内容正文:
题型04 有机合成设计
1.(23-24高二下·贵州黄平民族中学·期末)分子式为C3H7Br的有机物A,已知A的核磁共振氢谱有两组峰,在适宜的条件下能发生如下一系列转化:
(1)写出A的同系物中分子量最小的有机化合物的结构简式: 。B中的官能团为 。
(2)A→B的化学方程式是 。
(3)A→D的化学方程式是 。
(4)B→C的化学方程式是 。
(5)D→B的反应类型是 。
(6)已知E的结构中酮羰基,E的结构简式是 。
2.(23-24高二下·贵州黄平民族中学·期末)有机物F为某药物合成中间体,其合成路线如下:
(1)A中含氧官能团名称为 。
(2)B→C反应过程中,温度太高会产生一种副产物X(分子式为C12H18O3),X的结构简式为 。
(3)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 。
Ⅰ.分子中含有苯环,遇FeCl3溶液不显色;
Ⅱ.酸性条件下水解得到的两种产物分子中均含有3种不同化学环境的氢原子。
(4)CH2(CN)2分子中碳原子轨道杂化类型是 。
(5)E分子中含有手性碳原子的数目为 。
(6)请设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任用,合成路线示例见本题题干)。
3.(23-24高二下·贵州贵州大学附属中学·期末)丙卡巴肼()是一种抗癌前药,其合成路线如图所示:
已知:①NBS的结构为
②
请回答下列问题:
(1)中含有的官能团名称为 。
(2)物质的结构简式为 。
(3)化合物的分子式为 。
(4)与足量溶液反应的化学方程式是 。
(5)生成的反应中的作用是 。
(6)在的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有 种(不考虑立体异构)。
①遇溶液显色
②苯环上只有两种氢和两个取代基
③羟基不连在双键碳原子上
(7)参照上述合成路线,以甲苯为主要原料,设计制备的合成路线: (无机试剂和图中试剂任选)。
4.(23-24高二下·贵州黔西南州金成实验学校·期末)对羟基苯乙酸是合成药物的中间体,其制备路线如下(A为芳香烃):
已知:①R-CNR-COOH②
回答下列问题:
(1)A的名称是 。
(2)B→C的反应试剂是 ,反应类型是 。
(3)C→D反应的化学方程式为 。
(4)E中含氧官能团的名称为 。
(5)H是G的同系物,满足下列条件的H的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①H相对分子质量比G大14②苯环上含两个取代基
其中核磁共振氢谱为六组峰,峰面积之比为1:2:2:2:2:1的结构简式为 。
5.(23-24高二下·贵州黔西南州金成实验学校·期末)倍他乐克是一种治疗高血压的药物的中间体,可以通过以下方法合成:
请回答下列问题:
(1)写出C中的官能团的名称为 。
(2)倍他乐克的分子式 。
(3)写出反应①的化学方程式 ;反应②的反应类型是 。
(4)反应③中加入的试剂X的分子式为C3H5OCl,X的结构简式为 。
(5)满足下列条件的B的同分异构体有 种,其中核磁共振氢谱有六种不同化学环境的氢,且峰面积比为3:2:2:1:1:1的是 (写结构简式)。
①能发生银镜反应而且能发生水解②能与FeCl3溶液发生显色反应③只有一个甲基
6.(23-24高二下·贵州黔西南州金成实验学校·期末)3,4-二羟基肉桂酸乙酯(Ⅰ)具有抗炎作用和治疗自身免疫性疾病的潜力。由化合物A制备该物质的合成路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)Ⅰ中含氧官能团的名称是 。
(2)E生成F的反应类型为 。
(3)下列有关H的说法中,错误的是 。
a.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.1molH最多能和3molBr2反应
c.H分子中最多有8个碳原子共平面
d.1molH分别与足量NaOH、NaHCO3反应消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶1
(4)D的结构简式为 。
(5)写出F与银氨溶液反应的化学方程式: 。
(6)已知W是H的同分异构体,且W符合下列条件:
①属于芳香族化合物;
②1molW与足量NaHCO3溶液反应生成气体44.8L(标准状况);
③核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为1∶2∶2∶3.
