内容正文:
专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺
考点概览
考点1 卤代烃
考点2 胺和酰胺
考点3 有机合成设计
考点过关
考点1:卤代烃
1.CH4与Cl2在光照下反应能得到CH2Cl2,关于CH2Cl2的描述错误的是
A.结构式: B.不存在同分异构体
C.二氯甲烷为正四面体结构 D.常温常压下为液体
2.下列实验方案正确的是
A.区别苯和甲苯的方法是滴加酸性高锰酸钾溶液
B.实验室配制银氨溶液的方法是向2%的氨水中逐滴滴入2%的硝酸银溶液至过量
C.向某溶液中加入银氨溶液并水浴加热,有银镜生成则证明原物质结构一定是醛
D.检验卤代烃中的卤原子,先加氢氧化钠溶液加热,再加硝酸银
3.下列实验操作或结论叙述正确的是
A.观察钠的燃烧
B. 比较、、的氧化性强
弱
C.制取
D.检验溴乙烷中含有溴元素
A.A B.B C.C D.D
4.下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是
①②③④⑤⑥
A.①③⑤ B.③④⑤ C.②④⑥ D.①②⑥
5.下列相关过程中反应类型或相关产物不合理的是
A.乙烯→乙二醇:
B.溴乙烷→乙醇:
C.1-溴丁烷→1-丁炔:
D.乙炔→聚氯乙烯:
6.下列有机反应方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
7.已知乙烯能按下列反应流程进行一系列转化,其中属于消去反应的是
A.① B.② C.③ D.④
考点2:胺和酰胺
8.实验室分离溴、溴苯、环己胺混合溶液的流程如图。已知:环己胺(液体)微溶于水。下列说法正确的是
A.溴、溴苯、环已胺依次由c、b、a得到 B.获取粗品a、b采用的操作方法相同
C.b、c均为两相混合体系 D.上述过程没有发生氧化还原反应
9.聚苯胺导电性好,具有广泛用途,可通过苯胺制得。聚苯胺的结构如图所示,其主链上有两种六元环,由于苯胺脱氢程度不同,得到的聚苯胺结构中的值不同,使得其导电性不同。下列说法错误的是
A.聚苯胺由苯胺通过加成聚合制得
B.苯胺具有碱性,能与盐酸反应
C.若,则两种六元环的数量相等
D.苯胺脱氢程度越高,值越小
10.下列离子方程式书写正确的是
A.将通入溶液中:
B.向的悬浊液中继续滴加氨水:
C.将少量气体通入“84”消毒液中:
D.乙酰胺在氢氧化钠溶液中加热水解:
11.有机物I生成酰胺的反应历程如图所示:
已知:R、R′代表烷基。下列说法不正确的是
A.能加快反应速率
B.从图中历程可知,物质Ⅵ比Ⅴ稳定
C.步骤Ⅱ→Ⅲ的历程中,C- R′键比键更容易断裂
D.发生上述反应生成的主要产物是
12.对乙酰氨基酚是感冒冲剂的有效成分,其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A.乙酰氨基酚含有三种官能团 B.一定条件下能发生水解反应
C.分子中所有原子可能共平面 D.不能与溶液发生显色反应
13.铁粉还原法是实验室制备苯胺的一种常用方法。苯胺的制备和提纯过程如下图所示,已知苯胺微溶于水。下列说法正确的是
A.“加热回流”时,反应的离子方程式为:+6Fe+18H++6Fe3++6H2+2H2O
B.“盐析”的目的为增大苯胺的产率
C.“萃取分液”时,振荡几次后需打开分液漏斗的上口玻璃塞放气
D.“干燥”时,可选用干燥剂
14.胺是指含有—NH2,—NHR或者—NR2(R为烃基)的一系列有机化合物,下列说法正确的是
A.胺与羧酸反应生成肽键的反应类型与酯化反应的反应类型不同
B.胺类物质具有碱性
C.C3H9N的胺类同分异构体共有5种
D.胺类物质中氨基不易被氧化
15.下列说法不正确的是
A.含有氨基(-NH2)的物质都属于胺类物质
B.吡咯烷()属于二元胺
C.对苯二胺的结构简式为
D.乙胺的官能团为氨基,可与盐酸反应生成氯化乙胺
考点3:有机合成设计
