第一篇　主题七　综合大题题型研究(Ⅱ)——有机推断与有机合成-2024年高考化学二轮复习课件

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1.(2023·浙江1月选考，21)某研究小组按右列路线合成抗癌药物盐酸苯达莫司汀。已知：
请回答：(1)化合物A的官能团名称是______________。(2)化合物B的结构简式是______________。
(3)下列说法正确的是____(填字母)。A.B→C的反应类型为取代反应B.化合物D与乙醇互为同系物C.化合物I的分子式是C18H25N3O4D.将苯达莫司汀制成盐酸盐有助于 增加其水溶性
与CH3NH2反应生成B，B与硫化钠发生还原反应生成C，结合C的结构可知A到B为取代反应，B为 ，C与E发生已知②中反应生成F，F为 ，
F脱水生成G( )，G与乙醇发生酯化反应生成H( )，H与氢气加成后再与环氧乙烷发生反应生成I，I与SOCl2发生取代反应后再与盐酸反应生成盐酸苯达莫司汀，据此分析解答。
B→C的反应类型为还原反应，故A错误；化合物D中含有两个羟基，与乙醇不互为同系物，故B错误；化合物I的分子式是C18H27N3O4，故C错误。
(4)写出G→H的化学方程式：_____________________________________________________。
(5)设计以D为原料合成E的路线(用流程图表示，无机试剂任选)：______________________________________________________________________。
1,3-丙二醇与HBr发生取代反应生成1,3-二溴丙烷，1,3-二溴丙烷与NaCN发生取代反应生成 ， 发生水解反应生成戊二酸，戊二酸分子内脱水生成 。
(6)写出3种同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式：_________________。①分子中只含一个环，且为六元环；②1H-NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有2种不同化学环境的氢原子，无氮氮键，有乙酰基( )。
化合物C的同分异构体①分子中只含一个环，且为六元环；②1H-NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有2种不同化学环境的氢原子，无氮氮键，有乙酰基( )，除乙酰基外只有一种氢，则六元环上的原子均不与氢相连，该物质具有很高的对称性，符合的结构见答案。
2.(2022·天津，14)光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂，可采用异丁酸(A)为原料，按如图路线合成：
回答下列问题：(1)写出化合物E的分子式：__________，其含氧官能团名称为_______________。
(2)用系统命名法对A命名：___________；在异丁酸的同分异构体中，属于酯类的化合物数目为_____，写出其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式：__________________。
HCOOCH2CH2CH3
A主链有3个碳原子，属于羧酸，因此用系统命名法对A命名：2-甲基丙酸；在异丁酸的同分异构体中，属于酯类的化合物有CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2共4种，其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式：HCOOCH2CH2CH3。
(3)为实现C→D的转化，试剂X为____(填序号)。a.HBr b.NaBr c.Br2
为实现C→D的转化，取代的是烷基上的氢原子，则需要在光照条件下和溴蒸气反应，因此试剂X为Br2。
(4)D→E的反应类型为______________________。
取代反应(或水解反应)
(5)在紫外光照射下，少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯( )快速聚合，写出该聚合反应的方程式：______________________________。
(6)已知： (R＝烷基或羧基)参照以上合成路线和条件，利用甲苯和苯及必要的无机试剂，完成制备化合物F的合成路线。
甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸，苯甲酸和氢气在催化剂、加热条件下反应生成 ， 和SOCl2在加热条件下反应生成 ， 和苯在催化剂、加热条件下反应生成 。
3.(2023·湖北，17)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发，针对二酮H设计了如右合成路线：回答下列问题：(1)由A→B的反应中，乙烯的碳碳_____键断裂(填“π”或“σ”)。
