2024版 步步高 考前三个月 化学 新高考第一篇　主题七　综合大题题型研究(Ⅱ)——有机推断与有机

综合大题题型研究(Ⅱ)——有机推断与有机合成1．(2023·浙江1月选考，21)某研究小组按下列路线合成抗癌药物盐酸苯达莫司汀。已知：请回答：(1)化合物A的官能团名称是___________________________________________________。(2)化合物B的结构简式是_____________________________________________________。(3)下列说法正确的是________(填字母)。A．B→C的反应类型为取代反应B．化合物D与乙醇互为同系物C．化合物I的分子式是C18H25N3O4D．将苯达莫司汀制成盐酸盐有助于增加其水溶性(4)写出G→H的化学方程式：___________________________________________________。(5)设计以D为原料合成E的路线(用流程图表示，无机试剂任选)：___________________。(6)写出3种同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式：_________________。①分子中只含一个环，且为六元环；②1H-NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有2种不同化学环境的氢原子，无氮氮键，有乙酰基()。答案 (1)硝基、碳氯键 (2) (3)D(4)(5)(6)(任写3种即可)解析 与CH3NH2反应生成B，B与硫化钠发生还原反应生成C，结合C的结构可知A到B为取代反应，B为，C与E发生已知②中反应生成F，F为，F脱水生成G()，G与乙醇发生酯化反应生成H()，H与氢气加成后再与环氧乙烷发生反应生成I，I与SOCl2发生取代反应后再与盐酸反应生成盐酸苯达莫司汀，据此分析解答。(3)B→C的反应类型为还原反应，故A错误；化合物D中含有两个羟基，与乙醇不互为同系物，故B错误；化合物I的分子式是C18H27N3O4，故C错误。(5)1,3-丙二醇与HBr发生取代反应生成1,3-二溴丙烷，1,3-二溴丙烷与NaCN发生取代反应生成，发生水解反应生成戊二酸，戊二酸分子内脱水生成。(6)化合物C的同分异构体①分子中只含一个环，且为六元环；②1H-NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有2种不同化学环境的氢原子，无氮氮键，有乙酰基()，除乙酰基外只有一种氢，则六元环上的原子均不与氢相连，该物质具有很高的对称性，符合的结构见答案。2．(2022·天津，14)光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂，可采用异丁酸(A)为原料，按如图路线合成：回答下列问题：(1)写出化合物E的分子式：__________，其含氧官能团名称为__________。(2)用系统命名法对A命名：__________；在异丁酸的同分异构体中，属于酯类的化合物数目为__________，写出其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式：________________________________________________________________________。(3)为实现C→D的转化，试剂X为__________(填序号)。a．HBrb．NaBrc．Br2(4)D→E的反应类型为________________。(5)在紫外光照射下，少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯()快速聚合，写出该聚合反应的方程式：____________________________________________________。(6)已知：eq\o(―――――→,\s\up7(H2),\s\do5(催化剂，△))(R＝烷基或羧基)参照以上合成路线和条件，利用甲苯和苯及必要的无机试剂，完成制备化合物F的合成路线。答案 (1)C10H12O2 酮羰基、羟基 (2)2-甲基丙酸 4 HCOOCH2CH2CH3 (3)c (4)取代反应(或水解反应) (5)eq\o(――――→,\s\up7(化合物E),\s\do5(紫外光))(6)解析 (2)A主链有3个碳原子，属于羧酸，因此用系统命名法对A命名：2-甲基丙酸；在异丁酸的同分异构体中，属于酯类的化合物有CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2共4种，其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式：HCOOCH2CH2CH3。(3)为实现C→D的转化，取代的是烷基上的氢原子，则需要在光照条件下和溴蒸气反应，因此试剂X为Br2。(6)甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸，苯甲酸和氢气在催化剂、加热条件下反应生成，和SOCl2在加热条件下反应生成，和苯在催化剂、加热条件下反应生成。3．(2023·湖北，17)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9∶2∶1的结构简式为____________________。(3)E与足量酸性KMnO4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解析 (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9∶2∶1的结构简式为。(3)E为，酸性高锰酸钾可以将双键氧化断开，生成和。