2023年北京市高三上学期期末化学试题汇编：有机合成（含解析）

2023北京高三（上）期末化学试题汇编
有机合成
一、单选题
1．（2023秋·北京西城·高三统考期末）名医华佗创制的用于外科手术的麻醉药“麻沸散”中含有东莨菪碱，其结构简式如图。下列关于该物质的说法不正确的是（ ）
A．含有3种含氧官能团 B．N的杂化方式为
C．不能发生消去反应 D．具有碱性，能与强酸反应
2．（2023秋·北京·高三统考期末）酒石酸是一种有机弱酸，其分子结构模型如图。下列说法不正确的是（ ）
A．酒石酸中各元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H
B．酒石酸中碳原子有、两种杂化方式
C．酒石酸最多能与金属钠发生反应
D．常温下，酒石酸氢钾水溶液，说明酒石酸氢根的电离程度大于其水解程度
二、有机推断题
3．（2023秋·北京通州·高三统考期末）某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件省略)：
已知：i.
ii.
回答下列问题：
(1)A的官能团是_______和_______。
(2)B→C的反应类型是_______。
(3)D的结构简式为_______。
(4)A→B反应的目的是_______。
(5)F→G反应的化学方程式是_______。
(6)G和H互为同分异构体，H的结构简式为_______。
(7)I的结构简式为_______。
(8)K是_______结构(填“顺式”或“反式”)。
4．（2023秋·北京朝阳·高三统考期末）导电高分子材料PEDOT的一种合成路线如下：
资料：
i．
ii．R5-OH+R6-ClR5-O-R6+HCl
(1)A分子中含有的官能团有_______。
(2)A→B的化学方程式是_______。
(3)B→D的反应类型是_______。
(4)D→E的反应方程式是_______。
(5)F的结构简式是_______。
(6)下列有关J的说法正确的是_______(填字母)。
a．核磁共振氢谱有2组峰
b．能与H2发生加成反应
c．不存在含苯环的同分异构体
d．合成PEDOT的反应属于加聚反应
(7)推测J→PEDOT的过程中，反应物(NH4)2S2O8的作用是_______。
(8)溶剂a为环己烷，若用水代替环己烷，则D的产率下降，分析可能的原因：
①B在水中的溶解度较小，与Na2S的反应不充分；
②_______。
5．（2023秋·北京昌平·高三统考期末）他非诺喹是一种抗疟疾新药。其中间体K的合成路线如下(部分条件已省略)
已知：
①
②
(1)A可以与溶液反应放出，A中官能团为_______。
(2)的反应类型为_______。
(3)的化学方程式为_______。
(4)X是D的同分异构体，符合下列条件的X的结构简式是_______。
①能与足量银氨溶液生成
②X中核磁共振氢谱中出现3组吸收峰，峰面积比为1∶1∶3
(5)由J生成K可以看作三步反应，如图所示。
P中有两个六元环结构。Q的结构简式为_______。
(6)一种由G制备H的电化学方法：在和混合水溶液中加入G，通电。电极反应为_______。
(7)具有水果香味，在化妆品行业有一定用途。以环己醇为原料合成路线如下，补全剩余片段。(其余所需材料任选)：
已知：
合成路线：_____
6．（2023秋·北京·高三统考期末）盐酸阿扎司琼(S)是一种高效受体拮抗剂，其合成路线如下。
已知：
(1)A中官能团的名称是_______。
(2)A→B的反应类型是_______。
(3)B→C的化学方程式是_______。
(4)E的结构简式是_______。
(5)K的合成路线如下。
已知：
①K分子中有_______个手性碳原子，在结构简式上用“*”标记出来(如没有，填“0”，不用标记)。_______
②H的结构简式为_______或_______。
③参考上述流程中的信息，以乙醇、乙酸为起始原料，两步合成乙酰乙酸乙酯()，写出相应的化学方程式：_______、_______。
7．（2023秋·北京丰台·高三统考期末）抗肿瘤药物培美曲塞的前体N合成路线如下：
已知：i.试剂b的结构简式为
ii.
iii.
