(9)基于结构差异的有机综合推断——2023届高考化学一轮复习有机化学基础创新+素养限时练【通用版】1.莽草酸(E )主要作为抗病毒和抗癌药物中间体,是合成治疗禽流感药物达菲(Tamiflu )的主要原料之一。
其合成路线如图:回答下列问题:(1)A 的化学名称是__________。
D 的分子式为__________。
莽草酸(E )中含氧官能团的名称是__________。
(2)①的化学反应类型为__________。
(3)C 与足量NaOH 稀溶液反应的化学方程式为__________。
(4)设计步骤②③的目的是__________。
(5)F 是B 的一种同分异构体,能与3FeCl 溶液发生显色反应且核磁共振氢谱只有两组峰,则F 的结构简式为__________。
(6)有机材料G (属于降冰片烯酸类,结构简式:)用作医药中间体,依据题中合成路线设计以A (2CH CH COOH —)和为起始原料制备G 的合成路线(无机试剂任选)。
2.新型冠状病毒肺炎药物阿比多尔的中间体I 的合成路线如图:(1)反应①②③中属于取代反应的是_______。
(2)C中官能团名称是_______。
(3)D的结构简式为_______。
(4)F的分子式是_______,1mol该物质能与_______mol NaOH充分反应。
(5)⑦的化学方程式为_______。
(6)满足下列条件的D的同分异构体有_______种。
a.含苯环结构NOb.含—2其中核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为6:2:1的结构简式为_______。
(7)已知:①当苯环有RCOO—、烃基时,新导入的基团进入原有基团的邻位或对位;原有基团为—COOH时,新导入的基团进入原有基团的间位。
②苯酚、苯胺()易氧化。
设计以为原料制备的合成路线(无机试剂任用)。
3.中草药活性成分茅苍术醇的合成路线如图:请回答:(1)下列说法正确的是_______(填字母)。
A.试剂a是NaOH水溶液B.化合物B分子中所有碳原子可能共平面C.化合物M能发生加成、水解及银镜反应D.茅苍术醇的分子式是C H O1526(2)化合物C的结构简式是_______。
F→G是加成反应,则试剂b的结构简式为_______。
(3)E→F的化学方程式是_______。
(4)写出3种同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式:_______(不包括立体异构体)。
①包含和四元碳环②包含(两端的C不再直接连接H)片段③只包含1个亚甲基和1个羟基(5)参考题给合成路线,以3323CH C CCOOCH CH CHCOOCH 、为起始原料,合成以下“状元帽”形化合物(其他试剂任选)。
4.化合物H 是一种新型抗癌药物的中间体,其一种合成路线如图:回答下列问题:(1)A 的名称为_________,F 所含官能团的名称为_________。
(2)④的反应类型为_________,G 的结构简式为_________。
(3)反应③的化学方程式为_________。
(4)反应⑤可能产生与E 互为同分异构体的副产物,其结构简式为_________。
(5)芳香族化合物M 是H 的同分异构体。
已知M 的苯环上只有3个取代基且分子结构中不含—OH ,M 的核磁共振氢谱仅有四组峰,则M 的结构简式为_________(任写一种)。
(6)参照上述合成路线,设计由合成的路线(乙醇、乙酸及无机试剂任选)。
5.Tamibarotene (H )可用于治疗复发或难治性急性早幼粒细胞白血病,它的一种合成路线如图。
回答下列问题:(1)H中官能团名称为________。
(2)D的化学名称为________。
(3)由D生成E的化学方程式为________。
(4)由A生成B的反应类型为________;C生成D的反应所需试剂为________。
(5)写出符合下列条件的B的同分异构体的结构简式:________。
(ⅰ)能与新制Cu(OH)反应,产生砖红色沉淀;2(ⅱ)核磁共振氢谱为2组峰。
(6)设计由苯和乙酰氯(CH COCl)制备乙酰苯胺()的合成路线(无机试剂任3选)。
6.以芳香烃A为原料合成有机物I和烃F的合成路线如图:(1)A的名称为________,C中官能团的电子式为________。
(2)D分子中最多有________个原子共平面。
(3)C生成D的反应类型为________,H的结构简式为________。
(4)由E生成F的化学方程式为________。
(5)B的同分异构体有多种,其中属于芳香族化合物且能发生银镜反应的有________(不考虑立体异构)种,其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:2:1:1的是________(写出其中一种的结构简式)。
(6)已知2SOCl−−−→,参照上述合成路线,以苯和丙酸为原料(无机试剂任选),RCOOH RCOCl设计制备的合成路线。
7.氯化两面针碱具有抗炎、抗真菌、抗氧化和抗HIV等多种生物活性。
其合成路线如下:回答下列问题:(1)C中所含官能团有氰基、_____和_______(填名称)。
(2)试剂X的分子式为C H O,写出X的结构简式:____________。
983(3)D→E的反应类型为____________。
