高考化學(xué)熱點試題熱點24有機合成與推斷綜合題含解析答案-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

有機合成與推斷綜合題通常以藥物、材料、新物質(zhì)的合成為背景，考查有機物結(jié)構(gòu)簡式的推斷、官能團的名稱、有機物命名、反應(yīng)類型的判斷、有機化學(xué)方程式的書寫、同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷、結(jié)合核磁共振氫譜書寫指定有機物的結(jié)構(gòu)簡式、合成路線設(shè)計等。總體來說，命題形式可以大致分為三類：
（1）完全推斷型：即在合成路線中各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式是未知的，需要結(jié)合反應(yīng)條件、分子式、目標(biāo)產(chǎn)物、題給信息等進行推斷；
（2）結(jié)構(gòu)已知型：即合成路線中各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式是已知的，此類試題中所涉及的有機物大多是陌生且比較復(fù)雜的，需要根據(jù)前后的變化來分析其反應(yīng)特點；
（3）“半推半知”型：即合成路線中部分有機物的結(jié)構(gòu)簡式是已知的，部分是未知的，審題時需要結(jié)合條件及已知結(jié)構(gòu)去推斷未知有機物的結(jié)構(gòu)。
1．有機工業(yè)制備的重要的中間體F的合成工藝流程如圖：
已知：R1COR2+RCH2COR′
請回答：
(1)X的結(jié)構(gòu)簡式為。E的結(jié)構(gòu)簡式為。
(2)下列說法正確的是。
A．－SH的性質(zhì)類似于－OH，化合物X一定條件下可發(fā)生縮聚反應(yīng)
B．化合物C中有一個手性C原子，所有原子可以在同一平面上
C．化合物F可發(fā)生還原反應(yīng)、加聚反應(yīng)、水解反應(yīng)
D．的結(jié)構(gòu)中，4個C和2個S的雜化方式均相同
(3)根據(jù)題中信息，寫出Y在NaOH溶液中反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)方程式。
(4)寫出所有符合下列條件的化合物C的同分異構(gòu)體：。
①結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)，無其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)；苯環(huán)上的一元取代物只有一種
②IR光譜顯示結(jié)構(gòu)中含“－CN”和“C=S”結(jié)構(gòu)；
③1H－NMR譜顯示結(jié)構(gòu)中有3種化學(xué)環(huán)境的氫原子，個數(shù)比為1：6：6。
(5)請以化合物CH2=CH2、為原料，設(shè)計化合物的合成路線： (無機試劑任選)。
2．碳骨架的構(gòu)建是有機合成的重要任務(wù)之一。某同學(xué)從基礎(chǔ)化工原料丙烯出發(fā)，針對酮類有機物H設(shè)計了如下合成路線：
已知：。
回答下列問題：
(1)由A→B的反應(yīng)中，A中的鍵斷裂(填“π”或“σ”)。
(2)滿足下列條件，與E互為同分異構(gòu)體的芳香族化合物M有種，寫出的M一種結(jié)構(gòu)簡式：
(任寫一種)。
?。江h(huán)上有4個取代基
ⅱ．能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
ⅲ．其中核磁共振氫譜有6組峰，峰面積之比為6∶4∶2∶2∶1∶1
ⅳ．該物質(zhì)可催化氧化生成醛
(3)D中含氧官能團的名稱為。
(4)G→H的反應(yīng)類型為，H結(jié)構(gòu)簡式為。
(5)參照上述合成路線，以和為原料合成的路線如下：
合成過程中除生成主要產(chǎn)物I()外，還生成另一種副產(chǎn)物J，J的結(jié)構(gòu)簡式為。寫出生成J的化學(xué)方程式。
3．化合物I是制備抗腫瘤藥物阿法替尼的重要中間體，化合物I的一種合成路線如圖。
已知：RCH=NHRCH2NH2
回答下列問題：
(1)C中含氧官能團的名稱是。
(2)A的化學(xué)名稱為。
(3)B中所含的第二周期元素第一電離能由大到小的順序是。
(4)F的結(jié)構(gòu)簡式為，H→I的反應(yīng)類型為。