16.以为原料制备,依次涉及的反应为
A.加成→消去→加成 B.消去→加成→消去
C.取代→消去→加成 D.取代→加成→消去
17.有机合成的主要任务之一是引入目标官能团。下列反应中,能够在有机化合物碳链上引入羟基官能团的是
A.甲苯在光照条件下与氯气反应
B.醛在有催化剂并加热的条件下与氢气反应
C.卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热反应
D.羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下反应
18.有机物d的合成路线如图所示。
下列说法错误的是
A.a和互为同系物
B.a→b的目的是保护酚羟基
C.b→c属于氧化反应
D.一定条件下,可以分别与相应物质发生缩聚反应
19.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂RMgX,它可与醛、酮等羰基化合物加成,所得产物经水解可得醇:,其中:R表示烃基,X表示卤原子。这是某些复杂醇的合成方法之一,现欲合成,(已知:酮是两个烃基与羰基相连的有机物,最简单的酮是丙酮:),可选用的醛或酮与格氏试剂是
A.HCHO与 B.CH3CH2CHO与CH3CH2MgX
C.CH3CHO与CH3CH2MgX D.与CH3CH2MgX
20.有机物G的部分合成路线如下,下列推断正确的是
A.上述转化中,只发生了取代反应
B.1molZ最多能与发生加成反应
C.在水中的溶解度X>Z
D.G分子中含有2个手性碳原子
21.1,4-环己二醇(),是生产某些液晶材料和药物的原料,现以环己烷()为基础原料,合成1,4-环己二醇的路线如下。下列说法不正确的是
A.合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应
B.反应(5)生成的产物有2种
C.反应(2)和反应(7)的反应条件可能相同
D.有机物N和Y可能为同分异构体
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专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺
考点概览
考点1 卤代烃
考点2 胺和酰胺
考点3 有机合成设计
考点过关
考点1:卤代烃
1.CH4与Cl2在光照下反应能得到CH2Cl2,关于CH2Cl2的描述错误的是
A.结构式: B.不存在同分异构体
C.二氯甲烷为正四面体结构 D.常温常压下为液体
【答案】C
【解析】
A.CH2Cl2可以看作是甲烷中的两个氢原子被氯原子代替,碳原子和两个氢原子、两个氯原子都以共价单键结合,结构式为,故A正确;
B.CH2Cl2可以看作是甲烷中的两个氢原子被氯原子代替,甲烷是四面体结构,其二氯代物没有同分异构体,则CH2Cl2不存在同分异构体,故B正确;
C.CH2Cl2可以看作是甲烷中的两个氢原子被氯原子代替,甲烷是正四面体结构,C-Cl键与C-H键的键长不同,二氯甲烷不是正四面体结构,C错误;
D.CH2Cl2的相对分子质量大于CH4,沸点高于CH4,常温常压下为液体,D正确;
故选C。
2.下列实验方案正确的是
A.区别苯和甲苯的方法是滴加酸性高锰酸钾溶液
B.实验室配制银氨溶液的方法是向2%的氨水中逐滴滴入2%的硝酸银溶液至过量
C.向某溶液中加入银氨溶液并水浴加热,有银镜生成则证明原物质结构一定是醛
D.检验卤代烃中的卤原子,先加氢氧化钠溶液加热,再加硝酸银
【答案】A
【解析】A.甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不能,故可用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和甲苯,A正确;
B.银氨溶液的配制必须是向硝酸银稀溶液中逐滴加入稀氨水至最初产生的沉淀恰好溶解为止,B错误;
