2023屆新高考新教材化學(xué)人教版一輪訓(xùn)練-專項提能特訓(xùn)(15)　有機(jī)推斷與合成綜合大題突破

專項提能特訓(xùn)(15)有機(jī)推斷與合成綜合大題突破1．(2021·全國甲卷，36)近年來，以大豆素(化合物C)為主要成分的大豆異黃酮及其衍生物，因其具有優(yōu)良的生理活性而備受關(guān)注。大豆素的合成及其衍生化的一種工藝路線如下：回答下列問題：(1)A的化學(xué)名稱為________。(2)1molD反應(yīng)生成E至少需要________mol氫氣。(3)寫出E中任意兩種含氧官能團(tuán)的名稱：________________________________________。(4)由E生成F的化學(xué)方程式為_____________________________。(5)由G生成H分兩步進(jìn)行：反應(yīng)1)是在酸催化下水與環(huán)氧化合物的加成反應(yīng)，則反應(yīng)2)的反應(yīng)類型為________。(6)化合物B的同分異構(gòu)體中能同時滿足下列條件的有________(填標(biāo)號)。a．含苯環(huán)的醛、酮b．不含過氧鍵(—O—O—)c．核磁共振氫譜顯示四組峰，且峰面積比為3∶2∶2∶1A．2個 B．3個C．4個 D．5個(7)根據(jù)上述路線中的相關(guān)知識，以丙烯為主要原料用不超過三步的反應(yīng)設(shè)計合成：解析：(1)的化學(xué)名稱為1，3苯二酚或m苯二酚或間苯二酚。(2)由D和E的分子式可知1molD反應(yīng)生成E至少需要2molH2。(3)C與(CH3CO)2O發(fā)生取代反應(yīng)生成D，D的結(jié)構(gòu)簡式為，由D的結(jié)構(gòu)簡式和D→E的反應(yīng)條件推出E的結(jié)構(gòu)簡式為，其含氧官能團(tuán)的名稱為酯基、羥基、醚鍵。(4)從E和F的結(jié)構(gòu)簡式可知，由E生成F的化學(xué)方程式為eq\o(→,\s\up7(TsOH),\s\do5(PhMe))＋H2O。(5)G生成H的第一步為水和G在酸催化下的加成反應(yīng)，則結(jié)合G、H的結(jié)構(gòu)簡式可推斷出第二步反應(yīng)為取代反應(yīng)。(6)滿足題給條件的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡種，則選C。(7)參考題給流程，由題意可知由丙烯為原料合成目標(biāo)產(chǎn)物的路線為。答案：(1)1，3苯二酚(或m苯二酚或間苯二酚)(2)2(3)酯基、羥基、醚鍵(任意兩種)(4)eq\o(→,\s\up7(TsOH),\s\do5(PhMe))＋H2O(5)取代反應(yīng)(6)C(7)2．(2021·全國乙卷)鹵沙唑侖W是一種抗失眠藥物，在醫(yī)藥工業(yè)中的一種合成方法如下：回答下列問題：(1)A的化學(xué)名稱是________。(2)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)D具有的官能團(tuán)名稱是________。(不考慮苯環(huán))(4)反應(yīng)④中，Y的結(jié)構(gòu)簡式為________。(5)反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型是________。(6)C的同分異構(gòu)體中，含有苯環(huán)并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化合物共有________種。(7)寫出W的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________________________________________________。解析：(1)由A的兩個取代基所處位置，可命名為鄰氟甲苯或2氟甲苯。(2)經(jīng)分析推斷可知C為，C發(fā)生已知信息(ⅰ)的反應(yīng)，再和NaOH反應(yīng)生成D，反應(yīng)③的化學(xué)方程式為。(3)由D的結(jié)構(gòu)簡式可知，D具有的官能團(tuán)有氨基、酮羰基、碳氟鍵和碳溴鍵。(4)D和Y發(fā)生取代反應(yīng)生成F和HBr，由D和F的結(jié)構(gòu)簡式可知Y的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)由E和發(fā)生反應(yīng)生成F，結(jié)合它們的結(jié)構(gòu)簡式可知，反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(6)C為，根據(jù)含有苯環(huán)并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)可知，C的同分異構(gòu)體苯環(huán)上含有醛基、碳氟鍵和碳氯鍵，采用“定二移一”的方法，先確定碳氟鍵和碳氯鍵在苯環(huán)上的位置，再移動醛基的位置，碳氟鍵和碳氯鍵在苯環(huán)上可處于鄰、間、對三種位置，然后移動醛基的位置，共有如下10種：。(7)F發(fā)生已知信息(ⅱ)的反應(yīng)生成W，已知信息(ⅱ)的反應(yīng)可理解為氨基與酮羰基加成，氮原子上的氫原子與氧原子相連，酮羰基碳與氮原子連接，然后羥基脫水生成醚，可得W為。答案：(1)鄰氟甲苯(或2氟甲苯)(3)氨基、酮羰基、碳氟鍵、碳溴鍵(4)(5)取代反應(yīng)(6)10(7)3．(2021·山東卷，19)一種利膽藥物F的合成路線如圖：回答下列問題：(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為________；符合下列條件的A的同分異構(gòu)體有________種。①含有酚羥基②不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)③含有四種化學(xué)環(huán)境的氫(2)檢驗B中是否含有A的試劑為________；B→C的反應(yīng)類型為________。