专题18 有机化学基础-【十年高考】备战2025年高考化学真题分类解析与应试策略（Word版）

专题十八　有机化学基础 考点 2015-2019年 2020年 2021年 2022年 2023年 2024年 合计 全国卷 地方卷 全国卷 地方卷 全国卷 地方卷 全国卷 地方卷 全国卷 地方卷 全国卷 地方卷 全国卷 地方卷 41.有机物的结构、性质、转化与综合判断 0 1 0 7 1 9 4 18 6 16 3 9 14 60 42.有机合成与推断 0 0 0 0 1 6 0 7 0 5 0 1 1 19 命题分析与备考建议 本专题选择题侧重考查有机化合物的性质及应用、同分异构体数目的判断等;非选择题常以“新有机物”的合成路线为载体,创设新情境,综合考查有机推断。其中,设计合成路线是命题新趋势,重点考查我们对新信息的接受和处理能力、知识迁移运用能力以及分析推理能力。复习备考中,要紧抓“有机物间的转化关系”这条主线。有机物间的转化实质上是官能团之间的转化,通过有机物的转化可以巩固常见官能团的性质,只有掌握了各种官能团的性质,才能解答一系列的相关问题。对于推断题,注意总结推断的各种“突破口”,学会运用“正向”、“逆向”及“正向和逆向相结合”的推理方法,强化训练,提升解题能力。 考点41有机物的结构、性质、转化与综合判断　　　　 　　有机物的结构、性质、转化是整个有机化学的核心知识,只有灵活掌握了有机物官能团的性质和相互转化,我们才可以对有机综合题目轻松应答。 1.(2024·全国甲,9,6分,难度★★★)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。 下列叙述错误的是 (　C　) A.PLA在碱性条件下可发生降解反应 B.MP的化学名称是丙酸甲酯 C.MP的同分异构体中含羧基的有3种 D.MMA可加聚生成高分子 解析 根据PLA的结构简式知,PLA中含有酯基结构,可以在碱性条件下发生降解反应,A项正确;根据MP的结构简式知,MP含有酯基,其化学名称为丙酸甲酯,B项正确;MP的同分异构体中,含有羧基的结构为C3H7COOH,丙基(—C3H7)有2种,则其两种同分异构体分别为正丁酸(CH3CH2CH2COOH)和异丁酸[(CH3)2CHCOOH],C项错误;MMA中含有碳碳双键结构,可以发生加聚反应生成高分子,D项正确。 2.(2024·全国新课标,8,6分,难度★★★)一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示: 下列说法正确的是 (　B　) A.双酚A是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应 B.催化聚合也可生成W C.生成W的反应③为缩聚反应,同时生成 D.在碱性条件下,W比聚苯乙烯更难降解 解析 结合聚合物的结构及单体的结构特点,反应③的化学方程式为 ,生成W的反应③为缩聚反应,同时生成,C项错误;苯酚的同系物是结构式中含有一个苯环,且苯环上直接连有一个羟基,与苯酚相差n个CH2原子团的化合物,而双酚A有两个苯环和两个酚羟基,不是苯酚的同系物,A项错误;可发生催化聚合生成W,化学方程式为 , B项正确;W为聚硫酸酯,在碱性条件下能够发生水解,聚苯乙烯为加聚反应产物,通过碳碳单键连接形成的聚合物,难以降解,D项错误。 3.(2024·吉林,7,3分,难度★★★)如下图所示的自催化反应,Y作催化剂。下列说法正确的是 (　C　) A.X不能发生水解反应 B.Y与盐酸反应的产物不溶于水 C.Z中碳原子均采用sp2杂化 D.随c(Y)增大,该反应速率不断增大 解析 X中存在酯基和酰胺基,能够发生水解反应,A错误;Y中的取代氨基能够与盐酸反应生成易溶于水的离子化合物,B错误;Z分子中碳原子形成苯环或碳碳双键,所有碳原子均为sp2杂化,C正确;随c(Y)增大,反应物X的浓度减小,该反应速率不可能不断增大,D错误。 4.(2024·安徽,5,3分,难度★★★)D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是 (　B　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.分子式为C8H14O6N B.能发生缩聚反应 C.与葡萄糖互为同系物 D.分子中含有σ键,不含π键 解析 该有机物的分子式为C8H15O6N,A错误;由于该物质分子中含有多个—OH,因此可以发生缩聚反应,脱去小分子水,形成高聚物,B正确;互为同系物的物质应结构相似,且具有相同数目的官能团,C错误;该物质具有,其中含有π键,D错误。 5.(2024·湖北,6,3分,难度★★★)鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是 (　B　) A.有5个手性碳原子 B.可在120 ℃条件下干燥样品 C.同分异构体的结构中不可能含有苯环 D.红外光谱中出现了3 000 cm-1以上的吸收峰 解析 连4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,分子中有5个手性碳原子,见图中用“*”标记的碳原子:,A项正确;由鹰爪甲素的结构简式可知,其分子中有过氧键,过氧键热稳定性差,因此不能在120 ℃条件下干燥样品,B项错误;鹰爪甲素的分子式为C15H26O4,不饱和度为3,而1个苯环的不饱和度为4,则其同分异构体的结构中不可能含有苯环,C项正确;由鹰爪甲素的结构简式可知,其分子中含羟基,即含有氧氢键,因此其红外光谱图中会出现3 000 cm-1以上的吸收峰,D项正确。 6.(2024·浙江,12,3分,难度★★★★)对于如图所示的反应: 下列说法不正确的是 (　D　) A.化合物M有2种结构,并且互为同分异构体(不考虑立体异构) B.氢离子可催化Y→Z反应 C.化合物Y中碳氧键a比b更容易断裂 D.Y→P发生缩聚反应,有利于减慢温室效应 解析 有机物X()与HOCl发生加成反应得到2种结构:和,二者互为同分异构体,A项正确;依据反应历程,在Y→Z反应过程中,H+作催化剂,B项正确;由化合物Y知,反应中断裂的是碳氧键a,C项正确;Y→P发生的是加聚反应(Y开环反应),D项错误。 7.(2024·浙江,9,3分,难度★★★)有关有机物X的质谱图和核磁共振氢谱示意图如图所示。 图1　质谱图 图2　核磁共振氢谱示意图 已知:该化合物只含C、H、O三种元素,并且该有机物不存在醚键。 下列说法正确的是 (　D　) A.能发生水解反应 B.可以和NaHCO3反应放出气体 C.能被氧气催化氧化可生成丙酮 D.可以和Na反应生成氢气 解析 依据题目图示信息知:该有机物的相对分子质量为60,含有4种不同环境的氢原子且峰面积比为3∶2∶2∶1,则可推出该有机物分子式为C3H8O,结构简式为CH3CH2CH2OH。正丙醇不能发生水解反应、不能与碳酸氢钠溶液反应,A、B项错误;正丙醇被氧气催化氧化生成丙醛,C项错误;正丙醇中的醇羟基能与金属钠反应生成氢气,D项正确。 8.(2023·全国甲,8,6分,难度★★★)藿香蓟具有清热解毒功效,其有效成分结构如下。下列有关该物质的说法错误的是 (　B　) A.可以发生水解反应 B.所有碳原子处于同一平面 C.含有2种含氧官能团 D.能与溴水发生加成反应 解析 藿香蓟含有酯基、醚键、碳碳双键3种官能团,故可以发生水解反应,能与溴水发生加成反应,A、C、D项正确;藿香蓟含氧六元环上有一个饱和碳原子(如图中“*”标记),故所有碳原子不可能共平面,B项错误。 9.(2023·全国乙,8,6分,难度★★★)下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是 (　C　) ①+ ②+ A.①的反应类型为取代反应 B.反应②是合成酯的方法之一 C.产物分子中所有碳原子共平面 D.产物的化学名称是乙酸异丙酯 解析 反应①是酸与醇反应生成酯和水的反应,属于酯化反应,也是取代反应,A正确;反应②能够生成酯,B正确;产物分子中异丙基的中间碳原子与相连的4个原子形成四面体结构,所有碳原子不能共平面,C错误;形成这种酯的羧酸为乙酸,醇为异丙醇,因此,该酯的名称为乙酸异丙酯,D正确。 10.(2023·全国新课标,8,6分,难度★★★)光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。 下列说法错误的是 (　B　) A.该高分子材料可降解 B.异山梨醇分子中有3个手性碳 C.反应式中化合物X为甲醇 D.该聚合反应为缩聚反应 解析 该高分子化合物为聚酯类物质(聚碳酸酯),产物中含有酯基,能够发生水解,A正确;异山梨醇分子中有4个手性碳原子(如图),B错误;根据反应物和生成物的结构差异可知X为甲醇,C正确;该反应生成高分子材料的同时,生成小分子的CH3OH,D正确。 11.(2023·辽宁,6,3分,难度★★★)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是 (　B　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.均有手性 B.互为同分异构体 C.N原子杂化方式相同 D.闭环螺吡喃亲水性更好 解析 闭环螺吡喃中有一个手性碳原子,而开环螺吡喃中无手性碳原子,A项错误;螺吡喃开、闭环转换过程中无原子数目的变化,但结构不同,互为同分异构体,B项正确;闭环螺吡喃中N原子为sp3杂化,而开环螺吡喃中N原子为sp2杂化,C项错误;开环螺吡喃存在带电阴、阳离子基团,故开环螺吡喃亲水性更好,D项错误。 12.(2023·辽宁,8,3分,难度★★★)冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别K+,其合成方法如下。下列说法错误的是 (　C　) A.该反应为取代反应 B.a、b均可与NaOH溶液反应 C.c核磁共振氢谱有3组峰 D.c可增加KI在苯中的溶解度 解析 从该反应结构变化可知为取代反应,A项正确;a结构中有酚羟基,能与NaOH反应,b分子中有碳氯键,在NaOH溶液加热条件下可发生水解反应,B项正确;根据c分子结构的对称性,可判断该分子核磁共振氢谱有4组峰,C项错误;c可识别K+,冠醚易溶于苯,所以可增大KI在苯中的溶解度,D项正确。 13.(2023·湖北,5,3分,难度★★★)化学用语可以表达化学过程,下列化学用语的表达错误的是 (　D　) A.用电子式表示K2S的形成: B.用离子方程式表示Al(OH)3溶于烧碱溶液:Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]- C.用电子云轮廓图表示H—H的s-s σ键形成的示意图: D.用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂 + +nH2O 解析 K2S为离子化合物,A正确;Al(OH)3为两性氢氧化物,与烧碱反应生成[Al(OH)4]-,B正确;H—H的σ键为球形的s轨道电子云重叠,C正确;甲醛与尿素发生缩聚反应的化学方程式中H2O的系数为(2n-1),D错误。 14.(2023·湖北,12,3分,难度★★★)下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是 (　B　) (R为烃基或氢) A.HC≡CH能与水反应生成CH3CHO B.可与H2反应生成 C.水解生成 D.中存在具有分子内氢键的异构体 解析 CH≡CH与水加成生成CH2CHOH,异构化为CH3CHO,A正确;与H2反应生成,只涉及碳碳三键中的一条π键断裂,不存在异构化,B错误;中酯基水解生成,异构化后生成,C正确;形成分子内氢键时,消除了一个,形成了,D正确。 15.(2023·山东,7,2分,难度★★★)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是(　D　) A.存在顺反异构 B.含有5种官能团 C.可形成分子内氢键和分子间氢键 D.1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应 解析 该有机物分子中碳碳双键的两个碳原子上分别连有两个不同的原子或原子团,存在顺反异构,A项正确;该有机物分子中含有酰胺基、羧基、羟基、碳碳双键、醚键5种官能团,B项正确;该有机物分子中含有羟基和羧基,因此可以形成分子内氢键和分子间氢键,C项正确;因为该有机物分子中含有的羧基和酰胺基均能与NaOH发生反应,所以1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应,D项错误。 16.(2023·山东,12,4分,难度★★★)有机物X→Y的异构化反应如图所示,下列说法错误的是 (　C　) A.依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团 B.除氢原子外,X中其他原子可能共平面 C.含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构) D.类比上述反应,的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应 解析 红外光谱可确定有机物分子中的官能团和化学键,A项正确;两个碳碳双键所在的平面通过碳氧单键的旋转可以共平面,B项正确;符合条件的同分异构体有5种,其碳骨架分别为、、 、、,C项错误;的异构化产物为,结构中既有醛基又含有碳碳双键,D项正确。 17.(2023·广东,8,2分,难度★★★)2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。如图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物,说法不正确的是 (　B　) A.能发生加成反应 B. 最多能与等物质的量的NaOH反应 C.能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色 D. 能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应 解析 该化合物含有的苯环、碳碳叁键都能与氢气发生加成反应,A项正确;该物质含有羧基和,因此1 mol该物质最多能与2 mol NaOH反应,B项错误;该物质含有碳碳叁键,因此能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,C项正确;该物质含有羧基,因此能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应,D项正确。 判断结构、性质的有机选择题解题步骤 1.读题:根据给定的结构,确定含有的官能团,注意题干关键词,如正确、错误、最多、至少等。 2.析题:根据含有的官能团,结合有机代表物的性质、结构,分析给定物质具有的性质。 3.答题:结合所掌握知识,对于给定的选项,逐项分析,迅速作答。 18.(2023·浙江,10,3分,难度★★★)丙烯可发生如图转化,下列说法不正确的是 (　B　) A.丙烯分子中最多7个原子共平面 B.X的结构简式为CH3CHCHBr C.Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔 D.聚合物Z的链节为 解析 CH3—CHCH2与Br2的CCl4溶液发生加成反应,生成(Y);CH3—CHCH2与Br2在光照条件下发生甲基上的取代反应,生成(X); CH3—CHCH2在催化剂作用下发生加聚反应,生成􀰷􀰻(Z)。 丙烯分子的结构为,其中碳碳双键上的两个碳原子、三个氢原子和甲基上的一个碳原子一定共平面,单键可绕键轴旋转,当甲基的角度合适时,甲基上的一个氢原子会在该平面内,因此丙烯分子中最多7个原子共平面,A正确;由上述分析可知,X的结构简式为,B不正确;Y()与足量KOH醇溶液共热,发生消去反应,可生成丙炔(CH3C≡CH),C正确;聚合物Z为􀰷􀰻,则其链节为,D正确。 19.(2023·江苏,9,3分,难度★★★)化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体,其合成路线如下: 下列说法正确的是 (　D　) A.X不能与FeCl3溶液发生显色反应 B.Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基 C.1 mol Z最多能与3 mol H2发生加成反应 D.X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液和2%银氨溶液进行鉴别 解析 X中含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,A错误;Y中的含氧官能团分别是酯基、醚键,B错误;Z中1 mol苯环可以和3 mol H2发生加成反应,1 mol醛基可以和1 mol H2发生加成反应,故1 mol Z最多能与4 mol H2发生加成反应,C错误;X分子中含有羧基,可与饱和NaHCO3溶液反应产生气泡,Z分子中含有醛基,可以发生银镜反应,Y无明显现象,故X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液和2%银氨溶液进行鉴别,D正确。 20.(2023·北京,9,3分,难度★★★)一种聚合物PHA的结构简式如下,下列说法不正确的是 (　A　) A.PHA的重复单元中有两种官能团 B.PHA通过单体缩聚合成 C.PHA在碱性条件下可发生降解 D.PHA中存在手性碳原子 解析 PHA的重复单元中只含有酯基一种官能团,A项错误;由PHA的结构可知其为聚酯,由单体发生缩聚反应合成,B项正确; PHA为聚酯,其中的酯基在碱性条件下可发生水解反应而使聚酯降解,C项正确; PHA的重复单元中只连有1个甲基的碳原子为手性碳原子,D项正确。 21.(2023·北京,11,3分,难度★★★★)化合物K与L反应可合成药物中间体M,转化关系如下。 已知L能发生银镜反应,下列说法正确的是 (　D　) A.K的核磁共振氢谱有两组峰 B.L是乙醛 C.M完全水解可得到K和L D.反应物K与L的化学计量数之比是1∶1 解析 有机化合物K的分子结构对称,分子中有3种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有3组峰,A项错误;根据原子守恒可知,1个K与1个L反应生成1个M和2个H2O,且L能发生银镜反应,则L应为乙二醛,B项错误; M发生水解时,中的C—N键断裂,得不到K和L,C项错误;由上述分析可知,反应物K和L的化学计量数之比为1∶1,D项正确。 22.(2022·全国甲,8,6分,难度★★★)辅酶Q10具有预防动脉硬化的功效,其结构简式如图所示。下列有关辅酶Q10的说法正确的是 (　B　) A.分子式为C60H90O4 B.分子中含有14个甲基 C.分子中的四个氧原子不在同一平面 D.可发生加成反应,不能发生取代反应 解析 根据辅酶Q10的结构简式可知,其分子内有59个碳原子,分子式为C59H90O4,A项错误;该有机物分子中含有甲基的碳原子如图所示:,10个重复基团的最后一个连接氢原子的碳是甲基,故分子中含有1+1+1+10+1=14个甲基,B项正确;羰基碳采取sp2杂化,根据羰基碳原子与其相连的氧原子及另外两个原子共面和乙烯分子的平面结构可知,分子中的四个氧原子在同一平面上,C项错误;分子内含有碳碳双键,可发生加成反应,与饱和碳原子所连的氢原子在一定条件下可发生取代反应,D项错误。 23.(2022·全国乙,8,6分,难度★★)一种实现二氧化碳固定及再利用的反应如下: 下列叙述正确的是 (　D　) A.化合物1分子中的所有原子共平面 B.化合物1与乙醇互为同系物 C.化合物2分子中含有羟基和酯基 D.化合物2可以发生开环聚合反应 解析 化合物1分子中的两个碳原子都是饱和碳原子,分子中所有原子不可能共平面,A项错误;化合物1和乙醇(官能团是羟基)分子中所含碳原子数相同,所含的官能团不同,二者不互为同系物,B项错误;化合物2中没有羟基,C项错误;化合物2打开环状结构可以形成聚酯类高分子,D项正确。 24.(2022·湖北,2,3分,难度★★)莲藕含多酚类物质,其典型结构简式如图所示。下列有关该类物质的说法错误的是 (　A　) 　 　　　　　 　　　　　 　　　　 A.不能与溴水反应 B.可用作抗氧化剂 C.有特征红外吸收峰 D.