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2025届高三化学专题复习-有机推断题
1.(2024·内蒙古包头·模拟预测)奥美拉唑可用于治疗十二指肠溃疡等疾病,其合成路线如图。
已知:
(1)A能与溶液作用显紫色,A的名称是 。
(2)A→B的化学方程式是 。
(3)试剂a是 。
(4)满足下列条件的E的同分异构有 种。
i.苯环上有两个取代基 ⅱ.能与溶液发生反应
(5)E→G的过程:
①E中含有的官能团有醚键、 (写名称)。
②N与反应的化学方程式是 。
(6)合成的路线如图。
①可由与 (填化学式)反应得到。
②已知的结构简式为,K转化为为取代反应,该反应的化学方程式是 。
2.(2024·四川南充·三模)氟咯菌腈H是一种环境友好的农作物杀菌剂。其合成路线如下(部分试剂和条件略去):
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。A与足量反应生成的钾盐有 。
(2)B中含有五元环和六元环。B的结构简式为 。
(3)已知C中仅有两种化学环境的氢原子,写出B与反应生成C的化学方程式为 。
(4)由C生成D的反应类型为 。
(5)试剂E中含氧官能团的名称是 。D转化成F时生成的小分子产物是 。
(6)B的芳香同分异构体(除苯环外无其它环)还有 种。
3.(2024·山东德州·二模)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 。
4.(2024·广西南宁·二模)延胡索乙素具有镇痛及催眠作用,其中间体F的合成路线如图。回答下列问题:
已知:①H2NR′NR′(R为烃基,R′为烃基或H)
②
(1)A的化学名称为 ,A→B的反应类型为 。
(2)已知为六元环结构,核磁共振氢谱显示有1组峰,则其结构简式为 。
(3)D中官能团的名称为 ,D中碳原子的杂化方式为 。
(4)反应C→D的化学方程式为 。
(5)已知化合物M是的芳香族同分异构体,则符合下列条件的M的结构有 种。
①苯环上只有2个取代基;
②能与溶液发生显色反应;
③能发生水解反应。
(6)参照上述合成路线,以苯和乙醇为原料,设计合成的路线: 。(无机试剂任选)
5.(2024·四川乐山·三模)物质M是一种重要的药物合成的中间体,分子具有手性。一种用有机物A通过不对称催化合成法制备M的流程如图所示(部分反应条件已略去)。
已知:
回答下列问题:
(1)物质A的化学名称是 ,物质B的结构简式为 。
(2)物质C中官能团的名称为 ,由C生成D的反应类型为 。
(3)物质M中分子中有 个手性碳原子。
(4)写出在催化剂条件下,由F与O2反应生成G的化学方程式 。
(5)在F的同分异构体中,能与碳酸氢钠溶液反应产生CO2,核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为 。
(6)请设计由乙烯和为原料制备的合成路线 。(其它无机试剂任选)。
6.(2024·贵州黔南·二模)化合物是鞘氨醇激酶抑制剂,口服能显著降低肿瘤的生长,其合成路线如图所示:
(1)用系统命名法命名化合物A为 ,的反应类型是 。
(2)D中官能团的名称为 。
(3)的结构简式为 。
(4)写出反应的化学方程式: 。
(5)化合物是的同分异构体,能同时满足下列3个条件的有 种。
①苯环上只有2个取代基;②其酸性条件下的水解产物之一能与溶液发生显色反应;③能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱图显示有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为 。
(6)写出发、和为原料制备的合成路线流程图: (须用NBS和AIBN,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)。
7.(2024·重庆涪陵·模拟预测)抗疟疾药物阿莫地喹(L)的合成路线如图。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为 ,由G和K生成L的反应类型为 。
(2)D的结构简式为 ,H中最多有 个原子共面。
(3)多聚甲醛可以用甲醛代替,则H、I和甲醛反应生成J的方程式为 。
(4)抗癌药物乐伐替尼中间体的合成路线如图(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为 和 。
(5)H的同分异构体中,含苯环且能与碳酸氢钠溶液反应放出气体,不含基团的有 种(不考虑立体异构)。
8.(2024·重庆·三模)有机物W是合成某种药物的中间体,其合成路线如下.
已知:反马来酸加热可以发生分子内脱水,生成马来酸酐。
(1)C中的含氧官能团名称为 ,反应③和④的反应类型分别为 、 ;
(2)反应①的条件为 .
(3)F的名称是 ,X的结构简式为 ;
(4)A与新制悬浊液反应的化学方程式为 ;
(5)有机物F的同分异构体中,含有两个和一个的有 种(不考虑立体异构);
(6)某光刻胶M的合成路线如下所示,为加聚反应.请写出M的结构简式 .
