專題14 有機合成與推斷(題型突破)(測試)(解析版)

專題14有機合成與推斷(題型突破)(考試時間：75分鐘試卷滿分：100分)1．(12分)心臟病治療藥左西孟坦中間體屬于噠嗪酮類化合物，其合成路線如圖：回答下列問題：(1)K中含氧官能團的名稱是___。(2)C的名稱為___，D→E的反應(yīng)類型是___。(3)條件1是___，I的結(jié)構(gòu)簡式為___(用“*”標注手性碳原子)。(4)寫出K→L反應(yīng)的化學(xué)方程式：___。(5)化合物K的同分異構(gòu)體中，寫出滿足下列條件的同分異構(gòu)體有___種。①能發(fā)生水解反應(yīng)；②屬于芳香族化合物。(6)設(shè)計由丙酮()和OHC—CHO為原料，結(jié)合本題合成路線中的無機試劑制備的合成路線：___(合成需要三步)?！敬鸢浮?1)(酚)羥基、(酮)羰基(2)苯酚加成反應(yīng)(3)NaOH水溶液，加熱(4)+HOOC—CHO+H2O(5)6(6)【解析】苯與Cl2在Fe或FeCl3作用下反應(yīng)產(chǎn)生B是氯苯，結(jié)構(gòu)簡式是，在與NaOH溶液作用然后酸化得到C是苯酚：，C與濃硫酸混合加熱發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生D，D與CH2=CH2在AlCl3作用下發(fā)生苯環(huán)上羥基鄰位的加成反應(yīng)產(chǎn)生E，E與H3O+作用，脫去磺酸基反應(yīng)產(chǎn)生F，F(xiàn)與NaH、CH3I發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生G，G與NBS在CCl4及加熱條件下發(fā)生乙基的亞甲基上的取代反應(yīng)產(chǎn)生H，H與NaOH的水溶液共熱，發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生I：，I然后發(fā)生催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生J，J與HI作用產(chǎn)生K，K與HOOCCHO在KOH然后酸化條件下反應(yīng)得到L，L與H2N-NH2作用得到M：。(1)根據(jù)圖示可知化合物K含氧官能團的名稱是(酚)羥基、(酮)羰基；(2)根據(jù)上述分析可知化合物C結(jié)構(gòu)簡式是，名稱為苯酚；根據(jù)D、E結(jié)構(gòu)的不同可知D與CH2=CH2在AlCl3作用下發(fā)生苯環(huán)上羥基鄰位的加成反應(yīng)產(chǎn)生E，故D→E的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)；(3)化合物H是，其中含有Br原子，與NaOH的水溶液共熱，Br原子被-OH取代，發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生I：，所以條件1是NaOH水溶液，加熱；手性碳原子是連接4個不同的原子或原子團的C原子，在I中手性C原子用“※”標注為；(4)化合物K是，K與HOOC-CHO先在KOH作用下反應(yīng)，然后酸化得到L，同時產(chǎn)生H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：+HOOC—CHO+H2O；(5)化合物K是，其同分異構(gòu)體滿足條件：①能發(fā)生水解反應(yīng)，說明含有酯基；②屬于芳香族化合物，說明其中含有苯環(huán)，其可能的結(jié)構(gòu)簡式是：、、、、、，共6種不同結(jié)構(gòu)；(6)丙酮()與OHC-CHO在KOH作用反應(yīng)產(chǎn)生，與H2在催化劑存在條件下加熱，發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生環(huán)戊醇，然后與濃硫酸共熱，發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生環(huán)戊烯，故以丙酮與乙二醛為原料制取環(huán)戊烯的流程圖為：。2．(12分)化合物G是一種生物拮抗劑的前體，它的合成路線如下所示：請回答：(1)A的官能團名稱是。(2)下列說法正確的是___________。A．化合物B、C都具有堿性B．C→D的反應(yīng)類型是還原反應(yīng)C．已知用甲酸乙酯代替HC(OC2H5)3和D反應(yīng)生成E，推測其限度相對較小D．化合物G的分子式是C9H8ClN4(3)化合物F的結(jié)構(gòu)簡式是。(4)已知D→E的反應(yīng)生成三個相同的小分子，寫出化學(xué)方程式。(5)寫出同時符合下列條件E的同分異構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡式。①分子中只含一個苯環(huán)、不含其它環(huán)②可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)③核磁共振氫譜表明分子中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子(6)完成以F為原料合成G的路線(用流程圖表示，無機試劑任選)?！