專題驗收評價（三十） 有機合成與推斷綜合題

15/15專題驗收評價（三十）有機合成與推斷綜合題1．(2023·浙江湖、衢、麗教學質(zhì)量檢測)某研究小組按下列路線合成鎮(zhèn)痛藥鹽酸瑞芬太尼：已知：。請回答：(1)下列說法不正確的是________。A．化合物A可發(fā)生加成、取代、氧化反應(yīng)B．化合物C具有兩性C．化合物D中含有兩個手性碳原子D．鹽酸瑞芬太尼的化學式為C20H27N2O5Cl(2)化合物F含氧官能團的名稱是____________。(3)寫出化合物G的結(jié)構(gòu)簡式________________________。(4)寫出D→E的化學方程式______________________________________________________________________________________________________________________。(5)設(shè)計以CH≡CH、CH3I為原料合成G的路線。__________________________________________(用流程圖表示，無機試劑任選)。(6)寫出化合物A同時符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________________________________________________________________________。①分子中含有，且環(huán)上不直接連氫。不含碳碳三鍵及其他環(huán)；②1H-NMR表明：分子中共有4種化學環(huán)境的氫原子(不考慮順反異構(gòu))。解析：A與苯胺發(fā)生加成反應(yīng)后再與NaCN發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B水解后生成C，B中—CN轉(zhuǎn)化為C中—COOH，C與CH3I發(fā)生羧基上氫取代反應(yīng)生成酯基得到D，D與丙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成，E與氫氣發(fā)生還原反應(yīng)生成F，F(xiàn)與G發(fā)生信息中反應(yīng)生成最終產(chǎn)物，結(jié)合信息反應(yīng)的斷鍵成鍵可知G為，據(jù)此分析解答。(1)化合物A含有苯環(huán)和羰基可發(fā)生加成，苯環(huán)上氫可發(fā)生取代、一般有機物可發(fā)生燃燒反應(yīng)，燃燒屬于氧化反應(yīng)，故A正確；由以上分析可知化合物C中含有羧基和亞氨基，羧基顯酸性，亞氨基顯堿性，因此C具有兩性，故B正確；化合物D中只有與酯基相連的碳原子為手性碳原子，故C錯誤；由鹽酸瑞芬太尼結(jié)構(gòu)簡式可知其化學式為C20H29N2O5Cl，故D錯誤；(2)由F的結(jié)構(gòu)簡式知，其含有酯基和酰胺基兩種含氧官能團；(3)由以上分析可知G的結(jié)構(gòu)簡式為；(4)D與丙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成和丙酸，反應(yīng)方程式為＋(CH3CH2CO)2O→＋CH3CH2COOH；(5)乙炔與HCN發(fā)生加成反應(yīng)生成H2C=CHCN，H2C=CHCN發(fā)生水解反應(yīng)生成H2C=CHCOOH，H2C=CHCOOH與CH3I發(fā)生取代反應(yīng)生成，由此可得合成路線。(6)①分子中含有，且環(huán)上不直接連氫，則環(huán)上之間相連的為C或O，不含碳碳三鍵及其他環(huán)，結(jié)合A的不飽和度可知應(yīng)含兩個碳碳雙鍵或一個碳碳雙鍵和一個碳氧雙鍵；②1H-NMR表明：分子中共有4種化學環(huán)境的氫原子，其結(jié)構(gòu)保持對稱，符合題意的結(jié)構(gòu)簡式有：。答案：(1)CD(2)酯基、酰胺基(3)(4)＋(CH3CH2CO)2O→＋CH3CH2COOH(6)2．(2023·浙江金華十校模擬)力復(fù)君安是新型的非典型廣譜抗精神病藥，其合成路線如圖：請回答：(1)化合物A的含氧官能團名稱是__________。(2)F→H反應(yīng)時，還會生成一種相對分子質(zhì)量為352的副產(chǎn)物，副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為________________________。(3)下列說法正確的是__________。A．Na2CO3可提高力復(fù)君安的產(chǎn)率B．1mol化合物D最多可消耗3molNaOHC．力復(fù)君安的分子式是C21H20SN4ClOD．化合物F可溶于酸(4)寫出B→C的化學方程式______________________________________________________________________________________________________________________。