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文檔簡介
專題十有機化學(xué)基礎(chǔ)綜合題考情概覽:解讀近年命題思路和內(nèi)容要求,統(tǒng)計真題考查情況。2024年真題研析:分析命題特點,探尋常考要點,真題分類精講。近年真題精選:分類精選近年真題,把握命題趨勢。必備知識速記:歸納串聯(lián)解題必備知識,總結(jié)易錯易混點。最新模擬探源:精選適量最新模擬題,發(fā)掘高考命題之源。命題解讀考向考查統(tǒng)計本大題考查的內(nèi)容包含有機化學(xué)的主干知識,綜合性強、難度較大,有很好的區(qū)分度。通常以新藥品、新物質(zhì)、新材料的合成路線為載體,考查的熱點涉及:①某些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式或名稱,②反應(yīng)類型或反應(yīng)條件,③重要轉(zhuǎn)化的有機化學(xué)方程式書寫,④分子式的確定,⑤同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目確定,⑥特定條件的有機物合成路線的設(shè)計等??枷蛞挥袡C化學(xué)基礎(chǔ)綜合2024·江蘇卷,152023·江蘇卷,152022·江蘇卷,152021·江蘇卷,16命題分析命題一般采取結(jié)合新科技,新能源等社會熱點為背景,主要考查有機化合物的組成與結(jié)構(gòu)、烴及其衍生物的性質(zhì)與應(yīng)用、生物大分子及合成高分子。主要考查官能團、化學(xué)鍵、反應(yīng)類型、有機化合物結(jié)構(gòu)、探究性質(zhì)、設(shè)計合成路線等。預(yù)計在2025年高考中,仍會以合成新穎的實用有機物為主線,運用典型的合成路線,將信息和問題交織在一起,環(huán)環(huán)相扣,串聯(lián)多類有機物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)進行考查,同分異構(gòu)體數(shù)目確定和書寫,以及利用題給信息設(shè)計簡短合成路線將是命題重點與難點。試題精講1.(2024·江蘇卷第15題)F是合成含松柏基化合物的中間體,其合成路線如下:(1)A分子中的含氧官能團名稱為醚鍵和_______。(2)中有副產(chǎn)物生成,該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為_______。(3)的反應(yīng)類型為_______;C轉(zhuǎn)化為D時還生成和_______(填結(jié)構(gòu)簡式)。(4)寫出同時滿足下列條件的F的一種芳香族同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_______。堿性條件下水解后酸化,生成X、Y和Z三種有機產(chǎn)物。X分子中含有一個手性碳原子;Y和Z分子中均有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,Y能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),Z不能被銀氨溶液氧化。(5)已知:與性質(zhì)相似。寫出以、、和為原料制備的合成路線流程圖_______(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線示例見本題題干)【答案】(1)羰基(2)(3)①.消去反應(yīng)②.N(CH3)3(4)(5)【分析】A中羰基相連的甲基發(fā)生加成反應(yīng),得到的羥基與(CH3)2NH發(fā)生取代反應(yīng),得到物質(zhì)B,B中N原子在CH3I和Ag2O、H2O的先后作用下,引入一個CH3,得到物質(zhì)C;C受熱發(fā)生消去反應(yīng),+N(CH3)3同OH-與相鄰C上的H發(fā)生消去反應(yīng)生成H2O和N(CH3)3,生成碳碳雙鍵得到物質(zhì)D,D的碳碳雙鍵在H2O2的堿溶液作用下發(fā)生反應(yīng),后再酸化引入兩個羥基則得到物質(zhì)E,兩個羥基與CH3COCH3在HCl環(huán)境中脫去H2O得到物質(zhì)F。(1)根據(jù)題中A分子的結(jié)構(gòu)可知,其含氧官能團有醚鍵和羰基。(2)A生成B過程是甲醛與A中羰基相連的甲基發(fā)生加成反應(yīng),得到的羥基與(CH3)2NH發(fā)生取代反應(yīng),結(jié)合副產(chǎn)物的分子式,可推斷該副產(chǎn)物是一分子A結(jié)合了兩分子的HCHO和(CH3)2NH,結(jié)構(gòu)簡式為。(3)據(jù)分析,的反應(yīng)類型為消去反應(yīng);C轉(zhuǎn)化為D時還生成和N(CH3)3。(4)由題中F的結(jié)構(gòu)簡式可知其分子式是C13H16O5,其不飽和度為6,其芳香族同分異構(gòu)體在堿性條件下水解后酸化,生成X、Y和Z三種有機產(chǎn)物,推斷該同分異構(gòu)體中含有兩個酯基。X分子中含有一個手性碳原子,則有一個碳原子連接著四種互不相同的原子或原子團;Y和Z分子中均有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,Y能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),則Y含有酚羥基,推斷Y的結(jié)構(gòu)簡式是,Z不能被銀氨溶液氧化,則Z不含醛基,推斷Z的結(jié)構(gòu)簡式是CH3COOH;則X分子中共含有5個C原子,其中有-COOH,則推斷其結(jié)構(gòu)簡式是;綜上分析,該芳香族同分異構(gòu)體的一種結(jié)構(gòu)簡式是。(5)結(jié)合物質(zhì)E生成F的結(jié)構(gòu)變化可推斷與反應(yīng)可生成目標產(chǎn)物的部分;產(chǎn)物的部分可由生成后與HCHO反應(yīng)增長碳鏈得到,故設(shè)計合成路線:1.(2023·江蘇卷第15題)化合物I是鞘氨醇激酶抑制劑,其合成路線如下:(1)化合物A的酸性比環(huán)己醇的___________(填“強”或“弱”或“無差別”)。(2)B的分子式為,可由乙酸與反應(yīng)合成,B的結(jié)構(gòu)簡式為___________。(3)A→C中加入是為了結(jié)構(gòu)反應(yīng)中產(chǎn)生的___________(填化學(xué)式)。(4)寫出同時滿足下列條件C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:___________。堿性條件水解后酸化生成兩種產(chǎn)物,產(chǎn)物之一的分子中碳原子軌道雜化類型相同且室溫下不能使2%酸性溶液褪色;加熱條件下,銅催化另一產(chǎn)物與氧氣反應(yīng),所得有機產(chǎn)物的核磁共振氫譜中只有1個峰。(5)G的分子式為,F(xiàn)→H的反應(yīng)類型為___________。(6)寫出以、和為原料制備的合成路線流圖___________(須用NBS和AlBN,無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。【答案】(1)強(2)CH3COCl(3)HCl(4)(5)取代反應(yīng)(6)【分析】與發(fā)生取代反應(yīng)生成,可推知化學(xué)方程式為+CH3COCl→+HCl,可知B為CH3COCl;發(fā)生水解反應(yīng)得到F:,與G:發(fā)生取代反應(yīng)得到,可知化學(xué)方程式為+→+HBr,由此推知G為。(1)化合物A:中含有酚羥基,酚羥基酸性強于醇羥基,故化合物A的酸性比環(huán)己醇的強。(2)由分析可知B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COCl。(3)A→C的化學(xué)方程式為+CH3COCl→+HCl,顯堿性可以與HCl發(fā)生中和反應(yīng)促進+CH3COCl→+HCl平衡正移,提供的產(chǎn)率,故A→C中加入是為了結(jié)構(gòu)反應(yīng)中產(chǎn)生的HCl。(4)的同分異構(gòu)體堿性條件水解后酸化生成兩種產(chǎn)物,產(chǎn)物之一的分子中碳原子軌道雜化類型相同且室溫下不能使2%酸性溶液褪色,說明其同分異構(gòu)體為5,且該水解產(chǎn)物為苯甲酸;另一水解產(chǎn)物為丙醇,且加熱條件下,銅催化該產(chǎn)物與氧氣反應(yīng),所得有機產(chǎn)物的核磁共振氫譜中只有1個峰,由此確定該醇為2-丙醇,由此確定的同分異構(gòu)體為。(5)由分析可知F→H的反應(yīng)為+→+HBr,該反應(yīng)為取代反應(yīng)。(6)結(jié)合F→H可設(shè)計以下合成路線:2.(2022·江蘇卷第15題)化合物G可用于藥用多肽的結(jié)構(gòu)修飾,其人工合成路線如下:(1)A分子中碳原子的雜化軌道類型為_______。