(5)G→H的化學(xué)方程式為。
(6)有多種同分異構(gòu)體，符合下列條件的有種(不考慮立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜有3組峰，其峰面積比為6∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為 (寫出一種)。
a.能發(fā)生銀鏡反應(yīng) b.不含醚鍵
(7)參考上述合成路線，以HOOCCH2NH2、HCONH2為原料合成，合成過程中無機試劑任選。
4．吲哚美辛M是一種可減少發(fā)熱、疼痛的非甾體類抗炎藥，其合成路線(部分試劑及反應(yīng)條件略)如下圖所示。
已知：①
②
③
按要求回答下列問題：
(1)A中官能團名稱為。
(2)C+D→E的化學(xué)方程式為。)
(3)反應(yīng)G+H→I的目的是。
(4)H能與O2在Cu的催化作用下生成R(分子式為)，則R與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(5)J→K的反應(yīng)類型為。
(6)M(吲哚美辛)的結(jié)構(gòu)簡式為，其中的吲哚片段(含氮雜環(huán))為平面結(jié)構(gòu)，其中氮原子的孤對電子位于 (填序號)。
A．sp3雜化軌道 B．sp2雜化軌道 C． 2s軌道 D． 2p軌道
(7)G經(jīng)堿性水解、酸化后的產(chǎn)物的同分異構(gòu)體中滿足能與溶液反應(yīng)的環(huán)狀化合物有個(不考慮立體異構(gòu))。其中核磁共振氫譜有三組峰(峰面積之比為1：1：4的化合物結(jié)構(gòu)簡式為 (任寫一種)。
5．多丁納德(化合物K)是一種治療痛風(fēng)的藥物，以下為其合成路線之一(部分反應(yīng)條件已簡化)。
已知：
回答下列問題：
(1)B的化學(xué)名稱是。
(2)D中官能團的名稱為、。
(3)由F和H反應(yīng)生成I的化學(xué)方程式為，反應(yīng)類型為。
(4)由I轉(zhuǎn)變?yōu)镴可選用的試劑是_______(填標(biāo)號)。
A．B．C．稀D．溶液
(5)設(shè)計反應(yīng)1和反應(yīng)2的目的是。
(6)在D的同分異構(gòu)體中，同時滿足下列條件的共有種；
①含有苯環(huán)；②遇溶液顯紫色；③與溶液反應(yīng)放出。
其中，核磁共振氫譜顯示為五組峰，且峰面積比為的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。
參考答案：
1．(1) HSCH2CH2CH2SH
(2)AD
(3)+2NaOH+2NaCl
(4)、、
(5)
【分析】
A分子結(jié)構(gòu)為：，與X()發(fā)生取代反應(yīng)生成B()，與發(fā)生取代反應(yīng)生成C()，再與Y（）反應(yīng)生成D()，在硫酸和條件下生成E()，E在吡啶生成和六氫吡啶條件寫，最后生成F。
【詳解】（1）
X的結(jié)構(gòu)簡式為：；E的結(jié)構(gòu)簡式為。
（2）A. －SH的性質(zhì)類似于，含有的化合物在一定條件下能發(fā)生縮聚反應(yīng)，故X一定條件下可發(fā)生縮聚反應(yīng)，A正確；
B. 化合物C中有一個手性C原子，但是有4個飽和碳原子，所有原子不可能在同一平面上，B錯誤；
C. 化合物F含有碳碳雙鍵和酮基，可發(fā)生加氫還原反應(yīng)和加聚反應(yīng)，但不能發(fā)生水解反應(yīng)，C錯誤；
D. 的結(jié)構(gòu)中，4個C和2個S都含有4個價層電子對，雜化方式均為，D正確；
故選AD。
（3）
Y的結(jié)構(gòu)簡式為：，在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，方程式為：+；
（4）
根據(jù)條件，符合條件的化合物C的同分異構(gòu)體有：、、。
（5）
根據(jù)題目信息，以化合物CH2=CH2、為原料，合成路線為：。
2．(1)σ
(2) 4 、、和之一
(3)羰基、酯基
(4) 消去反應(yīng)
(5) 或或或+3+3HBr或+4+4HBr
【分析】丙烯與Br2發(fā)生取代反應(yīng)生成B為CH2=CHCH2Br，根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡式和已知酮類有機物H及H的分子式，G發(fā)生消去反應(yīng)生成H，則H的結(jié)構(gòu)簡式為。
