练习2 有机物推断与合成(二)
1. (2024·南京二模)化合物G是合成治疗急性偏头痛药物Zavzpret的中间体，其合成路线如图：
其中，“—Boc”为基团“—COOC(CH3)3”的缩写。
(1) A→B的反应机理如下(弯箭头“”表示一对电子的转移)，其中“步骤1”的反应类型为取代反应。
(2) 请用“*”标记E分子中的手性碳原子：。
(3) E→F有副产物CH3OH产生，F的分子式为C19H26N2O4，其结构简式为。
(4) D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：。
分子中含三元碳环，不同化学环境的氢原子个数之比为18∶4∶1,1 mol该物质完全水解时最多消耗4 mol NaOH。
(5) 请设计以、和(CH3O)3P为原料制备的合成路线(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)“步骤1”中，(CH3O)3P取代了A分子中Br原子位置，故为取代反应。(3)因为有副产物CH3OH生成，即E生成F的过程中，E分子中酯基和氨基发生取代反应成环生成F，则F为。(4) D的分子式为C13H23NO4，根据该物质能水解且消耗4 mol NaOH，结合分子中含有4个O原子推断该同分异构体分子中含有2个酯基，由含有H原子个数之比中有“18”，故该同分异构体中含有处于对称位置的6个甲基，再结合分子中含有三元碳环，可写出符合条件的结构简式见答案。
2. (2024·苏州期末)二氢荆芥内酯(H)可用作驱虫剂，其人工合成路线如下：
(1)D中官能团的名称为溴原子(或碳溴键)、酯基。
(2)化合物G分子中sp3、sp2杂化的碳原子数目之比为4∶1。
(3)化合物B的结构简式为。
(4)写出同时满足下列条件的H的一种同分异构体的结构简式：
或。
① 分子中含苯环，但遇FeCl3溶液不显色；
② 核磁共振氢谱有5组峰；
③ 铜作催化剂、加热条件下与O2反应生成一元醛。
(5)写出以和 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程示例见本题题干)。
【解析】 (3) B→C发生酯化反应，由C逆推可知，B的结构简式为。(4) 分子中含苯环，但遇FeCl3溶液不显色，说明苯环上不能直接连接羟基，且剩余不饱和度为0；核磁共振氢谱有5组峰，说明分子高度对称；铜作催化剂、加热条件下与O2反应生成一元醛，说明分子中含有—CH2OH，另外2个O原子以—OCH3形式存在，剩余的1个碳原子以—CH3形式存在，符合要求的同分异构体的结构简式见答案。
3. (2024·南京、盐城一模)索拉非尼(H)可用于肝癌的治疗，其一种合成路线如下：
(1)欲确定CH3OH中存在C—O和O—H化学键，可采取的仪器分析方法为D(填字母)。
A. 原子发射光谱 B. 核磁共振氢谱
C. 质谱 D. 红外光谱
(2)C在酸性条件下不稳定，B→C的反应中应控制的投料比不低于3∶1。
(3)D的熔点比邻硝基苯酚的高(填“高”或“低”或“无法确定”)。
(4)F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： 。
分子中所有碳原子轨道杂化类型相同；1 mol该物质完全水解最多消耗3 mol NaOH，水解产物之一的分子中不同化学环境的氢原子个数之比为2∶1。
(5)G的分子式为C8H3ClF3NO，其结构简式为 。
(6)请设计以和CH3CH2NH2为原料制备合成路线(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)原子发射光谱可测定元素的含量，核磁共振氢谱确定物质中氢原子种类和数目，质谱法能确定物质的相对分子质量，红外光谱可确定化学基团和鉴定未知物质结构，故选D。(2)由图示可知，B→C的过程中，B分子中的酰氯结构中Cl原子被—NHCH3取代，结合B()的结构可知，在反应过程中，B分子中被取代的Cl原子以及HCl均能与CH3NH2反应，故应控制的投料比不低于3∶1。(3)邻硝基苯酚存在分子内氢键，而对硝基苯酚主要存在分子间氢键，而分子内氢键降低物质的熔、沸点，使得D的熔点比邻硝基苯酚的高。(4)由F的结构简式可知，除甲基上的C原子采用sp3杂化外，所有的C原子都采取sp2杂化，当所有的C原子杂化方式相同时，则符合要求的同分异构体含有两个苯环，结合要求“水解产物之一的分子中不同化学环境的氢原子个数之比为2∶1”以及F分子中含有3个N原子，可考虑水解产物之一的分子中含有3个氨基且处于对称位置()，再结合1 mol该同分异构体完全水解最多消耗3 mol NaOH，可知满足条件的物质结构为。(5)F与G、CH2Cl2发生反应生成H，结合F与H的结构简式以及G的分子式(C8H3ClF3NO)推知G为。第30讲 有机物推断与合成