(1)B→C反应所需的试剂和条件是_______。
(2)E的结构简式是_______。
(3)G的结构简式是_______。H→I的化学方程式是_______。
(4)下列关于J的说法正确的是_______。
a．J分子中有三种官能团 b．可以与Na、NaOH、发生反应
c．核磁共振氢谱有5组峰 d．由E和I生成J的反应类型是取代反应
(5)L中含氧官能团名称是_______。
(6)M→N的反应过程有HBr和生成，则M的结构简式是_______。
(7)试剂b的一种合成路线如下。已知P中含--结构，写出中间产物P、Q的结构简式_______、_______。
8．（2023秋·北京海淀·高三统考期末）异诺卡酮是西柚芳香风味的重要成分，具有驱除白蚁的功能。其合成路线如下：
已知：ⅰ、(G为或OR′)
ⅱ、
ⅲ、
(1)A分子中含有的官能团是___________。
(2)A→B的过程中，是溴代试剂，若将用浓氢溴酸替代，会有副产物生成，原因是___________。
(3)的化学方程式是___________。
(4)下列有关说法正确的是___________(填字母序号)。
a、异诺卡酮易溶于水
b、异诺卡酮中有手性碳原子
c、E的红外光谱中会出现碳碳双键、酮羰基、酯基的特征吸收峰
d、E存在含苯坏且苯环上只有一种化学环境氢的同分异构体
(5)F→G的转化在后续合成中的目的是___________。
(6)I的结构简式是___________。
(7)E转化为F的过程中，依次经历了加成、加成、消去三步反应。写出中间产物和的结构简式___________。
参考答案
1．C
【详解】A．由结构简式可知含有羟基、醚键、酯基3种官能团，故A正确；
B．由结构简式可知，N原子连接了两个σ键，同时含有两个孤电子对，杂化方式为，故B正确；
C．由结构简式可知与羟基相连碳的相邻碳原子上有氢原子，可以发生消去反应，故C错误；
D．东莨菪碱中五元脂环上含有叔胺氮原子，具有较强的碱性，能与强酸反应，故D正确；
故选C。
2．C
【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；酒石酸中各元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H，故A正确；
B．酒石酸中饱和碳原子为杂化，羧基中碳原子为为杂化，故B正确；
C．羧基和羟基均可以和钠单质反应，故酒石酸最多能与金属钠发生反应，故C错误；
D．常温下，酒石酸氢钾水溶液，说明酒石酸氢根的电离程度大于其水解程度，导致氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，故D正确；
故选C。
3．(1) 羟基 硝基
(2)还原反应
(3)
(4)保护羟基
(5)+HCl
(6)
(7)
(8)反式
【分析】对比A和B的结构简式，A到B为取代反应；B到C为氨基的还原反应；结合E的结构简式，C到D为取代反应，D的结构简式为；对比E和F的结构简式，E到F为取代反应；由J的结构简式，可推知H的结构简式为；根据已知，G的结构简式为；H到I为取代反应，I的结构简式为，加热重排，得到J；
【详解】（1）A的结构简式为，含有的官能团为羟基和硝基；
故答案为：羟基；硝基；
（2）对比B到C的结构简式可知，B到C为在Fe和HCl作用下将硝基还原为氨基；
故答案为：还原反应；
（3）结合E的结构简式，C到D为取代反应，D的结构简式为；
故答案为：；
（4）根据A到B的反应与E到F的反应可知，A→B反应的目的是保护羟基；
故答案为；保护羟基；
（5）根据已知i的信息，F到G为取代反应，其反应为+HCl；
故答案为：+HCl；
（6）G的结构简式为，结合J的结构简式，可推知H的结构简式为，G到H为酰基重排；
故答案为：；
（7）根据已知ii，在加热条件下，I到J取代基位置发生改变，由J的结构简式，可知I的结构简式为；
故答案为：；
（8）相同原子或基团在碳碳双键同一侧且碳碳双键碳原子上连接基团不同，为顺式结构，反之为反式结构，K的结构简式为，基团在碳碳双键异侧，为反式结构；
故答案为：反式。
4．(1)羧基、碳氯键
(2)ClCH2COOH+C2H5OHClCH2COOC2H5+H2O
(3)取代
(4)++2C2H5OH
(5)
(6)ab
(7)作氧化剂(或脱氢)
(8)Na2S水溶液碱性较强导致B(或D)发生水解
【分析】A是ClCH2COOH，分子中含有-COOH，能够与C2H5OH在浓硫酸催化下加热发生酯化反应产生B：ClCH2COOC2H5和H2O，B与Na2S的环己烷溶液中发生取代反应产生D：和C2H5OH；D与在C2H5ONa作用下发生取代反应产生E：，E与K2CO3、ClCH2-CH2Cl反应产生F：；F与NaOH水溶液共热发生酯的水解反应然后酸化，反应产生G：，经脱羧反应产生J，J与(NH4)2S2O8及催化剂作用反应产生高聚物PEDOT。