【詳解】（1）由A→B的反應(yīng)中，A中的σ鍵斷裂。故答案為：σ；
（2）芳香族化合物M與H互為同分異構(gòu)體，H的不飽和度為4，苯環(huán)的不飽和度為4，則M中除了苯環(huán)無其他環(huán)或者雙鍵，M苯環(huán)上有4個取代基，能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明含有酚羥基，含有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，能催化氧化生成醛，則含有?CH2OH結(jié)構(gòu)，滿足條件的結(jié)構(gòu)簡式為、、和共4種；故答案為：4；、、和之一；
（3）根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡式可知，D中含氧官能團有羰基和酯基，故答案為：羰基、酯基；
（4）根據(jù)分析可知，G發(fā)生消去反應(yīng)生成H，根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡式和已知酮類有機物H及的H分子式，G發(fā)生消去反應(yīng)生成H，H結(jié)構(gòu)簡式為。故答案為：消去反應(yīng)；；
（5）CH3CH(OH)CH3與HBr發(fā)生取代反應(yīng)生成CH3CHBrCH3，發(fā)生催化氧化生成，與兩分子CH3CHBrCH3發(fā)生類似于B到D的取代反應(yīng)生成I()外，也可與一分子CH3CHBrCH3發(fā)生類似于B到D的取代反應(yīng)生成另一種副產(chǎn)物J()，方程式為。若和3分子CH3CHBrCH3發(fā)生類似反應(yīng)生成，故答案為：+3+3HBr。若和4分子CH3CHBrCH3發(fā)生類似反應(yīng)生成，故答案為：+4+4HBr。
3．(1)羧基、硝基
(2)對氯甲苯
(3)N＞O＞C
(4) 取代反應(yīng)
(5)+ +HCl
(6) 7
(7)HOOCCH2NH2
【分析】
A發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B中苯甲基被氧化為苯甲酸，C中硝基與氫氣發(fā)生還原反應(yīng)生成氨基，E中苯環(huán)上發(fā)生硝基的取代反應(yīng)生成F為，G發(fā)生取代反應(yīng)生成H和HCl，H發(fā)生取代反應(yīng)生成I和HCl；
【詳解】（1）C中含氧官能團的名稱是羧基、硝基；
（2）A的化學(xué)名稱為對氯甲苯；
（3）B中所含的第二周期元素是C、N、O，同一周期從左往右元素第一電離能呈增大趨勢，ⅤA與ⅥA反常，則第一電離能由大到小順序為N＞O＞C；
（4）
由分析可知F的結(jié)構(gòu)簡式為；H→I是C-Cl與羥基O-H發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)類型為取代反應(yīng)；
（5）
G→H是氨基與C-Cl發(fā)生取代反應(yīng)，化學(xué)方程式為+ +HCl；
（6）
的不飽和度為1，a.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明含有醛基-CHO，則其他均為單鍵，b.不含醚鍵說明另一個基團為-OH，符合條件的同分異構(gòu)體有CH3CH2CH(OH)CHO、CH3CH(OH)CH2CHO、HOCH2CH2CH2CHO、HOCH2CH(CH3)CHO、(CH3)2C(OH)CHO；或甲酸酯：HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2共7種，其中核磁共振氫譜有3組峰，其峰面積比為6∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為；
（7）
根據(jù)流程中D→E的合成方法，HOOCCH2NH2、HCONH2反應(yīng)得到，結(jié)合F→G可得，根據(jù)已知：RCH=NHRCH2NH2，與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)可得，合成路線為：HOOCCH2NH2。
4．(1)醚鍵和氨基
(2)
(3)保護羰基不被還原
(4)
(5)還原反應(yīng)
(6) B
(7) 7 或(任寫一種)
