内容正文:
2025届高三化学专题训练--有机推断题
1.(2024·广东·一模)缓释布洛芬具有解热、镇痛、抗炎等功效,一种合成缓释布洛芬的路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ的分子式为 ,缓释布洛芬的结构简式为 。
(2)化合物Ⅱ易溶于水的原因是 ,化合物Ⅳ+Ⅴ→Ⅵ的反应类型是 。
(3)根据化合物Ⅲ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
结构特征
可反应的试剂
反应形成的新结构
反应类型
①
、Ni
还原反应
②
Na
取代反应
(4)写出Ⅲ→Ⅳ的化学方程式: 。
(5)同时满足下列条件的化合物Ⅴ的同分异构体共有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱中峰面积比为6∶3∶2∶2∶1的结构简式为 。
①属于芳香族化合物;②苯环上含有两个取代基。
2.(2024·河南·三模)谷氨酸钠是常见的食品增味剂,它的一种合成路线如下(Et为乙基):
回答下列问题:
(1)G中官能团的名称是 ;单质R是 (填化学式)。
(2)D+E→F的反应类型是 。G易溶于水,其原因是 。
(3)B+C→D的化学方程式为 。
(4)0.1mol F最多能与 g NaOH反应。
(5)T是G的同分异构体,T也含有2个—COOH、1个,T有 种结构(不包括立体异构)。其中,核磁共振氢谱上有四组峰,且峰的面积比为1∶2∶2∶4的结构简式为 。
(6)E的合成路线如下:
①相对分子质量比有机物甲多14的同系物名称是 。
②下列有关有机物乙的叙述错误的是 (填字母)。
a.分子中含10个键 b.能发生加聚反应 c.能使溴水褪色 d.碳原子共直线
3.(2024·上海·模拟预测)近期我国科学家报道用[4+2]环加成反应合成了具有生物活性的多官能团化合物(E),部分合成路线如图:
已知:
(1)A的名称为 ;E中含有的官能团有 (填名称)。
(2)写出B的结构简式 。
(3)写出C生成D所需要的试剂与条件: 。
(4)E中含有手性碳原子数目为 ___________。
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
(5)设计实验方案验证产物E中是否含有D物质。
(6)写出D与足量NaOH溶液共热的反应式。
(7)化合物X是物质C的同分异构体,且同时满足以下条件,写出X的结构简式 。
i.苯环上有三个取代基,且苯环上一氯代物只有2种
ii.既能与NaOH溶液反应,又能发生银镜反应
(8)结合题示信息,写出仅以乙醛为有机原料合成高分子的合成路线 。
4.(2024·河南·二模)利用Hantzsch反应,通过下列过程可以合成芳香化的吡啶环化合物H。
回答下列问题:
(1)A的结构简式是 ,B分子中具有的官能团有 。
(2)C分子中碳原子的杂化类型有 两种。转化成D的过程中,RCHO断裂的化学键是 。
(3)D转化为E和E转化为F的反应类型分别是 、 。
(4)F转化为G的化学方程式为 。
(5)若R-为甲基,则C的核磁共振氢谱应为 组峰,G的同分异构体中,满足下列条件的同分异构体的结构简式为 (写出一种即可)。
①不与发生反应;
②含有3个乙基;
③属于对氨基乙苯的衍生物;
④苯环上的一取代物只有1种。
5.(2024·河南·模拟预测)物质G是合成抗癌药物吉非替尼的一种中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的饱和含氧官能团是 ,D→E的反应条件为 。
(2)试剂a (填“能”或“不能”)为酸性高锰酸钾溶液,请解释原因: 。
(3)由B生成D的化学方程式为 。
(4)芳香族化合物M是A的同分异构体,符合下列条件的M的结构有 种,其中核磁共振氢谱图上有5组峰的结构简式为 。
①只含有一个环且为苯环,苯环上只有一个-OH;②能发生银镜反应。
(5)F→G的反应形成了酰胺基和碳氮双键,其中生成碳氮双键过程;先发生加成反应,后发生 (填反应类型)。
6.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)二氢吡啶类钙拮抗剂是目前治疗高血压和冠心病的主要药物,某种二氢吡啶类钙拮抗剂的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A中含有的官能团名称为 ,D的名称 ;
(2)E的结构简式为 。
(3)B→C的化学方程式为 。
(4)F→G的反应类型分别为: 和消去反应。
(5)符合以下条件的B的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
a.含苯环 b.能水解且酸性水解后产物遇到FeCl3溶液显紫色
(6)根据上述信息,以乙酸乙酯和乙醛为主要原料制备化合物M(M的结构简式为)的合成路线如下:
。
物质x和试剂b的结构简式分别为: , 。
7.(2024·陕西安康·模拟预测)化合物()是磷酸西他列汀的重要中间体,可以2,4,5—三氟苯乙酸为原料通过下列路线进行合成:
已知:①+
②+R′-NH2
回答下列问题:
(1)C分子中含氧官能团的名称为 。
(2)C→D的反应类型为 。
(3)是A的同分异构体,其化学名称为 。
(4)化合物F的结构简式为 。
(5)已知:为苄氧基,结构为,则G→H的化学方程式为 。
(6)M是A的同分异构体,满足下列条件的M共有 种。
a.可与溶液发生显色反应 b.含有三氟甲基()
其中核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为2:2:1的同分异构体的结构简式为 。