练习1 有机物推断与合成(一)
1. (2024·淮安、连云港一模)化合物G是一种治疗心脑血管疾病的药物，其合成路线如图：
(1) A→B的反应类型为取代反应。
(2) 写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：或(答案合理即可)。
①能与NaHCO3溶液反应生成CO2；
②酸性条件下能水解，水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；
③分子中不同化学环境的氢原子个数之比是1∶6∶2∶1。
(3) 下列关于化合物D、E的说法正确的是ac(填字母)。
a. D和E互为同分异构体
B. D和E分子中所有原子均可共平面
C. D和E分子中以sp2杂化的碳原子个数之比为8∶9
(4) F的分子式为C10H9NO3，则F的结构简式为。
(5) 已知：＋(R1、R2、R3、R4为烃基或H)，写出以、(CH3CO)2O和CH2===CHCH3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】 结合合成路线分析可知，A→B发生与乙酸酐的取代反应，B→C发生酯化反应生成酯，C→D成环，D→E为异构化反应，由酮羰基异构为醇烯，结合E和G的结构简式分析可知，F与E发生了加成反应生成了G，故可得F的结构简式为。(2) C的同分异构体能与NaHCO3溶液反应生成CO2，说明含有—COOH；酸性条件下能水解，水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应，说明此同分异构体中含酚酯的结构，且分子中不同化学环境的氢原子个数之比是1∶6∶2∶1，说明此同分异构体结构高度对称且含2个甲基，可写出符合条件的结构简式见答案。(3) 结合分析及化合物D、E的结构可知，D和E互为同分异构体；且D和E分子中以sp2杂化的碳原子个数之比为8∶9；但D分子中存在饱和碳原子，故不可能所有原子共平面。
2. (2024·泰州期中)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体，其合成路线如图：
(1) 1 mol C分子中含有碳氧σ键为4mol。
(2) D→E的反应类型为取代反应。
(3) C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成，则X的结构简式为。
(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苯环上有4个取代基；
③与足量NaOH充分反应后再酸化，得到含苯环产物分子中不同化学环境的氢原子个数之比是2∶1。
(5) 已知：(R表示烃基，R′和R″表示烃基或氢)。
请设计以和BrCH2CH2Br为原料制备的合成路线(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】 (5) 根据题目中的E到F的反应，酯基可以直接还原为醇羟基，可直接转化为，醇羟基可进一步氧化为醛，即，题目给出的已知是卤代烃转化为格氏试剂的反应，然后再与醛反应，故将BrCH2CH2Br可以转化为格氏试剂BrMgCH2CH2MgBr，与进一步反应可以生成，再与溴化氢发生取代，得到目标产物。
3. (2024·南通一模)化合物F是合成药物盐酸环丙沙星的重要中间体，其合成路线如图：
已知：Et表示—CH2CH3。
(1) A分子中处于同一平面上的原子最多有14个。
(2) 为提高B的产率，试剂X可选用A(填字母)。
A. CH3CH2ONa B. CH3OH
C. HCl
(3) C→D发生反应：C＋(EtO)3CH―→D＋2Y，Y的结构简式为CH3CH2OH。
(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：
或。
卤素原子均直接连在苯环上。在酸性条件下水解，得到2种产物，2种产物分子中均含有2种不同化学环境的氢原子，其中一种水解产物能与FeCl3溶液发生显色反应，另一水解产物能与NaHCO3溶液反应生成CO2。