敬鸢浮?1)碳氯鍵(2)BC(3)(4)CH(OC2H5)++3C2H5OH(5)(6)【解析】A()在濃硫酸催化作用下與濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成B：，B與CH3NH2發(fā)生取代反應(yīng)生成C：，C與氫氣在Pd/C作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成D()，D與CH(OC2H5)3反應(yīng)生成E：，E與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成F：，F(xiàn)經(jīng)過多步反應(yīng)生成G。(1)A為，官能團為碳氯鍵；(2)A項，化合物B：中沒有堿性基團而不具有堿性，A錯誤；B項，C與氫氣在Pd/C作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成D()，C→D的反應(yīng)類型是還原反應(yīng)，B正確；C項，HC(OC2H5)3和D反應(yīng)生成E的過程中斷裂碳氧鍵和氮氫鍵，形成碳碳雙鍵和碳氮單鍵，若用甲酸乙酯代替HC(OC2H5)3和D反應(yīng)生成E，因甲酸乙酯中碳氧鍵的影響使得反應(yīng)的限度相對較小，C正確；D項，化合物G的分子式是C9H7ClN4，D錯誤；故選BC；(3)由上述分析知化合物F的結(jié)構(gòu)簡式是；(4)D與CH(OC2H5)3反應(yīng)生成E：和三個相同的小分子：CH(OC2H5)+→+3C2H5OH；(5)①分子中只含一個苯環(huán)、不含其它環(huán)；②可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，含有醛基；③核磁共振氫譜表明分子中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，說明該分子具有高度的對稱性，同時符合條件的E()同分異構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡式為：、、、；(6)F在濃硫酸催化作用下引入硝基，再發(fā)生硝基的還原反應(yīng)生成氨基，再與CH(OC2H5)3反應(yīng)生成目標產(chǎn)物：。3．(12分)藥物瑞德西韋(Remdesivir)對最初的新型冠狀病毒有較好的抑制作用，K()，為該藥物合成的中間體，其合成路線如下：

已知：，回答下列問題：(1)Ⅰ的名稱是，J的結(jié)構(gòu)簡式是。(2)下列說法正確的是___________。A．B→C的反應(yīng)類型為取代反應(yīng) B．有機物F是稠環(huán)芳香烴C．1molD最多能與3molNaOH反應(yīng) D．K的分子式為C20H25N2PO7(3)寫出E→F的化學(xué)方程式。(4)X是C的同分異構(gòu)體，寫出滿足下列條件的X的結(jié)構(gòu)簡式。①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)②譜和IR譜檢測表明：分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子且比值為2：2：2：1，有C，無C-O-C、O-O和一個碳原子或氮原子上連兩個或兩個以上羥基的結(jié)構(gòu)。(5)設(shè)計由苯甲醇為原料制備化合物的合成路線(用流程圖表示，無機試劑任選)?！敬鸢浮?1)氨基乙酸或甘氨酸H2NCH2COOCH2CH(CH2CH3)2(2)AD(3)++HCl(4)、、、(5)【解析】由題干有機合成流程圖信息可知，由C的分子式和D的結(jié)構(gòu)簡式以及C到D的轉(zhuǎn)化條件可知，C的結(jié)構(gòu)簡式為：，由B的分子式和B到C的轉(zhuǎn)化條件可知，B的結(jié)構(gòu)簡式為：，由A的分子式和A到B的轉(zhuǎn)化條件可知，A的結(jié)構(gòu)簡式為：，由G的結(jié)構(gòu)簡式和G到H的轉(zhuǎn)化條件以及H的分子式可知，H的結(jié)構(gòu)簡式為：HOCH2CN，由H到I的轉(zhuǎn)化條件以及I的分子式可知，I的結(jié)構(gòu)簡式為：H2NCH2COOH，由K的結(jié)構(gòu)簡式和F、J的分子式可知，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為：，J的結(jié)構(gòu)簡式為：H2NCH2COOCH2CH(CH2CH3)2，由D、F的結(jié)構(gòu)簡式和D到E、E到F的轉(zhuǎn)化條件可知，E的結(jié)構(gòu)簡式為：。