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熱點突破練11　有機合成與推斷綜合題
1.(2024·湖北武漢二模)化合物F是合成藥物的重要中間體,其合成路線如圖所示。
已知
回答下列問題:
(1)B→C的反應類型是　　　　　。
(2)C中官能團的名稱是　　　　　。
(3)D的結構簡式為　　　　　。
(4)F中有　　　　　個手性碳原子。
(5)A的同分異構體中,遇FeCl3溶液顯色的共有　　　　　種。
(6)以苯、乙烯和為含碳原料,利用上述原理,合成化合物。
①相關步驟涉及到烯烴制鹵代烴的反應,其化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
②最后一步轉化中與鹵代烴反應的有機物的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　。
2.(2024·河北滄州期中)某藥物中間體G的一種合成路線如圖:
回答下列問題:
(1)已知A的沸點為161 ℃,B的沸點為155.6 ℃,其沸點差異的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)F中官能團的名稱為　　　　　;E的名稱是　　　　　。
(3)C→D的反應類型是　　　　　。
(4)已知吡啶()分子中氮原子電子密度越大,堿性越強。下列幾種有機物中,堿性由強到弱排序為　　　　　(填標號)。
(5)已知含1個手性碳原子的分子有2種對映異構體。A的同分異構體中,能發生銀鏡反應的結構有　　　　　種(包括立體異構體)。其中,在核磁共振氫譜上有3組峰的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)已知:在常溫常壓下,苯乙烯與氫氣在鎳催化劑作用下,加成生成乙苯。以苯甲醛、乙醛為原料合成(氫化肉桂酸),設計合成路線(其他無機試劑任選)。
3.(2024·安徽蕪湖模擬)脫落酸(Abscisciacid)是一種重要的植物激素,它的一種合成方法如下:
已知:①;
②R—CH2OH;
③。
(1)寫出A中含氧官能團的名稱:　　　　　。
(2)C→D的過程中,MnO2的作用是　　　　　。
(3)mCPBA的全稱是間氯過氧苯甲酸,如圖所示:。在本題中將mCPBA替換為下列何種物質能達到相同的效果 　　　　(填選項字母)。
A.
B.
C.
D.H2O2
(4)寫出D的結構簡式:　　　　　。
(5)寫出一個符合下列條件的的同分異構體(不考慮立體構型):　　　　　。
a.有且只有一個環;
b.核磁共振氫譜顯示有兩組峰,面積比為3∶2。
(6)參考以上合成路線及所給信息,請以(2-溴環戊酮)為原料合成,除鹵素單質外必要的無機及有機試劑任選。(提示:2-溴環戊酮在堿性條件下會發生Favosrski重排導致環縮小)
4.(2024·山西太原二模)維妥色替(Vistusertib,化合物G)是一種ATP競爭性的mTOR抑制劑,可用于治療子宮內膜癌。其一種合成路線如下(Me代表甲基,Et代表乙基,Ac代表乙酰基):
回答下列問題:
(1)A中含有的官能團是　　　　(填名稱)。
(2)B的結構簡式為　　　　。
(3)寫出反應E→F的化學方程式:　　　　　　　, 該反應類型為　　　　　　。
(4)在A的同分異構體中,同時滿足下列條件的共有　　　　　　種(不考慮立體異構)。
①屬于芳香烴衍生物;
②既能發生銀鏡反應,又能與飽和碳酸氫鈉溶液反應。
其中含有手性碳的結構簡式為　　　　　　。
(5)已知:①硝基苯可以在Fe粉、鹽酸作用下生成苯胺;
②溴苯中溴原子鄰、對位上的氫原子較易被取代;
③DMF-DMA試劑(N,N-二甲基甲酰胺二甲基縮醛,結構為)作為“一碳合成子”在有機合成中應用廣泛,可與活潑的甲基、氨基等反應。
根據以上信息,寫出以苯、DMF-DMA試劑為原料制備的合成路線(其他無機試劑任選)。
5.(2024·河北保定二模)二聯吡啶鉑(Ⅱ)配合物(H)在傳感器中有重要應用,一種合成路線如圖。回答下列問題:
已知:R1NH—NH2+RCHOR1NH—NCHR+H2O
(1)有機物D的官能團的名稱為　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)寫出A→B的反應方程式:　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　,
該反應的反應類型為　　　　　。
(3)試劑b的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)C8H17Br的同分異構體有多種,其中含有兩個甲基的結構有　　　　　　種。
(5)B2Pin2的結構為,可由頻哪醇()和四(二甲氨基)二硼合成制得,頻哪醇在濃硫酸作用下,加熱,可制得分子式為C12H24O2的物質,寫出其結構:　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)請從物質結構角度分析有機物G能與HCl反應的原因:　　　　　　　　　　　　　　　。
6.(2024·山東青島二模)尼拉帕尼(J)是一種安全高效抗癌藥,根據該藥物的兩條合成路線,回答下列問題。
已知:
①+R2—BrR1—R2
②R1—NH2+R2—CHOR2—CHN—R1
