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2025届高三化学专题训练-有机推断题
1.(2024·湖北·二模)化合物G(4-甲基-3-环己烯甲腈)是一种重要的化工原料,以丙烯和乙炔为主要原料的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)化合物F的名称是 。
(2)化合物C中的官能团名称为 ,C→D的反应类型为 。
(3)化合物D中最多有 个原子共平面,化合物G核磁共振氢谱图中有 组峰。
(4)A→B的化学方程式为 。
(5)化合物H是B的同系物,且相对分子质量比B大14,则满足以下条件的H的同分异构体有 种(不考虑立体异构体,羟基直接连在碳碳双键的碳原子上的结构不稳定)。
①分子中无环状结构 ②能使溴水褪色
(6)参照化合物G合成路线,以乙炔、甲醛及无机试剂为原料合成1,4-环己二烯(),请完成下列合成路线:
2.(2024·天津南开·一模)科学研究表明,碘代化合物E与化合物I在催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y(),其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)F的化学名称为 。
(2)B中官能团的名称为 。
(3)丙炔与足量酸性溶液反应生成的有机物为 。
(4)D→E的反应类型为 。
(5)G的结构简式为 。
(6)C→D的化学方程式为 。
(7)E与F在催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为 。
(8)X与D互为同分异构体,且具有完全相同的官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3:3:2。写出2种符合上述条件的X的结构简式: 。
(9)完成以下合成路线: 。
3.(2024·湖南·二模)化合物W是合成风湿性关节炎药物罗美昔布的一种中间体,其合成路线如图所示:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为 ,D的分子式为 ,W分子中碳原子的杂化方式为 。
(2)由B生成C的反应类型为 。
(3)写出由C生成D的化学方程式: 。
(4)写出Ⅰ的结构简式: 。
(5)D有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①苯环上有三个取代基
②能发生银镜反应
③在酸性条件下发生水解反应
(6)以苯为有机原料,参考以上反应信息和相关知识,设计合成的路线 (无机试剂任选)。
4.(2024·黑龙江·二模)化合物H为一种重要药物的中间体,其合成路线如下:
已知:在有机合成中,电性思想有助于理解一些有机反应的过程。例如受酯基吸电子作用影响,酯基邻位碳原子上的C—H键极性增强,易断裂,在碱性条件下可与另一分子酯发生酯缩合反应:
请回答下列问题:
(1)B的结构简式为 ,D的结构简式为 。
(2)H中碳原子的杂化轨道类型为 。
(3)满足以下条件的的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①能与NaHCO3溶液反应;②能使溴的四氯化碳溶液褪色。
(4)C生成D的过程中,还会生成一种副产物I,I与D互为同分异构体,则化合物I的结构简式为 ,并请从电性角度分析由C生成I相对于生成D更难的原因为 。
(5)由F生成G的过程实际分为2步,第一步为加成反应,则第二步为 反应,J的结构简式为 。
5.(23-24高三下·甘肃酒泉·阶段练习)聚酰亚胺是重要的特种工程塑料,广泛应用在航空、纳米、激光等领域,被称为“解决问题的能手”。有机物M是合成聚酰亚胺的中间体。一种合成M的路线图如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)芳香族化合物A的名称是 ;X的结构简式为 ,D中官能团的名称是 。
(2)E→F的反应类型是 ,G的核磁共振氢谱有 组峰。
(3)下列方法或试剂不能用于区别E、W的是___________(填字母)。
A.酸性溶液 B.核磁共振氢谱仪
C.质谱仪 D.溴的溶液
(4)反应B→C的化学方程式为 。
(5)C的同分异构体中苯环上含有3个取代基,其中2个为,能发生水解反应和银镜反应的有 种(不含立体异构)。
(6)写出满足下列条件的G的芳香族同分异构体的结构简式: 。
①能发生银镜反应;
②能发生水解反应,其水解产物之一能与溶液发生显色反应;
③1 mol该物质最多能与8 mol NaOH反应。
6.(2024·安徽·一模)化合物(G)是我国具有完整自主知识产权的一种小分子药物,主要用于治疗炎症反应及自身免疫性疾病,其两种合成路线如图所示:
已知:
请回答下列问题:
(1)A 的化学名称为 ,B中含氧官能团的名称为 。
(2)D的结构简式为 。
(3)E 与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的化学方程式为 。
(4)I→J涉及两步反应,其反应类型依次为 、 。
(5)M是H的同分异构体,满足下列条件的M有 种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应,但不能发生水解反应
②能与 FeCl3溶液发生显色反应
③1 mol M能与3 mol NaOH 反应
其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为 (填一种)。
(6)参照上述路线,写出以苯甲醇、为原料制备的合成路线: (其他试剂任选)。
7.(2024·福建莆田·二模)H是合成新型冠状病毒肺炎口服药S-217622的原料之一,它的一种合成路线如下:
已知:酰胺在一定条件下能发生水解反应。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 ,A→B的反应类型为 。
(2)C中官能团的名称为 。
(3)A与相比,前者键的键长比后者的短,理由:一是与氯原子相连的碳原子的杂化轨道中,前者s轨道成分较大,键长较短;二是 。
(4)已知C转化为E的化学方程式为,D分子中不存在羧基,D的结构简式为 。
(5)写出F→G的化学方程式 。
(6)H有多种同分异构体,写出1种同时满足下列条件的结构简式: 。
①分子中含有均三嗪环();
②环上只有一个支链;
③核磁共振氢谱有两组峰,面积之比为3∶1。
8.(2024·辽宁葫芦岛·一模)药物Q能阻断血栓形成,它的一种合成路线如下所示。
已知:i.