(5)結(jié)合力復(fù)君安合成路線及題給信息，寫出以、ClCH2COCl、(C2H5)2NH為主要原料合成藥物利多卡因(結(jié)構(gòu)如圖所示)(用流程圖表示，無機試劑任選)________________________________________________________________________。(6)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分子中含一個六元環(huán)和一個五元環(huán)；②1H-NMR譜和IR譜檢測表明：分子中共有3種不同化學環(huán)境的氫原子，有—S—C≡C—結(jié)構(gòu)單元。解析：結(jié)合物質(zhì)F的分子式和力復(fù)君安的結(jié)構(gòu)簡式可知F為，F(xiàn)和G反應(yīng)時，結(jié)合力復(fù)君安的結(jié)構(gòu)簡式可知是F中的氯原子被取代生成H，則H為，結(jié)合產(chǎn)物和H的結(jié)構(gòu)簡式以及物質(zhì)D的分子式可知D的結(jié)構(gòu)簡式為，對比A和B的分子式再結(jié)合A的結(jié)構(gòu)簡式可知，B的結(jié)構(gòu)簡式為，以此解題。(1)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式可知，A的含氧官能團名稱是羰基、酰胺基；(2)由分析可知，F(xiàn)→H的副產(chǎn)物可能為兩個F和一個G反應(yīng)生成，則該副產(chǎn)物為；(3)根據(jù)反應(yīng)歷程可知，生成力復(fù)君安的同時會生成氯化氫，則加入Na2CO3可消耗氯化氫，促使反應(yīng)正向移動，提高產(chǎn)率，A正確；由分析可知D為，其中氯原子可知水解生成1個醇羥基和1個酚羥基，水解時可以各自消耗1個氫氧化鈉，生成的酚羥基可以消耗1個氫氧化鈉，另外肽鍵水解可以消耗1個氫氧化鈉，則1mol化合物D最多可消耗4molNaOH，B錯誤；根據(jù)力復(fù)君安的結(jié)構(gòu)簡式可知，其分子式為C21H21SN4ClO，C錯誤；根據(jù)F的結(jié)構(gòu)簡式可知，其中含有氨基，可以和酸反應(yīng)生成鹽，故可溶于酸，D正確；(4)由分析可知，B為，結(jié)合信息①可知B→C的化學方程式為＋ClCH2COCleq\o(→,\s\up7(一定條件))＋HCl；(5)二甲苯硝化反應(yīng)得到，結(jié)合信息②生成，再結(jié)合信息①可以生成和(6)由分析可知，H為，其同分異構(gòu)體中含一個六元環(huán)和一個五元環(huán)，且分子中共有3種不同化學環(huán)境的氫原子，含有—S—C≡C—，則符合要求的同分異構(gòu)體有、、、。答案：(1)羰基、酰胺基(2)(3)AD(4)＋ClCH2COCleq\o(→,\s\up7(一定條件))＋HCl`(6)、、、3．(2023·浙江紹興4月適應(yīng)性考試)某研究小組按下列路線合成抗癌藥物鹽酸苯達莫司汀。已知：eq\o(→,\s\up7(KMnO4),\s\do5(H＋))CH3COOH＋CH3CH2COOH請回答：(1)化合物A的官能團名稱是________________。(2)化合物C的結(jié)構(gòu)簡式是_______________________________________________。(3)下列說法不正確的是________。A．D→E的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)B．化合物B與草酸互為同系物C．化合物E的分子式是C13H17N3O4D．化合物H中的3個N原子結(jié)合HCl的能力各不相同(4)寫出F→G的化學方程式________________________________________________________________________________________________________________________。(5)設(shè)計以為原料合成B的路線(用流程圖表示，無機試劑任選)________________________。(6)寫出3種同時符合下列條件的化合物D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________________________________________________(合理即可)。①分子中只含一個苯環(huán)和一個五元環(huán)；②1H-NMR譜和IR譜檢測表明：分子中共有3種不同化學環(huán)境的氫原子，無硝基，有羥基。解析：A經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化生成E，結(jié)合E結(jié)構(gòu)、A化學式可知，A為，A加B生成C，結(jié)合C化學式可知，C為；C和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成D為；D中氨基氫和CH3I取代生成E，E和氫氣發(fā)生還原反應(yīng)將硝基轉(zhuǎn)化為氨基得到F，F(xiàn)與環(huán)氧乙烷發(fā)生反應(yīng)生成G；G轉(zhuǎn)化為H，H轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。