9.(2024·天津红桥·二模)是一种重要的医药中间体,下面是合成的一种路线。
回答下面问题:
(1)A中所含官能团的名称为 ,反应条件为 。
(2)写出的化学方程式 。
(3)F的分子式为 。
(4)的反应类型为 。
(5)到 的过程中会发生反应,导致合成时会生成 的一种同分异构体,写出的结构简式 。
(6)在C的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为 种。
含有一个羧基、一个 ; 链状化合物。
其中核磁共振氢谱显示两组峰,且峰面积比为的分子的结构简式 。
(7)写出由乙醇合成A的合成路线: 。
10.(2024·黑龙江哈尔滨·三模)苏沃雷生是一种新型抗失眠药物,利用手性催化剂合成H的路线如图:
回答下列问题:
(1)H中含氧官能团的名称为 。
(2)C的结构简式为 。
(3)的反应类型为 。
(4)的化学方程式为 。
(5)G的结构简式为 。
(6)是一种有机碱,名称为三乙胺。三者中碱性最弱的是 (填化学式)。
(7)为叔丁氧羰基,与相连形成物质M。
①写出满足下列条件的M的所有同分异构体的结构简式 。
i.含四元环
ii.核磁共振氢谱显示只有一组吸收峰
②满足下列条件的M的同分异构体有 种(不考虑立体结构)。
i.含酮羰基
ii.能与金属钠反应
iii.分子中只含有一个手性碳原子
11.(2024·甘肃·二模)化合物M是一种治疗抑郁症和焦虑症的药物,某研究小组以化合物I为原料合成化合物M的路线如下(部分反应条件省略):
已知:ⅰ)Ⅰ→Ⅱ的反应是原子利用率100%的反应,且化合物a能使的溶液褪色;ⅱ)。
(1)化合物I中含有的官能团名称是 。
(2)化合物a的结构简式为 。
(3)下列说法正确的是___________(填序号)。
A.化合物Ⅱ在水中的溶解度比化合物Ⅰ小
B.1mol化合物Ⅰ与浓溴水反应,最多可以消耗2mol
C.化合物Ⅳ的分子中最多有7个碳原子共平面
D.Ⅲ→Ⅳ的反应属于取代反应
(4)Ⅵ-Ⅶ的化学方程式为 。
(5)化合物Ⅷ有多种同分异构体,同时符合下列条件的有 种,其中核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为9∶2∶2的结构简式为 。
ⅰ)含有一个苯环且苯环上有两个取代基;
ⅱ)其中一个取代基为硝基。
(6)根据上述信息,写出以苯酚为原料合成水杨酸(邻羟基苯甲酸)的路线 。(可使用本题中出现的有机试剂,无机试剂任选)
12.(2024·浙江金华·三模)某研究小组通过下列路线合成药物西地那非。
已知:Mc为甲基(—CH3),Et为乙基(—CH2CH3),Pr为正丙基(—CH2CH2CH3);化合物I中不存在一个氮原子与两个羰基直接相连的结构。
请回答:
(1)化合物A的含氧官能团的名称是 。
(2)试剂Y的结构简式是 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.D→E的反应条件X为浓硝酸、浓硫酸并适当加热
B.化合物I→J的反应主要经历了加成和消去的过程
C.保持其它条件不变,若将B→C中的CH3I改为CH3Cl,则该反应速率将变快
D.可通过测定K的质谱图来确定J→K中ClSO3H参与反应的是Cl原子还是OH基团
(4)写出F与过量NH3反应生成G的化学方程式 。
(5)有机玻璃是一种重要的塑料(),可通过化合物W(),聚合得到。设计以丙酮和甲醇为原料合成W的路线 (用流程图表示,无机试剂任选)。
(6)写出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分子中含有苯环;
②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有氮氧键,无氧氢键和氧氧键;
③分子中没有两个甲基连在同一个碳原子上。
13.(2024·四川德阳·二模)甲基丙烯酸(C)是更要的有机合成中间体,下图是以丙酮和1,3-丁二烯为主要原料合成有机物J的合成路线图。
已知:①
②
③化合物I核磁共振氢谱图中有5组吸收峰且峰面积之比为。
回答下列问题:
(1)甲基丙烯酸(C)的结构简式为 。D中官能团名称为 。
(2)B→C和F→G的反应类型分别为 、 。
(3)加热条件下H与新制氢氧化铜悬浊液反应的离子方程式为 。
(4)下列说法正确的是 (填序号)。
a.化合物E、J都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.化合物B在一定条件下能发生缩聚反应
c.化合物I遇FeCl3溶液显紫色
d.可用Br2/CCl4鉴别化合物G和I
(5)写出同时满足下列条件的J的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构): 。
①能发生水解反应;②能发生银镜反应;③苯环上有两个支链,且苯环上一元取代物有两种;④分子中含两个甲基;⑤核磁共振氢谱图中有6组吸收峰。
(6)合成路线常用表示方法为“”,已知“”,请参照题中流程,以异戊二烯()和丙烯为原料设计对苯二甲酸的合成路线: 。
14.(2024·河南·三模)有机物M是治疗良性前列腺增生的药物,其一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)已知为取代基团(甲氧基),A的化学名称为 。
(2)A→B过程中,先生成中间体Y(分子式为),然后发生消去反应生成B.写出Y的结构简式: 。
(3)上述合成路线中,含有手性碳原子的有机物有 种。
(4)写出E→F的化学方程式: ,该反应类型为 。
(5)的另一产物为HBr,X的结构简式为 。
(6)满足下列条件的C的二取代芳香族同分异构体有 种(不含立体异构),写出核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式: 。
①溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应
15.(2024·上海宝山·二模)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一,乙烯是基础化工原料,通过碳骨架的构建合成了二酮H。其具体的合成路线如下:
已知:ⅰ.
ii.