C.可通过银镜反应证明有机物中含有醛基,该物质不一定是醛,C错误;
D.检验卤代烃中的卤原子,先加氢氧化钠溶液加热,然后再加入硝酸使溶液呈酸性,最后再加入硝酸银溶液,D错误;
故选A。
3.下列实验操作或结论叙述正确的是
A.观察钠的燃烧
B. 比较、、的氧化性强
弱
C.制取
D.检验溴乙烷中含有溴元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.钠燃烧时能产生大量的热,会造成玻璃表面皿破裂,因此不能用玻璃表面皿进行钠燃烧的实验,A错误;
B.氯气将氧化生成而使水层呈黄色;氯气将氧化生成,易溶于而使有机层呈紫红色。实际上,实验中有机层先呈紫红色,说明氯气先氧化后氧化,即的还原性大于,可知的氧化性比强,故可以比较氯气、、的氧化性,B正确;
C.通入CO2的导管没有伸入饱和食盐水的液面以下,CO2通入后经干燥管排出装置外,无法充分参与反应,且氨气极易溶于水,直接通入氯化钠溶液中,容易倒吸,C错误;
D.溴乙烷水解后,取上层清液,应先用稀硝酸中和过量的NaOH,使溶液酸化后再加入AgNO3溶液,若生成淡黄色沉淀,才能证明含有溴元素,D错误;
故选B。
4.下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是
①②③④⑤⑥
A.①③⑤ B.③④⑤ C.②④⑥ D.①②⑥
【答案】C
【分析】卤代烃中与卤素原子直接相连碳原子的邻碳上含氢原子,能发生消去反应;卤代烃在氢氧化钠溶液中水解能得到醇。
【解析】①③⑤不能发生消去反应,能水解得到醇;②④⑥既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇;
故选C。
5.下列相关过程中反应类型或相关产物不合理的是
A.乙烯→乙二醇:
B.溴乙烷→乙醇:
C.1-溴丁烷→1-丁炔:
D.乙炔→聚氯乙烯:
【答案】B
【解析】A.乙烯与Br2发生加成反应产生1,2-二溴乙烷,然后与NaOH水溶液共热,发生取代反应产生乙二醇,两步实现物质转化,故A不符合题意;
B.溴乙烷是卤代烃,与NaOH醇溶液共热,发生消去反应产生乙烯,不是水解反应,故B符合题意;
C.1-溴丁烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生1-丁烯CH3CH2CH=CH2,CH3CH2CH=CH2与Br2发生加成反应产生1,2-二溴丁烷,1,2-二溴丁烷再与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生1-丁炔,故C不符合题意;
D.乙炔和HCl发生加成反应生成氯乙烯,在催化剂作用下发生加聚反应生成聚氯乙烯,故D不符合题意;
答案选B。
6.下列有机反应方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
A.苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,反应方程式为:+HBr↑,A错误;
B.苯酚钠溶液通入CO2后生成苯酚和碳酸氢钠,反应方程式为,B错误;
C.卤代烃在NaOH溶液中加热发生水解反应生成乙醇、NaBr,反应方程式为:,C错误;
D.乙醇与溴化氢浓溶液在加热条件下发生取代反应生成溴乙烷和水,方程式为,D正确;
故选D。
7.已知乙烯能按下列反应流程进行一系列转化,其中属于消去反应的是
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解析】A.反应①为乙烯与溴化氢反应生成溴乙烷,属于加成反应,A不符合题意;
B.反应②溴乙烷与氢氧化钠溶液反应生成乙醇,属于取代反应,B不符合题意;
C.反应③乙醇在浓硫酸、170℃条件下反应生成乙烯,属于消去反应,C符合题意;