ii.R'CHOR'CH=NR''
(1)的反应方程式是 。
(2)B的分子式为C11H13NO2,.E的结构简式是 。
(3)M→P的反应类型是 。
(4)M能发生银镜反应。M分子中含有的官能团是 。
(5)J的结构简式是 。
(6)W是P的同分异构体,写出一种符合下列条件的W的结构简式: 。
i.包含2个六元环,不含甲基
ii.W可水解。W与NaOH溶液共热时,1molW最多消耗3molNaOH
(7)Q的结构简式是,也可经由P与Z合成。
已知:
合成Q的路线如下(无机试剂任选),写出X、Y的结构简式: 。
9.(2024·福建龙岩·一模)下列是合成一种用于治疗消化不良和胃轻瘫等胃肠道疾病药物I的路线。
已知:
回答下列问题:
(1)A的名称是 。
(2)酸性比较:A B(填“>”“<”或“=”),请从物质结构角度分析原因 。
(3)F的结构简式是 。
(4)写出B+C→D的化学方程式 。
(5)参照上述信息,利用对二甲苯及必要的无机试剂制备化合物Z的路线如下:
①物质X的结构简式为 。
②已知X→Y过程中,C-C-C键角变小,则Y→Z的反应类型为 。
(6)化合物G的同分异体满足以下条件的有 种;一任写其中一种的结构简式 。
i.能与FeCl3发生显色反应
ii.能与NaHCO3反应
iii.核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比1:1:2:6。
10.(2024·青海海东·二模)屈恶昔康(F)可治疗骨关节炎,其合成路线如图,回答下列问题:
(1)A的名称为 ;B中官能团的名称为 。
(2)A→B所用的试剂X为 (填名称),该反应的反应类型为 。
(3)D的结构简式为 。
(4)写出D→E的化学方程式: 。
(5)已知化合物H是E的同分异构体,则符合下列条件的H的结构有 种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有五组峰(氢原子数之比为4∶2∶2∶1∶1)的结构简式为 (填1种即可)。
①苯环上有三个取代基,其中两个为—CH2CN②能发生银镜反应
(6)写出以和乙二酸为原料合成的路线 (其他无机试剂任选)。
11.(2024·山东济南·一模)青蒿素(Artemisinin)作为一种广谱的抗疟药物,其应用十分广泛,以下是青蒿素的一种全合成路线。
已知:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
Ⅴ.R,R1,R2,R3,R4=H或烷基。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为 ,青蒿素的分子式为 。
(2)化合物有多种同分异构体,写出满足以下条件的同分异构体结构简式 。
①能与银氨溶液发生反应;②核磁共振氢谱中共含有三组吸收峰。
(3)化合物C的结构简式为 。
(4)由F生成G的反应类型为 ,稍过量K2CO3时,由G生成H的反应方程式为 。
(5)参照以上合成路线,设计为原料合成的合成路线 (无机试剂任选)。
12.(2024·吉林白山·一模)有机物可用作消化功能检测试剂,其制备流程图如下:
已知:
回答下列问题:
(1)可检验A中官能团的试剂为 (填标号)。
a.银氨溶液 b.新制氢氧化铜悬浊液 c. d.溶液
(2)由B生成C的反应类型为 。
(3)C与D反应的化学方程式为 。
(4)E的结构简式为 。F中官能团的名称是 。
(5)中碳原子的杂化方式为 。
(6)F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构),写出其中含有2个手性碳原子的同分异构体的结构简式 。
①属于α-氨基酸
②苯环上有两个取代基,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子
13.(2024·山东青岛·一模)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 。
14.(23-24高三上·重庆云阳·阶段练习)法匹拉韦对新型冠状病毒(2019nCOV)有良好的抑制作用。H是合成法匹拉韦的重要中间体,其合成路线如下:
已知:I.R-CHOR-CHO
II.R-NH2++H2O
(1)已知A溶于水,由A生成B的反应类型是 。
(2)B的名称为 ,C中的官能团名称为 。
(3)E的结构简式为 。
(4)写出D与银氨溶液反应的化学方程式 。
(5)流程中设置D→E这一步的目的是 。
(6)有机物X是D的同系物,其相对分子质量比D多14,则X的链状同分异构体中含有酯基或羧基且不含碳碳双键的有 种。(不含立体异构)
(7)已知G→H为取代反应,合成G分如下图所示三步进行,Z和G互为同分异构体,则Y和G的结构简式分别为 、 。
15.(23-24高三下·上海松江·阶段练习)胭木二酮()作为含茚酮骨架和独特的四环异黄酮结构的天然产物,在药物研发方面潜力巨大,可通过以下路线合成。
已知:
(1)胭木二酮中所含官能团的名称为 。
(2)下列关于有机物C的说法正确的是___________。
A.C与B互为同分异构体 B.1 mol C最多能与1 mol H2发生反应
C.C中所有原子共平面 D.C中含有π键
(3)A的结构简式为 ,检验①反应后是否有A剩余的实验操作步骤为 。
(4)①反应④的化学方程式为 。
②F→G的反应类型为 。
