专题12 有机推断与合成综合题(北京专用)-【好题汇编】2025年高考化学一模试题分类汇编
2025-05-12
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内容正文:
专题12 有机推断与合成综合题
1.(北京市东城区2025届高三一模考试化学试题)原儿茶酸(A)是一种重要的化工原料。由合成和高分子的路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)E中的含氧官能团有醚键和 。
(2)的化学方程式为 。
(3)中,与试剂反应生成阴离子。更易与反应。试剂的最佳选择是 (填序号)。
a. b. c.
(4)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式: 。
a.与有相同的官能团 b.能发生银镜反应 c.苯环上的一氯代物只有一种
(5)中,的氧化产物为,则理论上加入 可将完全转化为。
(6)经历如下两步:
F中含酰胺基,则F的结构简式为 。
(7)G中含有两个六元环。W的结构简式为 (写出一种即可)。
2.(北京市丰台区2025届高三一模考试化学试题)荧光探针的合成路线如下。
(1)A中所含官能团的名称是 。
(2)过程中反应①的化学方程式为 。
(3)试剂a的结构简式为,的反应类型是 。
(4)I的结构简式为 。
(5)P为D的同分异构体,满足下列条件的P的结构简式为 。
a.核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:1:1 b.含有一个六元环和一个五元环
(6)K中含有碳碳三键,由E和J合成K的反应过程如下:
已知:
写出试剂b和K的结构简式 、 。
(7)L的过程中还生成了一种M的同分异构体X。依据的反应原理,X的结构简式为 。
3.(北京市门头沟区2025届高三下学期一模化学试题)某研究小组按下列路线合成抗炎镇痛药“消炎痛”(部分反应条件已简化)。
已知:ⅰ、
ⅱ、
ⅲ、R-COOH+R'NH2
(1)化合物D中官能团的名称是 。
(2)A为芳香族化合物,A→B的化学方程式是 。
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
a.中氮原子的杂化方式均为
b.的反应类型为氧化反应
c.的芳香醛类同分异构体共有6种
(4)的化学方程式是 。
(5)I的结构简式是 。
(6)由可制备物质,转化过程如下图:
写出试剂a和中间产物Q的结构简式: 、 。
4.(北京市石景山区2025届高三下学期一模考试化学试题)树豆酮酸B具有潜在抗糖尿病的生物活性,其人工合成路线如下。
已知:烯醇结构不稳定,极易转变为羰基,例如:
(1)实验室制取A时,用 溶液除去A中的等杂质。
(2)B中含有羟基,B的结构简式是 。
(3)CD的反应类型是 。
(4)D的化学方程式是 。
(5)F的结构简式 。
(6)下列说法正确的是 (填序号)。
a.与E含有相同官能团的同分异构体有4种 b.G和J所含官能团种类相同
c.H生成I时,H分子断裂的化学键有键
(7)I分子中有3个六元环,I的结构简式是 。
5.(北京市顺义区2025届高三一模化学试题)依折麦布片N是一种高效、低副作用的新型调脂药,其合成路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A的官能团的名称是 。
(2)B→D的化学方程式为 。
(3)D中来自于B的C—H键极性强,易断裂的原因是 。
(4)G为六元环状化合物,F→G的过程中还可能生成副产物,副产物的结构简式是 (写出一种即可)。
(5)I→J的反应类型是 。
(6)K的结构简式是 。
(7)M→N的合成路线如下。
Q和R的结构简式分别是 、 。
6.(北京市西城区2025届高三化学一模试题)伊曲茶碱可治疗帕金森症,其中间体L的合成路线如下。
(1)A中含有的含氧官能团有 。
(2)的化学方程式是 。
(3)E的核磁共振氢谱只有1组峰,E的结构简式是 。
(4)推测的反应中的作用是 。
(5)D的结构简式是 。
(6)K分子内脱水生成L,L分子中除了含有两个六元环,还有一个含氮原子的五元环,L的结构简式是 。
(7)的过程如下。
中间产物2的结构简式是 。
(8)和反应物中的键、的反应物中α位的键,极性强,易断裂,原因分别是 。
7.(北京市延庆区2025届高三下学期一模化学试题)抗癌药物吉非替尼合成路线如下。
(1)A中含氧官能团的名称是醚键、 。
(2)写出两种符合条件的A的同分异构体 。
a.苯环上一氯代物有两种;b.不能电离出氢离子
(3)的化学方程式是 。
(4)的制备过程中,下列说法正确的是 (填序号)。
a.依据平衡移动原理,加入过量的甲醇有利于提高B的转化率
b.可使用乙酸乙酯萃取反应后混合物中的有机化合物
c.利用饱和碳酸氢钠溶液可分离混合物中的B和C
(5)的反应类型是 。
(6)由F合成吉非替尼的过程:。
已知:。
①G中含有3个六元环,含,G的结构简式为 。
②写出H结构简式: 。
8.(北京市朝阳区2025届高三一模考试化学试题)抗癌药物的中间体Q、有机物L的合成路线如下。
已知:i.