则W的结构简式为 。
7.(23-24高二下·贵州遵义·期末)对甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯(H)是目前最常用的防晒剂,以下是其合成路线之一:
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)B的名称为 。
(2)A→B的化学方程式为 。
(3)D中含氧官能团的名称为 。
(4)F的结构简式为 ,F→G的反应类型为 。
(5)C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可以发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色。
其中,核磁共振氢谱显示为5组峰、且峰面积比为的同分异构体的结构简式为 。
(6)的合成路线如下(部分反应条件已略去)。参考H的合成路线,K的结构简式为 。
8.(23-24高二下·贵州六盘水·期末)香料W主要用于配制菠萝等水果香型食用香精,其合成路线如下:
已知:①RCH2COOH ②
回答下列问题:
(1)已知A的相对分子质量为58,分子中不含甲基且为链状结构。若将11.6gA完全燃烧可产生和0.6mol的,则A的结构简式为 。
(2)B的名称是 ,C的结构简式为 。
(3)试剂X可选用 (任写一种)。
(4)苯氧乙酸与A反应生成W的化学方程式为 。
(5)苯氧乙酸有多种同分异构体,同时满足下列条件的共有 种。(不考虑立体异构)
①遇氯化铁溶液发生显色反应 ②属于酯类 ③能发生银镜反应
其中,核磁共振氢谱显示为5组峰、且峰面积之比为的结构简式为 。
9.(23-24高二下·贵州六盘水·期末)化合物K是一种治疗痛风的药物,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
已知:
回答下列问题:
(1)B的名称是 ,C分子中有 种化学环境不同的氢原子。
(2)D中官能团的名称是 ,F的结构简式为 。
(3)设计反应l和反应2的目的是 。
(4)G→H的化学方程式为 ,I→J的反应类型为 。
(5)参照上述合成路线,设计由和合成 的合成路线 。(无机试剂任选)
10.(23-24高二下·贵州安顺·期末)三氟苯胺类化合物广泛应用于新型医药、染料和农药的合成领域,以间三氟甲基苯胺为中间体合成一种抗肿瘤药物H的合成路线如下图所示:
已知:
(1)化合物B的名称 ,B→C的反应类型是 。
(2)化合物C中官能团的名称为 。
(3)该流程中设计C→D的目的是 ,该步反应的方程式为 。
(4)K是相对分子质量比B大14的同系物,K的同分异构体中满足下列条件的有 种。
①含“”且“”与苯环直接相连;
②与溶液反应有气体放出。
其中核磁共振氢谱图显示有4组峰,且峰面积比为2:2:2:2:1的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线和信息,一种制备乙酰苯胺()的合成路线如下:
条件Ⅰ为 ,化合物N的结构简式 。
11.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)布洛芬具有退热、镇痛的疗效,是治疗关节疼痛等的有效药物。布洛芬的传统合成路线如下图。
已知:(R为烃基)
回答下列问题:
(1)A的结构简式 ,A→B的反应类型为 。
(2)化合物C中官能团名称为 。
(3)①判断D中 (选填“含”或“不含”)有手性碳原子。
②写出D与新制Cu(OH)2反应的化学方程式 。
(4)布洛芬的同系物M分子式为C9H10O2,其可能结构有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为1:2:6:1的结构简式为 (写出一种即可)。
(5)芳香醛直接氧化时,苯环上烃基也可能被氧化,参照上图流程及已知信息以为原料制备的合成路线如下:,其中M、W的结构简式分别为 、 。
12.(23-24高二下·贵州安龙县第一中学·期末)如图是8种有机化合物的转换关系,请回答下列问题:
(1)A的系统命名为 。
(2)D中官能团的名称为 。
(3)反应①、②的反应类型分别是 、 。
(4)写出由D生成E的化学方程式: 。E的核磁共振氢谱中峰面积之比为 。
(5)中最多有 个原子共平面。
(6)证明B中氯元素的存在,有下列几步,其正确的操作顺序是 。
①加入硝酸银溶液②加入氧化钠溶液③加热④加入稀硝酸至溶液呈酸性
1.(23-24高二下·贵州六盘水·期末)有机物M是生产某些液晶材料和药物的原料,可通过以下路线合成:
下列说法错误的是
A.的二氯代物有3种 B.步骤③的方程式为+Cl2