(1)H中含有的含氧官能团是 。
(2)D→E的反应类型是___________。
A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.加聚反应
(3)A→B的反应中,乙烯的碳碳双键中的 键断裂。
A.π B.σ
(4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式 。
①具有D相同的官能团 ②核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为
(5)E与足量酸性溶液反应生成的有机物的名称为 、 。
(6)G的结构简式为 。
(7)在图中用“*”标出F中的不对称碳原子 。
(8)已知:,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()和另一种α,β-不饱和酮J。
①J的结构简式为 。
②若经此路线由H合成I,存在的问题有 。
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
16.(2024·上海金山·二模)Ⅰ.三蝶烯()及其衍生物是一类具有独特三维刚性结构的化合物,广泛应用在分子机器、材料化学以及超分子化学等领域。
三蝶烯的合成路线如下:
已知:
(1)三蝶烯中碳原子的杂化轨道类型有 。
(2)预测三蝶烯的核磁共振氢谱中有___________组峰。
A.1 B.2 C.3 D.4
(3)下列关于邻氨基苯甲酸的说法正确的是___________。
A.红外光谱图显示分子中含有碳碳双键
B.可形成分子内氢键
C.沸点高于对氨基苯甲酸
D.可发生加聚反应和缩聚反应
(4)步骤Ⅱ的反应类型为___________
A.取代反应 B.消去反应 C.氧化反应 D.加成反应
Ⅱ.三蝶烯-2,3,6,7-四甲酸二酐是三蝶烯的衍生物,其合成路线如下:
已知:2RCOOH+(CH3CO)2O→(RCO)2O+2CH3COOH
(5)A属于___________。
A.脂肪烃 B.芳香烃 C.饱和烃 D.苯的同系物
(6)C中含氧官能团的名称是 、羰基。
(7)写出C→D的化学方程式。
(8)化合物W是比化合物D少一个苯环的芳香族化合物,写出1种同时满足下列条件的W的同分异构体的结构简式。
① 仅含C、H、O元素,其中碳元素的质量分数为0.741,氢元素的质量分数为0.062;质谱图显示分子离子峰的m/z值为162。
② 能与FeCl3溶液发生显色反应,遇浓溴水不产生白色沉淀。
③ 核磁共振氢谱图中有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶6。
(9)将三蝶烯-2,3,6,7-四甲酸二酐的合成路线补充完整 。
17.(2024·福建·模拟预测)化合物H是降脂类药物瑞舒伐他汀制备中的关键中间体。在医药工业中的一种合成方法如下:
已知:i.X
ii.与苯结构相似,六元环中存在共轭大键,具有芳香性。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为 ,C的化学名称为 。
(2)E中碳原子的杂化方式有 种。
(3)写出E→F的转化过程中另一生成物的电子式 ,A→B、F→G的反应类型分别为 、 。
(4)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种(不考虑立体异构)。
a.含有和两个直接相连的六元环
b.两个六元环上均只有一条侧链,- SCH2CH2F与连接
c.可以使溴的四氯化碳溶液褪色
其中含有手性碳原子的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线,以为原料,设计合成的路线 (无机试剂及不超过两个碳的有机试剂任选)。
18.(2024·河南开封·三模)我国科学家研发的氯霉素(H)合成路线之一如下图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)的名称为 ;氯霉素(H)中的官能团有羟基、硝基和 、 。
(2)由B生成C的反应条件是 。
(3)D的结构简式为 。
(4)的同分异构体中,符合下列条件的有 种。
①苯环上有两个取代基且其中一个为氨基 ②能发生水解反应和银镜反应
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为1:2:2:2:6的同分异构体的结构简式为 。
(5)的化学方程式为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)苯酚
(2)+CH3OH+H2O
(3)浓硝酸、浓硫酸
(4)6
(5) 氨基 +NaOH→+CH3COONa
(6) H2O +SOCl2→+SO2+HCl
【分析】
由题干合成流程图信息可知,由A的分子式和E的结构简式以及A到B、B到D、D到E的转化信息可知,A的结构简式为:,B的结构简式为:,D的结构简式为:,a为浓硝酸、浓硫酸,D中硝基发生还原反应生成E,E经过多步反应生成G,G发生反应生成J,生成奥美拉唑的反应为氧化反应;(5)E发生取代反应生成M,M发生取代反应生成N,N发生水解反应、还原反应生成G;(6)根据K反应前后物质的结构简式及K的分子式知,生成K的反应为还原反应,K发生取代反应生成,K为。
【详解】(1)
由分析可知,A的结构简式为:,A能与FeCl3溶液作用显紫色,A的名称是苯酚。
(2)
由分析可知,A的结构简式为:,B的结构简式为:,故A→B的化学方程式是+CH3OH+H2O。
(3)通过以上分析知,试剂a是浓硝酸、浓硫酸。
