高中化学精选考点突破： 有机合成与推断综合题 (含详解)

有机合成与推断综合题
1 .[2020·重庆一中高三(上)期末，36]某研究小组以有机物A为原料，合成抗癌药——拉帕替尼的中间体H的具体路线如图
已知：
回答下列问题：
(1)C的名称为________。

D中所含官能团的名称为________。

G的结构简式为________。

(2)B→C的反应类型为________。

(3)A分子中共面原子数最多为________。

(4)A→B的化学方程式为_____________________________
_________________________________________________。

(5)碳原子上连有4个不同原子或基团时，该碳原子为手性碳原子。

写出D与足
量H2反应后产物的结构简式，并用星号(*)标出其中的手性碳原子。

(6)C有多种同分异构体，其中满足下列条件的同分异构体共有________种。

①分子中含有苯环；
②分子中含有—NO2(不考虑—O—NO2)；
③能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有3组峰，并且峰面积之比为1∶2∶2的有机物结构简式为________。

解析(1)C发生信息①中还原反应生成D，可知C为，故C的名称为：邻硝基苯甲酸(或2－硝基苯甲酸)。

D中所含官能团的名称为：氨基、羧基。

G 发生信息②中反应生成H，结合G的分子式、H的结构，可知G的结构简式为
；(2)B→C是转化为，甲基转化为羧基，属于氧化反应；(3)由A的分子式、D的结构简式，可知A为，旋转单键可以使甲基中1个氢原子处于苯环平面内，A分子中共面原子数最多为13个；(4)A→B
是转化为，反应的化学方程式为
；(5) 与足量H2反应后产物为，用星号(*)标出其中的手性碳原子为：；
(6)C()的同分异构体满足下列条件：①分子中含有苯环；②分子中含有－NO2(不考虑－O－NO2)；③能发生银镜反应，说明含有醛基，苯环可以有2个取代基为—NO2、—OOCH，有邻、间、对3种位置结构，可以有3个取代基为—OH、—NO2、—CHO，而—OH、—NO2有邻、间、对3种位置结构，对应的—CHO分别有4种、4种、2种位置，故符合条件的同分异构体共有3＋4＋4＋2＝13种，其中核磁共振氢谱有3组峰，并且峰面积之比为1∶2∶2的有机物结构简式为。

答案(1)邻硝基苯甲酸(或2－硝基苯甲酸) 氨基、羧基
(2)氧化反应(3)13
2 .(2020·广东省六校联盟高三第二次联考，36)MMA既是一种高分子化合物(有机玻璃)的单体，又是一种重要的化工原料。

现有三条制备MMA的途径，其流程如下：
(1)由MMA合成的高分子化合物(有机玻璃)的化学名称是：________。

(2)工业上将A和甲醇及过量硫酸一起，一步反应生成MMA和一种无机盐，该反应的化学方程式为：_____________________________________
_________________________________________________。

(3)反应②是在500 ℃并有催化剂存在的条件下发生的，则其反应类型为________。

(4)某物质既能发生银镜反应，又能发生水解反应，其分子中还有手性碳原子(碳
原子上连有4个不同的原子或原子团)，并与互为同分异构体，则其结构简式为________。

(5)物质D的核磁共振氢谱有两个峰，它与CO、CH3OH以物质的量之比1∶1∶1反应恰好生成MMA，则D的结构简式为________，该方法的优点是_________________________________________________。

(6)MMA和1－丙醇反应可以制取有机化合物E，E是MMA的同系物，反应的化学方程式为：_________________________________________________
_________________________________________________。

(7)根据题中流程里提供的新信息，写出由(CH3)2C===CH2制备化合物(下图)的合成路线流程图(无机试剂任选)。

合成路线流程图示例如下：
CH 3CH 2OH ――→浓硫酸
170 ℃
H 2C===CH 2――→Br 2
解析 (1)根据第一个途径可知MMA 的结构简式为CH 2===C(CH 3)COOCH 3，根据系统命名法可知其名称为甲基丙烯酸甲酯，故其高分子化合物名称为：聚甲基丙烯酸甲酯；(2)根据反应1的生成物结构简式可判断出丙酮与HCN 发生加成反应生成A ，所以A 的结构简式为(CH 3)2C(OH)CN ，A 发生消去反应生成CH 2===C(CH 3)CN 。