A.取代反应 B.加成反应 C.氧化反应 D.还原反应
(5)H是C的同分异构体,写出一种满足下列条件的结构简式 。
a.含有苯环
b.能发生水解反应
c.核磁共振氢谱共有4组峰,峰面积比为3:2:2:1
(6)结合题干信息和所学知识,以和甲醇为有机原料,设计制备的合成路线(其他无机试剂任选) 。
16.(2024·浙江·一模)研究发现,化合物F对白色念珠菌具有较强的抑制作用。F可经下图所示合成路线制备:
已知:①
②
③
请按要求回答:
(1)化合物B中的含氧官能团名称是 。
(2)下列说法正确的是_______
A.已知“Michaeladdition”指“迈克尔加成”,则化合物A中有一个五元环
B.A→B和B→C均为取代反应
C.C→D的转化中M是CH3OH
D.F的分子式为C12H10FN2O2S
(3)写出化合物E→F的化学方程式 。
(4)化合物B有多种同分异构体,写出满足下列条件的3种同分异构体 。
①除苯环外无其他环状结构,能发生银镜反应
②含“-S-F”结构,无-O-O-,等不稳定结构
③1H-NMR谱显示分子中只有3种不同化学环境的氢原子
(5)请以和CH3OH为原料,设计的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选) 。
17.(2024·广东·一模)偏苯三酸是工业上重要的日用化学品,其合成路线如下:
已知:
(1)化合物i的分子式为 ,其含氧官能团的名称为 。化合物x为化合物i的同分异构体,其分子中含碳碳双键,能与NaHCO3溶液反应,且核磁共振氢谱峰面积比为1:1:6的化合物的结构简式为 (写一种)。
(2)反应①为两分子化合物ii合成化合物iii,原子利用率为100%,则化合物ii的结构简式为 。
(3)根据化合物vii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、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
加成反应
b
取代反应
(4)反应③中,化合物iv脱水可得到两种产物,两种产物之间存在转化平衡反应:
,其中一种产物v与化合物i反应生成化合物vi。下列说法不正确的有______(填字母)。
A.化合物v的结构简式为
B.反应④发生时,转化平衡反应逆向移动
C.化合物iv易溶于水,因为它能与水分子形成氢键
D.化合物vi中存在sp2与sp3杂化碳原子间的键,且每个vi分子中存在1个手性碳原子
(5)以2-丁烯为含碳原料,结合反应④~⑦的原理合成。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
(a)反应过程中生成的苯的同系物为 (写结构简式)。
(b)相关步骤涉及卤代烃的消去反应,其化学方程式为 (注明反应条件)。
18.(2024·广东汕头·一模)某研究小组按下列路线合成第三代喹诺酮类抗菌药物环丙沙星(Ⅰ)。
回答下列问题:
(1)C中含氧官能团名称是 。
(2)化合物D到化合物E的反应是原子利用率100%的反应,且1molD与1mol化合物a反应生成1molE,则化合物a的结构简式为 。
(3)F→G的反应类型为 。
(4)试用*在下图标出化合物E中的手性碳原子。
(5)化合物的同分异构体中,同时满足如下条件的有 种,
a)能与碳酸氢钠反应;b)最多能与2倍物质的量的Na反应。
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为 。(写出一种即可)
(6)某研究小组设计以和为原料合成的路线如下。
(a)化合物Ⅱ的结构简式为 。
(b)写出Ⅱ→Ⅲ反应所需的试剂和条件 。
(c)写出反应Ⅳ→Ⅴ的化学反应方程式 。
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)丙烯腈
(2) 碳碳三键、羟基 消去反应
(3) 9 6
(4)2+O22+2H2O
(5)10
(6)HO CH2 CH2 CH2 CH2OHCH2=CHCH=CH2
【分析】由有机物的转化关系可知,催化剂作用下CH3CH=CH2与水发生加成反应生成,则A为;铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成,则B为;与乙炔发生加成反应生成,则C为;在浓硫酸中共热发生消去反应生成,催化剂作用下与氢气发生加成反应生成,则E为;催化剂作用下乙炔与氢氰酸发生加成反应生成CH2=CHCN,则F为CH2=CHCN;CH2=CHCN与共热发生加成反应生成。
【详解】(1)由分析可知,F的结构简式为CH2=CHCN,名称为丙烯腈,故答案为:丙烯腈;
(2)由分析可知,C的结构简式为,官能团为碳碳三键、羟基;C→D的反应为在浓硫酸中共热发生消去反应生成和水,故答案为:碳碳三键、羟基;消去反应;
(3)由结构简式可知,分子中碳碳三键为直线结构、碳碳双键为平面结构,则由三点成面可知,分子中最多有9个原子共平面;分子中含有6种类型的氢原子,核磁共振氢谱有6组峰,故答案为:9;6;
(4)由分析可知,A→B的反应为铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成和水,反应的化学方程式为2+O22+2H2O,故答案为:2+O22+2H2O;