(2)D的同分异构体中，与其具有相同官能团的有____种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为_________________。
D为( )，分子式为C5H12O，含有羟基的同分异构体分别为 、
、 、 、 、 、 、
，共8种，除去D自身，还有7种同分异构体，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为 。
(3)E与足量酸性KMnO4溶液反应生成的有机物的名称为______、______。
E为 ，酸性高锰酸钾可以将双键氧化断开，生成和 。
(4)G的结构简式为________。
H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I( )和另一种α，
β-不饱和酮J，J的结构简式为______________。若经此路线由H合成I，存在的问题有______(填标号)。a.原子利用率低 b.产物难以分离c.反应条件苛刻 d.严重污染环境
根据已知反应特征可知，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I( )和J( )。若经此路线由H合成I，会同时产生两种不饱和酮，二者互溶，难以分离，导致原子利用率低。
1.有机综合题的设问方式(1)辨识类官能团类别、反应类型、试剂和条件、手性碳原子。(2)表达类命名、分子式、结构简式、化学方程式、解释性质原因、增加某一步骤的原因等。
(3)推断类未知物结构简式、同分异构体结构简式和数量。(4)设计类有机合成的路线设计。2.解题思路(1)通过转化时分子式变化分析
(2)通过流程转化条件推测反应类型。(3)通过前后物质结构变化确定中间体结构①从流程中某些明确结构的有机物出发，从正、逆两个方向进行分析、寻找突破。②有机合成综合推断题，大多结构片段是不变的，因而应重点关注物质转化时变化的位置。(4)用好陌生信息突破关键步骤。
考向一　以合成新药为情景的有机综合题1.(2023·安徽马鞍山二模)黄酮类物质可增强人体的抵抗力。某黄酮类物质的合成方法如图：
回答下列问题：(1)A的化学名称：_________________________。(2)C生成D的反应类型为__________，设计该步反应的目的是__________________________。
2-乙基苯酚(或邻乙基苯酚)
(3)F的结构简式：_______。(4)由G经两步反应生成H，第一步为加成反应，写出第二步反应的化学方程式：_____________________________________(不要求写反应条件)。
A→B形成了碳碳双键，为消去反应，B→C为碳碳双键与水的加成反应，C为 ，C→D为酚羟基上的H被取代，D→E为—OH被氧化，
F→G产生了酯基，逆推F为 。
G第一步发生加成反应，即与酮羰基相连的甲基上的碳与酯基中碳氧双键加成，得到的产物为 ，该物质的醇羟基再脱水发生消去反应生成H。
(5)E完全加氢后有_____个手性碳原子。
E完全加氢的产物为 ，手性碳原子如图标注，有3个。
(6)同时满足以下特定条件的E的同分异构体有_____种。①含有两个苯环，且两个苯环通过一根单键直接相连；②能发生银镜反应和水解反应，水解的产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；③核磁共振氢谱有六组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶2∶1∶1。
E的分子式为C15H14O2，含有的两个苯环通过一根单键直接相连，则含有 ，同时能发生银镜反应和水解反应且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应，则含有 。由已知核磁共振氢谱峰面积为6∶2∶2∶2∶1∶1，即该分子中含有两个等效的—CH3，即两个甲基取代如图标注的位置： ，共有4种。
(7)已知：①CH3COOH＋SOCl2―→CH3COCl；②苯酚与羧酸很难发生酯化反应。结合题中信息，设计由对二甲苯和苯酚为原料，合成 (对苯二甲酸二苯酚酯)的合成路线(无机试剂任选)。
逆推法得到该物质需要 和苯酚在一定条件下反应得到，由对苯二甲酸与SOCl2反应得到，对二甲苯经酸性高锰酸钾溶液氧化可得到对苯二甲酸。
2.(2023·广州二模)化合物Ⅷ是一种用于制备神经抑制剂的中间体，其合成路线如右：
回答下列问题：(1)化合物Ⅰ的分子式是_________。
化合物Ⅷ中的含氧官能团的名称是______。(2)化合物Ⅰ的沸点高于化合物 Ⅱ，其原因是_______________________________。
(3)反应①是原子利用率100%的反应，则a为_______。
反应①是原子利用率100%的反应，根据原子守恒，可知a为H2O。
(4)反应②的反应类型为___________。(5)化合物Ⅲ有多种同分异构体，其中含 结构的有_____种(不计Ⅲ)，其中核
磁共振氢谱的峰面积比为6∶1∶1的结构简式为_________________________________(写出其中一种)。
(CH3)2CHCOOH[或(CH3)2CHOOCH]