(1)由A的結(jié)構(gòu)可知其所含官能團為硝基、氨基；(2)由分析可知，C的結(jié)構(gòu)簡式為；(3)由分析可知，D中氨基氫和CH3I取代生成E，D→E的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)，A正確；同系物是指結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差若干個“CH2”原子團的有機化合物；化合物B與草酸互為同系物，B正確；由圖可知，化合物E的分子式是C14H17N3O4，C錯誤；化合物H中的3個N原子所連接的基團不同，則結(jié)合HCl的能力各不相同，D正確；(4)由分析可知，F(xiàn)→G的化學方程式為＋2→；(5)發(fā)生取代反應(yīng)引入羥基，進而氧化為羰基，發(fā)生已知反應(yīng)得到B，故流程為；(6)D結(jié)構(gòu)為；同時符合下列條件的化合物D的同分異構(gòu)體：①分子中只含一個苯環(huán)和一個五元環(huán)；②1H-NMR譜和IR譜檢測表明：分子中共有3種不同化學環(huán)境的氫原子，無硝基，有羥基，則結(jié)構(gòu)對稱性好；其結(jié)構(gòu)可以為。答案：(1)硝基、氨基(2)(3)C(4)＋2→(5)(6)4．(2023·浙江嘉興二模)某種抗前列腺癌癥的藥物F的合成路線如下：已知：請回答下列問題：(1)寫出C中含氧官能團的名稱________，E的結(jié)構(gòu)簡式為________________。(2)下列說法正確的是________。A．化合物A屬于鹵代烴B．化合物F的化學式為C21H16N4O2F4SC．由A→E過程中涉及的有機反應(yīng)類型有2種D．由E＋Y→F過程中有CH3OH生成(3)寫出C→D的化學方程式_______________________________________________________________________________________________________________________。(4)是制備X的中間體，請設(shè)計以丙烯為原料合成的路線(用流程圖表示，無機試劑任選)________________________________________________。(5)化合物C在一定條件下可得到化合物G()，寫出同時滿足下列條件的G的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式____________________________________________________________________________________________________________________(任寫2種)。①分子中除苯環(huán)外還有1個環(huán)，苯環(huán)上只有1個取代基；②1H-NMR譜和IR譜檢測表明：分子中共有6種不同化學環(huán)境的氫原子，有N—O結(jié)構(gòu)。解析：E和反應(yīng)生成，逆推可知E是，結(jié)合信息①逆推可知D是，和SOCl2反應(yīng)生成B，B是，以此解題。(1)根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡式可知，C中含氧官能團的名稱是酰胺基；由分析可知，E的結(jié)構(gòu)簡式為；(2)化合物A中含有羧基，不屬于鹵代烴，A錯誤；根據(jù)化合物F的結(jié)構(gòu)簡式可知，其化學式為C21H16N4O2F4S，B正確；由A到B為取代反應(yīng)，由B到C為取代反應(yīng)，由C到D為取代反應(yīng)，由D到E也是取代反應(yīng)，則由A→E過程中涉及的有機反應(yīng)類型有1種，C錯誤；對比E和F的結(jié)構(gòu)簡式可知，由E＋Y→F過程中有CH3OH生成，D正確；(3)根據(jù)流程可知，C→D過程化學方程式是＋eq\o(→,\s\up7(CuCl2，K2CO3))＋HBr；(4)首先丙烯和水加成生成2-丙醇，再催化氧化生成丙酮，丙酮和HCN加成生成，再和水反應(yīng)生成；(5)分子中含有1個苯環(huán)，且苯環(huán)上只有1個支鏈，其等效氫有6種，其結(jié)構(gòu)簡式可能為。答案：(1)酰胺基(2)BD(3)＋eq\o(→,\s\up7(CuCl2，K2CO3))＋HBr(4)CH3CH=CH2eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(催化劑))eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Cu/△))CH3CCH3Oeq\o(→,\s\up7(HCN))CH3CCH3CNOHeq\o(→,\s\up7(H2O))5．