(3)C→D的化學(xué)方程式為__________________________；E中含氧官能團(tuán)共________種。(4)已知：，綜合上述信息，寫出由制備的合成路線_______________________。解析：由信息反應(yīng)Ⅱ以及F的結(jié)構(gòu)簡式和E的分子式可知E的結(jié)構(gòu)簡式為，D發(fā)生信息反應(yīng)Ⅰ得到E，則D的結(jié)構(gòu)簡式為，C與CH3OH發(fā)生反應(yīng)生成D，C相較于D少1個碳原子，說明C→D是酯化反應(yīng)，因此C的結(jié)構(gòu)簡式為，B→C碳鏈不變，而A→B碳鏈增長，且增長的碳原子數(shù)等于中碳原子數(shù)，同時B→C的反應(yīng)條件為NaClO2、H＋，NaClO2具有氧化性，因此B→C為氧化反應(yīng)，A→B為取代反應(yīng)，C8H8O3的不飽和度為5，說明苯環(huán)上的取代基中含有不飽和鍵，因此A的結(jié)構(gòu)簡式為，B的結(jié)構(gòu)簡式為。(1)由上述分析可知，A的結(jié)構(gòu)簡式為；A的同分異構(gòu)體中滿足：①含有酚羥基；②不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明結(jié)構(gòu)中不含醛基；③含有四種化學(xué)環(huán)境的氫，說明具有對稱結(jié)構(gòu)，則滿足條件的結(jié)構(gòu)有：共有4種。(2)A中含有酚羥基，B中不含酚羥基，可利用FeCl3溶液檢驗B中是否含有A，若含有A，則加入FeCl3溶液后溶液呈紫色；由上述分析可知，B→C的反應(yīng)類型為氧化反應(yīng)。(3)C→D為與CH3OH在濃硫酸作催化劑并加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成，反應(yīng)化學(xué)方程式為＋CH3OHeq\o(,\s\up7(△),\s\do5(濃H2SO4))＋H2O；E的結(jié)構(gòu)簡式為，其中的含氧官能團(tuán)為醚鍵、酚羥基、酯基，共3種；(4)由和過程需要增長碳鏈，可利用題干中A→B的反應(yīng)實現(xiàn)，然后利用信息反應(yīng)Ⅰ得到目標(biāo)產(chǎn)物，因此需要與HBr在40℃下發(fā)生加成反應(yīng)生成，因此合成路線為答案：(1)4(2)FeCl3溶液氧化反應(yīng)(3)＋CH3OHeq\o(,\s\up7(△),\s\do5(濃H2SO4))4．(2021·河北卷，18)丁苯酞(NBP)是我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的化學(xué)藥物，臨床上用于治療缺血性腦卒中等疾病。ZJM289是一種NBP開環(huán)體(HPBA)衍生物，在體內(nèi)外可經(jīng)酶促或化學(xué)轉(zhuǎn)變成NBP和其他活性成分，其合成路線如下：已知信息：回答下列問題：(1)A的化學(xué)名稱為________。(2)D有多種同分異構(gòu)體，其中能同時滿足下列條件的芳香族化合物的結(jié)構(gòu)簡式為________、________。①可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；②核磁共振氫譜有四組峰，峰面積比為1∶2∶2∶3。(3)E→F中步驟1)的化學(xué)方程式為_____________________________________。(4)G→H的反應(yīng)類型為________。若以NaNO3代替AgNO3，則該反應(yīng)難以進(jìn)行，AgNO3對該反應(yīng)的促進(jìn)作用主要是因為______________________________________。(5)HPBA的結(jié)構(gòu)簡式為________。通常酯化反應(yīng)需在酸催化、加熱條件下進(jìn)行，對比HPBA和NBP的結(jié)構(gòu)，說明常溫下HPBA不穩(wěn)定、易轉(zhuǎn)化為NBP的主要原因：___________________________________。(6)W是合成某種抗瘧疾藥物的中間體類似物。設(shè)計由2，4二氯甲苯()和對三氟甲基苯乙酸()制備W的合成路線：____________________。(無機(jī)試劑和四個碳以下的有機(jī)試劑任選)解析：(1)由B的結(jié)構(gòu)簡式和A的分子式可知A的結(jié)構(gòu)簡式為，所以其化學(xué)名稱為鄰二甲苯或1，2二甲苯。(2)由題意可知D的同分異構(gòu)體為芳香族化合物，則其分子中含有苯環(huán)；D的同分異構(gòu)體可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，則其分子中含醛基、酚羥基；核磁共振氫譜有四組峰，峰面積之比為1∶2∶2∶3，說明其分子結(jié)構(gòu)對稱，由此可知其結(jié)構(gòu)簡式為或。(3)酚羥基和羧基均能與NaOH反應(yīng)，所以E→F中步驟1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為＋3NaOH→ONaOCOONa＋CH3COONa＋2H2O。(4)由G和H的結(jié)構(gòu)簡式可知該反應(yīng)為取代反應(yīng)。選用AgNO3而不選用NaNO3的原因為AgNO3和G反應(yīng)生成AgBr沉淀，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。(5)由NBP和C的結(jié)構(gòu)簡式可推斷HPBA的結(jié)構(gòu)簡式為，HPBA具有較強的酸性，可以促使其發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng)生成NBP。(6)由題意可知W的合成路線為。答案：(1)鄰二甲苯(或1，2二甲苯)(2)(3)(4)取代反應(yīng)生成AgBr沉淀，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行(5)HPBA具有較強的酸性，可以促使其發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng)生成NBP(答案合理即可)(6)(答案合理即可)5．