(1)I的結(jié)構(gòu)簡式為：H2NCH2COOH，故Ⅰ的名稱是氨基乙酸或者甘氨酸，J的結(jié)構(gòu)簡式是H2NCH2COOCH2CH(CH2CH3)2；(2)A項，，B的結(jié)構(gòu)簡式為：，C的結(jié)構(gòu)簡式為：，B→C的反應(yīng)為：+CH3COCl+HCl，即反應(yīng)類型為取代反應(yīng)，A正確；B項，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為：，有機物F不屬于烴類，更不是稠環(huán)芳香烴，B錯誤；C項，由題干D的結(jié)構(gòu)簡式可知，D分子中含有磷酸酚酯基，故1molD最多能與4molNaOH反應(yīng)，C錯誤；D項，由題干K的結(jié)構(gòu)簡式可知，K的分子式為C20H25N2PO7，D正確；故選AD；(3)由分析可知，E的結(jié)構(gòu)簡式為：，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為：則E→F的化學(xué)方程式為：++HCl；(4)由題干可知，C的分子式為：C8H7NO4，不飽和度為：=6，則C滿足條件：①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)即含有酚羥基，②譜和IR譜檢測表明：分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子且比值為2：2：2：1，有C，無C-O-C、O-O和一個碳原子或氮原子上連兩個或兩個以上羥基的結(jié)構(gòu)，即分子存在對稱性的同分異構(gòu)體X的結(jié)構(gòu)簡式有：、、、；(5)本題采用逆向合成法即可由發(fā)生酯化反應(yīng)制得，根據(jù)題干流程圖中H到I的轉(zhuǎn)化信息可知，可由在酸性條件下水解得到，根據(jù)題干流程圖中G到H的轉(zhuǎn)化信息可知，可由和HCN催化加成制得，而催化氧化即可制得，由此分析確定合成路線為：。4．(12分)雙咪唑是合成治療高血壓藥物替米沙坦的一種中間體，其合成路線如下：已知：。請回答：(1)化合物A中所含官能團的名稱為。(2)下列有關(guān)說法正確的是___________。A．②的反應(yīng)類型為還原反應(yīng)B．雙咪唑的分子式為C18H22N4C．化合物D在酸性、堿性條件下水解，均可生成鹽D．常溫下，化合物F在水中有較大的溶解度(3)③的化學(xué)方程式為。(4)E的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)寫出3種同時符合下列條件的化合物H的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。①分子中只含有1個環(huán)，且為連有-NO2的苯環(huán)；②分子中共有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。(6)參照上述合成路線，設(shè)計由和合成的路線(其它無機試劑任選)。【答案】(1)羧基、硝基(2)AC(3)(4)(5)、、(6)【解析】A()與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成B()，B在Fe/HCl作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成C()。C發(fā)生取代反應(yīng)生成D。D在濃硫酸催化作用下與硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成E()。E在Fe/HCl作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成F，F(xiàn)與乙酸條件下成環(huán)生成G()和水，G在氫氧化鈉條件下發(fā)生水解反應(yīng)后酸化得H()，H與反應(yīng)生成目標產(chǎn)物。(1)化合物A()中所含官能團的名稱為羧基、硝基；(2)A項，B在Fe/HCl作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成C()，故②的反應(yīng)類型為還原反應(yīng)，A正確；B項，雙咪唑的分子式為C19H20N4，B錯誤；C項，化合物D含有酯基和酰胺鍵，在酸性、堿性條件下水解，均可生成鹽，C正確；D項，常溫下，化合物F在有機溶劑中有較大的溶解度，水中溶解度小，D錯誤；故選AC；(3)C()發(fā)生取代反應(yīng)生成D：；(4)D在濃硫酸催化作用下與硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成E()；(5)同分異構(gòu)體為①分子中只含有1個環(huán)，且為連有-NO2的苯環(huán)；②分子中共有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，該分子高度對稱，滿足條件的H()、、；(6)反應(yīng)物在Fe/HCl作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成，甲苯在高錳酸鉀條件下被氧化成苯甲酸，苯甲酸與反應(yīng)生成目標產(chǎn)物：。5．(12分)有機物I是合成一種治療胃腸疼痛的藥物溴丙胺太林的中間體，其合成路線如下：回答下列問題(1)B的化學(xué)名稱為___________，化合物I中含氧官能團的名稱___________。(2)B→C的反應(yīng)類型___________。(3)寫出在催化劑的作用下化合物C和過量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。