③Boc代表
④R1—NH2+—→R2—CH2—NH—R1
路線一:
(1)A的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)C→D的反應類型是　　　　　　。D→E引入Boc基團的作用為　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)符合下列條件的D的同分異構體有　　　　種。
①有一個含兩個氮原子的六元環,且兩個氮原子處于對位
②有一個苯環和一個甲基
③僅有一個碳原子不參與成環
(4)H→I反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。
路線二:
K(C11H16NOBr)L
M()—→NIJ
(5)K中含氧官能團的名稱為　　　　　　。L的分子式為　　　　　　。
(6)N→I反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。
熱點突破練11　有機合成與推斷綜合題
1.(2024·湖北武漢二模)化合物F是合成藥物的重要中間體,其合成路線如圖所示。
已知
回答下列問題:
(1)B→C的反應類型是　　　　　。
(2)C中官能團的名稱是　　　　　。
(3)D的結構簡式為　　　　　。
(4)F中有　　　　　個手性碳原子。
(5)A的同分異構體中,遇FeCl3溶液顯色的共有　　　　　種。
(6)以苯、乙烯和為含碳原料,利用上述原理,合成化合物。
①相關步驟涉及到烯烴制鹵代烴的反應,其化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
②最后一步轉化中與鹵代烴反應的有機物的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)還原反應　(2)羧基、醚鍵
(3)　(4)2　(5)9　(6)①CH2CH2+HBrCH3CH2Br　②
解析　(1)B→C的反應為與鹽酸和鋅共熱發生還原反應生成;
(2)由結構簡式可知,的官能團為羧基和醚鍵,故答案為:羧基、醚鍵;(3)D的結構簡式為;(4)由結構簡式可知,F分子中含有如圖*所示的2個手性碳原子:;(5)A的同分異構體遇氯化鐵溶液顯色說明同分異構體分子中含有酚羥基,同分異構體可以視作乙苯、鄰二甲苯、對二甲苯、間二甲苯分子中苯環上的氫原子被酚羥基取代所得結構,共有9種;(6)由題給有機物的轉化關系可知,以苯、乙烯和為含碳原料合成化合物的合成步驟為催化劑作用下乙烯與溴化氫共熱發生加成反應生成溴乙烷;催化劑作用下苯與發生反應生成,與鹽酸和鋅共熱發生還原反應生成,在PPA作用下發生取代反應生成,與溴乙烷發生題給信息反應生成;①由分析可知,相關步驟涉及到烯烴制鹵代烴的反應為催化劑作用下乙烯與溴化氫共熱發生加成反應生成溴乙烷,反應的化學方程式為CH2==CH2+HBrCH3CH2Br;②由分析可知,最后一步轉化中與鹵代烴反應的有機物的結構簡式為。
2.(2024·河北滄州期中)某藥物中間體G的一種合成路線如圖:
回答下列問題:
(1)已知A的沸點為161 ℃,B的沸點為155.6 ℃,其沸點差異的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)F中官能團的名稱為　　　　　;E的名稱是　　　　　。
(3)C→D的反應類型是　　　　　。
(4)已知吡啶()分子中氮原子電子密度越大,堿性越強。下列幾種有機物中,堿性由強到弱排序為　　　　　(填標號)。
(5)已知含1個手性碳原子的分子有2種對映異構體。A的同分異構體中,能發生銀鏡反應的結構有　　　　　種(包括立體異構體)。其中,在核磁共振氫譜上有3組峰的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)已知:在常溫常壓下,苯乙烯與氫氣在鎳催化劑作用下,加成生成乙苯。以苯甲醛、乙醛為原料合成(氫化肉桂酸),設計合成路線(其他無機試劑任選)。
答案　(1)環己醇存在分子間氫鍵　(2)碳碳雙鍵、酮羰基　丙酮　(3)消去反應　(4)a>c>b>d　(5)11　
(6)
解析　A發生氧化反應轉化為B,B反應生成C,C發生消去反應轉化為D,D與F轉化為G,據此回答。(4)甲基是推電子基,氟、溴是吸電子基,氟的電負性大于溴,間甲基吡啶中氮原子電子密度最大,間氟吡啶中氮原子電子密度最小,因此堿性由強到弱為a>c>b>d;(5)同分異構體可以看成戊烷分子1個氫被醛基取代,有8種結構,其中有3種手性分子:、、,含1個手性碳原子的分子有對映異構體2種,符合條件的同分異構體有11種;其中在核磁共振氫譜上有3組峰的結構必須是對稱結構,它是;(6)利用E→F的反應原理設計合成路線:第1步,羥醛縮合;第2步,銀鏡反應和酸化,將醛基轉化成羧基;第3步,選擇性氫化(加成),路線為。
3.(2024·安徽蕪湖模擬)脫落酸(Abscisciacid)是一種重要的植物激素,它的一種合成方法如下:
已知:①;
②R—CH2OH;
③。
(1)寫出A中含氧官能團的名稱:　　　　　。
(2)C→D的過程中,MnO2的作用是　　　　　。
(3)mCPBA的全稱是間氯過氧苯甲酸,如圖所示:。在本題中將mCPBA替換為下列何種物質能達到相同的效果 　　　　(填選項字母)。
A.