(5)B的同系物H的相对分子质量比B大14,分子中无环状结构,能使溴水褪色说明H分子的分子式为C4H8O,含有的官能团为醛基,或碳碳双键和羟基,或碳碳双键和醚键,其中官能团为醛基的结构有2种;由羟基直接连在碳碳双键的碳原子上的结构不稳定可知,官能团为碳碳双键和羟基的结构有4种;官能团为碳碳双键和醚键的结构有4种,则符合条件的结构共有10种,故答案为:10;
(6)由题给有机物的转化关系可知,以乙炔、甲醛及无机试剂为原料合成1,4-环己二烯的合成步骤为催化剂作用下乙炔与甲醛发生加成反应生成HOCH2C≡CCH2OH,催化剂作用下HOCH2C≡CCH2OH与氢气发生加成反应生成HOCH2CH2CH2CH2OH,HOCH2CH2CH2CH2OH在浓硫酸中共热发生消去反应生成CH2=CHCH=CH2,CH2=CHCH=CH2与乙炔共热发生加成反应生成,合成路线为HOCH2CH2CH2CH2OHCH2=CHCH=CH2。
2.(1)苯甲醛
(2)碳碳三键、氰基
(3)乙酸或
(4)加成反应
(5)
(6)
(7)
(8)、、、、、(任写两种即可)
(9)
【分析】丙炔和氯气在光照条件下发生取代反应生成A,A和NaCN发生取代反应生成B,则A为;C和乙醇发生酯化反应生成D,则D为;F和G反应生成H,则G为。
【详解】(1)由F的结构简式可知,F为苯甲醛;
(2)由B的结构简式可知,B中官能团的名称为碳碳三键、氰基;
(3)丙炔中含有碳碳三键,被足量酸性溶液氧化生成;
(4)D为,和HI反应生成E,该反应为加成反应;
(5)由分析可知,G的结构简式为;
(6)C和乙醇发生酯化反应生成D,化学方程式为;
(7)E与I在催化下可以发生偶联反应,生成Y(),由此推测,E与F在催化下发生偶联反应生成;
(8)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团,则X中也会有碳碳三键、酯基,X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3:3:2,则符合条件的同分异构体有:、、、、、;
(9)苯甲醛和HCN在催化剂作用下发生加成反应生成,和H2在催化剂作用下发生加成反应生成,则合成路线为:。
3.(1) 碳氟键或氟原子 C8H8NOF sp2、sp3
(2)还原反应
(3)++ CH3COOH
(4)
(5)10
(6)
【分析】A分子式是C6H5F,根据物质在反应前后物质基本结构不变,可知A是,A与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生F原子在苯环上间位取代反应产生B:,B在Zn、HCl条件下发生还原反应生成C(),C和 发生取代反应生成D,D发生取代反应生成E,E在酸性条件下水解生成F,根据H的结构简式和G的分子式,推出G的结构简式为,G和X发生反应生成H,根据H的结构简式及X的分子式知,X的结构简式为,根据W的结构简式,结合I的分子式,可推出I的结构简式为,据此分析。
【详解】(1)共价上述分析可知A是,其含有的官能团名称为碳氟键;
根据D结构简式可知其分子式是C8H8NOF;
根据W结构可知:苯环上和连有双键的碳原子的杂化方式为sp2杂化,其余的饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化。
(2)B是,C是,硝基-NO2变为氨基-NH2,加氢去氧的反应为还原反应,因此由B生成C的反应类型为还原反应;
(3)C是,C与和 发生取代反应生成D和CH3COOH,该反应的化学方程式为: ++ CH3COOH;
(4)根据上述分析可知化合物I的结构简式为;
(5)化合物D有多种同分异构体,同时满足下列条件:①苯环上有三个取代基;②能发生银镜反应;③在酸性条件下发生水解反应,则苯环上的3个取代基为-CH3、-F和HCONH-,苯环上连接3个不同的取代基。其中3个取代基都相邻,有3种不同位置;3个取代基都相间,只有1种位置;3个取代基2个相邻,1个相间,有2×3=6种,因此符合要求的同分异构体种类是共有3+1+6=10种位置关系。
(6)苯()与Br2在FeBr3催化下发生取代反应产生,然后溴苯在浓硝酸、浓硫酸存在条件下加热发生Br原子在苯环上邻位的取代反应产生,该物质在Zn、HCl存在条件下发生还原反应产生,在一定条件下发生取代反应产生目标产物,故以苯为原料制取的合成路线为:。
4.(1)
(2)sp2和sp3杂化
(3)8
(4) 由于C的电负性强于H,导致化合物C中-CH2COOCH3中-CH2-上的C所带负电荷较-CH(CH3)COOCH3中上C所带负电荷更多
(5) 消去
【分析】
由题干合成流程图可知,根据A、C的结构简式、B的分子式和A到B、B到C的转化条件可推知,B的结构简式为:,由C、E的结构简式和C到D、D到E的转化条件可知,D的结构简式为:,据此分析解题。
【详解】(1)
由分析可知,B的结构简式为:,D的结构简式为:,故答案为:;;
(2)由题干合成流程图中H的结构简式可知,H中苯环和双键上的碳原子采用sp2杂化,其余碳原子均采用sp3杂化,故H上碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3,故答案为:sp2和sp3;
(3)