(7)已知:、。结合所学知识,设计以为原料制备的合成路线: (无机试剂任选)。
8.(2024·河北沧州·二模)用于治疗消化道疾病的药物的合成路线如图:
回答下列问题:
(1)按照系统命名法,化合物A的名称为 。
(2)物质C的结构简式为 。
(3)物质中官能团的名称为 。
(4)合成路线中生成药物的化学方程式为 。
(5)分析相关物质的结构可知,的反应可能分两步进行,且第一步为加成反应,则第二步的反应类型为 ,中间产物为 。
(6)有机物为D的同分异构体,其分子具有二取代苯结构,且具有一个与苯环直接相连的硝基,该物质苯环上的一氯代物只有两种,则的结构可能有 种(不考虑立体异构)。其中,核磁共振氢谱峰面积之比为的同分异构体结构简式为 。
(7)以苯甲醛为主要原料(无机试剂任选),设计合成药物的路线: 。
9.(2024·浙江宁波·二模)某研究小组按下列路线合成治疗慢性粒细胞白血病药物尼洛替尼(部分反应条件已简化)。
请回答:
(1)化合物E的含氧官能团名称是 。
(2)化合物C的结构简式是 。
(3)下列说法正确的是_______。
A.化合物A的酸性强于D
B.化合物E→F的反应类型是取代反应
C.化合物E与HCl溶液共热,可生成D
D.化合物A→D的转化,是为了使-NO2更有效地取代在甲基的邻位
(4)写出反应F→G的化学方程式 。
(5)化合物X()是B的同分异构体,设计以CH3CH2OH和甲苯为原料合成X的路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选) 。
(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除苯环外无其他环状结构,有-CHO结构,无-O-O-结构;
②1H-NMR谱显示有4种不同化学环境的氢原子,其中苯环上只有一种
10.(2024·河南·一模)以A和芳香烃E为原料制备除草剂茚草酮中间体(I)的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)I中除碳碳双键外的官能团的名称为 。C中共平面的原子最多有 个。
(2)D+H→I的反应类型为 。
(3)D中碳原子的杂化轨道类型有 ;A中电负性最大的元素为 (写元素名称)。
(4)写出F→G的化学方程式 。
(5)B的同分异构体中,满足下列条件的结构有 种;
条件:①含有苯环;②与FeCl3溶液发生显色反应;③含有2个甲基,且连在同一个碳原子上。
其中,核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6:2:2:1的结构简式为 。
(6)利用原子示踪技术追踪G→H的反应过程如下:
根据上述信息,写出以乙醇和为原料合成的路线(无机试剂任选) 。
11.(23-24高三下·北京·开学考试)化合物I是合成唑啉酮类除草剂的一种中间体,其合成路线如下。
已知:i.
ii.
iii.R1-COOH+ R2NH2
(1)A→B反应所需的试剂和条件是 。
(2)已知:2CH3COOH→a+H2O。C→D的化学方程式为 。
(3)E→F的反应类型是 。
(4)由C合成F的过程中,C→D的目的是 。
(5)G→H的化学方程式为 。
(6)化合物I的另一种合成路线如下:
已知:
①K的结构简式为 。
②M→I的过程中,还可能生成高分子化合物N。写出N的一种结构简式 。
12.(2024·浙江嘉兴·二模)某研究小组通过以下路线合成抗肿瘤药物阿贝西利(Abemaciclib)
已知:
①
②
(1)化合物A的含氧官能团的名称是 。
(2)化合物H的结构简式是 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.化合物B的碱性比苯胺()的强
B.D→E的反应类型为消去反应
C.化合物E和F可通过红外光谱区别
D.化合物与足量加成后的产物中有3个手性碳原子
(4)写出B→D的化学方程式 。
(5)写出满足下列条件D的同分异构体的结构简式 (不考虑顺反异构)。
①分子中含有苯环,所有卤原子直接连在苯环上,氮原子不与苯环直接相连;
②谱和IR谱分析表明:有3种不同化学环境的氢原子,存在氮氮双键结构。
(6)是制备的重要原料,请利用以上相关信息,以和为原料,设计合成的路线 (用流程图表示,无机试剂任选)。
13.(2024·北京西城·一模)化合物K有抗高血压活性,其合成路线如下。
已知:
(1)A为芳香族化合物,A的名称是 。
(2)B→D的化学方程式是 。
(3)G的结构简式是 。
(4)E属于酯,E的结构简式是 。
(5)K中能与溶液反应的官能团有 。
a.碳碳双键 b.酯基 c.酰胺基
(6)D也可由间硝基甲苯通过电解法制得,主要物质转化关系如下。
已知:电解效率的定义:
①Ⅱ中,生成Q的离子方程式是 。
②若电解产生的使间硝基甲苯通过两步氧化完全转化为D,当电极通过,生成amol D时, 。
(7)以D、F和为原料,“一锅法”合成G的转化过程如下。
M的结构简式是 ,M→N的反应类型是 。
14.(2024·浙江杭州·二模)盐酸考尼伐坦是一种非肽类双重抑制剂,主要用于低钠血症的治疗。其前体的合成路线如下:
已知:。请回答下列问题:
(1)写出A中含有官能团的名称 。
(2)下列说法正确的是___________。
A.化合物A的碱性弱于B
B.化合物C中,由于氰基的活化,使得相邻的C-H反应活性高
C.化合物D含有手性碳,需要分离出特定的对映异构体,否则会影响G的纯度
D.化合物F到化合物G的反应涉及取代反应、加成反应和消去反应
(3)化合物E的结构简式是 。