(4)符合下列條件的G的同分異構(gòu)體有___________種。①分子中含有兩個苯環(huán)結(jié)構(gòu)，且苯環(huán)間以單鍵相連②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。上述同分異構(gòu)體中，核磁共振氫譜為六組峰，峰面積之比為1∶2∶2∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為___________。(5)結(jié)合上述流程相關(guān)信息，設(shè)計以二苯甲酮()和乙醇、乙酸為原料合成化合物的合理流程圖(反應(yīng)條件及無機物任選)___________【答案】(1)鄰氯甲苯或2—氯甲苯羧基和醚鍵(2)氧化反應(yīng)(3)+3NaOH+NaCl+2H2O(4)19(5)【解析】由A與B的分子式、C的結(jié)構(gòu)，可知A為、B為，A發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B中甲基被氧化生成C。對比C、E的結(jié)構(gòu)，結(jié)合反應(yīng)條件，可知C中氯原子被取代、羧基發(fā)生中和反應(yīng)得到D，故D為。由E、F、G、H的結(jié)構(gòu)，可知E分子內(nèi)脫去1分子水生成F，F(xiàn)中羰基被還原生成G，G中羥基被-CN取代生成H。對比H、J的結(jié)構(gòu)，結(jié)合I的分子式、反應(yīng)條件，可知H→I發(fā)生-CN轉(zhuǎn)化為-COOH。(1)由以上分析可知，B為，名稱為鄰氯甲苯或2—氯甲苯?；衔颕為，含氧官能團的名稱為羧基和醚鍵；(2)B中甲基被氧化生成C，故為氧化反應(yīng)；(3)和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式為：+3NaOH+NaCl+2H2O；(4)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)說明其結(jié)構(gòu)中含有-H，-CHO，則兩個苯環(huán)上只有這兩個取代基，其結(jié)構(gòu)有、、，一共19種，其中滿足核磁共振氫譜為六組峰，峰面積之比為1∶2∶2∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為：；(5)根據(jù)圖中的信息可知，二苯甲酮在鋅和氫氧化鈉存在的情況下可以生成羥基，然后再在氰化鈉和醋酸存在的情況下可以把羥基換成氰基，再加入氫氧化鈉和鹽酸即可引入羧基，最后和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)即可，具體路線為：。6．(12分)有機物Ⅰ是一種新合成藥的主要成分，可用于治療神經(jīng)衰弱等障礙性疾病。一種合成有機物I的路線如圖所示。已知：①②回答下列問題：(1)A的名稱為___________，H中所含官能團的名稱為___________，D→E的反應(yīng)類型為___________。(2)E的結(jié)構(gòu)簡式為___________，I的分子式為___________。(3)寫出B→C的化學(xué)方程式：___________。(4)B的同分異構(gòu)體有多種，其中苯環(huán)上有兩個取代基的B的同分異構(gòu)體有___________種(不包括立體異構(gòu)，不含B本身)。(5)設(shè)計以CH3CH=CH2和CO(NH2)2為原料合成的路線(無機試劑任選)。___________【答案】(1)對二甲苯或1，4-二甲苯羧基取代反應(yīng)或酯化反應(yīng)(2)C14H10O6N4(3)+2NaCN+2NaCl(4)11(5)CH3CH=CH2CH3CHClCH2ClCH3CHCNCH2CN【解析】A在光照條件下發(fā)生取代反生成B，與氰化鉀發(fā)生取代反應(yīng)生成C為，C水解得D為，D與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成E為，E中酯基的α-H與乙二酸二乙酯發(fā)生取代反應(yīng)生成，水解生成G為，比較G和H的分子式可知，G發(fā)生信息中的反應(yīng)生成H為，H發(fā)生取代反應(yīng)生成I。(1)A的名稱為對二甲苯或1，4-二甲苯，H中所含官能團的名稱為羧基，D為，D與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成E為，D→E的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)或酯化反應(yīng)；(2)E的結(jié)構(gòu)簡式為，I的分子式為C14H10O6N4；(3)中氯被CN-取代，B→C的化學(xué)方程式：+2NaCN+2NaCl；(4)由于B為，苯環(huán)上有兩個取代基的同分異構(gòu)體中。