(2)B→C的反應(yīng)類型為_______。(3)D的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_______。①分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;②堿性條件水解,酸化后得2種產(chǎn)物,其中一種含苯環(huán)且有2種含氧官能團,2種產(chǎn)物均能被銀氨溶液氧化。(4)F的分子式為,其結(jié)構(gòu)簡式為_______。(5)已知:(R和表示烴基或氫,表示烴基);寫出以和為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)_______?!敬鸢浮浚?)sp2和sp3(2)取代反應(yīng)(3)(4)(5)【分析】A()和CH3I發(fā)生取代反應(yīng)生成B();B和SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成C();C和CH3OH發(fā)生取代反應(yīng)生成D();D和NH2OH發(fā)生反應(yīng)生成E();E經(jīng)過還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為F,F(xiàn)再轉(zhuǎn)化為G,其中F和G的分子式都是C12H17NO2,則F為,F(xiàn)和G互為手性異構(gòu)體。(1)A分子中,苯環(huán)上的碳原子和雙肩上的碳原子為sp2雜化,亞甲基上的碳原子為sp3雜化,即A分子中碳原子的雜化軌道類型為sp2和sp3。(2)B→C的反應(yīng)中,B中的羥基被氯原子代替,該反應(yīng)為取代反應(yīng)。(3)D的分子式為C12H14O3,其一種同分異構(gòu)體在堿性條件水解,酸化后得2種產(chǎn)物,其中一種含苯環(huán)且有2種含氧官能團,2種產(chǎn)物均能被銀氨溶液氧化,說明該同分異構(gòu)體為酯,且水解產(chǎn)物都含有醛基,則水解產(chǎn)物中,有一種是甲酸,另外一種含有羥基和醛基,該同分異構(gòu)體屬于甲酸酯;同時,該同分異構(gòu)體分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,則該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)由分析可知,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)根據(jù)已知的第一個反應(yīng)可知,與CH3MgBr反應(yīng)生成,再被氧化為,根據(jù)已知的第二個反應(yīng)可知,可以轉(zhuǎn)化為,根據(jù)流程圖中D→E的反應(yīng)可知,和NH2OH反應(yīng)生成;綜上所述,的合成路線為:。3.(2021·江蘇卷第16題)16.F是一種天然產(chǎn)物,具有抗腫瘤等活性,其人工合成路線如圖:(1)A分子中采取sp2雜化的碳原子數(shù)目是___。(2)B的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:___。①分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比是2:2:2:1。②苯環(huán)上有4個取代基,且有兩種含氧官能團。(3)A+B→C的反應(yīng)需經(jīng)歷A+B→X→C的過程,中間體X的分子式為C17H17NO6。X→C的反應(yīng)類型為___。(4)E→F中有一種分子式為C15H14O4的副產(chǎn)物生成,該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為___。(5)寫出以CH3和FCH2OH為原料制備的合成路線流程圖___(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。【答案】(1)7(2)或(3)消去反應(yīng)(4)(5)【分析】A和B在K2CO3作用、加熱條件反應(yīng)得到C、HF和H2O,C和H2發(fā)生還原反應(yīng)得到D,D發(fā)生取代反應(yīng)生成E,E發(fā)生取代反應(yīng)得到F。(1)從成鍵方式看,形成雙鍵的中心原子通常采用sp2雜化,醛基和苯環(huán)中的碳原子為sp2雜化,飽和C為sp3雜化,故共有7個碳原子采取sp2雜化;故答案為:7;(2)B的一種同分異構(gòu)體,環(huán)上有4個取代基,且有兩種含氧官能團,根據(jù)其不飽和度可知,這兩種含氧官能團為羥基和含羰基的官能團;分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比是2:2:2:1,說明分子結(jié)構(gòu)具有一定的對稱性,則該物質(zhì)可能為或;故答案為:或;(3)由題給C結(jié)構(gòu)式可知,C的分子式為C17H15NO5;中間體X的分子式為C17H17NO6;結(jié)合C的結(jié)構(gòu)簡式可知X→C生成碳碳雙鍵,反應(yīng)類型為消去反應(yīng);故答案為:消去反應(yīng);(4)由E與F結(jié)構(gòu)簡式可知,E→F為甲氧基被-OH取代,則可能另一個甲氧基也被-OH取代,副產(chǎn)物的分子式為C15H14O4,則其結(jié)構(gòu)簡式為:;故答案為:;(5)以和為原料制備,兩個碳環(huán)以-O-連接在一起,則一定會發(fā)生類似A+B→C的反應(yīng),則需要和,故需要先得到,得到,和得到,催化氧化得到,可設(shè)計合成路線為:;故答案為:。一、官能團的結(jié)構(gòu)、特征性質(zhì)及有機物的命名1.官能團的結(jié)構(gòu)、特征性質(zhì)官能團結(jié)構(gòu)性質(zhì)不飽和烴碳碳雙鍵易加成、易氧化、易加聚二烯烴①跟X2、H2、HX等發(fā)生1,2或1,4加成反應(yīng);②加聚;③易被氧化;④能與乙烯等發(fā)生雙烯合成反應(yīng)形成六元環(huán)碳碳三鍵—C≡C—易加成、易氧化鹵素原子—X(X表示Cl、Br等)易取代(如溴乙烷與NaOH水溶液共熱生成乙醇)、易消去(如溴乙烷與NaOH醇溶液共熱生成乙烯)羥基醇—OH易取代、易消去(如乙醇在濃硫酸、170℃條件下生成乙烯)、易催化氧化、易被強氧化劑氧化(如乙醇在酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化為乙醛甚至乙酸)酚羥基—OH極弱酸性(酚羥基中的氫能與NaOH溶液反應(yīng),但酸性極弱,不能使指示劑變色)、易氧化(如無色的苯酚晶體易被空氣中的氧氣氧化為粉紅色)、顯色反應(yīng)(如苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)羰基醛基易氧化(如乙醛與銀氨溶液共熱生成銀鏡)、易還原(酮)羰基易還原(如丙酮在催化劑、加熱條件下被H2還原為2-丙醇)羧基酸性(如乙酸的酸性強于碳酸,乙酸與NaOH溶液反應(yīng))、易取代(如乙酸與乙醇在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng))酯基易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加熱條件下發(fā)生酸性水解,乙酸乙酯在NaOH溶液、加熱條件下發(fā)生堿性水解)醚鍵R—O—R如環(huán)氧乙烷在酸催化下與水一起加熱生成乙二醇硝基—NO2如酸性條件下,硝基苯在鐵粉催化下被還原為苯胺2.有機物的命名(1)命名關(guān)鍵:①確定類別②選準主鏈③注意細節(jié)(如數(shù)字與漢字不能直接相連)(2)多官能團有機物命名:含有多個不同官能團化合物的關(guān)鍵在于要選擇優(yōu)先的官能團作為母體。官能團作為母體的優(yōu)先順序為(以“>”符號表示優(yōu)先):羧酸>酯>醛>酮>醇>胺。二、官能團與反應(yīng)類型及有機方程式1.由反應(yīng)條件推斷官能團或反應(yīng)類型反應(yīng)條件思維方向氯氣、光照烷烴取代、苯的同系物側(cè)鏈上的取代液溴、催化劑苯及苯的同系物發(fā)生苯環(huán)上的取代濃溴水碳碳雙鍵和碳碳三鍵加成、酚取代、醛氧化氫氣、催化劑、加熱碳碳雙鍵和碳碳三鍵苯、醛、酮加成氧氣、催化劑、加熱某些醇氧化、醛氧化酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液烯、炔、苯的同系物、醛、醇酚等氧化銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液醛、甲酸、甲酸酯、甲酸鹽、葡萄糖等氧化氫氧化鈉溶液、加熱鹵代烴水解、酯水解等氫氧化鈉的醇溶液、加熱鹵代烴消去濃硫酸,加熱醇消去、醇酯化、醇成醚濃硝酸、濃硫酸,加熱苯環(huán)上取代稀硫酸,加熱酯水解、二糖和多糖等水解氫鹵酸(HX),加熱醇取代2.