(4)E的同分异构满足下列条件:ⅰ.苯环上有两个取代基;ⅱ.能与NaOH溶液发生反应,说明含有酚羟基,如果取代基是酚-OH、-CH2NH2,两个取代基有邻位、对位、间位3种位置异构;如果取代基为酚-OH、-NHCH3,两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构,所以符合条件的同分异构体有6种。
(5)①E中含有的官能团有醚键、氨基。
②N含有酰胺基,所以能与NaOH溶液反应,N与NaOH反应的化学方程式是:+NaOH→+CH3COONa。
(6)①CH3CHO可由CH≡CH与H2O发生加成反应得到;
②K转化为的同时有SO2生成,还生成HCl,化学方程式是+SOCl2→+SO2+HCl。
2.(1) 邻苯二酚 和
(2)
(3)
(4)取代反应
(5) 醚键、羧基
(6)5
【分析】
结合D的结构简式可知A()与发生取代反应生成B,即B的结构简式为;且B与氯气发生取代反应生成C,即为,据此回答。
【详解】(1)该结构含有两个酚羟基且相邻,即名称为邻苯二酚;
酚羟基显酸性,其酸性小于碳酸、大于碳酸氢根,所以与足量碳酸钾反应生成的钾盐有和;
(2)
结合分析和已知信息可知,A结构酚羟基中氢原子被二氯甲烷中的氯原子取代,即B结构简式为;
(3)
结合D的结构简式和该问信息可知,D结构中的氟原子换成氯原子即为C的结构简式,所以反应方程式为;
(4)由上一问分析知该反应类型为取代反应;
(5)
由可知含氧官能团为醚键和羧基;
由流程图结合对应分子式D(C7H4F2O2)、E(C6H6NO3)、F(C13H9F2NO2)可知下来小分子为H2O;
(6)
由信息可知苯环上有一个取代基时可以是-COOH、各一种;苯环上有两个取代基时-CHO和-OH,有邻、间、对三种,综上共5种。
3.(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:。
4.(1) 邻苯二酚(或1,2一苯二酚) 取代反应
(2)
(3) 醚键、氨基 sp2、sp3
(4)+2H2
(5)18
(6)
【分析】对比A和B的结构可知,A→B为酚羟基上的氢被甲基取代,对比C和D的结构简式可知,C→D是C中的碳氮三键和氢气的加成,进一步处理得到产品,以此解题。
【详解】(1)根据A的结构简式可知,A的化学名称为邻苯二酚(或1,2一苯二酚);A→B为A中羟基上的氢被甲基取代,反应类型为取代反应;
(2)
为六元环结构,核磁共振氢谱显示有1组峰,则其结构简式为;
(3)
D的结构简式为,则D中官能团的名称为:醚键、氨基;其中苯环上的碳为sp2杂化,支链上的碳为sp3杂化;
(4)
C→D为C中的碳氮三键和氢气的加成,方程式为:+2H2;
(5)
M是的芳香族同分异构体,①苯环上只有2个取代基;②能与溶液发生显色反应,则其中含有酚羟基;③能发生水解反应,则含有酯基,则可以是—OH、—COOCH2CH3;—OH、—CH2OOCCH3;—OH、—CH2COOCH3,—OH、—CH2CH2OOCH;—OH、—OOCCH2CH3;—OH、—CH(CH3)CH2OOCH;每一种情况都有邻、间、对三种情况,一共18种;
(6)
可以先用苯合成硝基苯,随后把硝基还原为氨基,乙醇被催化氧化为乙醛,乙醛再和苯胺反应得到产品,具体流程为:。
5.(1) 2-甲基丙醛
(2) 酯基、羟基 消去反应
(3)1
(4)
(5)
(6)
【分析】
根据A、C键线式以及已知信息,知B为,即A与B发生加成反应,C到D发生消去反应。
【详解】(1)
物质A的化学名称是2-甲基丙醛,物质B的结构简式为;
(2)物质C中官能团的名称为酯基、羟基;由C生成D发生醇的消去反应;
(3)连有四个不同原子或者基团的碳原子是手性碳原子,物质M分子中有1个手性碳原子,即与羟基相连的碳原子;
(4)
F与O2发生醇催化氧化到醛的反应,化学方程式:;
(5)
在F的同分异构体中,能与碳酸氢钠溶液反应产生CO2,说明有羧基,核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为,说明含三个甲基,同分异构体的结构简式为;
(6)
根据流程可知,需要先制取乙二醛,则流程为:。
6.(1) 3,5-二甲基苯酚 取代反应
(2)酯基、碳溴键
(3)
(4)
(5) 6
(6)
【分析】A()与B在(C2H5)3N作用下反应生成C(),C在一定条件下发生取代反应生成D(),D与发生取代反应生成E(),E中的酯基先在NaOH溶液中水解,再用稀HCl酸化生成F(),F与在K2CO3作用下发生取代反应生成G(),G与在NaHCO3作用下发生取代反应生成H(),据此解答。
【详解】(1)A的结构简式为:,以羟基连接的碳原子为起点对苯环上的碳原子进行编号,两个甲基位置分别为3、5,则用系统命名法命名化合物A为3,5-二甲基苯酚,由分析可知,G与在NaHCO3作用下发生取代反应生成H,则G→H的反应类型是取代反应;
(2)D()中官能团的名称为酯基、碳溴键;
(3)由分析可知,F的结构简式为;
(4)D()与发生取代反应生成E()和NaBr,则D→E反应的化学方程式:;
(5)C()的分子式为C10H12O2,化合物M是C的同分异构体,能同时满足下列3个条件:①苯环上只有2个取代基;②其酸性条件下的水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,则M中含有酯基,且酸性条件下的水解产物之一含有酚羟基;③能发生银镜反应,说明含有醛基,综合3个条件和分子式可知,M是甲酸苯酯()苯环上的氢原子被丙基(-C3H7)取代后的产物,因苯环上有邻、间、对3种等效氢,丙基(-C3H7)有正丙基和异丙基2种结构,则符合条件的M有种。其中核磁共振氢谱图显示有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1,即有5种等效氢,且每种等效氢的氢原子个数之比为6∶2∶2∶1∶1,则该结构为苯环上的对位氢原子被异丙基取代的产物,其结构简式为:;