反应中硫酸过量，因此生成MMA 的化学方程式为(CH 3)2C(OH)CN ＋CH 3OH ＋H 2SO 4―→CH 2===C(CH 3)COOCH 3＋NH 4HSO 4 ；(3)MMA 中含有碳碳双键，则CH 3CH(CH 3)COOCH 3生成MMA 的反应类型为消去或氧化反应；(4)与
互为同分异构体
可知其分子式为C 5H 10O 2，其不饱和度为1，能发生银镜反应说明其含有醛基，又能发生水解反应说明含有酯基，即甲酸形成的酯基，其分子还含有手性碳原子，所以其结构简式为HCOOCH(CH 3)CH 2CH 3；(5)物质D 的核磁共振氢谱有两个峰，它与CO 、CH 3OH 以物质的量之比1∶1∶1反应恰好生成MMA ，根据MMA 的结构简式并依据原子守恒可知D 的分子式为C 3H 4，因此D 的结构简式为CH ≡CCH 3；由于反应中反应物中的原子全部进入MMA 中，所以其优点是原子利用率为100%；(6)MMA 和1－丙醇反应可以制取有机化合物E ，E 是MMA 的同系物，可推测E 为
，反应方程式为：
＋CH 3OH ；(7)
有机物合成一般常用逆推法，要制备，需要利用酯化反应
得到。

根据已知信息可判断发生水解反应即可引入羧基。

根据题目所给信息以此类推可知其整体合成路线：
答案(1)聚甲基丙烯酸甲酯
(2)(CH3)2C(OH)CN＋CH3OH＋H2SO4―→
CH2===C(CH3)COOCH3＋NH4HSO4
(3)消去(或氧化)反应(4)HCOOCH(CH3)CH2CH3(5)CH≡CCH3原子利用率为100%
3 .(2020·河北省上学期第一次大联考，36)根皮素J()是国外新近研究开发出来的一种新型天然美白剂，主要分布于苹果、梨等多汁水果的果皮及根皮，其中一种合成J的路线如下：
回答下列问题：
(1)C的化学名称是________。

E中的官能团的名称为________。

(2)B为溴代烃，请写出A→B的反应条件______________________。

(3)写出由C生成D和由D生成E的反应类型________、________。

(4)F→H的化学方程式为_____________________________。

(5)M是E的同分异构体，同时符合下列条件的M的结构有________种(不考虑立体异构)。

①能与FeCl3溶液发生显色反应②能发生银镜反应
(6)设计以丙烯和1，3－丙二醛为起始原料制备的合成路线_________________________________________________
_________________________________________________(无机试剂任选)。

解析通过对流程图分析，可以得出，B为，F为，H为
，I为。

(1)C的化学名称是对甲基苯酚或4－甲基苯酚，E中的官能团的名称为醛基、醚键。

(2)B为的反应条件为苯的同系物溴代反应的条件。

(3)由的反应类型为取代反应、氧化反应。

(4) 的反应方程式为
＋5H2O。

(5)M是的同分异构体，同时符合下列条件的M的结构为(移动—CH3
共4种)、(移动—CH3，共4种)、(移动—CH3，共2种)、
(取代基处于邻、间、对位置共3种)。

(6)根据已知信息，结合题给原料1，3－丙二醛和丙烯，若要制备，需要由丙烯制得丙酮，丙酮和1，3－丙二醛发生已知信息中的反应得到。

答案(1)对甲基苯酚或4－甲基苯酚醛基、醚键
(2)铁、液溴(3)取代反应氧化反应
4 .(2020·江苏化学，17)化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体，其合成路线如下：
(1)A中的含氧官能团名称为硝基、________和________。

(2)B的结构简式为________。

(3)C→D的反应类型为________。

(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式________。

①能与FeCl3溶液发生显色反应。

②能发生水解反应，水解产物之一是α－氨基酸，另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1且含苯环。

(5)写出以CH3CH2CHO和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。

解析(1)A中含氧官能团有—NO2、—CHO、—OH，名称分别为硝基、醛基、(酚)羟基。

(2)根据合成路线可知，B→C为醛基还原为羟基的反应，可推知B的结构
简式为。

(3)根据C、D的结构简式可知，C→D为C中—OH被
—Br取代的反应，故反应类型为取代反应。

(4)C的结构简式为，①能与FeCl3溶液发生显色反应，则该同分异构体中含有酚羟基；②能发生水解反应，水解产物之一是α－氨基酸，另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1且含有苯环，则该同分异构体的水解产物分别为H2NCH2COOH、
，故该同分异构体的结构简式为。