D.反应④乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化成二氧化碳,属于氧化反应,D不符合题意;
故选C。
考点2:胺和酰胺
8.实验室分离溴、溴苯、环己胺混合溶液的流程如图。已知:环己胺(液体)微溶于水。下列说法正确的是
A.溴、溴苯、环已胺依次由c、b、a得到 B.获取粗品a、b采用的操作方法相同
C.b、c均为两相混合体系 D.上述过程没有发生氧化还原反应
【答案】B
【分析】由题给流程可知,溴、溴苯、环己胺的混合溶液中加入氢氧化钠溶液,与氢氧化钠溶液反应,分液后得水相2,水相2中加入45%硫酸,发生反应:,用萃取水相中3得到c(溴的四氯化碳溶液);有机相1中含有溴苯与环己胺,加入盐酸,环己胺与盐酸生成盐类溶于水中,通过分液得到a(溴苯),成盐后的环己胺与氢氧化钠反应再生成环己胺,通过分液得到②b(环己胺),据此分析解题。
【解析】A.根据分析,溴、溴苯、环已胺依次由c、a、b得到,故A错误;
B.获取粗品a、b采用的操作方法均为分液,故B正确;
C.b是采用分液得到环己胺的纯净物,c是从溴水中萃取得到的溴的四氯化碳溶液,只有c是两相混合体系,故C错误;
D.上述过程中,有元素化合价发生变化,如混合物中溴单质与氢氧化钠的反应,因此发生了氧化还原反应,故D错误;
答案选B。
9.聚苯胺导电性好,具有广泛用途,可通过苯胺制得。聚苯胺的结构如图所示,其主链上有两种六元环,由于苯胺脱氢程度不同,得到的聚苯胺结构中的值不同,使得其导电性不同。下列说法错误的是
A.聚苯胺由苯胺通过加成聚合制得
B.苯胺具有碱性,能与盐酸反应
C.若,则两种六元环的数量相等
D.苯胺脱氢程度越高,值越小
【答案】A
【解析】A.加聚反应又称加成聚合反应,可根据聚乙烯的形成,推导得到聚苯胺不是由苯胺通过加聚反应得到的,A符合题意;
B.苯胺分子中具有氨基,有碱性,能与盐酸反应,B不符合题意;
C.由聚苯胺结构式可知,若y=0,则两种六元环的数量相等,C不符合题意;
D.由聚苯胺结构式可知,苯胺脱氢程度越高,越大,y值越小,D不符合题意;
故选A;
10.下列离子方程式书写正确的是
A.将通入溶液中:
B.向的悬浊液中继续滴加氨水:
C.将少量气体通入“84”消毒液中:
D.乙酰胺在氢氧化钠溶液中加热水解:
【答案】B
【解析】A.盐酸的酸性比碳酸强,二氧化碳通入氯化钙溶液不能发生反应,A错误;
B.向AgCl的悬浊液继续滴加氨水,形成氯化银氨溶液,,B正确;
C.少量SO2通入漂白粉溶液中发生氧化还原反应生成硫酸钙和氯离子,生成氢离子与次氯酸根结合生成HClO,Ca2++3ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl-+2HClO,C错误;
D.乙酰胺在氢氧化钠中加热水解,,D错误;
答案为B。
11.有机物I生成酰胺的反应历程如图所示:
已知:R、R′代表烷基。下列说法不正确的是
A.能加快反应速率
B.从图中历程可知,物质Ⅵ比Ⅴ稳定
C.步骤Ⅱ→Ⅲ的历程中,C- R′键比键更容易断裂
D.发生上述反应生成的主要产物是
【答案】D
【解析】A.由图可知,氢离子是反应的催化剂,能降低反应的活化能,加快反应速率,故A正确;
B.由结构简式可知,分子中羟基直接连在不饱和碳原子上,结构不稳定,会转化为结构稳定的,所以物质Ⅵ比Ⅴ稳定,故B正确;
C.由结构简式可知,发生C- R′键断裂转化为,说明 C- R′键比键更容易断裂,故C正确;
D.由图可知,发生上述反应生成的主要产物是或,不能转化为,故D错误;
故选D。
12.对乙酰氨基酚是感冒冲剂的有效成分,其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A.乙酰氨基酚含有三种官能团 B.一定条件下能发生水解反应
C.分子中所有原子可能共平面 D.不能与溶液发生显色反应
【答案】B
【解析】A.乙酰氨基酚只含有酚羟基和酰胺基2种官能团,A错误;