有機反應(yīng)類型及重要有機反應(yīng)反應(yīng)類型重要的有機反應(yīng)取代反應(yīng)鹵代烴的水解:CH3CH2Br+NaOHeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(△))CH3CH2OH+NaBr硝化反應(yīng):+HO—NO2eq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))+H2O苯環(huán)上的鹵代:+Cl2eq\o(→,\s\up7(Fe或FeCl3))+HCl苯環(huán)上的磺化:+HO—SO3H(濃)eq\o(→,\s\up7(△))+H2O皂化反應(yīng):+3NaOHeq\o(→,\s\up7(△))+3C17H35COONa酯化反應(yīng)(環(huán)酯):eq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))+H2O二肽水解:+H2O→加成反應(yīng)烯烴的加成:CH3—CH=CH2+HCleq\o(→,\s\up7(催化劑))或CH3CH2CH2Cl炔烴的加成:CH≡CH+H2Oeq\o(→,\s\up7(汞鹽))苯環(huán)加氫:DielsAlder反應(yīng):消去反應(yīng)醇分子內(nèi)脫水生成烯烴:C2H5OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑+H2O鹵代烴脫HX生成烯烴:CH3CH2Br+NaOHeq\o(→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))CH2=CH2↑+NaBr+H2O加聚反應(yīng)單烯烴的加聚:nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH2—CH2雙烯烴的加聚:eq\o(→,\s\up7(催化劑))縮聚反應(yīng)二元醇與二元酸之間的縮聚:n+nHOCH2CH2OHeq\o(,\s\up7(一定條件))+(2n-1)H2O羥基酸的縮聚:eq\o(,\s\up7(一定條件))+(n-1)H2O氨基酸之間的縮聚:nH2NCH2COOH+eq\o(→,\s\up7(一定條件))+(2n-1)H2O苯酚與HCHO的縮聚:n+nHCHOeq\o(→,\s\up7(H+))+(n-1)H2O氧化反應(yīng)催化氧化:2CH3CH2OH+O2eq\o(→,\s\up7(Cu/Ag),\s\do5(△))2CH3CHO+2H2O醛基與銀氨溶液的反應(yīng):CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O醛基與新制氫氧化銅的反應(yīng):CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa+Cu2O↓+3H2O還原反應(yīng)醛基加氫:CH3CHO+H2eq\o(→,\s\up7(Ni),\s\do5(△))CH3CH2OH硝基還原為氨基:3.分類突破(1)根據(jù)題目中的“顯性信息”設(shè)計合成路線解讀:當(dāng)題中有已知信息時,有機合成路線的設(shè)計一般會用到已知信息中的反應(yīng),解題時首先要聯(lián)系已知信息,對比官能團的變化,然后結(jié)合原料和目標產(chǎn)物的組成與結(jié)構(gòu),分析其他轉(zhuǎn)化步驟,最后寫出最佳合成路線。有機反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫要求(1)反應(yīng)箭頭和配平:書寫有機反應(yīng)化學(xué)方程式時應(yīng)注意反應(yīng)物和產(chǎn)物之間用“→”連接,有機物用結(jié)構(gòu)簡式表示,并遵循原子守恒進行配平。(2)反應(yīng)條件:有機物反應(yīng)條件不同,所得產(chǎn)物不同。(3)有些有機反應(yīng)須用中文標明,如淀粉、麥芽糖的水解反應(yīng)等。4.根據(jù)反應(yīng)條件推斷反應(yīng)物或生成物(1)“光照”為烷烴的鹵代反應(yīng)。(2)“NaOH水溶液、加熱”為R—X的水解反應(yīng),或酯()的水解反應(yīng)。(3)“NaOH醇溶液、加熱”為R—X的消去反應(yīng)。(4)“濃HNO3(濃H2SO4)加熱”,為苯環(huán)上的硝化反應(yīng)。(5)“濃H2SO4、加熱”為R—OH的消去或酯化反應(yīng)。(6)“濃H2SO4、170℃”是乙醇消去反應(yīng)的條件。5.根據(jù)有機反應(yīng)的特殊現(xiàn)象推斷有機物的官能團(1)使溴水褪色,則表示該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或醛基等。(2)使酸性KMnO4溶液褪色,則該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基或苯的同系物(側(cè)鏈烴基中與苯環(huán)直接相連的碳原子上必須含有氫原子)。(3)遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)或加入濃溴水出現(xiàn)白色沉淀,表示該物質(zhì)中含有酚羥基。(4)加入新制的Cu(OH)2并加熱,有紅色沉淀生成(或加入銀氨溶液并水浴加熱有銀鏡出現(xiàn)),表示該物質(zhì)中含有—CHO。(5)加入金屬鈉,有H2產(chǎn)生,表示該物質(zhì)中可能有—OH或—COOH。(6)加入NaHCO3溶液有氣體放出,表示該物質(zhì)中含有—COOH。6.以特征產(chǎn)物為突破口來推斷碳骨架結(jié)構(gòu)和官能團的位置(1)醇的氧化產(chǎn)物與結(jié)構(gòu)的關(guān)系(2)由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定“—OH”或“—X”的位置。(3)由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境可確定碳骨架結(jié)構(gòu)。有機物取代產(chǎn)物越少或相同環(huán)境的氫原子數(shù)越多,說明該有機物結(jié)構(gòu)的對稱性越高,因此可由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境聯(lián)想到該有機物碳骨架結(jié)構(gòu)的對稱性而快速進行解題。(4)由加氫后的碳骨架結(jié)構(gòu)可確定碳碳雙鍵或碳碳三鍵的位置。(5)由有機物發(fā)生酯化反應(yīng)能生成環(huán)酯或高聚酯,可確定該有機物是含羥基的羧酸;根據(jù)酯的結(jié)構(gòu),可確定—OH與—COOH的相對位置。7.根據(jù)新信息類推高考常見的新信息反應(yīng)總結(jié)如下(1)丙烯α-H被取代的反應(yīng):CH3—CHCH2+Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))Cl—CH2—CH=CH2+HCl。(2)共軛二烯烴的1,4-加成反應(yīng):①CH2=CH—CHCH2+Br2→;②+→。(3)烯烴被O3氧化:R—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(①O3),\s\do5(②Zn))R—CHO+HCHO。(4)苯環(huán)側(cè)鏈的烴基(與苯環(huán)相連的碳原子上含有氫原子)被酸性KMnO4溶液氧化:eq\o(→,\s\up7(KMnO4),\s\do5(H+))。(5)苯環(huán)上的硝基被還原:eq\o(→,\s\up7(Fe,HCl))。(6)醛、酮的加成反應(yīng)(加長碳鏈,—CN水解得—COOH):①CH3CHO+HCNeq\o(→,\s\up7(催化劑));②+HCNeq\o(→,\s\up7(催化劑));③CH3CHO+NH3eq\o(→,\s\up7(催化劑))(制備胺);④CH3CHO+CH3OHeq\o(→,\s\up7(催化劑))(制半縮醛)。(7)羥醛縮合:+eq\o(→,\s\up7(催化劑))。(8)醛或酮與格氏試劑(R′MgX)發(fā)生加成反應(yīng),所得產(chǎn)物經(jīng)水解可得醇:+R′MgX→eq\o(→,\s\up7(水解))。(9)羧酸分子中α-H被取代的反應(yīng):RCH2COOH+Cl2eq\o(→,\s\up7(催化劑))+HCl。(10)羧酸用LiAlH4還原時,可生成相應(yīng)的醇:RCOOHeq\o(→,\s\up7(LiAlH4))RCH2OH。(11)酯交換反應(yīng)(酯的醇解):R1COOR2+R3OH→R1COOR3+R2OH。8.