(4)A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FeCl溶液发生显色反应,但不能发生银镜反应;3②碱性水解后酸化,所得两种有机产物分子的核磁共振氢谱图中峰个数分别为2和3。
(5)写出以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)。
答案以及解析1.答案:(1)丙烯酸;13186C H O ;羧基、羟基(2)加成反应(3)(4)保护羟基(5)(6)解析:(1)A 分子中含有碳碳双键和羧基,碳原子数为3,化学名称为丙烯酸,根据D 的结构确定其分子式为13186C H O 。
,根据莽草酸(E )的结构可知其含氧官能团的名称是羧基、羟基。
(2)反应①是共轭双烯与烯烃反应生成六元环,为双烯加成反应。
(3)每个C 分子中含有两个酯基和1个羧基,能与NaOH 以物质的量之比为1:3反应。
(4)设计步骤②③的目的是保护羟基,防止两个羟基参与消去反应,影响最终产物,羟基(酚羟基)的保护方法一般是将其制成醚或酯,再复原。
(5)B 分子不饱和度为4(两个碳碳双键、两个酯基),F 能与3FeCl 溶液发生显色反应,则F 分子中含有苯环和酚羟基,苯环不饱和度为4,故除苯环外不能再有不饱和键,当核磁共振氢谱只有两组峰时,其苯环上的取代基需呈对称结构,即F 的结构简式为。
(6)对比有机材料G 与A 和的结构知,目标产物需要起始原料发生成环反应得到,可参照A 和B 的反应原理设计合成路线,在强碱醇溶液中加热可发生消去反应生成,与2CH CH COOH —发生双烯加成反应可生成产物。
2.答案:(1)①② (2)酯基、硝基(3)(4)14154C H NO ;3(5)22Br +−−→+2HBr(6)14;(7)3.答案:(1)BD(2);(3)()()3333233CH C CCOOH CH COHCH C CCOOC CH H O ≡+≡+浓硫酸△(4)、、、、、(任选三种)(5)解析:(1)试剂a不能用NaOH水溶液,—CN也会水解,故A错误;化合物B分子中所有的碳原子都在碳碳双键组成的烯平面内,所有碳原子可能共平面,故B正确;化合物M有碳氧双键、酯基能发生加成、水解反应,但没有醛基,不能发生银镜反应,故C错误;茅苍术醇的分子式是C H O,故D正确。
1526(2)B为,B与溴发生加成反应生成C(),化合物C的结构简式是。
F→G是加成反应,F在磷催化剂作用下与试剂b发生反应得到G,对照F和G的结构简式,则试剂b的结构简式为。
(3)E为,E在浓硫酸作用下与()CH COH发生酯化反应生成F,F为33。
(4)H 为,不饱和度为5,同时符合下列条件的化合物H 的同分异构体的结构简式:①包含和四元碳环共5个不饱和度,说明其余为3个饱和碳;②包含(两端的C 不再直接连接H )片段;③只包含1个亚甲基和1个羟基;满足条件的可能有、(任选3种)。
(5)以3323CH C CCOOCH CH CHCOOCH ≡=、为起始原料,在磷催化剂作用下先合成,与氢气发生加成反应得到,在1)3CH MgBr 、2)2H /H O +条件下得到,用浓硫酸脱水得到产品。
4.答案:(1)环己醇;碳氯键、醚键(2)消去反应;(3)32CH CH OHNaOH +−−−−→△2NaBr H O ++(4)(5)(任选一种)(6)解析:结合反应条件和各物质的分子式分析,B 和2Br 发生取代反应生成,可以推知B为,A 发生氧化反应生成B ,可知A 为发生消去反应生成C ,可知C 为,D 发生消去反应生成()233CH C CH CH ,E 和23ClCH OCH 发生取代反应生成G ,结合H 的结构简式可知G 为,以此解答。
(4)反应⑤可能产生与E 互为同分异构体的副产物,结合反应⑤的反应物以及E 的结构简式可知,该副产物的结构简式可能为。
5.答案:(1)羧基、酰胺基(2)2,5-二甲基-2,5-二氯己烷(或2,5-二氯-2,5-二甲基己烷)(3)3AlCl −−−→2HCl +(4)加成反应;HCl (或23SOCl PCl 、等)(5)(6)解析:A (22C H )与在碱性条件下反应生成B ();B 与氢气在Ni作催化剂条件下发生加成反应生成C ;结合D 、B 的结构可知C 为;C 在一定条件下发生取代反应生成D ;D 与在氯化铝作催化剂条件下发生取代反应生成E ;E 与氯化铵在DMSO 作用下反应生成F ;F 与在DMAP 作用下反应生成G ;G 在碱性条件下水解再酸化得到H ,据此分析。
(5)(i )能与新制2Cu(OH)反应,产生砖红色沉淀,则该物质中含有醛基;(ⅱ)核磁共振氢谱为2组峰,说明该物质高度对称,所以符合以上条件的B 的同分异构体为。
6.答案:(1)甲苯;(2)17 (3)消去反应;(4)2KOH +−−−→乙醇△2CH 2KBr 2H O ≡++(5)14;(任选一种)(6)23SOCl 3232AlCl CH CH COOH CH CH COCl −−−→−−−→苯4LiAlH −−−−→四氢呋喃解析:首先对已知流程进行分析。
芳香烃A 与反应生成,则A 为甲苯(),B 分子中酮羰基在一定条件下被还原生成C ,通过C 转变成D的条件可以知道,C 在此过程中发生的是消去反应,所以生成的D 为2CH ,E 为,“KOH/乙醇/△”是卤代烃发生消去反应的条件,所以E →F 是消去反应。