C.步骤④为消去反应 D.M的结构简式为
2.(23-24高二下·贵州安顺·期末)三氟苯胺类化合物广泛应用于新型医药、染料和农药的合成领域,以间三氟甲基苯胺为中间体合成一种抗肿瘤药物H的合成路线如下图所示:
已知:
(1)化合物B的名称 ,B→C的反应类型是 。
(2)化合物C中官能团的名称为 。
(3)该流程中设计C→D的目的是 ,该步反应的方程式为 。
(4)K是相对分子质量比B大14的同系物,K的同分异构体中满足下列条件的有 种。
①含“”且“”与苯环直接相连;
②与溶液反应有气体放出。
其中核磁共振氢谱图显示有4组峰,且峰面积比为2:2:2:2:1的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线和信息,一种制备乙酰苯胺()的合成路线如下:
条件Ⅰ为 ,化合物N的结构简式 。
3.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)布洛芬具有退热、镇痛的疗效,是治疗关节疼痛等的有效药物。布洛芬的传统合成路线如下图。
已知:(R为烃基)
回答下列问题:
(1)A的结构简式 ,A→B的反应类型为 。
(2)化合物C中官能团名称为 。
(3)①判断D中 (选填“含”或“不含”)有手性碳原子。
②写出D与新制Cu(OH)2反应的化学方程式 。
(4)布洛芬的同系物M分子式为C9H10O2,其可能结构有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为1:2:6:1的结构简式为 (写出一种即可)。
(5)芳香醛直接氧化时,苯环上烃基也可能被氧化,参照上图流程及已知信息以为原料制备的合成路线如下:,其中M、W的结构简式分别为 、 。
4.(22-23高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)香料E的合成路线如下:
已知:
(1)A的化学名称是 。D中官能团的名称为 。
(2)C与D反应生成E的反应类型为 ,E的结构简式为 。
(3)1mol B与足量银氨溶液反应生成 g Ag;A的核磁共振氢谱有 组峰。
(4)同时满足下列条件的C的同分异构体有 种(不含立体异构)。
①遇溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应
5.(22-23高二下·贵州六盘水·期末)龙葵醛W是一种珍贵的香料,在自然界中未发现其存在,属于合成香料,可按下列路线合成。
已知:
回答下列问题:
(1)化合物A的结构简式为 ;F中含有的官能团名称为 。
(2)B→C反应的试剂和条件为 。
(3)D→E的反应类型是 。
(4)写出G→W反应的化学方程式 。
(5)G有多种同分异构体,写出满足下列条件的有机物G的同分异构体的结构简式 。
①其水溶液遇溶液显紫色。
②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1∶2∶3∶6。
(6)参照上述合成路线和信息,以乙醇为基本原料(无机试剂任选)设计制备正丁醇()的合成路线: 。
6.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)花椒毒素为植物毒素,可用于白癜风、牛皮癣等皮肤顽疾,其关键中间体H的合成路线如图所示,回答下列问题:
(1)与A (填“互为同系物”“互为同素异形体”或“互为同分异构体”)。
(2)加热条件下,B与足量NaOH的水溶液反应的化学方程式为 。
(3)C中所含官能团的名称为羟基、 和 。
(4)E的顺式结构为 ,的反应类型为 。
(5)G为 (填“纯净物”或“混合物”)。
(6)D的同分异构体有多种,其中符合下列条件的结构有 种(不考虑立体异构)。
①能同时发生水解反应和银镜反应
②与溶液不发生显色反应且无—O—O—键
③除苯环外不含其他环且不能与金属钠发生反应
其中核磁共振氢谱图显示5组峰,且峰面积之比为的有机物的结构简式为 。
7.(22-23高二下·贵州铜仁·期末)以芳香族化合物A为原料制备某药物中间体G的路线如图:
已知:①同一碳原子上连两个羟基时不稳定,易发生反应,
②,
③ 。
(1)由A到B的过程中,1mol有机物A与氢氧化钠溶液反应,消耗 。
(2)C中含氧官能团名称是 ;C→D的反应类型是 。
(3)D→E的反应方程式是 。
(4)满足下列条件的F的同分异构体有 种(不考虑立体异构,填序号)。
A.3 B.10 C.13 D.15
①能发生水解反应又能发生银镜反应,且水解产物能与溶液发生显色反应;
②能与溶液反应。
其中核磁共振氢谱满足2∶2∶2∶1∶1的有机物的结构简式为 。