限制條件同分異構(gòu)體書寫的規(guī)律及思維流程(1)同分異構(gòu)體書寫的常見限制條件三、依據(jù)合成框圖及相關(guān)信息設(shè)計有機合成路線表達方式Aeq\o(→,\s\up7(反應(yīng)物),\s\do5(反應(yīng)條件))Beq\o(→,\s\up7(反應(yīng)物),\s\do5(反應(yīng)條件))C……→D總體思路根據(jù)目標分子與原料分子的差異構(gòu)建碳骨架和實現(xiàn)官能團轉(zhuǎn)化設(shè)計關(guān)鍵信息及框圖流程的運用常用方法正向合成法從某種原料分子開始,對比目標分子與原料分子的結(jié)構(gòu)(碳骨架及官能團),對該原料分子進行碳骨架的構(gòu)建和官能團的引入(或者官能團的轉(zhuǎn)化),從而設(shè)計出合理的合成路線,其思維程序為eq\x(基礎(chǔ)原料)eq\x(中間產(chǎn)物)……eq\x(中間產(chǎn)物)eq\x(目標有機物)。逆向合成法從目標分子著手,分析目標分子的結(jié)構(gòu),然后由目標分子逆推出原料分子,并進行合成路線的設(shè)計,其思維程序為eq\x(目標有機物)eq\x(中間產(chǎn)物)……eq\x(中間產(chǎn)物)eq\x(基礎(chǔ)原料)。正逆雙向合成法采用正推和逆推相結(jié)合的方法,是解決合成路線題的最實用的方法,其思維程序為eq\x(基礎(chǔ)原料)eq\x(中間產(chǎn)物)……eq\x(中間產(chǎn)物)eq\x(目標有機物)。1.(2024屆高考·江蘇省南京市、鹽城市·統(tǒng)考一模)匹唑派(G)是一種新型精神類藥品,其合成路線之一如下:已知:結(jié)構(gòu)簡式為。回答下列問題:(1)C分子中采取雜化的碳原子數(shù)目是。(2)過程中(填“能”或者“不能”)用替換。(3)過程中還生成一種分子式為的酯類產(chǎn)物,該產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)C的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。①分子中含有兩個苯環(huán)和一個硝基;②分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比是。(5)已知:寫出以苯為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和流程中的有機試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)?!敬鸢浮?1)3(2)不能(3)或(4)或(5)【分析】由流程圖可知,A→B溴原子被氰基取代;B→C中,B與發(fā)生取代反應(yīng),生成C;C→D發(fā)生還原反應(yīng),氰基被還原為氨基;D→E中,D與發(fā)生取代反應(yīng),生成E;E→F中,“Boc-”被“H”取代,生成F;F→G中,F(xiàn)與發(fā)生取代反應(yīng),生成G?!窘馕觥浚?)形成四個單鍵的碳原子為雜化的碳原子,根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡式可知,C分子中采取雜化的碳原子有3個。(2)D分子中存在酰胺基,在KOH溶液中會發(fā)生水解,所以D→E的過程中不能用KOH替換。(3)由E→F可知,“Boc-”被“H”取代,Boc?結(jié)構(gòu)簡式為,根據(jù)反應(yīng)條件中可知,反應(yīng)物中有,又知該酯類產(chǎn)物的分子式為,所以該產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)C的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件:分子中含有兩個苯環(huán)和一個硝基,且分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比是,C中含有12個氫原子,則不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)為2、4、4、2,則兩個苯環(huán)應(yīng)對稱,根據(jù)以上條件,可得該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為或。(5)根據(jù)流程圖可知,D→E→F可形成類似的結(jié)構(gòu),D中含有氨基,可用苯先與濃硫酸和濃硝酸反應(yīng),生成硝基苯,再用Fe和HCl還原,將硝基苯轉(zhuǎn)化為苯胺,按照D→E的反應(yīng)條件,讓苯胺與反應(yīng),生成,再按照E→F的反應(yīng)條件,使轉(zhuǎn)化為,反應(yīng)流程圖為:。2.(2024屆高考·江蘇省連云港市·統(tǒng)考一模)化合物G是一種治療心腦血管疾病的藥物,其合成路線如下:(1)的反應(yīng)類型為。(2)寫出同時滿足下列條件的的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。①能與溶液反應(yīng)生成;②酸性條件下能水解,水解產(chǎn)物之一能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng);③分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比是。(3)下列關(guān)于化合物D、E的說法正確的是(填序號)。a.D和E互為同分異構(gòu)體b.D和E分子中所有原子均可共平面c.D和E分子中以雜化的碳原子個數(shù)比為(4)F的分子式為,則F的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)已知:+(、、、為烴基或H),寫出以、和為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。【答案】(1)取代反應(yīng)(2)或(3)ac(4)(5)?!痉治觥拷Y(jié)合合成路線分析可知,AB發(fā)生與乙酸酐的取代反應(yīng),BC發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯,CD成環(huán),DE為異構(gòu)化反應(yīng),由酮羰基異構(gòu)為醇烯,結(jié)合E和G的結(jié)構(gòu)簡式分析可知,F(xiàn)與E發(fā)生了加成反應(yīng)生成了G,故F的結(jié)構(gòu)簡式為:。【解析】(1)結(jié)合分析可知,A→B發(fā)生與乙酸酐的取代反應(yīng);(2)同時滿足下列條件的的一種同分異構(gòu)體①能與溶液反應(yīng)生成,說明此異構(gòu)體有-COOH;②酸性條件下能水解,水解產(chǎn)物之一能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明此異構(gòu)體含酚酯的結(jié)構(gòu);③分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比是,說明此異構(gòu)體高度對稱且含甲基。分析C可知,側(cè)鏈4個碳,少4個氫,故可拆出羧基、甲酸酚酯基、兩個甲基,放在苯環(huán)對稱位置上,故滿足條件的有:或。(3)結(jié)合分析及化合物D、E的結(jié)構(gòu)可知,D和E互為同分異構(gòu)體;且D和E分子中以雜化的碳原子個數(shù)比為;但D存在飽和碳原子,故不可能所有原子同平面。故選ac。(4)結(jié)合分析可知F的結(jié)構(gòu)為:。(5)結(jié)合已知:+(、、、為烴基或H),可知,合成目標分子需要先在苯酚上引入酯基,同時烯烴需要轉(zhuǎn)化成酮羰基,二者發(fā)生已知條件的反應(yīng)即可,故可設(shè)計合成路線如下:。3.(2024屆高考·江蘇省南通市·統(tǒng)考一模)化合物F是合成藥物鹽酸環(huán)丙沙星的重要中間體,其合成路線如下:已知:表示。(1)A分子中處于同一平面上的原子最多有個。(2)為提高B的產(chǎn)率,試劑X可選用(填序號)。A.B.C.(3)C→D發(fā)生反應(yīng):,Y的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)C的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。鹵素原子均直接連在苯環(huán)上。在酸性條件下水解,得到2種產(chǎn)物,2種產(chǎn)物分子中均含有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,其中一種水解產(chǎn)物能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),另一水解產(chǎn)物能與溶液反應(yīng)生成。(5)已知:。寫出以苯和乙烯為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)?!