B.
C.
D.H2O2
(4)寫出D的結構簡式:　　　　　。
(5)寫出一個符合下列條件的的同分異構體(不考慮立體構型):　　　　　。
a.有且只有一個環;
b.核磁共振氫譜顯示有兩組峰,面積比為3∶2。
(6)參考以上合成路線及所給信息,請以(2-溴環戊酮)為原料合成,除鹵素單質外必要的無機及有機試劑任選。(提示:2-溴環戊酮在堿性條件下會發生Favosrski重排導致環縮小)
答案　(1)酮羰基、酯基　(2)將羥基氧化為醛基　(3)BD　(4)　(5)、、(任寫一個即可,其他合理答案也可)
(6)
解析　與發生加成、再發生消去反應生成A:與CH(OC2H5)3發生加成再消去生成B:,B發生已知①的反應生成C:,結合C、E的結構簡式及反應已知②,推出D為,結合E、G的結構簡式及反應已知③,推出F為。據此分析作答。(2)根據分析,C→D的過程中,LiAlH4將酯基轉化為羥基,則MnO2的作用是將羥基氧化為醛基;(3)根據已知③,提供了過氧鍵參與反應,而B、D與一樣含有過氧鍵,故選BD;(5)符合有且只有一個環,核磁共振氫譜顯示有兩組峰,面積比為3∶2的的同分異構體有:、、;(6)請以(2-溴環戊酮)為原料合成的合成路線為與乙二醇反應生成,消去得到,再與mCPBA反應生成,在酸性條件下生成,再與NaOH溶液反應生成目標產物,合成路線如下:
。
4.(2024·山西太原二模)維妥色替(Vistusertib,化合物G)是一種ATP競爭性的mTOR抑制劑,可用于治療子宮內膜癌。其一種合成路線如下(Me代表甲基,Et代表乙基,Ac代表乙酰基):
回答下列問題:
(1)A中含有的官能團是　　　　(填名稱)。
(2)B的結構簡式為　　　　。
(3)寫出反應E→F的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　,
該反應類型為　　　　　　。
(4)在A的同分異構體中,同時滿足下列條件的共有　　　　　　種(不考慮立體異構)。
①屬于芳香烴衍生物;
②既能發生銀鏡反應,又能與飽和碳酸氫鈉溶液反應。
其中含有手性碳的結構簡式為　　　　　　。
(5)已知:①硝基苯可以在Fe粉、鹽酸作用下生成苯胺;
②溴苯中溴原子鄰、對位上的氫原子較易被取代;
③DMF-DMA試劑(N,N-二甲基甲酰胺二甲基縮醛,結構為)作為“一碳合成子”在有機合成中應用廣泛,可與活潑的甲基、氨基等反應。
根據以上信息,寫出以苯、DMF-DMA試劑為原料制備的合成路線(其他無機試劑任選)。
答案　(1)羧基、酮羰基
(2)
(3)+2
+2HCl　取代反應　(4)17　
(5)
解析　A與甲醇發生酯化反應生成B,B為;B與DMF-DMA反應生成C,C與在加熱、HOAc作用下生成D,D與POCl3發生取代反應生成E,E與X發生取代反應生成F,結合F的結構簡式及X的分子式可知X為,F與甲胺發生取代反應生成G;(3)E與X發生取代反應生成F,反應方程式為
+2
+2HCl;(4)A的同分異構體滿足①屬于芳香烴衍生物,說明含苯環結構;②既能發生銀鏡反應,又能與飽和碳酸氫鈉溶液反應,可知含醛基和羧基。若苯環上只有一個取代基則為,1種;若苯環上兩個取代基可以是—COOH和—CH2CHO或—CHO和—CH2COOH兩組,各有鄰、間、對三種結構,6種;若苯環上三個取代基則為—COOH、—CH3、—CHO,在苯環上有10種位置;共有17種結構;其中含有手性碳的結構簡式為;(5)苯與液溴在溴化鐵催化作用下生成溴苯,溴苯與濃硝酸,在濃硫酸催化作用下發生硝化反應生成,在Fe、鹽酸作用下發生還原反應生成,
與DMF-DMA試劑發生流程中轉化生成,合成路線為
。
5.(2024·河北保定二模)二聯吡啶鉑(Ⅱ)配合物(H)在傳感器中有重要應用,一種合成路線如圖。回答下列問題:
已知:R1NH—NH2+RCHOR1NH—NCHR+H2O
(1)有機物D的官能團的名稱為　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)寫出A→B的反應方程式:　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　,