ii.(表示烃基或氢)
(1)的化学方程式是 。
(2)关于的反应:
①D中官能团的名称是 。
②E的结构简式是 。
(3)L分子中含苯环。下列说法正确的是 。
a.L分子中含羧基,Q分子中含手性碳原子
b.G可以通过缩聚反应生成高聚物
c.、均可与酸反应
(4)X的核磁共振氢谱有两组峰。
①M分子中除苯环外,还有一个含氮原子的五元环。M的结构简式是 。
②Y的结构简式是 。
③在生成Q时,在W分子中用虚线标出断裂的化学键(如:): 。
9.(北京市房山区2025届高三下学期一模化学试卷)呋喹替尼是我国自主研发的一种抗癌药物。其合成路线如下:
(1)D中含氧官能团的名称是 。
(2)NBS的结构简式是 ,B→D的化学方程式是 。
(3)D→E的过程生成乙酸,试剂a的结构简式是 。
(4)下列说法正确的是 (填序号)。
a.设计反应A→B和G→I的目的是保护羟基
b.I分子中含有两个六元环
c.J中有手性碳原子
(5)已知:
① 中α-H键易断裂,原因是 。
② F→G经历下列过程
F 中间产物1中间产物2G
中间产物1的结构简式 G的结构简式 。
(6)J + K 生成呋喹替尼时,加入K2CO3能提高产品产率,请分析原因 。
10.(北京市海淀区2025届高三一模考试化学试题)脱落酸是一种植物激素,可使种子和芽休眠,提高植物耐旱性。脱落酸的一种合成路线如下:
已知:
i.RCOORRCH2OH
ii.
iii.
(1)化合物A的核磁共振氢谱只有1组峰,A的结构简式为 。
(2)常温下,化合物C是一种具有香味的无色液体。C中官能团的名称是 。
(3)2C→D的过程中,还会生成乙醇,反应的化学方程式是 。
(4)E→F和A→B的原理相同,E的结构简式为 。
(5)G→H的目的是 。
(6)K→L过程中,还存在L生成和乙醇的副反应。已知Y中包含2个六元环,Y不能与Na反应置换出H2,Y的结构简式为 。若不分离副产物Y,是否会明显降低脱落酸的纯度,判断并说明理由 。
(7)L→脱落酸的过程中,理论上每生成脱落酸消耗水的物质的量为 。
11.(北京市平谷区2025届高三下学期一模化学试题)氘代药物是近年来医药领域的研究热点,它是指将药物分子上特定位点进行氘原子(D)与普通氢原子(H)替换所获得的药物。一种治疗迟发性运动障碍的氘代药物Q的合成路线如下所示(部分试剂及反应条件略)。
资料:同位素会影响键能,一般同位素的质量数越大键能也会越大。
(1)E中所含官能团的名称为 。
(2)A→B的反应方程式为 。
(3)下列说法不正确的是______。
A.A可形成分子内氢键
B.J与互为同系物
C.M中存在手性碳原子
D.氘代药物的特点之一是分子稳定性增强
(4)已知:过程中脱去一个水分子,且形成一个含氮的六元环。
①L的结构简式为 。
②上述反应中键易断裂的原因是 。
(5)为了提高J的利用率,以G为原料,调整Q的合成路线如下。
写出两种中间产物的结构简式,中间产物1 ;中间产物2 。假设每步反应的原料利用率均为a,若生产相同量的Q,调整后J的利用率是以前的 倍(用含a的代数式表示)。
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专题12 有机推断与合成综合题
1.(北京市东城区2025届高三一模考试化学试题)原儿茶酸(A)是一种重要的化工原料。由合成和高分子的路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)E中的含氧官能团有醚键和 。
(2)的化学方程式为 。
(3)中,与试剂反应生成阴离子。更易与反应。试剂的最佳选择是 (填序号)。
a. b. c.