(6)
中的酯基先在NaOH溶液中水解,再用稀HCl酸化得到,发生题干C→D反应机理得到,与发生题干G→H反应机理得到;CH2=CH2与Br2/Cl4加成得到CH2BrCH2Br,最后与CH2BrCH2Br发生取代反应生成,则合成路线为:。
7.(1) 醚键、酯基 取代反应
(2) 17
(3)
(4)
(5)9
【分析】
根据A、C的结构简式及B的分子式知,A和B发生取代反应生成C,则B为,D发生水解反应然后酸化得到E,根据E的结构简式及D的分子式知,D为;E发生反应生成F,F中羟基发生取代反应生成G,根据J的分子式及H、I和K的结构简式知,J为,G和K发生取代反应生成L;(4)N发生取代反应生成,结合G和K发生取代反应生成L知,N为,中羧基和氨气发生取代反应生成M为,M和POCl3发生取代反应生成,据此分析解题。
【详解】(1)由题干流程图中A的结构简式可知,A中含氧官能团的名称为醚键、酯基,由G和K生成L即G+KL+HCl即G中氯原子被取代生成L,根据题干路线图中G、K、L的结构简式可知,该反应的反应类型为:故答案为:醚键、酯基;取代反应;
(2)
由分析可知,D的结构简式为:,根据H的结构简式可知,分子中含有苯环和酰胺基所在的两个平面,根据单键能够任意旋转可知,H中最多有17个原子共面即除氨基上的一个H和甲基上的2个H其余原子共面时,故答案为:;17;
(3)
由分析可知,J的结构简式为:,则多聚甲醛可以用甲醛代替,则H、I和甲醛反应生成J的方程式为,故答案为:;
(4)
N发生取代反应生成,结合G和K发生取代反应生成L知,N为,中羧基和氨气发生取代反应生成M为,M和POCl3发生取代反应生成,则M、N分别是、,故答案为:;;
(5)H的同分异构体中含苯环且能与碳酸氢钠溶液反应放出气体,说明含有-COOH,不含-NH2基团,如果有1个取代基,取代基为-CH2NHCOOH、-NHCH2COOH、-N(CH3)COOH,有3种位置异构;如果含有2个取代基,分别为-NHCH3和-COOH或-NHCOOH和-CH3,各有3种符合条件的同分异构体,所以符合条件的同分异构体一共有9种,故答案为:9。
8.(1) 羧基 消去反应 酯化反应
(2)催化剂(Cu或Ag),O2,加热
(3) 丁炔二酸二甲酯
(4)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O+3H2O
(5)7
(6)
【分析】在一定条件下羟基氧化为醛基得A,脱去醛基得B,B在次氯酸钠存在下开环氧化得C,C中有双键,与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,得D(HOOCCHBrCHBrCOOH),由F和反应④的条件可知,在浓硫酸催化下,E和甲醇发生酯化反应得F,故E为HOOCC≡CCOOH,故反应③为消去反应,F与X在一定条件下发生反应得W,根据W的结构简式 ,采用断键逆推,得X为;
【详解】(1)由结构简式,C中的含氧官能团名称为羧基,由分析,反应③和④的反应类型分别为消去反应、酯化反应;
(2)由分析,反应①在一定条件下羟基氧化为醛基,反应条件为催化剂(Cu或Ag),O2,加热;
(3)根据有机物的命名,F的名称是丁炔二酸二甲酯,由分析知,X的结构简式为;
(4)A中有醛基,可以与新制Cu(OH)2悬浊液反应,化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O+3H2O;
(5)F的分子式为C6H6O4,其同分异构体中含有两个−COOH和一个−C≡C−,则剩余2个C和4个H,考虑有共7种同分异构体;
(6)已知:反马来酸加热230°C可以发生分子内脱水,生成马来酸酐,故Y为,参考F和X生成W的反应同时考虑两种有碳碳不饱和键的反应物发生共聚,M的结构简式为:。
9.(1) 羟基、羧基 浓,加热
(2)
(3)
(4)氧化反应
(5)
(6) 10 或
(7)
【分析】A发生氧化反应将羟基转化为酮羰基生成B,B与乙醇发生酯化反应生成C,C在(C2H5)2O、Br2、30℃条件下发生取代反应引入溴原子生成D,D与E反应生成F,结合E化学式、F结构可知,E为,F在N2H4‧H2O、C2H5OH、75℃条件下转化为G ,G发生氧化反应将氨基氧化为硝基生成H,H在K2CO3、CH3I、CH3CN、65℃条件下在N原子上引入甲基得到I。
【详解】(1)由A结构可知,A中所含官能团的名称为羟基、羧基;B与乙醇发生酯化反应生成C,反应条件为浓硫酸、加热;
(2)
C在(C2H5)2O、Br2、30℃条件下发生取代反应引入溴原子生成D,根据质量守恒可知,还生成HBr,反应的化学方程式为:;
(3)结合F结构可知,F的分子式为:;
(4)G发生氧化反应将氨基氧化为硝基生成H,故的反应类型为氧化反应;
(5)
H的结构简式为、I的结构简式为,可知反应中-CH3取代了-NH-中氢原子生成I,H到I的过程中会发生反应,则由的-NH-位置可知,生成K的结构简式为;
(6)
C为,C中含有3个氧、5个碳、不饱和度为2;C的同分异构体中,同时满足下列条件: 含有一个羧基、一个 ; 链状化合物;则结构可以为:、、、、、、、、、,共10种;其中核磁共振氢谱显示两组峰,且峰面积比为的分子的结构简式为或;
(7)
A的结构简式为;乙醇首先氧化为乙醛,乙醛和HCN加成引入-CN、-OH,在酸性水解使得-CN转化为-COOH得到产物,故流程为:。