(5)根据上述路线中的相关知识,以 和乙酸为原料制备 的合成路线如下,其中M和N的结构简式分别为 和 。
8.(21-22高二下·贵州纳雍县第四中学·期末)有机物M可由A(C2H4)按如图路线合成:
已知:①RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O;
②同一个碳原子上连有两个羟基的有机物不稳定,易脱水形成羰基。
③C、F均能发生银镜反应。
回答下列问题:
(1)A的名称是 ,F中含有的官能团名称是 。
(2)①的反应类型是 ,⑥的反应类型是 。
(3)H的结构简式是 。
(4)反应④的化学方程式是 。
(5)L是M的同分异构体,分子中除含有1个苯环外无其他环状结构,且苯环上只有一个侧链,1 mol的L可与1 mol的NaHCO3反应,L共有 种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱为六组峰,峰面积比为3:2:2:1:1:1的结构简式是 (任写一种)。
(6)参照上述合成路线,设计以C为原料制备高吸水性树脂的合成路线(无机试剂任选) 。
9.(21-22高二下·贵州铜仁·期末)化合物M为某高分子净水膜的中间体。M的合成路线如下:
已知: RCH2CH =CH2
(1)已知A的分子式为C3H7Br,C的名称是 。H的俗名是 。
(2)G中官能团名称是 ;C→D的反应类型是 。
(3)F和新制氢氧化铜悬浊液共热,写出化学方程式 。
(4)F分子中最多有 个原子共平面。
(5)E的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为 。
(a)遇氯化铁溶液发生显色反应
(b)能发生消去反应
(c)苯环上一氯代物只有2种
(d)核磁共振氢谱有6组峰
10.(21-22高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)G是合成某药物的中间体,一种合成路线如下:
已知:①M遇溶液发生显色反应;
②。
请回答下列问题:
(1)M的名称为 ,A中含有的官能团的名称为 。
(2)D→E的反应类型是 ,C的分子式为 。
(3)E→F的化学方程式为 。
(4)B的同分异构体中,同时符合下列条件的结构有 种(不考虑立体异构)。
①能与发生反应
②苯环上有且只有2个对位取代基且苯环与碳原子直接相连
写出在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1∶1∶1∶2∶2的结构简式: (任写一种)。
(5)参考题中给的已知信息和合成路线,设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任选) 。
11.(21-22高二下·贵州六盘水·期末)以A物质为原料合成一种抗骨质疏松药F的路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ,反应①的类型是 。
(2)C物质的化学名称 ,D中含氧官能团的名称为 。
(3)Y的结构简式为 。
(4)E→F的化学方程式为 。
(5)C有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式 。
a.含苯环的单环化合物
b.既能发生水解反应,又能发生银镜反应
c.核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1
(6)根据上述信息,设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任选): 。
12.(21-22高二下·贵州纳雍县第四中学·期末)肉桂酸苄酯F又名苯丙烯酸苄酯,可用于制造防晒类和晒黑类化妆品,也用于配制人造龙涎香、东方型香精。其一种合成路线如图:
已知:
(1)C的名称是 ,1molF最多能与 加成。
(2)D→E、E→F的反应类型分别为 、 ,D的结构简式为 。
(3)请写出E生成F的化学方程式 。
(4)满足以下条件的E的同分异构体M有 种(不考虑立体异构)。
a.遇溶液显紫色 b.能发生银镜反应 c.能与发生加成反应
其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为1:2:2:1:2的有机物的结构简式为 。
13.(21-22高二下·贵州纳雍县第四中学·期末)有机物A(C10H20O2)具有兰花香味,可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。已知:
①B分子中没有支链;
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳;