(4)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式: 。
a.与有相同的官能团 b.能发生银镜反应 c.苯环上的一氯代物只有一种
(5)中,的氧化产物为,则理论上加入 可将完全转化为。
(6)经历如下两步:
F中含酰胺基,则F的结构简式为 。
(7)G中含有两个六元环。W的结构简式为 (写出一种即可)。
【答案】(1)酯基
(2)
(3)b
(4)、
(5)3
(6)
(7)或
【分析】A的分子式为,不饱和度为5,能发生酯化反应,说明其结构含有1个羧基、1个苯环,结合E的结构简式可知,A中还含有两个酚羟基,则A的结构简式为:,A与甲醇发生酯化反应生成B为,B与CH3I发生取代反应生成C为,C发生硝化反应生成D为,D发生还原反应生成E,E经过一系列反应生成F为,B中酚羟基与中氯原子发生取代反应,形成1个六元环,则G的结构简式为或,G与发生信息i的反应生成高分子W为或。
【解析】(1)由E的结构简式可知,E中的含氧官能团有醚键和酯基;
(2)
A为:,与甲醇发生酯化反应生成B,化学方程式为:
;
(3)B中含有酚羟基和酯基,酯基会在KOH试剂下水解,故不选a;酚羟基能和反应,生成,符合条件,故b选;酚羟基酸性比碳酸弱,不能和反应,故不选c;
(4)B为,含有酚羟基和酯基,能发生银镜反应,说明含有甲酸形成的酯基,苯环上的一氯代物只有一种,说明其结构高度对称,满足条件的结构简式为、;
(5)D→E的反应为,由化合价变化可知,完全转化为需要转移6mol电子,1mol转化为,转移2mol电子,故共需要加入3mol;
(6)F的分子式比E多了一个碳原子,结合已知信息ii,可知E与发生信息ii的反应生成中间体M为,M中的氨基与羧基发生取代反应生成F,F的结构简式为;
(7)由分析可知,W的结构简式为或。
2.(北京市丰台区2025届高三一模考试化学试题)荧光探针的合成路线如下。
(1)A中所含官能团的名称是 。
(2)过程中反应①的化学方程式为 。
(3)试剂a的结构简式为,的反应类型是 。
(4)I的结构简式为 。
(5)P为D的同分异构体,满足下列条件的P的结构简式为 。
a.核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:1:1 b.含有一个六元环和一个五元环
(6)K中含有碳碳三键,由E和J合成K的反应过程如下:
已知:
写出试剂b和K的结构简式 、 。
(7)L的过程中还生成了一种M的同分异构体X。依据的反应原理,X的结构简式为 。
【答案】(1)羧基、碳碳双键
(2)+3NaOH+2NaBr+3H2O
(3)加成反应
(4)
(5)
(6)
(7)
【分析】
根据A生成B,两者的分子式可知,发生了加成反应,B生成C的已知条件可知,发生了卤代烃的消去生成C,故A的结构简式为,B的结构简式为,失CO2生成E();F与试剂发生加成反应生成G,G发生加成生成H(),H氧化生成I(),I水解生成J;J、E和试剂b生成K(),K异构化生成L(),L加成反应生M,据此分析;
【解析】(1)
A()中所含官能团的名称是羧基、碳碳双键;
(2)
过程为卤代烃的消去,化学方程式为+3NaOH+2NaBr+3H2O;
(3)的反应可以看出是不饱和键生成单键,类型是加成反应;
(4)
根据分析可知I的结构简式为;
(5)
P为D()的同分异构体,满足a.核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:1:1,说明结构对称,b.含有一个六元环和一个五元环,除苯环侧链上有3个C原子,形成五元环,不饱和度为7,故简式为;
(6)
根据已知,说明试剂b中含有醛基,根据E、J、K结构简式可知,试剂b为,J与b生成Q(),Q与E加成生成K,K的简式为;
(7)
依据为分子内-NH-与碳碳三键加成的反应,可分别发生在碳碳三键的两个碳上,X的结构简式为。
