内容正文:
1.心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如下:
已知:
I.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)A结构简式为 ;B→C反应类型为 。
(2)C+D→F化学方程式为 。
(3)E中含氧官能团名称为 ;F中手性碳原子有 个。
(4)D的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数此为),其结构简式为 。
(5)C→E的合成路线设计如下:
试剂X为 (填化学式);试剂Y不能选用,原因是 。
2.一水合盐酸替沃扎尼盐是一种治疗肾癌的小分子靶向新药。根据替沃扎尼(K)的两种合成路线,回答下列问题:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
路线一:
(1)A中官能团的名称为 ;D的结构简式为 。
(2)G→I的化学方程式为 。
路线二:
(3)设计L→M和N→O的目的是 ,P→K的反应类型为 。
(4)为M的同系物,满足下列条件的Q的同分异构体有 种。
①遇溶液显紫色 ②苯环上有3个取代基
(5)根据上述信息,写出以和丙酮为主要原料,合成的路线 。
3.依托度酸用于治疗关节炎,其合成路线如下:
已知:①
②;Ar为芳基;X=Cl,Br;Z或Z′=COR,CONHR,COOR等
回答下列问题
(1)A的名称为 ,由A制备物质B所需试剂为 ,物质D中含氧官能团的名称为 。
(2)写出上述过程中D→E的化学反应方程式 。
(3)G→H的另一种产物的化学式为 。
(4)符合下列条件的E的同分异构体有 种。
①分子中含有2个环,其中一个为苯环
②该物质与足量银氨溶液反应生成
③H-NMR谱有5组峰,峰面积比为。
(5)Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似,参照上述合成路线,写出以为主要原料,合成的合成路线 。
4.左氧氟沙星是一种具有广谱抗菌作用的药物,其前体K的合成路线如下:
i.(其中DHP、PPTS是有机试剂缩写)
ii.
ⅲ.
(1)B的系统命名是 。
(2)已知试剂X的分子式为C6H2NO2F3,X的结构简式为 。
(3)F分子中官能团名称为羟基、醚键、 。
(4)I中含有两个酯基、两个六元环,H→I的反应类型为 ,I→J的化学方程式是 。
(5)F的同分异构体中满足下列条件的结构有 种(不考虑立体异构)。
①为α-氨基酸;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③1mol该物质与Na反应,消耗3molNa;
④核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为1:1:2:2:3。
(6)K的另一种制备途径如下:
写出M、P的结构简式 、 。
5.有机物H具有抑制血小板凝聚的作用,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ;B、C反应生成D的化学方程式为 。
(2)D→E过程中,还可能生成一种与E互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为 ;E→F的反应类型为 。
(3)G中含氧官能团名称为 ;符合下列条件的G的同分异构体有 种。
①含有苯环且无其它环状结构②1mol有机物最多能与4molNaOH反应③含有四种不同化学环境的氢
(4)根据上述信息,写出以乙醛和为主要原料制备的合成路线 。
6.抗肿瘤药物来那度胺(H)的一种合成路线如下:
已知:Ⅰ. 、烷基、苯基、酰基
Ⅱ.
叔丁氧羟基 不与酯基反应
回答下列问题:
(1)A→B新生成的官能团名称为 ,B→C反应条件为 。
(2)在B的芳香族同分异构体中,符合下列条件的结构简式为 (任写1种)。
a.与溶液反应放出气体
b.不能发生水解反应
c.含有4种化学环境的氢,峰面积之比为
(3)E的结构简式为 ;F→G的化学方程式为 。G→H反应类型为 。
(4)用脱去基团时,往往会生成。请从物质结构角度分析生成该产物的原因 。
(5)根据上述信息,写出以苯胺和氨基戊二酸二甲酯为主要原料制备的合成路线 。
7.斑蝥素是斑蝥的有效成分,现代药理研究表明斑蝥素对肝癌、胃癌、肺癌等多种癌症均有抑制作用,斑蝥素的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知:在有机合成中,极性视角有助于我们理解一些反应历程。例如受酯基吸电子作用影响,酯基碳上的键极性增强,易断裂,在碱作用下,与另一分子酯发生酯缩合反应:
请回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)A→B的反应类型为 。
(3)B→C中,根据酯缩合机理还会生成一种与C互为同分异构体的副产物K,请从极性视角分析生成K更容易原因为 。
(4)已知H为五元环结构,写出H的结构简式 。
(5)J中含有 个手性碳原子。
(6)写出同时满足下列条件的化合物J的一种同分异构体的结构简式 。
a.含苯环;b.最多能与2倍物质的量的反应;c.能发生银镜反应;d.不含e.谱表明分子中有4种不同化学环境的氢原子。
(7)根据上述信息,写出以环己酮和1,3-丁二烯为主要原料制备的合成路线 (用流程图表示,无机试剂任选)。
8.姜酮酚是从生姜中提取得到的天然产物,具有多种重要的生物活性。姜酮酚合成路线如图所示:
已知:I.