满足以下条件①能与NaHCO3溶液反应即含有羧基;②能使溴的四氯化碳溶液褪色即含有碳碳双键的同分异构体除-COOH外其余碳链上有4个碳原子,一个碳碳双键有:CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2三种,将上述三种烯烃中一个H被羧基取代分别有4种、2种和2种,故一共4+2+2=8种,故答案为:8;
(4)
由题干已知信息和分析可知,C生成D的过程中,还会生成一种副产物I,I与D互为同分异构体,则化合物I的结构简式为,由于C的电负性强于H,导致化合物C中-CH2COOCH3中-CH2-上的C所带负电荷较-CH(CH3)COOCH3中上C所带负电荷更多,导致C生成I相对于生成D更难,故答案为:;由于C的电负性强于H,导致化合物C中-CH2COOCH3中-CH2-上的C所带负电荷较-CH(CH3)COOCH3中上C所带负电荷更多;
(5)
由F和G的结构简式和J的分子式和F到J、J到G的转化条件可知,由F生成G的过程实际分为2步,第一步为加成反应即酮羰基和氨基发生加成反应,故J的结构简式为:,比较J、G的结构简式可知,则第二步为消去反应,故答案为:消去;。
5.(1) 苯甲酸 CH3CH2OH 酯基、氨基
(2) 取代反应 2
(3)D
(4)+2HNO3(浓) +2H2O
(5)12
(6)
【分析】
由有机物的转化关系可知,浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成,则A为、X为CH3CH2OH、B为;浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成,与铁、盐酸发生还原反应生成;催化剂作用下与一氯甲烷发生取代反应生成,催化剂作用下与氧气发生氧化反应生成,则G为;一定条件下发生脱水反应生成,则W为;催化剂作用下与发生水解反应生成。
【详解】(1)
由分析可知,A的结构简式为,名称为苯甲酸;X的结构简式为CH3CH2OH;由结构简式可知,的官能团为酯基、氨基,故答案为:苯甲酸;CH3CH2OH;酯基、氨基;
(2)
由分析可知,E→F的反应为催化剂作用下与一氯甲烷发生取代反应生成和氯化氢;G的结构简式为,分子中氢原子的类型为2,则分子的核磁共振氢谱有2组峰,故答案为:取代反应;2;
(3)
A.由结构简式可知,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,而不能与酸性高锰酸钾溶液反应,则酸性高锰酸钾溶液能鉴别和,故不符合题意;
B.由结构简式可知,和的氢原子类型不同,核磁共振氢谱的组峰数目不同,则用核磁共振氢谱能鉴别和,故不符合题意;
C.由结构简式可知,和的分子式不同,相对分子质量不同,则用质谱仪能鉴别和,故不符合题意;
D.由结构简式可知,和均不能与溴的四氯化碳溶液反应,则用溴的四氯化碳溶液不能鉴别和,故符合题意;
故选D;
(4)
由分析可知,B→C的反应为浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成和水,反应的化学方程为+2HNO3(浓) +2H2O,故答案为:+2HNO3(浓) +2H2O;
(5)C的同分异构体中苯环上含有3个取代基,其中2个为硝基,能发生水解反应和银镜反应说明同分异构体分子中的取代基为2个硝基和1个甲酸酯基,可以视作二硝基乙苯分子中乙基上的氢原子被HCOO—取代所得结构,共有12种,故答案为:12;
(6)
由分析可知,G的结构简式为,G的芳香族同分异构体能发生银镜反应,能发生水解反应,其水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应,1mol该物质最多能与8mol氢氧化钠反应说明同分异构体分子中含有4个酚酯基,结构简式为,故答案为:。
6.(1) 3,5-二羟基苯甲酸 酯基、醚键
(2)
(3)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(4) 加成反应 消去反应
(5) 16 或
(6)
【分析】
A与CH3I反应生成B增加3个碳,B与2-溴丙烷在氯化铝作用下反应生成C,可推知,B的结构简式为,C与NaBH4反应生成D的分子式为C12H18O3,根据C的数目及反应为还原反应可推知,D为,D在PCC,CH2CCl2条件下发生催化氧化反应,生成的E为;H与2-丙醇在硫酸作用生成I,结合H的分子式可推知H为;
【详解】(1)
A为,化学名称为3,5-二羟基苯甲酸;由A→B→C推断可知,B的结构简式为,其中含氧官能团为酯基和醚键;
(2)
由C→D的转化结合已知信息综合分析推断可知,D的结构简式为;
(3)
结合D的结构简式和E的化学式,在PCC,CH2CCl2条件下D→E发生催化氧化反应,则E与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O;
(4)反应I→J涉及两步反应,分析I、J的分子结构可知,反应类型依次为加成反应、消去反应;
(5)
H为,由M是H的同分异构体和题给限定信息可知,①能发生银镜反应,但不能发生水解反应,则含有醛基,且不是甲酸酯结构;②能与 FeCl3溶液发生显色反应则含有酚羟基;③1 mol M能与3 mol NaOH 反应,则综合应该含有3个酚羟基;若苯环侧链上如果含有1个CH2CHO和3个OH,M的同分异构体有6种;苯环侧链上如果含有1个-CH3、1个-CHO和3个-OH,M的同分异构体共有10种,共16种;