敬鸢浮?1)14(2)A(3)(4)或(5)【解析】(1)由苯是平面正六邊形,12個原子共面再結(jié)合單鍵可以旋轉(zhuǎn)可知A分子中處于同一平面上的原子最多有14個;(2)由知A生成B發(fā)生的是取代反應(yīng),同時生成HCl,可以和HCl發(fā)生反應(yīng),使平衡正向移動提高B的產(chǎn)率;(3)根據(jù)流程圖及信息Et表示-CH2CH3,再結(jié)合題干C→D發(fā)生反應(yīng):C+(EtO)3CH→D+2Y可知Y的結(jié)構(gòu)簡式為;(4),其同分異構(gòu)體滿足以下條件:鹵素原子均直接連在苯環(huán)上。在酸性條件下水解,得到2種產(chǎn)物,2種產(chǎn)物分子中均含有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,其中一種水解產(chǎn)物能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),另一水解產(chǎn)物能與溶液反應(yīng)生成,該有機物有酯基中單鍵的氧直接連在苯環(huán)上,且結(jié)構(gòu)非常對稱,可以寫出:或;(5)由可知,再結(jié)合信息及所學(xué)知識可以寫出合成路線為。4.(2024屆高考·江蘇省泰州市·統(tǒng)考一模)化合物H是治療胃癌的小分子靶向抗腫瘤藥物,其合成路線如下:(1)A分子中碳原子的雜化軌道類型有種。(2)寫出同時滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。①苯環(huán)上有4個取代基,能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②核磁共振氫譜圖中有3個峰。(3)的反應(yīng)中均有生成,則的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)的反應(yīng)中有一種與互為同分異構(gòu)體的副產(chǎn)物生成,其結(jié)構(gòu)簡式為。(5)寫出以、、和為原料,制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。【答案】(1)3(2)(3)(4)(5),【分析】A和ClCH2CH2CH2CH2Cl在氫氧化鈉、TEBA作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B發(fā)生硝化反應(yīng)生成C,C和氫氣在Pd/C作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成D,D發(fā)生取代反應(yīng)生成E和甲醇,E和發(fā)生取代反應(yīng)生成G,G發(fā)生反應(yīng)生成H?!窘馕觥浚?)A分子中苯環(huán)上的碳原子價層電子對數(shù)為3,雜化類型為sp2,?CH2CN中第一個碳原子碳原子價層電子對數(shù)為4,雜化類型為sp3,第二個碳原子價層電子對數(shù)為2,雜化類型為sp,因此碳原子雜化軌道類型有3種;故答案為:3。(2)同時滿足①苯環(huán)上有4個取代基,能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng);說明含有酚羥基;②核磁共振氫譜圖中有3個峰的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:;故答案為:。(3)的反應(yīng)中均有生成,則根據(jù)前后聯(lián)系得到E為,再根據(jù)的反應(yīng)中有生成,則的結(jié)構(gòu)簡式為;故答案為:。(4)的反應(yīng)中有一種與互為同分異構(gòu)體的副產(chǎn)物生成,根據(jù)斷鍵方式分析得到其結(jié)構(gòu)簡式為;故答案為:。(5)根據(jù)題意得到和甲醇反應(yīng)生成,苯和濃硝酸在濃硫酸加熱作用下反應(yīng)生成硝基苯,硝基苯和氫氣在Pd作用下反應(yīng)生成,和反應(yīng)生成,和反應(yīng)生成,與、氨氣在作用下反應(yīng)生成,其合成路線為:,;故答案為:,。5.(2024屆高考·江蘇省南通市如皋市·統(tǒng)考一模)一種藥物中間體的合成路線如下:已知:Ⅰ.Ⅱ.R1CHO+CH3CH=CH2(1)轉(zhuǎn)化①除物質(zhì)B外,還有另一含苯環(huán)的有機產(chǎn)物生成。則A的結(jié)構(gòu)簡式為。(2)的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)已知與互為同分異構(gòu)體,則的反應(yīng)類型為反應(yīng)。(4)寫出滿足下列條件的D的一種同分異構(gòu)體的的結(jié)構(gòu)簡式:。①能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②水解后可得到三種有機產(chǎn)物,其中一種是最簡單的-氨基酸,另兩種產(chǎn)物酸化后均只含兩種化學(xué)環(huán)境不同的氫。(5)寫出以-丁烯為原料制備的合成路線流程圖。(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)【答案】(1)(2)(3)加成反應(yīng)(4)(5)【分析】根據(jù)B的結(jié)構(gòu)可知B中有8個C原子,則反應(yīng)①的另一種含有苯環(huán)的有機產(chǎn)物含7個C原子,且有羧基,應(yīng)為苯甲酸,結(jié)合已知I,可乙推出A的結(jié)構(gòu)簡式為:;根據(jù)B、C的結(jié)構(gòu)簡式,結(jié)合X的分子式,可以推出X的結(jié)構(gòu)簡式為:,C被氧化為D,D到E為取代反應(yīng),根據(jù)小問(3)中,F(xiàn)與E為同分異構(gòu)體,結(jié)合已知Ⅱ,可以判斷E中醛基與-NH-發(fā)生加成反應(yīng)生成F,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為:,F(xiàn)發(fā)生分子內(nèi)成醚鍵的反應(yīng)生成G?!窘馕觥浚?)由上述分析可知,A的結(jié)構(gòu)簡式為;(2)由分析可知,X的結(jié)構(gòu)簡式為;(3)F與E為同分異構(gòu)體,結(jié)合已知Ⅱ,可以判斷E中醛基與-NH-發(fā)生加成反應(yīng)生成F,反應(yīng)類型為加成反應(yīng);(4)D的結(jié)構(gòu)簡式為,其同分異構(gòu)體能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明有酚羥基;水解后可得到三種有機產(chǎn)物,說明有兩個酯基;其中一種為H2NCH2COOH,另兩種產(chǎn)物酸化后均只含兩種化學(xué)環(huán)境不同的氫,說明一種為CH3COOH,含苯環(huán)的產(chǎn)物也是兩種等效氫,說明結(jié)構(gòu)對稱,兩個酯基均為酚形成的酯基,綜合分析,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)為:;(5)結(jié)合已知I和Ⅱ,先發(fā)生水解反應(yīng)得到,發(fā)生催化氧化得到,結(jié)合已知Ⅱ,與2-丁烯可以得到,與2分子CH3COOH酯化得到,最后通過已知I的反應(yīng)得到目標產(chǎn)物,合成流線流程圖為:。6.(2024屆高考·江蘇省南京市鹽城市·統(tǒng)考一模)索拉非尼(H)可用于肝癌的治療,其一種合成路線如下:(1)欲確定中存在和化學(xué)鍵,可采取的儀器分析方法為___________(填字母)。A.原子發(fā)射光譜 B.核磁共振氫譜 C.質(zhì)譜 D.紅外光譜(2)在酸性條件下不穩(wěn)定,的反應(yīng)中應(yīng)控制的投料比不低于。(3)D的熔點比鄰硝基苯酚的(填“高”或“低”或“無法確定”)。(4)的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。分子中所有碳原子軌道雜化類型相同;該物質(zhì)完全水解最多消耗,水解產(chǎn)物之一的分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比為。(5)的分子式為,其結(jié)構(gòu)簡式為。(6)請設(shè)計以和為原料制備的合成路線(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)?!敬鸢浮?1)D(2)(3)高(4)(5)(6)【分析】A()與SOCl2發(fā)生反應(yīng)生成B(),B()與CH3NH2在甲醇、THF條件下發(fā)生取代反應(yīng)反應(yīng)生成C();C()與D()在碳酸鉀,DMF條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成E();E()與H2反應(yīng)生成F(),F(xiàn)與G、CH2Cl2發(fā)生加成反應(yīng)生成H(),根據(jù)原子守恒推知G為,據(jù)此分析解答?!