专题05有机合成与推断综合题（解析版）-高考化学备考复习重点资料归纳汇总.docx

专题05 有机合成与推断综合题浙江省选考第21题为有机合成与推断，分值12分通常以药物、材料、新物质等主要成分或中间体合成为载体，以“已知”形式给出陌生反应的信息，以官能团的转化为基础，考查官能团识别、有机物的结构和性质、有机反应类型、结构简式、化学方程式、同分异构体及合成路线设计等命题形式总体可分为三类：第一类是有机推断型，即在合成路线中各物质的结构简式是未知的，需要结合反应条件、分子式、目标产物、题给信息等进行推断；第二类是结构已知型，即合成路线中各物质的结构简式是已知的，此类试题中所涉及的有机物大多是陌生且比较复杂的，需要根据前后的变化来分析其反应特点；第三类是“半推半知”型，即合成路线中部分有机物的结构简式是已知的，部分是未知的，审题时需要结合条件及已知结构去推断未知有机物的结构考查的知识点相对比较稳定,有结构简式的推断、官能团的名称、有机物命名、反应类型的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体数目的判断、结合核磁共振氢谱书写指定有机物的结构简式、合成路线设计等例1】(2023·浙江省1月选考))某研究小组按下列路线合成抗癌药物盐酸苯达莫司汀已知：①②请回答：(1)化合物A的官能团名称是___________。

2)化合物B的结构简式是___________3)下列说法正确的是___________A．B→C的反应类型为取代反应 B．化合物D与乙醇互为同系物 C．化合物I的分子式是C18H25N3O4D．将苯达莫司汀制成盐酸盐有助于增加其水溶性(4)写出G→H的化学方程式______5)设计以D为原料合成E的路线(用流程图表示，无机试剂任选)___6)写出3种同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式_______①分子中只含一个环，且为六元环；②谱和谱检测表明：分子中共有2种不同化学环境的氢原子，无氮氮键，有乙酰基答案】(1)硝基，氯原子(2)(3)D(4)(5) (6)【解析】与CH3NH2反应生成B，B与硫化钠发生还原反应生成C，结合C的结构可知A到B为取代反应，B为，C与E发生已知中反应生成F，F为，F脱水生成G，G与乙醇发生酯化反应生成H，H与氢气加成后再与环氧乙烷发生反应生成I，I与SOCl2发生取代反应后再与盐酸反应生成盐酸苯达莫司汀1)由A的结构可知其所含官能团为硝基和氯原子；(2)由以上分析可知化合物B的结构简式；(3)A项，B→C的反应中B中一个硝基转化为氨基，反应类型为还原反应，故错误；B项，化合物D中含有两个羟基，与乙醇不是同系物，故错误；C项，化合物I的分子式是C18H27N3O4，故错误；D项，将苯达莫司汀制成盐酸盐，可以增加其水溶性，利于吸收，故正确；故选D；(4)G与乙醇发生酯化反应生成H，反应方程式为：；(5)1，3-丙二醇与HBr发生取代反应生成1，3-二溴丙烷，1，3-二溴丙烷与NaCN发生取代反应生成，发生水解生成戊二酸，戊二酸分子内脱水生成，合成路线为：；(6)化合物C的同分异构体①分子中只含一个环，且为六元环；②谱和谱检测表明：分子中共有2种不同化学环境的氢原子，无氮氮键，有乙酰基，除乙酰基外只有一种氢，则六元环上的原子均不与氢相连，该物质具有很高的对称性，符合的结构有、、、。

例2】(2022·浙江省6月选考)某研究小组按下列路线合成药物氯氮平已知：①；②请回答：(1)下列说法不正确的是_______A．硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸B．化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基C．化合物B具有两性D．从C→E的反应推测，化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼(2)化合物C的结构简式是_______；氯氮平的分子式是_______；化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步反应，其反应类型依次为_______3)写出E→G的化学方程式_______4)设计以和为原料合成的路线(用流程图表示，无机试剂任选)_______5)写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式_______①谱和IR谱检测表明：分子中共有3种不同化学环境的氢原子，有键②分子中含一个环，其成环原子数答案】(1)D(2)          C18H19ClN4     加成反应，消去反应(3)+→+CH3OH(4)；CH3CH2Cl，NH3(5)，，，【解析】甲苯硝化得到硝基苯，结合H的结构简式，可知A，再还原得到B为，B和甲醇发生酯化反应生成C，结合信息②可知E为，再结合信息②可知G为1)A项，硝化反应是指苯在浓硝酸和浓硫酸存在的情况下，加热时发生的一种反应，试剂是浓硝酸和浓硫酸，A正确；B项，化合物A是，其中的含氧官能团是硝基和羧基，B正确；C项，化合物B为，含有羧基和氨基，故化合物B具有两性，C正确；D项，从C→E的反应推测，化合物D中硝基邻位氯原子比间位的活泼，D错误；故选D；(2)由分析可知化合物C的结构简式是；根据氯氮平的结构简式可知其分子式为：C18H19ClN4；对比H和氯氮平的结构简式可知，H→氯氮平经历的反应是先发生加成反应，后发生消去反应；(3)由分析可知E→G的方程式为：+→+CH3OH；(4)乙烯首先氧化得到环氧乙烷，乙烯和HCl加成生成CH3CH2Cl，之后NH3和反应生成，再和反应生成，结合信息②和CH3CH2Cl反应得到，具体流程为：；CH3CH2Cl，NH3；(5)化合物F的同分异构体，则有1个不饱和度，其有3种等效氢，含有N—H键，且分子中含有含一个环，其成环原子数，则这样的结构有，，，。

