___________个手性碳原子。(2)下列方法能区别B和C的是___________(填字母)。a．酸性KMnO4溶液 b．银氨溶液，水浴加热  c．NaOH溶液，加热 d．钠(3)E→G的化学方程式为___________，反应类型为___________。(4)E的质谱图中，最大质荷比是___________，H是E的同分异构体，同时符合下列条件的H有___________种。①能与NaHCO3溶液反应放出CO2。②遇FeCl3溶液发生显色反应。③苯环上有3个取代基。(5)若C1为，用C1替代C，D、F保持不变，发生上述转化，则E1为___________(填结构简式，下同)，G1为________。【答案】(1)醛基、羟基3(2)cd(3)+H2O取代反应(酯化反应)(4)16620(5)【分析】A与盐酸加热条件下发生分子内脱水反应生成B，B经氧化生成C，C与环戊二烯反应生成E，E与F在题干条件下反应生成G，对比E和G的结构可知F为，据此分析解答。【详解】（1）由A的结构简式可知其所含官能团为羟基和醛基；该结构中中间三个羟基所连碳原子均为手性碳，故答案为：羟基、醛基；3；（2）B、C中均含碳碳双键，都能使高锰酸钾溶液褪色，不能用高锰酸钾溶液检验，故a不选；银氨溶液为碱性溶液，能使C发生水解，水解产物出现两个羟基连在同一个碳原子上，根据提示信息可知该结构可转化成醛基，则B、C都能表现醛基性质与银氨溶液反应，因此不能用银氨溶液检验，故b不选；C中含有酯基，能在碱性条件下水解，生成溶水性物质，因此可用氢氧化钠溶液检验，故c选；C中含有羟基能与钠单质反应生成氢气，可用Na区分B、C，故d选；故答案为：cd；（3）E与F发生反应，对比前后结构可知，E中羟基与F中的羧基发生酯化，反应方程式为：+H2O，故答案为：+H2O，取代反应(酯化反应)；（4）E质谱中最大质荷比等于其相对分子质量，E分子式为，相对分子质量为166，E最大质荷比为166；E的同分异构体不饱和与E相同为5，①能与NaHCO3溶液反应放出CO2，说明含有羧基；②遇FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，苯环和羧基的不饱和为5，则除苯环和羧基H中不含其他不饱和结构；③苯环上有3个取代基，则三个取代基可以是：-OH、-COOH、-C2H5或-OH、-CH2COOH、-CH3，三个取代基各不相同，在苯环上分别有10种结构，共计20种，故答案为：166；20；（5）若C1为，与发生流程中转化生成，与F反应生成，故答案为：；。2．有机物M是屈洛昔芬药物的一种中间体，合成M的一种路线如图所示：  已知：ROH+SOCl2RCl+SO2↑+HCl↑。请回答下列问题：(1)A的名称是___________，I中含氧官能团的名称是___________。(2)A→B的反应类型是___________。(3)D与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为___________。(4)H的结构简式为___________。(5)K的核磁共振氢谱吸收峰面积比为___________。(6)同时符合下列条件的J的同分异构体R共有_______种(不考虑立体异构)。①能与氯化铁溶液发生显色反应②能发生银镜反应③R中不含甲基④含有  结构，且每个苯环上均只含一种含氧官能团(7)根据上述信息，设计以苯、3-羟基丙酸为原料制备  的合成路线：___________(其他无机试剂任选)。