窘馕觥浚?)A.原子發(fā)射光譜是利用物質(zhì)在熱激發(fā)或電激發(fā)下,每種元素的原子或離子發(fā)射特征光譜來判斷物質(zhì)的組成,可測定元素的含量該方法,不能確定官能團的類別,A不符合題意;B.利用核磁共振儀記錄下原子在共振下的有關(guān)信號繪制的圖譜。吸收峰個數(shù)=等效氫原子種數(shù),吸收峰面積之比=各種等效氫原子個數(shù)的最簡整數(shù)比,可確定物質(zhì)中請院長的種類和數(shù)目,該方法不能確定官能團的類別,B不符合題意;C.質(zhì)譜法中質(zhì)荷比值最大的為物質(zhì)的相對分子質(zhì)量,不能確定官能團的類別,C不符合題意;D.紅外光譜具有高度的特征性,利用紅外光譜可確定化學(xué)基團和鑒定未知物質(zhì)結(jié)構(gòu),D符合題意;故答案為:D。(2)B()與CH3NH2在甲醇、THF條件下發(fā)生取代反應(yīng)反應(yīng)生成C(),在酸性條件下不穩(wěn)定,的反應(yīng)中HCl、-COCl均與CH3NH2反應(yīng),應(yīng)控制的投料比不低于3:1,故答案為:3:1;(3)分子內(nèi)氫鍵降低物質(zhì)的熔沸點。鄰硝基苯酚存在分子內(nèi)氫鍵,使得熔點低于D(),故答案為:高;(4)()的一種同分異構(gòu)體同時滿足分子中所有碳原子軌道雜化類型相同;即C原子采取sp2雜化,含兩個苯環(huán);該物質(zhì)完全水解最多消耗,水解產(chǎn)物之一的分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比為,含有兩個-NH2處于對稱位置,含有1個直接連在兩個苯環(huán)上,滿足條件的物質(zhì)結(jié)構(gòu)為:,故答案為:;(5)F()與G、CH2Cl2發(fā)生加成反應(yīng)生成H(),根據(jù)的分子式為推知G為,故答案為:;(6)以和為原料制備,對比原料和目標產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)要引入兩個官能團,由題目中轉(zhuǎn)化遷移可知應(yīng)將與溴單質(zhì)加成引入兩個溴原子,在堿的醇溶液條件下水解生成1,3-環(huán)己二烯,該物質(zhì)被酸性高錳酸鉀氧化為己二酸,己二酸與SOCl2反應(yīng)后的產(chǎn)物再與CH3NH2在甲醇、THF條件下發(fā)生取代反應(yīng)反應(yīng)生成,合成路線為,故答案為:。7.(2024屆高考·江蘇省蘇錫常鎮(zhèn)四市·統(tǒng)考一模)以胍鹽離子液體(GIL)為催化劑合成化合物G的路線如下:(1)化合物G中sp、雜化的碳原子數(shù)目之比為。(2)B→D過程中還可能經(jīng)歷B→X→D,其中物質(zhì)X與C互為同分異構(gòu)體,X的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)E→F的反應(yīng)過程中加入KOH溶液可以提高F的產(chǎn)率,其原因是。(4)寫出同時滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。能發(fā)生水解反應(yīng),生成兩種產(chǎn)物均含苯環(huán),且兩種產(chǎn)物中核磁共振氫譜分別為2個峰和4個峰。(5)已知:①;②。寫出以、和為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)?!敬鸢浮?1)1∶9(2)(3)中和消去反應(yīng)生成的HCN,降低HCN濃度促進反應(yīng)正向進行(4)或(5)【分析】A與苯甲醛先在GIL下反應(yīng),產(chǎn)物在加熱的條件下生成生成B,對比B、C、D的結(jié)構(gòu)可知,B碳碳雙鍵與加成生成C,C中碳氧雙鍵與加成生成D,D在GIL下成環(huán)生成E,E發(fā)生消去反應(yīng)生成F,同時有HCN生成,KOH中和生成的HCN,使平衡正向進行,提高F產(chǎn)率,F(xiàn)加熱生成G?!窘馕觥浚?)化合物G中sp雜化的C原子是-CN中的C,數(shù)目為2,苯環(huán)上的C均為sp2雜化,共18個,化合物G中sp、sp2雜化的碳原子數(shù)目之比為1∶9;(2)對比B、C、D的結(jié)構(gòu)可知,B碳碳雙鍵與加成生成C,C中碳氧雙鍵與加成生成D,B→D過程中還可能經(jīng)歷B→X→D,B中碳氧雙鍵先與加成生成X,X中的碳碳雙鍵再與加成生成D,X的結(jié)構(gòu)為:;(3)E發(fā)生消去反應(yīng)生成F,同時有HCN生成,加入KOH溶液,中和生成的HCN,降低HCN濃度促進反應(yīng)正向進行;(4)C的同分異構(gòu)體能發(fā)生水解反應(yīng),說明水解基團為肽鍵,生成兩種產(chǎn)物均含苯環(huán),說明結(jié)構(gòu)為R1-CONH-R2,且R1和R2均含有苯環(huán),兩種產(chǎn)物中核磁共振氫譜分別為2個峰和4個峰,即等效氫的數(shù)目分別為2、4,符合條件的結(jié)構(gòu)為:或;(5)與先在GIL下反應(yīng),產(chǎn)物在加熱的條件下生成,和在GIL的條件下生成,與H3O+反應(yīng),生成,與H2在Ni作催化劑且加熱的條件下發(fā)生加成反應(yīng),生成,在濃硫酸加熱的條件下,分子內(nèi)的羧基和羥基發(fā)生酯化反應(yīng),生成,合成路線圖為:。8.(2024屆高考·江蘇省南通·統(tǒng)考二模)化合物G是合成治療糖尿病藥物非奈利酮的一種中間體,其合成路線如下:(1)水解后得到醇的名稱為______(填序號)。A.2-甲基丙醇B.2-甲基-2-丙醇C.2,2一二甲基乙醇(2)A→B反應(yīng)歷經(jīng)2步,中間體為則第二步的反應(yīng)類型為______。(3)X的分子式為,寫出X的結(jié)構(gòu)簡式:______。(4)的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____________。能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),酸性條件下水解產(chǎn)物之一為氨基乙酸,另一產(chǎn)物的核磁共振氫譜中有4個峰。(5)已知:①;②寫出以、、為原料制備的合成路線流程圖__________。(無機試劑和有機溶劑任選,合成路線流程圖示例見本題題干)?!敬鸢浮浚?)B(2)消去反應(yīng)(3)(4)(5)【分析】A中醛基轉(zhuǎn)化為B,B中酚羥基發(fā)生取代反應(yīng)生成C,C引入新的支鏈得到D,D中支鏈轉(zhuǎn)化為醛基得到E,E中醛基轉(zhuǎn)化新的支鏈得到F,F(xiàn)和X反應(yīng)轉(zhuǎn)化為G,X的分子式為,結(jié)合FG結(jié)構(gòu)可知,X為;(1)中含有酯基,水解生成的醇為(CH3)3COH,為2-甲基-2-丙醇,故選B;(2)A→B反應(yīng)歷經(jīng)2步,中間體為,則第二步的反應(yīng)為-CH=NOH轉(zhuǎn)化為-C≡N,反應(yīng)中不飽和度增加,反應(yīng)類型為消去反應(yīng);(3)由分析可知,X為;(4)除苯環(huán)外含有3個氧、1個氮、不飽和度為3;其同分異構(gòu)體同時滿足下列條件:能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),則含有酚羥基;酸性條件下水解產(chǎn)物之一為氨基乙酸,則應(yīng)該含有酯基,另一產(chǎn)物的核磁共振氫譜中有4個峰,則該產(chǎn)物分子中含有苯環(huán),苯環(huán)上應(yīng)該含有2個酚羥基且結(jié)構(gòu)對稱,可以判斷同分異構(gòu)體中酯基為酚羥基和氨基乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成的酯,可以為:;(5)中氯原子發(fā)生消去反應(yīng)生成碳碳雙鍵,發(fā)生D生成E的反應(yīng)原理將碳碳雙鍵轉(zhuǎn)化為醛基,再和發(fā)生已知②原理得到,和發(fā)生已知①原理生成,將醛基氧化為羧基得到,反應(yīng)為:。9.(2024屆高考·江蘇省南京、鹽城市·統(tǒng)考二模)化合物G是合成治療急性偏頭痛藥物Zavzpret的中間體,其合成路線如下:其中,“-Boc”為基團“”的縮寫。(1)A→B的反應(yīng)機理如下(彎箭頭“”表示一對電子的轉(zhuǎn)移),其中“步驟1”的反應(yīng)類型為___________。(2)請用“*”標記E分子中的手性碳原子___________。(3)E→F有副產(chǎn)物產(chǎn)生,F(xiàn)的分子式為,其結(jié)構(gòu)簡式為___________。