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种;
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
(1)请写出A、F的结构简式A: ;F: 。
(2)B可以发生的反应有 (选填序号)。
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(3)D、F分子所含的官能团的名称依次是 、 。
(4)写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式: 。
(5)B→C的化学方程式是 ,C发生银镜反应的离子方程式为 。
14.(21-22高二下·贵州铜仁·期末)化合物M为某高分子净水膜的中间体。M的合成路线如下:
已知: RCH2CH =CH2
(1)已知A的分子式为C3H7Br,C的名称是 。H的俗名是 。
(2)G中官能团名称是 ;C→D的反应类型是 。
(3)F和新制氢氧化铜悬浊液共热,写出化学方程式 。
(4)F分子中最多有 个原子共平面。
(5)E的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为 。
(a)遇氯化铁溶液发生显色反应
(b)能发生消去反应
(c)苯环上一氯代物只有2种
(d)核磁共振氢谱有6组峰
15.(21-22高二下·贵州黔东南苗族侗族·期末)乳酸具有很强的防腐保鲜作用,可应用在防腐保鲜、抗微生物、作调节剂等方面,用乙烯制备乳酸的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)F的化学名称是 。
(2)C的结构简式为 ;F中所含的官能团名称为 。
(3)A→D的反应类型是 ;F→G第一步的条件是 。
(4)反应E→F的化学方程式为 。
(5)化合物G的同分异构体中,满足下列条件的同分异构体有 种(不包括立体异构)。
①属于酯,能发生水解;②结构中不含。其中核磁共振氢谱显示只有1组峰的结构简式为 。
(6)根据本题信息和已学知识,写出以苯甲醛为原料制备的合成路线: (无机试剂任选)。
16.(21-22高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)G是合成某药物的中间体,一种合成路线如下:
已知:①M遇溶液发生显色反应;
②。
请回答下列问题:
(1)M的名称为 ,A中含有的官能团的名称为 。
(2)D→E的反应类型是 ,C的分子式为 。
(3)E→F的化学方程式为 。
(4)B的同分异构体中,同时符合下列条件的结构有 种(不考虑立体异构)。
①能与发生反应
②苯环上有且只有2个对位取代基且苯环与碳原子直接相连
写出在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1∶1∶1∶2∶2的结构简式: (任写一种)。
(5)参考题中给的已知信息和合成路线,设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任选) 。
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题型04 有机合成设计
1.(23-24高二下·贵州黄平民族中学·期末)分子式为C3H7Br的有机物A,已知A的核磁共振氢谱有两组峰,在适宜的条件下能发生如下一系列转化:
(1)写出A的同系物中分子量最小的有机化合物的结构简式: 。B中的官能团为 。
(2)A→B的化学方程式是 。
(3)A→D的化学方程式是 。
(4)B→C的化学方程式是 。
(5)D→B的反应类型是 。
(6)已知E的结构中酮羰基,E的结构简式是 。
【答案】(1) CH3Br 碳碳双键
(2)
(3)
(4)nCH2=CHCH3
(5)消去反应
(6)
【分析】
A的分子式为C3H7Br,A的核磁共振氢谱有两组峰,为2-溴丙烷,在NaOH醇溶液作用下发消去反应生成的B为丙烯(CH3CH=CH2),加聚成C为聚丙烯。A在NaOH水溶液作用下发生取代反应生成的D为2-丙醇,D在浓硫酸环境受热可消去水分子生成B丙烯,D在铜催化下被氧气氧化为酮,所以E为。
【详解】(1)A为,同系物中分子量最小的有机化合物的结构简式:CH3Br。B中的官能团为碳碳双键。
(2)A→B的化学方程式是。
(3)A→D的化学方程式是。
(4)
B→C的化学方程式是nCH2=CHCH3。
(5)根据分析,D→B的反应类型是消去反应。
(6)
E的结构中酮羰基,E的结构简式是。
2.(23-24高二下·贵州黄平民族中学·期末)有机物F为某药物合成中间体,其合成路线如下:
(1)A中含氧官能团名称为 。
(2)B→C反应过程中,温度太高会产生一种副产物X(分子式为C12H18O3),X的结构简式为 。
(3)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 。
Ⅰ.分子中含有苯环,遇FeCl3溶液不显色;
Ⅱ.酸性条件下水解得到的两种产物分子中均含有3种不同化学环境的氢原子。
(4)CH2(CN)2分子中碳原子轨道杂化类型是 。
(5)E分子中含有手性碳原子的数目为 。
(6)请设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任用,合成路线示例见本题题干)。
【答案】(1)醚键和醛基
(2)
(3)
(4)sp、sp3
(5)1
(6)
【分析】
由有机物的转化关系可知,氢氧化钠作用下与丙酮先发生加成反应,后发生消去反应生成,催化剂作用下与氢气发生加成反应生成,与CH2(CN)2先发生加成反应,后发生消去反应生成,105℃下与反应转化为,与溴化氢反应转化为。
【详解】(1)
由结构简式可知,的含氧官能团为醚键、醛基,故答案为:醚键和醛基;
(2)
由分子式可知,B→C反应过程中,温度太高会与氢气发生副反应生成副产物,故答案为:;
(3)
C的同分异构体分子中含有苯环,遇氯化铁溶液不显色说明同分异构体分子中不含有酚羟基,酸性条件下水解得到的两种产物分子中均含有3种不同化学环境的氢原子说明同分异构体分子中含有酯基,则符合条件的结构简式为,故答案为:;
(4)CH2(CN)2分子中烃基的饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,—C≡N中三键碳原子的杂化方式为sp杂化,故答案为:sp、sp3;
(5)
由结构简式可知,分子中含有如图*所示的1个手性碳原子:,故答案为:1;
(6)
由有机物的转化关系可知,以和为原料制备的合成步骤为:浓硫酸作用下发生消去反应生成,催化剂作用下与水共热发生加成反应生成,铜或银做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成;铜或银做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成,氢氧化钠作用下与先发生加成反应,后发生消去反应生成,合成路线为。
3.(23-24高二下·贵州贵州大学附属中学·期末)丙卡巴肼()是一种抗癌前药,其合成路线如图所示:
已知:①NBS的结构为
②
请回答下列问题:
(1)中含有的官能团名称为 。
(2)物质的结构简式为 。
(3)化合物的分子式为 。
(4)与足量溶液反应的化学方程式是 。
(5)生成的反应中的作用是 。
(6)在的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有 种(不考虑立体异构)。
①遇溶液显色
②苯环上只有两种氢和两个取代基
③羟基不连在双键碳原子上
(7)参照上述合成路线,以甲苯为主要原料,设计制备的合成路线: (无机试剂和图中试剂任选)。
【答案】(1)碳溴键、酰胺基
(2)
(3)
(4)
(5)吸收反应生成的,有利于反应平衡右移,提高产率
(6)4
(7)
【分析】A经过取代反应生成B,B中Cl原子被取代生成D,D中甲基氢原子被取代,生成E,E与G发生取代反应生成H,据此分析解题。
【详解】(1)根据E的结构简式可知,中含有的官能团名称为碳溴键、酰胺基;
(2)
结合②反应可知B中Cl原子被取代,物质的结构简式为;
(3)根据化合物的结构简式可知,其分子式为;
(4)
中含有酰胺基和碳溴键,与足量溶液发生水解反应,化学方程式是:;
(5)生成的反应中的作用是吸收反应生成的,有利于反应平衡右移,提高产率;
(6)
A的同分异构体中,同时满足:①遇溶液显色,说明含有酚羟基;②苯环上只有两种氢和两个取代基;③羟基不连在双键碳原子上。则符合以上条件的结构有、、、,共计4种;
(7)
发生取代生成,再经过取代生成,加氢后生成,与生成,合成路线为:。
4.(23-24高二下·贵州黔西南州金成实验学校·期末)对羟基苯乙酸是合成药物的中间体,其制备路线如下(A为芳香烃):
已知:①R-CNR-COOH②
回答下列问题:
(1)A的名称是 。
(2)B→C的反应试剂是 ,反应类型是 。
(3)C→D反应的化学方程式为 。
(4)E中含氧官能团的名称为 。
(5)H是G的同系物,满足下列条件的H的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①H相对分子质量比G大14②苯环上含两个取代基