(5) 已知：R—NO2R—NH2，写出以苯和乙烯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】 (2) 由图可知，物质A与CH2(COOEt)2发生取代反应生成B和HCl，此过程中试剂X可选择具有碱性的CH3CH2ONa，与HCl反应，有利于反应正向进行，提高B的产率。(3)物质C在Ac2O作用下与(EtO)3CH生成D和CH3CH2OH。(4) C物质的一种同分异构体在酸性条件下水解生成2种产物，一种水解产物能与FeCl3溶液发生显色反应，即含有酚羟基，另一水解产物能与NaHCO3溶液反应生成CO2，即为羧酸类，则该物质是羧酸的苯酚酯类物质，且2种产物分子中均含有2种不同化学环境的氢原子，则羧酸为CH3COCOOH，另一种产物的卤素原子均直接连在苯环上、含有酚羟基—OH、含有2个—CH3，则—F原子处于—OH对位、2个Cl原子处于对称位置、2个—CH3也处于对称位置，可写出符合条件的该同分异构体的结构简式见答案。
4. (2024·南京一模)化合物H(磷酸奥司他韦)适用于流感病毒的治疗，尤其对甲流效果明显，部分合成路线如图：
注：Et表示C2H5—，Ms表示。
(1) H中含氧官能团的名称为醚键、酰胺基、酯基；A→B的反应类型为加成反应。
(2) D→E反应中使用Et3N的作用为吸收反应生成的HCl，促进反应正向进行。
(3) E转化为F时有副产品M(与F互为同分异构体)生成，M的结构简式为。
(4) B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分子中含有3种不同化学环境的氢原子；
②不能与FeCl3溶液发生显色反应；
③1 mol该同分异构体能与活泼金属钠反应产生1.5 mol H2。
(5) 写出以、CH3CH2OH、(PhO)2PON3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】 (4) 根据条件，分子中含有3种等效氢，不含酚羟基，含有3个醇羟基，结合碳原子数以及4个不饱和度，可以写出满足要求的有机物的结构简式见答案。(5) 根据题意和CH2==CH2发生加成反应生成，该物质在(PhO)2PON3、苯、EtONa，EtOH作用下反应生成，该物质和CH3CH2OH在催化剂作用下反应生成，最后和H2SO4/EtOH、HCl/EtOH反应生成目标产物。练习2 有机物推断与合成(二)
1. (2024·南京二模)化合物G是合成治疗急性偏头痛药物Zavzpret的中间体，其合成路线如图：
其中，“—Boc”为基团“—COOC(CH3)3”的缩写。
(1) A→B的反应机理如下(弯箭头“”表示一对电子的转移)，其中“步骤1”的反应类型为____________。
(2) 请用“*”标记E分子中的手性碳原子：___。
(3) E→F有副产物CH3OH产生，F的分子式为C19H26N2O4，其结构简式为___。
(4) D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：___。
分子中含三元碳环，不同化学环境的氢原子个数之比为18∶4∶1,1 mol该物质完全水解时最多消耗4 mol NaOH。
(5) 请设计以、和(CH3O)3P为原料制备的合成路线(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)。
2. (2024·苏州期末)二氢荆芥内酯(H)可用作驱虫剂，其人工合成路线如下：
(1)D中官能团的名称为____________________________________。
(2)化合物G分子中sp3、sp2杂化的碳原子数目之比为______。
(3)化合物B的结构简式为_________。
(4)写出同时满足下列条件的H的一种同分异构体的结构简式：
____________。
① 分子中含苯环，但遇FeCl3溶液不显色；
② 核磁共振氢谱有5组峰；
③ 铜作催化剂、加热条件下与O2反应生成一元醛。
(5)写出以和 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程示例见本题题干)。
3. (2024·南京、盐城一模)索拉非尼(H)可用于肝癌的治疗，其一种合成路线如下：
(1)欲确定CH3OH中存在C—O和O—H化学键，可采取的仪器分析方法为___(填字母)。
A. 原子发射光谱 B. 核磁共振氢谱
C. 质谱 D. 红外光谱
(2)C在酸性条件下不稳定，B→C的反应中应控制的投料比不低于_________。
(3)D的熔点比邻硝基苯酚的___(填“高”或“低”或“无法确定”)。
(4)F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：______。
分子中所有碳原子轨道杂化类型相同；1 mol该物质完全水解最多消耗3 mol NaOH，水解产物之一的分子中不同化学环境的氢原子个数之比为2∶1。