3.(北京市门头沟区2025届高三下学期一模化学试题)某研究小组按下列路线合成抗炎镇痛药“消炎痛”(部分反应条件已简化)。
已知:ⅰ、
ⅱ、
ⅲ、R-COOH+R'NH2
(1)化合物D中官能团的名称是 。
(2)A为芳香族化合物,A→B的化学方程式是 。
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
a.中氮原子的杂化方式均为
b.的反应类型为氧化反应
c.的芳香醛类同分异构体共有6种
(4)的化学方程式是 。
(5)I的结构简式是 。
(6)由可制备物质,转化过程如下图:
写出试剂a和中间产物Q的结构简式: 、 。
【答案】(1)羧基、氯原子(碳氯键)
(2)+Cl2+HCl
(3)bc
(4)++H2O
(5)2
(6)2 2
【分析】A为芳香族化合物,结合A的分子式可知,A为甲苯,A发生苯环上的取代反应生成B,则B的结构简式为:,B中甲基被氧化为羧基生成D,D发生信息i的反应生成E为,F与发生信息ii的反应生成G为,G和E发生取代反应生成H为,H发生信息ii的第二步反应生成I为,I发生酯基的水解反应生成消炎痛;
【解析】(1)由D的结构简式可知,D的官能团的名称是羧基、氯原子(碳氯键);
(2)A为甲苯,A与氯气在做催化剂作用下发生苯环的取代反应生成B,方程式为:+Cl2+HCl;
(3)a.中氨基()氮原子存在1对孤对电子,价电子对数为4,的杂化方式均为,a错误;
b.的反应是甲基被氧化为羧基,反应类型为氧化反应,b正确;
c.E为,不饱和度为1,的芳香醛类同分异构体共有(箭头所指醛基的位置),共有6种同分异构体,c正确;
故选bc;
(4)由分析可知,的化学方程式是++H2O;
(5)由分析可知,I的结构简式是;
(6)由P→Q的条件可知,P发生信息iii的反应,则P中必须含有氨基和羧基两种官能团,F发生信息ii的反应生成P为,则试剂a为,P发生信息iii的反应生成Q为,Q中醚键转化为酚羟基得到K。
4.(北京市石景山区2025届高三下学期一模考试化学试题)树豆酮酸B具有潜在抗糖尿病的生物活性,其人工合成路线如下。
已知:烯醇结构不稳定,极易转变为羰基,例如:
(1)实验室制取A时,用 溶液除去A中的等杂质。
(2)B中含有羟基,B的结构简式是 。
(3)CD的反应类型是 。
(4)D的化学方程式是 。
(5)F的结构简式 。
(6)下列说法正确的是 (填序号)。
a.与E含有相同官能团的同分异构体有4种 b.G和J所含官能团种类相同
c.H生成I时,H分子断裂的化学键有键
(7)I分子中有3个六元环,I的结构简式是 。
【答案】(1)
(2)
(3)消去反应
(4)+HCl
(5)
(6)bc
(7)
【分析】
由E与F的分子式,结合G的结构简式,推知E为、F为,由分子式可知A为HC≡CH,结合B、C、D、E的分子式及E的结构简式可知,乙炔与中羰基之间发生加成反应生成B,B中碳碳三键与氢气发生加成反应(或还原反应)形成碳碳双键生成C,C中羟基发生消去反应生成D,D分子与HCl发生1,4-加成生成E,推知B为、C为、D为,G经多步反应后—OH转化为—OCH3、—COOCH3转化为—COOH生成H,对比H与树豆酮酸B的结构,结合I的分子式、I→J→树豆酮酸B的反应、(7)中I分子中有3个六元环以及烯醇结构不稳定、极易转变为羰基,推知I为、J为。
【解析】(1)H2S和CuSO4溶液反应生成CuS黑色沉淀和H2SO4,所以实验室制取A时,用CuSO4溶液除去A中的H2S等杂质;
(2)
通过以上分析知,B的结构简式是;
(3)C中醇羟基发生消去反应生成D中碳碳双键,则C→D的反应类型是消去反应;
(4)
D分子与HCl发生1,4-加成生成E的化学方程式是+HCl;
(5)
F的结构简式为;
(6)
a.E为,与E含有相同官能团的同分异构体相当于CH2=CHCH2CH2CH3、CH3CH=CHCH2CH3、CH2=C(CH3)CH2CH3、CH2=CHCH(CH3)2、CH3CH=C(CH3)2中一个氢原子被氯原子取代,符合条件的同分异构体有5+5+4+4+3=21种,故a错误;