(2021·湖南卷，19)葉酸拮抗劑Alimta(M)是一種多靶向性抗癌藥物。以苯和丁二酸酐為原料合成該化合物的路線如下：回答下列問題：(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為________；(2)A→B，D→E的反應(yīng)類型分別是________，________；(3)M中虛線框內(nèi)官能團(tuán)的名稱為a________，b________；(4)B有多種同分異構(gòu)體，同時滿足下列條件的同分異構(gòu)體有________種(不考慮立體異構(gòu))；①苯環(huán)上有2個取代基②能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)③與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)其中核磁共振氫譜有五組峰，且峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為________；(5)結(jié)合上述信息，寫出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反應(yīng)方程式：________________________；(6)參照上述合成路線，以乙烯和為原料，設(shè)計合成的路線：____________________________(其他試劑任選)。解析：(1)結(jié)合“已知①”分析生成A的反應(yīng)物與反應(yīng)條件可知，該反應(yīng)與“已知①”類似，則A為。(2)A生成B是失去羰基上的氧原子的反應(yīng)，故該反應(yīng)為還原反應(yīng)。對比D、E的結(jié)構(gòu)簡式，E相對于D，醛基鄰位碳原子上的氫原子被Br原子取代，故該反應(yīng)為取代反應(yīng)。(3)a是肽鍵(或酰胺鍵)，b是羧基。(4)由信息②可知，該同分異構(gòu)體含醛基；由信息③可知，該同分異構(gòu)體含酚羥基。因信息①提示苯環(huán)上有2個取代基，則分別為—OH和—CH2CH2CH2CHO、—CH2CH(CHO)CH3、—CH(CHO)CH2CH3、—C(CH3)2CHO、—CH(CH3)CH2CHO，又苯環(huán)上有兩個取代基時存在鄰、間、對三種位置關(guān)系，則同分異構(gòu)體共有5×3＝15(種)，其中核磁共振氫譜中有五組峰，且峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式是。(5)根據(jù)“已知②”，丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反應(yīng)方程式為n＋nHOCH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(H＋),\s\do5(H2O、TsOH))+(n－1)H2O。(6)乙烯與水通過加成反應(yīng)合成乙醇，乙醇氧化生成乙醛，乙醛發(fā)生流程D→E的反應(yīng)，再與發(fā)生流程E→G的反應(yīng)，即CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(H2O))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2/Cu),\s\do5(△))CH3CHO。答案：(1)(2)還原反應(yīng)取代反應(yīng)(3)肽鍵(或酰胺鍵)羧基(4)15(5)n＋nHOCH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(H＋),\s\do5(H2O、TsOH))＋(n－1)H2O(6)CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(H2O))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2/Cu),\s\do5(△))CH3CHOeq\o(→,\s\up7(DBBA（溴化劑）),\s\do5(CH2Cl2))BrCH2CHO6．氰基丙烯酸酯在堿性條件下能快速聚合為，從而具有膠黏性。某種氰基丙烯酸酯(G)的合成路線如下：已知：①A的相對分子質(zhì)量為58，氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.276，核磁共振氫譜顯示為單峰回答下列問題：(1)A的化學(xué)名稱為________。(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為____________，其核磁共振氫譜顯示為______組峰，峰面積比為________。(3)由C生成D的反應(yīng)類型為________。(4)由D生成E的化學(xué)方程式為___________________________。(5)G中的官能團(tuán)有________、________、________。(填官能團(tuán)名稱)(6)G的同分異構(gòu)體中，與G具有相同官能團(tuán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有________種。(不含立體異構(gòu))解析：(1)A的相對分子質(zhì)量為58，氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.276，經(jīng)計算知A中只含一個氧原子，結(jié)合信息②知A是一種酮或醛，因A的核磁共振氫譜顯示為單峰，即分子中只有1種氫原子，則A為，名稱為丙酮。(2)根據(jù)信息②可知，B的結(jié)構(gòu)簡式為，分子中含有2種氫原子，故核磁共振氫譜顯示為2組峰，且峰面積比為6∶1。(3)由B的結(jié)構(gòu)簡式及C的分子式可推知C為，在光照條件下C與Cl2應(yīng)