10.(1)醚键、酰胺基
(2)
(3)加成反应
(4)
(5)
(6)
(7) 14
【分析】
根据A、B的结构简式及反应条件,A→B为消去反应,根据B和D的结构简式、C的分子式以及B→C、C→D的反应条件可知,C的结构简式为, B→C为取代反应,C→D为取代反应;结合D、E、F的结构简式及反应条件,D→E为加成反应,E→F为取代反应;根据F、H的结构简式、G的分子式以及反应条件,可知G的结构简式为。据此分析作答。
【详解】(1)根据H的结构简式,H中含氧官能团的名称为醚键、酰胺基;
(2)
根据分析,C的结构简式为;
(3)根据分析,的反应类型为加成反应;
(4)
根据A、B的结构简式和反应条件,的化学方程式为;
(5)
根据分析可知,G的结构简式为;
(6)的碱性随N上电子云密度的增大而增强,乙基为推电子基,导致N上的电子云密度增大,所以三者中碱性最强的是,最弱的是;
(7)
与相连形成物质M为,其同分异构体满足:
①含四元环、核磁共振氢谱显示只有一组吸收峰的结构是和;
②含酮羰基、能与金属钠反应、分子中只含有一个手性碳原子的骨架是:C-CO-C(OH)-C-C-C、C-C(OH)-CO-C-C-C、C-C(OH)-C-CO-C-C、C-C(OH)-C-C-CO-C、C-C-C(OH)-CO-C-C、C-C-C(OH)-C-CO-C、C(OH)-CO-C(CH3)-C-C、C(OH)-C(CH3)-CO-C-C、C(OH)-C(CH3)-C-CO-C、C-(OH)C(CH3)-C-CO-C、C-CO-(OH)C(CH3)-C-C、C(CH3)2-CO-C(OH)-C、C-CO-C(CH3)-C(OH)-C、C(CH3)2 -C(OH)-CO-C,共14种。
11.(1)羟基、醚键
(2)
(3)AD
(4)
(5) 12
(6)
【分析】
Ⅰ→Ⅱ的反应是原子利用率100%的反应,且化合物a能使的溶液褪色,化合物a为, 与化合物a发生加成反应得到,根据信息ⅱ) , Ⅲ为,与HCl发生取代反应生成,Ⅳ与CH2=CHCN反应生成,Ⅴ在酸性条件下水解生成,Ⅵ与氢气发生加成反应生成,Ⅶ中羧基被氨基取代得到Ⅷ,经过一第列变化生成M。
【详解】(1)由化合物I的结构简式可知其含有的官能团名称是羟基、醚键。
(2)
Ⅰ→Ⅱ的反应是原子利用率100%的反应,且化合物a能使的溶液褪色,与化合物a发生加成反应得到,化合物a的结构简式为。
(3)A. 化合物Ⅰ中含有酚羟基,能与水分子形成分子间氢键,化合物Ⅱ在水中的溶解度比化合物Ⅰ小,故正确;
B. 酚羟基的邻对位均可与溴发生取代反应, 1mol化合物Ⅰ与浓溴水反应,最多可以消耗3mol,故错误;
C. 与苯环直接相连的原子与苯环共平面,则醛基碳原子一定与苯环共平面,醚键的O原子与苯环共平面,单键可以旋转,则与醚键O原子相连的C原子也可能与苯环共平面,化合物Ⅳ的分子中最多有8个碳原子共平面,故错误;
D. Ⅲ为 ,与HCl发生取代反应生成,则Ⅲ→Ⅳ的反应属于取代反应,故正确;故选AD。
(4)
Ⅵ与氢气发生加成反应生成VII,则Ⅵ-Ⅶ的化学方程式为。
(5)
化合物Ⅷ有多种同分异构体,ⅰ)含有一个苯环且苯环上有两个取代基;
ⅱ)其中一个取代基为硝基,余下4个饱和碳,丁基有4种,苯环上硝基的邻间对位有3种,共有4×3=12种;同时符合条件的有12种,其中核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为9∶2∶2的结构简式为。
(6)
根据上述信息,经Ⅰ到Ⅲ过程为模型,以苯酚为原料先与化合物a发生加成反应得到 ,再根据Ⅱ到Ⅲ条件得到,第三步醛基的氧化条件合理即可(使用O2、银氨溶液、新制氢氧化铜均可)可有不同的路线,合成水杨酸(邻羟基苯甲酸)的路线。
12.(1)羰基、酯基
(2)
(3)ABD
(4)
(5)
(6)
【分析】
A与先加成,再消去反应生成B,B与CH3I发生取代反应生成C,C中酯基发生碱性水解,再经酸化生成D,则D的结构简式为,D在X条件下生成E,E与SOCl2发生取代反应生成F,结合F的结构简式可知D到E的转化过程中应引入硝基,结合苯的硝化反应,可知反应条件X应为浓硫酸、浓硝酸、加热;E的结构简式为:;F中酰氯键与氨气发生取代反应生成G,G的结构简式为:;G中硝基被氢气还原生成H,H中酰胺基与Y反应生成I,结合J的结构及Y的分子式可知Y应为:,I的结构简式为:,I中氨基与羰基先加成、再消去生成J,J与ClSO3H发生取代反应生成K,K的结构简式为:。K与发生取代反应生成西地那非,据此分析解答。
【详解】(1)由A的结构简式可知其含氧官能团为羰基、酯基;
(2)
由以上分析可知Y的结构简式为:;
(3)由以上分析可知D→E的反应条件X为浓硝酸、浓硫酸并适当加热,故A正确;
由以上分析可知,化合物I→J的反应,I中氨基与羰基先发生加成反应形成羟基,然后羟基再发生消去反应生成J,故B正确;
保持其它条件不变,若将B→C中的CH3I改为CH3Cl,因Cl的非金属性强于I,C-Cl键键能大于C-I键,则CH3Cl比CH3I难断键,则该反应速率将变慢,故C错误;
J→K中ClSO3H参与反应的原子团不同时,形成的K的相对原子量不同,通过测定K的质谱图可以确定是Cl原子还是OH基团反应,故D正确;
(4)
F中酰氯键与氨气发生取代反应生成G,反应方程式为:;
(5)
与HCN发生加成反应生成,水解生成,发生醇消去反应生成,与甲醇发生取代反应生成,发生加聚反应生成,合成路线为:;
(6)