(4)写出化合物C到化合物D的反应方程式 。
(5)写出同时符合下列条件化合物A的同分异构体的结构简式。
①分子中含有苯环
②含有氮氧键,但不含硝基
③核磁共振氢谱表明分子中有3种不同化学环境的氢原子
(6)设计以环己烷和为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选) 。
15.(2024·江西·一模)非罗考昔(化合物L)是一种非甾体抗炎药,其中一种合成路线如下(部分反应条件略去):
(1)化合物D的分子式为 ,化合物L中所有元素电负性由大到小顺序为 。
(2)已知羧基中羟基被氯取代称之为酰氯,则化合物B的名称为 。
(3)化合物X为Ⅰ的同分异构体,且在核磁共振氢谱只有2组峰,则X的官能团结构简式为 。
(4)从化合物A生成L的全过程中,下列说法正确的有 。
A.有碳氧双键和碳氢单键断裂,也有碳碳双键和碳氧单键形成
B.反应物K中,碳原子采取的杂化方式有:,并且存在手性碳原子
C.化合物G中碳氧原子间的σ键与π键的个数之比为
(5)基于上述反应原理,利用、、合成
a.从出发,第一步的化学方程式为 。
b.相关步骤涉及到卤代烃制醇反应,其反应条件为 。
c.最后一步反应中,有机反应物为 (写结构简式)。
16.(2024·吉林·三模)化合物H是一种抗艾滋病药物,某课题组设计的合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)写出有机物A的名称 。
(2)过程A→B的作用是 。
(3)写出在一定条件下,B与足量NaOH溶液反应的化学方程式 。
(4)化合物D的结构简式是 。
(5)下列说法错误的是 (填标号)。
a.E分子中碳原子的杂化方式有3种
b.合成H过程中涉及的反应类型均为取代反应
c.F与足量H2加成后,产物分子中含有4个手性碳原子
d.化合物G可以与水形成分子间氢键,易溶于水
(6)化合物N()是另一种合成路线的中间体,化合物N符合下列条件的同分异构体有 种,写出其中一种结构简式 。
①含有苯环;②H-NMR谱显示有6种不同化学环境的氢原子;③能发生水解反应,产物之一是甘氨酸。
17.(2024·广东韶关·二模)负载金属催化剂对有效提高产率、发展绿色化学技术和有机合成新方法意义重大。其参与合成化合物Ⅸ的路线如下:
(1)化合物Ⅰ的分子式为 ,化合物Ⅲ中碳原子的杂化轨道类型为 。
(2)化合物Ⅱ发生水解反应生成有机产物的官能团名称为 ,根据生成新的有机产物的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂与条件
反应形成的新结构
反应类型
a
加成反应
b
氧化反应(生成有机产物)
(3)下列关于反应⑦正确的有________(填序号)。
A.该反应为原子利用率100%的反应
B.反应过程中,有σ键、π键的断裂和形成
C.反应物Ⅷ的质谱图中最大质荷比为171.5
D.生成物Ⅸ属于极性分子,且无手性
(4)在Ⅷ的芳香同分异构体中,其中含和结构的有 种(不考虑立体异构),核磁共振氢谱图上有四组峰且峰面积之比为的结构简式为 (写一种)。
(5)设计以和为原料合成。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
(a)最后一步反应中,有机反应物为 (写结构简式)。
(b)相关步骤涉及到卤代烃制炔烃的反应,其反应类型为 。
(c)从氯苯出发,第一步反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
18.(2024·广东广州·二模)高分子材料PET聚酯树脂和PMMA的合成路线如图:
已知:Ⅰ.RCOR'(R、R′、R″代表烃基,下同)
Ⅱ.
Ⅲ.RCOOR′+R″18OHRCO18OR″+R′OH
回答下列问题:
(1)B的分子式是 ,化合物X是B的同分异构体且能被新制氧化,则X的化学名称是 。
(2)步骤②发生反应的化学方程式为 。
(3)PET单体含有的官能团名称是 。
(4)根据D的结构特征,分析预测可能的化学性质,完成下表:
序号
可反应的试剂及条件
反应形成的新结构
反应类型
①
,催化剂/△
②
取代反应
(5)关于反应⑦的说法中,正确的是_______(填字母)。
A.反应过程中有C-O的断裂和形成
B.反应物D中所有碳原子共平面,碳原子均采用杂化
C.反应物G与水均为极性分子,两者形成的溶液中存在氢键
D.产物PMMA单体分子中只存在“头碰头”形成的σ键
(6)结合题中所给信息,以、和为原料合成。基于你的设计,回答下列问题:
①最后一步反应中的有机反应物为 (写结构简式)。
②步骤中涉及烯烃制醇的反应,其化学反应方程式为 。
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)
(2) 分子中的羟基能和水形成氢键 加成反应
(3)
(4)+CH3OH+H2O
(5) 9
【分析】
丙烯和氯气发生加成反应生成I为1,2-二氯丙烷,I在NaOH水溶液中水解生成Ⅱ为CH2OHCHOHCH3,Ⅲ发生酯化反应生成Ⅳ为,据此分析解答。
【详解】(1)①根据Ⅱ和Ⅲ的结构分析可知,Ⅱ是1,2—丙二醇,所以Ⅰ为1,2-二氯丙烷,故Ⅰ的分子式为C3H8Cl2;故答案为:C3H8Cl2;
②Ⅷ分子中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,故缓释布洛芬的结构简式为:
;故答案为:。
(2)①化合物Ⅱ易溶于水的原因是:分子中含有羟基,可以和水形成氢键;故答案为:分子中含有羟基,可以和水形成氢键;
②化合物Ⅳ+Ⅴ→Ⅵ的化学方程式是:+,该反应属于加成反应;故答案为:加成反应。