b.J为,G和J所含官能团种类相同,都含有酯基、羟基、碳碳双键、醚键,故b正确;
c.I为,H生成I时,H分子断裂的化学键有苯环上的C—H键,故c正确;
故答案为:bc;
(7)
通过以上分析知,I的结构简式是。
5.(北京市顺义区2025届高三一模化学试题)依折麦布片N是一种高效、低副作用的新型调脂药,其合成路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A的官能团的名称是 。
(2)B→D的化学方程式为 。
(3)D中来自于B的C—H键极性强,易断裂的原因是 。
(4)G为六元环状化合物,F→G的过程中还可能生成副产物,副产物的结构简式是 (写出一种即可)。
(5)I→J的反应类型是 。
(6)K的结构简式是 。
(7)M→N的合成路线如下。
Q和R的结构简式分别是 、 。
【答案】(1)羟基
(2)
(3)酯基是强的吸电子基团,使得与酯基相连的亚甲基上的C-H键极性增强,易断裂
(4)(合理即可)
(5)取代反应
(6)
(7)
【分析】
根据流程可知,D与在乙醇钠的条件下反应生成的E为,结合D的分子式可知D为;B与乙醇在浓硫酸、加热条件下生成D,可知B为;A与氧气在催化剂、加热作用下生成B,结合A的分子式可知A为;在碱的作用下发生酯的水解,再在酸加热下脱羧,生成的F为;发生已知反应ⅰ生成G为;由L的结构简式可知,I为;与氟气发生取代反应生成的J为;与在氯化铝的作用下生成的K为;与反应生成L;L发生还原反应生成M,结合N可知M为,据此分析作答。
【解析】(1)由分析可知,A为,其官能团的名称是羟基;
(2)与乙醇在浓硫酸、加热条件下反应生成与水,其化学方程式为:;
(3)D为,其中来自于B的C-H键在中间亚甲基上,则D中来自于B的C—H键极性强,易断裂的原因是:酯基是强的吸电子基团,使得与酯基相连的亚甲基上的C-H键极性增强,易断裂;
(4)
F为发生已知反应ⅰ,如果是分子内脱水生成六元环状化合物G为,如果是分子间脱水将生成副产物(合理即可);
(5)
I为,与氟气发生取代反应生成J()与HF,则I→J的反应类型是取代反应;
(6)
由分析可知,K的结构简式是:;
(7)
由分析可知,M为,根据已知反应ⅱ,M()、和在一定条件下反应生成Q,Q发生成环反应生成R,R在硫酸作用下去生成N,结合N的结构式,可知R为;根据成环结构,可知Q为,所以Q和R的结构简式分别是、。
6.(北京市西城区2025届高三化学一模试题)伊曲茶碱可治疗帕金森症,其中间体L的合成路线如下。
(1)A中含有的含氧官能团有 。
(2)的化学方程式是 。
(3)E的核磁共振氢谱只有1组峰,E的结构简式是 。
(4)推测的反应中的作用是 。
(5)D的结构简式是 。
(6)K分子内脱水生成L,L分子中除了含有两个六元环,还有一个含氮原子的五元环,L的结构简式是 。
(7)的过程如下。
中间产物2的结构简式是 。
(8)和反应物中的键、的反应物中α位的键,极性强,易断裂,原因分别是 。
【答案】(1)醚键、羟基
(2)2+O22+2H2O
(3)
(4)作还原剂,将—N=O转化为—NH2
(5)
(6)或
(7)
(8)的电负性较大,键邻位的为吸电子基团
【分析】
由有机物的转化关系可知,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HOOCCH2COOH反应转化为,则D为;与CH3CH2NH2发生取代反应生成,则E为;与HOOCCH2CN先发生取代反应生成,发生分子内加成反应生成,发生构型转化得到,则G为;与亚硝酸钠反应生成,与发生还原反应生成,则J为;与发生取代反应生成,发生脱水反应生成或,则L为或。
【解析】(1)
由结构简式可知,的含氧官能团为醚键、羟基,故答案为:醚键、羟基;
(2)
