高考化学二轮复习有机化学大题研究(四)有机合成与推断综合题课件

(共56张PPT)
大题研究(四)　有机合成与推断综合题
研真题　明确考向
【真题】　(2025·湖北卷)化合物G是某药物的关键原料，合成路线如下。
回答下列问题。
(1)化合物A分子内含氧官能团的名称为________。
羟基
解析：A与乙酸酐发生取代反应生成B，B在AlCl3作用下发生反应转化为C，C
中酰胺基水解生成D，D在H＋、NaNO2作用下生成E为 ，E与HF发生取代反应转化为G。
A中含氧官能团只有—OH(羟基)。
(2)化合物A→B的反应类型为________反应。B的核磁共振氢谱有________组峰。
取代
5
解析：A→B中，A的—NH2和—OH中—H被—COCH3取代，此反应为取代反应。B中苯环上两种氢，支链上共三种氢，共五种氢，所以核磁共振氢谱有五组峰。
(3)能用于分离化合物B和C的试剂为________(填标号)。
a．NaHCO3水溶液　　b．Na2CO3水溶液　　c．Na2SO4水溶液
b
解析：B中有酯基，C中有(酚)羟基，NaHCO3和Na2SO4与B、C均不反应，而Na2CO3跟C中(酚)羟基反应生成可溶于水的盐，而B与Na2CO3溶液不反应，且与B不溶而分层，所以能用Na2CO3溶液分离B和C。
(4)C→D的反应方程式为_____________________________________
___________。在A的氮原子上引入乙酰基(CH3CO—)的作用是________。
＋CH3COOH
保护氨基
解析：C到D发生水解反应，C中—NHCOCH3水解生成—NH2和CH3COOH，反应方程式见答案。
＋N==O
解析：D与H＋反应是—NH2结合H＋，类比，在新反应中也是—NH2发生反应，X应提供N==O，再依据产物中H＋带一个正电荷，所以X为＋N==O。
(6)E存在一种含羰基异构体F，二者处于快速互变平衡。F与HF反应
可生成G，写出F的结构简式：______________。
解析：E中含有羰基，则—OH的邻位 不变，根据—NH—N==O中含
有双键，二者快速互变平衡，只能把N==O变为N==N，由此得F的结构简式。
【高考动向】
本题考查的内容包含有机化学的主干知识，综合性强、难度较大，有很好的区分度。通常以新药品、新物质、新材料的合成路线为载体，考查的热点涉及①某些物质的结构简式或名称，②反应类型或反应条件，③重要转化的有机化学方程式书写，④分子式的确定，⑤同分异构体的书写与数目确定，⑥特定条件的有机物合成路线的设计等。
固主干　夯实必备
主干知识
1.以特征产物为突破口来推断碳骨架结构和官能团的位置
(1)醇的氧化产物与结构的关系
(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
(3)由取代产物的种类或氢原子种类可确定碳骨架结构。有机物取代产物越少或相同化学环境的氢原子数越多，说明该有机物结构的对称性越高，因此可由取代产物的种类或氢原子种类联想到该有机物碳骨架结构的对称性而快速进行解题。
(4)由加氢后的碳骨架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。
(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸；根据酯的结构，可确定—OH与—COOH的相对位置。




题型练　提升考能
1．(2025·北京卷)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
(1)I分子中含有的官能团是硝基和____________________。
氟原子(或碳氟键)、羧基
解析：I中含有的官能团为硝基、羧基、碳氟键(或氟原子)。
(2)B→D的化学方程式是
_________________________________________________。
＋HNO3(浓) ＋H2O
解析：B→D为硝化反应。
(3)下列说法正确的是________(填标号)。
a．试剂a的核磁共振氢谱有3组峰
b．J→K的过程中，利用了(CH3CH2)3N的碱性
c．F→G与K→L的反应均为还原反应
bc
解析：试剂a完全对称，含有H原子的6个—CH3完全一样，只有1组峰，a错误；J→K过程中生成产物HCl，(CH3CH2)3N具有碱性，消耗HCl，导致平衡正向移动，提高产率，b正确；F→G，K→L均有—NO2还原为—NH2，c正确。
(4)以G和M为原料合成P分为三步反应。
已知：
①M含有1个sp杂化的碳原子。M的结构简式为________________。
②Y的结构简式为_____________________________。
解析：①根据M的分子式和M中有1个sp杂化的碳原子，再根据L结
构简式可推知M的结构简式为 。
②根据(4)的已知条件，由P逆推出Y的结构简式。
(5)P的合成路线中，有两处氨基的保护，分别是：
①A→B引入保护基，D→E脱除保护基；
②_____________________________。