【详解】（1）有机物A分子结构简式是ClCH2COOH，其中含有的官能团是羧基、碳氯键；
（2）A是ClCH2COOH，A与C2H5OH在浓硫酸催化下加热，发生酯化反应产生ClCH2COOC2H5和H2O，反应为可逆反应，反应的化学方程式为：ClCH2COOH+C2H5OHClCH2COOC2H5+H2O；
（3）B是ClCH2COOC2H5，B与Na2S在环己烷溶液中发生取代反应产生D和NaCl，故B→D的反应类型是取代反应；
（4）D是，D与在C2H5ONa作用下发生取代反应产生E：和C2H5OH，则D→E的反应方程式是：++2C2H5OH；
（5）根据上述分析可知化合物F结构简式是；
（6）a．根据有机物J结构简式可知：该物质分子结构对称，分子中含有2种不同位置的H原子，因此其核磁共振氢谱有2组峰，a正确；
b．J分子中含有不饱和的碳碳双键，能够与H2在一定条件下发生加成反应，b正确；
c．该物质分子式是C6H6SO2，可能存在含有苯环的同分异构体，如，c错误；
d．根据有机物J及PEDOT结构的不同，可知J变为PEDOT发生缩聚反应；
（7）在有机物J变为PEDOT的过程中，反应物(NH4)2S2O8的作用是作氧化剂(或脱氢)；
（8）溶剂a为环己烷，若用水代替环己烷，会导致D的产率下降，原因可能是①B在水中的溶解度较小，与Na2S的反应不充分；②是Na2S水溶液碱性较强导致B(或D)发生水解。
5．(1)羧基
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)
(6) +6H++6e- +2H2O
(7)
【分析】A与乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成B，结合A的分子式可知，A为乙酸，B为乙酸乙酯，根据信息①可知，2分子乙酸乙酯发生信息①中的反应生成D为，E发生氯苯的硝化反应生成F为，F与CH3OH在氢氧化钠加热条件下反应生成G为，G发生还原反应生成H为，H和D发生信息②中的反应生成J为，J反应生成K。
【详解】（1）根据分析可知，A为乙酸，A中的官能团为羧基。
（2）根据分析可知，E→F为氯苯的硝化反应，反应类型为取代反应。
（3）B→D发生的是信息①中的反应，2分子乙酸乙酯反应生成和乙醇，化学方程式为。
（4）X是D的同分异构体，1molX能与足量银氨溶液反应生成4molAg，说明X中含有2个醛基，X中有3种不同化学环境的氢原子，峰面积比为1：1：3，则X一定是对称结构，两个醛基中有两个氢原子，则X中一定有两个甲基，故X的结构简式为。
（5）J为，P中有两个六元环，结合K的结构和P的分子式可知，P为，P发生消去反应生成Q为。
（6）G→H为还原反应，则其电极反应为+6H++6e- +2H2O 。
（7）根据题干信息，环己烯与酸性高锰酸钾反应生成OHC—CH2—CH2CH2CH2COOH，羧基与乙醇发生酯化反应生成OHC—CH2—CH2CH2CH2COOCH2CH3，OHC—CH2—CH2CH2CH2COOCH2CH3中醛基氧化生成HOOC—CH2—CH2CH2CH2COOCH2CH3，HOOC—CH2—CH2CH2CH2COOCH2CH3发生信息①的反应得到目标产物，合成路线为
6．(1)酯基、酚羟基
(2)取代反应
(3)
(4)
(5) 1 CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O 2CH3COOCH2CH3 CH3COCH2COOC2H5+ CH3CH2OH
【分析】A和氯单质在酚羟基对位发生取代反应引入氯原子得到B；B发生硝化反应在酚羟基邻位引入-NO2得到C；C和铁反应硝基被还原为氨基得到D，D和ClCH2COCl反应得到E，结合E化学式可知，E为；E通过反应转化为F，F和K生成S；
【详解】（1）A中官能团的名称是酯基、酚羟基；
（2）由分析可知，A→B的反应类型是取代反应；
（3）B发生硝化反应在酚羟基邻位引入-NO2得到C，反应为；
（4）E的结构简式是；
（5）①手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；，如图K分子中有1个手性碳原子；
②G跟着存在2个酯基，根据已知反应原理，则H的结构简式为或。
③乙醇和乙酸反应发生酯化反应生成乙酸乙酯，CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O；
乙酸乙酯反应已知反应原理生成CH3COCH2COOC2H5，反应为2CH3COOCH2CH3 CH3COCH2COOC2H5+ CH3CH2OH。