(4)D的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式___________。分子中含三元碳環(huán),不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比為18:4:1;1mol該物質(zhì)完全水解時最多消耗4molNaOH。(5)請設(shè)計以、和為原料制備的合成路線___________。(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)?!敬鸢浮浚?)取代反應(yīng)(2)(3)(4)(5)【分析】A發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B中C-P斷裂,與另一個反應(yīng)物中O結(jié)合生成C和,C中碳碳雙鍵與氫氣加成生成D,醛基與D中亞甲基發(fā)生加成反應(yīng)生成E,結(jié)合(3)的已知條件和G的結(jié)構(gòu)逆推,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為,F(xiàn)在HCl作用下發(fā)生醇羥基的消去反應(yīng),同時N-Boc斷裂。(1)“步驟1”中-Br被原子團取代,反應(yīng)類型為取代反應(yīng);(2)連接四種不同基團的碳為手性碳,E分子中的手性碳原子為;(3)E含有硝基,在Fe作用下還原為氨基,E→F有副產(chǎn)物產(chǎn)生,則酯基發(fā)生水解,已知F的分子式為,“-Boc”為基團“”,根據(jù)O原子個數(shù)說明F中除了羥基和-Boc外只剩下一個O原子,則羧基和氨基發(fā)生成肽反應(yīng),故F的結(jié)構(gòu)簡式為;(4)分子中含三元碳環(huán)即環(huán)丙烷,1mol該物質(zhì)完全水解時最多消耗4molNaOH說明含有2mol酯基和2mol酰胺基,由于D只含1個N原子,則存在結(jié)構(gòu),不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比為18:4:1,則有9個甲基是同種氫,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為;(5)和溴單質(zhì)發(fā)生1,4加成可得,與發(fā)生流程中A→B的反應(yīng)生成,再與發(fā)生B→C的反應(yīng)生成,最后與氫氣加成生成,合成路線為:。10.(2024屆高考·江蘇省蘇錫常鎮(zhèn)·統(tǒng)考二模)有機物F是合成抗真菌藥物泊沙康唑的重要中間體,其合成路線如圖:(1)A中含有的官能團名稱為_______(不考慮苯環(huán))。(2)中涉及官能團轉(zhuǎn)化的碳原子雜化方式由_______變?yōu)開______。(3)中有一種分子式為C13H14O3F2的副產(chǎn)物生成,其結(jié)構(gòu)簡式為_______。(4)寫出同時滿足下列條件的F的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_______。①既能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),又能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)。②分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。(5)化合物()是合成緩解神經(jīng)痛藥物普瑞巴林的重要中間體。寫出以和CH2(COOCH3)2為原料制備化合物的合成路線流程圖_______(須用和AlBN,無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)?!敬鸢浮浚?)(酮)羰基、碳氟鍵(2)①.sp3②.sp2(3)(4)或或(5)【分析】A與CH3MgBr發(fā)生加成反應(yīng),而后在H3O+條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生C,C在一定條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成D,D在一定條件下得到了酯基,最后E發(fā)生還原反應(yīng)生成F,據(jù)此作答。(1)觀察A的結(jié)構(gòu)可知,A中含有的官能團名稱為(酮)羰基、碳氟鍵,故答案為:(酮)羰基、碳氟鍵。(2)B中連接羥基的碳原子與鄰位碳原子上的H原子發(fā)生了消去反應(yīng),生成了碳碳雙鍵,飽和碳原子為sp3雜化,碳碳雙鍵中碳原子為sp2雜化,故答案為:sp3;sp2。(3)E發(fā)生還原反應(yīng)生成F,酯基均變?yōu)榱u基,F(xiàn)的分子式為C12H14O2F2,副產(chǎn)物的分子式為C13H14O3F2,對比可知副產(chǎn)物中還有一個酯基并未被還原為羥基,結(jié)構(gòu)簡式為:,故答案為:。(4)F為,分子式為C12H14O2F2,能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng)說明含有苯環(huán)和酚羥基,又能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明含有醛基,要求分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境氫原子,可知結(jié)構(gòu)簡式為:或或,故答案為:或或。(5)以和CH2(COOCH3)2為原料制備化合物(),須用和AlBN,根據(jù)題中合成路線B生成E過程可知,合成G的路線為:,故答案為:。11.(2024屆高考·江蘇省南通如皋·二模模擬)化合物G是制備一種生物堿的中間體,其合成路線如下:(1)反應(yīng)分為兩步,第二步是消去反應(yīng).X的結(jié)構(gòu)簡式為______;(2)C的分子式為的結(jié)構(gòu)簡式為_____;(3)須在無水環(huán)境中使用,不能與水或酸接觸,原因是_____;(4)時會生成一種與G互為同分異構(gòu)體的副產(chǎn)物,該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為____;(5)寫出一種符合下列條件的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_______;I.與溶液顯紫色;Ⅱ.發(fā)生水解反應(yīng)后所得有機產(chǎn)物有三種,酸化后一種為氨基丙酸,另兩種均含有2種化學(xué)環(huán)境不同的氫.(6)已知:①苯環(huán)上發(fā)生取代反應(yīng)時,若原有基團為(鹵素原子),則新進入基團在其鄰、對位;若原有基團為,則新進入基團則在其間位.②③可將羰基或酯基還原為醇寫出以、為原料制備的合成路線流程圖_____(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)?!敬鸢浮浚?)(2)(3)中H為價,具有強還原性,會與水或酸反應(yīng)生成(4)(5)或(6)【分析】分兩步,A的醛基與CH3NO2發(fā)生加成反應(yīng)生成,再發(fā)生消去反應(yīng)得到B,結(jié)合D的結(jié)構(gòu)簡式可知,B被還原得到C,碳碳雙鍵轉(zhuǎn)化為單鍵、硝基轉(zhuǎn)化為氨基,則C為;C經(jīng)過取代反應(yīng)得到D,D→E:先羰基上發(fā)生加成反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱u基并形成含氮六元環(huán)、后醇羥基消去引入碳碳雙鍵,E→F為取代反應(yīng),F(xiàn)→G本質(zhì)為Diels-Alder反應(yīng)或雙烯合成,含共軛二烯結(jié)構(gòu)的含硅反應(yīng)物與F五元環(huán)中的碳碳雙鍵進行1,4-加成,生成六元環(huán)狀化合物,即G;(1)反應(yīng)分為兩步,第二步是消去反應(yīng).X的結(jié)構(gòu)簡式為;(2)C的分子式為,結(jié)合分析可知C的結(jié)構(gòu)簡式為;(3)中H為價,具有強還原性,能與+1價H發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,則須在無水環(huán)境中使用、不能與水或酸接觸的原因是:中H為價,具有強還原性,會與水或酸反應(yīng)生成;(4)F和含共軛二烯結(jié)構(gòu)的含硅反應(yīng)物發(fā)生1,4-加成反應(yīng)生成G,由于該含硅反應(yīng)物中碳碳雙鍵不對稱,則時會生成一種與G互為同分異構(gòu)體的副產(chǎn)物,該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為;(5)B的同分異構(gòu)體符合下列條件;I.