C的同分异构体满足,①分子中含有苯环;②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有氮氧键,无氧氢键和氧氧键,分子具有对称性;③分子中没有两个甲基连在同一个碳原子上,则两个甲基可能连在同一个N原子上,或连接在对称碳上,则符合的结构简式为:。
13.(1) 酯基、碳碳双键
(2) 消去反应 加成反应
(3)2Cu(OH)2 + OH- +Cu2O↓+ 3H2O
(4)bd
(5)、、
(6)+CH2=CHCH3。
【分析】
丙酮和HCN反应生成A,A水解生成B,B在浓硫酸作用下发生消去反应生成C,C和甲醇发生酯化反应生成D,D发生加聚反应生成E;F和CH2=CHCHO发生已知反应原理生成G,G发生已知反应原理转化为H,化合物I核磁共振氢谱图中有5组吸收峰且峰面积之比为,则H还原醛基为羟基得到I,I和C发生酯化反应生成J;
【详解】(1)
由分析可知,甲基丙烯酸(C)的结构简式为。D为,官能团名称为酯基、碳碳双键;
(2)B在浓硫酸作用下发生消去反应引入碳碳双键生成C,F和CH2=CHCHO发生已知反应原理生成G,反应后不饱和度减小,为加成反应;
(3)
H含有醛基,加热条件下H与新制氢氧化铜悬浊液反应生成苯甲酸根离子和氧化亚铜沉淀,离子方程式为2Cu(OH)2 + OH- +Cu2O↓+ 3H2O;
(4)a.化合物E中不含碳碳不饱和键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,错误;
b.化合物B中含羧基、羟基,在一定条件下能发生缩聚反应,正确;
c.化合物I不含酚羟基,遇FeCl3溶液不显紫色,错误;
d.G含醛基、碳碳双键,能和溴的四氯化碳溶液反应使得溶液褪色,I含羟基不和溴的四氯化碳溶液反应,可用Br2/CCl4鉴别化合物G和I,正确;
故选bd;
(5)
J,除苯环外含有5个碳、2个氧、2个不饱和度,同时满足下列条件的J的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构):
①能发生水解反应,则含有酯基;②能发生银镜反应,含有醛基;③苯环上有两个支链,且苯环上一元取代物有两种,则两个取代基处于对位;④分子中含两个甲基;⑤核磁共振氢谱图中有6组吸收峰,则存在6种氢。故结构可以为:、、;
(6)
和丙烯发生已知反应原理生成,在碳化钨作用下转化为,甲基被酸性高锰酸钾氧化为羧基得到,故流程为:+CH2=CHCH3。
14.(1)对甲氧基苯甲醛(4-甲氧氧基苯甲醛)
(2)
(3)5
(4) 取代反应
(5)
(6) 15
【分析】A上醛基和CH3CH3NO2进行加成反应,醛基变羟基,羟基消去的到B中的碳碳双键,而D中碳氮双键通过和氢气进行加成反应,得到E,E中的氨基通过和乙酸酐进行取代反应生成F,根据题意另一产物为HBr,可推断出X中含有溴原子,再根据M的结构可知,应为H中的氨基上的氮氢键断裂和X上的碳溴键断裂,溴和氢结合生成溴化氢,氮和碳结合形成M。
【详解】(1)
的取代基为甲氧基,和醛基处在对位,故命名为对甲氧基苯甲醛。
(2)
A→B过程中生成中间体Y,应为A中的醛基被加成生成了羟基,羟基通过消去得到碳碳双键,故Y的结构为。
(3)根据同一个碳原子连有不同的原子或基团,故E、F、G、H、M含有手性碳原子。
(4)
E→F反应,E中氨基和乙酸酐进行取代反应,生成乙酸和F,故化学方程式为;取代反应。
(5)
的另一产物为HBr,为H上的氨基上的氢和X上的溴结合生成HBr,故X为。
(6)
与FeCl3能反应,说明含有酚羟基,能发生银镜反应,说明含有醛基。又为二取代芳香族,故—OH和两者分别放在邻间对三种,和酚羟基邻间对三种结构,和酚羟基邻间对三种结构,和酚羟基处在邻间对有三种结构,和酚羟基处在邻间对三种,共有15种;核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式。
15.(1)酮羰基
(2)C
(3)A
(4)
(5) 乙酸 丙酮
(6)
(7)
(8) AB
【分析】
G和反应生成H,根据信息ii,可知G的结构为;
【详解】(1)根据H的结构简式,H中含有的含氧官能团是酮羰基;
(2)D→E是D中的醇羟基发生消去反应生成碳碳双键,反应类型是消去反应,选C;
(3)A→B是乙烯和HBr发生加成反应生成溴乙烷,σ键比π键稳定,所以乙烯的碳碳双键中的π键断裂,选A。
(4)①具有D相同的官能团,含有1个羟基;
②核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为,符合条件的D的同分异构体的结构简式为;
(5)E与足量酸性溶液反应生成CH3COOH、CH3COCH3,名称为乙酸、丙酮。
(6)
根据信息ii,由H逆推可知G的结构为;
(7)
连有4个不同原子或原子团的碳原子为不对称碳原子,用“*”标出F中的不对称碳原子。
(8)
①根据,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。
②若经此路线由H合成I,存在副产物J,所以存在的问题有原子利用率低、产物难以分离,故选AB。
16.(1)sp2、sp3
(2)C
(3)B
(4)D
(5)BD
(6)羧基
(7)
(8)、
(9)
【分析】Ⅰ.根据已知,步骤Ⅱ中苯炔和蒽发生类似的加成反应成环得到三蝶烯;
Ⅱ;
【详解】(1)三蝶烯中苯环上的碳原子平面结构,是sp2杂化,不在苯环上的两个碳原子以四根单键和其他原子相连,是sp3杂化,故三蝶烯中碳原子的杂化轨道类型有sp2、sp3;
(2)如图,根据分子结构的对称性,标有相同数字的碳原子上面的氢原子都是等效氢原子,一共3种,故三蝶烯的核磁共振氢谱中有3组峰,故选C;
(3)A.邻氨基苯甲酸中,苯环结构不是单双键交替的结构,故分子中没有碳碳双键,故红外光谱图不会显示分子中含有碳碳双键,A错误;