該反應的反應類型為　　　　　。
(3)試劑b的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)C8H17Br的同分異構體有多種,其中含有兩個甲基的結構有　　　　　　種。
(5)B2Pin2的結構為,可由頻哪醇()和四(二甲氨基)二硼合成制得,頻哪醇在濃硫酸作用下,加熱,可制得分子式為C12H24O2的物質,寫出其結構:　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)請從物質結構角度分析有機物G能與HCl反應的原因:　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)醛基、碳溴鍵　(2)+2Br2+2HBr↑　取代反應
(3)　(4)12　(5)
(6)G結構中的N原子有孤電子對,分子偏堿性,能和酸性的HCl發生反應
解析　結合C的結構簡式及B→C的反應條件,可推知B為,則A→B為溴代反應,結合A的分子式,故A為; 結合E→F的結構簡式,則試劑a應為;F→G發生已知條件的反應,則試劑b為。(2)根據分析,A→B為溴代反應,即取代反應,反應方程式為+2Br2+2HBr↑;
(4)C8H17Br的同分異構體中,含有兩個甲基,且含有溴原子(箭頭代表溴原子的位置):
,,
,,
,共12種。(5)頻哪醇
()在濃硫酸作用下,加熱,可制得分子式為C12H24O2的物質,不飽和度為1,說明是兩個頻哪醇分子脫水成環狀醚,所以C12H24O2的結構為;(6)G結構中的N原子有孤電子對,分子偏堿性,能和酸性的HCl發生反應。
6.(2024·山東青島二模)尼拉帕尼(J)是一種安全高效抗癌藥,根據該藥物的兩條合成路線,回答下列問題。
已知:
①+R2—BrR1—R2
②R1—NH2+R2—CHOR2—CHN—R1
③Boc代表
④R1—NH2+—→R2—CH2—NH—R1
路線一:
(1)A的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)C→D的反應類型是　　　　　　。D→E引入Boc基團的作用為　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)符合下列條件的D的同分異構體有　　　　種。
①有一個含兩個氮原子的六元環,且兩個氮原子處于對位
②有一個苯環和一個甲基
③僅有一個碳原子不參與成環
(4)H→I反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
路線二:
K(C11H16NOBr)L
M()—→NIJ
(5)K中含氧官能團的名稱為　　　　　　。L的分子式為　　　　　　。
(6)N→I反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)　(2)還原反應　保護—NH—官能團　(3)15
(4)+NH3—→
+CH3OH　(5)羥基　C16H24NO3Br　(6)+—→+HBr
解析　A和B發生已知信息①的反應生成C,結合A、B的分子式可以推知A為、B為、C為,C和H2發生加成反應生成D,結合G的結構簡式可知D為,D和(Boc)2O發生取代反應生成E為,E和F發生已知信息②的原理得到G,則F為,G和NaN3發生反應生成H,H和NH3發生取代反應生成I為,I酸化得到J。(2)由分析可知,C和H2發生加成反應生成D,D→E引入Boc基團后續在J中又轉化為—NH—基團,則引入Boc基團的作用為保護—NH—官能團。(3)D為,D的同分異構體滿足條件:①有一個含兩個氮原子的六元環,且兩個氮原子處于對位;②有一個苯環和一個甲基;③僅有一個碳原子不參與成環;當苯環上有兩個取代基時組合為—CH3和;—CH3和;每種組合都有鄰、間、對三種位置關系,共有6種情況;當苯環上只有一個取代基時,可能的情況有、、、、、、、、共9種情況,綜上所述,滿足條件的D的同分異構體共有15種。(4)H和NH3發生取代反應生成I為
,化學方程式為
+NH3—→
+CH3OH。(5)K和(Boc)2O發生取代反應生成L,L和發生已知信息④的反應原理得到M,則L為,K為,M發生分子內成環反應得到N為