兩個取代基可能為2個-CH2Cl(這兩個取代基在苯環(huán)上有鄰位和間位兩種位置關(guān)系)，1個—Cl和1個—CH2CH2Cl(這兩個取代基在苯環(huán)上有鄰、間，對三種位置關(guān)系)，1個—CH3和1個—CHCl2(這兩個取代基在苯環(huán)上有鄰、間，對三種位置關(guān)系)，1個—Cl和1個—CHClCH3(這兩個取代基在苯環(huán)上有鄰，間，對三種位置關(guān)系)，則符合條件的B的同分異構(gòu)體共11種；(5)以CH3CH=CH2和CO(NH2)2為原料合成的路線，由目標產(chǎn)物知，其可由丙烯先與Cl2加成，再與NaCN取代，再水解，最后利用流程最后一步信息得到目標產(chǎn)物，具體合成路線為：CH3CH=CH2CH3CHClCH2ClCH3CHCNCH2CN。7．(14分)是受體拮抗劑，以化合物A為原料制備G的合成路線如圖所示。已知：?；卮鹣铝袉栴}：(1)有機物D中官能團名稱為_____。(2)下列關(guān)于化合物C的敘述正確的是_____(填字母)。A．所有碳原子均可能處于同一平面上B．能發(fā)生取代反應(yīng)和還原反應(yīng)C．1molC最多能消耗3molH2D．能與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀(3)Jones試劑又名瓊斯試劑，是由C、硫酸與水配成的溶液，Jones試劑在反應(yīng)②中所起的作用是_____。(4)化合物E的分子式為C18H22N2，則E的結(jié)構(gòu)簡式為_____。(5)寫出反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式：_____。(6)同時滿足下列條件的D的同分異構(gòu)體有_____種(不考慮立體異構(gòu))；其中核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積之比為的結(jié)構(gòu)簡式為_____(任寫一種)。I.能與，溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。Ⅱ.與足量銀氨溶液反應(yīng)能生成4molA。Ⅲ.苯環(huán)上連有4個取代基，且所有含氧官能團都直接與苯環(huán)相連。Ⅳ.苯環(huán)上只有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子。(7)利用所學(xué)知識并參考上述合成路線，以甲苯和苯胺(為原料(其他試劑任選)，設(shè)計制備的合成路線：_____。【答案】(1)羧基、醚鍵(2)BD(3)將醛基氧化為羧基(4)(5)(6)8(或)(7)【解析】B在稀鹽酸、甲醇條件下發(fā)生“已知”中的反應(yīng)，故生成C為，反應(yīng)②過程中是-CHO轉(zhuǎn)化為-COOH，發(fā)生氧化反應(yīng)；中氨基與中醛基脫去1分子水形成碳氮雙鍵生成E，E為，E發(fā)生還原反應(yīng)生成F，F(xiàn)為，D和F為-COOH與-NH-之間脫去1分子水形成酰胺鍵生成G。(1)有機物D中官能團名稱為羧基、醚鍵；(2)由分析可知，C的結(jié)構(gòu)簡式為，則：A項，分子中存在結(jié)構(gòu)，具有甲烷的四面體構(gòu)型，所有碳原子不可能處于同一平面，故A錯誤；B項，含有苯環(huán)等，可以發(fā)生取代反應(yīng)，含有苯環(huán)與醛基，能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，屬于還原反應(yīng)，故B正確；C項，苯環(huán)、醛基能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，1molC最多能消耗4molH2，故C錯誤；D項，含有醛基，能與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，故D正確；故選BD。(3)反應(yīng)②過程中是-CHO轉(zhuǎn)化為-COOH，發(fā)生氧化反應(yīng)，Jones試劑在反應(yīng)②中所起的作用是：將醛基氧化為羧基；(4)化合物E的分子式為C18H22N2，由F的結(jié)構(gòu)可知，結(jié)合反應(yīng)條件可知，中氨基與中醛基脫去1分子水形成碳氮雙鍵生成E，E發(fā)生還原反應(yīng)生成F，故E的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)反應(yīng)⑤是-COOH與-NH-之間脫去1分子水形成酰胺鍵，屬于取代反應(yīng)，反應(yīng)式為。(6)同時滿足下列條件的D()的同分異構(gòu)體：I.能與，溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明含有酚羥基，Ⅱ.1molD與足量銀氨溶液反應(yīng)能生成4molA，說明含有2個醛基，Ⅲ.苯環(huán)上連有4個取代基，且所有含氧官能團都直接與苯環(huán)相連，苯環(huán)取代基除含有1個-OH、2個-CHO外，另外一個取代基為CH3CH2CH2CH3、形成的烴基，Ⅳ.苯環(huán)上只有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子，存在對稱結(jié)構(gòu)，CH3CH2CH2CH3、形成的烴基均有2種，共有4種，且與酚羥基處于對位位置，而2個醛基有2種位置，故符合條件的同分異構(gòu)體共有2×4=8種，其中核磁共