2027届高三化学一轮复习试题规范练53有机合成与综合推断（Word版附解析）

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1.(15分)(2025·甘肃卷)毛兰菲是一种具有抗肿瘤活性的天然菲类化合物,可按下图路线合成(部分试剂省略):
(1)化合物A中的含氧官能团名称为 ,化合物A与足量NaOH溶液反应的化学方程式为 。
(2)化合物B的结构简式为 。
(3)关于化合物C的说法成立的有 。
①与FeCl3溶液作用显色 ②与新制氢氧化铜反应,生成砖红色沉淀 ③与D互为同系物 ④能与HCN反应
(4)C→D涉及的反应类型有 、 。
(5)F→G转化中使用了CH3OLi,其名称为 。
(6)毛兰菲的一种同分异构体I具有抗氧化和抗炎活性,可由多取代苯甲醛J出发,经多步合成得到(如下图)。已知J的1H-NMR谱图显示四组峰,峰面积比为1∶1∶2∶6。J和I的结构简式为 , 。
2.(14分)(2025·陕晋宁青卷节选)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 、 。
(2)B的结构简式为 。
(3)由C转变为D的反应类型是 。
(4)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)。
(5)下列关于F说法正确的有 (填字母)。
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
(6)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。
3.(15分)(2024·甘肃卷)山药素-1是从山药根茎中提取的具有抗菌消炎活性的物质,它的一种合成方法如下图:
C9H12O2Ⅰ
(1)化合物Ⅰ的结构简式为 。由化合物Ⅰ制备化合物Ⅱ的反应与以下反应 (填字母)的反应类型相同。
A.C6H12+Cl2C6H11Cl+HCl
B.C6H6+3Cl2C6H6Cl6
C.C2H4Cl2C2H3Cl+HCl
D.C3H6+Cl2C3H5Cl+HCl
(2)化合物Ⅲ的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种。
①含有苯环且苯环上的一溴代物只有一种;
②能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1∶2∶3∶6。
(3)化合物Ⅳ的含氧官能团名称为 。
(4)由化合物Ⅴ制备Ⅵ时,生成的气体是 。
(5)从官能团转化的角度解释化合物Ⅶ转化为山药素-1的过程中,先加碱后加酸的原因是 。
B级素能提升练
4.(14分)(2025·黑吉辽蒙卷)含呋喃骨架的芳香化合物在环境化学和材料化学领域具有重要价值。一种含呋喃骨架的芳香化合物合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A→B的化学方程式为 。
(2)C→D实现了由 到 的转化(填官能团名称)。
(3)G→H的反应类型为 。
(4)E的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为3∶2∶1的同分异构体的数目有 种。
(5)M→N的三键加成反应中,若参与成键的苯环及苯环的反应位置不变,则生成的与N互为同分异构体的副产物结构简式为 。
(6)参考上述路线,设计如下转化。X和Y的结构简式分别为 和 。
5.(15分)(2025·江苏卷节选)G是一种四环素类药物合成中间体,其合成路线如下:
(1)A分子中,与2号碳相比,1号碳的C—H键极性相对 (填“较大”或“较小”)。
(2)DE会产生与E互为同分异构体且含五元环的副产物,其结构简式为 。
(3)E分子中含氧官能团名称为醚键、羰基和 ,F分子中手性碳原子数目为 。
(4)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和两碳以下的有机试剂任用,合成路线示例见本题题干)。
6.(14分)(2024·黑吉辽卷)特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物,其合成路线如下:
已知:
Ⅰ.Bn为,咪唑为;