能与Fe3+发生显色反应 解析 苯酚可以和溴水发生取代反应,取代位置在酚羟基的邻、对位,同理该物质也能和溴水发生取代反应,A项说法错误;该物质分子中含有酚羟基,酚羟基容易被氧化,故可以用作抗氧化剂,B项说法正确;该物质分子中含有酯基、O—H键等,红外光谱有特征红外吸收峰,C项说法正确;该物质分子中含有酚羟基,能与铁离子发生显色反应,D项说法正确。 由有机物结构简式确定有机物性质的方法 25.(2022·河北,2,3分,难度★★)茯苓新酸DM是从中药茯苓中提取的一种化学物质,具有一定生理活性,其结构简式如图。关于该化合物,下列说法不正确的是(　D　) A.可使酸性KMnO4溶液褪色 B.可发生取代反应和加成反应 C.可与金属钠反应放出H2 D.分子中含有3种官能团 解析 由有机物的结构简式可知,分子中含有碳碳双键,故可使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项说法正确。由该有机物的结构简式可知,分子中含有碳碳双键,故可发生加成反应;含有羧基和羟基,故能发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,B项说法正确。由该有机物的结构简式可知,分子中含有羧基和羟基,故能与金属钠反应放出H2,C项说法正确。由该有机物的结构简式可知,分子中含有碳碳双键、羧基、羟基和酯基4种官能团,D项说法错误。 结构、性质判断类有机选择题解题程序 (1)读题:根据给定有机物的结构,确定含有的官能团。注意题干关键词:如正确、错误、最多、至少等。 (2)析题:根据给定有机物含有的官能团,分析给定有机物具有的性质。 (3)答题:结合所学知识,逐项分析给定的选项,准确作答。 26.(2022·重庆,6,3分,难度★★) 关于M的说法正确的是 (　B　) A.分子式为C12H16O6 B.含三个手性碳原子 C.所有氧原子共平面 D.与(CH3)2CO互为同系物 解析 由M的结构简式可知,其分子式为C12H18O6,A错误;同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故M分子中含三个手性碳原子,如图所示:,B正确;由M的结构简式可知,形成醚键的O原子和碳原子均采用sp3杂化,故不可能所有氧原子共平面,C错误;同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相同),组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,故M与(CH3)2CO不互为同系物,D错误。 27.(双选)(2022·海南,12,4分,难度★★★)化合物“E7974”具有抗肿瘤活性,结构简式如图,下列有关该化合物说法正确的是 (　AB　) A.能使Br2的CCl4溶液褪色 B.分子中含有4种官能团 C.分子中含有4个手性碳原子 D.1 mol该化合物最多与2 mol NaOH反应 解析 根据结构简式可知,化合物“E7974”分子中含有碳碳双键,可使Br2的CCl4溶液褪色,A项说法正确;由结构简式可知,分子中含有次氨基、酰胺基、碳碳双键、羧基共4种官能团,B项说法正确;连有4个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子,化合物“E7974”分子中含有的手性碳原子如图,共3个,C项说法错误;该化合物分子中的酰胺基和羧基均能与NaOH溶液反应,故1 mol该化合物最多可与3 mol NaOH反应,D项说法错误。 有机选择题突破要点 (1)熟记各种官能团的特征性质,正向能够根据官能团判断物质性质,逆向能够根据物质的性质判断物质所含的官能团。 (2)能够灵活运用“母体法”“组合法”分析原子空间相对位置,能够根据题目要求,选择适当方法书写或判断同分异构体。 (3)加强学科内容综合,关注物质结构与性质模块的相关知识,如分子空间结构、化学键类型、轨道杂化方式、手性碳原子等。 28.(2022·福建,2,3分,难度★★★)络塞维是中药玫瑰红景天中含有的一种天然产物,分子结构见下图。关于该化合物的下列说法正确的是 (　B　) A.不能发生消去反应 B.能与醋酸发生酯化反应 C.所有原子都处于同一平面 D.1 mol络塞维最多能与3 mol H2反应 解析 该化合物的分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,A错误;该化合物分子中含有羟基,可与醋酸发生酯化反应,B正确;该化合物的分子中含有多个饱和碳原子,所有原子不可能处于同一平面,C错误;1 mol络塞维最多能与4 mol H2反应,其中苯环消耗3 mol H2,碳碳双键消耗1 mol H2,D错误。 29.(2022·北京,8,3分,难度★★★)我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一。一种具有聚集诱导发光性能的物质,其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 (　B　) A.分子中N原子有sp2、sp3两种杂化方式 B.分子中含有手性碳原子 C.该物质既有酸性又有碱性 D.该物质可发生取代反应、加成反应 解析 该有机物结构简式中从左往右第一个N原子有一个孤电子对且形成两个σ键、一个π键,为sp2杂化;第二个N原子有一个孤电子对且形成三个σ键,为sp3杂化,A项说法正确。手性碳原子是指与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子,该有机物分子中没有手性碳原子,B项说法错误,符合题目要求。该物质分子中存在羧基,具有酸性;该物质分子中还含有,具有碱性,C项说法正确。该物质分子中存在苯环及双键,可以发生加成反应,含有甲基、羧基等,可以发生取代反应,D项说法正确。 确定多官能团有机物性质的三步骤 30.(2022·重庆,8,3分,难度★★★)PEEK是一种特种高分子材料,可由X和Y在一定条件下反应制得,相应结构简式如图。下列说法正确的是 (　C　) 　 A.PEEK是纯净物 B.X与Y经加聚反应制得PEEK C.X苯环上H被Br所取代,一溴代物只有一种 D.1 mol Y与H2发生加成反应,最多消耗 6 mol H2 解析 PEEK是聚合物,属于混合物,故A错误;由X、Y和PEEK的结构简式可知,X与Y经缩聚反应制得PEEK,故B错误;X是对称的结构,苯环上只有一种化学环境的H原子,故其一溴代物只有一种,C正确;Y分子中的苯环和羰基都可以和H2发生加成反应,1 mol Y与H2发生加成反应,最多消耗7 mol H2,D错误。 31.(2022·湖北,13,3分,难度★★★)同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一。已知醛与H2O在酸催化下存在如下平衡:RCHO+H2ORCH(OH)2。据此推测,对羟基苯甲醛与10倍量的O在少量酸催化下反应,达到平衡后,下列化合物中含量最高的是 (　D　) A. B. C. D. 解析 由已知信息可知,苯环上的羟基不发生反应,醛基中的碳氧双键与O发生加成反应,在醛基碳原子上会连接两个羟基(分别为—OD,—18OD),两个羟基连接在同一个碳原子上的结构不稳定,会脱水生成醛基,故的含量最高,D正确。 32.(2022·山东,4,2分,难度★★★)下列高分子材料制备方法正确的是 (　B　) A.聚乳酸()由乳酸经加聚反应制备 B.聚四氟乙烯(􀰷CF2—CF2􀰻)由四氟乙烯经加聚反应制备 C.尼龙-66() 由己胺和己酸经缩聚反应制备 D.聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯酯()经消去反应制备 解析 聚乳酸()是由乳酸()分子间脱水经缩聚反应制备,A项错误;聚四氟乙烯(􀰷CF2—CF2􀰻)是由四氟乙烯(CF2CF2)经加聚反应制备,B项正确;尼龙-66()是由己二胺和己二酸经缩聚反应制备,C项错误;聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯酯()经水解反应制备,D项错误。 33.(2022·北京,11,3分,难度★★★)高分子Y是一种人工合成的多肽,其合成路线如下: 下列说法不正确的是 (　B　) A.F中含有2个酰胺基 B.高分子Y水解可得到E和G C.高分子X中存在氢键 D.高分子Y的合成过程中进行了官能团保护 解析 由结构简式可知,F分子中含有2个酰胺基,A项说法正确;由结构简式可知,高分子Y在一定条件下发生水解反应生成和,B项说法错误;由结构简式可知,高分子X中含有酰胺基,都能形成氢键,C项说法正确;由结构简式可知,E分子和高分子Y中都含有氨基,则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护,D项说法正确。 34.(2022·辽宁,10,3分,难度★★★)利用有机分子模拟生物体内“醛缩酶”催化Diels-Alder反应取得重要进展,荣获2021年诺贝尔化学奖。某Diels-Alder反应催化机理如下,下列说法错误的是 (　B　) A.总反应为加成反应 B.Ⅰ和Ⅴ互为同系物 C.Ⅵ是反应的催化剂 D.化合物X为H2O 解析 由催化机理图示可知,总反应为+,该反应为加成反应,A项说法正确;结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物,和结构不相似,分子组成上也不是相差一个或若干个CH2原子团,故两者不互为同系物,B项说法错误,符合题目要求;由催化机理图示可知,Ⅵ在反应中可以循环使用,故Ⅵ是反应的催化剂,C项说法正确;Ⅰ+Ⅵ→X+Ⅱ,由Ⅰ、Ⅵ、Ⅱ的结构简式可知,X为H2O,D项说法正确。 35.(2022·浙江,15,2分,难度★★★)染料木黄酮的结构如图,下列说法正确的是 (　B　) A.分子中存在3种官能团 B.可与HBr反应 C.1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗4 mol Br2 D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 mol NaOH 解析 木黄酮分子中含有的官能团为酚羟基、醚键、羰基、碳碳双键,共4种,A项错误;碳碳双键可与HBr发生加成反应,B项正确;木黄酮分子中酚羟基的邻位、对位C原子上的H原子能够与溴发生取代反应,1 mol木黄酮可以通过取代反应消耗4 mol Br2,碳碳双键能够与溴发生加成反应,则1 mol木黄酮与浓溴水反应最多消耗5 mol Br2,C项错误;酚羟基可以与NaOH以物质的量之比1∶1反应,1个木黄酮分子中有3个酚羟基,故1 mol木黄酮最多可消耗3 mol NaOH,D项错误。 36.(2022·山东,7,2分,难度★★★) γ-崖柏素 γ-崖柏素具有天然活性,有酚的通性,结构如图。关于γ-崖柏素的说法错误的是 (　B　) A.可与溴水发生取代反应 B.可与NaHCO3溶液反应 C.分子中的碳原子不可能全部共平面 D.与足量H2加成后,产物分子中含手性碳原子 解析 酚可与溴水发生取代反应,γ-崖柏素有酚的通性,且γ-崖柏素的环上有可以被取代的氢原子,故γ-崖柏素可与溴水发生取代反应,A项说法正确;酚羟基不与NaHCO3溶液反应,γ-崖柏素分子中也没有可与NaHCO3溶液反应的其他种类的官能团,故其不能与NaHCO3溶液反应,B项说法错误;γ-崖柏素分子中有一个异丙基,异丙基中间的碳原子和与其相连的3个碳原子一定不共面,故其分子中的碳原子不可能全部共平面,C项正确;γ-崖柏素与足量H2加成后转化为,产物分子中含有两个手性碳原子(分别与羟基相连的C原子),D项说法正确。 37.(2022·湖南,3,3分,难度★★)聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下: 下列说法错误的是 (　B　) A.m=n-1 B.聚乳酸分子中含有两种官能团 C.1 mol乳酸与足量的Na反应生成1 mol H2 D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子 解析 由乳酸生成聚乳酸的反应为缩聚反应,n分子乳酸缩聚生成聚乳酸,同时生成(n-1)个水分子,A项说法正确;聚乳酸分子中存在酯基,链端还有羧基和羟基,B项说法错误;乳酸分子中的羟基和羧基均能与Na反应,1 mol乳酸与足量的Na反应可生成1 mol氢气,C项说法正确;两分子乳酸通过分子间酯化反应可以生成六元环状分子,D项说法正确。 38.(双选)(2021·海南,12,4分,难度★★★)我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。X是谷氨酸(结构简式如下)的同分异构体,与谷氨酸具有相同的官能团种类与数目。下列有关说法正确的是 (　CD　) 谷氨酸 A.谷氨酸分子式为C5H8NO4 B.谷氨酸分子中有2个手性碳原子 C.谷氨酸单钠能溶于水 D.X的数目(不含立体异构)有8种 解析 根据谷氨酸的结构简式,可知其分子式为C5H9NO4,A项错误;谷氨酸分子()中有1个手性碳原子(用*标出),B项错误;谷氨酸单钠属于钠盐,能溶于水,C项正确;X有(不含立体异构)、、、、、、、,共8种,D项正确。 39.(2021·辽宁,6,3分,难度★★★)我国科技工作者发现某“小分子胶水”(结构如图)能助力自噬细胞“吞没”致病蛋白。下列说法正确的是 (　B　) A.该分子中所有碳原子一定共平面 B.该分子能与蛋白质分子形成氢键 C.1 mol该物质最多能与3 mol NaOH反应 D.该物质能发生取代、加成和消去反应 解析 该分子中存在2个苯环及碳碳双键所构成的三个平面,以单键连接的平面间可以绕单键键轴旋转,故所有碳原子可能共平面,A项错误。由题干信息可知,该分子中有羟基,与蛋白质分子之间可以形成氢键,B项正确。由题干信息可知,1 mol该物质含有2 mol酚羟基,可以消耗2 mol NaOH;1 mol酚羟基形成的酯基可以消耗2 mol NaOH,故1 mol该物质最多能与4 mol NaOH反应,C项错误。该物质分子中含有酚羟基且其邻、对位上有H,故能发生取代反应;含有苯环和碳碳双键,故能发生加成反应;没有卤素原子和醇羟基,不能发生消去反应,D项错误。 1 mol酯基消耗NaOH物质的量的判断 一般的酯基官能团与NaOH溶液反应,1 mol酯基消耗1 mol NaOH,而1 mol酚羟基形成的酯基,可以消耗2 mol NaOH。 40.(2021·北京,1,3分,难度★★★)我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是 (　A　) A.分子中有3种官能团 B.能与Na2CO3溶液反应 C.在空气中可发生氧化反应 D.能与Br2发生取代反应和加成反应 解析 根据该物质的结构简式可知,该物质分子中含有酚羟基、醚键、羰基、碳碳双键四种官能团,A项说法错误。黄芩素分子中含有酚羟基,由于酚的酸性比HC强,所以黄芩素能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,B项说法正确。酚羟基不稳定,容易被空气中的氧气氧化,C项说法正确。该物质分子中含有酚羟基,酚羟基邻、对位的H原子可以与浓溴水发生苯环上的取代反应;分子中含有不饱和的碳碳双键,可以与Br2等发生加成反应,D项说法正确。 41.(2021·北京,11,3分,难度★★★)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。 已知:R1COOH+R2COOH +H2O 下列有关L的说法不正确的是 (　C　) A.制备L的单体分子中都有两个羧基 B.制备L的反应是缩聚反应 C.L中的官能团是酯基和醚键 D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响 解析 合成聚苯丙生的单体为 和,每种单体分子中都含有2个羧基,故A项说法正确;根据题示信息,合成聚苯丙生的反应过程中发生了羧基间的脱水反应,除了生成聚苯丙生外还生成了水,属于缩聚反应,故B项说法正确;聚苯丙生分子中含有的官能团为醚键和两分子羧基脱水形成的基团,该基团不是酯基,故C项说法错误;聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质的影响,因此m、n、p、q的大小影响聚苯丙生的降解速率,D项说法正确。 42.(2021·浙江,7,2分,难度★★)关于有机反应类型,下列判断不正确的是 (　C　) A.CH≡CH+HClCH2CHCl(加成反应) B.CH3CH(Br)CH3+KOHCH2CHCH3↑+KBr+H2O(消去反应) C.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(还原反应) D.CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O(取代反应) 解析 乙醇生成乙醛是乙醇“去氢”发生氧化反应,C项说法错误。 43.(2021·湖北,3,3分,难度★★)氢化可的松乙酸酯是一种糖皮质激素,具有抗炎、抗病毒作用,其结构简式如图所示。有关该化合物的叙述正确的是 (　B　) 　 　　　　　 　　　　　 　　　　 A.分子式为C23H33O6 B.能使溴水褪色 C.不能发生水解反应 D.不能发生消去反应 解析 由结构简式可知该化合物的分子式为C23H32O6,A项错误;由结构简式可知该化合物分子中含有碳碳双键,能与Br2发生加成反应而使溴水褪色,B项正确;由结构简式可知该化合物分子中含有酯基,能发生水解反应,C项错误;由结构简式可知该化合物分子中含有羟基,且与羟基相连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子,能发生消去反应,D项错误。 44.(双选)(2020·海南,10,4分,难度★★)姜黄素是我国古代劳动人民从姜黄根茎中提取得到的一种黄色食用色素。下列关于姜黄素说法正确的是 (　CD　) A.分子式为C21H22O6 B.分子中存在手性碳原子 C.分子中存在3种含氧官能团 D.既能发生取代反应,又能发生加成反应 解析 由结构简式可知,姜黄素的分子式为C21H20O6,故A错误;手性碳原子所连接的四个基团是不同的,并且是饱和的碳原子,姜黄素分子中不存在手性碳原子,故B错误;姜黄素分子中存在羟基、醚键和酮羰基3种含氧官能团,故C正确;姜黄素分子中存在甲基和苯环,可以发生取代反应;存在碳碳双键,可以发生加成反应,故D正确。 45.(2020·北京,13,3分,难度★★★)高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,合成路线如图: 下列说法不正确的是 (　D　) A.试剂a是甲醇 B.化合物B不存在顺反异构体 C.化合物C的核磁共振氢谱有一组峰 D.合成M的聚合反应是缩聚反应 解析 CH≡CH与试剂a发生加成反应生成B,HOOCCHCHCOOH分子内脱水生成C,B和C聚合生成M,根据聚合物M的结构简式可知,M的单体为CH2CH—O—CH3和,由此可知B为CH2CH—O—CH3,C为,则试剂a为CH3OH,名称是甲醇,故A项说法正确;能形成顺反异构的有机物,分子中碳碳双键上的每个碳原子要连接两个不同的原子或原子团,化合物B为CH2CH—O—CH3,B的分子中其中一个双键碳原子上连接两个氢原子,故不存在顺反异构体,B项说法正确;化合物C为,其结构对称,只含有一种氢原子,故其核磁共振氢谱有一组峰,C项说法正确;聚合物M是由CH2CH—O—CH3和发生加聚反应生成的,不是缩聚反应,故D项说法错误。 46.(2024·全国甲,36,15分,难度★★★★)白藜芦醇(化合物I)具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某课题组合成化合物I的路线。 回答下列问题: (1)A中的官能团名称为　　　　　。  (2)B的结构简式为　　　　　　。  (3)由C生成D的反应类型为　　　　　　　。  (4)由E生成F的化学方程式为  　。  (5)已知G可以发生银镜反应,G的化学名称为　　　　　　。  (6)选用一种鉴别H和I的试剂并描述实验现象　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (7)I的同分异构体中,同时满足下列条件的共有　　　　种(不考虑立体异构)。  ①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳); ②含有两个苯环; ③含有两个酚羟基; ④可发生银镜反应。 