(5)运用逆合成分析法确定合成路线。

由题述合成路线中E→F可知，
被H2O2氧化得到，由题述合成路线中D→E可知，可由CH3CH2CH2Br与发生取代反应得到，由题述合成路线中C→D可知，CH3CH2CH2Br可由CH3CH2CH2OH与PBr3发生反应得到，CH3CH2CH2OH可由CH3CH2CHO发生还原反应得到，故合成路线如下：
答案(1)醛基(酚)羟基(2)
(3)取代反应
5.用于汽车刹车片的聚合物Y是一种聚酰胺纤维，合成路线如图：
已知：
(1)生成 A的反应类型是________。

(2)试剂 a是________。

(3)B中所含的官能团的名称是________。

(4)W、D均为芳香化合物，分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。

①F的结构简式是________。

②生成聚合物 Y的化学方程式是_____________________________
_________________________________________________。

(5)Q是 W的同系物且相对分子质量比 W大 14，则 Q有________种，其中核磁共振氢谱有 4组峰，且峰面积比为 1∶2∶2∶3的为________、________(写结构简式)
(6)试写出由1，3－丁二烯和乙炔为原料(无机试剂及催化剂任用)合成
的合成路线。

(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。

解析(1)生成A是苯与氯气反应生成氯苯，反应类型是：取代反应；(2)A→B 发生硝化反应，试剂a是：浓硝酸、浓硫酸；(3)B为，所含的官能团是：氯原子、硝基；
(4)①由分析可知，F的结构简式是：；②生成聚合物Y的化学方程式是：
的同系物且相对分子质量比W大14，则Q含有苯环、2个羧基、比W多一个CH2原子团，有1个取代基为—CH(COOH)2；有2个取代基为—COOH、—CH2COOH，有邻、间、对3种；有3个取代基为2个—COOH 与—CH3，2个—COOH有邻、间、对3种位置，对应的—CH3，分别有2种、3种、1种位置，故符合条件Q共有1＋3＋2＋3＋1＝10种，其中核磁共振氢谱有4组
峰，且峰面积比为1∶2∶2∶3的为
(6)CH2===CHCH===CH2和HC≡CH发生加成反应生成和溴发生加成反应生成，发生水解反应生成，其合成路线为。

答案(1)取代反应(2)浓硝酸、浓硫酸(3)氯原子、硝基(4)①
6. (2020·天津学业水平等级考试，14)天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性，可通过以下路线合成。

回答下列问题：
(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应，写出这些同分异构体所有可能的结构：_________________________________________________。

(2)在核磁共振氢谱中，化合物B有________组吸收峰。

(3)化合物X的结构简式为_____________________________。

(4)D―→E的反应类型为_______________________________。

(5)F的分子式为________，G所含官能团的名称为________。

(6)化合物H含有手性碳原子的数目为________，下列物质不能与H发生反应的是________(填序号)。

a.CHCl3
b.NaOH溶液
c.酸性KMnO4溶液
d.金属Na
(7)以为原料，合成，在方框中写出路线流程图(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)。

解析(1)A的同分异构体能发生银镜反应，说明其分子中含有，再结合A 的分子组成知，其链状同分异构体中还含有一个碳碳双键，满足条件的A的同分异构体的结构简式为CH2===CHCH2CHO、CH2===C(CHO)CH3、。

(2)B分子中有四种氢原子，故其核磁共振氢谱有4组吸收峰。

(3)D分子中存在酯基，对比C、D的结构简式知，C与X发生酯化反应生成D，故X的结构简式为CH≡CCOOH。

(4)对比D、E的结构简式知，D―→E发生加成反应。

(5)由F的结构简式知，F的分子式为C13H12O3。

G有酯基、羰
基两种官能团。

(6)H分子中只有一个碳原子与另外四个不同原子(或原子团)成键，故H分子中手性碳原子只有1个。

H分子中含有羟基，且连接的碳原子上有氢原子，故可与酸性KMnO4溶液、金属Na反应，含有酯基，故可与NaOH溶液反应，正确答案为a。

(7)由题给信息知，若要得到目标产物，需要先制备1，3－环己二烯，1，3－环己二烯与CH≡CCOOCH3反应即可得到目标产物。

制备1，3－环己二烯的过程为：环己醇在浓硫酸存在下发生消去反应生成环己烯，环己烯与卤素单质发生加成反应得到1，2－二卤环己烷，1，2－二卤环己烷在NaOH醇溶液中发生消去反应即可得到1，3－环己二烯。

7 .(2020·河南省天一大联考一模，36)H是合成某药物的中间体，其合成路线如F(—Ph代表苯基)：
(1)已知X是一种环状烃，则其化学名称是________。