(3)
①化合物Ⅲ含有羰基,羰基和氢气在镍作催化剂的条件下,发生加成反应(又称还原反应),生成醇;故答案为:;H2;
②化合物Ⅲ含有羧基,羧基可以和金属钠发生取代反应,生成羧酸钠;故答案为:-COOH;-COONa。
(4)
根据合成路线可知:Ⅲ→Ⅳ的化学方程式为:+CH3OH+H2O;故答案为:+CH3OH+H2O。
(5)
Ⅴ的分子式为:C10H14;化合物Ⅴ的同分异构体满足:属于芳香族化合物,说明含有1个苯环,且苯环上含有两个取代基,则符合要求的结构有、、、、、、、、共9种,其中核磁共振氢谱中峰面积比为6∶3∶2∶2∶1的结构简式为;故答案为:9;。
【点睛】同分异构体的书写是关键。
2.(1) 氨基、羧基
(2) 加成反应 G中氨基、羧基与水形成氢键
(3)+→+KBr
(4)20
(5) 8
(6) 1-丙醇或2-丙醇 ad
【分析】有机物B比有机物A多了一个溴原子,故单质R是,发生取代反应生成B,B与C发生取代反应生成D和KBr,D与E发生加成反应生成F,F在强碱的水溶液加热后酸化得到G,G与氢氧化钠反应生成谷氨酸钠;
【详解】(1)根据结构简式可知,G中官能团名称为氨基和羧基;有机物B比有机物A多了一个溴原子,故单质R是;
(2)根据D、E、F的结构简式分析可知,D→F的反应类型为加成反应;G易溶于水的原因是有氨基、羧基,可与水形成氢键;
(3)
副产物为KBr,B+C→D的化学方程式为+→+KBr;
(4)F分子含2个酰胺基、3个酯基,0.1mol F最多消耗0.5mol NaOH,质量为20g;
(5)
先写戊二酸的结构,共4种:、、、,依次取代1个氨基,符合条件的结构有:3种、1种、3种、1种(本身除外),共有8种同分异构体;其中核磁共振氢谱图有四组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶4的结构简式为;
(6)有机物甲为乙醇,相对分子质量大14的醇为丙醇,即1-丙醇或2-丙醇或正丙醇、异丙醇;
有机物乙为丙烯酸(),分子中含8个键,a错误;含有碳碳双键,能发生加聚反应,能使溴水褪色,b、c正确;碳原子不共直线,d错误;答案选ad。
3.(1) 邻羟基苯甲醛或2﹣羟基苯甲醛 酯基、羟基、碳碳双键
(2)
(3)乙醇、浓硫酸、加热
(4)C
(5)取样,加入FeCl3溶液,若不发生显色反应,说明E中不含D
(6)+2NaOH +CH3CH2OH+H2O
(7)
(8)CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH(OH)CH2COOH
【分析】
A发生信息中的反应生成B为,B发生氧化反应然后酸化得到C,C和乙醇发生酯化反应生成D,D发生开环加成生成E;
(8)中仅以乙醛为有机原料合成高分子,可由CH3CH(OH)CH2COOH发生缩聚反应生成,CH3CH(OH)CH2COOH由CH3CH(OH)CH2CHO发生氧化反应得到,CH3CHO发生信息中的反应生成CH3CH(OH)CH2CHO,据此分析解题。
【详解】(1)A的名称为邻羟基苯甲醛或2﹣羟基苯甲醛;E中含有的官能团有酯基、羟基、碳碳双键;
(2)
据分析可知,B的结构简式为;
(3)C和乙醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应生成D,C生成D所需要的试剂与条件:乙醇、浓硫酸、加热;
(4)
如图,所以E中含有手性碳原子数目为2;
(5)设计实验方案验证产物E中是否含有D物质,实际上是检验酚羟基,可以用氯化铁溶液检验,检验方法为:取样,加入FeCl3溶液,若不发生显色反应,说明E中不含D;
(6)
D中酚羟基、酯基水解生成的羧基都能和NaOH以1:1反应,则D与足量NaOH溶液共热的反应式为:+2NaOH+CH3CH2OH+H2O;
(7)化合物X是物质C的同分异构体,且同时满足以下条件:
i.苯环上有三个取代基,且苯环上一氯代物只有2种,说明苯环上的氢原子只有2种,其中两个取代基相同,且X的结构对称;
ii.既能与NaOH溶液反应,又能发生银镜反应,说明含有酯基或酚羟基或羧基和醛基,结合氧原子个数及结构对称知,应该含有2个HCOO﹣,符合条件的结构简式为;
(8)
仅以乙醛为有机原料合成高分子,可由CH3CH(OH)CH2COOH发生缩聚反应得到,CH3CH(OH)CH2COOH由CH3CH(OH)CH2CHO发生氧化反应得到,CH3CHO发生信息中的反应生成CH3CH(OH)CH2CHO,合成路线为:CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH(OH)CH2COOH。
4.(1) 羰基、羧基
(2) sp2、sp3 碳氧键
(3) 加成反应 消去反应
(4) +H2
(5) 4 或
【分析】
由反应条件可知,B和乙醇发生酯化反应生成C,B为,A发生氧化反应生成B,结合A的分子式可知A为,C和RCHO、NH3发生脱水反应生成D,D发生分子内加成反应得到E,E发生消去反应生成F,F发生氧化反应生成G。
【详解】(1)
由分析可知,A的结构简式为,B为,具有的官能团有羰基、羧基。
(2)C中含有甲基和酯基,碳原子的杂化类型有sp2、sp3两种,由C和D的结构简式可知C转化成D的过程中,RCHO断裂的化学键是碳氧键。
(3)由分析可知,D转化为E和E转化为F的反应类型分别是加成反应、消去反应。
(4)
F在K2Cr2O7、H2SO4的催化下发生消去反应生成G,化学方程式为: +H2。
(5)
