1、大题突破练4有机合成与推断综合题1.(2022广东韶关二模)化合物G是用于治疗面部疱疹药品泛昔洛韦的合成中间体,其合成路线如图:C7H8ABC DEC12H18O3F G回答下列问题:(1)A的名称为,DE的反应类型为。(2)D中官能团的名称为。(3)BC反应的化学方程式为。(4)F的结构简式为。(5)C有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有种;分子中含有苯环。分子中含有2个CH2OH。写出其中一种核磁共振氢谱中峰面积之比为43221的结构简式:。(6)参照上述合成路线,设计以苯甲醇和为原料(无机试剂任选)制备的路线。2.(2022山东济宁二模)一种用于治疗抑郁症药物的重要中间体(J
2、)的合成路线如图:已知:.曼尼希反应(Mannich反应)+.或.Et代表乙基。回答下列问题:(1)A的结构简式为;已知:含有苯环()或吡啶环()的有机化合物都属于芳香族化合物。与A分子式相同且只有一个侧链,A的芳香族同分异构体的数目有种。(2)区分H和I的现代分析方法为;EF的反应类型为。(3)写出DE的化学方程式;J中含有种官能团。(4)综合上述信息,写出由和制备的合成路线(其他试剂任选)。3.(2022辽宁东北育才学校五模)化合物G俗称依普黄酮,是一种抗骨质疏松药物的主要成分。以甲苯为原料合成该化合物的路线如图所示。AB CDENGF已知:G的结构简式为;ROOH+H2O。(1)反应的反
3、应条件为,反应FG的反应类型为。(2)化合物H用习惯命名法命名为。(3)E与足量的H2,完全加成后所生成的化合物中手性碳原子(连接四个不同原子或基团)的个数为。(4)已知N为催化剂,则E+HC(OC2H5)3F的化学方程式为。(5)K是D的同系物,其相对分子质量比D多14,满足下列条件的K的同分异构体共有种。苯环上只有两个侧链;能与Na反应生成H2;能与银氨溶液发生银镜反应。(6)根据上述信息,设计以苯酚和为原料,制备的合成路线(无机试剂任选)。4.(2022河北唐山二模)芳香族化合物A(C9H12O)常用于药物及香料的合成,A有如图所示的转化关系:已知:A是芳香族化合物且苯环侧链上有两种处于
4、不同环境下的氢原子;+CO2;RCOCH3+RCHORCOCHCHR+H2O。回答下列问题:(1)B的分子式为,F具有的官能团名称是。(2)由D生成E的反应类型为,由E生成F所需试剂及反应条件为。(3)K的结构简式为。(4)由H生成I的化学方程式为。(5)化合物F的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有(不考虑立体异构)种。能与FeCl3溶液发生显色反应;能发生银镜反应;苯环上有两个取代基。其中核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为322111的化合物的结构简式为。(6)糠叉丙酮()是一种重要的医药中间体,请参考上述合成路线,设计一条由叔丁醇(CH3)3COH和糠醛()为原料制备糠叉丙酮的合成路线(
5、无机试剂任用,用结构简式表示有机化合物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。5.(2022山东聊城二模)甘草素(G)常用作糖果、糕点、啤酒、乳品、巧克力等生产中的食品添加剂。一种制备G的合成路线图如图所示:C8H8O3ABCEFG已知RCHO+RCOCH3RCHCHCOR,其中R、R为烃基或氢。回答下列问题:(1)A的化学名称为,AB的反应类型为。(2)D与银氨溶液混合共热的化学方程式为 。(3)F的分子式为;G中含有官能团的化学名称为羟基、 。(4)C的同分异构体中,同时满足如下条件的有种。a.苯环上有4个取代基b.能与NaHCO3反应生成气体c.能与3倍物质的量的NaOH反应d
6、.分子中有6个氢原子化学环境相同其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为62211的结构简式为(任写一种)。(5)综合上述信息,写出由苯酚和乙醇制备的合成路线(无机试剂任选)。6.(2022湖南常德二模)以1,6-二酚(化合物A)为原料合成药物中间体F及其衍生物G的一种路线如图:已知:。回答下列问题:(1)化合物A的分子式为;化合物E中含氧官能团的名称为醚键、 。(2)写出反应的化学方程式: 。(3)化合物D的结构简式为 。(4)反应的反应类型为 。(5)若M为化合物E的同分异构体,能与新制的银氨溶液反应。则反应时,消耗的Ag(NH3)2OH与M的物质的量最大比为。(6)化合物C的同分异构体同