,N和發生取代反應生成I為,I酸化得到J, K中含氧官能團的名稱為羥基,L的分子式為C16H24NO3Br。
(6)N為,N和發生取代反應生成I為,化學方程式為+→+HBr。(共46張PPT)
熱點突破練11　有機合成與推斷綜合題
第一篇　新高考題型突破
板塊Ⅶ　有機化學
1.(2024·湖北武漢二模)化合物F是合成藥物的重要中間體,其合成路線如圖所示。
回答下列問題:
(1)B→C的反應類型是　　　　　。
(2)C中官能團的名稱是　　　　　。
(3)D的結構簡式為　　　　　。
(4)F中有　　　　　個手性碳原子。
(5)A的同分異構體中,遇FeCl3溶液顯色的共有　　　　　種。
還原反應
羧基、醚鍵
2
9
2.(2024·河北滄州期中)某藥物中間體G的一種合成路線如圖:
環己醇存在分子間氫鍵
碳碳雙鍵、酮羰基
丙酮
消去反應
a>c>b>d
解析　A發生氧化反應轉化為B,B反應生成C,C發生消去反應轉化為D,D與F轉化為G,據此回答。(4)甲基是推電子基,氟、溴是吸電子基,氟的電負性大于溴,間甲基吡啶中氮原子電子密度最大,間氟吡啶中氮原子電子密度最小,因此堿性由強到弱為a>c>b>d;
11
3.(2024·安徽蕪湖模擬)脫落酸(Abscisciacid)是一種重要的植物激素,它的一種合成方法如下:
酮羰基、酯基
將羥基氧化為醛基
BD
答案　
。
4.(2024·山西太原二模)維妥色替(Vistusertib,化合物G)是一種ATP競爭性的mTOR抑制劑,可用于治療子宮內膜癌。其一種合成路線如下(Me代表甲基,Et代表乙基,Ac代表乙酰基):
回答下列問題:
(1)A中含有的官能團是　　 　　(填名稱)。
(2)B的結構簡式為　　 　　。
(3)寫出反應E→F的化學方程式:
　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　,
該反應類型為　　　　　　。
羧基、酮羰基
取代反應
(4)在A的同分異構體中,同時滿足下列條件的共有　　　　　　種(不考慮立體異構)。
①屬于芳香烴衍生物;
②既能發生銀鏡反應,又能與飽和碳酸氫鈉溶液反應。
其中含有手性碳的結構簡式為　　　　 　　。
17
5.(2024·河北保定二模)二聯吡啶鉑(Ⅱ)配合物(H)在傳感器中有重要應用,一種合成路線如圖。回答下列問題:
(1)有機物D的官能團的名稱為　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)寫出A→B的反應方程式:
　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　　　　 　,
該反應的反應類型為　　　 　　。
醛基、碳溴鍵
取代反應
(6)請從物質結構角度分析有機物G能與HCl反應的原因:
　 　　　　　　　　　　　　　　。
12
G結構中的N原子有孤電子對,分子偏堿性,能和酸性的HCl發生反應
6.(2024·山東青島二模)尼拉帕尼(J)是一種安全高效抗癌藥,根據該藥物的兩條合成路線,回答下列問題。
路線一:
(1)A的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)C→D的反應類型是　　　　。D→E引入Boc基團的作用為　　　　　　　　。
(3)符合下列條件的D的同分異構體有　　　　種。
①有一個含兩個氮原子的六元環,且兩個氮原子處于對位
②有一個苯環和一個甲基 ③僅有一個碳原子不參與成環
(4)H→I反應的化學方程式為
　 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　。
還原反應
保護—NH—官能團
15
路線二:
(5)K中含氧官能團的名稱為　　　　　　。L的分子式為　　　　　　。
(6)N→I反應的化學方程式為
　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
羥基
C16H24NO3Br

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