1．有机合成的解题思路2．有机推断的解题策略3．限定条件下同分异构体的书写流程(1)根据限定条件确定同分异构体中所含官能团2)结合所给有机物有序思维：(3)碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构4)确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式结合核磁共振氢谱，注意对称性，检验常见限制条件与结构关系如下：4．有机合成的突破方法10．(2022•浙江省嘉兴市高三选考模拟测试)化合物J在治疗抑郁症方面具有良好的疗效某研究小组拟用以下流程合成已知：①②请回答：(1)化合物B的结构简式是___________；化合物F的结构简式是___________2)下列说法不正确的是___________A．化合物A分子中所有的碳原子共平面B．化合物F与H2发生加成反应，1 molF最多可消耗5 molH2C．化合物G的分子式为C12H12OClD．化合物I和化合物J互为同分异构体(3)化合物的化学方程式是___________4)写出4种同时满足下列条件的化合物I的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体)：___________①谱表明分子中有6种氢原子②只含有两个六元环的芳香族化合物③含有-NH2，且1 mol该同分异构体水解时只消耗1molNaOH(5)以D为原料，设计由的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)___________。

答案】(1) (2)AC(3)+HBr或(4)、、、、(5)【解析】由合成路线，G发生类似于已知反应①第二步的反应生成H，则H的结构简式为，C和F发生类似于已知反应①第一步的反应生成G，根据C和F的分子式可推知，C的结构简式为，F的结构简式为，B与Mg反应生成C，则B的结构简式为，A的分子式为C5H8，与HBr发生反应得到B，则A的结构简式为，D经一系列反应得到E，D的分子式为C6H6，则D的结构简式为1)根据上述分析可知，B的结构简式为，F的结构简式为2)A项，化合物A的结构简式为，分子中有饱和的C原子，因此所有的C原子不可能共平面，A错误；B项，F的结构简式为，与H2发生加成反应时，1molF中，苯环消耗3molH2，—CN最多消耗2molH2，故最多可消耗5molH2，B正确；C项，化合物G的结构简式为，则分子式为C12H13OCl，C错误；D项，化合物I和化合物J的分子式均为C13H16OClN，二者结构不同，互为同分异构体，D正确；故选AC3)H的结构简式为，H与CH3NH2反应生成I，反应的化学方程式为：+HBr或4)化合物I的分子式为C13H16OClN，它的同分异构体中满足1H-NMR谱表明分子中有6种氢原子，且只含有两个六元环的芳香族化合物，含有-NH2，且1mol该同分异构体水解时只消耗1molNaOH的结构简式有：、、、、。

5)D的结构简式为，E的结构简式为，以D为原料，可先与Cl2发生取代反应生成，再在浓硫酸、浓硝酸、加热的条件下生成，再与Na2S或NaHSO3发生反应即可得到E()，具体合成路线如下：14．(2022•浙江省Z20联盟高三第二次联考联考)W是一种抗失眠药物，在医药工业中一种合成方法如下：已知：I：++HC1II：++H2O回答下列问题：(1)物质B含有的含氧官能团名称___________2)写出化合物C的结构简式___________；写出化合物W的结构简式___________3)下列说法正确的是___________A．化合物A分子中最多13个原子共平面B．化合物F可发生取代、加成、消去、氧化反应C．化合物X能与硝酸银溶液作用产生淡黄色沉淀D．与乙酸酐反应可以得到分子式均为C4H9NO2的两种产物4)写出反应D+Y→E的化学方程式___________5)化合物G是比化合物C多一个碳的同系物，写出满足下列条件的化合物G的同分异构体的结构简式___________①苯环上有两个取代基；②含有结构片段；③1H-NMR谱显示有3种不同化学环境的氢原子6)根据题中信息，以2-丁烯和为原料，设计合成的路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)___________。

答案】(1)羧基 (2) (3)ABD(4)(5)(6)【解析】比较DE的化学式和结构式可知，碳骨架增加了2个碳原子，反应生产1分子溴化氢，可推知D结构简式为，Y为；C中有7个碳原子，结合已知I，C和X发生反应生产D，C结构简式为、X为，B和SOCl2生成C，B为，A被酸性高锰酸钾氧化得到含羧基的质B，则A为1)物质B含有的含氧官能团名称为羧基2)化合物C的结构简式为；由已知II反应可知，F中羰基与氨基、羟基反应生成水和W，则W的结构简式为3)A项，化合物A结构简式为，与苯环直接相连的原子与苯环共面，甲基与苯环之间的单键可以旋转，甲基上一个氢原子可能与苯环共面，故分子中最多13个原子共平面，A正确B项，化合物F中羟基(与羟基相连的碳上含氢原子)、氨基、卤素原子、碳基，故可发生取代、加成、消去、氧化反应，B正确；C项，化合物X中不能电离出溴离子，故不能与硝酸银溶液作用产生淡黄色沉淀，C错误；D项，乙酸酐结构简式为；与乙酸酐反应可以发生已知II的反应，反应乙酸酐中的碳氧双键断裂与中氮原子、氧原子形成新键同时生成一分子水；也可以是乙酸酐中碳氧单键断裂，与中羟基氧形成新键；两者都得到分子式均为C4H9NO2的产物，D正确。

故选ABD4)反应D+Y→E为与生成E，故为+→ +HBr5)化合物G是比化合物C多一个碳的同系物，则化学式中多一个CH2；要求①苯环上有两个取代基且②含有结构片段，则中碳单键直接连接苯环、或通过氧或碳间接连接苯环，碳双键连接氧或碳；③1H-NMR谱显示有3种不同化学环境的氢原子，则另一个取代基应该为苯环的对位，则化合物G的同分异构体的结构简式可以为、、、6)结合已知II反应可知，与反应可生成目标产物；。