7、时满足下列条件,则该同分异构体的结构简式为(任写一种)。a.含两个六元环b.酸性条件下水解可得CH3COOHc.1 mol该物质最多可消耗2 mol NaOH(7)参照上述合成路线,以和为主要原料,设计合成的路线。7.(2022湖南邵阳二模)某科学家通过体外细胞实验发现抗病毒药物阿比多尔(H)能有效抑制新型冠状病毒,同时能显著抑制病毒对细胞的病变效应。合成阿比多尔的一条路线如图:已知:回答下列问题:(1)阿比多尔分子中的含氧官能团为,D的结构简式为。(2)反应的化学方程式:;反应的类型为。(3)A的同分异构体中,能发生银镜反应且能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的有种(不考虑立体异构)。(4)图为中
8、间体D的另一条合成路线:XYZD其中Z的结构简式为,则X、Y的结构简式分别为,。8.(2022辽宁抚顺一模)化合物A(C7H8O)广泛应用于制染料、药品、树脂和增塑剂等,由A合成化合物H的线路如下:(1)A的结构简式为;H的分子式为。(2)G中的含氧官能团的名称为。(3)B与C互为同分异构体,但C的水溶性强于B,其原因为。(4)由A生成B的反应的化学方程式为。(5)由D生成E的反应类型为。(6)D的同分异构体中,符合下列条件的有种。苯环上含有两个取代基,其中一个是Cl既能发生银镜反应,又能在酸性条件下水解生成两种有机化合物其中核磁共振氢谱峰面积之比为6221的同分异构体的结构简式为。参考答案大
9、题突破练4有机合成与推断综合题1.答案(1)甲苯取代反应(2)醚键、碳溴键(3)+HOCH2CH2OH+HBr(4)(5)10(或)(6)【思路分析】A转化为B(),根据A的分子式可推知A为,发生取代反应生成,与乙二醇发生取代反应生成C为,与四溴化碳发生取代反应生成D;E发生还原反应生成F,F与乙酸发生酯化反应生成G,根据G的结构简式及F的分子式可推知F为。解析 (1)A为,其名称为甲苯;DE是与发生取代反应生成和HBr,反应类型为取代反应。(3)BC是与乙二醇发生取代反应生成和HBr,反应的化学方程式为+HOCH2CH2OH+HBr。(5)C是,同时满足条件的同分异构体:分子中含有苯环,分子
10、中含有2个CH2OH,有1种,有邻、间、对3种,位置异构有6种,总共10种;其中一种核磁共振氢谱中峰面积之比为43221的结构简式为或。(6)参照题给合成路线,苯甲醇与浓HBr反应生成,与反应生成,被还原为,据此写出合成路线图。2.答案(1)10(2)红外光谱法加成反应(3)+2H2O+2CH3CH2OH+2CO23(4)【思路分析】根据已知、B的分子式及NaBH4还原后得到的C的结构简式分析,B的结构简式是,由已知曼尼希反应,与HCHO及A生成B推断A的结构简式为,C与发生取代反应得到D,再水解生成E,E与生成F,由D和F的结构简式分析,E的结构简式为;F经与、NaH、NaBH4逐步反应得到
11、I,I又经系列转化最终得到目标产物J。解析 (1)A的结构简式为,其分子式为C8H11N;由题意知A的芳香族同分异构体可能含有或,A只有一个侧链,若是,则侧链可能是除CH2NHCH3外的其他基团,有N(CH3)2、CH2CH2NH2、NHCH2CH3,共4种;若是,则侧链是丙烷基:CH2CH2CH3和CH(CH3)2,环上有三种不同环境的氢原子(),取代后的不同结构有6种,故A的芳香族同分异构体的数目有10种。(2)H和I具有不同的官能团,区分它们可用红外光谱法;据分析,EF的反应是与生成,氮原子和与其连接的氢原子分别加到碳碳双键上,故反应类型是加成反应。(3)D水解生成E,DE的化学方程式:
12、+2H2O+2CH3CH2OH+2CO2;根据J的结构简式可知,其含有官能团:碳氟键、醚键和亚氨基,共3种。(4)根据已知可将碳氧双键转化为羟基,结合题给合成路线E、F、G、H的合成原理,可设计如下合成路线:。3.答案(1)光照取代反应(2)间苯二酚(3)4(4)+HC(OC2H5)3+3CH3CH2OH(5)18(6)【思路分析】由题图示可知,A()与Cl2在光照条件下发生取代反应生成B();与NaCN在一定条件下发生取代反应生成C();在酸性条件下生成D();与H()在一定条件下反应生成E();与HC(OC2H5)3在催化剂N作用下反应生成F()和C2H5OH;与在碱性条件下反应生成G()