答案 (1)硝基　(2) (3)取代反应 (4) (5)对甲氧基苯甲醛 (6)FeCl3溶液,I与FeCl3溶液作用显色,H遇FeCl3溶液不变色(或浓溴水,I中加入浓溴水生成白色沉淀,H中加入浓溴水后溶液褪色) (7)9 解析 A到B为硝基被还原为氨基,C到D为—OH被CH3O—取代变为,D到E为Br原子取代甲基上的一个H。 (1)A中官能团为—NO2,名称为硝基。 (2)—NO2被还原为—NH2,B的结构简式为。 (3)C中的—OH被(CH3O)2SO2中的—OCH3取代,所以由C生成D的反应类型为取代反应。 (4)由反应路线可推知E为,则由E生成F的化学方程式为 。 (5)由G的分子式C8H8O2和G可以发生银镜反应知,G分子中含有—CHO,结合H的结构可知G为,其名称为对甲氧基苯甲醛。 (6)H和I的区别在于I中有酚羟基,所以可以选用FeCl3溶液(或浓溴水)进行鉴别,I与FeCl3溶液作用显色,H遇FeCl3溶液不变色(或I中加入浓溴水生成白色沉淀,H中加入浓溴水溶液褪色)。 (7)I的同分异构体,结合所列条件可知,结构中有2个苯环、1个—CHO和2个酚羟基,分子中还含有手性碳,所以分子中应含有结构,然后将2个酚羟基不对称地连到苯环上,则I的同分异构体有,共4种结构;,共4种结构;,只有1种结构,故总共9种结构。 47.(2024·吉林,19,14分,难度★★★★)特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物,其合成路线如下: 已知: Ⅰ.Bn为,咪唑为; Ⅱ.和不稳定,能分别快速异构化为和。 回答下列问题: (1)B中含氧官能团只有醛基,其结构简式为　　　　　　　　。  (2)G中含氧官能团的名称为　　　　　　和　　　　　　。  (3)J→K的反应类型为　　　　　　。  (4)D的同分异构体中,与D官能团完全相同,且水解生成丙二酸的有　　　　种(不考虑立体异构)。  (5)E→F转化可能分三步:①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X;②X快速异构化为Y;③Y与(CH3CO)2O反应生成F。第③步化学方程式为　。  (6)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考E→X的转化,设计化合物I的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中M和N的结构简式为　　　　　　　　和　　　　　　　　。  答案 (1)　(2)羧基　(酚)羟基 (3)取代反应　(4)6 (5)+(CH3CO)2O+CH3COOH (6)　 解析 本题中有两种物质的结构简式未知,分别是B和G。由于B中含氧官能团只有醛基,结合其分子式C3H3BrO2可知B分子中有两个—CHO、1个—Br,它们分别连到同一碳原子上,故B的结构简式为。F→G的反应条件为NaOH溶液和加热,应是酯基发生水解反应,则G的结构简式为。 (1)B的结构简式为。 (2)G的结构简式为,含氧官能团为羧基和(酚)羟基。 (3)由结构简式可知,J到K发生取代反应。 (4)D的分子式为C8H14O4,含有两个酯基,它的同分异构体依然具有两个酯基,且能水解生成丙二酸(HOOC—CH2—COOH)的结构为,R1和R2为烃基,共含5个碳原子。若R1为—CH3,则R2为—C4H9(有—C—C—C—C、、和4种结构);若R1为—C2H5,则R2为—C3H7(有—C—C—C和2种结构),所以总共有4+2=6种。 (5)E→F分为三步,分别为 所以第③步方程式为+(CH3CO)2O+CH3COOH。 (6)参照E→X合成路线可知化合物I合成路线如下: 48.(2024·湖北,19,14分,难度★★★★)某研究小组按以下路线对内酰胺F的合成进行了探索。 回答下列问题。 (1)从实验安全角度考虑,AB中应连有吸收装置,吸收剂为　　　　　　。  (2)C的名称为　　　　,它在酸溶液中用甲醇处理,可得到制备　　　　　　(填字母)的原料。  a.涤纶 b.尼龙 c.维纶 d.有机玻璃 (3)下列反应中不属于加成反应的有　　　　　(填字母)。  a.AB 　　　b.BC 　　　c.EF (4)写出CD的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)已知(亚胺)。然而,E在室温下主要生成G(),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)已知亚胺易被还原。DE中,催化加氢需在酸性条件下进行的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;若催化加氢时,不加入酸,则生成分子式为C10H19NO2的化合物H,其结构简式为　。  答案 (1)NaOH溶液(或其他碱溶液) (2)2-甲基-2-丙烯腈(或甲基丙烯腈)　d (3)bc (4)+ (5)亚胺不稳定,易发生分子重排反应(异构化)生成有机化合物G (6)H+可以保护氨基,使E不转化为G　 解析 有机物A与HCN在催化剂的作用下发生加成反应生成有机物B,有机物B在Al2O3的作用下发生消去反应生成有机物C,有机物C与C6H10O3发生加成反应生成有机物D,根据有机物D的结构可以推测,C6H10O3的结构简式为,有机物D发生两步连续的反应生成有机物E,有机物D中的氰基最终变为—CH2NH2,最后有机物E发生取代反应生成有机物F和乙醇。 (1)有机物AB的反应中有HCN参加反应,HCN有毒,需要用碱溶液吸收,吸收液可选用NaOH溶液。 (2)根据有机物C的结构简式(),有机物C的名称为2-甲基-2-丙烯腈(或甲基丙烯腈);该物质可以与甲醇在酸性溶液中发生反应生成甲基丙烯酸,离子方程式为+2H2O+H++N,甲基丙烯酸经聚合反应生成有机玻璃,答案选d。 (3)根据分析,有机物A生成有机物B的反应为加成反应,有机物B生成有机物C的反应为消去反应,有机物E生成有机物F的反应为取代反应,故答案选bc。 (4)根据分析,有机物C与发生加成反应生成有机物D,反应的化学方程式为+。 (5)依据信息,E分子中的羰基易与氨基反应生成亚胺基,在酸性条件下发生分子重排反应生成稳定的共轭结构。有关的反应历程如下: G()。 (6)E中的氨基易发生与羰基的反应,加入H+可以对氨基起保护作用;若不加入酸,则生成分子式为C10H19NO2的化合物H,其可能的流程为 。 49.(2024·上海,9,15分,难度★★★★) (1)瑞格列奈中的含氧官能团除了羧基、醚键,还存在　。  (2)反应①的反应类型为 (　　　) A.还原反应 B.消去反应 C.取代反应 D.氧化反应 (3)反应②的试剂和条件是　。  (4)化合物D的分子式是C11H13FO,画出结构简式　。  (5)化合物D有多种同分异构体,写出满足下列条件的D的同分异构体的结构简式:　。  ⅰ.芳香族化合物,可以发生银镜反应 ⅱ.核磁共振氢谱中显示出3组峰,其峰面积之比为6∶6∶1 (6)将化合物G的对映异构体分离后才能发生下一步反应。 ①G中有　　　个手性碳。  ②已知:RNH2++CH3COOH。 用和谷氨酸可制备,该物质可用于分离对映异构体。谷氨酸的结构简式为　　　　　　　　　　　　。检验谷氨酸的试剂是　　　　。  A.硝酸 B.茚三酮 C.NaOH溶液 D.NaHCO3溶液 (7)用与G可直接制取H,但产率变低,请分析原因:  　。  (8)以和CH3MgBr合成 (合成路线的表示方式为:AB……目标产物)。 答案 (1)酰胺基 (2)A (3)稀硫酸,加热(或NaOH溶液,加热,H+) (4) (5)　 (6)①1　②　B (7)该物质中有两个羧基都可以生成酰胺基,故与G反应会产生副产物,降低产率 (8) 解析 (1)由瑞格列奈的结构简式可知,其含氧官能团有羧基、醚键和酰胺基。 (2)由反应①可知,转化过程中加了H原子,减少了O原子,为还原反应(或NaBH4为常用的还原剂,则反应①为还原反应)。 (3)反应②中酯基转化为羧基,为水解反应,反应条件可以是稀硫酸,加热,也可以是NaOH溶液,加热后加H+酸化。 (4)结合流程中的C和E,由CD正推和ED逆推很容易得到D的结构简式为。 (5)已知D的分子式为C11H13FO,由ⅰ可知结构中含有—CHO,由ⅱ可知结构中有两组对称的—CH3,由此可推得D的同分异构体为。 (6)①手性碳必须满足的条件为C原子连接四个不同的原子或原子团,所以G中手性碳有1个,如图。 ②对比以下两式a.R—NH2++CH3COOH b.谷氨酸+ 可知谷氨酸的结构简式为。 茚三酮是一种氨基化合物的特定显色剂,与氨基作用后会显示出独特的蓝紫色。 (7)分析结构可知,其含有两个—COOH,而G:结构中含有—NH2。它们反应过程中两个—COOH都会和—NH2反应生成酰胺基(),产生副产物,使产品产率降低。 (8)由合成物可反推它是由和通过缩聚反应得到的,可由原料氧化得到,而 的制备参考上述流程中A→B和B→C即可。 50.(2024·浙江,21,12分,难度★★★)某研究小组按下列流程路线合成解热镇痛药物消炎痛。 已知: 请回答: (1)化合物F的官能团的名称是　　　　　　。  (2)化合物G的结构简式是　　　　　　。  (3)下列说法不正确的是　　　　(填字母)。  A.对甲氧基苯胺的碱性比A强 B.A+B→C的过程发生了加成、消去反应 C.D→E的条件可能是Cl2/FeCl3 D.消炎痛的分子式为C18H16ClNO4 (4)写出H→I的化学方程式　。  (5)2-羧基吲哚()是重要的药物,设计以苯肼()、乙醛为原料制备2-羧基吲哚的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。 (6)写出4种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式:　　　　。  ①分子中不存在三元环; ②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有2种不同化学环境的氢原子,有甲氧基(—OCH3)。 答案 (1)羧基、碳氯键(或氯原子) (2)　(3)AD (4) (5)CH3CHOCH3CH(OH)CN (6)(任写4种) 解析 (1)由F的结构简式可知,F所含官能团名称为羧基和碳氯键。 (2)对比F、G的分子式差异可知,—Cl代替了—OH,G的结构简式为。 (3)对甲氧基苯胺的结构简式为,A中对位氮原子连接氨基(—NH2)增强了孤对电子的电性,故A的碱性更强,A错误;结合已知反应第一步可知A+B→C的过程,先发生加成反应生成,又发生消去反应生成 ,B正确;对比D、F结构可知,D→E在甲基对位引入Cl原子,反应条件可能为Cl2、FeCl3,C正确;消炎痛分子式为C19H16ClNO4,D错误。 (4)根据C+G→H反应中各物质的分子式可知,H的结构简式为,H→I反应发生了已知反应的第二步反应,I的结构简式为,根据原子守恒,产物中还有NH4Cl。 (5)结合已知反应,采取逆合成分析法,⇒; 可由CH3CHO与HCN发生加成反应生成,然后催化氧化生成,再水解得到。 (6)B的分子式为C6H10O3,分子的不饱和度为2,分子中有—OCH3和两种不同化学环境的氢原子,则分子对称性强,分子不存在三元环结构。 若存在3个CH3O—,只有一种结构;若存在2个CH3O—,若为链状结构,只有;若为环状结构,四元环有两种结构、,五元环有一种结构。 51.(2023·全国甲,36,15分,难度★★★★) 阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。 已知:R—COOHR—COClR—CONH2 回答下列问题: (1)A的化学名称是　　　　　。  (2)由A生成B的化学方程式为　。  (3)反应条件D应选择　　　　　(填标号)。  a.HNO3/H2SO4 b.Fe/HCl c.NaOH/C2H5OH d.AgNO3/NH3 (4)F中含氧官能团的名称是　　　　　。  (5)H生成I的反应类型为　　　　　。  (6)化合物J的结构简式为　　　　　。  (7)具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有　　　　　种(不考虑立体异构,填标号)。  a.10 　b.12 c.14 d.16 其中,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为　　　　　。  答案 (1)邻硝基甲苯(2-硝基甲苯) (2)+Cl2+HCl (3)b　(4)羧基　(5)消去反应 (6)　(7)d　 解析 由C的结构简式、A生成B的反应条件和B的分子式可知A、B的结构简式分别为、。由已知信息可知H的结构简式为。 (1)的名称为邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)。 (2)A→B的反应为苯环上的氯代反应:+Cl2+HCl。 (3)C→E的反应为—NO2变为—NH2,发生的反应类型为还原反应,故反应条件是Fe/HCl,b正确。 (4)F中含氧官能团是—COOH,名称为羧基。 (5)H生成I的反应,官能团由—CONH2变为—CN(—C≡N),分子内消去一分子H2O的同时,生成不饱和键,故为消去反应。 (6)I→K的反应为取代反应,则J的结构简式为。 (7)苯环上有三个取代基应有9种:具有结构时—Cl有4种取代位置(包括B),具有结构时—Cl有4种取代位置,具有结构时—Cl有2种取代位置。 苯环上有两个取代基:具有结构时—Cl有3种取代位置,具有结构时—NO2有3种取代位置。 苯环上只有一个取代基有1种:。故除B外共有16种。 上述同分异构体中符合条件的同分异构体结构对称性很强,其结构简式为。 有限定条件同分异构体数目的判断和同分异构体的书写 1.常见限制条件与结构关系总结 2.思维流程 第一步 根据限定条件确定同分异构体中所含官能团 第二步 结合所给有机物有序思维:碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构 第三步 确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式 52.(2023·全国乙,36,15分,难度★★★★) 奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,以下是一种合成路线(部分反应条件已简化)。 已知:。 回答下列问题: (1)A中含氧官能团的名称是　　　　　。  (2)C的结构简式为　　　　　。  (3)D的化学名称为　　　　　。  (4)F的核磁共振氢谱显示为两组峰,峰面积比为1∶1,其结构简式为　　　　　。  (5)H的结构简式为　　　　　。  (6)由I生成J的反应类型是　　　　　。  (7)在D的同分异构体中,同时满足下列条件的共有　　　种;  ①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。 其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为　　　　　。  答案 (1)醚键、(醇)羟基 (2) (3)苯乙酸 (4)CH2BrCH2Cl (5) (6)还原反应 (7)13　 解析 (1)结合官能团的特点可知,A所包含的含氧官能团为醚键与(醇)羟基。 (2)C的结构简式需要结合A、B、E三种物质的结构简式进行有机物中化学键变化的位置与方式的分析,将E根据断键位置进行切分:,其中从左到右的组成部分分别为D、A、B的组成,A、B合成C,由此可知C的结构简式为,D为苯乙酸。 (4)F的分子式为C2H4BrCl,核磁共振氢谱有两组峰,说明有两种氢且个数比值为1∶1,因此F的结构简式为CH2BrCH2Cl。 (5)结合已知信息可知,G→H的过程实质为酮羰基与格氏试剂的加成反应,并在后续的试剂作用下生成醇并实现碳原子个数增多的过程。反应物G与格氏试剂断键位置如图所示,酮羰基转化为醇羟基,格氏试剂的烃基部位与酮羰基的碳原子相连,因此H的结构简式为。 (6)根据两种有机物的结构分析可知,酯基被还原为醇羟基;也可根据反应条件,所用试剂LiAlH4为强还原剂来判断此步反应为还原反应。 (7)D为苯乙酸,根据题目要求,能发生银镜反应则需含有醛基,能遇氯化铁显色则需含有酚羟基。若苯环上有—OH、—CHO、—CH3三种取代基,则有10种结构;若苯环有—OH、—CH2CHO两种取代基,则有3种结构,所以共有13种同分异构体。结合核磁共振氢谱可知,符合条件的同分异构体的结构简式为。 53.(2023·全国新课标,30,15分,难度★★★★)莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物,可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。 回答下列问题: (1)A的化学名称是　　　　　。  (2)C中碳原子的轨道杂化类型有　　　　　种。  (3)D中官能团的名称为　　　　　、　　　　　。  (4)E与F反应生成G的反应类型为　　　　　。  (5)F的结构简式为　　　　　　　　　。  (6)I转变为J的化学方程式为　。  (7)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有　　　　　种(不考虑立体异构);  ①含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。 其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为　　　　　　　　　　。  答案 (1)间甲基苯酚(或3-甲基苯酚) (2)2 (3)氨基　羟基 (4)取代反应 (5) (6) +HCl+N2↑ (7)9　 解析 (1)A分子中甲基与羟基处于间位,故可命名为间甲基苯酚。 (2)C中苯环上碳原子为sp2杂化,侧链碳原子是sp3杂化。 (3)C的分子式为C10H13NO2,比较C、D分子式差异为减少一个氧原子,增加两个氢原子,结合E的结构可知D的结构简式为,故D中官能团名称为氨基、羟基。 (4)E+FG反应中,E中羟基中氢原子被取代,故该反应为取代反应。 (5)比较E、G结构差异,结合F的分子式可知,F的结构简式为。 (6)对比I与K的结构差异,结合两步反应条件可知,IJ反应中J形成一个—OH,根据原子守恒化学方程式为+HCl+N2↑。 (7)B侧链有4个碳原子,形成3个—CH3及一个手性碳原子,则手性碳原子上必然连接氧原子,该侧链可能结构为或。 若侧链为,则苯环上有三个取代基,先确定2个—CH3位置,的位置有如下6种:、、。 若侧链为,则还有一个取代基是—CH3,有邻、间、对3种结构。 其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体为。 54.(2023·辽宁,19,14分,难度★★★★)加兰他敏是一种天然生物碱,可作为治疗阿尔茨海默症的药物,其中间体的合成路线如下。 C9H10O5 　 B C22H22O4 　　DC30H29NO4 　　G 已知: ①Bn为 ②+R3NH2(R1为烃基,R2、R3为烃基或H) 回答下列问题: (1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的　　　　位(填“间”或“对”)。  (2)C发生酸性水解,新产生的官能团为羟基和　　　　　　(填名称)。  (3)用O2代替PCC完成D→E的转化,化学方程式为  　。  (4)F的同分异构体中,红外光谱显示有酚羟基、无N—H键的共有　　　种。  (5)H→I的反应类型为　　　　　。  (6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为　　　　和　　　　。  MN 答案 (1)对　(2)羧基 (3)2+O2 2+2H2O (4)3　(5)取代反应 (6)　 解析 其中,A→B为取代反应,结合A、C的结构简式可知,碘甲烷只取代了A中酯基对位的酚羟基,因此B的结构简式为,B→C也为取代反应,而C→D为还原反应,结合C的结构简式可以判断C的酯基被还原为羟基,因此D的结构简式为,D→E发生的是氧化反应,结合E的结构简式可知,醇羟基被氧化为醛基,F与G的结构简式需要借助于E和H的结构简式进行推断,将H沿下图虚线进行切分,可知H由E和F通过取代反应进一步被还原后得到,因此F为,得到的产物G为。 (1)结合B的结构简式可知取代位置为酯基的对位。 (2)C发生酸性水解,则为酯基在酸性条件下产生醇羟基与羧基的过程。 (3)用氧气代替PCC完成D→E的氧化,是对于基础知识醇羟基被催化氧化为醛的反应,其化学方程式为2+O22+2H2O。 (4)F的同分异构体,要求有酚羟基且无N—H键,说明还存在,因此苯环上有两种取代基,共有邻、间、对3种位置的同分异构体。 (5)H→I,结合两者结构简式可知变成,发生的是取代反应。 (6)结合题中已知信息②可知,酮羰基与氨基可发生反应,因此需要将反应物先氧化为酮,进一步与甲胺发生已知信息②的反应,因此M、N分别为、。 55.(2023·湖北,17,14分,难度★★★★)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发,针对二酮H设计了如下合成路线: 回答下列问题: (1)由A→B的反应中,乙烯的碳碳　　　　键断裂(填“π”或“σ”)。  (2)D的同分异构体中,与其具有相同官能团的有　　　　　种(不考虑对映异构),其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为 9∶2∶1的结构简式为　　　　　　　　　　。  (3)E与足量酸性KMnO4溶液反应生成的有机物的名称为　　　　　　　、　　　　　　　　　。  (4)G的结构简式为　　　　　　　　　。  (5)已知:2+H2O,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　　　　　　　　。若经此路线由H合成I,存在的问题有　　　　　(填标号)。  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 答案 (1)π　(2)7　 (3)乙酸　丙酮　(4) (5)　ab 解析 (1)CH2CH2+HBrCH3CH2Br的反应为加成反应,碳碳双键中的π键断裂。 (2)D的分子式为C5H12O,属于醇类物质,同分异构体即戊醇(C5H11—OH)有8种(包含D),所以与D具有相同官能团的同分异构体有7种,其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为9∶2∶1的同分异构体应有三个—CH3,即为。 (3)酸性条件下KMnO4的氧化性强,能使碳碳双键断裂,将E氧化为CH3COOH(乙酸)、(丙酮)。 (4)从H的结构结合与G反应的反应物的结构可知,该反应为“双烯合成反应”,则G的结构简式为。 (5)由于J为α,β-不饱和酮,则J的结构简式为。若经此路线由H合成I,由于有副产物的产生,故原子利用率低,a正确;I和J均为不饱和酮,性质相似,难以分离,b正确;I和J是在相同条件下生成的,反应条件(碱性溶液)不苛刻,c错误,该过程中没有有毒物质生成,不会严重污染环境,d错误。 56.(2023·北京,17,15分,难度★★★★)化合物P是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。 已知:R—Br (1)A中含有羧基,A→B的化学方程式是　。  (2)D中含有的官能团是　　　　。  (3)关于D→E的反应。 ①的羰基相邻碳原子上的C—H键极性强,易断裂,原因是　。  ②该条件下还可能生成一种副产物,与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是　　　　　　　　。  (4)下列说法正确的是　　　　(填序号)。  a.F存在顺反异构体 b.J和K互为同系物 c.在加热和Cu催化条件下,J不能被O2氧化 (5)L分子中含有两个六元环。L的结构简式是 　。  (6)已知:,依据D→E的原理,L和M反应得到了P。M的结构简式是　　　　　　　　。  答案 (1)CH2BrCOOH+CH3CH2OH CH2BrCOOCH2CH3+H2O (2)醛基(或—CHO) (3)①羰基为强吸电子基团,使得羰基相邻碳原子C—H键上的电子偏向碳原子,因此羰基相邻碳原子上的C—H键极性强,易断烈 ② (4)ac (5) (6) 解析 A中含有羧基,结合A的分子式可知A为CH2BrCOOH;A与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应,B的结构简式为CH2BrCOOCH2CH3;D与2-戊酮发生加成反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可知D的结构简式为,E在加热条件下发生消去反应脱去水生成F,F的结构简式为,D→F的整个过程为羟醛缩合反应,结合G的分子式以及G能与B发生已知信息的反应可知G中含有酮羰基,说明F中的碳碳双键与H2发生加成反应生成G,G的结构简式为;B与G发生已知信息的反应生成J,J为;K在NaOH溶液中发生水解反应生成,酸化后得到;结合题中信息可知L分子中含有两个六元环,由L的分子式可知中羧基与羟基酸化时发生酯化反应,L的结构简式为;由题意可知L和M可以发生类似D→E的加成反应得到,发生题中信息的分子重排得到,发生消去反应得到P,则M的结构简式为。 (1)A→B的化学方程式为CH2BrCOOH+CH3CH2OHCH2BrCOOCH2CH3+H2O。 (2)D的结构简式为,含有的官能团为醛基(或—CHO)。 (3)①羰基为强吸电子基团,使得羰基相邻碳原子C—H键上的电子偏向碳原子,因此羰基相邻碳原子上的C—H键极性强,易断裂。②2-戊酮分子中酮羰基相邻的两个碳原子上均有C—H键,均可以断裂与苯甲醛发生加成反应,如图所示 1 3,1号碳原子上的C—H键断裂与苯甲醛加成得到E,3号碳原子上的C—H键也可以断裂与苯甲醛加成得到副产物。 (4)F的结构简式为,碳碳双键上的每个双键碳原子都连接了不同的原子或原子团,存在顺反异构体,a项正确;K中含有酮羰基,J中不含有酮羰基,二者结构不相似,不互为同系物,b项错误;J的结构简式为,与羟基直接相连的碳原子上无氢原子,在加热和Cu作催化剂条件下,J不能被O2氧化,c项正确。 (5)由上述分析可知,L为。 (6)由上述分析可知,M为。 57.(2023·浙江,21,10分,难度★★★★)某研究小组按下列路线合成胃动力药依托比利。 已知:—CHN— 请回答下列问题。 (1)化合物B的含氧官能团名称是　。  (2)下列说法不正确的是　　　　。  A.化合物A能与FeCl3发生显色反应 B.A→B的转变也可用KMnO4在酸性条件下氧化来实现 C.在B+C→D的反应中,K2CO3作催化剂 D.依托比利可在酸性或碱性条件下发生水解反应 (3)化合物C的结构简式是　。  (4)写出E→F的化学方程式:　。  (5)研究小组在实验室用苯甲醛为原料合成药物N-苄基苯甲酰胺()。利用以上合成路线中的相关信息,设计该合成路线(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D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,有酰胺基() 答案 (1)羟基、醛基　(2)BC　(3)ClCH2CH2N(CH3)2 (4)+2H2 +H2O (5) (6)、、 、 解析 由有机物的转化关系可知,发生催化氧化反应生成,在碳酸钾作用下,与ClCH2CH2N(CH3)2发生取代反应生成,则C为ClCH2CH2N(CH3)2; 与H2NOH反应生成,则E为;催化剂作用下与氢气发生还原反应生成,则F为;与SOCl2发生取代反应生成;与发生取代反应生成依托比利。 (1)由结构简式可知化合物B的含氧官能团为羟基、醛基。 (2)A分子中含有酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应,使溶液变为紫色,A正确;由结构简式可知,A分子中含有酚羟基,酚羟基具有强还原性,则AB的转变不能用酸性高锰酸钾溶液来实现,B错误;B+CD的反应为在碳酸钾作用下与ClCH2CH2N(CH3)2发生取代反应生成,其中碳酸钾可用来吸收反应生成的氯化氢,提高反应物的转化率,C错误;依托比利分子中含有酰胺基,可在酸性或碱性条件下发生水解反应,D正确。 (3)由上述分析可知,化合物C的结构简式为 ClCH2CH2N(CH3)2。 (4)EF的反应为在催化剂作用下与氢气发生还原反应生成,反应的化学方程式为+2H2+H2O。 (5)用苯甲醛为原料合成药物N-苄基苯甲酰胺的合成步骤为与NH2OH反应生成,在催化剂作用下与氢气发生还原反应生成;与氧气发生催化氧化反应生成,与SOCl2发生取代反应生成,与发生取代反应生成,合成路线为 。 (6)D的同分异构体分子中含有苯环,1H-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,说明D的同分异构体有较高的对称性,有酰胺基说明同分异构体分子中还含有C—O—C结构或酚羟基,整合信息可得D的同分异构体的结构简式为、、、。 限定条件下同分异构体书写步骤 确定 “碎片”—明确书写什么物质的同分异构体,清楚该物质的组成和类别,解读限定条件,从性质联想结构,将物质分裂成一个个“碎片”,“碎片”可以是官能团,也可以是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子) 组装 分子—要关注分子的结构特点,包括几何特征和化学特征。几何特征指所组装的分子是空间结构还是平面结构,有无对称性(手性碳原子);化学特征包括等效氢原子 58.(2023·广东,20,14分,难度★★★★)室温下可见光催化合成技术,对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于CO、碘代烃类等合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略)。 (1)化合物ⅰ的分子式为　　　　。化合物x为ⅰ的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为　　　　　　　　　　(写一种),其名称为　　　　　　　　　　。  (2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为100%。y为　　　　。  (3)根据化合物ⅴ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 　　　  　　　  消去反应 b 　　　  　　　  氧化反应 (生成有机 产物) (4)关于反应⑤的说法中,不正确的有　　　　。  A.反应过程中,有C—I和H—O断裂 B.反应过程中,有CO双键和C—O单键形成 C.反应物ⅰ中,氧原子采取sp3杂化,并且存在手性碳原子 D.CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“头碰头”形成的π键 (5)以苯、乙烯和CO为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。 ⅷ 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)相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学方程式为  　。  (c)从苯出发,第一步的化学方程式为  (注明反应条件)。 答案 (1) C5H10O　(或或) 3-戊酮(或2,2-二甲基丙醛或3,3-二甲基氧杂环丁烷) (2)O2(或氧气) (3)浓硫酸,加热　　O2、Cu,加热(或酸性KMnO4溶液)　 (4)CD (5) (a)和CH3CH2OH (b)CH2CH2+H2OCH3CH2OH (c) +Br2+HBr↑ 解析 反应①中与HBr加热发生取代反应生成,反应②中乙烯在催化剂作用下被氧气氧化生成,反应③中与发生开环反应生成,反应④中发生取代反应生成,反应⑤中与及CO反应生成。 (1)化合物ⅰ的分子式为C5H10O。不饱和度为1,化合物x可形成碳碳双键或碳氧双键或一个氧杂环,化合物x为i的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰,说明分子中有对称结构,x的结构简式中含酮羰基时为(或含醛基时为或含氧杂环时为),其名称为3-戊酮(或2,2-二甲基丙醛或3,3-二甲基氧杂环丁烷)。 (2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为100%,乙烯在催化剂作用下发生氧化反应生成,y为O2(或氧气)。 (3)根据化合物ⅴ的结构特征,可分析预测其化学性质,含有羟基,且与羟基相连的β碳上有氢,可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,与羟基相连的碳上有氢,可在铜或银的催化作用下与O2发生氧化反应生成,或被酸性KMnO4溶液氧化生成,见表中内容。 序号 反应试剂、 条件 反应形成的 新结构 反应类型 a 浓硫酸,加热 消去反应 b O2、Cu,加热 (或酸性 KMnO4 溶液) (或) 氧化反应 (生成有 机产物) (4)从产物ⅶ中不存在C—I和H—O可以看出,反应过程中,有C—I和H—O断裂,故A正确;反应物中不存在,但产物ⅶ中存在,所以反应过程中,有CO双键和C—O单键形成,故B正确;反应物ⅰ中,氧原子采取sp3杂化,但与羟基相连的碳原子处在反应物ⅰ分子的对称轴上,其它碳原子均与2个氢原子相连,因此分子中不存在手性碳原子,故C错误;CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的π键,故D错误。 (5)以苯、乙烯和CO为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ的路线可设计为乙烯与水在催化剂、加热、加压条件下合成乙醇;乙烯在催化剂催化作用下发生氧化反应生成环氧乙烷;苯在FeBr3催化作用下与溴发生取代反应生成溴苯,溴苯与环氧乙烷发生开环反应生成,与HI发生取代反应反应生成,最后根据反应⑤的原理,与乙醇、CO反应生成化合物ⅷ。(a)最后一步反应中,有机反应物为和CH3CH2OH。 (b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学方程式为CH2CH2+H2OCH3CH2OH。(c)从苯出发,第一步的化学方程式为+Br2+HBr↑。 三步解答有机合成与推断题 概括:前推后,后推前,两边推中间,紧抓题给条件、信息和官能团。 1.从有机化合物转换关系连线上提取反应试剂及条件,进而确定反应前后物质含有的官能团。 2.对于不常见反应试剂及条件,从已知的信息中找到提示,进而可类比判断合成路线中可能发生的反应及官能团的变化。 3.反应试剂及条件未给出,信息未涉及,可从转化关系中相邻物质的结构简式的细微变化或官能团变化来判断。 59.(2022·全国甲,36,15分,难度★★★★)用N-杂环卡宾碱(NHC base)作为催化剂,可合成多环化合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。 回答下列问题: (1)A的化学名称为　　　　。  (2)反应②涉及两步反应,已知第一步反应类型为加成反应,第二步的反应类型为　　　　。  (3)写出C与Br2/CCl4反应产物的结构简式　　　　　　　　。  (4)E的结构简式为　　　　　　　。  (5)H中含氧官能团的名称是　　　　。  (6)化合物X是C的同分异构体,可发生银镜反应,与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸,写出X的结构简式　　　　　　　。  (7)如果要合成H的类似物H'(),参照上述合成路线,写出相应的D'和G'的结构简式　　　　、　　　　　。H'分子中有　　　　个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳)。  答案 (1)苯甲醇　(2)消去反应 (3)　(4) (5)硝基、酯基、酮羰基　(6) (7)　　5 解析 (1)根据反应①的条件、B的结构简式及A的分子式可知,A为苯甲醇。 (2)第②步反应的表达式可表示为B(C7H6O)+CH3CHOC(C9H8O)+H2O,已知反应②涉及的第一步反应为加成反应,则第二步反应为消去反应。 (3)C的结构简式为,分子中含有碳碳双键,可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应得到。 (4)根据E的分子式C5H6O2及F的结构简式可知,E的结构简式为。 (5)H的结构简式为,分子中含氧官能团有硝基、酯基、酮羰基。 (6)根据题给信息可知,X分子中含有一个苯环,且苯环对位上有两个取代基,由C的分子式C9H8O可知,X分子中两个取代基只能一个是乙烯基,另一个为醛基,即X的结构简式为。 (7)对比H()与H'()的结构可知,将合成H的原料D中的苯环换为,即得到D',将G中的苯环去掉即得到G',所以D'、G'分别为、。手性碳原子为连有4个不同基团的饱和碳原子,由H'结构简式可知,H'分子中有5个手性碳原子,如图所示:(标“*”者为手性碳原子)。 60.(2022·全国乙,36,15分,难度★★★★)左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一,以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化,忽略立体化学): 已知:化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。 回答下列问题: (1)A的化学名称是　　　　。  (2)C的结构简式为　　　　。  (3)写出由E生成F反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)E中含氧官能团的名称为　　　　。  (5)由G生成H的反应类型为　　　　。  (6)I是一种有机物形成的盐,结构简式为　　　　　　　　　　　。  (7)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为　　　　种。  a)含有一个苯环和三个甲基; b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳; c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。 上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为　　　　　　　。  答案 (1)3-氯-1-丙烯 (2) (3) (4)羧基、羟基 (5)取代反应 (6) (7)10　和 解析 (1)根据A的结构可知其名称为3-氯-1-丙烯。 (2)由B、D的结构简式及C的分子式可知,该反应产物除D外,还生成HCl,结合D的结构简式可知C的结构简式为。 (3)F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,从E、F的分子组成可知反应中生成一分子水,则为酯化反应,反应E→F的化学方程式为。 (4)E分子中的含氧官能团有两种,分别为羧基和羟基。 (5)比较H和G的分子组成可知,G分子中的羟基(—OH)被氯原子取代,该反应是取代反应。 (6)比较H和J的结构简式可知,H中的氯原子被I的阴离子替换,则I的结构简式为。 (7)根据题意可知,E的同分异构体应满足苯环上连有3个甲基、1个羧基、1个醛基、1个氢原子。除3个甲基外,另外3个基团各不相同,则满足条件的同分异构体有10种。其中同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1),则说明该产物分子结构对称性很强,其可能的结构有如下两种:和。 61.(2022·北京,17,11分,难度★★★★)碘番酸是一种口服造影剂,用于胆部X-射线检查。其合成路线如下: 已知:R1COOH+R2COOH +H2O (1)A可发生银镜反应,A分子含有的官能团是　　　　。  (2)B无支链,B的名称是　　　　。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是　　　　。  (3)E为芳香族化合物,E→F的化学方程式是　　　　。  (4)G中含有乙基,G的结构简式是　　　　。  (5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分子质量为571,J的相对分子质量为193。碘番酸的结构简式是　　　　。  (6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定,步骤如下。 