第12题 有机合成与推断综合题复习建议：4课时(题型突破2课时 习题2课时)1.(2022·全国甲卷)用N－杂环卡其碱(NHCbase)作为催化剂，可合成多环化合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。回答下列问题：(1)A的化学名称为__________。(2)反应②涉及两步反应，已知第一步反应类型为加成反应，第二步的反应类型为__________。(3)写出C与Br2/CCl4反应产物的结构简式__________。(4)E的结构简式为__________。(5)H中含氧官能团的名称是__________。(6)化合物X是C的同分异构体，可发生银镜反应，与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸，写出X的结构简式____________________________。(7)如果要合成H的类似物H′()，参照上述合成路线，写出相应的D′和G′的结构简式__________、_______________。H′分子中有__________个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳)。答案 (1)苯甲醇 (2)消去反应(3) (4)(5)硝基、酯基和羰基(6)(7) 5解析 由合成路线，A的分子式为C7H8O，在Cu作催化剂的条件下发生催化氧化反应生成B，B的结构简式为，则A为，B与CH3CHO发生加成反应生成再发生消去反应生成C，C的结构简式为，C与Br2/CCl4发生加成反应得到再在碱性条件下发生消去反应生成D()，B与E在强碱的环境下还原得到F，E的分子式为C5H6O2，F的结构简式为，可推知E为，F与反应生成G，G与D反应生成H，据此分析解答。(1)A()的化学名称为苯甲醇。(2)B()先与CH3CHO发生碳氧双键的加成反应生成再发生消去反应生成C()，故第二步的反应类型为消去反应。(3)C与Br2/CCl4发生加成反应得到。(4)E的结构简式为。(5)H()含有的含氧官能团为硝基、酯基和羰基。(6)C()的分子式为C9H8O，其同分异构体X可发生银镜反应，说明含有醛基，又与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸，则X的取代基处于苯环的对位，满足条件的X的结构简式为。(7)若要合成H′()，相应的D′为，G′为，手性碳为六元环中标星号(*)碳原子，共5个。2.(2022·全国乙卷)左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一，以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化，忽略立体化学)：已知：化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。回答下列问题：(1)A的化学名称是__________。(2)C的结构简式为__________。(3)写出由E生成F反应的化学方程式：_________________________________________________________________。(4)E中含氧官能团的名称为__________。(5)由G生成H的反应类型为__________。(6)I是一种有机物形成的盐，结构简式为__________。(7)在E的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为__________种。a)含有一个苯环和三个甲基；b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳；c)能发生银镜反应，不能发生水解反应。上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为________。答案 (1)3－氯丙烯(2)(3)eq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(甲苯))＋H2O (4)羟基、羧基 (5)取代反应 (6)(7)10 解析 (1)A属于氯代烯烃，其化学名称为3－氯丙烯。(2)A发生氧化反应生成B，B与C在NaNH2、甲苯条件下反应生成D，对比B、D的结构简式，结合C的分子式C8H7N，可推知C的结构简式为。(3)D与30%Na2CO3反应后再酸化生成E，E在浓硫酸、甲苯条件下反应生成F，F不能与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，F中不含羧基，F的分子式为C11H10O2，F在E的基础上脱去1个H2O分子，说明E发生分子内酯化反应生成F，E生成F的化学方程式为eq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(甲苯))＋H2O。(4)E中含氧官能团为(醇)羟基、羧基。(5)F与(C2H5)2NH在AlCl3、甲苯条件下反应生成G，G与SOCl2、甲苯反应生成H，H的分子式为C15H20ClNO，H与I反应生成J，结合G、J的结构简式知，H的结构简式为，G与SOCl2发生取代反应生成H。(6)I的分子式为C8H4KNO2，I是一种有机物形成的盐，则I的结构简式为。(7)由E的结构简式知其分子式为C11H12O3，不饱和度为6；E的同分异构体与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，结合分子式中O原子的个数，说明含1个羧基；能发生银镜反应、不能发生水解反应说明还含1个醛基；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有3种位置；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有6种位置；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有1种位置；故符合题意的同分异构体共有3＋6＋1＝10种；上述同分异构体经银镜反应后酸化所得产物中核磁共振氢谱显示有4组氢且氢原子数量比为6∶3∶2∶1的结构简式为。3.(2021·全国甲卷)近年来，以大豆素(化合物C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物，因其具有优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下：回答下列问题：(1)A的化学名称为________________。(2)1molD反应生成E至少需要________mol氢气。