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;
(3)
由分析可知,核磁共振氢谱只有1组峰的E的结构简式为,故答案为:;
(4)
由分析可知,I→J的反应为与发生还原反应生成,则的作用为作还原剂,将—N=O转化为—NH2,故答案为:作还原剂,将—N=O转化为—NH2;
(5)
由分析可知,D的结构简式为,故答案为:;
(6)
由分析可知,L的结构简式为或,故答案为:或;
(7)
由分析可知,中间产物2的结构简式为,故答案为:;
(8)
E→F、F→G和K→L反应物中的N−H键极性强,易断裂是因为氮元素的电负性较大所致;的反应物中α位的键极性强,易断裂是因为C−H键邻位的−COOH为吸电子基团所致,故答案为:的电负性较大,键邻位的为吸电子基团。
7.(北京市延庆区2025届高三下学期一模化学试题)抗癌药物吉非替尼合成路线如下。
(1)A中含氧官能团的名称是醚键、 。
(2)写出两种符合条件的A的同分异构体 。
a.苯环上一氯代物有两种;b.不能电离出氢离子
(3)的化学方程式是 。
(4)的制备过程中,下列说法正确的是 (填序号)。
a.依据平衡移动原理,加入过量的甲醇有利于提高B的转化率
b.可使用乙酸乙酯萃取反应后混合物中的有机化合物
c.利用饱和碳酸氢钠溶液可分离混合物中的B和C
(5)的反应类型是 。
(6)由F合成吉非替尼的过程:。
已知:。
①G中含有3个六元环,含,G的结构简式为 。
②写出H结构简式: 。
【答案】(1)羟基、醛基
(2)(任写两种,其他合理答案也可)
(3)+CH3OH+H2O
(4)abc
(5)取代(硝化)反应
(6)
【分析】
B和CH3OH发生酯化反应生成C,C和发生取代反应生成D,由D的结构简式和C的分子式可以推知C为,B为,D发生硝化反应生成E,E发生还原反应生成F,硝基转化为氨基,则F为,以此解答。
【解析】(1)由A的结构简式可知,A中含氧官能团的名称是醚键、羟基、醛基。
(2)
A的同分异构体满足条件:a.苯环上一氯代物有两种,说明苯环上存在对位的取代基,只含有2种环境的H原子;b.不能电离出氢离子,说明不含羧基和酚羟基;符合条件的A的同分异构体有:(任写两种)。
(3)
由分析可知,B和CH3OH发生酯化反应生成C,化学方程式为:+CH3OH+H2O。
(4)a.依据平衡移动原理,加入过量的甲醇可以使该酯化反应平衡正向移动,有利于提高B的转化率,a正确;
b.乙酸乙酯是一种常见的有机溶剂,、都能够溶于乙酸乙酯,能使用乙酸乙酯萃取反应后混合物中的有机化合物,b正确;
c.中含有羧基可以和饱和碳酸氢钠溶液反应,不和饱和碳酸氢钠溶液反应且不溶于饱和碳酸氢钠溶液,利用饱和碳酸氢钠溶液可分离混合物中的B和C,c正确;
故选abc。
(5)由分析可知,D发生取代(硝化)反应生成E。
(6)
H和发生取代反应生成吉非替尼,则H为,G和SOCl2发生取代反应生成H,G中含有,结合已知信息和G、H的分子式可以推知G为。
8.(北京市朝阳区2025届高三一模考试化学试题)抗癌药物的中间体Q、有机物L的合成路线如下。
已知:i.
ii.(表示烃基或氢)
(1)的化学方程式是 。
(2)关于的反应:
①D中官能团的名称是 。
②E的结构简式是 。
(3)L分子中含苯环。下列说法正确的是 。
a.L分子中含羧基,Q分子中含手性碳原子
b.G可以通过缩聚反应生成高聚物
c.、均可与酸反应
(4)X的核磁共振氢谱有两组峰。
①M分子中除苯环外,还有一个含氮原子的五元环。M的结构简式是 。
②Y的结构简式是 。
③在生成Q时,在W分子中用虚线标出断裂的化学键(如:): 。
【答案】(1)
(2)酮羰基、酯基
(3)abc
(4)
【分析】