13、。解析 (1)由反应流程图可知,反应为甲苯与Cl2的取代反应,甲基上一个氢原子被氯原子取代,其反应条件应为光照;FG的反应中,的酚羟基上一个氢原子被中的异丙基取代生成G,反应为取代反应。(2)D()+HE(),发生的是已知信息反应,则可推断化合物H的结构简式为,按照习惯命名法,应为间苯二酚。(3)E与足量H2加成后的物质的结构简式为(手性碳原子用*标注),则手性碳原子(连接四个不同原子或基团)的个数为4。(4)已知N为催化剂,则E+HC(OC2H5)3F的化学方程式为+HC(OC2H5)3+3CH3CH2OH。(5)K是D的同系物,其相对分子质量比D多14,则K比D多一个CH2;满足能与银氨溶
14、液发生银镜反应,则需含有醛基;能与Na反应生成H2,则需含有醇羟基或酚羟基;且满足苯环上只有两个侧链;则有以下情况:a.苯环上有1个OH和一个CH2CH2CHO,有3种;b.苯环上有1个OH和一个CH(CH3)CHO,有3种;c.苯环上有1个CH3和一个CH(OH)CHO,有3种;d.苯环上有1个CH2OH和一个CH2CHO,有3种;e.苯环上有1个CH2CH2OH和一个CHO,有3种;f.苯环上有1个CH(OH)CH3和一个CHO,有3种;综上所述,满足条件的同分异构体共有18种。(6)以苯酚和为原料,制备;用逆合成分析法可知:目标产物可通过与苯酚发生信息反应获得;通过原料仿照流程反应BCD
15、即可完成,即和HCl在加热条件下发生取代反应生成;与NaCN反应生成;在酸性条件下水解生成,据此写出合成路线图。4.答案(1)C9H10羟基、醛基(2)取代反应(或水解反应)Cu/Ag、O2、加热(3)(4)n+(n-1)H2O(5)6(6)(CH3)3COH(CH3)2CCH2【思路分析】A的苯环上支链上只有两种不同化学环境的氢原子,A的不饱和度为92+2-122=4,侧链没有不饱和键,A为,B能发生加成反应,则A发生消去反应生成B,B为,B和溴发生加成反应生成D为,B发生氧化反应生成C,C能和苯甲醛发生信息的反应,则C为,K为;由F的分子式可知,D发生水解反应生成E为,E发生氧化反应生成F
16、为,F与新制的Cu(OH)2发生氧化反应然后酸化得到H为,H发生缩聚反应生成I为。解析 (1)B的结构简式为,则其分子式为C9H10,F的结构简式为,则其具有的官能团名称是羟基和醛基。(2)由D生成E即发生水解反应生成,则该反应的反应类型为取代反应(或水解反应),由E生成F即催化氧化成,则所需试剂及反应条件为Cu/Ag、O2、加热。(4)由H生成I即发生缩聚反应生成,则该反应的化学方程式为n+(n-1)H2O。(5)由化合物F的分子式为C9H10O2,不饱和度为5,故其能同时满足:能与FeCl3溶液发生显色反应即含有酚羟基;能发生银镜反应含有醛基;苯环上有两个取代基,则分别为OH、CH2CH2
17、CHO或者OH、CH(CHO)CH3两种组合,每一种组合又有邻、间、对三种位置关系,故F同时满足三个条件的同分异构体中有6种,其中核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为322111的化合物的结构简式为。(6)本题采用逆向合成法,即根据已知信息可知可由和合成得到,根据已知信息可知可由(CH3)2CCH2氧化得到,而(CH3)2CCH2则可以由原料(CH3)3COH通过消去反应制得。5.答案(1)1,3-苯二酚(或间苯二酚)取代反应(2)+2Ag(NH3)2OH2Ag+3NH3+H2O(3)C19H20O6酮羰基、醚键(4)16(或)(5)CH3CH2OHCH3CHO,CH3CH2OHCH3COOH+C