化合物Ⅲ为 ，其中含 结构的同分异构体：HCOOC3H7，有2种；CH3COOC2H5，有1种；C2H5COOCH3，有1种；C3H7COOH,有2种，共6种，除掉化合物Ⅲ本身,还有5种。其中核磁共振氢谱的峰面积比为6∶1∶1的结构简式为(CH3)2CHCOOH、(CH3)2CHOOCH。
(6)写出以 和乙醇为原料合成化合物 的单体的合成路线(无机试剂任用)。
根据所给物质及已知反应条件，涉及醛基和酯基的加成，所以先将醇羟基氧化为醛基，再氧化成羧酸，最后酯化生成酯基，酯基再与醛基反应生成碳碳双键得到单体。
考向二　以合成新材料为情景的有机综合题3.(2023·重庆二模)我国“十四五”规划纲要以及《中国制造2025》均提出重点发展全降解血管支架等高值医疗器械。有机物Z是可降解高分子，其合成路线如图所示：
请回答下列问题：(1)B→D的反应类型是_________；E中含氧官能团的名称是___________。
A为醇，B为醛，D为酸，B→D为氧化反应。E的结构简式为 ，则E中的含氧官能团为酯基和羟基。
(2)G中含有的手性碳原子有____个。
手性碳原子是指与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子，由G的结构简式可知，G中含有2个手性碳原子(结构简式中用“*”标注的)： 。
(3)D、W的结构简式分别是_________、__________。(4)有机物J的分子式比E的分子式少一个氧原子，则J的结构中含有
的同分异构体共有_____种(不考虑立体异构)。
有机物J的分子式为C6H11O2N，可以将 看为一个取代基，则J的同分异构体有以下12种结构： 、 、 、
、 、 、 、 、
、 、 、 。
(5)X中不含碳碳双键，X→Z的化学方程式是____________________________________________。
(6)若反应开始时Y的浓度为0.02 ml·L－1，X的浓度为2.8 ml·L－1，反应完全后，Y的浓度几乎为0，X的浓度为0.12 ml·L－1，假设高分子Z只有一种分子，则聚合度约为______。
若反应开始时Y的浓度为0.02 ml·L－1，X的浓度为2.8 ml·L－1，反应完全后，Y的浓度几乎为0，X的浓度为0.12 ml·L－1，则反应过程中消耗Y和消耗X的比例为0.02∶(2.8－0.12)＝1∶134，由方程式可知n＝134。
4.(2023·河北邢台一模)丙烯醛(CH2==CHCHO)是一种重要的有机合成原料，用其合成3-氯丙醛二乙醇缩醛(B)和DAP树脂的一种路线如下：
已知醇与酯可发生如下的酯交换反应：RCOOR′＋R″OH RCOOR″＋R′OH(R、R′、R″代表烃基)。
回答下列问题：(1)已知A的结构简式为ClCH2CH2CHO，在制备A的过程中最容易生成的另一种副产物为_______________(写结构简式)。
丙烯醛中的碳碳双键不对称，因此在与HCl发生加成反应时除生成ClCH2CH2CHO外，还有CH3CHClCHO生成。
(2)设计丙烯醛→A和C→D步骤的目的为___________________________________。
保护碳碳双键，防止其发生加
因丙烯醛中含有碳碳双键，碳碳双键也能与氢气发生加成反应，为避免醛基还原过程中碳碳双键发生加氢反应，可通过丙烯醛→A和C→D步骤保护碳碳双键。
(3)已知3-氯丙醛二乙醇缩醛(B)的核磁共振氢谱有5组峰，则其结构简式为_____________________。
(4)已知E的苯环上的一氯代物有两种，则E的名称为____________；E→F的反应类型为_____________________。
E为邻苯二甲酸，E与甲醇发生酯化反应(取代反应)生成F。
取代反应(或酯化反应)
(5)DAP单体中含两个碳碳双键，则由D和F制备DAP单体的化学方程式为____________________________________________________________________。
2CH2==CHCH2OH＋
CH2==CHCH2OH与 发生已知信息中反应，产物中含有2个碳碳双键，则两者按照2∶1反应，反应的化学方程式为2CH2==CHCH2OH ＋ ＋2CH3OH。
(6)满足下列条件的F的同分异构体M有______种。ⅰ.苯环上有三个取代基，且只含有一种官能团ⅱ.除苯环外无其他环状结构ⅲ.1 ml M最多能消耗4 ml NaOH
ⅰ.苯环上有三个取代基，且只含有一种官能团；ⅱ.除苯环外无其他环状结构；ⅲ.1 ml M最多能消耗4 ml NaOH，则苯环上应直接连接2个—OOCR，又因苯环上只有三个取代基，则可能为2个—OOCH和1个乙基，2个—OOCH邻位时，乙基有2种位置，2个—OOCH间位时，乙基有3种位置，2个—OOCH对位时，乙基有1种位置，共6种；三个取代基也可能为—OOCH、—OOCCH3、—CH3，共有10种结构，因此符合题意的共16种。
(7)结合上述流程，以乙烯为原料制备 的合成路线为(无机试剂任选)。
由题中信息可知 可由乙醛和乙醇发生A→B的反应生成，乙醛可由乙醇催化氧化生成，乙醇可由乙烯与水加成得到，由此可设计合成路线。