【答案】(1)苯乙烯醚键、(酮)羰基(2)加成反应(3)  ＋2Cu(OH)2＋NaOH  ＋Cu2O↓＋3H2O或  ＋2Cu(OH)2  ＋Cu2O↓＋2H2O(4)  (5)3：1：1(1：1：3或1：3：1)(6)9(7)  CH2=CHCOOHCH2=CHCOCl  【分析】E为苯乙酸，D和新制氢氧化铜加热，酸化得到E，则D为  ，C催化氧化得到D，则C为  ，B水解得到，则B为  ，A和HBr发生加成反应得到B，则A为  ，E发生取代反应得到F，根据I的结构和G的分子式得到F和苯甲醚发生取代反应得到H，H和溴乙烷发生取代反应得到I，I发生取代反应生成J，J和C4H10NCl在乙醇钠、甲苯作用下发生取代反应生成M。【详解】（1）A的名称是苯乙烯，I中含氧官能团的名称是醚键、(酮)羰基；故答案为：苯乙烯；醚键、(酮)羰基。（2）根据分子式分子得到A→B的反应类型是加成反应；故答案为：加成反应。（3）D与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为  ＋2Cu(OH)2＋NaOH  ＋Cu2O↓＋3H2O或  ＋2Cu(OH)2  ＋Cu2O↓＋2H2O；故答案为：  ＋2Cu(OH)2＋NaOH  ＋Cu2O↓＋3H2O或  ＋2Cu(OH)2  ＋Cu2O↓＋2H2O。（4）F和G(苯甲醚)发生取代反应生成H，则H的结构简式为  ；故答案为：  。（5）K(  )的核磁共振氢谱有3种，其吸收峰面积比为3：1：1(1：1：3或1：3：1)；故答案为：3：1：1(1：1：3或1：3：1)。（6）J的同分异构体R符合下列条件①能与氯化铁溶液发生显色反应，有酚羟基；②能发生银镜反应，有醛基；③R中不含甲基；④含有  结构，且每个苯环上均只含一种含氧官能团，则R的结构简式有  、  、  共9种；故答案为：9。（7）3−羟基丙酸在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成CH2=CHCOOH，CH2=CHCOOH和SOCl2反应生成CH2=CHCOCl，CH2=CHCOCl和苯在AlCl3作用下发生反应生成  ，其合成路线为：  CH2=CHCOOHCH2=CHCOCl  ；故答案为：  CH2=CHCOOHCH2=CHCOCl  。3．有机物M是一种抗癌新药，在医药工业中的一种合成方法如下：已知：i.ii.iii.(R、R′为烃基)回答下列问题：(1)A的化学名称是___________。(2)C中三种含氧官能团的名称是___________。(3)E的分子式为，由F生成G的化学方程式为___________。(4)D+G→H的反应类型是___________。(5)L的结构简式为___________。(6)C的六元环芳香同分异构体中，能与FeCl3溶液作用显紫色、能发生银镜反应、含有甲基，且核磁共振氢谱有四组峰的结构简式为___________(任写一种)。(7)设计由1，3-丁二烯制备琥珀酸()的合成路线___________(无机试剂任选)。【答案】(1)间苯二酚或者1，3-苯二酚(2)醛基、羟基和醚键(3)CH3CHBrCH3+NaICH3CHICH3+NaBr(4)取代反应(5)(6)或者(7)CH2=CHCH=CH2BrCH2CH=CHCH2BrBrCH2CH2CH2CH2BrHOCH2CH2CH2CH2OHOHCCH2CH2CHOHOOCCH2CH2COOH【分析】由题干合成流程图信息可知，由B的结构简式和A的分子式以及A到B的转化条件可知，A的结构简式为：，由G的结构简式和已知信息ii可知，E的结构简式为：CH3CH(OH)CH3、F的结构简式为：CH3CHBrCH3，由J的结构简式和H到J的转化条件并结合已知信息i可知，H的结构简式为：，由J、M的结构简式和J到L、L到M的转化条件并结合已知信息iii可知，L的结构简式为：，(7)本题可采用正向合成法，即1，3-丁二烯与溴发生1,4加成反应生成BrCH2CH=CHCH2Br，再与H2发生加成反应生成BrCH2CH2CH2CH2Br，BrCH2CH2CH2CH2Br在NaOH水溶液中发生水解反应生成HOCH2CH2CH2CH2OH，HOCH2CH2CH2CH2OH发生催化氧化反应生成OHCCH2CH2CHO，OHCCH2CH2CHO在催化氧化即可得到HOOCCH2CH2COOH，由此确定合成路线，据此分析解题。