步骤一:称取a mg口服造影剂,加入Zn粉、NaOH溶液,加热回流,将碘番酸中的碘完全转化为I-,冷却、洗涤、过滤,收集滤液。 步骤二:调节滤液pH,用b mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液的体积为c mL。 已知口服造影剂中不含其他含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数为　　　　。  答案 (1)醛基　(2)丁酸　 (3)+HNO3+H2O (4) (5) (6)×100% 解析 由题给信息和有机物的转化关系可知, CH3CH2CH2CHO发生氧化反应生成 CH3CH2CH2COOH, 则A为CH3CH2CH2CHO、 B为CH3CH2CH2COOH;CH3CH2CH2COOH发生已知信息中的反应生成,则D为;在浓硫酸作用下,与发烟硝酸共热发生硝化反应生成,则E为、F为;在催化剂作用下,与反应生成CH3CH2CH2COOH和,则G为;在镍作催化剂条件下,与铝、氢氧化钠发生还原反应后,调节溶液pH生成,与氯化碘发生取代反应生成,则碘番酸的结构简式为。(1)由分析可知,能发生银镜反应的A的结构简式为CH3CH2CH2CHO,官能团为醛基。(2)由分析可知,无支链的B的结构简式为CH3CH2CH2COOH,名称为丁酸;丁酸的同分异构体中只有一种环境的氢原子说明该同分异构体分子结构对称,分子中含有2个醚键和1个六元环,结构简式为。(3)由分析可知,E→F的反应为在浓硫酸作用下与发烟硝酸共热发生硝化反应生成和水,反应的化学方程式为+HNO3+H2O。(4)由分析可知,含有乙基的G的结构简式为。(5)由分析可知,相对分子质量为571的碘番酸的结构简式为。(6)由题给信息可知,和硝酸银之间存在如下关系:~3I—~3AgNO3,由滴定消耗c mL b mol·L-1硝酸银溶液可知,碘番酸的质量分数为×100%=×100%。 (1)在限定的转化步骤中,反应的条件是什么?其目的是什么?(2)转化前后发生了什么反应?有机物结构发生了什么变化?(3)然后根据转化前后(有时要分析、比较几步转化)有机物的结构及分子式的比较,写出“字母所代表的有机物(或者有机试剂)”的结构简式。 62.(2022·辽宁,19,14分,难度★★★★)某药物成分H具有抗炎、抗病毒、抗氧化等生物活性,其合成路线如下: 已知:+R3—CHO + 回答下列问题: (1)A的分子式为　　　　。  (2)在NaOH溶液中,苯酚与CH3OCH2Cl反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。  (3)DE中对应碳原子杂化方式由　　　　变为　　　　,PCC的作用为　。  (4)FG中步骤ⅱ实现了由　　　　到　　　　的转化(填官能团名称)。  (5)I的结构简式为　　　　。  (6)化合物I的同分异构体满足以下条件的有　　　　种(不考虑立体异构);  i.含苯环且苯环上只有一个取代基 ii.红外光谱无醚键吸收峰 其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的结构简式为　　　　　　　　(任写一种)。  答案 (1)C7H7NO3 (2)+CH3OCH2Cl+NaOH+NaCl+H2O (3)sp3　sp2　选择性将分子中的羟基氧化为羰基 (4)硝基　氨基　(5) (6)12　(或) 解析 F中含有磷酸酯基,且F→G中步骤ⅰ在强碱作用下进行,由此可推测F→G发生题给已知信息中的反应;由F、G的结构简式及化合物Ⅰ的分子式逆推可得到Ⅰ的结构简式为。 (1)由A的结构简式可知,A的分子式为C7H7NO3。 (2)由题给合成路线中C→D的转化可知,苯酚可与CH3OCH2Cl发生取代反应生成与HCl,HCl可与NaOH发生中和反应生成NaCl和H2O,据此可得该反应的化学方程式为+CH3OCH2Cl+NaOH+NaCl+H2O。 (3)根据D、E的结构简式可知,D→E发生了羟基到酮羰基的转化,对应碳原子杂化方式由sp3变为sp2;由D→E的结构变化可知,PCC的作用为选择性将分子中的羟基氧化为羰基。 (4)由题给已知信息可知,F→G的步骤ⅰ中,F与化合物Ⅰ在强碱的作用下发生已知信息中的反应形成碳碳双键,对比F与G的结构简式可知,步骤ⅱ发生了由硝基到氨基的转化。 (5)由已知信息以及F与G的结构简式,可推知化合物I的结构简式为。 (6)化合物Ⅰ的分子式为C10H14O,计算可知其不饱和度为4,根据题目所给信息,化合物Ⅰ的同分异构体分子中含有苯环(4个不饱和度),则其余碳原子均为饱和碳原子(单键连接其他原子);又由红外光谱知无醚键吸收峰,可得苯环上的取代基上含1个羟基;再由分子中苯环上只含有1个取代基,可知该有机物的碳链结构有如下四种: (1、2、3、4均表示羟基的连接位置),所以满足条件的化合物Ⅰ的同分异构体共有12种;其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的同分异构体应含有两个等效的甲基,其结构简式为或。 63.(2022·浙江,31,12分,难度★★★★)某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。 AB　 C C8H9NO2　　 E C14H11ClN2O4 　　　G C18H19ClN4O3 已知:①; ② 请回答: (1)下列说法不正确的是　　　　　　　　。  A.硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸 B.化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基 C.化合物B具有两性 D.从C→E的反应推测,化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼 (2)化合物C的结构简式是　　　　　　　　;氯氮平的分子式是　　　　　　　　;化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步反应,其反应类型依次为　　　　　　　　。  (3)写出E→G的化学方程式:  　。  (4)设计以CH2CH2和CH3NH2为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选)。 (5)写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式:　。  ①1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有3种不同化学环境的氢原子,有N—H键。 ②分子中含一个环,其成环原子数≥4。 答案 (1)D (2)　C18H19ClN4　加成反应、消去反应 (3) (4)CH2CH2　CH2CH2CH3CH2Cl (5) 解析 通过对比H、F、E、D的结构可知,甲苯中甲基邻位碳原子上的氢原子被—NO2取代,生成,然后甲基被氧化为羧基,生成(A);A中硝基被还原为氨基,生成(B);B中羧基与甲醇发生酯化反应生成(C);C与D发生取代反应得到(E);E与F反应得到(G)。 (1)化合物B中含有氨基和羧基,故具有两性。C→E的反应是硝基的邻位氯原子参与反应,硝基的间位氯原子并未参与反应,故硝基的邻位氯原子比间位氯原子活泼,D项说法错误。 (2)从化合物H到氯氮平,观察结构发现羰基与氨基消失,形成新的碳氮双键。因此若为两步反应,第一步应为加成反应去掉碳氧双键,第二步为消去反应生成碳氮双键。 (3)注意不要漏写甲醇即可。 (4)本问难点为意识到可以连两个氢原子,即氨气与发生反应。其他路线按题干信息易得。 (5)F的分子式为C5H12N2,根据分子中含有一个环,且成环原子数≥4,分子中共有3种不同化学环境的氢原子可知,结构高度对称,且无其他不饱和官能团。 若为四元环,从环上碳原子的数量入手进行分类讨论,结合具有3种不同化学环境的氢原子的对称结构,容易写出对应同分异构体。 64.(2022·重庆,19,15分,难度★★★★)光伏组件封装胶膜是太阳能电池的重要材料,经由如图反应路线可分别制备封装胶膜基础树脂Ⅰ和Ⅱ(部分试剂及反应条件略)。 反应路线Ⅰ: 反应路线Ⅱ: 已知以下信息: ①(R、R1、R2为H或烃基) ②+2ROH+H2O (1)A+B→D的反应类型为　　　　　　。  (2)基础树脂Ⅰ中官能团的名称为　　　　。  (3)F的结构简式为　　　　。  (4)从反应路线Ⅰ中选择某种化合物作为原料H,且H与H2O反应只生成一种产物I,则H的化学名称为　　　　　　　　。  (5)K与银氨溶液反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;K可发生消去反应,其有机产物R的分子式为C4H6O,R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的有　　　　个(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为　　　　　　　　　。  (6)L与G反应制备非体型结构的Q的化学方程式为  　。  (7)为满足性能要求,实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解,生成的产物再与少量L发生反应,得到含三种链节的基础树脂Ⅱ,其结构简式可表示为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案 (1)加成反应　(2)酯基 (3) (4)乙炔 (5)+2[Ag(NH3)2]OH +3NH3+2Ag↓+H2O　6 (CH3)2CCO (6)+nCH3CH2CH2CHO +nH2O (7) 解析 A为HC≡CH,HC≡CH与B(C2H4O2)发生加成反应生成CH3COOCHCH2,则B为CH3COOH;HC≡CH与氢气发生加成反应生成CH2CH2,CH2CH2与CH3COOCHCH2发生加聚反应生成;CH3COOCHCH2发生加聚反应生成,则F为;在酸性条件下发生水解反应生成;HC≡CH与水发生加成反应生成CH2CHOH,则H为HC≡CH、I为CH2CHOH;CH2CHOH发生构型转化生成CH3CHO,则J为CH3CHO;CH3CHO在碱性条件下反应生成,则K为;经发生消去反应、加成反应得到CH3CH2CH2CHO,CH3CH2CH2CHO与发生信息反应生成非体型结构的,则Q为。 (1)由分析可知,A+B→D的反应为HC≡CH与CH3COOH发生加成反应生成CH3COOCHCH2。 (2)由结构简式可知,基础树脂Ⅰ中官能团为酯基。 (3)由分析可知,F的结构简式为。 (4)由分析可知,H的结构简式为HC≡CH,名称为乙炔。 (5)由分析可知,K为,与银氨溶液在水浴加热条件下反应生成、氨气、银和水,反应的化学方程式为+2[Ag(NH3)2]OH+3NH3+2Ag↓+H2O;分子式为C4H6O的R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的结构简式可以为CH2CHCH2CHO、CH3CHCHCHO、、 、CH3CH2CHCO、(CH3)2CCO,共有6种,其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为(CH3)2CCO。 (6)L与G反应制备非体型结构的Q的反应为CH3CH2CH2CHO与发生信息反应生成非体型结构的和水,反应的化学方程式为+nCH3CH2CH2CHO+nH2O。 (7)由实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解,生成的产物再与少量L发生反应,得到含三种链节的基础树脂Ⅱ,Ⅱ结构简式可表示为 。 65.(2021·全国乙,36,15分,难度★★★★★)卤沙唑仑W是一种抗失眠药物,在医药工业中的一种合成方法如下: 已知:(ⅰ)+ +HCl (ⅱ) 回答下列问题: (1)A的化学名称是　　　　。  (2)写出反应③的化学方程式:  　。  (3)D具有的官能团名称是　　　　　　。(不考虑苯环)  (4)反应④中,Y的结构简式为　。  (5)反应⑤的反应类型是　　　　。  (6)C的同分异构体中,含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有　　　　种。  (7)写出W的结构简式　。  答案 (1)2-氟甲苯(或邻氟甲苯) (2)++NaOH+NaCl+H2O (3)氨基、(酮)羰基、溴原子、氟原子 (4)　(5)取代反应　(6)10 (7) 解析 由合成路线图可知: (1)A的化学名称是2-氟甲苯或邻氟甲苯。 (2)反应③的化学方程式为++NaOH+NaCl+H2O。 (3)根据D的结构简式可知,D具有的官能团是氨基、(酮)羰基、溴原子、氟原子。 (4)根据可知,D与Y反应失去HBr生成E,则Y的结构简式为。 (5)由 ,对比E与F的结构简式可以看出,反应⑤是取代了E分子中—CH2—Br上的溴原子,故反应⑤属于取代反应。 (6)C的结构简式为,其同分异构体含苯环并能发生银镜反应,说明C的同分异构体分子中含有、—Cl、—F三种官能团。 (编号为—F的可能位置,下同)有4种可能,有4种可能,有2种可能,故可能的结构共有4+4+2=10种。 (7)根据已知信息(ⅱ),结合FW,可以推知W的结构简式为。 66.(2021·辽宁,19,14分,难度★★★★)中华裸蒴中含有一种具有杀菌活性的化合物J,其合成路线如下: 已知: 回答下列问题: (1)D中含氧官能团的名称为　　　　;J的分子式为　　　　。  (2)A的两种同分异构体结构分别为(M)和(N),其熔点M　　　　N(填“高于”或“低于”)。  (3)由A生成B的化学方程式为  　。  (4)由B生成C的反应类型为　　　　。  (5)G的结构简式为　　　　。  (6)F的同分异构体中,含有苯环、—NH2,且能发生银镜反应的有　　　　种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为　　　　。  答案 (1)酯基和醚键　C16H13O3N　(2)高于　(3)+CH3OH+H2O (4)取代反应 (5) (6)17　和 解析 结合有机物C的结构简式进行逆推,并根据A→B→C的转化流程可知,有机物B的结构简式为;有机物C与CH3I在一定条件下发生取代反应生成有机物D;根据有机物H的结构简式进行逆推,并根据已知信息可知,有机物G为 ,有机物E为 ,根据以上分析进行解答。 (1)根据流程图中D的结构简式可知,D中含氧官能团的名称为酯基和醚键;根据J的结构简式可知,J的分子式为C16H13O3N。 (2)N分子中羟基与羧基相邻可形成分子内氢键,使熔、沸点偏低;M分子中羟基与羧基相间,可形成分子间氢键,使熔、沸点偏高。所以有机物N的熔点低于M。 (3)根据流程图可知,A与甲醇在一定条件下发生取代反应,由A生成B的化学方程式为:+CH3OH+H2O。 (4)根据流程分析,B的结构简式为,C的结构简式为,B与在一定条件下发生取代反应生成有机物C。 (5)结合以上分析可知,G的结构简式为。 (6)F的结构简式为,F的同分异构体中,含有苯环、—NH2,且能发生银镜反应,说明分子结构中含有醛基,可能的结构:如果苯环上只有一个取代基,只有1种结构,结构为;如果苯环上含有两个取代基,一个为—CH2CHO,一个为—NH2,有邻、间、对3种结构;若苯环上有两个取代基,一个为—CHO,一个为—CH2NH2,有邻、间、对3种结构;若苯环上有一个—CH3、一个—CHO、一个—NH2,有10种结构,所以共有17种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为和。 67.(2021·北京,17,14分,难度★★★★)治疗抑郁症的药物帕罗西汀的合成路线如下。 已知: ⅰ.RCHO+CH2(COOH)2 RCHCHCOOH ⅱ.R'OHR'OR″ (1)A分子含有的官能团是　　　　。  (2)已知:B为反式结构。下列有关B的说法正确的是(填序号)　　　　。  a.核磁共振氢谱有5组峰 b.能使酸性KMnO4溶液褪色 c.存在2个六元环的酯类同分异构体 d.存在含苯环和碳碳三键的羧酸类同分异构体 (3)E→G的化学方程式是  　。  (4)J分子中有3个官能团,包括1个酯基。J的结构简式是　　　　。  (5)L的分子式为C7H6O3。L的结构简式是　。  (6)从黄樟素经过其同分异构体N可制备L。 已知:ⅰ.R1CHCHR2R1CHO+R2CHO ⅱ. 写出制备L时中间产物N、P、Q的结构简式:　　　　、　　　　、　　　　。  黄樟素 N→P→QL 答案 (1)氟原子、醛基 (2)abc (3)NC—CH2—COOH+HOCH2CH3NC—CH2—COOCH2CH3+H2O (4)　(5) (6)　 解析 由题干合成流程图中的,结合A的分子式和信息i,不难推出A的结构简式为,进而可以推出B的结构简式为,B再与乙醇、浓硫酸共热发生酯化反应生成D,故D的结构简式为:;ClCH2COONa与NaCN先发生取代反应生成NCCH2COONa,然后再酸化得到E,故E的结构简式为NCCH2COOH,E再与乙醇、浓硫酸共热发生酯化反应生成G,故G的结构简式为NCCH2COOCH2CH3;D和G发生加成反应可生成,与H2发生加成反应生成J,结合J的分子式可以推出J的结构简式为;由物质并结合M的分子式和信息ii,并由(5)中L的分子式为C7H6O3可以推出L的结构简式为,M的结构简式为。根据(6)中Q到L的转化条件可知Q为酯类,结合L的结构简式,可推知Q的结构简式为,结合信息i和信息ii可推知P到Q的转化条件为H2O2/乙酸,故P的结构简式为,由N到P的反应条件为“O3/Zn,H2O”且N为黄樟素的同分异构体,可推知N的结构简式为,据此分析解题。 (1)由分析可知,A的结构简式为,故A分子含有的官能团是氟原子、醛基。 (2)由分析可知,B的结构简式为,故B的反式结构为,根据等效氢原理可知B的核磁共振氢谱共有5种峰,如图所示,a项正确;由B的结构简式可知,B分子中含有碳碳双键,故B可以使酸性KMnO4溶液褪色,b项正确;B可能存在含两个六元环的同分异构体,如等,c项正确;根据B分子的不饱和度为6,若B为具有含苯环、碳碳三键的羧酸类同分异构体则其不饱和度为7,d项错误。 (3)由分析可知,E的结构简式为NCCH2COOH,E再与乙醇、浓硫酸共热发生酯化反应生成G,G的结构简式为NCCH2COOCH2CH3,故E→G的化学方程式是:NC—CH2—COOH+HOCH2CH3 NC—CH2—COOCH2CH3+H2O。 (4)由分析可知,J分子中有3个官能团,包括1个酯基,J的结构简式是。 (5)由分析可知,L的分子式为C7H6O3,它的结构简式是。 (6)根据Q到L的转化条件可知Q为酯类,结合L的结构简式,可推知Q的结构简式为,结合信息i和信息ii可推知P到Q的转化条件为H2O2/乙酸,故P的结构简式为,由N到P的反应条件为“O3/Zn,H2O”且N为黄樟素的同分异构体,可推知N的结构简式为。 68.(2021·福建,15,12分,难度★★★★)帕比司他是治疗某些恶性肿瘤的药物,其中间体(E)的合成路线如下: 回答下列问题: (1)A分子含有的官能团名称为　　　　。  (2)反应Ⅱ分两步进行:BXC。第一步反应为加成反应,则X的结构简式为　　　　;第二步脱水的反应属于　　　　(填反应类型)。  (3)若反应Ⅲ加热温度太高,CH3OH自身反应生成的副产物为　　　　(填名称)。  (4)反应Ⅳ的化学方程式为  　。  (5)化合物Y是B的同分异构体,遇FeCl3溶液显紫色,其核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶1。Y的结构简式为　　　　。  答案 (1)醛基　(2)　消去反应　(3)甲醚(或二甲醚) (4)++　(5) 解析 A在“KBH4,N2,-5 ℃”条件下发生反应,其中一个醛基被还原成醇羟基,得到B,B与CH2(COOH)2反应得到C,C与甲醇发生酯化反应得到D,D与发生取代反应生成E,据此分析解答。 (1)A为,由结构简式可知所含官能团为醛基。 (2)对比B和C的结构可知,B分子中的醛基先发生加成反应,得到,再经过脱水(消去反应)和脱羧两步反应得到C。 (3)若反应Ⅲ加热温度太高,CH3OH自身会发生分子间脱水生成甲醚(或二甲醚)。 (4)反应Ⅳ为D与发生取代反应生成E,中Cl原子取代了D分子中的羟基,反应的化学方程式为 + +。 (5)化合物Y是B的同分异构体,遇FeCl3溶液显紫色说明Y分子中含有酚羟基,核磁共振氢谱有4组峰说明含有4种不同化学环境的氢原子,由峰面积之比为3∶2∶2∶1可知Y分子中应含有甲基,则满足条件的Y的结构为。 