【分析】根據(jù)流程，對比A和B的結(jié)構(gòu)簡式，A到B屬于消去反應(yīng)；對比B和C的結(jié)構(gòu)簡式，B到C屬于還原反應(yīng)；根據(jù)F的結(jié)構(gòu)簡式，結(jié)合已知①和E的分子式，可推知E的結(jié)構(gòu)簡式為，由此可知D的結(jié)構(gòu)簡式為；由已知②可知，F(xiàn)和L在Hac，加熱條件下反應(yīng)生成M，則M的結(jié)構(gòu)簡式為；
【詳解】（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為，含有的官能團為醚鍵和氨基；
故答案為：醚鍵和氨基；
（2）根據(jù)已知①，C和D反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為；
故答案為：；
（3）根據(jù)流程可知，經(jīng)過系列反應(yīng)，G中的碳基在L中重新出現(xiàn)，可見設(shè)計G+H→I的目的是保護羰基不被還原；
故答案為：保護羰基不被還原；
（4）H能與O2在Cu的催化作用下生成R(分子式為)，且R能與銀氨溶液反應(yīng)，所以R為醛，其結(jié)構(gòu)簡式為，則R與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為；
故答案為：；
（5）由流程，，其中碳基變?yōu)?，屬于還原反應(yīng)；
故答案為：還原反應(yīng)；
（6）由已知②可知，F(xiàn)和L在Hac，加熱條件下反應(yīng)生成M，則M的結(jié)構(gòu)簡式為；其中的吲哚片段(含氮雜環(huán))為平面結(jié)構(gòu)，其中氮原子的孤對電子與其余C原子上的電子形成一個鍵，使N原子上的孤對電子參與雜化形成sp2雜化軌道，位于sp2雜化軌道；
故答案為：；B；
（7）G經(jīng)堿性水解、酸化后的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為，分子式為，其同分異構(gòu)體中滿足能與溶液反應(yīng)，則其結(jié)構(gòu)中含有羧基，且為環(huán)狀，則該環(huán)為三元環(huán)或四元環(huán)，滿足條件的結(jié)構(gòu)簡式有、、、、、、，共計7種，其中核磁共振氫譜有三組峰(峰面積之比為1：1：4)的化合物結(jié)構(gòu)簡式為和；
故答案為：7；或(任寫一種)。
5．(1)對乙基苯酚(或4-乙基苯酚)
(2) 羧基醚鍵
(3) ++HCl 取代反應(yīng)
(4)B
(5)保護酚羥基，防止其被氧化
(6) 13
【分析】
D在氯化鐵為催化劑的作用下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成E，則D為，D由C經(jīng)酸性高錳酸鉀氧化得來，且C中碳原子數(shù)目為9，則C為，根據(jù)B到C的反應(yīng)條件，則B為，由此可知A為，根據(jù)已知，可得F為；據(jù)此分析。
【詳解】（1）
B為，則B的名稱為對乙基苯酚(或4-乙基苯酚)；
（2）
D為，其官能團名稱為醚鍵、羧基；
（3）
F和H發(fā)生取代反應(yīng)生成I，同時生成HCl，化學(xué)方程式為：++HCl；
（4）
I轉(zhuǎn)變?yōu)镴發(fā)生氧化反應(yīng)，則可選用B；
（5）由于酚羥基極易被氧化，因此在有機合成中將其轉(zhuǎn)化后又恢復(fù)，則設(shè)計反應(yīng)1和反應(yīng)2的目的是保護酚羥基，防止其被氧化；
（6）
D為，其同分異構(gòu)體中，
①含有苯環(huán)；
②遇溶液顯紫色，說明含有酚羥基；
③與溶液反應(yīng)放出，說明含有-COOH；
去除上述結(jié)構(gòu)，還剩余一個碳原子，則有以下兩種情況：
①有兩個取代基連在苯環(huán)上，兩個取代基為-OH、-CH2COOH，有鄰間對3種結(jié)構(gòu)；
②有三個取代基連在苯環(huán)上，三個取代基為-CH3、-COOH、-OH，有10種結(jié)構(gòu)，則滿足上述條件D的同分異構(gòu)體有13種；
其中核磁共振氫譜顯示為五組峰，且峰面積比為的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。

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