C不是对称的结构,含有4种环境的H原子,核磁共振氢谱应为4组峰,G的同分异构体中,满足条件:①不与NaHCO3发生反应,说明其中不含-COOH;②含有3个乙基;③属于对氨基乙苯的衍生物;④苯环上的一取代物只有1种,说明是对称的结构,只含有1种环境的H原子;满足条件的同分异构体的结构简式为:或。
5.(1) 羟基、醚键 浓硫酸、加热
(2) 不能 酚羟基也会被酸性高锰酸钾溶液氧化
(3)
(4) 38 、
(5)消去反应
【分析】
A发生氧化反应生成B,结合B和D的结构可以推出C的结构为,结合D和E的结构,可以推出D→E发生硝化反应,E中硝基被还原生成F,F中的羧基与OHCNH2中的氨基发生取代反应生成,其中的醛基与氨基发生加成反应生成,然后发生消去反应生成G。
【详解】(1)根据A的结构简式可知,A的官能团有羟基、醚键和醛基,但是醛基不是饱和基团,所以A中的饱和含氧官能团为羟基、醚键。根据D和E的结构简式,可知D→E为硝化反应,其反应条件为浓硫酸、加热。
(2)A→B将醛基氧化为羧基,但酚羟基也会被高锰酸钾氧化,所以不能用酸性的高锰酸钾溶液。
(3)
根据B和D的结构简式、C的分子式可知B→D为取代反应,B中酚羟基上的氢原子被取代,推出C的结构为,另一种产物为HCl。所以B→D的方程式为:。
(4)由题中条件进行分析,能发生银镜反应说明含有醛基和HCOO-的结构,所以有以下情况:
苯环上有两个支链:-OH、-CH(OH)CHO,有邻、间、对3种结构;-OH、-OCH2CHO有邻、间、对3种结构;-OH、-CH2OOCH有邻、间、对3种结构;
苯环上有三个支链:-OH、-OCH3、-CHO有10种结构,减去A有9种结构;-OH、-CH2OH、-CHO有10种结构;-OH、-OOCH、-CH3,有10种结构,所以一共有38种同分异构体,其中核磁共振氢谱图上有5组峰的结构简式为、。
(5)
F→G的反应中,F中的羧基与OHCNH2中的氨基发生取代反应生成,其中的醛基与氨基发生加成反应生成,然后发生消去反应生成碳氮双键。
6.(1) 羧基 2-氯苯甲醛或者邻氯苯甲醛
(2)
(3)+ CH3COOC2H5+CH3CH2OH
(4)加成反应
(5)13
(6) CH3COCH2COOC2H5
【分析】
由题干合成流程图可知,根据C的结构简式和B的分子式并结合B到C的转化条件可知,B的结构简式为:,由A的分子式和A到B的转化条件可知,A的结构简式为:, 与CH3COOC2H5在C2H5ONa作用下发生取代反应生成(C),与(D)在C2H5ONa作用下反应生成(E),与在C2H5ONa作用下反应生成(F),与NH3、H+作用生成(G),据此分析解题。
【详解】(1)
由分析可知,A的结构简式为:,故A中含有的官能团名称为羧基,D的结构简式为:,则D的名称2-氯苯甲醛或者邻氯苯甲醛,故答案为:羧基;2-氯苯甲醛或者邻氯苯甲醛;
(2)
由分析可知,E的结构简式为,故答案为:;
(3)
由分析可知,(B) 与CH3COOC2H5在C2H5ONa作用下发生取代反应生成(C) ,则B→C的化学方程式为+ CH3COOC2H5+CH3CH2OH,故答案为:+ CH3COOC2H5+CH3CH2OH;
(4)
由题干流程图可知,(F)与NH3、H+作用生成(G),则F先与NH3发生加成反应生成中间产物:,然后再发生消去反应生成G,即F→G的反应类型分别为:加成反应和消去反应,故答案为:加成反应;
(5)已知B的分子式为:C9H10O2,则B符合条件a.含苯环 b.能水解且酸性水解后产物遇到FeCl3溶液显紫色即含有苯酚酯基的同分异构体有:若只含一个取代基有:-OOCCH2CH3,含有两个取代基即有:-OOCH、-CH2CH3和-OOCCH3、-CH3两组,每组又有邻间对三种,和三个取代基即-OOCH、-CH3、-CH3,又有6种位置异构,故一共有1+2×3+6=13种,故答案为:13;
(6)
由题干合成流程图中B到C的转化条件、已知转化信息,可知以乙酸乙酯和乙醛为主要原料制备的合成路线为CH3COCH2COOC2H5,故答案为:CH3COCH2COOC2H5;。
7.(1)酮羰基和酯基
(2)加成反应或还原反应
(3)2,3,6-三氟苯乙酸
(4)
(5)
(6) 13
(7)
【分析】
根据题目条件已知①,可知A→B发生的反应为同一反应类型,则可推出B的结构简式为:;B→C是B与甲醇的取代反应;C→D是酮羰基与氢气的加成反应;D→E为B与发生了取代反应;根据题目条件已知②,可知E→F发生的反应为同一反应类型,则可推出F的结构简式为:;根据F和G的结构简式,可知F与发生了取代反应;根据G和H的结构简式,可知G和氢气反应,生成了H和苯甲醇。
【详解】(1)由C的结构简式可知,C分子中的含氧官能团为酮羰基和酯基;
(2)对比C和D的结构简式可知,C→D是酮羰基与氢气的加成反应,加氢反应属于还原反应,C→D的反应类型为加成反应或还原反应;
(3)
中的主体结构为苯乙酸,在苯乙酸的苯环上有3个取代基,按照命名规则,其化学名称为:2,3,6-三氟苯乙酸;
(4)
E→F发生的反应类型与题中已知②相同,是将分子中的酰胺基水解成羧基和氨基,根据E的结构简式,可推出F的结构简式为:;
(5)
根据G和F的结构简式可知G和氢气反应,生成了H和苯甲醇,反应方程式为:;
(6)
①M是A的同分异构体,其可与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,并且其分子中含有三氟甲基;若苯环上有2个取代基,则应含有酚羟基和,两种取代基有邻位、间位、对位3种同分异构体;若苯环上有3个取代基,则应含有酚羟基、和,若酚羟基和处在邻位,则可存在4种位置,即存在4种同分异构体;若酚羟基和处在间位,则可存在4种位置,即存在4种同分异构体;若酚羟基和处在对位,则可存在2种位置,即存在2种同分异构体;综上所述,满足上述条件的M共有13种;