7．(1)NaOH醇溶液，加热
(2)CH≡CCH2CH2OH
(3) +CH3OH+H2O
(4)abd
(5)酯基和醛基
(6)
(7) CH3CH2OOC—CH2—CN
【分析】由题干流程图中信息，由A的分子式可知，A的结构简式为：CH2=CH2，由A到B的转化条件可知，B的结构简式为：CH2BrCH2Br，由C的分子式可知，C的结构简式为：CH≡CH，由D的分子式并结合C到D的转化条件和题干已知信息ii可知，D的结构简式为：CH≡CMgBr，由E的分子式和D到E的转化条件并结合已知信息ii可知，E的结构简式为：CH≡CCH2CH2OH，K的结构简式结合F的分子式可知，F、G、H、I分子中含有苯环，则F的结构简式为：，由F到G的转化条件和K的结构简式并结合G的分子式可知，G的结构简式为：，由G到H的转化条件并结合H的分子式可知，H的结构简式为：，由I的分子式和H到I的转化条件可知，I的结构简式为：，由E和I的结构简式并结合J的分子式和J到K的分子结构简式以及J到K的转化条件可知，J的结构简式为：，由N和试剂b的结构简式以及已知信息iii的转化信息可知，M的结构简式为：，根据L的分子式和K的结构简式可知，L的结构简式为：，据此分析解题。
【详解】（1）由分析可知，B→C即B为CH2BrCH2Br转化为C为CH≡CH，该反应即为氯代烃的消去反应，则所需的试剂和条件是NaOH醇溶液，加热，故答案为：NaOH醇溶液，加热；
（2）由分析可知，E的结构简式是CH≡CCH2CH2OH，故答案为：CH≡CCH2CH2OH；
（3）由分析可知，G的结构简式是，H→I即和CH3OH发生酯化反应生成和水，该反应的化学方程式是+CH3OH+H2O，故答案为：；+CH3OH+H2O；
（4）由分析可知，J的结构简式为，据此结构简式分析：
a．由J的结构简式可知，J分子中有羟基、碳碳三键和酯基等三种官能团，a正确；
b．由J的结构简式可知，J分子中有羟基、碳碳三键和酯基等三种官能团，故可以与Na、NaOH、发生反应，b正确；
c．由J的结构简式可知，分子中含有6种不同环境的H原子，即核磁共振氢谱有6组峰，c错误；
d．由分析可知，由E和I生成J即 CH≡CCH2CH2OH和反应生成和HBr，该反应的反应类型是取代反应，d正确；
故答案为：abd；
（5）由分析可知，L的结构简式为：，故L中含氧官能团名称是酯基和醛基，故答案为：酯基和醛基；
（6）由分析可知，M→N的反应过程有HBr和生成，则M的结构简式是，故答案为：；
（7）由题干已知信息iii可知，由Q到的转化条件可知，Q的结构简式为：，由 和P转化为Q为加成反应可知，P的结构简式为：CH3CH2OOC—CH2—CN，故答案为：CH3CH2OOC—CH2—CN；。
8．(1)碳碳双键、羧基
(2)A中碳碳双键会与HBr发生加成反应
(3)+2C2H5OH+2H2O；
(4)bcd
(5)保护酮羰基，防止其被还原
(6)
(7)P1：或 P2：
【分析】根据B生成的反应条件是增长碳链，可逆推B(C8H14Br2)结构简式为；根据已知条件i，由B逆推A(C8H12O4)结构简式为 ；经过条件为浓硫酸、乙醇、加热得到D，说明发生的是酯化反应，故D(C14H24O4)的结构简式为;根据已知条件ⅱ，D生成E(C12H18O3)的结构简式为；F经过已知条件iii生成G，结合E的结构简式，由G逆推F(C17H25O3)的结构简式为；G经过已知条件i生成H，结合H生成I是Cu、O2的催化氧化，说明H含有醇羟基，所以H结构简式为，I结构简式为，据此作答。
【详解】（1）根据分析可知，A的结构简式，含有的官能团是碳碳双键和羧基；
（2）A→B的过程中，若将用浓氢溴酸替代，会有副产物生成，原因是A中含有碳碳双键，会与HBr发生加成反应生成副产物。
（3）有分析可知，经过酯化反应得到D，则化学反应方程式为： +2C2H5OH +2H2O；
（4）根据异诺卡酮的结构简式，可以判断：
a．异诺卡酮不含有亲水基团，难与水互溶，a错误；
b．异诺卡酮中有手性碳原子：，b正确；
c．E的结构简式为，含有碳碳双键、羰基、酯基，所以红外光谱中会出现碳碳双键、酮羰基、酯基的特征吸收峰，c正确；
d．E的结构简式为，不饱和度为4，则存在含苯坏的同分异构体为，该结构苯环上只有一种化学环境氢，d正确；
故选bcd。
（5）F生成G，再结合后面几步出现还原的步骤，以及异诺卡酮的结构简式，又重新生成了羰基，说明该步骤的目的是为了后面还原步骤时保护酮羰基，防止其被还原；
（6）根据分析可知，I结构简式为；
（7），根据分析可知，E的结构简式为，上述第一步是E加成反应生成P1，故P1是或；第二步P1加成反应生成P2，第三步是P2消去反应生成F，结合F的结构简式，逆推P2是。
第21页/共22页