II.
回答下列问题:
(1)A→B反应类型为 ,B→C的化学方程式为 。
(2)1mol物质G能与 mol Na反应,由H制备姜酮酚的反应条件为 。
(3)符合下列条件的A的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①能发生水解反应 ②能与三氯化铁溶液发生显色反应 ③能发生银镜反应
(4)在合成化合物F的步骤中,使用代替得到的化合物结构简式为 。
(5)结合姜酮酚的合成路线与已知信息,以苯甲醛为反应物,选择不超过4个碳原子的有机物,其他试剂任选,设计化合物的合成路线 。
9.有机物K是一种对大豆和花生极安全的除草剂,其一种合成路线如图。
已知:。
回答下列问题:
(1)C中含氧官能团的名称为 。H→I的反应类型为 。
(2)D→E的化学方程式为 。E→F的反应试剂为 。
(3)G的名称为 。J的结构简式为 。
(4)满足下列条件的有机物的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①比有机物C的分子式少一个氧原子;
②苯环上有两个取代基,其中一个为硝基;
③能与NaHCO3溶液反应产生气体。
(5)已知:。
根据上述信息,写出以苯和为原料合成的路线 。
10.药中间体G()的一种合成路线如图所示。
已知:①(代表烃基);
②(R代表烃基);
③
回答下列问题:
(1)A的名称为 ;D中所含官能团的名称为
(2)B→C的反应类型为 ;F→G的化学方程式为
(3)E分子中含有手性碳个数为 。
(4)同时满足下列条件的A的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
a.能发生银镜反应 b.与金属钠反应产生氢气
其中核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶6的结构简式为 (写出一种即可)。
(5)结合题目信息,以丙酮、为原料,设计制备的合成路线(用流程图表示,无机试剂,有机溶剂任选): 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1) 取代反应
(2)+
(3) 醛基 1
(4)
(5) NaOH G中的-CH2OH会被KMnO4氧化为-COOH,无法得到E
【分析】
A→B发生的类似已知I.的反应,结合A、B的分子式和F的结构简式可知,A为:,B为,对比B和C的分子式,结合F的结构简式可知,B甲基上的1个H被Br取代得到C,C为,C、D在乙醇的作用下得到F,对比C、F的结构简式可知,D为,E与D发生类似已知Ⅱ.的反应,可得E为。
【详解】(1)
由分析得,A的结构简式为:;B()甲基上的1个H被Br取代得到C(),反应类型为取代反应;
(2)
由分析得,C为,D为,C、D在乙醇的作用下得到F(), 化学方程式为:+;
(3)
由分析得,E为,含氧官能团为:醛基;F中手性碳原子有1个,位置如图:;
(4)
D为,含硝基(-NO2)和3种不同化学环境的氢原子(个数此为6:6:1)的D的同分异构体结构如图:;
(5)
C为,E为结合 C→E的合成路线设计图可知,C在NaOH水溶液的作用下,Br被羟基取代,得到G ,G与试剂Y(合适的氧化剂,如:O2)发生氧化反应得到E,试剂X为NaOH,试剂Y不能选用KMnO4,原因是G中的-CH2OH会被KMnO4氧化为-COOH,无法得到E。
2.(1) 醚键
(2)
(3) 保护官能团羟基 取代反应
(4)20
(5)
【分析】路线一:
根据已知I,结合F结构简式可推测E为,结合反应条件,结合反应条件可判断发生硝化反应,发生还原反应,则C结构简式,D结构简式:;对比A和C分子式可知,A与B发生取代反应生成C,则A结构简式:;根据已知II及K结构简式可逆推I结构简式,J结构简式,H结构简式。
路线二:
L结构简式为,发生取代反应生成M,M发生硝化反应生成N,N发生取代反应生成O,O发生还原反应生成H,根据已知II,H与J反应生成P。
【详解】(1)
A结构简式:,官能团名称为醚键;D结构简式:;
(2)
根据分析,发生取代反应,化学方程式:;