69.(2020·山东,19,12分,难度★★★★)化合物F是合成吲哚-2-酮类药物的一种中间体,其合成路线如下: AB CDE F(C10H9NO2) 已知:Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ.Ar—X+ Ar为芳基;X=Cl,Br;Z或Z'=COR,CONHR,COOR等。 回答下列问题: (1)实验室制备A的化学方程式为　　　　　　　　　,提高A产率的方法是　　　　　;A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子,其结构简式为　　　 　。  (2)C→D的反应类型为　　　　　;E中含氧官能团的名称为　　　　　。  (3)C的结构简式为　　　　　,F的结构简式为　　　　　。  (4)Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似,以和为原料合成,写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其他试剂任选)。 答案 (1)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O　及时蒸出产物(或增大乙酸或乙醇的用量)　 (2)取代反应　羰基、酰胺基 (3)CH3COCH2COOH　 (4) 解析 (1)根据流程可知AB,根据信息Ⅰ可推出A为乙酸乙酯。乙酸乙酯的某种同分异构体只有一种化学环境的碳原子,说明结构高度对称,从而可写出其结构简式为。 (2)B中存在酯基,在题给条件下水解生成 C(),根据信息Ⅱ可知D为 ,则CD为取代反应。由信息Ⅱ可得E为,E中含氧官能团为羰基和酰胺基。 (3)由以上分析知C的结构简式为CH3COCH2COOH;根据信息Ⅲ可知F的结构简式为。 (4)合成路线设计根据题干信息进行迁移。 70.(2020·天津,14,18分,难度★★★★)天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,可通过以下路线合成。 已知:+(Z=—COOR,—COOH等) 回答下列问题: (1)A的链状同分异构体可发生银镜反应,写出这些同分异构体所有可能的结构:　　　　　　　　　　。  (2)在核磁共振氢谱中,化合物B有　　　　组吸收峰。  (3)化合物X的结构简式为　　　　　　。  (4)D→E的反应类型为　　　　　　　　。  (5)F的分子式为　　　　　　　,G所含官能团的名称为　　　　　。  (6)化合物H含有手性碳原子的数目为　　　　,下列物质不能与H发生反应的是　　　　(填序号)。  a.CHCl3 b.NaOH溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.金属Na (7)以和为原料,合成,在方框中写出路线流程图(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)。 答案 (1)H2CCHCH2CHO、、、 (2)4　(3)　(4)加成反应 (5)C13H12O3　羰基、酯基　(6)1　a (7) 解析 A的分子式为C4H6O,其链状同分异构体能发生银镜反应,故存在—CHO,C4H6O的不饱和度为2,由此判断链状同分异构体中存在,故为CH2CHCH2CHO、,同时存在顺反异构、。 (2)B分子中存在4种等效氢原子,在核磁共振氢谱中有4组峰。 (3)由,不难推出X为。 (4)由D→E,发生加成反应。 (6)H中含有酯基和羟基,因此能与NaOH溶液、金属Na、酸性KMnO4溶液反应。 (7)设计本合成路线可采用逆推法: 。 71.(2020·浙江,31,12分,难度★★★★)某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料,按下列路线合成利尿药美托拉宗。 已知: 请回答: (1)下列说法正确的是　　　　。  A.反应Ⅰ的试剂和条件是Cl2和光照 B.化合物C能发生水解反应 C.反应Ⅱ涉及加成反应、取代反应 D.美托拉宗的分子式是C16H14ClN3O3S (2)写出化合物D的结构简式:　　　　。  (3)写出B+E→F的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)设计以A和乙烯为原料合成C的路线(用流程图表示,无机试剂任选):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式:　　　　。  1H-NMR谱和IR谱检测表明:①分子中共有4种氢原子,其中苯环上的有2种; ②有碳氧双键,无氮氧键和—CHO。 答案 (1)BC (2) (3) + (4) (5)、、、 解析 (1)A项,由邻硝基甲苯和有机物C的结构简式分析,A中氯原子应该取代苯环上甲基对位的氢原子,故反应条件是催化剂和Cl2,错误;B项,化合物C中含有肽键(),可发生水解反应,正确;C项,B的结构简式为,由合成路线可推出E的结构简式为,B和E反应生成F(),反应Ⅱ是F与CH3CHO生成美托拉宗。观察产品(美托拉宗)的结构简式,可判断反应Ⅱ是先加成,后取代,正确;D项,美托拉宗的分子式应为C16H16ClN3O3S,错误。 (2)由题中生成化合物D的反应条件和化合物E的分子式,可确定生成D的过程中是苯环上甲基被氧化为—COOH,故D的结构简式为。 (3)由(1)确定了B、E的结构简式,可写出B+E→F的化学方程式。 (4)根据A和C的结构简式,再利用已知信息,可设计出合成C的路线。 (5)由同分异构体的限制条件和化合物A的结构及分子式,可确定符合条件的A的同分异构体的对称性强,只含一个碳氧双键。而常见的含碳氧双键的有、(R代表烃基)、、等,其中若含有酯基(),无法满足分子中有4种不同类型的氢原子,故可依次写出满足题意的A的同分异构体:、、、。 72.(2020·江苏,17,15分,难度★★★★)化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如下: 　B　 　　　　A　　　　　　　　　　 　　　　　　C　　　　　　　　　　D 　　　　　　　 E 　　　　　　　　　F (1)A中的含氧官能团名称为硝基、　　　　　　　和　　　　　　　。  (2)B的结构简式为　。  (3)C→D的反应类型为　　　　　　　　　　。  (4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:　。  ①能与FeCl3溶液发生显色反应。 ②能发生水解反应,水解产物之一是α-氨基酸,另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1,且含苯环。 (5)写出以CH3CH2CHO和为原料制备的合成路线流程图(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)。 答案 (1)醛基　(酚)羟基 (2) (3)取代反应　(4) (5)CH3CH2CHOCH3CH2CH2OH CH3CH2CH2Br 解析 (1)观察A分子的结构可知,A中的含氧官能团为硝基、(酚)羟基和醛基。 (2)分析A、C结构的不同和A→B、B→C的反应条件,可知A→B发生取代反应,生成醚键,B→C发生还原反应,生成醇,即可确定B的结构简式为。 (3)C→D的过程中羟基被Br原子取代,发生取代反应。 (4)依据题给条件,C的一种同分异构体能发生水解反应,且产物之一是α-氨基酸,分析C的分子结构,则可确定满足题意的C的同分异构体分子中含有酯基,且水解产物之一是(甘氨酸),另一水解产物分子中不同化学环境的氢原子数之比为1∶1,应该为羟基高度对称结构,即为,满足题意的C的同分异构体为。 (5)满足题意的合成路线如下:CH3CH2CHOCH3CH2CH2OH CH3CH2CH2Br 。 73.(2020·北京,16,12分,难度★★★★)奥昔布宁是具有解痉和抗胆碱作用的药物。其合成路线如图: 已知: ①R—ClRMgCl ②R3COOR4+R5COOR6R3COOR6+R5COOR4 (1)A是芳香族化合物,A分子中含氧官能团是   　。  (2)B→C的反应类型是　　　　　　　　　　。  (3)E的结构简式是　　　　　　　　　　。  (4)J→K的化学方程式是  　。  (5)已知:G、L和奥昔布宁的沸点均高于200 ℃,G和L发生反应合成奥昔布宁时,通过在70 ℃左右蒸出　　　　　　(填物质名称)来促进反应。  (6)奥昔布宁的结构简式是　　　　　　　　。  答案 (1)—OH或(酚)羟基　(2)取代反应 (3) (4)HC≡CCH2OH+CH3COOH CH3COOCH2C≡CH+H2O (5)乙酸甲酯 (6) 解析 A是芳香族化合物,分子式为C6H6O,为苯酚,结构简式为;苯酚和氢气发生加成反应制得B,B为环己醇,结构简式为;环己醇可以和浓盐酸在加热条件下反应生成C,C为;由已知①可知,C可以和Mg、乙醚反应制得D,D为;D和F生成G,根据G的结构简式可知,E的结构简式为;E与浓硫酸和甲醇在加热的条件下反应制得F,F的结构简式为;D与F在酸性条件下反应制得G;由K的结构简式可知J的结构简式为HC≡CCH2OH,J与乙酸在浓硫酸存在的条件下发生酯化反应制得K,K与HN(C2H5)2、甲醛反应制得L;根据提示信息②,L和G反应可得奥昔布宁,其结构简式为 。 (1)A是芳香族化合物,分子式为C6H6O,为苯酚,结构简式为,分子中含氧官能团是酚羟基。 (2)环己醇和浓盐酸在加热条件下反应生成C,B→C的反应类型是取代反应。 (3)根据上述分析可知,E的结构简式为。 (4)由K的结构简式可知J的结构简式为HC≡CCH2OH,J与乙酸在浓硫酸存在的条件下发生酯化反应制得K,J→K的化学方程式为HC≡CCH2OH+CH3COOH CH3COOCH2C≡CH+H2O。 (5)G、L和奥昔布宁的沸点均高于200 ℃,G和L合成奥昔布宁的反应是可逆反应,反应过程中生成了乙酸甲酯,在70 ℃左右将其蒸出,生成物浓度减小,促进反应正向进行。 (6)G和L发生反应合成奥昔布宁,奥昔布宁的结构简式是 。 74.(2019·海南,15,9分,难度★★★★)无机酸有机酯在生产中具有广泛的应用,回答下列问题: (1)硫酸氢乙酯()可看作是硫酸与乙醇形成的单酯,工业上常通过乙烯与浓硫酸反应制得,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应类型为　　　　　　　　;写出硫酸与乙醇形成的双酯——硫酸二乙酯(C4H10O4S)的结构简式:　　　　　　　　　　　　　。  (2)磷酸三丁酯常作为稀土元素富集时的萃取剂,工业上常用正丁醇与三氯氧磷()反应来制备,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应类型为　　　　　　　。写出正丁醇的任意一个醇类同分异构体的结构简式:　　　　　　　　。  答案 (1)CH2CH2+H2SO4(浓)　加成反应 (2)　取代反应 (或或) 考点42有机合成与推断　 　　以有机合成路线为载体,考查烃的衍生物的相互转化、官能团的性质、同分异构体、有机反应类型、有机物结构简式的推断与书写,是近几年高考不变的主题,这种题型可以对有机化学知识进行有效地综合考查,这样的考点可以说是重中之重,应考复习中应该加大时间、精力的投入。 1.(2024·安徽,18,15分,难度★★★★)化合物I是一种药物中间体,可由下列路线合成(Ph代表苯基,部分反应条件略去): 已知: ⅰ)RXRMgX ⅱ)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应: RMgX+HYRH+ HY代表H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等。 (1)A、B中含氧官能团名称分别为　　　　　　、　　　　　　。  (2)E在一定条件下还原得到,后者的化学名称为　　　　　　　　　　。  (3)H的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)E→F反应中,下列物质不能用作反应溶剂的是　　　　　　　　　　(填字母)。  a.CH3CH2OCH2CH3 b.CH3OCH2CH2OH c. d. (5)D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),写出其中一种同分异构体的结构简式:　。  ①含有手性碳　②含有2个碳碳三键　③不含甲基 (6)参照上述合成路线,设计以和不超过3个碳的有机物为原料,制备一种光刻胶单体的合成路线(其他试剂任选)。 答案 (1)羟基　醛基 (2)邻二甲苯 (3)　(4)bc (5)4　、、、(任写一个即可) (6) 解析 (1)A中含羟基,B中含醛基。 (2)邻二甲苯,也可以为1,2-二甲苯。 (3)结合信息ⅰ和A→B的转化,可知G中羟基被氧化成为羰基,故H的结构简式为。 (4)由信息ⅱ可知,不能使用含有活泼氢的有机物作溶剂,b、c中含有活泼氢,不能作反应溶剂。 (5)符合条件的D的同分异构体有4种:、、、,任写一个即可。 (6)所设计的合成路线如下: 。 2.(2023·江苏,15,15分,难度★★★)化合物Ⅰ是鞘氨醇激酶抑制剂,其合成路线如下: (1)化合物A的酸性比环己醇的　　　　(填“强”“弱”或“无差别”)。  (2)B的分子式为C2H3OCl,可由乙酸与SOCl2反应合成,B的结构简式为　　　　。  (3)A→C中加入N是为了结合反应中产生的　　　　(填化学式)。  (4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:　　　　　　　　。  碱性条件下水解后酸化生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色;加热条件下,铜催化另一产物与氧气反应,所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰。 (5)G的分子式为C8H8Br2,F→H的反应类型为　　　　　。  (6)写出以、和CH2CH2为原料制备的合成路线流程图:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(须用NBS和AlBN,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)。  答案 (1)强　(2)CH3COCl　(3)HCl (4) (5)取代反应　 (6) 解析 与C2H3OCl发生取代反应生成,可推知化学方程式为+CH3COCl→+HCl,可知B为CH3COCl;发生水解反应得到F:,与G:C8H8Br2发生取代反应得到,可知化学方程式为+→+HBr,由此推知G为。 (1)酚羟基的酸性强于醇羟基,故化合物A的酸性比环己醇的强。 (2)由分析可知B的结构简式为CH3COCl。 (3)A→C的化学方程式为+CH3COCl→+HCl,N显碱性,可以与HCl发生中和反应促进该反应平衡正移,提高的产率,故A→C中加入N是为了结合反应中产生的HCl。 (4)的同分异构体在碱性条件下水解后酸化生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色,因此说明其一为羧酸,且碳为sp2杂化,因此为,另一水解产物为丙醇,且加热条件下,铜催化该产物与氧气反应,所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰,由此确定该醇为2-丙醇,由此确定的同分异构体为。 (5)由分析可知F→H的反应为+→+HBr,该反应为取代反应。 (6)结合F→H可设计以下合成路线: 。 3.(2023·海南,18,15分,难度★★★)局部麻醉药福莫卡因的一种合成路线如下: C7H6O 　A　　　　　　　　B 　 　　　　C C10H12Cl2 　D　　　　　　　　　　　　　E 　　　　　　　　　F 　　福莫卡因 回答问题: (1)A的结构简式:　　　　,其化学名称为　。  (2)B中所有官能团名称:　　　　。  (3)B存在顺反异构现象,较稳定异构体的构型为　　　　(填“顺”或“反”)式。  (4)B→C的反应类型为　　　　。  (5)X与E互为同分异构体,满足条件①含有苯环、②核磁共振氢谱只有1组吸收峰,则X的简式为:　　　　(任写一种)。  (6)E→F的反应方程式为　。  (7)结合下图合成路线的相关信息,以苯甲醛和一两个碳的有机物为原料,设计路线合成。 答案 (1)①　苯甲醛 (2)碳碳双键、酯基 (3)反　(4)还原反应　(5) (6)+ +NaCl (7) 解析结合B的结构简式,可逆向推得A的结构简式为,A与CH3COOC2H5发生加成反应,再发生消去反应,生成B。B与氢气在一定条件下反应生成C,C在SOCl2条件下发生取代反应生成D,D在HCHO、HCl、ZnCl2条件下,发生取代反应生成E(),E与发生取代反应生成F,F与发生取代反应生成福莫卡因。 (1)结合上述分析可知,A的结构简式:,其化学名称为苯甲醛; (2)结合题干信息中B的结构简式,B中所有官能团名称为碳碳双键、酯基; (3)顺式中的两个取代基处于同一侧,空间比较拥挤,分子内能较高,不稳定,反式较稳定; (4)B→C的过程为加氢去氧的还原反应; (5)E的结构简式为,同分异构体满足①含有苯环、②核磁共振氢谱只有1组吸收峰,说明结构高度对称,则X的一种结构简式为; (6)E→F的反应方程式为: + +NaCl; (7)乙醇分别催化氧化为乙醛、乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙醛和乙酸乙酯反应生成CH3CHCHCOOC2H5; 苯甲醛与CH3CHCHCOOC2H5反应生成,再水解生成 ,合成路线为: 。 4.(2023·重庆,18,15分,难度★★★★)有机物K作为一种高性能发光材料,广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如下所示,部分试剂及反应条件省略。 已知: (R1和R2为烃基) (1)A中所含官能团名称为羟基和　　　　。  (2)B的结构简式为　　　　。  (3)C的化学名称为　　　　,生成D的反应类型为　　　　。  (4)E的结构简式为　　　　。  (5)G的同分异构体中,含有两个的化合物有　　　　个(不考虑立体异构体),其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1∶3的化合物为L,L与足量新制的Cu(OH)2反应的化学方程式为　  　。  (6)以J和N()为原料,利用上述合成路线中的相关试剂,合成另一种用于OLED的发光材料M(分子式为C46H39N5O2)。制备M的合成路线为　　　　(路线中原料和目标化合物用相应的字母J、N和M表示)。  答案 (1)碳碳双键 (2)　(3)苯胺　取代反应 (4) (5)9　C(CH3)2(CHO)2+4Cu(OH)2+2NaOHC(CH3)2(COONa)2+2Cu2O+6H2O (6)N M 解析 A()与HBr发生取代反应生成B(),B()与C()反应生成了 D(),D()在H+的作用下,生成E(),E()F()。 (1)根据A的结构简式,可知A中所含官能团名称为羟基和碳碳双键; (2)A和HBr发生取代反应生成B,B是; (3)C是,化学名称为苯胺;和反应生成D和HBr,生成D的反应类型为取代反应; (4)由上面分析可知E是; (5)G的同分异构体中,含有两个的化合物有、 、、、、、、、,共9个(不包括G本身),其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1∶3的化合物为L,L是,L与足量新制的Cu(OH)2反应的化学方程式为+4Cu(OH)2+2NaOH(COONa)2+2Cu2O+6H2O。 (6)M分子中含有5个N和2个O,可知2分子J和1分子N反应生成M,合成路线为 N M。 5.(2023·湖南,18,15分,难度★★★★)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化)。 回答下列问题。 (1)B的结构简式为　　　　　。  (2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是　　　　　　、　　　　　　。  (3)物质G所含官能团的名称为　　　　　　　、　　　　　　　。  (4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简式为　　　　　　。  (5)下列物质的酸性由大到小的顺序是　　　　(写标号)。  ①　②　 ③ (6)(呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银镜反应的同分异构体中,除H2CCCH—CHO外,还有　　　种。  (7)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯。依据由C到D的反应信息,设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线:  　(无机试剂任选)。  答案 (1) (2)消去反应　加成反应 (3)醚键　碳碳双键 (4) (5)③>①>② (6)4 (7) 解析 (1)A→B为酚与溴水的取代反应,且—Br取代位置为—OH的邻位或对位,结合B的分子式和F的结构简式可知仅发生邻位上的取代,所以B的结构简式为。 (2)分析F和G的结构及反应流程可知,所涉及的反应类型有消去反应和加成反应。 (3)根据已知结构简式写官能团名称便可,G中所含官能团为醚键和碳碳双键。 (4)根据题述流程提供的信息,将两步反应拆解为 (5)物质的酸性取决于—O—H的极性,与①相比,CH3—为推电子基团,降低了羟基中O—H的极性,酸性减弱,而CF3—为吸电子基团,增强了羟基中O—H的极性,酸性增强,故3种物质酸性大小顺序为③>①>②。 (6)呋喃的能够发生银镜反应的同分异构体中,除 H2CCCH—CHO外, 还有HC≡C—CH2CHO、OHC—C≡C—CH3、 、,共4种。 (7)甲苯与溴在FeBr3催化下会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯,用甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯时,需用—SO3H取代中CH3—对位上的—H,然后用与液溴进行邻位取代,加热条件下,—SO3H—H,因此合成路线如答案所示。 6.(2023·山东,19,14分,难度★★★★★)根据杀虫剂氟铃脲(G)的两条合成路线,回答下列问题。 已知:Ⅰ.R1NH2+OCN—R2 Ⅱ. 路线一:A(C7H6Cl2)B(C7H3Cl2N)CDE(C8H3F2NO2) G() (1)A的化学名称为　　　　(用系统命名法命名);B→C的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　;D中含氧官能团的名称为　　　　;E的结构简式为　　　　。  路线二:H(C6H3Cl2NO3)IFJG (2)H中有　　　种化学环境的氢,①~④中属于加成反应的是　　　　(填序号);J中碳原子的轨道杂化方式有　　　种。  答案 (1)2,6-二氯甲苯　+2KF+2KCl　酰胺基　　(2)2　②④　3 解析 根据G的结构简式,结合E、F的分子式,还有信息Ⅰ可知E、F的结构简式分别为E()、 F(),再结合信息Ⅱ,逆推得到A、B、C、D分别为A()、B()、C()、 D()。 路线二中: 根据G的结构简式结合所给信息可推得: H( I() F() J() G() (1)A的化学名称为2,6-二氯甲苯;B到C发生的反应为+2KF+2KCl;D的结构简式为,因此其含氧官能团为酰胺基。 (2)H的结构简式为,因此其中含有2种化学环境的氢原子,反应①为还原反应,②为加成反应,③为取代反应,④为加成反应。 J的结构简式为,其中标注①②③的碳原子分别采取sp、sp2、sp3杂化。 7.(2022·海南,18,9分,难度★★★★)黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如下路线合成: 回答问题: (1)A→B的反应类型为　　　　　。  (2)已知B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应的化学方程式为　。  (3)C的化学名称为　　　　　,D的结构简式为　　　　　。  (4)E和F可用　　　　　(写出试剂)鉴别。  (5)X是F的同分异构体,符合下列条件。X可能的结构简式为　　　(任写一种)。  ①含有酯基　　②含有苯环　　③核磁共振氢谱有两组峰 (6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式　　　　　、　　　　　。  + 　　F　　　　　　　　　　　苯甲酸酐 +　M　+　N　 　　　　G (7)设计以为原料合成的路线　　　　　(其他试剂任选)。  已知:+CO2↑ 答案 (1)取代反应(或磺化反应) (2)+NaOH+H2O (3)苯酚　 (4)FeCl3(溶液)或其他合理答案 (5)或(任写一种即可) (6)　H2O　(7) 解析 根据合成路线,A()与浓硫酸在加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),B依次与熔融NaOH、HCl反应生成C(),C先与NaOH反应生成,和CO2在一定条件下反应后再与HCl反应生成D,D的分子式为C7H6O3,则D为,D再与CH3CH2COCl发生取代反应生成E,E与AlCl3反应生成F,F与苯甲酸酐在一定条件下反应生成G,G经一系列反应生成黄酮哌酯。 (1)A()与浓硫酸在加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),反应类型为取代反应(或磺化反应)。 (2)B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应生成和H2O,反应的化学方程式为+NaOH+H2O。 (3)C的结构简式为,其化学名称为苯酚;根据分析可知,D的结构简式为。 (4)由E、F的结构简式可知,F分子中含有酚羟基,而E分子中没有,因此可用FeCl3溶液鉴别二者,F与FeCl3溶液反应变成紫色,而E无明显现象。 (5)F的分子式为C10H10O4,X是F的同分异构体,X含有苯环和酯基,其核磁共振氢谱有两组峰,说明X分子中只有两种不同环境的H原子,则满足条件的X的结构简式为:或。 (6)酸酐能与羟基化合物反应生成酯,则F与苯甲酸酐反应可生成G、苯甲酸和水,故M和N分别为和H2O。 (7)已知+CO2↑,则以为原料合成时,可先将与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成,再依次与熔融NaOH、HCl反应生成,再与CH3COCl发生取代反应生成,经氧化可得到,再与AlCl3反应可得到。 8.(2022·江苏,15,15分,难度★★★★)化合物G可用于药用多肽的结构修饰,其人工合成路线如下: (1)A分子中碳原子的杂化轨道类型为　　　　　　　　　。  (2)B→C的反应类型为　　　　　。  (3)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:　　　　　。  ①分子中含有4种不同化学环境的氢原子;②碱性条件水解,酸化后得2种产物,其中一种含苯环且有2种含氧官能团,2种产物均能被银氨溶液氧化。 (4)F的分子式为C12H17NO2,其结构简式为　　　　　。  (5)已知:(R和R'表示烃基或氢,R″表示烃基); + 写出以和CH3MgBr为原料制备的合成路线流程图(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)。 答案 (1)sp2和sp3　(2)取代反应 (3) (4) (5) 解析 A()和CH3I发生取代反应生成 B();B和SOCl2发生取代反应生成 C();C和CH3OH发生取代反应生成 D();D和NH2OH发生反应生成 E();E经过还原反应转化为F,F再转化为G,其中F和G的分子式都是C12H17NO2,则F为,F和G互为手性异构体。(1)A分子中,苯环上的碳原子和羰基、羧基上的碳原子均为sp2杂化,亚甲基(—CH2—)上的碳原子为sp3杂化,即A分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3。(2)B→C的反应中,B中的羟基被氯原子取代,该反应为取代反应。(3)D的分子式为C12H14O3,其一种同分异构体在碱性条件下水解,酸化后得2种产物,其中一种含苯环且有2种含氧官能团,2种产物均能被银氨溶液氧化,说明该同分异构体为酯,且水解产物都含有醛基,则水解产物中,有一种是甲酸,另外一种含有羟基和醛基,该同分异构体属于甲酸酯;同时,该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子,则该同分异构体的结构简式为。(4)由分析可知,F的结构简式为。(5)根据已知的第一个反应可知,与CH3MgBr反应后再在酸性条件下水解生成,再被氧化为,根据已知的第二个反应,可以转化为,根据流程图中D→E的反应可知,和NH2OH反应生成;综上所述,的合成路线为:。 有机合成题的解题思路 (1)目标有机物的判断。 首先判断目标有机物属于哪类有机物,其次分析目标有机物分子中碳原子的个数、碳链组成与原料及与中间物质的组成关系。 (2)目标有机物的拆分。 根据给定原料,结合信息利用反应规律合理地把目标有机物分子分解成若干个片段,找出官能团引入、转化的途径及保护方法。 (3)思维方法的运用。 找出关键点、突破点后,通过正向思维和逆向思维相结合,选择最佳合成途径。 ①正推法。即从某种原料分子开始,对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团),对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化),从而设计出合理的合成路线,其思维程序为: 基础原料⇨中间产物……⇨中间产物⇨目标有机物 ②逆推法。即从目标产物分子着手,分析目标产物分子的结构,然后由目标产物分子逆推出原料分子,并进行合成路线的设计,其思维程序为: 目标有机物⇨中间产物……⇨中间产物⇨基础原料 ③正推逆推双向结合法。采用正推和逆推相结合的方法,常常是解决有机合成路线题的最实用的方法。 9.(2022·湖北,17,14分,难度★★★★)化合物F是制备某种改善睡眠药物的中间体,其合成路线如下: 回答下列问题: (1)A→B的反应类型是　　　　　。  (2)化合物B核磁共振氢谱的吸收峰有　　　　组。  (3)化合物C的结构简式为　　　　　。  (4)D→E的过程中,被还原的官能团是　　　　,被氧化的官能团是　　　　　。  (5)若只考虑氟的位置异构,则化合物F的同分异构体有　　　　　种。  (6)已知A→D、D→E和E→F的产率分别为70%、82%和80%,则A→F的总产率为　　　　　。  (7)Pd配合物可催化E→F转化中C—Br键断裂,也能催化反应①: 反应①: + 为探究有机小分子催化反应①的可能性,甲、乙两个研究小组分别合成了有机小分子S-1(结构如下图所示)。在合成S-1的过程中,甲组使用了Pd催化剂,并在纯化过程中用沉淀剂除Pd;乙组未使用金属催化剂。研究结果显示,只有甲组得到的产品能催化反应①。 S-1 根据上述信息,甲、乙两组合成的S-1产品催化性能出现差异的原因是  　。  答案 (1)取代反应(或酯化反应)　(2)5 (3)　(4)酯基　碳碳双键 (5)5　(6)45.92%　(7)甲组使用的Pd催化剂未完全除尽,继续催化反应① 解析 A→B为A与甲醇在浓硫酸存在条件下发生的酯化反应;B→C反应条件为CH3I和有机强碱,结合C的分子式以及D的结构简式可分析得出C的结构简式为;C与CH2CHCH2Br发生取代反应生成D,由E的结构简式可分析出,D中酯基被还原成醇羟基,碳碳双键被氧化成羧基,然后发生酯化反应生成E;E与Pd配合物在碱的催化下反应生成F。(1)根据A和B的结构简式可分析出,A→B的反应为酯化反应,属于取代反应。(2)核磁共振氢谱的吸收峰数目等于有机物分子中所处化学环境不同的氢原子种类数,即有多少种化学环境不同的氢原子,就会有多少组吸收峰,由B的结构简式可知,B分子中有5种不同化学环境的H,所以核磁共振氢谱有5组吸收峰。(3)B与CH3I反应生成C,结合D的结构简式可推测出C的结构简式为。(4)E分子中存在环状酯结构,采用逆推的方法可得知发生分子内酯化反应生成E,根据该物质分子中存在羧基和醇羟基,再结合两种官能团的位置及支链中碳原子的个数,可推知D中碳碳双键被氧化,酯基被还原。(5)只考虑氟的位置异构,F中氟原子没取代之前有6种不同化学环境的氢原子,如图:,取代后可产生6种一氟代物,除去F本身,F有5种同分异构体。(6)A→F的过程中,A→D、D→E和E→F的产率分别为70%、82%和80%,则A→F的总产率=70%×82%×80%=45.92%。(7)甲乙两组合成的小分子催化剂结构相同,但只有使用了Pd催化剂的甲组所得产品才能催化反应①,而乙组所得产品不能催化反应①,说明有机小分子S-1不是反应①的催化剂,根据已知条件,Pd配合物也能催化反应①,可推测,金属Pd在甲组催化合成S-1后,并没有完全除尽,有残留,所以最终发挥催化作用的依然是Pd催化剂。故答案为:甲组使用的Pd催化剂未完全除尽,继续催化反应①。 10.(2022·河北,18,15分,难度★★★★)舍曲林(Sertraline)是一种选择性5-羟色胺再摄取抑制剂,用于治疗抑郁症,其合成路线之一如下: 已知: (ⅰ)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子 (ⅱ) (ⅲ)+ 回答下列问题: (1)①的反应类型为　　　　。  (2)B的化学名称为　　　　。  (3)写出一种能同时满足下列条件的D的芳香族同分异构体的结构简式:　　　　　　　　。  (a)红外光谱显示有C=O键; (b)核磁共振氢谱有两组峰,峰面积比为1∶1。 (4)合成路线中,涉及手性碳原子生成的反应路线为　　　　、　　　　(填反应路线序号)。  (5)H→I的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　,反应还可生成与I互为同分异构体的两种副产物,其中任意一种的结构简式为　　　　(不考虑立体异构)。  (6)W是一种姜黄素类似物,以香兰素()和环己烯()为原料,设计合成W的路线:  (无机及两个碳以下的有机试剂任选)。 答案 (1)氧化反应　(2)3,4-二氯苯甲酸 (3)　(4)⑥　⑨　 (5) +HCl　或 (6) 解析 在KMnO4作用下,A分子中的甲基被氧化为羧基,得到的B为,B中羧基上的-OH被SOCl2中的Cl取代得到C,C中的Cl原子与苯环上的H原子在AlCl3存在的环境下发生反应得到D,D中羰基在和(CH3CO)2O共同作用下生成含碳碳双键的E,E在一定条件下生成F,F中的碳碳双键加氢得到G,G与SOCl2反应得到H,H脱去HCl得到I,I中的羰基发生已知(ⅱ)的反应得到目标产物舍曲林。 (1)根据分析,①是中的甲基被KMnO4氧化为羧基,反应类型是氧化反应。 (2)根据分析,B的结构简式是,名称是3,4-二氯苯甲酸。 (3)由D的结构简式可知,其分子式为C13H8Cl2O,能满足核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1∶1的结构应是高度对称结构,又含有C=O,则符合要求的芳香族同分异构体的结构简式为:。 (4)手性碳原子是指连接四个不同原子或原子团的碳原子,题给合成路线中涉及手性碳原子的物质是G()、H()、 I()和Sertraline(),则涉及手性碳原子生成的反应路线是G和Sertraline的生成,即路线⑥和⑨。 (5)根据分析,H→I是H中上的Cl与苯环消去HCl,形成环状结构,化学方程式为:+HCl;当上的Cl与苯环上的其他氢原子消去,可得到I的同分异构体,如和。 (6)根据题给信息(ⅲ),目标物质W的分子可由2分子与1分子合成,合成路线如下: 。 11.(2022·湖南,19,15分,难度★★★★)物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下: 已知:① ② 回答下列问题: (1)A中官能团的名称为　　　　　　、　　　　　　;  (2)FG、GH的反应类型分别是　　　　　　　、　　　　　　　;  (3)B的结构简式为　　　　　　　　;  (4)CD反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  (5)是一种重要的化工原料,其同分异构体中能够发生银镜反应的有　　　　种(考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为4∶1∶1的结构简式为　　　　　　　　　　;  (6)I中的手性碳原子个数为　　　(连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子);  (7)参照上述合成路线,以和为原料,设计合成的路线(无机试剂任选)。 答案 (1)醚键　醛基 (2)取代反应　加成反应 (3) (4) (5)5　 (6)1 (7) 解析 (1)根据A的结构简式可知A中官能团为醚键和醛基。 (2)对比F和G的分子组成可知,由F到G反应中,F分子增加了一个—CH2—生成G,可知由F到G反应为甲基(—CH3)取代了羰基邻位碳原子上的氢原子;由G到H发生了G与的加成反应。 (3)比较A、B分子中原子数目的差异,结合信息①可知,该反应中A的醛基参与反应,生成B的结构简式为。 (4)由B到C的反应中,B分子增加两个氢原子转化为C,该反应为B分子中碳碳双键的加成反应,由C到D发生了类似信息②中的成环反应,故CD的反应方程式为 。 (5)形成链状有机物有三种,碳碳双键位置如下:、,其中碳碳双键在②处时有顺反异构,还可以形成环状有机物:,故符合题目要求的异构体共有5种;其中核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为4∶1∶1的物质的结构简式为。 (6)根据题干信息,连接四种不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,分析可知I分子中有一个手性碳原子,如图所示(标“*”的碳原子为手性碳原子)。 (7)结合题给信息①、②,及由G到I的转化过程可知,可先将转化为,再使和反应生成,并最终转化为,即合成路线如下: 。 12.(2022·广东,21,14分,难度★★★★)基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物Ⅰ为原料,可合成丙烯酸Ⅴ、丙醇Ⅶ等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。 (1)化合物Ⅰ的分子式为　　　　　　　　,其环上的取代基是　　　　　　(写名称)。  (2)已知化合物Ⅱ也能以Ⅱ'的形式存在。根据Ⅱ'的结构特征,分析预测其可能的化学性质,参考①的示例,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 —CHCH— H2 —CH2—CH2— 加成 反应 ② 氧化 反应 ③ (3)化合物Ⅳ能溶于水,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率为100%的反应,且1 mol Ⅳ与1 mol化合物a反应得到2 mol Ⅴ,则化合物a为　　　　。  (5)化合物Ⅵ有多种同分异构体,其中含结构的有　　种,核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为　　　　　　。  (6)选用含两个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分子化合物Ⅷ的单体。 Ⅷ 写出Ⅷ的单体的合成路线:  　(不用注明反应条件)。  答案 (1)C5H4O2　醛基 (2)—CHO　Ag(NH3)2OH　—COONH4 —COOH　C2H5OH　—COOC2H5 (3)有两个羧基,与水分子间可形成氢键,因此能溶于水 (4)乙烯　(5)2　CH3COCH3 (6) 解析 (1)根据结构简式易得出化合物Ⅰ的分子式为C5H4O2;环上的取代基为醛基。 (2)根据观察可知,化合物Ⅱ'中含有的官能团为醛基、羧基、碳碳双键。其中能发生氧化反应的为醛基,如银镜反应。醛基还可以与氢气发生加成反应,羧基可以发生酯化反应即取代反应。 (3)物质Ⅳ含有两个羧基,与水分子间可形成氢键,因此能溶于水。 (4)由题干可知,1 mol Ⅳ与1 mol a反应生成2 mol Ⅴ,且原子利用率为100%。