其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为或;
(6)
参照题述合成路线可设计以苯甲醇为原料氧化为苯甲醛,苯甲醛与合成的路线为。
7.(1) 4-氯甲苯(或对氯甲苯) 取代反应
(2)碳氯键、氨基
(3)A分子内形成大键(),氯原子上的孤电子对向苯环偏移
(4)
(5)
(6)
【分析】对比(A)、(C)结构简式的异同,结合A到B的反应条件:浓硫酸、浓硝酸、55℃可知, A到B的转变化为硝基取代苯环上甲基的邻位H,所以B的结构简式为;E的结构简式为、G的结构简式为,对比E、G的结构简式,结合E转化成F的反应条件:浓硫酸、浓硝酸,可知E转化成F的反应为硝基取代苯环上氯原子的邻位H,所以F的结构简式为。
【详解】(1)
A的结构简式为,其化学名称是4-氯甲苯(或对氯甲苯);A的结构简式为、C的结构简式为,对比A、C结构简式的异同,结合A到B的反应条件:浓硫酸、浓硝酸、55℃可知,A到B的转变化为硝基取代苯环上甲基的邻位H,B的结构简式为,所以A→B的反应类型为取代反应;
(2)
C的结构简式为,其含有的官能团的名称为碳氯键、氨基;
(3)
与相比,前者C-Cl键的键长比后者的短,理由:一是与氯原子相连的碳原子的杂化轨道中,前者s轨道成分较大,键长较短;二是分子内形成大π键(),氯原子上的孤电子对向苯环偏移;
(4)
已知C转化为E的化学方程式为,即+ D→+CH3COOH,据反应质量守恒以及C、E的结构简式,结合D分子中不存在羧基,所以D的结构简式为;
(5)
F的结构简式为、G的结构简式为,所以F→G的的化学方程式为;
(6)
H的结构简式为、分子式为C8H8N3Cl,分子中含有均三嗪环(),环外应还有5个C、1个Cl,两个双键或一个三键,又环上只有一个支链、核磁共振氢谱有两组峰,面积之比为3:1,所以符合要求的同分异构体的结构简式为或。
8.(1)
(2)
(3)取代反应(或酯化反应)
(4)醛基、羧基
(5)
(6)
(7)、
【分析】
E与P发生信息ii中反应生成,则E、P分别为、中一种;由F的分子式可知,F与溴发生取代反应生成,推知F为,由M的分子式、反应条件可知,中酯基、溴原子水解、2个羟基脱水形成醛基得到M,M中羧基与甲醇发生酯化反应生成P,故M为、P为,则E为,和乙酸发生取代反应生成A为,A发生信息i的反应生成B,B发生水解反应生成D,D和氢气发生加成反应生成E,推知B为、D为;结合J的分子式可知,对比J前后有机物结构简式可知,中碳氮双键与氢气发生加成反应、酯基与-NH-之间取代反应成环生成,中羟基被溴原子确定生成J,故J为,J中溴原子最终转化为-COOH生成Q();
【详解】(1)
苯胺和乙酸发生取代反应生成A,的反应方程式是;
(2)
由分析可知,E的结构简式是;
(3)M和甲醇发生酯化反应或取代反应生成P,M→P的反应类型是酯化反应或取代反应;
(4)
由分析可知M为,M分子中含有的官能团是醛基、羧基;
(5)
由分析可知,J的结构简式是;
(6)
P为,W是P的同分异构体,W符合下列条件:i.包含2个六元环,不含甲基;ii.W可水解,说明含有酯基,而W与NaOH溶液共热时,1molW最多消耗3molNaOH,则应该含有酚羟基和羧酸与酚形成的酯基,根据其不饱和度知,两个六元环其中一个是苯环、一个含有酯基,符合条件的结构简式为等,故答案为:;
(7)
Q的结构简式是,P为,P、Z发生信息ii的反应生成,然后和氢气发生加成反应生成Q,则Z为,和浓硝酸发生取代反应生成X为,X发生还原反应生成Y为,Y发生水解反应生成Z。
9.(1)对甲基苯酚(或对甲苯酚)
(2) < 甲基为给电子基团,醛基为吸电子基团, B中的O-H键极性更大,容易断裂
(3)
(4)
(5) 取代反应
(6) 2 或
【分析】
B、C反应生成D,由D逆推,可知C的结构简式为ClCH2CH2N(CH3)2;F、H反应生成I,由I的结构简式逆推,可知F是;D与H2NOH反应生成E,E还原生成F,根据题目信息,由F逆推,D是。
【详解】(1)根据A的结构简式,可知A的名称是对甲基苯酚;
(2)甲基为给电子基团,醛基为吸电子基团, B中的O-H键极性更大,容易断裂,所以酸性比较:A<B;
(3)F、H反应生成I,由I的结构简式逆推,可知F是;
(4)和ClCH2CH2N(CH3)2反应生成和HCl,反应的化学方程式为;
(5)①发生催化氧化生成,X→Y过程中,C-C-C键角变小,则与氢气发生加成反应生成,与SOCl2发生取代反应生成;
根据以上分析,物质X的结构简式为。
②与SOCl2发生取代反应生成,反应类型为取代反应;
(6)i.能与FeCl3发生显色反应,说明含有酚羟基;
ii.能与NaHCO3反应,说明含有羧基;
iii.核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比1:1:2:6,说明结构对称,符合条件的的同分异构体有、,共2种。
10.(1) 甲苯 羧基
(2) 酸性高锰酸钾 氧化反应
(3)
(4)
(5) 18 或者或者或者
(6)
【分析】
A被酸性高锰酸钾氧化为B,B在一定条件下转化为C,C反应生成D,D发生取代反应转化为E,E最后生成F,据此回答。
【详解】(1)①A的名称为甲苯;
②B中官能团的名称为羧基;
(2)①A→B所用的试剂X为酸性高锰酸钾,将甲基氧化为羧基;
②该反应的反应类型为氧化反应;
(3)