(3)L→M羟基被取代,经过N→O再次形成羟基,则其目的是保护官能团羟基;根据已知I可知P→K的反应类型为取代反应;
(4)为M的同系物,满足下列条件:①遇溶液显紫色,说明含酚羟基; ②苯环上有3个取代基,且为M同系物,若取代基为、和,则有10种同分异构体,若取代基为、和,则有10种同分异构体,共计20种;
(5)
发生硝化反应生成,发生还原反应生成,参考已知I,与丙酮发生反应生成,具体合成路线如下:。
3.(1) 3-氯乙苯 浓硝酸、浓硫酸 酰胺基、酮羰基
(2)+HCl
(3)H2O
(4)10
(5)
【分析】
由题干流程图可知,根据B的结构简式和A的分子式可知,A的结构简式为:,由B到C的转化条件和C的分子式可知,C的结构简式为:,由C到D的转化条件并结合已知信息①可知,D的结构简式为:,由D到E的转化条件和E的分子式并结合已知信息②可知,E的结构简式为:,由I的结构简式和H的分子式并结合I的到H的转化条件可知,H的结构简式为:,据此分析解题。
【详解】(1)
由分析可知,A的结构简式为:,则A的名称为3-氯乙苯,结合流程图可知,由A制备物质B即在苯环上引入一个硝基,则所需试剂为浓硫酸、浓硝酸,D的结构简式为:,物质D中含氧官能团的名称为酰胺基和酮羰基,故答案为:3-氯乙苯;浓硝酸、浓硫酸;酰胺基和酮羰基;
(2)
由分析可知,D的结构简式为:,E的结构简式为:,则D→E的化学反应方程式为:+HCl,故答案为:+HCl;
(3)
由分析可知,H的结构简式为:,比较G、H的结构简式和G到H的转化条件可知,G→H的另一种产物的化学式为H2O,故答案为:H2O;
(4)
由题干信息可知,E的分子式为:C12H13NO2,不饱和度为:=7,则符合下列条件①分子中含有2个环,其中一个为苯环,②1mol该物质与足量银氨溶液反应生成4molAg结合分子式中只有2个O,说明分子中含有2个醛基,③H-NMR谱有5组峰,峰面积比为说明含有2个-CH3,另外含有2个碳原子一个环,则环为、两个甲基在对称位置有2种,或有1种,或、两个-CHO在对称位置有2种,同理环为:又有1+2+2=5种位置异构,故符合条件的E的同分异构体共有1+2+2+1+2+2=10种,故答案为:10;
(5)
本题采用逆向合成法进行合成即根据题干已知信息②的转化信息可知,可由转化而来,根据题干流程图中C到D的转化信息可知,可由和转化而来,Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似,即和Br2水发生取代反应可得,由此分析确定合成路线为:,故答案为:。
4.(1)2-羟基丙酸乙酯
(2)
(3)碳氟键、硝基
(4) 取代反应 →+C2H5OH
(5)4
(6)
【分析】
采用逆推法,由E的结构简式,参照A的分子式,可确定A为CH3CH(OH)COOH;A与C2H5OH发生酯化反应,生成B为CH3CH(OH)COOC2H5;依据信息ⅰ,可得出C为CH3CH(OPHT)COOC2H5;依据信息ⅱ可确定D为CH3CH(OPHT)CH2OH,由X的分子式为C6H2NO2F3,可确定X为;依据信息ⅰ,可确定F为;依据G的分子式,可确定G为;由信息ⅲ可得出H为;脱水得到I的结构简式为,再脱去C2H5OH,得到J的结构简式为,J发生酯基的水解反应,从而得到K。
【详解】(1)B为CH3CH(OH)COOC2H5,系统命名是:2-羟基丙酸乙酯。
(2)
试剂X的分子式为C6H2NO2F3,由分析可得出,X的结构简式为。
(3)
F为,分子中官能团名称为羟基、醚键、碳氟键、硝基。
(4)
I中含有两个酯基、两个六元环,则I为,H()→I的反应类型为取代反应,I()→J(),发生取代反应,化学方程式是→+C2H5OH。
(5)
F为,F的同分异构体中满足下列条件:“①为α-氨基酸;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③1mol该物质与Na反应,消耗3molNa;④核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为1:1:2:2:3”有机物,结构简式可能为,共有4种(不考虑立体异构)。
(6)