(5)G的分子式为C8H3ClF3NO，其结构简式为______。
(6)请设计以和CH3CH2NH2为原料制备合成路线(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)。第30讲 有机物推断与合成
练习1 有机物推断与合成(一)
1. (2024·淮安、连云港一模)化合物G是一种治疗心脑血管疾病的药物，其合成路线如图：
(1) A→B的反应类型为____________。
(2) 写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：______________________________。
①能与NaHCO3溶液反应生成CO2；
②酸性条件下能水解，水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；
③分子中不同化学环境的氢原子个数之比是1∶6∶2∶1。
(3) 下列关于化合物D、E的说法正确的是______(填字母)。
a. D和E互为同分异构体
B. D和E分子中所有原子均可共平面
C. D和E分子中以sp2杂化的碳原子个数之比为8∶9
(4) F的分子式为C10H9NO3，则F的结构简式为___。
(5) 已知：＋(R1、R2、R3、R4为烃基或H)，写出以、(CH3CO)2O和CH2===CHCH3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)。
2. (2024·泰州期中)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体，其合成路线如图：
(1) 1 mol C分子中含有碳氧σ键为___mol。
(2) D→E的反应类型为____________。
(3) C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成，则X的结构简式为___。
(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苯环上有4个取代基；
③与足量NaOH充分反应后再酸化，得到含苯环产物分子中不同化学环境的氢原子个数之比是2∶1。
(5) 已知：(R表示烃基，R′和R″表示烃基或氢)。
请设计以和BrCH2CH2Br为原料制备的合成路线(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)。
3. (2024·南通一模)化合物F是合成药物盐酸环丙沙星的重要中间体，其合成路线如图：
已知：Et表示—CH2CH3。
(1) A分子中处于同一平面上的原子最多有______个。
(2) 为提高B的产率，试剂X可选用___(填字母)。
A. CH3CH2ONa B. CH3OH
C. HCl
(3) C→D发生反应：C＋(EtO)3CH―→D＋2Y，Y的结构简式为________________________。
(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：_________。
卤素原子均直接连在苯环上。在酸性条件下水解，得到2种产物，2种产物分子中均含有2种不同化学环境的氢原子，其中一种水解产物能与FeCl3溶液发生显色反应，另一水解产物能与NaHCO3溶液反应生成CO2。
(5) 已知：R—NO2R—NH2，写出以苯和乙烯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)。
4. (2024·南京一模)化合物H(磷酸奥司他韦)适用于流感病毒的治疗，尤其对甲流效果明显，部分合成路线如图：
注：Et表示C2H5—，Ms表示。
(1) H中含氧官能团的名称为醚键、__________________；A→B的反应类型为____________。
(2) D→E反应中使用Et3N的作用为_____________________________________________________。
(3) E转化为F时有副产品M(与F互为同分异构体)生成，M的结构简式为___。
(4) B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分子中含有3种不同化学环境的氢原子；
②不能与FeCl3溶液发生显色反应；
③1 mol该同分异构体能与活泼金属钠反应产生1.5 mol H2。
(5) 写出以、CH3CH2OH、(PhO)2PON3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)。