B.乙酰氨基酚中的酰胺基能发生水解生成氨基和羧基,B正确;
C.乙酰氨基酚中的酰胺基后边连接的是,因此所有原子不可能共面,C错误;
D.乙酰氨基酚中含有酚羟基,能与溶液发生显色反应,D错误;
故答案为:B。
13.铁粉还原法是实验室制备苯胺的一种常用方法。苯胺的制备和提纯过程如下图所示,已知苯胺微溶于水。下列说法正确的是
A.“加热回流”时,反应的离子方程式为:+6Fe+18H++6Fe3++6H2+2H2O
B.“盐析”的目的为增大苯胺的产率
C.“萃取分液”时,振荡几次后需打开分液漏斗的上口玻璃塞放气
D.“干燥”时,可选用干燥剂
【答案】B
【分析】硝基苯、水、铁粉和冰醋酸加热回流发生反应,水蒸气蒸馏得到苯胺、水和少量硝基苯,加入氯化钠盐析分液,得到水层,加入乙醚萃取分液和有机相混合后干燥,蒸馏得到苯胺,据此分析判断。
【解析】
A.醋酸为弱酸,不能拆分为氢离子,“加热回流”时,反应的离子方程式为:+6Fe+18CH3COOH+6Fe3++6H2+2H2O+18CH3COO-,故A错误;
B.苯胺微溶于水,加入NaCl可以降低苯胺的溶解度,可以有效地提高其产率,故B正确;
C.“萃取分液”时,振荡几次后需将分液漏斗倒置,打开旋塞放气,故C错误;
D.苯胺能和酸反应,五氧化二磷是酸性干燥剂,不能选P2O5干燥剂来干燥苯胺,故D错误;
故选B。
14.胺是指含有—NH2,—NHR或者—NR2(R为烃基)的一系列有机化合物,下列说法正确的是
A.胺与羧酸反应生成肽键的反应类型与酯化反应的反应类型不同
B.胺类物质具有碱性
C.C3H9N的胺类同分异构体共有5种
D.胺类物质中氨基不易被氧化
【答案】B
【解析】A.胺与羧酸反应生成肽键的过程是羧基失去羟基,胺失去氢原子,脱去一个水分子,反应类型属于取代反应,酯化反应也属于取代反应,反应类型相同,A项错误;
B.胺类物质中含有氮原子,可以接受氢离子,可以和酸性物质反应,故具有碱性,B项正确;
C.C3H9N的胺类同分异构体有、、、等4种结构,C项错误;
D.胺类物质中氨基易被氧化,D项错误;
答案选B。
15.下列说法不正确的是
A.含有氨基(-NH2)的物质都属于胺类物质
B.吡咯烷()属于二元胺
C.对苯二胺的结构简式为
D.乙胺的官能团为氨基,可与盐酸反应生成氯化乙胺
【答案】A
【解析】A.胺是氨分子中氢原子被烃基取代的产物,胺类物质含有氨基,但氨基酸、多肽、蛋白质等物质中也含有氨基,因此含有氨基(-NH2)的物质不都属于胺类物质,A错误;
B.吡咯烷是NH3分子中的2个H原子被一个烃基-CH2-CH2CH2-CH2-取代产生的物质,因此可看作是二元胺,B正确;
C.根据胺的定义可知:对苯二胺看看作是苯环处于对位上的2个H原子被2个-NH2取代生成的位置,故其结构简式为,C正确;
D.乙胺是乙基与氨基相连形成的化合物,其官能团为氨基,由于氨基-NH2的N原子上有孤对电子,因此可与盐酸电离产生的H+通过配位键结合,故可以反应生成氯化乙胺,D正确;
故合理选项是A。
考点3:有机合成设计
16.以为原料制备,依次涉及的反应为
A.加成→消去→加成 B.消去→加成→消去
C.取代→消去→加成 D.取代→加成→消去
【答案】B
【解析】
发生消去反应生成CH2=C(CH3)CHO,然后和氢气加成生成CH3CH(CH3)CH2OH,在发生消去反应生成目标产物;
故选B。
17.有机合成的主要任务之一是引入目标官能团。下列反应中,能够在有机化合物碳链上引入羟基官能团的是
A.甲苯在光照条件下与氯气反应
B.醛在有催化剂并加热的条件下与氢气反应
C.卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热反应
D.羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下反应
【答案】B
【解析】A.甲苯在光照条件下与氯气反应引入碳氯键,A项不符合题意;
B.醛在催化剂并加热条件下与氢气反应引入羟基,B项符合题意;