根据分析可知D的结构简式为;
(4)
D→E的化学方程式:;
(5)①取代基为2个-CH2CN和-CH2OOCH的有6种,取代基为2个-CH2CN和-OCH2CHO的有6种,取代基为2个-CH2CN和-CH(OH)CHO的有6种,共18种;
②其中核磁共振氢谱有五组峰(氢原子数之比为4∶2∶2∶1∶1)的结构简式为:或者或者或者;
(6)
被氧化为,一定条件下转化为,最后在乙二酸、浓硫酸加热情况下转化为,路线如下:。
11.(1) 醛基 C15H22O5
(2)
(3)
(4) 氧化反应 +CH3I+HI或者+CH3I+K2CO3→+KI +KHCO3
(5)
【分析】
A发生已知I的反应生成B,B在KOH加热作用下转化为C,C发生已知Ⅲ的反应转化为D,D的结构简式为,D反应生成E,E发生氧化反应生成的F为,F发生氧化反应生成G,G发生取代转化为H为,H反应转化为I,最后得到青蒿素,据此回答。
【详解】(1)①由结构简式可知,A中含氧官能团的名称为醛基;
②由结构简式可知,青蒿素的分子式为C15H22O5;
(2)
①能与银氨溶液发生反应,则含有醛基,②核磁共振氢谱中共含有三组吸收峰,有三种等效氢,则符合条件的同分异构体为:;
(3)
根据分析可知,化合物C的结构简式为:;
(4)①对比F、G的结构简式知,F生成G的反应类型为氧化反应;
②过量K2CO3时,由G生成H的反应方程式为:+CH3I+HI或者+CH3I+K2CO3+KI +KHCO3;
(5)
合成首先发生消去反应生成,接着被氧化为,最后在KOH加热的情况下转化为,路线如下:。
12.(1)ab
(2)取代反应
(3)
(4) 氨基、羧基
(5)
(6) 8
【分析】
B发生信息中第一步反应生成C,C与D发生信息中第二步反应生成,结合B、C的分子式,推知B为、C为,则D为,结合A的分子式推知A为,结合E的分子式,对比、目标产物的结构变化,结合E、F的分子式与反应条件,可知硝基还原为氨基、羧基与氢氧化钠发生中和反应、碳碳双键与氢气加成生成E,E中转化为生成F,F与发生取代反应生成目标产物,故E为、F为;
【详解】(1)根据已知信息的条件,结合流程图的条件和分子式,A、B的不饱和度均为1,可推知B为,A为,检验醛基用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液,故选ab;
(2)由B生成C的反应为两分子丁酸脱水生成的酸酐,C的结构简式为,反应类型为取代反应;
(3)
结合流程图C和D反应生成,推知则D为,C与D反应的化学方程式为;
(4)
由流程图逆推可知,E的结构简式为;F为,分子中含有羧基、氨基;
(5)
的结构中苯环、羧基碳原子为sp2杂化,饱和碳原子为sp3杂化;碳杂化方式有两种;
(6)
F的同分异构体中要求属于α-氨基酸,即氨基和羧基连在同一个碳原子上,苯环上有两个取代基且苯环上有两种不同化学环境的氢原子,则两个取代基处于苯环的对位,还有三个饱和碳原子,可能的结构为、、、、、、、共8种;其中含有2个手性碳原子的同分异构体的结构简式。
13.(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。
14.(1)取代反应
(2) 一氯乙酸或氯乙酸 羟基、羧基
(3)
(4)
(5)保护醛基
(6)
(7)
【分析】
已知A溶于水,结合A的分子式和B的结构可知A为CH3COOH,由F逆推得E为,由B和E的结构可以推得C为HOCH2COOH,D为OHCCOOH,X是D的同系物,且相对分子量大14,则X为OHCCH2COOH,符合条件的X的同分异构体有:CH3COCOOH、OHCCOOCH3、HCOOCH2CHO、HCOOCOCH2,共4种,根据信息I,在H+条件下转化,推出产物Y为,根据信息II可知,Y中醛基上碳氧双键与氨基发生发应,推出产物Z的结构简式为,G为。
【详解】(1)由A生成B是乙酸生成一氯乙酸,反应类型为取代反应;
(2)B的名称为一氯乙酸(或2−氯乙酸),C为HOCH2COOH,其中的官能团名称为羟基、羧基;
(3)
由分析,E的结构简式为;
(4)由分析,D为OHCCOOH,与银氨溶液发生氧化还原反应,醛基被氧化为羧基,反应的化学方程式为;
(5)D→E,羧基与乙醇反应,转化为酯基,后一步又水解回羧基,说明是保护官能团;
(6)根据分析,X满足条件的同分异构体有4种;
(7)
根据分析,Y为,Z为。
15.(1)醚键、羰基、碳碳双键
(2)AD
(3) 取样于试管中,滴加过量浓溴水出现白色沉淀,则说明依然含有苯酚;如无白色沉淀,则说明苯酚已经反应完全
(4) C
(5)、或
(6)
【分析】
A与乙酸酐在吡啶作用下反应生成B,结合A的分子式可推出A为苯酚,C与乙酸甲酯发生反应生成D,D与反应生成E,E与反应生成F,结合D、E的分子式及F的结构简式可推知D为,E为,结合其他有机物的结构简式及反应条件进行分析;
【详解】(1)
胭木二酮()中所含官能团的名称为醚键、羰基、碳碳双键;
(2)
B为,C为;
A.根据结构简式可知,C与B互为同分异构体,A正确;
B.C为,含有一个酮羰基,一个苯环,1 mol C最多能与4mol H2发生反应,B错误;
C.C中含有甲基,甲基上碳原子为四面体结构,则C中所有原子不可能共平面,C错误;
D.C为,含有苯环和酮羰基,分子中含有π键,D正确;
答案选AD;
(3)