核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为2:2:1,即有3种类型的氢,且3种类型的氢的个数比为2:2:1,根据以上分析,则该同分异构体的结构简式为:;
(7)
根据已知条件:,可将转化为;根据已知条件:,可将转化为;最终水解得到,流程图为:。
8.(1)对甲基苯酚
(2)ClCH2CH2N(CH3)2
(3)醚键、羧基
(4)+→+HClO
(5) 消去反应
(6) 8
(7)
【分析】
(A)催化氧化为(B) ,与C(C4H10ClN)在K2CO3作用下生成(D),与NH2OH反应生成(E),与H2在催化剂作用下生成(F);(G)与SOCl2反应生成(H),与生成(M)
【详解】(1)
化合物A为,其名称是对甲基苯酚;
(2)
由与C(C4H10ClN)在K2CO3作用下生成(D)可逆推物质C的结构简式为ClCH2CH2N(CH3)2;
(3)
(G)的结构简式为其中含氧官能团的名称为醚键、羧基;
(4)
生成药物的化学方程式为:+→+HClO;
(5)
D为,E为,D→E可能分两步进行,第一步D与H2NOH发生加成反应生成中间产物,第二步发生消去反应生成;
(6)
D为符合题目条件的D的同分异构体有、、、、、、、,共8种,其中核磁共振氢谱峰面积之比为6:3:2:2:2的同分异构体结构简式为;
(7)
与试剂H2NOH反应生成(J),与H2发生加成反应生成(K) ;在催化剂作用下与氧气反应生成(R) ,与SOCl2反应生成(Q) ;与反应生成,路线为:。
9.(1)酰胺基、硝基
(2)
(3)CD
(4)
(5)
(6)
【分析】
A中羧基和甲醇发生酯化反应生成B,B发生硝化反应在甲基邻位引入硝基得到C,C水解得到D,D中羧基发生取代反应生成E,E中硝基被还原为氨基得到F,F和NH2CN生成G,G最终转化为产品;
【详解】(1)由E结构可知,E含氧官能团名称是酰胺基、硝基;
(2)
由分析可知,C为;
(3)A.D苯环中含有吸电子基团硝基,使得羧基中氢更容易被电离出来,导致化合物D的酸性强于A,错误;
B.E中硝基被还原为氨基得到F,为还原反应,错误;
C.化合物E中含有酰胺基,与HCl溶液共热发生酸性水解生成D,正确;
D.苯环上羧基的邻位容易取代,化合物A→D的转化使得羧基转化为酯基,是为了使-NO2更有效地取代在甲基的邻位,正确;
故选CD;
(4)
F和NH2CN发生加成反应生成G,反应为:;
(5)
甲苯光照下甲基发生取代 引入氯原子生成,水解生成苯甲醇,氧化为苯甲醛;乙醇氧化为乙醛;苯甲醛和乙醛发生加成反应生成X,流程为:;
(6)
C为,除苯环外含有3个碳、4个氧、1个氮;同时符合下列条件的化合物C的同分异构体:
①除苯环外无其他环状结构,有-CHO结构,无-O-O-结构;②1H-NMR谱显示有4种不同化学环境的氢原子,其中苯环上只有一种,则分子结构对称且应该含有2个对称的醛基,苯环存在2个对称位置的氢,结构可以为:。
10.(1) 酮羰基(或羰基)、碳氯键 17
(2)取代反应
(3) sp2、sp3 氧
(4)
(5) 13
(6)(或)
【分析】
A发生加成反应生成羟基得到B,B发生消去反应生产碳碳双键得到C,C发生取代反应生成D;E生成F,F生成G,结合G化学式可知,E为邻二甲苯、F为,F发生酯化反应生成G,G转化为H,D和H发生取代反应生成I和HCl;
【详解】(1)由I的结构简式可知,除了碳碳双键外还有官能团酮羰基(或羰基)、碳氯键;C中有苯环、碳碳双键,由于单键可自由旋转,因此C中最多有17个原子共面;
(2)由图可知,D和H发生取代反应生成I和HCl;
(3)D中饱和碳原子为sp3杂化,苯环上碳、碳碳双键两端的碳原子为sp2杂化;A中含有C、H、O、Cl元素,电负性最大的元素为O;
(4)
F为,发生酯化反应生成G,化学方程式为: ;
(5)
B除苯环外还有1个氯、3个碳、1个氧,不饱和度为0,其同分异构体中,满足下列条件:①含有苯环;②与溶液发生显色反应,含酚羟基;③含有2个甲基,且连在同一个碳原子上,若含有-OH、-CCl(CH3)2,则有邻间对3种;若含有-OH、-CH(CH3)2、-Cl,则为3个不相同的取代基在苯环上有10种情况,故共13种情况;核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1,则结构对称性很好,结构简式为;
(6)
乙醇氧化为乙酸,乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯和发生已知反应原理生成产品,故流程为:(或)。
11.(1)浓硝酸、浓硫酸/
(2)++CH3COOH
(3)取代反应
(4)保护氨基
(5)+ CH3COCOOH+H2O
(6)
【分析】
根据A的分子式以及D的结构简式可知,A为,A中F下方邻位的H被硝基取代,生成B为,B与氢气反应,硝基被还原,生成C为,C与试剂a反应生成D,根据题中信息可知,试剂a为,D与反应生成E,结合E的分子式可知,E为,E发生水解反应生成F为,F发生信息i中的反应生成G为,G与试剂b发生信息ii中的反应生成H,结合H的分子式可知,H为,试剂b为CH3COCOOH,H再发生信息iii的反应生成I。
【详解】(1)根据分析可知,A发生硝化反应生成B,则需要的试剂和条件为浓硝酸、浓硫酸/Δ。
(2)
从题中可知,两个乙酸反应生成a和水,则a为,C为,与发生取代反应生成D,化学方程式为++CH3COOH。
(3)E中肽键水解生成F,反应类型为取代反应。