(3)写出E中任意两种含氧官能团的名称：________。(4)由E生成F的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________。(5)由G生成H分两步进行：反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应2)的反应类型为________。(6)化合物B的同分异构体中能同时满足下列条件的有________(填标号)。a.含苯环的醛、酮b.不含过氧键(—O—O—)c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1A.2个B.3个C.4个D.5个(7)根据上述路线中的相关知识，以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成：答案 (1)1，3－苯二酚(或m－苯二酚或间苯二酚)(2)2(3)酯基、羟基、醚键(任意两种)关注微信公众号《全元高考》领取高中精品资料(4)eq\o(――→,\s\up7(TsOH),\s\do5(PhMe))＋H2O(5)取代反应(6)C(7)解析 (1)的化学名称为1，3－苯二酚或m－苯二酚或间苯二酚。(2)由D和E的分子式可知1molD反应生成E至少需要2molH2。(3)C与(CH3CO)2O发生取代反应生成D，D的结构简式为，由D的结构简式和D→E的反应条件推出E的结构简式为，其含氧官能团的名称为酯基、羟基、醚键。(4)从E和F的结构简式可知，由E生成F的化学方程式为eq\o(――→,\s\up7(TsOH),\s\do5(PhMe))＋H2O。(5)G生成H的第一步为水和G在酸催化下的加成反应，则结合G、H的结构简式可推断出第二步反应为取代反应。(6)满足题给条件的B的同分异构体的结构简式为，共4种，则答案选C。(7)参考题给流程，由题意可知由丙烯为原料合成目标产物的路线为。4.(2021·全国乙卷)卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下：已知：(ⅰ)(ⅱ)＋H2O回答下列问题：(1)A的化学名称是________。(2)写出反应③的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________。(3)D具有的官能团名称是________________。(不考虑苯环)(4)反应④中，Y的结构简式为________________。(5)反应⑤的反应类型是________________。(6)C的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有________种。(7)写出W的结构简式：___________________________________________。答案 (1)邻氟甲苯(或2－氟甲苯)(2)(3)氨基、羰基、氟原子、溴原子(4) (5)取代反应(6)10 (7)解析 (1)由A的两个取代基所处位置，可命名为邻氟甲苯或2－氟甲苯。(2)由综合推断可知C为，C发生已知信息(ⅰ)的反应，生成D，反应③的化学方程式为。(3)由D的结构简式可知，D具有的官能团有氨基、羰基、氟原子和溴原子。(4)D和Y发生取代反应生成F和HBr，由D和F的结构简式可知Y的结构简式为。(5)由E和发生反应生成F，结合它们的结构简式可知，反应⑤的反应类型为取代反应。(6)由综合推断可知C为，根据含有苯环并能发生银镜反应可知，C的同分异构体苯环上含有醛基、氟原子和氯原子，采用“定二移一”的方法，先确定氟原子和氯原子在苯环上的位置，再移动醛基的位置，氟原子和氯原子在苯环上可处于邻、间、对三种位置，然后移动醛基的位置，共有如下10种：。(7)F发生已知信息(ⅱ)的反应生成W，已知信息(ⅱ)的反应可理解为亚氨基与羰基加成，氮原子上的氢原子与氧原子相连，羰基碳与氮原子连接，然后羟基脱水生成醚，可得W为。考情预测：预计在2023年高考中，仍会以合成新颖的实用有机物为主线，运用典型的合成路线，将信息和问题交织在一起，环环相扣，串联多类有机物结构、性质进行考查，同分异构体数目确定和书写，以及利用题给信息设计简短合成路线将是命题重点与难点。智能点一 官能团的结构、特征性质及有机物的命名1.官能团的结构、特征性质官能团结构性质不饱和烃碳碳双键易加成、易氧化、易聚合二烯烃①跟X2、H2、HX等发生1，2或1，4加成反应；②加聚；③易被氧化；④能与乙烯等发生双烯合成反应形成六元环碳碳三键—C≡C—易加成、易氧化卤素原子—X(X表示Cl、Br等)易取代(如溴乙烷与NaOH水溶液共热生成乙醇)、易消去(如溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成乙烯)羟基醇羟基—OH易取代、易消去(如乙醇在浓硫酸、170℃条件下生成乙烯)、易催化氧化、易被强氧化剂氧化(如乙醇在酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化为乙醛甚至乙酸)酚羟基—OH极弱酸性(酚羟基中的氢能与NaOH溶液反应，但酸性极弱，不能使指示剂变色)、易氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为粉红色)、显色反应(如苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)羰基醛基易氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、易还原(酮)羰基易还原(如丙酮在催化剂、加热条件下被H2还原为2－丙醇)羧基酸性(如乙酸的酸性强于碳酸，乙酸与NaOH溶液反应)、易取代(如乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应)酯基易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下发生酸性水解，乙酸乙酯在NaOH溶液、加热条件下发生碱性水解)醚键R—O—R如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇硝基—NO2如酸性条件下，硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺[微练1] 按要求写出给定有机物的官能团名称(1)(2019·全国卷Ⅰ改编)的官能团名称为_________________________________________________________________。(2)(2019·全国卷Ⅱ改编)的官能团名称为____________________________________________________