A与乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应得到B为乙酸乙酯,A为乙酸,B自身反应得到D和乙醇,D与在碱性条件下反应生成E,E与反应得到J,根据J的结构即E的分子式,可以推断E的结构简式为:,J中的酯基水解再酸化得到L,L的结构简式为:;G还原得到Z,由Z的分子式可知,Z的结构简式为:;F到X发生取代反应,根据X分子式可推知X的结构简式为:,X与Z反应得到M,M分子中除苯环外,还有一个含氮原子的五元环,M的结构简式为:,M与Y反应失去H2O得到K,K与反应得到W,根据W的分子式推知Y有一个C原子,为HCHO,结合Q的结构简式,可知K的结构简式为:,W的结构简式为:,W在碱性条件下水解,酯基和酰胺基水解最终得到Q。
【解析】(1)A为乙酸,与乙醇在浓硫酸作用下加热得到乙酸乙酯,化学方程式为:;
(2)①D中官能团有酮羰基、酯基;
②D到E发生取代反应,E的结构简式为:;
(3)
L的结构简式为:;
a.L中有羧基,Q中有手性碳原子,a正确;
b.G的结构中有羧基和氨基,可以通过缩聚反应生成高聚物,b正确;
c有氨基,具有碱性,、均可与酸反应,c正确;
答案选abc;
(4)
①经过分析,M的结构简式为:;
②Y为甲醛,结构简式为HCHO;
③W在碱性条件下水解,酰胺基和酯基均水解,断裂的化学键位置为:。
9.(北京市房山区2025届高三下学期一模化学试卷)呋喹替尼是我国自主研发的一种抗癌药物。其合成路线如下:
(1)D中含氧官能团的名称是 。
(2)NBS的结构简式是 ,B→D的化学方程式是 。
(3)D→E的过程生成乙酸,试剂a的结构简式是 。
(4)下列说法正确的是 (填序号)。
a.设计反应A→B和G→I的目的是保护羟基
b.I分子中含有两个六元环
c.J中有手性碳原子
(5)已知:
① 中α-H键易断裂,原因是 。
② F→G经历下列过程
F 中间产物1中间产物2G
中间产物1的结构简式 G的结构简式 。
(6)J + K 生成呋喹替尼时,加入K2CO3能提高产品产率,请分析原因 。
【答案】(1)羟基、醚键
(2)
(3)
(4)a
(5)酯基的吸电子作用使得酯基相连的C-H键极性增强,易断裂
(6)加入K2CO3与生成的HCl反应,使c(HCl)降低,促进J + K 反应正向进行,提高呋喹替尼产率;与J中酚羟基反应,促进J与K的反应正向移动
【分析】
由流程,结合AB化学式和D结构,A为,A中酚羟基发生取代反应引入甲基生成B,B发生取代反应在苯环引入溴原子生成D,D→E的过程生成乙酸,结合F结构,生成E为,则为D中酚羟基和试剂a 生成酯基且同时生成乙酸,则a为,E中溴被取代转化为F,F在一定条件下转化为G,F→G经历下列过程:F 中间产物1中间产物2G,结合(5)中已知反应原理,则F首先发生取代反应生成中间产物1,然后发生加成反应成环得到中间产物2,然后发生消去反应生成G,G中酯基转化为羧基、醚键转化为酚羟基得到I,I中羧基发生取代反应生成J,J和K转化为产物;
【解析】(1)由D结构,D中含氧官能团的名称是醚键和酚羟基;
(2)
结合分析,B→D的反应为B中酚羟基邻位氢被溴取代生成D和,反应为:;
(3)
由分析,试剂a的结构简式是;
(4)a.设计反应A→B和G→I过程中酚羟基被反应后,然后又生成酚羟基,则其目的是保护羟基,正确;
b.I:,分子中含有1个六元环,错误;
c.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;J中没有手性碳原子,错误;
故选a;
(5)
① 中α-H键易断裂,原因是酯基的吸电子作用使得酯基相连的C-H键极性增强,易断裂。
②由分析,中间产物1的结构简式,G的结构简式;
(6)J + K 生成呋喹替尼时,K中氯原子和J中酚羟基氢生成HCl,加入K2CO3与生成的HCl反应,使c(HCl)降低,促进J + K 反应正向进行,提高呋喹替尼产率,故J + K 生成呋喹替尼时,加入K2CO3能提高产品产率。
10.(北京市海淀区2025届高三一模考试化学试题)脱落酸是一种植物激素,可使种子和芽休眠,提高植物耐旱性。脱落酸的一种合成路线如下:
已知:
i.RCOORRCH2OH
ii.
iii.