與溶液顯紫色;則含有酚羥基;Ⅱ.發(fā)生水解反應(yīng)后所得有機產(chǎn)物有三種,酸化后一種為氨基丙酸,另兩種均含有2種化學(xué)環(huán)境不同的氫,即分別為和乙酸。綜上,滿足條件的B的同分異構(gòu)體為:或。(6)要以、為原料制備,結(jié)合信息①,應(yīng)首先在甲基對位引入硝基、再在甲基鄰位硝基間位引入鹵素原子,結(jié)合信息③,為防止LiAlH4還原羰基,接著把硝基還原為氨基,再利用信息②與含鹵素有機物發(fā)生取代去除鹵原子,最后仿照E→F通過取代反應(yīng)形成目標產(chǎn)物,則合成路線為:。12.(2024屆高考·江蘇省南通海安·二模模擬)氯霉素(H)的一種合成路線如下:回答下列問題:(1)A→B反應(yīng)中,碳原子的雜化軌道類型的變化為___________。(2)B→C的反應(yīng)類型為___________。(3)D的分子式為C10H11BrO2,其結(jié)構(gòu)簡式為___________。(4)E的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式___________。能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);核磁共振氫譜有5個峰;能發(fā)生水解反應(yīng);苯環(huán)上的一溴代物只有一種。(5)物質(zhì)E在水中的溶解度比F___________(填“大”、“小”或“無差別”)。(6)寫出以乙烯為主要原料制備的合成路線流程圖___________(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)?!敬鸢浮浚?)sp2變?yōu)閟p3(2)消去反應(yīng)(3)(4)或(5)?。?)【分析】A()與Br2/H2O中的HBrO發(fā)生加成反應(yīng),生成B(),B在濃H2SO4、?條件下發(fā)生消去反應(yīng),生成C()等;依據(jù)D的分子式C10H11BrO2,參照C、E的結(jié)構(gòu)簡式,可確定D的結(jié)構(gòu)簡式為;D與NH3在高壓條件下發(fā)生取代反應(yīng),生成E()等;E發(fā)生水解反應(yīng)生成F();F在一定條件下發(fā)生硝化反應(yīng)生成G();G與Cl2CHCOOCH3發(fā)生取代反應(yīng),生成H()等。(1)A()→B()的反應(yīng)中,苯環(huán)中碳原子的雜化方式不變,-CH=CH2轉(zhuǎn)化為-CH(OH)CH2Br,碳原子的雜化軌道類型的變化為sp2變?yōu)閟p3。(2)B()→C(),消去了1個H2O分子,反應(yīng)類型為消去反應(yīng)。(3)由分析可知,D的分子式為C10H11BrO2,其結(jié)構(gòu)簡式為。(4)E為,E的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件:“能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);核磁共振氫譜有5個峰;能發(fā)生水解反應(yīng);苯環(huán)上的一溴代物只有一種”,則同分異構(gòu)體的苯環(huán)上應(yīng)連有1個酚-OH,羥基的鄰位或間位上各連有1個-CH3,對位上連有-CH2CONH2或-CONHCH3,則該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為或等。(5)E為),F(xiàn)為,E分子中只有1個親水基-NH2,F(xiàn)分子中有2個-OH、1個-NH2共3個親水基,則物質(zhì)E在水中的溶解度比F小。(6)以乙烯為主要原料制備,采用逆推法,需合成CH3CH(OH)CH2CH2OH,利用題給流程中C→D→E的信息,需發(fā)生CH2=CH2與CH3CHO的加成反應(yīng),CH2=CH2水化制CH3CH2OH,CH3CH2OH氧化制CH3CHO,從而得出合成路線流程圖為。13.(2024屆高考·江蘇省南師附中·5月模擬)安立生坦是一種治療肺動脈高血壓藥物,由芳香化合物A合成其中間體G的一種合成路線如下:已知:①C的核磁共振氫譜有4組峰,D有3組峰;②回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱是___________,由C生成D的反應(yīng)類型是___________。(2)D的結(jié)構(gòu)簡式是___________,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式是___________。(3)B與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。(4)含有兩個苯環(huán)的芳香化合物X是E的同分異構(gòu)體,X中不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu),X在酸性條件下水解只生成一種有機物,則X有___________種,其中核磁振氫譜有3組峰,峰面積之比為3:2:2的化合物的結(jié)構(gòu)簡式為___________。(5)寫出用甲烷和苯為原料制備化合物2,4,6-三硝基苯甲酸的合成路線:___________(無機試劑任選)?!敬鸢浮浚?)①.甲苯②.氧化反應(yīng)(2)①.②.(3)+NaOH+NaCl(4)①.4②.(5)【分析】結(jié)合A分子式可知A為,A與氯氣在光照條件下發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)生成B,B為:;B與苯在AlCl3催化作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成C,C為:;C與硝酸發(fā)生反應(yīng),對比分子組成可知C中脫2個H,增加1個O發(fā)生氧化反應(yīng)生成D,D的結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)為:;D與反應(yīng)生成E,E在硫酸作用下與甲醇發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng)生成F,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)為:;F發(fā)生酯基水解,再經(jīng)酸化得到G,據(jù)此分析解答。(1)A→B的反應(yīng)是A和氯氣在光照條件下發(fā)生的取代反應(yīng),A的分子式為C7H8且屬于芳香烴,故A為甲苯;(2)由以上分析可知:D的結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)為:;F的結(jié)構(gòu)簡式為:;(3)B為,B在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成苯甲醇和氯化鈉,反應(yīng)方程式為:+NaOH+NaCl;(4)E的分子式為C16H14O3,X是E的同分異構(gòu)體,含有兩個苯環(huán)且在酸性條件下水解只生成一種有機物,滿足條件的X有:、、、共4種;其中核磁共振氫譜有3組峰,峰面積之比為3
:2:
2的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)用逆合成原理,結(jié)合A→B→C的反應(yīng)條件和反應(yīng)原理,由甲烷先制得一氯甲烷,再一氯甲烷由制得甲苯,甲苯和濃硝酸、濃硫酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成2,4,6-三硝基甲苯,最后再氧化即可,合成路線為:14.(2024屆高考·江蘇省南通市·5月模擬)化合物G是合成抗心律失常藥物決奈達隆的一種中間體,可通過以下方法合成:(1)R結(jié)構(gòu)簡式是___________;M含有的官能團名稱是___________。(2)M→N反應(yīng)過程中K2CO3的作用是___________。(3)P→Q的反應(yīng)類型是___________。(4)寫出Q→H的化學(xué)方程式___________。(5)T是R的同系物,符合條件:①與R具有相同官能團;②分子中含有苯環(huán);③T的相對分子質(zhì)量比R多14,T的同分異構(gòu)體有___________種。其中在核磁共振氫譜上有5組峰且峰面積比為2:2:2:1:1的結(jié)構(gòu)簡式有___________。(6)參照上述合成路線,設(shè)計以1,4-丁二醇和苯為原料(其他無機試劑自選)合成的合成路線___________。【答案】①.②.(酚)羥基、醛基和硝基③.消耗生成的HCl,提高有機物N的產(chǎn)率④.還原反應(yīng)
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