2024年高考化学一轮复习　第64讲　有机合成与推断综合题突破 学案（含答案）

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1．熟知常见官能团的性质
详细内容见“热点强化 多官能团有机物的结构与性质”热点精讲。
2．掌握典型有机物的性质及转化关系
(1)重要烃的性质及转化
(2)重要烃的衍生物之间的转化关系
3.近年高考热点反应信息举例
(1)成环反应
(2)苯环上引入碳链
(3)还原反应
(4)醛、酮与胺制备亚胺
(5)胺生成酰胺的反应
②，取代反应
有机推断综合题常以新医药、新材料的合成工艺为背景，呈现有机化合物的相互转化流程，给予相关的新信息，综合考查有机化合物的核心知识。考查角度主要有：
(1)有机化合物的命名、结构简式的书写、有机化学方程式的书写等。
(2)官能团的名称书写、性质分析、反应类型判断等。
(3)限定条件下同分异构体数目的判断、结构简式的书写等。
(4)根据新信息设计合理的合成路线。
1．(2022·北京，17)碘番酸可用于X射线的口服造影液，其合成路线如图所示。
已知：R—COOH＋R′—COOHeq \(―――→,\s\up7(催化剂))＋H2O
(1)A可发生银镜反应，其官能团为__________。
(2)B无支链，B的名称为__________；B的一种同分异构体中只有一种环境氢，其结构简式为______________________________________________________________________________
__________________________。
(3)E是芳香族化合物，E→F的方程式为______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)G中有乙基，则G的结构简式为__________________________________________________。
(5)碘番酸中的碘在苯环不相邻的碳原子上，碘番酸的相对分子质量为571，J的相对分子质量为193。则碘番酸的结构简式为__________________________________________________。
(6)通过滴定法来确定口服造影液中碘番酸的质量分数。
第一步 取a mg样品，加入过量Zn粉、NaOH溶液后加热，将I元素全部转化为I－，冷却，洗涤。
第二步 调节溶液pH，用b ml·L－1AgNO3溶液滴定至终点，用去c mL。已知口服造影液中无其他含碘物质，则碘番酸的质量分数为____________________________________________。
2．(2022·江苏，15)化合物G可用于药用多肽的结构修饰，其人工合成路线如下：
(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型为__________。
(2)B→C的反应类型为__________。
(3)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：__________。
①分子中含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化。
(4)F的分子式为C12H17NO2，其结构简式为__________________________________________。
(5)已知：eq \(――→,\s\up7(1R″MgBr),\s\d5(2H3O＋))(R和R′表示烃基或氢，R″表示烃基)；
＋eq \(――→,\s\up7(NaOH),\s\d5(△))
写出以和CH3MgBr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)
3．(2022·浙江6月选考，31节选)某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。
已知：①；
②
请回答：
(1)下列说法不正确的是__________。
A．硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸
B．化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基
C．化合物B具有两性
D．从C→E的反应推测，化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼
(2)化合物C的结构简式是__________；氯氮平的分子式是______________；化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步反应，其反应类型依次为__________________________________
______________。
(3)写出E→G的化学方程式________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)设计以CH2==CH2和CH3NH2为原料合成的路线(用流程图表示，无机试剂任选)。
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
4．(2021·江苏，16)F是一种天然产物，具有抗肿瘤等活性，其人工合成路线如图：
(1)A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是________________________________。
(2)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分子中不同化学环境的氢原子个数比是2∶2∶2∶1；
②苯环上有4个取代基，且有两种含氧官能团。