由流程图,参照原料和产品的结构,可逆推出P为,由已知信息ⅲ及N可脱去2个HF,可推出M为,从而得出M、P的结构简式为、。
【点睛】推断有机物时,可采用逆推法。
5.(1) 对苯甲基苯甲酸
(2) 加成反应
(3) 酯基和羧基 4
(4);
【分析】
由和产物D()可以推出B的结构式为:,C的结构式为:,故A为;D()生成E()和H2O,通过H()结构可知,G的结构式为:,进而可知F的结构式为:,据此分析解决问题。
【详解】(1)
①根据上述分析过成可知,A的结构式为:,命名为对甲基苯甲酸,故答案为:对苯甲基苯甲酸;
②通过以上分析得知,C的结构式为:,B的结构式为:,则C生成D的化学方程式为:++H2O,故答案为:++H2O;
(2)
①D→E过程中,还可能生成一种与E互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为:,故答案为;
②E的结构式为:,F的结构式为:,E到F的过程中,碳氮双键加氢,发生加成反应,故答案为:加成反应;
(3)
①G的结构式为:,根据其结构可知,G中含氧官能团名称为:酯基和羧基,故答案为:酯基和羧基;
②符合下列条件的G的同分异构体: ①含有苯环且无其它环状结构;②1mol有机物最多能与4molNaOH反应;③含有四种不同化学环境的氢,有、、、,共4种,故答案为4;
(4)
合成路线为:,故答案为:。
6.(1) 酯基 、光照
(2)或或
(3) 还原反应
(4)的原子有孤对电子和形成配位键
(5)
【分析】
根据反应条件判断A发生酯化反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生取代反应成环生成D,结合D结构简式及各物质分子式可知,A为,B为,C为;参考已知I及H结构简式,推测F为,发生反应生成G,G中硝基发生还原转化为氨基;对比D和F结构简式,则E结构简式:。
【详解】(1)根据分析可知,发生酯化反应,则生成新官能团为酯基;发生苯环侧链甲基上的H原子取代,反应条件为光照、;
(2)
在B的芳香族同分异构体中,符合下列条件:a.与溶液反应放出气体,说明含官能团羧基;b.不能发生水解反应,说明无酯基;c.含有4种化学环境的氢,峰面积之比为,说明为对称结构,则符合要求的结构简式:或或;
(3)
根分析,E结构简式:;根据分析,参考已知I,F→G的化学方程式:;G→H苯环上硝基被还原转化为氨基,发生还原反应;
(4)的原子有孤对电子和形成配位键,从而导致用脱去基团时,往往会生成;
(5)
参考已知II,氨基戊二酸二甲酯发生反应生成,参考已知I,反应生成,发生反应II生成目标产物,具体合成路线如下:。
7.(1)丙烯酸甲酯
(2)加成反应
(3)产物K()中S相对C电负性大,使得其碳上的C-H键极性增强,更容易断裂
(4)
(5)4
(6)、(任意一个即可)
(7)
【分析】
由图知,A(H2C=CHCOOCH3)与(HS-CH2COOCH3)发生加成反应生成B(),B在碱性条件下生成C(),C与HCN发生加成反应D(),D在POCl3条件下发生消去反应生成E(),E在HCl/CH3COOH条件下发生水解反应生成F(),F在SOCl2条件下脱水生成G,由分子式得到G为,G与H(C4H4O)反应生成I,由I和H的分子式推出H为,I再反应生成J,据此回答。
【详解】(1)由酯的命名规则知,A(H2C=CHCOOCH3)的化学名称是丙烯酸甲酯;
(2)由分析知,A→B的反应类型为加成反应;
(3)
由已知得,B→C中,产物K()中S相对C电负性大,使得其碳上的C-H键极性增强,更容易断裂,故还会生成一种与C互为同分异构体的副产物K();
(4)
已知H为五元环结构,由分析知,H的结构简式为;
(5)
J()的结构简式中含*的为手性碳,共含有4个手性碳原子;
(6)
满足a.含苯环;b.最多能与2倍物质的量的反应;c.能发生银镜反应;d.不含e.谱表明分子中有4种不同化学环境的氢原子,4个条件的化合物J的一种同分异构体的结构简式有、;
(7)
根据上述信息,以环己酮和1,3-丁二烯为主要原料制备的合成路线为。
8.(1) 取代反应 +
(2) 2
(3)13
(4)
(5)