A为苯酚,结构简式为,A中含有酚羟基,B中不含有,故检验①反应后是否有A剩余的实验操作步骤为取样于试管中,滴加过量浓溴水出现白色沉淀,则说明依然含有苯酚;如无白色沉淀,则说明苯酚已经反应完全;
(4)
①反应④是与反应生成和,反应的化学方程式为;
②F→G是去H加O的反应,反应类型为氧化反应,答案选C;
(5)
C为,H是C的同分异构体,满足条件:a.含有苯环;b.能发生水解反应,则有酯基;c.核磁共振氢谱共有4组峰,峰面积比为3:2:2:1,则含有一个甲基且高度对称,符合条件的有、或;
(6)
结合题干信息和所学知识,以和甲醇为有机原料,设计制备的合成路线,甲醇氧化得到甲醛,甲醛氧化得到甲酸,甲酸与甲醇发生酯化反应生成甲酸甲酯;在氯化铝作用下反应生成,与甲酸甲酯在一定条件下合成,合成路线为。
16.(1)羰基、羧基
(2)ABC
(3)
(4)
(5)
【详解】
与 在(CH3CH2)3N催化下加热发生加成反应生成 ,A在AlCl3作用下发生已知①的取代反应生成,在SOCl2作用下反应生成,与甲醇发生取代反应生成和HCl。在一定条件下共热生成,在加热条件下与乙酸发生反应生成。(1)含有的含氧官能团为碳基、羧基;(2)A项,已知“Michaeladdition”指“迈克尔加成”,则化合物A中有一个五元环,为 ,A正确;B项,由分析可知A→B和B→C均为取代反应,B正确;C项,在SOCl2作用下反应生成,与甲醇发生取代反应生成和HCl,C正确;D项,F的分子式为C12H9FN2O2S,D错误;故选ABC;(3)在加热条件下与乙酸发生反应生成:;(4)满足①除苯环外无其他环状结构,能发生银镜反应即含有醛基,②含“-S-F”结构,无-O-O-,等不稳定结构的同分异构体有: ;(5)已知③可知高锰酸钾氧化碳碳双键,双键两端的碳若含一个氢则氧化成羧酸,若不含氢则氧化成酮,故环己烯与高锰酸钾反应生成羧酸,再与甲醇发生酯化反应后 发生已知②的反应生成目标产物:。
17.(1) 酯基
(2)
(3) H2,催化剂、加热 Cl2,光照
(4)BD
(5) +2NaOH+2NaBr+2H2O
【分析】
反应①为两分子化合物ii合成化合物iii,原子利用率为100%,则化合物ii的结构简式为,发生加成反应生成ⅲ,ⅲ发生还原反应生成ⅳ,结合ⅰ和ⅴ发生已知反应生成ⅵ,ⅴ为,其他物质结构已知,据此解答。
【详解】(1)化合物i的分子式为,其含氧官能团的名称为酯基。化合物x为化合物i的同分异构体,其分子中含碳碳双键,能与NaHCO3溶液反应,说明含有羧基,且核磁共振氢谱峰面积比为1:1:6的化合物的结构简式为。
(2)
反应①为两分子化合物ii合成化合物iii,原子利用率为100%,则化合物ii的结构简式为。
(3)
a. vii含有苯环,可以发生加成反应,反应试剂、条件H2,催化剂、加热,生成;b. vii中甲基可以发生取代反应,反应试剂、条件Cl2,光照,生成。
(4)
A. 结合分析,化合物v的结构简式为,A正确;
B. 反应④发生时,消耗,转化平衡反应正向移动,B错误;
C. 化合物iv含有氧原子,能与水分子形成氢键,易溶于水,C正确;
D. 化合物vi中存在sp2与sp3杂化碳原子间的键,且每个vi分子中存在2个手性碳原子,如图,D错误;
故选BD。
(5)
以2-丁烯为含碳原料,CH3-CH=CH-CH3发生加成反应生成,发生消去反应生成CH2=CH-CH=CH2和CH3-CH=CH-CH3发生加成反应生成,,让后发生反应④~⑦的合成。
(a)反应过程中生成的苯的同系物为。
(b)相关步骤涉及卤代烃的消去反应,其化学方程式为+2NaOH+2NaBr+2H2O。
18.(1)羰基、酯基
(2)
(3)取代反应
(4)
(5) 12
(6) 氢氧化钠的水溶液加热
【分析】
化合物D到化合物E的反应是原子利用率100%的反应,则D和a发生加成反应生成E,由E逆推,可知化合物a的结构简式为;由B生成C的转化,可推出合物Ⅱ是, Ⅱ发生水解反应生成,发生催化氧化生成。
【详解】(1)根据C的结构简式,可知C中含氧官能团名称是羰基、酯基;
(2)化合物D到化合物E的反应是原子利用率100%的反应,且1molD与1mol化合物a反应生成1molE,则D和a发生加成反应生成E,由E逆推,可知化合物a的结构简式为。
(3)F→G是F中 苯环上去掉1个氯原子、亚氨基去掉1个 H原子,形成C-N键,反应类型为取代反应;
(4)手性碳是连接4个不同原子团的碳原子,化合物E中的手性碳原子为。
(5)a)能与碳酸氢钠反应,说明含有羧基;b)最多能与2倍物质的量的Na反应,说明含有1个羧基和1个羟基。同时满足条件的结构有CH3CH2CH2CH(OH)COOH、CH3CH2CH(OH)CH2COOH、CH3CH(OH)CH2CH2COOH、CH2(OH)CH2CH2CH2COOH、、、、、、、、,共12种;
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为。
(6)(a)根据B生成C的转化,可知化合物Ⅱ的结构简式为;
(b)先水解为,再发生催化氧化生成,所以Ⅲ是,Ⅱ→Ⅲ反应所需的试剂和条件为氢氧化钠的水溶液加热。
(c)在一定条件下发生反应生成和水,反应Ⅳ→Ⅴ的化学反应方程式。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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