(3)A＋B→C的反应需经历A＋B→X→C的过程，中间体X的分子式为C17H17NO6。X→C的反应类型为________________。
(4)E→F中有一种分子式为C15H14O4的副产物生成，该副产物的结构简式为____________
________________________________________________________________________
__________________。
(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，合成路线流程图示例见本题题干)。
第64讲 有机合成与推断综合题突破
归纳整合
3．(1)，取代 加成 (2) (3) (5)① 取代 ②
真题演练 明确考向
1．(1)醛基 (2)丁酸 (3)＋HNO3eq \(――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))＋H2O
(4) (5) (6)eq \f(57 100cb,3a)%
解析 由题给信息和有机物的转化关系可知，A(CH3CH2CH2CHO)发生氧化反应生成B(CH3CH2CH2COOH)，B发生已知信息的反应生成D()；在浓硫酸作用下，E()与发烟硝酸共热发生硝化反应生成F()；在催化剂作用下，F与D反应生成B(CH3CH2CH2COOH)和G()；G在镍做催化剂条件下，与铝、氢氧化钠发生还原反应后，调节溶液pH生成J，J与氯化碘发生取代反应生成碘番酸()。(1)由分析可知，能发生银镜反应的A的结构简式为CH3CH2CH2CHO，官能团为醛基。(2)由分析可知，无支链的B的结构简式为CH3CH2CH2COOH，名称为丁酸，丁酸的同分异构体中只有一种环境氢说明同分异构体分子的结构对称，分子中含有2个醚键和1个六元环，结构简式为。(6)由题给信息可知，和硝酸银之间存在关系：～3I－～3AgNO3，由滴定消耗c mL b ml·L－1硝酸银可知，碘番酸的质量分数为eq \f(b ml·L－1×c×10－3L×\f(1,3)×571 g·ml－1,a×10－3g)×100%＝eq \f(57 100cb,3a)%。
2．(1)sp2和sp3 (2)取代反应
(3)
(4)
(5)
解析 A()和CH3I发生取代反应生成B()；B和SOCl2发生取代反应生成C()；C和CH3OH发生取代反应生成D()；D和NH2OH发生反应生成E()；E经过还原反应转化为F，F再转化为G，其中F和G的分子式都是C12H17NO2，则F为，F和G互为手性异构体。(1)A分子中，苯环上的碳原子和双键上的碳原子为sp2杂化，亚甲基上的碳原子为sp3杂化，即A分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3。(2)B→C的反应中，B中的羟基被氯原子代替，该反应为取代反应。(3)D的分子式为C12H14O3，其一种同分异构体在碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化，说明该同分异构体为酯，且水解产物都含有醛基，则水解产物中，有一种是甲酸，另外一种含有羟基和醛基，该同分异构体属于甲酸酯；同时，该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子，则该同分异构体的结构简式为。(5)根据已知的第一个反应可知，与CH3MgBr反应生成，再被氧化为，根据已知的第二个反应可知，可以转化为根据流程图中D→E的反应可知，和NH2OH反应生成，合成路线见答案。
3．(1)D (2)
C18H19N4Cl 加成反应、消去反应
(3)＋―→＋CH3OH
(4)；CH2==CH2eq \(――→,\s\up7(HCl))CH3CH2Cl，NH3eq \(―――→,\s\up7(环氧乙烷)) eq \(――→,\s\up7(CH3NH2))eq \(―――→,\s\up7(CH3CH2Cl))
解析 甲苯硝化得到硝基甲苯，结合H的结构简式，可知A为，再还原得到B为，B和甲醇发生酯化反应生成C，结合信息②可知E为，再结合信息②可知G为，以此解题。(1)硝化反应是指苯在浓硝酸和浓硫酸存在的情况下，加热时发生的一种反应，试剂是浓硝酸和浓硫酸，A正确；化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基，B正确；化合物B含有羧基和氨基，故化合物B具有两性，C正确；从C→E的反应推测，化合物D中硝基邻位氯原子比间位的活泼，D错误。(2)化合物C的结构简式是；根据氯氮平的结构简式可知其分子式为C18H19N4Cl；对比H和氯氮平的结构简式可知，H→氯氮平经历的反应是先发生加成反应，后发生消去反应。(4)乙烯首先氧化得到环氧乙烷()，乙烯和HCl加成生成CH3CH2Cl，之后NH3和反应生成，再和CH3NH2反应生成，结合信息②和CH3CH2Cl反应得到。
4．(1)7 (2)(或)
(3)消去反应
(4)
(5)
解析 (1)从成键方式看，醛基和苯环中的碳原子为sp2杂化，饱和C为sp3杂化，故共有7个碳原子采取sp2杂化。(2)B的一种同分异构体，苯环上有4个取代基，且有两种含氧官能团，分子中不同化学环境的氢原子个数比是2∶2∶2∶1，说明分子结构具有一定的对称性，则该物质可能为或。(3)由题给C的结构简式可知，C的分子式为C17H15NO5；中间体X的分子式为C17H17NO6；结合C的结构简式可知X→C生成碳碳双键，反应类型为消去反应。(4)由E与F的结构简式可知，E→F为甲氧基被—OH取代，则可能另一个甲氧基也被—OH取代，副产物的分子式为C15H14O4，则其结构简式为。
(5)以和为原料制备，两个碳环以—O—连接在一起，则一定会发生类似A＋B→C的反应，则需要和，故需要先得到，得到，和得到，催化氧化得到，合成路线见答案。
形成环烃
，取代反应
成环醚
，____反应
双烯合成六元环
，____反应
芳香烃的烷基化
芳香烃的酰基化
硝基还原为氨基
羰基还原成羟基
酯基还原成羟基