C.卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应引入碳碳双键,C项不符合题意;
D.羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下发生酯化反应引入酯基,D项不符合题意;
答案选B。
18.有机物d的合成路线如图所示。
下列说法错误的是
A.a和互为同系物
B.a→b的目的是保护酚羟基
C.b→c属于氧化反应
D.一定条件下,可以分别与相应物质发生缩聚反应
【答案】A
【解析】
A.由题干a的结构简式可知,a中含有酚羟基,则a和中官能团的种类不同即结构不相似,故不互为同系物,A错误;
B.由题干转化关系信息比较a→b和c→d可知,a→b的目的是保护酚羟基,B正确;
C.由题干转化信息可知,b→c为甲基变为羧基,则属于氧化反应,C正确;
D.由题干a、d的结构简式可知,二者分子中均含有酚羟基,且邻位上有两个H,故一定条件下,可以分别与相应物质HCHO发生缩聚反应,D正确;
故答案为:A。
19.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂RMgX,它可与醛、酮等羰基化合物加成,所得产物经水解可得醇:,其中:R表示烃基,X表示卤原子。这是某些复杂醇的合成方法之一,现欲合成,(已知:酮是两个烃基与羰基相连的有机物,最简单的酮是丙酮:),可选用的醛或酮与格氏试剂是
A.HCHO与 B.CH3CH2CHO与CH3CH2MgX
C.CH3CHO与CH3CH2MgX D.与CH3CH2MgX
【答案】D
【解析】A.HCHO与合成后所得产物:,A错误;
B.CH3CH2CHO 与CH3CH2MgX合成后所得产物为:,B错误;
C.CH3CHO与CH3CH2MgX合成后所得产物为:,C错误;
D.与CH3CH2MgX合成后所得产物为:,D正确;
故选D。
20.有机物G的部分合成路线如下,下列推断正确的是
A.上述转化中,只发生了取代反应
B.1molZ最多能与发生加成反应
C.在水中的溶解度X>Z
D.G分子中含有2个手性碳原子
【答案】C
【解析】A.上述转化中,X→Y、 Y→Z为取代反应,Z→G为加成反应,A错误;
B.Z中的羰基、苯环可以与氢气发生加成反应,1molZ最多能与4mol氢气发生加成反应,B错误;
C.X中羧基上的羟基与水分子间能形成氢键,而Y中的氯原子则不能,因此在水中的溶解度X>Y,C正确;
D.G分子中只有1个手性碳原子,如图所示(手性碳原子用*标示):,D错误;
故选C。
21.1,4-环己二醇(),是生产某些液晶材料和药物的原料,现以环己烷()为基础原料,合成1,4-环己二醇的路线如下。下列说法不正确的是
A.合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应
B.反应(5)生成的产物有2种
C.反应(2)和反应(7)的反应条件可能相同
D.有机物N和Y可能为同分异构体
【答案】C
【分析】
发生取代反应得到,发生消去反应得到M:,M与溴水发生加成反应得到N:,N发生消去反应得到,与溴水发生加成反应得到,与氢气发生加成反应得到Y:,Y发生水解反应得到产物。
【解析】A.根据分析可知,合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应,故A正确;
B.反应(5)生成的产物有2种,除之外,另一种为:,故B正确;
C.反应(2)是氯代烃的消去反应,条件为强碱的醇溶液,而反应(7)为卤代烃水解得到醇,反应条件为强碱的水溶液,反应条件不相同,故C错误;
D.根据分析,N和Y可能为同分异构体,若M与氯气发生加成反应得到N,此时N与Y不互为同分异构体,故D正确;
故答案选C。
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