Ⅱ.和不稳定,能分别快速异构化为和。
回答下列问题:
(1)B中含氧官能团只有醛基,其结构简式为 。
(2)G中含氧官能团的名称为 和 。
(3)J→K的反应类型为 。
(4)D的同分异构体中,与D官能团完全相同,且水解生成丙二酸的有 种(不考虑立体异构)。
(5)E→F转化可能分三步:①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X;②X快速异构化为Y;③Y与(CH3CO)2O反应生成F。第③步化学方程式为 。
(6)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考E→X的转化,设计化合物I的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中M和N的结构简式为 和 。
7.(12分)(2025·八省联考河南卷)化合物K具有镇痛作用,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
已知:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为 。
(2)由C生成D的反应类型为 。
(3)E的结构简式为 ;
吡啶具有弱碱性,由D生成E的反应中吡啶的作用是 。
(4)由F生成G的化学方程式为 。
(5)H中含氧官能团的名称是 。
参考答案
1.答案:(1)醛基、(酚)羟基 +2NaOH+2H2O
(2) (3)②④
(4)加成反应 取代反应 (5)甲醇锂(或甲氧基锂)
(6)
解析:(1)由结构简式可知A中的含氧官能团名称为醛基、(酚)羟基,由酚羟基具有酸性,可写出A与足量NaOH溶液反应的化学方程式。
(2)B的分子式为C8H8O3,再对比A、C的结构,可推出B的结构简式为。
(3)C的结构简式为,C含—CHO,可与新制Cu(OH)2反应,—CHO也可与HCN发生加成反应,C不含酚羟基,不与FeCl3溶液作用显色,C与D的官能团不完全相同,故不可能互为同系物。
(4)C→D,—CHO与BH4-发生加成反应,所得产物再在溶剂作用下发生取代反应得到D。
(5)类比乙醇与Na反应得乙醇钠,故CH3OLi为甲醇锂。
(6)设J与Br2反应生成K,K与BnBr反应生成L,生成I的有机反应物为M。
根据图中E与F生成G的断键、成键情况对进行拆分:
,可知L为,由B→C推知K为,则J为。由G→H,可推知M为,则I为。
2.答案:(1)硝基 (酚)羟基 (2)
(3)还原反应
(4)+2HCl+NaNO2+NaCl+2H2O
(5)AC
(6)
解析:(1)的官能团名称为硝基、(酚)羟基。
(2)由C()和A()知A+B→C时由A中羟基“O”与B中“C”成键,且B的碳骨架不发生变化,B为。
(3)C→D中“—NO2”→“—NH2”为还原反应。
(4)由已知信息可知D→E的第一步反应将“—NH2”转化为—N2Cl,反应方程式为
+2HCl+NaNO2+NaCl+2H2O。
(5)F中“”为醛基,能发生银镜反应,A项正确;F中,“F”与亚氨基上的“H”可形成分子内氢键,B项错误;E+F→G的反应为++HCl,HCl再和NaH反应生成H2,C项正确;醛基吸引电子能力较强,使F的N—H极性增大,D项错误。
(6)由E→G可知可由和合成,由G→H可知由和CH3NH2、NaBH3CN合成,由D→E可知,由和NaNO2、HCl、CuCl、SO2合成。
3.答案:(1) AD
(2)4 (3)(酚)羟基、醚键、醛基
(4)CO2 (5)提高化合物Ⅶ的转化率
解析:Ⅰ的分子式为C9H12O2,在光照的条件下和氯气发生取代反应得到Ⅱ,故Ⅰ的结构简式为;化合物Ⅴ转化为化合物Ⅵ发生脱羧反应,有CO2生成。
(1)由化合物Ⅰ制备化合物Ⅱ的反应类型为取代反应,A、D都是烃与氯气发生取代反应,B是苯在光照条件下和氯气发生加成反应,C是C2H4Cl2发生消去反应,故选AD。
(2)由化合物Ⅲ的结构简式可知其分子式为C10H12O4,同时满足下列条件:①含有苯环且苯环上的一溴代物只有一种,说明苯环上只有一种化学环境的氢原子;②能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,说明有醛基,根据分子式,不饱和度为5,除去苯环的不饱和度,只有一个醛基;③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1∶2∶3∶6,说明分子中有4种不同化学环境的氢原子,数目分别为1、2、3、6,故满足条件的同分异构体有、、、,共4种。