E→F引入保护基，Y→P脱除保护基
解析：E→F将—NH2反应掉，Y→P又变回—NH2。
2．(2025·陕晋青宁卷)我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H)，合成路线如下(部分试剂、
反应条件省略)。
已知：
回答下列问题。
(1)A中官能团的名称是________、________。
硝基
羟基
(2)B的结构简式为_____________。
(3)由C转变为D的反应类型是________。
还原反应
解析：C→D中“—NO2”→“—NH2”为还原反应。
(4)同时满足下列条件的B的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基； ②与钠反应产生氢气。
5
(5)由D转变为E的过程中经历了两步反应，第一步反应的化学方程式
是：________________________________________________________
(要求配平)。
＋NaNO2＋2HCl―→ ＋NaCl＋2H2O
(6)下列关于F说法正确的有________。
A．F能发生银镜反应
B．F不可能存在分子内氢键
C．以上路线中E＋F→G 的反应产生了氢气
D．已知醛基吸引电子能力较强，与 相比F的N—H键极性更小
AC
(7)结合合成H的相关信息，以 、 和含一个碳原
子的有机物(无机试剂任选)为原料，设计化合物 的
合成路线。
答案：
题型预测
3.(2025·安徽蚌埠二模)药物合成中间体内酰胺F的合成路线如图所示。
回答下列问题。
(1)C中碳原子的杂化方式有________种。
3
解析：A在催化剂作用下与HCN发生加成反应生成B；B在Al2O3作用下发生消去反应生成C；C与a发生加成反应生成D，比较C、D的结构简式，可确定a为
；D与①H2、H＋、催化剂、②OH－作用下发生还原反应生成E；
E在甲苯、加热回流条件下发生分子内取代反应生成F。
C中，4个碳原子的最外层都无孤电子对，氰基碳原子形成2个σ键、碳碳双键的碳原子形成3个σ键、甲基碳原子形成4个σ键，杂化方式有sp杂化、sp2杂化、sp3杂化，共3种。
(2)D中含氧官能团的名称为____________。
酮羰基、酯基
(3)a的结构简式为_____________。
(4)A→B的反应类型为________，E→F的化学方程式为
__________________________________________________。
加成反应
(5)化合物B的同分异构体中，同时满足下列条件的有________种。
①含有碳碳三键和氨基；
②能与钠反应产生氢气；
③碳碳三键不与其他官能团直接相连。
其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶1的物质的结构简式为___________________。
6
H2NCH2C≡CCH2OH
解析：化合物B为 ，同时满足下列条件，“①含有碳碳三键和氨基；②能与钠反应产生氢气；③碳碳三键不与其他官能团直接相连”的同分异构体中，可能结构简式为HC≡C－CH2－CH(OH)NH2、
HC≡C－C(OH)(NH2)－CH3、HC≡C－CH(OH)－CH2NH2、
HC≡C－CH(NH2)CH2OH、CH3C≡CCH(OH)NH2、
H2 NCH2C≡CCH2OH，共有6种。其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶1的物质的结构简式为H2NCH2C≡CCH2OH。
(6)参照上述合成路线，设计以 为原料，制备 的合成路
线：____________________________________________(无机试剂及有机溶剂任选)。
4．Vitamin B1的一种全合成路线如下。
(1)A中含氧官能团的名称是________。
(2)C→D的反应类型是____________________。
(3)已知D→E的反应方程式为D＋M＋N―→E＋HCl(已配平)，则试剂N的化学式为____________。
(4)试剂M在使用时应防止反应体系碱性过强，请写出试剂M与过量NaOH溶液在加热条件下的反应方程式：
____________________________________________________。
酰胺基
加成反应 (或还原反应)
CS2
(5)E→F步骤中，使用过量盐酸的作用是构建出五元环结构，则氢氧化钠的作用是__________________。
(6)满足下列条件与化合物C互为同分异构体的结构有________种。
①分子中含有嘧啶环( )且环中氮原子上无取代基；
②嘧啶环上连有与化合物C相同的3种取代基。
促进酯基(完全)水解
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(7)某课题组参照上述Vitamin B1的合成方法，采用如下路线合成化合物Q。
请写出化合物P与Q的结构简式：P_________；Q_______________。