【分析】根据B的结构,可以推出A为,A生成B的反应为取代反应,B和丙酮在溶液中生成C,根据D的结构,C为:,C再发生加成反应得到D,根据F和H的结构,以及G的分子式,G为:,G再脱水生成H,H发生加成反应生成产品。
【详解】(1)
根据分析,A→B反应类型为:取代反应;B→C的化学方程式为:+
(2)G为:,1mol物质G含有2mol,所以能与2mol Na反应,根据C生成D的条件,由H制备姜酮酚也是与的加成反应,条件为:;
(3)A 的异构体中,能发生水解反应和发生银镜反应,分子中含有, 能与三氯化铁溶液发生显色反应,含有酚羟基,根据位置不同,含有结构为有10种,有3种,满足条件的共有13种;
(4)根据已知反应I的原理,中的H原子替换Li原子,所以使用代替得到的化合物结构简式为:;
(5)
苯甲醛为反应物,合成化合物的路线为:。
9.(1) 硝基、醚键、酯基 还原反应
(2) +C2H5OH 浓硫酸、浓硝酸
(3) 3-溴丙炔
(4)39
(5)
【分析】
由反应条件可知,C发生还原反应将硝基转化为氨基,结合D的结构简式可以推知C为,A和B发生取代反应生成C,结合A和B的分子式可以推知A为,B为C2H5OOCCH2Br,D发生水解反应、脱水缩合生成E,E为,F和CHCCH2Br发生取代反应生成H,H发生还原反应生成I,I和发生已知信息的反应原理得到K,以此解答。
【详解】(1)
由分析可知,C为,含氧官能团的名称为硝基、醚键、酯基, H→I的反应类型为还原反应。
(2)
D发生水解反应、脱水缩合生成E,化学方程式为:+C2H5OH,E发生硝化反应生成F,反应试剂为:浓硫酸、浓硝酸。
(3)
由分析可知,G为CHCCH2Br,名称为3-溴丙炔,J的结构简式为。
(4)有机物的同分异构体满足:①比有机物C的分子式少一个氧原子;②苯环上有两个取代基,其中一个为硝基;③能与NaHCO3溶液反应产生气体,说明其中含有-COOH,则苯环上的另外一个取代基骨架为-C-C-C-COOH时,F原子取代后有3种情况,取代基骨架为-C-C(COOH)-C时,F原子取代后有3种情况,取代基骨架为-C(COOH)-C-C时,F原子取代后有3种情况,取代基骨架为-C(C)-C-COOH时,F原子取代后有3种情况,取代基骨架为-C(C)(COOH)-C时,F原子取代后有1种情况,每1种取代基组合都有邻、间、对三种位置关系,则满足条件的有机物的同分异构体有3×(3+3+3+1+3)=39种。
(5)
苯发生硝化反应生成硝基苯,硝基苯发生还原反应生成,发生氧化反应生成,发生已知信息的反应原理得到,和发生取代反应生成,合成路线为。
10.(1) 丙酸乙酯 氨基、酯基、羟基
(2) 加成反应
(3)2
(4) 12 或。
(5)
【分析】
根据A的分子式为C5H10O2可知不饱和度为1, 已知①可知A中含有酯基, C与D发生的反应为已知②,C的结构简式为:, B的分子式为C8H14O3可知不饱和度为2,结合已知①可得B的结构简式为:,A的结构简式为:CH3CH2COOCH2CH3,D发生的是已知③生成E,E脱水后产生F,结合F可知E为,F发生取代反应产生G,据此作答。
【详解】(1)A的结构简式为:CH3CH2COOCH2CH3,A的名称为丙酸乙酯,D中所含官能团的名称为氨基、酯基、羟基,故答案为:丙酸乙酯;氨基、酯基、羟基。
(2)
B→C的反应类型为羰基的加成反应;F→G的化学方程式为: + +HCl,故答案为:加成反应; + +HCl。
(3)
E为,含有手性碳个数为2,如图,故答案为:2。
(4)
A的分子式为:C5H10O2,同分异构体满足能发生银镜反应说明含有醛基,满足与金属钠反应产生氢气说明含有羟基,因此含有1个醛基,1个羟基,根据“定一移一”可知,当主链有四个碳时,、 共有8种,主链有3个碳时,、共有4种,故A的同分异构体有12种;其中核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶6的结构简式为:或,故答案为:10;或。
(5)
结合题目信息可知,合成路线为:,故答案为:。
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