《2026年新高考5年真题高中化学全一册通用版广东专版》

20. (14分)我国科学家最近在光-酶催化合成中获得重大突破，光-酶协同可实现基于三组分反应的有机合成，其中的一个反应如下(反应条件略：Ph—代表苯基$\mathrm{C_6H_5—}$)。

(1) 化合物1a中含氧官能团的名称为醛基。
(2) ①化合物2a的分子式为C₈H₈。
②2a可与$\mathrm{H_2O}$发生加成反应生成化合物Ⅰ。在Ⅰ的同分异构体中，同时含有苯环和醇羟基结构的共6种(含化合物Ⅰ)。
(3) 下列说法正确的有AB。
A. 在1a、2a和3a生成4a的过程中，有π键断裂与σ键形成
B. 在4a分子中，存在手性碳原子，并有20个碳原子采取$\mathrm{sp^2}$杂化
C. 在5a分子中，有大π键，可存在分子内氢键，但不存在手性碳原子
D. 化合物5a是苯酚的同系物，且可发生原子利用率为100%的还原反应
(4) 一定条件下，$\mathrm{Br_2}$与丙酮($\mathrm{CH_3COCH_3}$)发生反应，溴取代丙酮中的α-H，生成化合物3a。若用核磁共振氢谱监测该取代反应，则可推测：与丙酮相比，产物3a的氢谱中出现两个信号峰，峰面积之比为3:2。
(5) 已知：羧酸在一定条件下，可发生类似于丙酮的α-H取代反应。根据上述信息，分三步合成化合物Ⅱ。

①第一步，引入溴：其反应的化学方程式为$CH₃COOH+Br₂\xlongequal{一定条件}CH₂BrCOOH+HBr$
②第二步，进行酯化反应(或取代反应) (填具体反应类型)：其反应的化学方程式为$CH₂BrCOOH+CH₃OH\xlongequal{浓硫酸△}CH₂BrCOOCH₃+H₂O$ (注明反应条件)。
③第三步，合成Ⅱ：②中得到的含溴有机物与1a、2a反应。
(6) 参考上述三组分反应，直接合成化合物Ⅲ，需要以1a、和3a为反应物。

答案：
20.参考答案
(1)醛基
(2)①C₈H₈ ②6
(3)AB
(4)出现两个信号峰，峰面积之比为$3:2 (5)①CH₃COOH+Br₂\xlongequal{一定条件}CH₂BrCOOH+HBr ②$酯化反应(或取代反应$) CH₂BrCOOH+CH₃OH\xlongequal{浓硫酸△}CH₂BrCOOCH₃+H₂O (6)$
命题意图本题以光—酶催化三组分反应的有机合成方法为情境，涉及官能团、分子式、同分异构体、反应机理分析、核磁共振氢谱等知识，体现了“证据推理与模型认知”等化学学科核心素养。
解题思路
(2)②2a与H₂O发生加成反应得到的化合物Ⅰ的分子式为C₈H₁₀O，分子中含有苯环，同时含有醇羟基的结构有
　　　　　　　 　　　　　
　HC　 　CH₂OH、　　　　　　 　H₂CH₂OH CH(OH)CH₃(存在对映异构体)，共计6种。
(3)在1a、2a和3a生成4a的过程中，1a、2a先发生碳碳双键的加成反应，生成 ，该过程存在π键断裂、σ键形成，随后与3a发生取代反应脱去1分子HBr生成4a，该过程存在σ键形成，A项正确。连有4个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子，4a分子中存在手性碳原子，如图 (标注的为手性碳原子)，三个苯环以及两个酮羰基的碳原子均采取sp²杂化，总数为20，B项正确。在5a分子中，苯环内有大π键，酮羰基和羟基可形成分子内氢键 ，且与羟基相连的碳原子是手性碳原子，C项错误。化合物5a可与氢气发生的还原反应是原子利用率为100%的反应，但化合物5a不是苯酚的同系物，D项错误。
(5) ，虚线框中的结构分别来源于1a、2a，则合成化合物Ⅱ的另一个物质是CH₂BrCOOCH₃。结合题目中的信息可知，使用逆推法，CH₂BrCOOCH₃可由CH₂BrCOOH与CH₃OH发生酯化反应得到，CH₂BrCOOH可由CH₃COOH发生类似丙酮的α - H取代反应得到。
(6)结合化合物Ⅲ的结构简式 ，虚线框中的结构来源于1a和3a，则合成化合物Ⅲ还需要