化合物Ⅳ的分子式为C4H4O4,化合物Ⅴ的分子式为C3H4O2,故可推测出a的分子式为C2H4,是乙烯。 (5)化合物Ⅵ的分子式为C3H6O,符合条件的同分异构体为CH3CH2CHO和CH3COCH3两种;核磁共振氢谱图上只有一组峰,说明只有一种化学环境的氢原子,即丙酮CH3COCH3。 (6)该高分子化合物的单体为; 通过观察发现其中含有酯基。故需要通过和反应获得;而可以使用按化合物Ⅴ→化合物Ⅵ→化合物Ⅶ的步骤获得;则可以按化合物Ⅳ→化合物Ⅴ的步骤获得;由于目标产物形成碳碳双键的碳上还连着一个甲基,因此分子中含两个羧基的化合物应为。 13.(2022·山东,19,12分,难度★★★★★)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下: AB(C9H10O4)E(C22H20O3)F(C22H19BrO3)G(C33H35NO3) 已知: Ⅰ.PhOH+PhCH2ClPhOCH2PhPhOH　 Ph—= Ⅱ.PhCOOC2H5+ Ⅲ.R1Br+R2NHCH2Ph R1,R2=烷基 回答下列问题: (1)AB反应条件为　　　　　　　　;B中含氧官能团有　　　　种。  (2)BC反应类型为　　　　　　　　　,该反应的目的是　  　。  (3)D结构简式为　　　　　　　　　;EF的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)H的同分异构体中,仅含有—OCH2CH3、—NH2和苯环结构的有　　　　种。  (5)根据上述信息,写出以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备的合成路线。 答案 (1)浓硫酸、加热　2 (2)取代反应　保护酚羟基 (3)CH3COOC2H5 +Br2 +HBr (4)6 (5) 解析 (1)由C的结构简式和有机物的转化关系,结合已知信息Ⅰ可知,A为、B为。在浓硫酸、加热条件下,与乙醇发生酯化反应生成。B的结构简式为,含氧官能团为羟基、酯基,共有2种。 (2)结合已知信息Ⅰ,BC的反应为在碳酸钾作用下与PhCH2Cl发生取代反应生成和氯化氢,由B和H都含有酚羟基可知,BC的目的是保护酚羟基。 (3)根据转化过程的反应条件分析可知,CE发生信息Ⅱ反应,C的分子式为C23H22O4,E的分子式为C22H20O3,则D的结构简式为CH3COOC2H5,E为。FH发生信息Ⅲ反应,则F为,G为。EF的反应为在乙酸作用下与溴发生取代反应生成和溴化氢,反应的化学方程式为 +Br2+HBr。 (4)由H的同分异构体中仅含有—OCH2CH3和—NH2可知,分子中有3个—OCH2CH3和1个—NH2,因此H的同分异构体可以视作 、、分子中苯环上的氢原子被—NH2取代所得,所得同分异构体数目分别为1、3、2,共有6种。 (5)由题给信息可知,以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯制备的合成步骤为: 在碳酸钾作用下与PhCH2Cl发生取代反应生成, 发生信息Ⅱ反应生成, 在Pd-C做催化剂作用下与氢气反应生成。合成路线为 。 14.(2021·全国甲,36,15分,难度★★★★★)近年来,以大豆素(化合物C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物,因其具有优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下: 回答下列问题: (1)A的化学名称为　　　　　。  (2)1 mol D反应生成E至少需要　　　 mol氢气。  (3)写出E中任意两种含氧官能团的名称　　　　　　　　。  (4)由E生成F的化学方程式为　　　　　　　　　　　。  (5)由G生成H分两步进行:反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应,则反应2)的反应类型为　　　　　　。  (6)化合物B的同分异构体中能同时满足下列条件的有　　　(填标号)。  a.含苯环的醛、酮 b.不含过氧键(—O—O—) c.核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1 A.2个　　B.3个　　C.4个　　D.5个 (7)根据上述路线中的相关知识,以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成: 答案 (1)1,3-苯二酚(或间苯二酚)　(2)2 (3)酯基、羟基、醚键(任意两种) (4)+H2O (5)取代反应　(6)C (7) 解析 (1)A()的化学名称是1,3-苯二酚(或间苯二酚)。 (2)由可知,1 mol D生成E至少需要2 mol H2。 (3)F的分子式为C19H16O5,结合C的结构简式及E的分子式C19H18O6可以判定E的结构简式为 ,其中含氧官能团包括酯基、羟基、醚键。 (4)对比E和F的分子组成可以看出,E→F为E分子失去1分子H2O并形成碳碳双键,据此可以写出化学方程式。 (5)对比G与H的结构简式,G→H的第二步反应是酯的水解,属于取代反应。 (6)化合物B为,分子式为C8H8O3。根据条件a,可知其同分异构体为含有苯环的酮时含结构,还有2个—OH,同时考虑符合b、c要求,则可能的结构有和;同理考虑当属于含有苯环的醛时,其可能的结构有和,故答案为C。 (7)参考题述合成路线中F→G、C→D和G→H第一步反应的原理,以丙烯为主要原料合成的路线可以为: 。 15.(2021·河北,18,15分,难度★★★★★)丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM-289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其他活性成分,其合成路线如下: 已知信息: +R2CH2COOH (R1=芳基) 回答下列问题: (1)A的化学名称为　　　　。  (2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为　　　　　　　　、　　　　　　　　。  ①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应; ②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。 (3)EF中步骤1)的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)GH的反应类型为　　　　　　。若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　。  (5)HPBA的结构简式为　　　　　　　　。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。  (6)W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4-二氯甲苯()和对三氟甲基苯乙酸()制备W的合成路线:  　。  (无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选) 答案 (1)邻二甲苯(或1,2-二甲苯) (2)　 (3)+3NaOH +CH3COONa+2H2O (4)取代反应　Ag+与Br-生成AgBr沉淀,使c(Br-)减小,促进反应进行 (5)　NBP转化为HPBA要在低温下进行,说明该反应放热,常温下NBP比HPBA稳定 (6) + 解析 (1)根据有机化合物A的分子式和物质B以及反应条件可知,A为,其名称为邻二甲苯或1,2-二甲苯。(2)根据物质D的分子结构及同分异构体的要求,说明其同分异构体中含有醛基、酚羟基,核磁共振氢谱有四组峰,则同分异构体应均有对称性,再根据核磁共振氢谱峰面积之比,即可得出符合题目要求的同分异构体为和。 (3)EF中步骤1)的化学方程式为+3NaOH +CH3COONa+2H2O。 (4)比较物质G和H,只是将取代基中的—Br原子替换成—ONO2,属于取代反应;若用NaNO3代替AgNO3,反应难以进行,说明AgNO3中Ag+与Br-生成AgBr沉淀,使c(Br-)减小,促进物质G中碳溴间的共价键断裂。(5)根据NBP中所含的官能团和反应条件,NBP生成HPBA是NBP酯基在碱性条件水解,然后在酸性条件下生成HPBA,故HPBA的结构简式为;由于HPBA在常温下不稳定,易转化为NBP,说明NBP转化为HPBA为放热反应。(6)根据有机合成及反应物和产物的结构与官能团的转化,可推知由和制备W的合成路线为 +。 16.(2021·山东,19,12分,难度★★★★★)一种利胆药物F的合成路线如下: 已知:Ⅰ.+ Ⅱ. 回答下列问题: (1)A的结构简式为　　　　;符合下列条件的A的同分异构体有　　　　种。  ①含有酚羟基　②不能发生银镜反应　③含有四种化学环境的氢 (2)检验B中是否含有A的试剂为　　　　;B→C的反应类型为　　　　。  (3)C→D的化学方程式为　　　　;E中含氧官能团共　　　　种。  (4)已知: ,综合上述信息,写出由和制备的合成路线。 答案 (1)　8 (2)FeCl3溶液　氧化反应 (3)+CH3OH+H2O　3 (4) 解析 由信息反应Ⅱ以及F的结构简式和E的分子式可知E为,D发生信息反应Ⅰ生成E,则D为,C与CH3OH反应生成D,C较D分子中少一个碳原子,说明C生成D的反应是酯化反应,则C为,B→C碳链不变,而A→B碳链增长且增加的碳原子数等于分子中的碳原子数,同时B→C的反应条件为NaClO2、H+,NaClO2具有较强的氧化性,故B→C的反应为氧化反应,A→B的反应为取代反应。C8H8O3的不饱和度为5,说明苯环上的取代基含有双键,故A为,B为;综上所述,(1)A的结构简式为;满足题给条件的A的同分异构体有:(有邻、间、对3种)、(有邻、间、对3种)及和共8种。 (2)A分子中含有酚羟基,B分子中不含酚羟基,可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCl3溶液后会显紫色。由前述分析可知B→C的反应为氧化反应。 (3)由前述分析可知,C→D为酯化反应,反应的化学方程式为+CH3OH+H2O。根据E的结构简式可知,其中含氧官能团为醚键、酚羟基、酯基共3种。 (4)由和制备可利用题干中A→B的反应和信息反应Ⅰ实现;目标产物中碳碳双键位于链端,故需要在-80 ℃条件下使与HBr发生加成反应,合成路线见答案 。 17.(2021·海南,18,14分,难度★★★)二甲双酮是一种抗惊厥药,以丙烯为起始原料的合成路线如下: E 回答问题: (1)A的名称是　　　　,A与金属钠反应的产物为　　　　和　　　　。  (2)B的核磁共振氢谱有　　　　组峰。  (3)A→B、B→C的反应类型分别为　　　　、　　　　。  (4)D中所含官能团名称为　　　　、　　　　。  (5)D→E的反应方程式为　　　　　　　　。  (6)设计以为原料合成乌头酸()的路线(无机试剂任选)　　　　。  已知:①R—BrR—CN ② 答案 (1)异丙醇或2-丙醇　异丙醇钠或2-丙醇钠或　氢气 (2)1　(3)氧化反应　加成反应 (4)羟基　羧基 (5)+CH3CH2OH +H2O (6) 解析 根据流程图,A发生催化氧化生成B,结合B的分子式和C的结构可知,B为丙酮();结合二甲双酮的结构可知,D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,E为,结合官能团的性质和转化关系分析解答。(1)A()的名称为异丙醇或2-丙醇,A与金属钠反应生成异丙醇钠和氢气。(2)B为丙酮(),具有对称结构,核磁共振氢谱只有1组峰。(3)根据流程图,A→B为氧化反应、B→C为加成反应。(4)D()中所含官能团为羟基和羧基。(5)D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,反应的化学方程式为+CH3CH2OH+H2O。(6)以为原料合成乌头酸(),需要增长碳链和引入羧基,根据题干流程图中B→C→D的转化关系,结合已知信息①②,需要将氧化为丙酮后利用题干已知信息②引入溴原子,再利用题干已知信息①和题干流程图中B→C→D的转化关系,即可引入三个羧基,具体合成路线为: 判断有机反应类型的方法 (1)依据概念及所含官能团判断。 取代 反应 取代反应的特点是“有上有下”,反应中一般有副产物生成;卤代、水解、硝化、酯化均属于取代反应 加成 反应 加成反应的特点是“只上不下”,反应物中一般含碳碳双键、碳碳三键、苯环等 消去 反应 消去反应的特点是“只下不上”,反应物一般是醇或卤代烃 氧化 反应 主要包括有机物的燃烧、碳碳不饱和键被酸性KMnO4溶液氧化、葡萄糖(含醛基)与新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液的反应、醇的催化氧化等 (2)依据反应条件判断。 ①当反应条件是稀硫酸并加热时,通常为酯类或糖类的水解反应。②当反应条件为Cu或Ag作催化剂、加热并有O2参加反应时,通常为醇的催化氧化。③当反应条件为催化剂并有H2参加反应时,通常为碳碳双键、苯环的加成反应。④当反应条件为光照且与卤素单质(Cl2或溴蒸气)反应时,通常为烷烃或苯环侧链烷烃基上的氢原子发生的取代反应。⑤当反应条件为FeX3作催化剂且与X2反应时,通常为苯环上的氢原子被取代,发生取代反应。⑥当反应条件是NaOH的乙醇溶液并加热时,通常为卤代烃的消去反应。 18.(2021·广东,21,14分,难度★★★★)天然产物Ⅴ具有抗疟活性,某研究小组以有机化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略,Ph表示—C6H5): 已知: (1)化合物Ⅰ中含氧官能团有　　　　　　　　(写名称)。  (2)反应①的方程式可表示为:Ⅰ+ⅡⅢ+Z,化合物Z的分子式为　。  (3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,其结构简式为　　　　　　　　　。  (4)反应②③④中属于还原反应的有　　　　　　　　,属于加成反应的有　　　　　　　。  (5)化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中,同时满足如下条件的有　　　种,写出其中任意一种的结构简式:　　　　　　　　　。  条件:a)能与NaHCO3反应;b)最多能与2倍物质的量的NaOH反应;c)能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应;d)核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子;e)不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。 (6)根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成的路线:　　　　　　　　(不需注明反应条件)。  答案 (1)(酚)羟基、醛基　(2)C18H15PO (3) (4)②　②④ (5)10　(或其他合理答案) (6) 解析 (1)有机化合物Ⅰ含有两种含氧官能团为(酚)羟基和醛基。 (2)从原子守恒可知,Z的结构简式为 Ph3PO,其分子式为C18H15PO。 (3)结合反应②产物的碳架结构可知,能发生银镜反应的Ⅳ的结构简式为。 (4)反应②化合物Ⅳ中醛基与H2发生加成反应(还原反应);反应③发生了氧化反应;反应④发生了加成反应(氧化反应)。 (5)化合物Ⅵ的分子式为C10H12O4。条件a说明有—COOH,条件b说明还有一个酚羟基;条件c说明还应含有一个醇羟基;条件d说明分子中有两个化学环境相同的—CH3;条件e要求不含手性碳原子。则说明苯环有三个取代基:—OH、—COOH、,符合条件的同分异构体有10种,—OH和—COOH在苯环上有邻、间、对三种位置,的位置编号如下:、、。 (6)根据产物碳架结构可知,苯酚的一种同系物为,结合题给已知信息和反应④可设计合成路线。 19.(2021·浙江,31,12分,难度★★★★)某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路线如下: 已知: 请回答: (1)化合物A的结构简式是　;  化合物E的结构简式是　。  (2)下列说法不正确的是　　　　。  A.化合物B分子中所有的碳原子共平面 B.化合物D的分子式为C12H12N6O4 C.化合物D和F发生缩聚反应生成P D.聚合物P属于聚酯类物质 (3)化合物C与过量NaOH溶液反应的化学方程式是  　。  (4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为C20H18N6O8的环状化合物。用键线式表示其结构为　　　　。  (5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体): 　。  ①H-NMR谱显示只有2种不同化学环境的氢原子 ②只含有六元环 ③含有结构片段,不含 (6)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如下化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)　　　　　。  答案 (1)　HOCH2CH2Br (2)C (3)+4NaOH+ (4) (5)、、、 (6)CH2CH2 解析 从D的结构简式,结合A的分子式以及所给信息第一步反应可知,A、C的结构简式分别为、。C中含有酯基,结合A→B→C反应条件可知B、E的结构简式分别为:、HOCH2CH2Br。从P的结构结合所给信息的第二步反应可知F的结构简式为:。 (2)化合物B中所有碳原子都在苯环平面中,即分子中所有碳原子共平面,A项正确;由化合物D的结构简式可知其分子式为C12H12N6O4,B项正确;化合物D和F发生加聚反应生成P,C项错误;聚合物P中含有酯基,D项正确。 (3)化合物C含有酯基和溴原子两种官能团,在NaOH溶液中均能发生水解反应:+4NaOH++2NaBr (4)F与D发生加成反应还可以产生环状化合物,其结构简式为:。 (5)F分子式为C8H6O4,根据其同分异构体符合的结构条件:①说明分子结构对称性强;②六元环即六个原子形成的环状结构;③分子中应有两个酯基,且位置对称。符合上述条件的异构体有四种:、、、。 (6)采用逆合成分析法:应由乙二醇(HOCH2CH2OH)和丙炔酸()通过酯化反应生成,乙二醇可以由1,2-二溴乙烷水解生成,1,2-二溴乙烷可通过乙烯与Br2加成生成。 聚合物P合成路线分析 20.(2021·湖北,17,13分,难度★★★★)甲氧苄啶(G)是磺胺类抗菌药物的增效剂,其合成路线如图: 回答下列问题: (1)E中的官能团名称是　　　　、　　　　。  (2)B→C的反应类型为　　　　;试剂X的结构简式为　　　　。  (3)若每分子F的碳碳双键加上了一分子Br2,产物中手性碳个数为　　　　。  (4)B的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有　　　　种(不考虑立体异构)。  ①属于A的同系物;②苯环上有4个取代基;③苯环上一氯代物只有一种。 (5)以异烟醛()和乙醇为原料,制备抗结核杆菌药异烟肼的合成路线如下: Y异烟肼 写出生成Y的化学反应方程式　　　　;异烟肼的结构简式为　　　　。  答案 (1)醛基　醚键 (2)酯化反应或取代反应　CH3OH (3)2　(4)10　 (5)2+O22 解析 (1)由E的结构简式 可知E中的官能团名称是醛基和醚键。 (2)由可知,B→C是羧基发生了酯化反应生成了酯基,试剂X甲醇,其结构简式为CH3OH。 (3)由F的结构简式可知,每分子F的碳碳双键加上一分子Br2,产物为,分别与Br相连的两个碳原子均为手性碳。 (4)B的结构简式为,A的结构简式为。根据①属于A的同系物,知含有3个酚羟基、1个羧基;根据②苯环上有4个取代基,知4个取代基分别为—OH、—OH、—OH、—C3H6COOH;根据③苯环上一氯代物只有1种,可知该同分异构体为或,由于—C3H6COOH有5种,所以满足条件的同分异构体共有10种。 (5)根据图中转化关系可知,Y为,则生成Y的化学反应方程式为2+O22,生成异烟肼发生类似流程中C→D的反应,故异烟肼的结构简式为。 学科网（北京）股份有限公司 $$