其中核磁共振氢谱为六组峰,峰面积之比为1:2:2:2:2:1的结构简式为 。
【答案】(1)甲苯
(2) 浓硫酸、浓硝酸(或浓H2SO4、浓HNO3,) 取代反应(或硝化反应)
(3)+NaCN→+NaCl
(4)羧基、硝基
(5) 6
【分析】
A为芳香烃,A与Cl2光照下发生侧链上的取代反应生成B,B的分子式为C7H7Cl,则A为甲苯,A的结构简式为,B的结构简式为;对比B和C的分子式,B生成C为硝化反应;对比C、D的分子式,C转化为D为C中—Cl被—CN取代;D转化为E发生题给已知①的反应,D中—CN水解成—COOH;E转化为F发生题给已知②的反应,E中—NO2被还原成—NH2;F与NaNO2、H2SO4作用生成G,G中两个取代基处于对位,逆推出C、D、E、F中的两个取代基都处于对位,C的结构简式为,D的结构简式为,E的结构简式为,F的结构简式为,据此分析答题。
【详解】(1)
A的结构简式为,A的名称为甲苯;
(2)B→C为硝化反应,反应的试剂是浓硝酸、浓硫酸,反应类型为取代反应(或硝化反应);
(3)
C→D的化学方程式为:+NaCN→+NaCl;
(4)
E的结构简式为,E中含氧官能团的名称为羧基、硝基;
(5)
G的结构简式为,G中含1个酚羟基和1个羧基,H是G的同系物,H中含1个酚羟基和1个羧基;G的分子式为C8H8O3,H的相对分子质量比G大14,H的分子组成比G多1个“CH2”原子团,H的分子式为C9H10O3;H的苯环上有两个取代基,H的苯环上的两个取代基为:①—OH和—CH2CH2COOH②—OH和,苯环上两个取代基有邻、间、对三种位置关系,符合条件的H的同分异构体有2×3=6种;其中核磁共振氢谱有六组峰,峰面积之比为1:2:2:2:2:1的结构简式为。
5.(23-24高二下·贵州黔西南州金成实验学校·期末)倍他乐克是一种治疗高血压的药物的中间体,可以通过以下方法合成:
请回答下列问题:
(1)写出C中的官能团的名称为 。
(2)倍他乐克的分子式 。
(3)写出反应①的化学方程式 ;反应②的反应类型是 。
(4)反应③中加入的试剂X的分子式为C3H5OCl,X的结构简式为 。
(5)满足下列条件的B的同分异构体有 种,其中核磁共振氢谱有六种不同化学环境的氢,且峰面积比为3:2:2:1:1:1的是 (写结构简式)。
①能发生银镜反应而且能发生水解②能与FeCl3溶液发生显色反应③只有一个甲基
【答案】(1)羟基、醚键
(2)
(3) +CH3ONa→ +NaCl 还原反应
(4)
(5) 23
【分析】A与甲醇钠反应生成B,为取代反应,同时生成NaCl;反应②失去氧为还原反应;反应③为取代反应,利用元素守恒结合C和D的结构,可知X的结构简式为。
【详解】(1)根据结构简式可得出C中含有的官能团为羟基和醚键;
(2)由倍他乐克的结构简式可得出其分子式;
(3)A与甲醇钠反应生成B为取代反应,同时生成NaCl,则其反应的化学方程式为+CH3ONa→ +NaCl,反应②失去氧,为还原反应;
(4)反应③为取代反应,利用元素守恒结合C和D的结构不难的出X的结构简式为:;
(5)B的同分异构体能发生银镜反应且能发生水解,应为甲酸酯类化合物,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,且含有甲基,则若苯环含有2个取代基,分别为、,则有邻、间、对3种;若含有3个取代基,分别为:、、或、、,各有10种,共23种,核磁共振氢谱有6种不同化学环境的氢,且分面积比为:3:2:2:1:1:1的是。
6.(23-24高二下·贵州黔西南州金成实验学校·期末)3,4-二羟基肉桂酸乙酯(Ⅰ)具有抗炎作用和治疗自身免疫性疾病的潜力。由化合物A制备该物质的合成路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)Ⅰ中含氧官能团的名称是 。
(2)E生成F的反应类型为 。
(3)下列有关H的说法中,错误的是 。
a.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.1molH最多能和3molBr2反应
c.H分子中最多有8个碳原子共平面
d.1molH分别与足量NaOH、NaHCO3反应消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶1
(4)D的结构简式为 。
(5)写出F与银氨溶液反应的化学方程式: 。
(6)已知W是H的同分异构体,且W符合下列条件:
①属于芳香族化合物;
②1molW与足量NaHCO3溶液反应生成气体44.8L(标准状况);
③核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为1∶2∶2∶3.