18、H3CHO解析 结合A和C的结构及转化条件可知B为;根据C和E的结构简式,再结合信息可知D为。(2)D为,则D与银氨溶液混合共热的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH2Ag+3NH3+H2O。(3)根据F的结构简式可知,其分子式为C19H20O6;根据G的结构简式可知,G中含有官能团的化学名称为羟基、酮羰基、醚键。(4)能与NaHCO3反应生成气体,说明含有COOH;能与3倍物质的量的NaOH反应,说明除了羧基外,还有2个酚羟基;分子中有6个氢原子化学环境相同,说明含有2个CH3,则含有异丙基(),则其同分异构体异丙基的位置分别为、,一共有16种;核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为62211
19、的结构简式为、。(5)乙醇被高锰酸钾氧化为乙酸,乙酸和苯酚发生类似AB的反应生成,乙醇催化氧化生成乙醛,根据信息可知和乙醛发生反应生成目标产物,据此写出合成路线。6.答案(1)C10H8O2酮羰基(2)+2CH3I+2HI(3)(4)加成反应(或还原反应)(5)61(6)(或)(7)解析 根据A的结构可知其分子式为C10H8O2,B的分子式为C12H12O2,再观察A生成B的反应条件,以及后续产物的结构特点可知,A应是与CH3I发生取代反应(甲基取代酚羟基的氢原子)生成B,则B为,B再被还原生成C,根据C生成D的反应条件以及题目所给信息可知,D应为;D再与发生加成反应生成E,F与氢气发生加成反
20、应生成G。(1)根据A的结构可知,其分子式为C10H8O2,E中的含氧官能团为醚键、酮羰基;(2)A中酚羟基上的氢原子被甲基取代生成B,化学方程式为+2CH3I+2HI;(4)反应为F中碳碳双键与氢气的加成反应,也属于还原反应;(5)E中含有3个O原子,不饱和度为7,所以其同分异构体中最多含有3个醛基,1 mol醛基可以消耗2 mol Ag(NH3)2OH,则M消耗的Ag(NH3)2OH与M的物质的量最大比为61;(6)C中含有12个C原子、2个O原子,不饱和度为6,其同分异构体满足:a.含两个六元环,则最多有一个苯环;b.酸性条件下水解可得CH3COOH,即含有乙酸形成的酯基;c.1 mol
21、该物质最多可消耗2 mol NaOH,由于该物质中只有2个氧原子,应含有乙酸和酚羟基形成的酯基,符合条件的为或;(7)根据E生成F的过程可知,可以由发生类似的反应生成,根据D生成E的过程可知,可以和反应得到,经过催化氧化生成。7.答案 (1)羟基、酯基(2)+H2O取代反应(3)12(4)解析 (1)根据阿比多尔的结构简式可知,分子中的含氧官能团为羟基和酯基,D的结构简式为。(2)根据元素守恒可知,反应的化学方程式为+H2O;比较E和F的结构简式可知,反应的类型为取代反应。(3)A的分子式为C6H10O3,其同分异构体中,能发生银镜反应说明有醛基,能与碳酸氢钠溶液反应放出气体说明有羧基,因此相
22、当于是丁烷分子中的2个氢原子被醛基和羧基取代,丁烷如果是CH3CH2CH2CH3,其二元取代物是8种,如果丁烷是(CH3)3CH,其二元取代物是4种,故同分异构体总共有12种。(4)用对硝基苯酚合成中间体D,可以用对硝基苯酚类似反应中的反应生成X为,X发生还原反应生成Y为,Y发生取代反应生成Z,Z再发生成环反应生成。8.答案(1)C19H14O6(2)醚键、酮羰基(3)C的分子结构中存在亲水基团OH,可以与水形成氢键(4)+(CH3CO)2O+CH3COOH(5)取代反应(6)15解析 (1)化合物A分子式为C7H8O,A和(CH3CO)2O生成B,结合B结构简式可知,A为对甲基苯酚,结构简式
23、为;由H结构简式可知,H的分子式为C19H14O6。(2)由G结构可知,G中的含氧官能团的名称为醚键、酮羰基。(3)B与C互为同分异构体,分析B、D的结构简式可知,B生成C为结构重整的反应,C结构简式为,B中含有酯基不含羟基,而C中存在亲水基团OH可以与水形成氢键,故C的水溶性强于B。(4)A和(CH3CO)2O生成B,为A中羟基氢原子被取代的反应,反应的化学方程式为+(CH3CO)2O+CH3COOH。(6)由D结构简式可知,除苯环外含有1个氯原子、2个氧原子、4个碳原子;苯环上含有两个取代基,其中一个是Cl,则存在邻、间、对位3种情况;既能发生银镜反应,又能在酸性条件下水解生成两种有机化合物,则另一个取代基必须为甲酸酯,有以下5种情况:CH2CH2CH2OOCH、CH(CH3)CH2OOCH、CH2CH(CH3)OOCH、C(CH3)2OOCH、CH(CH2CH3)OOCH,故共有35=15种情况;其中核磁共振氢谱峰面积之比为6221的同分异构体,则其含有2个甲基且对称性较高,结构简式为。