利用N-雜環(huán)卡其堿(NHCbase)作為催化劑可合成多環(huán)化合物的原理，某研究小組按下列線路合成多環(huán)化合物G(無需考慮部分中間體的立體化學)。已知：a.＋CH3CHOeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(△))R—CH=CHCHO＋H2Ob．化學鍵極性越強，發(fā)生化學反應(yīng)時越容易斷裂請回答：(1)下列說法正確的是________。A．化合物B在Br2的四氯化碳中可被氧化為苯甲酸B．化合物C所有原子可能共平面C．化合物F的分子式為C14H15NO4D．化合物G中含氧官能團只有硝基和羰基(2)化合物D的結(jié)構(gòu)簡式為________；化合物E與1-丙醇無法發(fā)生類似反應(yīng)④的化學變化，其原因可能為____________________________________________________________。(3)反應(yīng)③包含了三步反應(yīng)，第一步為加成反應(yīng)，第二步為消去反應(yīng)，第三步為還原反應(yīng)。寫出第二步反應(yīng)的化學方程式：________________________________________。(4)以乙烯、化合物B為原料，設(shè)計B→C的轉(zhuǎn)化路線(用流程圖表示，無機試劑、有機溶劑任選)________________________________________________________________。(5)寫出有機物F同時符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________________________________。1H-HMR譜和IR譜表明：①分子中共有4種不同化學環(huán)境的氫原子；②分子中存在兩個苯環(huán)；③不存在—O—O—鍵。解析：由合成路線，A的分子式為C7H8O，在Cu作催化劑的條件下發(fā)生催化氧化生成B，B的結(jié)構(gòu)簡式為，則A為，B與CH3CHO發(fā)生已知信息a的加成反應(yīng)生成，與Br2/CCl4發(fā)生加成反應(yīng)得到，再在堿性條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成C；B與D發(fā)生反應(yīng)生成E，則D為。(1)B的結(jié)構(gòu)簡式為，化合物B在Br2的四氯化碳中發(fā)生加成反應(yīng)，不可被氧化為苯甲酸，A錯誤；化合物C中苯環(huán)、碳碳雙鍵、醛基都是平面型結(jié)構(gòu)，則所有原子可能共平面，B正確；由結(jié)構(gòu)簡式可知化合物F的分子式為C14H15NO4，C正確；化合物G中含氧官能團有硝基和羰基、酯基，D錯誤。(2)由分析可知，化合物D的結(jié)構(gòu)簡式為；根據(jù)已知信息b，化學鍵極性越強，發(fā)生化學反應(yīng)時越容易斷裂，化合物E與1-丙醇無法發(fā)生類似反應(yīng)④的化學變化，其原因可能為由于硝基與甲基的差異(甲基推電子的能力強于硝基)，1-丙醇中碳氧鍵的極性比2-硝基乙醇弱，故1-丙醇不易斷鍵反應(yīng)。(3)B為，D為，反應(yīng)③包含了三步反應(yīng)，第一步為加成反應(yīng)生成，第二步為醇的消去反應(yīng)生成，第三步為碳碳雙鍵與氫氣發(fā)生還原反應(yīng)。第二步反應(yīng)的化學方程式eq\o(→,\s\up7(一定條件))＋H2O。(4)CH2=CH2與O2反應(yīng)可得到CH3CHO，B為，B與CH3CHO發(fā)生已知信息a的加成反應(yīng)生成與Br2/CCl4發(fā)生加成反應(yīng)得到，再在堿性條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成C。(5)有機物F同時符合下列條件：①分子中共有4種不同化學環(huán)境的氫原子；②分子中存在兩個苯環(huán)；③不存在—O—O—鍵的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。答案：(1)BC(2)由于硝基與甲基的差異(甲基推電子的能力強于硝基)，1-丙醇中碳氧鍵的極性比2-硝基乙醇弱，故1-丙醇不易斷鍵反應(yīng)(3)eq\o(→,\s\up7(一定條件))＋H2O(4)eq\o(→,\s\up7(Br2),\s\do5(CCl4))eq\o(→,\s\up7(NaOH醇溶液),\s\do5(△))(5)6．一種抑制類殺菌劑H的合成路線如下：回答下列問題：(1)B的名稱為__________，G→H反應(yīng)生成的官能團的名稱為__________。(2)F的結(jié)構(gòu)簡式為____________，反應(yīng)A→B的化學方程式為____________________________