B.邻氨基苯甲酸中两个官能团处于邻位,相距较近,同一个分子的氨基和羧基之间可以形成氢键,B正确;
C.对氨基苯甲酸中两个官能团较远,无法形成分子内氢键,只能形成分子间氢键,使沸点升高,故邻氨基苯甲酸沸点低于对氨基苯甲酸,C错误;
D.邻氨基苯甲酸中没有可以发生加成的碳碳双键或碳氧双键,无法发生加成聚合反应,D错误;
故选B;
(4)由分析,步骤Ⅱ反应类型为加成反应,故选D;
(5)A分子式为C8H10,分子组成比苯多了两个CH2,是苯的同系物,根据有机物分类,属于芳香烃,故选BD;
(6)C中含氧官能团的名称是羧基、羰基;
(7)C在浓硫酸的作用下,羧基和另一个苯环上的氢脱水,形成一个新的六元环得到D,反应方程式为:;
(8)D的分子式为C16H12O2,W比D少一个苯环,则W分子中有10个碳原子,质谱图显示分子离子峰的m/z值为162即相对分子量为162,氢元素的质量分数为0.062,则分子中氢原子个数为,162-10-12×10=32说明W分子中有2个氧原子,故W分子式为C10H10O2,不饱和度为6,除苯环外,还有2个不饱和度,能与FeCl3溶液发生显色反应,遇浓溴水不产生白色沉淀说明有酚羟基,但是酚羟基的邻对位都有取代基,核磁共振氢谱图中有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶6,考虑有一个酚羟基和两个酚羟基的情况,同时满足条件的W的同分异构体肯能是或;
(9)分析E和F的分子式差异可以发现F比E少了CH3NO2的分子组成,Ⅰ中步骤Ⅰ刚好也符合这样的分子组成变化,再结合F的后续产物可以得知F中应当有一个苯环两个甲基,且甲基处于邻位,故得出F为,E为;苯环上的侧链与苯直接相连的碳原子上有氢,侧链就能被高锰酸钾氧化为羧基,故得G为。
17.(1) 醛基、碳氟键 2-甲基丙酸乙酯(异丁酸乙酯)
(2)3
(3) 取代反应 氧化反应
(4) 24 (苯环上侧链在邻位或间位均可)
(5)
【分析】
结合A的分子式和B的结构简式:,以及AB的反应条件可知,A为;(C)与CH3CN在四氢呋喃、加热条件下生成(D) ;与在CuCl作用下生成(E),与CH3I反应生成(F),在MnO2、100℃条件下转化为(G),在H2O2、35℃条件下转化为(H)。
【详解】(1)A的分子式为C7H5OF,B的结构简式为,据A的分子式、B的结构简式以及AB的反应条件可知,A的结构简式为,其官能团的名称为醛基、碳氟键;C的结构简式为,其名称为2-甲基丙酸乙酯(异丁酸乙酯);
(2)
E的结构简式为,其中苯环上的碳原子采取sp2杂化、双键碳原子采取sp2杂化、碳氮三键的碳原子采取sp杂化、饱和碳原子采取sp3杂化,所以该分子中碳原子的杂化方式有3种;
(3)
E和F的结构简式分别为、,对比E和F的结构简式可知,与CH3I反应转化为的过程中另一生成物为HI,其电子式为:;A的结构简式为、B的结构简式为,与发生取代反应生成,所以A→B的反应类型分别为取代反应;F和G的结构简式分别为、,对比F和G的结构简式可知, F→G的反应类型为去氢的氧化反应;
(4)
含有和两个六元环,则环外还含有6个碳原子,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,说明侧链上含有碳碳双键,两个六元环上均只有一条侧链,已知-SCH2CH2F与连接,则另一个支链上含有4个碳原子且含有1个碳碳双键,则可以理解为苯环上两个支链,一个支链为,另一个支链为:或或或或或或或(共8种),每一组在苯环上都有邻、间、对三种位置,则一共有8×3=24种结构;其中含有手性碳原子的结构简式为(苯环上侧链在邻位或间位均可);
(5)
首先在浓硫酸、加热的条件下乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,随后根据信息i乙酸乙酯和CH3CN反应生成,最后在CuCl的条件下和反应生成目标产物,其具体流程为:。
18.(1) 苯乙烯 碳氯键 酰胺键
(2)浓硫酸、加热
(3)
(4) 15
(5)+HNO3+H2O
【分析】
A 与溴和水发生反应生成B,B发生消去反应生成C,C与甲醛发生题给信息反应生成D;D高压条件下与氨分子发生取代反应生成E,E 酸性条件下发生信息反应后、碱化得到F,在浓硫酸作用下F与浓硝酸发生硝化反应后、碱化得到G,G与Cl2CHCOOCH3发生取代反应生成H。
【详解】(1)
由结构可知,A为苯乙烯;由结构简式可知,的官能团为硝基、羟基、碳氯键和酰胺基,故答案为:苯乙烯;碳氯键和酰胺键;
(2)结合B和C的结构简式可知,B生成C是醇的消去反应,需要的条件是:浓硫酸、加热;
(3)
由分析可知,D的结构简式为;
(4)
①苯环上有两个取代基且其中一个为氨基; ②能发生水解反应和银镜反应,说明含有-OOCH;两个取代基可能是-NH2、-CH2CH2CH2OOCH或-NH2、-CH(CH3)CH2OOCH或-NH2、-CH2CH(CH3)OOCH或-NH2、-C(CH3)2OOCH或-NH2、-CH(CH2CH3)OOCH,两个取代基在苯环上的位置有3种结构,符合条件的的同分异构体有15种;其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为的结构简式为;
(5)
由分析可知,在浓硫酸作用下F与浓硝酸发生硝化反应后、碱化得到G,则的化学方程式为:+HNO3+H2O。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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