(5)根据已知反应特征可知，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，会同时产生两种不饱和酮，二者互溶，难以分离，导致原子利用率低。1．有机综合题的设问方式(1)辨识类官能团类别、反应类型、试剂和条件、手性碳原子。(2)表达类命名、分子式、结构简式、化学方程式、解释性质原因、增加某一步骤的原因等。(3)推断类未知物结构简式、同分异构体结构简式和数量。(4)设计类有机合成的路线设计。2．解题思路(1)通过转化时分子式变化分析(2)通过流程转化条件推测反应类型。(3)通过前后物质结构变化确定中间体结构①从流程中某些明确结构的有机物出发，从正、逆两个方向进行分析、寻找突破。②有机合成综合推断题，大多结构片段是不变的，因而应重点关注物质转化时变化的位置。(4)用好陌生信息突破关键步骤。考向一 以合成新药为情景的有机综合题1．(2023·安徽马鞍山二模)黄酮类物质可增强人体的抵抗力。某黄酮类物质的合成方法如下：回答下列问题：(1)A的化学名称：__________。(2)C生成D的反应类型为__________，设计该步反应的目的是_____________________。(3)F的结构简式：__________。(4)由G经两步反应生成H，第一步为加成反应，写出第二步反应的化学方程式：________________________________________________________________________(不要求写反应条件)。(5)E完全加氢后有__________个手性碳原子。(6)同时满足以下特定条件的E的同分异构体有__________种。①含有两个苯环，且两个苯环通过一根单键直接相连；②能发生银镜反应和水解反应，水解的产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；③核磁共振氢谱有六组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶2∶1∶1。(7)已知：①CH3COOH＋SOCl2―→CH3COCl；②苯酚与羧酸很难发生酯化反应。结合题中信关注微信公众号《全元高考》领取高中精品资料息，设计由对二甲苯和苯酚为原料，合成(对苯二甲酸二苯酚酯)的合成路线(无机试剂任选)。答案 (1)2-乙基苯酚(或邻乙基苯酚)(2)取代反应 保护酚羟基，防止被氧化(3)(4)(5)3(6)4(7)解析 A→B形成了碳碳双键，为消去反应，B→C为碳碳双键与水的加成反应，C为，C→D为酚羟基上的H被取代，D→E为—OH被氧化，F→G产生了酯基，逆推F为。(4)G第一步发生加成反应，即与酮羰基相连的甲基上的碳与酯基中碳氧双键加成，得到的产物为，该物质的醇羟基再脱水发生消去反应生成H。(5)E完全加氢的产物为，手性碳原子如图标注，有3个。(6)E的分子式为C15H14O2，含有的两个苯环通过一根单键直接相连，则含有，同时能发生银镜反应和水解反应且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应，则含有。由已知核磁共振氢谱峰面积为6∶2∶2∶2∶1∶1，即该分子中含有两个等效的—CH3，即两个甲基取代如图标注的位置：，共有4种。(7)逆推法得到该物质需要和苯酚在一定条件下反应得到，由对苯二甲酸与SOCl2反应得到，对二甲苯经酸性高锰酸钾溶液氧化可得到对苯二甲酸。2．(2023·广州二模)化合物Ⅷ是一种用于制备神经抑制剂的中间体，其合成路线如下：回答下列问题：(1)化合物Ⅰ的分子式是______________。化合物Ⅷ中的含氧官能团的名称是____________。(2)化合物Ⅰ的沸点高于化合物Ⅱ，其原因是______________________________________。(3)反应①是原子利用率100%的反应，则a为____________。(4)反应②的反应类型为______________。(5)化合物Ⅲ有多种同分异构体，其中含结构的有__________种(不计Ⅲ)，其中核磁共振氢谱的峰面积比为6∶1∶1的结构简式为__________________________(写出其中一种)。(6)写出以和乙醇为原料合成化合物的单体的合成路线(无机试剂任用)。答案 (1)C7H7OF 酯基 (2)的分子间存在氢键 (3)H2O (4)加成反应(5)5 (CH3)2CHCOOH[或(CH3)2CHOOCH](6)解析 (3)反应①是原子利用率100%的反应，根据原子守恒，可知a为H2O。(5)化合物Ⅲ为，其中含结构的同分异构体：HCOOC3H7，有2种；CH3COOC2H5，有1种；C2H5COOCH3，有1种；C3H7COOH，有2种，共6种，除掉化合物Ⅲ本身，还有5种。其中核磁共振氢谱的峰面积比为6∶1∶1的结构简式为(CH3)2CHCOOH、(CH3)2CHOOCH。(6)根据所给物质及已知反应条件，涉及醛基和酯基的加成，所以先将醇羟基氧化为醛基，再氧化成羧酸，最后酯化生成酯基，酯基再与醛基反应生成碳碳双键得到单体。考向二 以合成新材料为情景的有机综合题3．(2023·重庆二模)我国“十四五”规划纲要以及《中国制造2025》均提出重点发展全降解血管支架等高值医疗器械。有机物Z是可降解高分子，其合成路线如图所示：请回答下列问题：(1)B→D的反应类型是__________；E中含氧官能团的名称是__________。(2)G中含有的手性碳原子有__________个。(3)D、W的结构简式分别是__________、__________。(4)有机物J的分子式比E的分子式少一个氧原子，则J的结构中含有的同分异构体共有________种(不考虑立体异构)。(5)X中不含碳碳双键，X→Z的化学方程式是______________________________________________________________________________________________________________________