(4)对比化合物Ⅴ和化合物Ⅵ的结构,化合物Ⅵ比化合物Ⅴ少一个碳原子、两个氧原子,则由化合物Ⅴ制备Ⅵ时,生成的气体是CO2。
(5)化合物Ⅶ转化为山药素-1的过程发生的是酯基水解,酯在碱性条件下水解更彻底,再加入酸将酚羟基的盐转化为酚羟基得到目标产物山药素-1,若直接加酸,由于酯在酸性条件下的水解可逆,产率较低,故先加碱后加酸是为了提高化合物Ⅶ的转化率。
4.答案:(1)+CH3OH+H2O
(2)羟基 醛基 (3)取代反应 (4)4
(5)
(6)
解析:(1)由A的结构简式、B的分子式及A→B的反应条件可知,A→B发生的是酯化反应:+CH3OH+H2O。
(2)B→C是酯被LiAlH4还原为醇()的反应,即有机物C的结构简式为,故C→D实现了由羟基到醛基的转化。
(3)观察F→G→H各物质的结构,结合G的分子式(C14H10O)可推知:F→G发生取代反应生成G(),而G→H发生取代反应得到H。
(4)有机物E的不饱和度为5,其同分异构体中含苯环(不饱和度为4),则另一不饱和度对应的结构可能是—CHO、或,若含,则所得结构中无法满足不同化学环境氢原子个数比为3∶2∶1,可排除。故符合条件的同分异构体有、、、。
(5)要满足参与成键的苯环及苯环的反应位置不变,则其副产物的结构简式为。
(6)由生成有机物X的反应条件,可推知发生了卤代烃的消去反应,生成的产物X的结构简式为;参考合成路线中G→H变化情况(G→H发生取代反应),可推出Y的结构简式为。
5.答案:(1)较大 (2) (3)羧基 1
(4)
解析:本题考查有机框图推断,涉及官能团及其转化关系、手性碳原子、同分异构体、反应机理和合成路线等。对D、E中几个C原子进行标注: 、
D
。
E
(1)A分子中,1号C连两个酯基,2号C连1个酯基,而酯基为吸电子基团,使C—H键的极性增大,所以1号C的C—H键极性较大。
(2)DE转化过程中5号羧基与6号C原子上的H发生取代反应,而D中4号羧基也可能发生相似的反应,生成含五元环的副产物。
(3)根据E的结构简式可看出含氧官能团有醚键、羰基和羧基,F中只有与—COOCH3相连的C原子为手性碳原子。
(4)从所得最终高分子产物可推出其单体为和,可由碱性条件下水解并酸化后得到,可由在LiAlH4环境下还原得到,与流程中A+BC类似,可由与在CH3ONa和CH3OH作用下反应得到,可由与浓HBr反应制得。
6.答案:(1)
(2)羧基 (酚)羟基 (3)取代反应 (4)6
(5)+(CH3CO)2O+CH3COOH
(6)
解析:本题中有两种物质的结构简式未知,分别是B和G。由于B中含氧官能团只有醛基,结合其分子式C3H3BrO2可知B分子中有两个—CHO、1个—Br,它们分别连到同一碳原子上,故B的结构简式为。F→G的反应条件为NaOH溶液和加热,应是酯基发生水解反应,则G的结构简式为。
(3)由结构简式可知,J到K发生取代反应。
(4)D的分子式为C8H14O4,含有两个酯基,它的同分异构体依然具有两个酯基,且能水解生成丙二酸(HOOC—CH2—COOH)的结构为,R1和R2为烃基,共含5个碳原子。若R1为—CH3,则R2为—C4H9(有4种结构);若R1为—C2H5,则R2为—C3H7(有2种结构),所以总共有4+2=6种。
7.答案:(1) (2)还原反应
(3) 与生成的HCl反应,促进反应正向进行,提高产率
(4)
(5)酯基、羰基
解析:由合成路线可知,A与CH3OH发生酯化反应生成B(),B在NaBH4的作用下发生还原反应生成C,C在Zn、NH4Cl的作用下发生还原反应生成D,D在吡啶中与反应生成E();F在NaH、NH4Cl作用下与发生取代反应生成G(),G与SO2Cl2发生取代反应生成H,H与反应生成I,I在LiAlH4、SOCl2、NH3·H2O的作用下发生取代反应生成J,J与E反应生成K。
(2)根据分析,C生成D的反应类型为还原反应。
(3)根据分析,吡啶具有弱碱性,由D生成E的反应中另外一种产物为HCl,吡啶可以与生成的HCl反应,促进反应正向进行,提高产率。