【详解】（1）由分析可知，A的结构简式为：，故A的化学名称为间苯二酚或者1，3-苯二酚，故答案为：间苯二酚或者1，3-苯二酚；（2）由题干流程图中，C的结构简式可知C中三种含氧官能团的名称是醛基、羟基和醚键，故答案为：醛基、羟基和醚键；（3）由分析可知，E的分子式为C3H8O，E的结构简式为：CH3CH(OH)CH3、F的结构简式为：CH3CHBrCH3，则由F生成G的化学方程式为CH3CHBrCH3+NaICH3CHICH3+NaBr，故答案为：CH3CHBrCH3+NaICH3CHICH3+NaBr；（4）由分析可知，H的结构简式为：，结合D、G的结构简式可知，D+G→H的反应类型是取代反应，故答案为：取代反应；（5）由分析可知，L的结构简式为：，故答案为：；（6）由题干信息可知，C的分子式为：C8H8O3，则C的六元环芳香同分异构体中，能与FeCl3溶液作用显紫色即含有酚羟基、能发生银镜反应含有醛基、含有甲基，且核磁共振氢谱有四组峰的结构简式为：或者，故答案为：或者；（7）本题可采用正向合成法，即1，3-丁二烯与溴发生1,4加成反应生成BrCH2CH=CHCH2Br，再与H2发生加成反应生成BrCH2CH2CH2CH2Br，BrCH2CH2CH2CH2Br在NaOH水溶液中发生水解反应生成HOCH2CH2CH2CH2OH，HOCH2CH2CH2CH2OH发生催化氧化反应生成OHCCH2CH2CHO，OHCCH2CH2CHO在催化氧化即可得到HOOCCH2CH2COOH，由此确定合成路线为：CH2=CHCH=CH2BrCH2CH=CHCH2BrBrCH2CH2CH2CH2BrHOCH2CH2CH2CH2OHOHCCH2CH2CHOHOOCCH2CH2COOH，故答案为：CH2=CHCH=CH2BrCH2CH=CHCH2BrBrCH2CH2CH2CH2BrHOCH2CH2CH2CH2OHOHCCH2CH2CHOHOOCCH2CH2COOH。4．厄洛替尼(化合物H)是一种靶向特异性药物，可用于晚期局限性、转移性非小细胞性肺癌的二线或三线治疗。由化合物A制备H的一种合成路线如下：已知：回答下列问题：(1)A的分子式为_______。(2)由B生成C的化学方程式为_______。(3)由D生成E和由G生成H的反应类型分别为_______、_______。(4)F的结构简式是_______。(5)3—乙炔苯胺()所含官能团的名称为_______；化合物X是3—乙炔苯胺的同系物，其相对分子质量比3—乙炔苯胺大14，核磁共振氢谱显示X有5种不同化学环境的氢原子，且峰面积比为2：2：2：2：1，写出2种符合要求的X的结构简式：_______。(6)吉非替尼()是一种口服表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂，可阻碍肿瘤的生长、转移和血管生成，并增加肿瘤细胞的凋亡，写出用和为原料制备吉非替尼的合成路线：_______(其他试剂任选)。【答案】(1)C7H6O3(2)+HNO3(浓)+H2O(3)还原反应取代反应(4)(5)氨基、碳碳三键、(6)【分析】由有机物的转化关系可知，与发生取代反应生成，则A为；在浓硫酸作用下与浓硝酸发生硝化反应生成，与过氧化氢发生氧化反应生成，一定条件下发生还原反应生成，在甲酸铵作用下与HCONH2发生信息反应生成，则F为；在DMF作用下与SOCl2反应转化为，在DMF作用下与发生取代反应生成。【详解】（1）