(1)化合物A的核磁共振氢谱只有1组峰,A的结构简式为 。
(2)常温下,化合物C是一种具有香味的无色液体。C中官能团的名称是 。
(3)2C→D的过程中,还会生成乙醇,反应的化学方程式是 。
(4)E→F和A→B的原理相同,E的结构简式为 。
(5)G→H的目的是 。
(6)K→L过程中,还存在L生成和乙醇的副反应。已知Y中包含2个六元环,Y不能与Na反应置换出H2,Y的结构简式为 。若不分离副产物Y,是否会明显降低脱落酸的纯度,判断并说明理由 。
(7)L→脱落酸的过程中,理论上每生成脱落酸消耗水的物质的量为 。
【答案】(1)
(2)酯基
(3)2+CH3CH2OH
(4)
(5)保护酮羰基,防止其在后续反应中被还原
(6) 不会,Y中酯基会在酸性条件下继续水解,仍生成脱落酸
(7)1mol
【分析】
A的核磁共振氢谱只有1组峰,A的结构简式为,在碱性条件下生成B;C是酯类,C在乙醇钠作用下生成D,D与B加成生成E,E在碱性作用下生成F(E→F和A→B的原理相同),可推知E的结构简式为,逆推D结构简式为,逆推C结构简式,F()异构化生成G(),G和乙二醇反应生成H(),H被还原生成I(),I发生反应ii生成J(),J催化氧化生成K(),K与发生反应iii的反应,生成L(),L酸性水解得到脱落酸,据此分析;
【解析】(1)
化合物A的核磁共振氢谱只有1组峰,A的结构对称,结构简式为;
(2)低碳酯具有香味,C中官能团的名称是酯基;
(3)
由分析可知,C结构简式,D的结构,故2C→D的过程中,还会生成乙醇,反应的化学方程式是2+CH3CH2OH;
(4)
E→F和A→B的原理相同,D结构简式为,B的结构为,E的结构简式为;
(5)
G()→H H(),合成最后又生成酮羰基,目的是保护酮羰基,防止其在后续反应中被还原;
(6)
已知Y中包含2个六元环,说明反应成环,Y不能与Na反应置换出H2,说明无羟基,根据Y的分子式以及生成乙醇可知,L()中酯基和羟基发生酯交换反应,生成Y的结构简式为。若不分离副产物Y, Y中酯基会在酸性条件下继续水解,含氧三元环也会水解仍生成脱落酸,不会明显降低脱落酸的纯度。
(7)
L→脱落酸的过程中,脱去乙二醇形成酮羰基,由氧原子守恒可知,需要1分子水,1个羟基发生消去反应生成1分子水,1个酯基水解需要1分子水,圈内的含氧环开环形成两个羟基需要1分子水,其中1个羟基再发生消去反应形成双键生成1分子水,故理论上每生成脱落酸消耗水的物质的量为1mol。
11.(北京市平谷区2025届高三下学期一模化学试题)氘代药物是近年来医药领域的研究热点,它是指将药物分子上特定位点进行氘原子(D)与普通氢原子(H)替换所获得的药物。一种治疗迟发性运动障碍的氘代药物Q的合成路线如下所示(部分试剂及反应条件略)。
资料:同位素会影响键能,一般同位素的质量数越大键能也会越大。
(1)E中所含官能团的名称为 。
(2)A→B的反应方程式为 。
(3)下列说法不正确的是______。
A.A可形成分子内氢键
B.J与互为同系物
C.M中存在手性碳原子
D.氘代药物的特点之一是分子稳定性增强
(4)已知:过程中脱去一个水分子,且形成一个含氮的六元环。
①L的结构简式为 。
②上述反应中键易断裂的原因是 。
(5)为了提高J的利用率,以G为原料,调整Q的合成路线如下。
写出两种中间产物的结构简式,中间产物1 ;中间产物2 。假设每步反应的原料利用率均为a,若生产相同量的Q,调整后J的利用率是以前的 倍(用含a的代数式表示)。
【答案】(1)硝基
(2)
(3)BC
(4) 电负性:N>H,形成环合作用的时候,酰胺键上的氢原子更容易断裂
(5)
【分析】A发生催化氧化把生成B,B与C发生反应生成E,E经两步反应生成F,F与G发生取代反应生成J,根据逆推,K到L成环,结构简式:,L与M发生反应生成Q。
【解析】(1)E中所含官能团的名称为硝基。
(2)A物质含有醇羟基,被氧化为醛基,方程式为:。
(3)A.A物质含有醇羟基和酚羟基,可以形成分子内氢键,如两个羟基可以形成分子内氢键,,A正确;
B.J是,其中含有重氢原子,是氢的一种同位素,分子结构中没有相差若干个“-CH2”,与甲醇不是同系物关系,B错误;
C.M是,其中没有连接四个不同基团的饱和碳原子,C错误;
D.氘代药物用D代替了H,同位素会影响键能,同位素的质量数越大键能也会越大,所以分子稳定性增强,D正确;
故选BC。
(4)①根据逆推,再结合K、L、Q原子变化情况可知,K和反应生成的物质为;
②电负性:N>H,在酸性环境下,形成环合作用的时候,酰胺键上的氢原子更容易断裂。
(5)G与反应生成中间产物是:,然后和M反应,生成中间产物是。根据题目中的反应历程:,反应经历了三步,其物质的利用率为;选择第二种方案的历程为:,物质在最后一步,其利用率为,所以调整后的利用率是以前的倍,答案为:。
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