(4)从反应C到F的流程中可知,C中氨基先参与了反应,最后又重新生成,所以C→D的目的是保护氨基。
(5)
根据分析可知,G与CH3COOH反应生成H和水,反应的化学方程式为+ CH3COCOOH+H2O。
(6)
①M与发生已知信息的反应生成I,则M为,L异构化得到M,K与NH3先发生加成反应再发生消去反应生成L,则K为。
②M生成I的过程中先生成,可以发生缩聚反应生成高分子化合物。
12.(1)硝基
(2)
(3)CD
(4)
(5)、、、
(6)
【分析】
A→B 根据分子式多了两个氢,故为硝基还原,B为 ,B→D方程式为,根据DE结构式,知 D→E为取代反应,E为 ,E→F为取代反应, F→G为取代反应, 由G→产物知H为 ;
【详解】(1)化合物A的含氧官能团的名称是硝基;
(2)
由G→产物知化合物H的结构简式是;
(3)
A.化合物B由于受F、Br电负性大,使氨基极性增大,更不易结合水中H+,碱性比苯胺()的弱,A错误;
B.D→E为取代反应,B错误;
C.E为与F化学键不一样可通过红外光谱区别,C正确;
D.化合物与足量加成后的产物中环上碳原子均为手性碳,产物中有3个手性碳原子,D正确;
故选CD。
(4)
B→D的化学方程式;
(5)D的同分异构体①分子中含有苯环,所有卤原子直接连在苯环上,氮原子不与苯环直接相连,存在氮氮双键结构,则氮氮双键与苯环间连有一个碳,
②谱和IR谱分析表明:有3种不同化学环境的氢原子,为对称结构,D的同分异构体的结构简式:、、、
;
(6)
根据已知信息②,增加碳原子,后发生消去反应、加成反应、取代反应改变官能团种类和数目,流程如下:。
13.(1)甲苯
(2)
(3)
(4)CH3COOCH2CH3
(5)bc
(6)
(7) 加成反应
【分析】
由题干合成路线图可知,根据D的结构简式和B的分子式以及B到D的转化条件可知,B的结构简式为:,由A的分子式和A到B的转化条件可知,A的结构简式为:,由K的结构简式和G的分子式以及G到K的转化条件可知,G的结构简式为:,由F的分子式和D、F转化为G的转化条件可知,F的结构简式为:,由E的分子式并结合题干已知信息可知,E的结构简式为:CH3COOCH2CH3,据此分析解题。
【详解】(1)
由分析可知,A为芳香族化合物,A的结构简式为:,故A的名称是甲苯,故答案为:甲苯;
(2)
由分析可知,B的结构简式为:,故B→D的化学方程式是,故答案为:;
(3)
由分析可知,G的结构简式是,故答案为:;
(4)由分析可知,E属于酯,E的结构简式是CH3COOCH2CH3,故答案为:CH3COOCH2CH3;
(5)碳碳双键不能和NaOH反应,酯基和酰胺基能与NaOH溶液发生水解反应,故K中能与溶液反应的官能团有酯基和酰胺基,故答案为:bc;
(6)
①由题干转化关系图可知Ⅱ中,生成Q即被Ce(OH)3+离子氧化为,根据氧化还原反应配平可得该反应的离子方程式是,故答案为:;
②若电解产生的使间硝基甲苯通过两步氧化完全转化为D,则由转化为D即,每生成1molD需失去4mol电子,故当生成amol D时,失去电子4amol,=4a×100%,故答案为:4a×100%;
(7)
由分析可知,F的结构简式为:,G的结构简式为:,N到G发生消去反应,故N的结构简式为:,则M转化为N是氨基与酮羰基发生加成反应形成环,故M的,由F的结构简式:,和L到M的转化条件可知,L的结构简式为:,然后D和发生加成反应生成L,故答案为:;加成反应。
14.(1)氨基、酯基
(2)BD
(3)
(4)+CH3OH
(5)
(6)
【分析】
由流程可知,A发生取代反应生成B,,B发生已知反应原理生成C;D转化为E、E转化为F,结合F结构、E化学式可知,E为;
【详解】(1)由结构可知,A含有氨基、酯基;
(2)A.A中氨基转化为酰胺基,羰基为吸电子基团,使得B较之于A结合质子能力减弱,故化合物A的碱性强于B,A错误;
B.化合物C中,由于氰基的活化,使得相邻的C-H容易断裂而发生化学反应,反应活性高,B正确;
C.化合物D:含有手性碳,但是在后续的反应中不会影响G的纯度,C错误;
D.化合物F到化合物G的反应中溴原子被取代引入新的支链,新支链中氨基和羰基发生加成反应得到新的环和羟基,羟基发生消去反应得到碳碳双键,故涉及取代反应、加成反应和消去反应,D正确;
故选BD;
(3)
由分析可知,E为;
(4)
化合物C在甲醇钠作用下,C中-CN的邻位碳上氢和C中酯基发生取代反应成环生成化合物D和甲醇,反应为+CH3OH;
(5)A分子除苯环外含有1个氮、2个碳、2个氧、不饱和度为1;符合下列条件化合物A的同分异构体:
①分子中含有苯环;②含有氮氧键,但不含硝基;③核磁共振氢谱表明分子中有3种不同化学环境的氢原子,则结构对称;则可以为:;
(6)
环己烷发生取代引入氯原子,水解转化为羟基,氧化为环己酮,发生E生成F的反应引入溴原子,和得到产物,故流程为:。
15.(1)
(2)异丁酰氯(或甲基丙酰氯)
(3)(或)
(4)AC
(5) NaOH水溶液,
【分析】A→C,C→D为取代反应,则B为,D→E为卤代烃水解反应,条件为强氧化钠水溶液,加热,H+I→G为取代反应,F+G→K为酯化反应,K→L发生加成消去反应。
【详解】(1)根据D的结构D的分子式为;化合物L中元素有,非金属性越强电负性越大,则电负性
(2)由分析知,B为,名称为异丁酰氯(或甲基丙酰氯)
(3)I的分子式为C4H8O,Ⅰ的同分异构体,且在核磁共振氢谱只有2组峰,则为对称结构为:,X的官能团结构简式为:(或)
(4)A.K→L发生加成消去反应,有碳氧双键断裂,也有碳碳双键形成,F+G→K为酯化反应有碳氧单键形成,A→C,C→D为取代反应,有碳氢单键断裂,A正确;