(2)Z的分子式为________；N中含氧官能团的名称是________。

(3)反应①的反应类型是________。

(4)写出反应⑥的化学方程式：______________________________
_________________________________________________。

(5)T是R的同分异构体，同时满足下列条件的T的同分异构体有________种(不包括立体异构)。

写出核磁共振氢谱有五个峰的同分异构体的结构简式：________。

a.与氯化铁溶液发生显色反应
b.1 mol T消耗2 mol钠
c.同一个碳原子上不连接2个官能团
(6)参照上述合成路线，结合所学知识，以为原料合成OHCCH2CH2COOH，设计合成路线：_________________________________________________
_________________________________________________(其他试剂任选)。

解析(1)对比X、Y的分子式和结构简式可知X为，为环戊二烯，和Cl2C===C===O发生加成反应生成Y；(2)Z为，由结构简式可知Z的分子式为C7H8O，N含有的含氧官能团为羰基；(3)由官能团的转化可知反应①的反应类型是加成反应，为环戊二烯和Cl2C===C===O发生加成反应生成Y；(4)反应⑥为醇羟基的催化氧化，反应的化学方程式为：
；
(5)T 是R 的同分异构体，满足：a.与氯化铁溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，b.1 mol T 消耗2 mol 钠，则T 中含有两个羟基，c.同一个碳原子上不连接2个官能团，苯环可含有2个酚羟基和一个甲基，有6种，苯环含有—OH 和—CH 2OH ，则有邻、间、对3种，共9种，核磁共振氢谱有五组峰的T 的结构简式为：；(6)以
为原料合成OHCCH 2CH 2COOH ，可先和过氧化氢
反应生成
，通过碱、酸反应得到HOCH 2CH 2CH 2COOH ，HOCH 2CH 2CH 2COOH 发生催
化氧化得到目标产物，流程为：――→H 2O 2醋酸
HOCH 2CH 2CH 2COOH ――→
O 2/Cu
△OHCCH 2CH 2COOH 。

答案 (1)环戊二烯 (2)C 7H 8O 羰基 (3)加成反应
(4)
(5)9
(6)
――→H 2O 2
醋酸
――→i NaOH,ii 盐酸))HOCH 2CH 2CH 2COOH ――→O 2/Cu
△
OHCCH 2CH 2COOH 8 .[2020·学科网第一次在线大联考(3月)，36]克霉唑为广谱抗真菌药，对多种真菌尤其是白色念珠菌具有较好的抗菌作用，其合成路线如下图：
已知：甲苯与氯气在三氯化铁催化下得到两种物质：。

回答下列问题：
(1)E的名称是________；F中的官能团名称为________。

(2)合成克霉唑的过程中，发生最多的反应类型是________。

(3)在由B制取E的过程中，不是由B一步反应生成E，其原因为_________________________________________________。

(4)写出C→D的化学方程式_____________________________
_________________________________________________。

(5)M与G互为同分异构体，满足下列两个条件的M有________种(不包括G本身)。

①含有三个苯环
②苯环之间不直接相连
写出其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积比为2∶2∶1∶1∶1的结构简式________。

(6)结合题中信息，写出用苯为原料，制备的合成路线_________________________________________________
_________________________________________________。

解析(1)E中甲基和氯原子相对位置为邻位，名称为邻氯甲苯或2－氯甲苯或2－氯－1－甲苯等，F中官能团为—Cl，名称为氯原子。

(2)由合成图可以看出所有步骤基本都是取代反应。

(3)甲苯直接氯代会产生两种产物邻氯甲苯和对氯甲苯，在后续的步骤中会难以分离。

(4)C→D的反应是C中甲基邻位的氢原子被
氯原子取代的过程，化学方程式为。

(5)M与G互为同分异构体，含有三个苯环，苯环之间不直接相连，说明三个苯环连在同一个碳上。

M的结构有：一个氯在甲基碳上，另一个氯在苯环上时，有邻、间、对3种，两个氯在同一苯环上时，有6种，两个氯在不同苯环上时，有6种，共15种，G为15种中的1种，故不包括G的同分异构体有14种。

核
磁共振氢谱有5组峰，且峰面积比为2∶2∶1∶1∶1的结构简式为。

(6)结合题中合成路线的前四步可得：
答案(1)邻氯甲苯(或2－氯甲苯、2－氯－1－甲苯) 氯原子
(2)取代反应
(3)甲苯直接发生氯代得到的邻氯甲苯和对氯甲苯难以分离。