B.反应物K中,碳原子有双键和单键采取的杂化方式有:,没有碳原子连接四个不同的原子或原子团不存在手性碳原子,B错误;
C.化合物G中碳氧原子间的σ键有4个与π键有一个,个数之比为,C正确;
故选AC。
(5)该流程为,
第一步的化学方程式为,相关步骤涉及到卤代烃制醇反应,其反应条件为水溶液,;最后一步反应中,有机反应物为。
16.(1)对氯苯胺或4-氯苯胺
(2)为了保护氨基
(3)
(4)
(5)bd
(6) 4
【分析】
与CH3COCl发生取代反应,生成(B),将氨基保护,B与HClO反应生成C,C与CF3COOC2H5反应生成D,结合D的分子式分析,D的结构式应为:,D与M反应生成E,结合M的分子式分析,M应为,E在一定条件下生成F,F在H3O+条件下水解生成G,将氨基还原回来,G在COCl2条件下生成H,据此回答下列问题。
【详解】(1)有机物A的名称为:对氯苯胺或4-氯苯胺;
(2)由分析知过程A→B的作用是为了保护氨基;
(3)
B中含有酰胺键和卤素原子,在一定条件下能与与足量NaOH溶液反应,化学方程式;
(4)
由分析知,D的结构简式为;
(5)a.E含有苯环,碳碳三键,甲基,故分子中碳原子的杂化方式有3种,a正确;
b.由图知,合成H过程中,不饱和度增加,涉及的反应类型不只有取代反应,b错误;
c.F与足量H2加成后的产物为,产物分子中含有4个手性碳原子,c正确;
d.化合物G中含有氨基和羟基,可以与水形成分子间氢键,但难溶于水,d错误;
故选bd;
(6)
满足①含有苯环;②H-NMR谱显示有6种不同化学环境的氢原子;③能发生水解反应,产物之一是甘氨酸的化合物N()的同分异构体有,共4种
17.(1)
(2) 羟基 Ni,△ ① Cu或Ag,△或②酸性溶液或酸性溶液 ① ②
(3)CD
(4) 17 或或
(5) 和 消去反应
【分析】发生消去反应生成,和NaN3反应生成;发生硝化反应生成;和反应生成。
【详解】(1)化合物Ⅰ是甲苯,分子式为C7H8,化合物Ⅲ中,苯环和碳碳双键上的碳原子的杂化轨道类型均为sp2。
(2)化合物Ⅱ发生水解反应生成,含有官能团名称为羟基;
a、含有苯环,在Ni作催化剂存在的条件下与氢气发生加成反应,生成;
b、含有羟基,在铜作催化剂的条件下发生催化氧化生成苯甲醛;含有羟基,酸性溶液或酸性溶液能把氧化为。
(3)A. 反应⑦有Ⅸ和氯化钠生成,所以该反应为原子利用率小于100%,故A错误;
B. 反应过程中,没有π键的断裂和形成,故B错误;
C. 反应物Ⅷ的分子式为C7H6NO2Cl,相对分子质量为171.5,质谱图中最大质荷比为171.5,故C正确;
D. 生成物Ⅸ属于极性分子,无手性碳原子,故D正确;
选CD。
(4)在Ⅷ的芳香同分异构体中,含和,可能有1个取代基,有1种结构;可能有2个取代基-NHCOOH、-Cl或、-NHCl,有6种结构;可能有3个取代基、、-NH2,有10种结构,符合条件的结构有17种。核磁共振氢谱图上有四组峰且峰面积之比为的结构简式为或或。
(5)(a)根据以上分析,和反应生成,所以最后一步的反应物是和。
(b)相关步骤涉及到卤代烃制炔烃的反应是发生消去反应生成,其反应类型为消去反应。
(c)从氯苯出发,第一步反应为发生硝化反应生成,化学方程式为。
18.(1) C3H6O 丙醛
(2)+H2O
(3)酯基、羟基
(4) 加成反应 浓硫酸、加热 R-COO-R'
(5)AC
(6) +HBrCH3CHBrCH3,CH3CHBrCH3+NaOHCH3CHOHCH3+NaBr
【分析】流程图中,乙烯与Br2/CCl4发生加成反应生成BrCH2CH2Br(E),E在NaOH溶液中发生水解生成HOCH2CH2OH(F)和NaBr,F与发生酯交换反应,生成(PET单体)和CH3OH(G);PET单体缩聚生成和HOCH2CH2OH(B)。PMMA的结构简式为,逆推得它的单体为;A经过一系列转化生成D:,结合A化学式可知,A为,A中羟基氧化为酮基得到B:,B发生已知反应Ⅰ原理生成C:;C发生消去反应得到D;
【详解】(1)由分析可知,B为,分子式是C3H6O,化合物X是B的同分异构体且能被新制氧化,则X含有醛基,化学名称是丙醛;
(2)C:;C发生消去反应得到D,反应为+H2O;
(3)(PET单体)含有酯基、羟基官能团;
(4)D:含有碳碳双键,能在催化剂催化下和氢气加成生成碳碳饱和键,故为加成反应;
D:含有羧基,能在浓硫酸催化加热条件下生成酯:R-COO-R',故答案为:浓硫酸、加热;R-COO-R';
(5)A.在生成酯基的过程中存在羧基中的C-O的断裂;卤代烃发生取代生成醇的过程中存在C-O的形成,正确;
B.D:中碳碳双键两端的原子共面,则反应物D中所有碳原子共平面,分子中甲基碳原子均采用杂化,错误;
C.反应物G为甲醇,甲醇具有微弱极性,与水均为极性分子,两者形成的溶液中存在氢键,正确;
D.产物PMMA的单体为,分子中存在头碰头形成的σ键,也存在肩并肩形成π键,错误;
故选AC;
(6)和HBr发生加成反应生成CH3CHBrCH3,再在氢氧化钠水溶液条件下发生取代引入羟基得到CH3CHOHCH3,CH3CHOHCH3氧化为CH3COCH3,CH3COCH3和发生已知Ⅱ原理生成,转化为;
①由分析可知,最后一步反应中的有机反应物为。
②步骤中涉及烯烃制醇的反应,其化学反应方程式为:+HBrCH3CHBrCH3,CH3CHBrCH3+NaOHCH3CHOHCH3+NaBr。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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