则W的结构简式为 。
【答案】(1)(酚)羟基、酯基
(2)消去反应
(3)b
(4)
(5)
+2[Ag(NH3)2]OH +2Ag↓+3NH3+H2O
(6)、
【分析】
A与H2O加成生成B(C2H6O),则A为乙烯(CH2=CH2),C为CH3CHO;由C、E的结构简式,可确定D为,F为,F发生银镜反应酸化后生成G为,据此分析答题。
【详解】(1)
Ⅰ的结构简式为,则含氧官能团的名称是(酚)羟基、酯基;
(2)
E()生成F(),分子内脱去1分子水,且生成碳碳双键,则反应类型为消去反应;
(3)
H的结构简式为,则
a.H分子中含有碳碳双键、酚羟基等,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,a正确;
b.H分子中羟基邻、对位的氢原子能被溴取代,碳碳双键能与Br2加成,所以1molH最多能和4molBr2反应,b错误;
c.从苯和乙烯的结构分析,的两个圈内碳原子一定共平面,两个圈共用2个碳原子,H分子中所有碳原子可能都共平面,c正确;
d.H分子中的酚羟基、羧基都能与NaOH反应,羧基能与碳酸氢钠反应,所以消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶1,d正确;
答案选b;
(4)
由分析可知,D的结构简式为;
(5)
由分析可知,F为,则F与银氨溶液反应的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O;
(6)
W是H()的同分异构体,且W符合下列条件:①属于芳香族化合物,含有苯环;②1molW与足量NaHCO3溶液反应生成气体44.8L(标准状况),含有2个羧基;③核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为1:2:2:3,则W分子中含有苯环、2个羧基、1个甲基,且结构具有对称性,所以W的结构简式为或。
7.(23-24高二下·贵州遵义·期末)对甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯(H)是目前最常用的防晒剂,以下是其合成路线之一:
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)B的名称为 。
(2)A→B的化学方程式为 。
(3)D中含氧官能团的名称为 。
(4)F的结构简式为 ,F→G的反应类型为 。
(5)C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可以发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色。
其中,核磁共振氢谱显示为5组峰、且峰面积比为的同分异构体的结构简式为 。
(6)的合成路线如下(部分反应条件已略去)。参考H的合成路线,K的结构简式为 。
【答案】(1)对羟基苯甲醛或者4-羟基苯甲醛
(2)+CCl3CHO+CHCl3
(3)羧基和醚键
(4) 加成反应或还原反应
(5) 13
(6)
【分析】
由题干合成路线图可知,根据BD的结构简式和C的分子式、以及B到C、C到的转化条件可知,C的结构简式为:,由D和H的结构简式结合G的分子式可知,G的结构简式为:,由F的分子式以及题干已知信息②可知F的结构简式为:,
【详解】(1)由题干合成路线图可知,根据B的结构简式可知B的名称为对羟基苯甲醛或者4-羟基苯甲醛,故答案为:对羟基苯甲醛或者4-羟基苯甲醛;
(2)
由题干合成路线图可知,根据A、B的结构简式和A到B的转化条件可知,A→B的化学方程式为:+CCl3CHO+CHCl3,故答案为:+CCl3CHO+CHCl3;
(3)由题干合成路线图可知,根据D的结构简式可知D中含氧官能团的名称为羧基和醚键,故答案为:羧基和醚键;
(4)
由分析可知,F的结构简式为,G的结构简式为:,故F→G即F和H2在催化剂作用下发生加成反应或者还原反应,该反应的反应类型为加成反应或还原反应,故答案为:;加成反应或还原反应;
(5)
由题干路线图可知,C的分子式为:C8H8O2,不饱和度为:5,C的同分异构体中,同时满足下列条件①可以发生银镜反应即含有醛基或甲酸酯基;②遇FeCl3溶液显紫色即含有酚羟基,结合分子式可知,为含有醛基和酚羟基,则有-OH和-CH2CHO有邻、间、对三种位置异构,或者-CH3、-OH和-CHO则有10种位置异构,故共有13种,其中,核磁共振氢谱显示为5组峰、且峰面积比为的同分异构体的结构简式为,故答案为:13;;
(6)
本题采用逆向推断法,即L的结构简式为:,由K到L的转化信息可知,K的结构简式为:,发生已知信息①生成K,故答案为: 。
8.(23-24高二下·贵州六盘水·期末)香料W主要用于配制菠萝等水果香型食用香精,其合成路线如下:
已知:①RCH2COOH ②
回答下列问题:
(1)已知A的相对分子质量为58,分子中不含甲基且为链状结构。若将11.6gA完全燃烧可产生和0.6mol的,则A的结构简式为 。
(2)B的名称是 ,C的结构简式为 。
(3)试剂X可选用 (任写一种)。
(4)苯氧乙酸与A反应生成W的化学方程式为 。
(5)苯氧乙酸有多种同分异构体,同时满足下列条件的共有 种。(不考虑立体异构)
①遇氯化铁溶液发生显色反应 ②属于酯类 ③能发生银镜反应
其中,核磁共振氢谱显示为5组峰、且峰面积之比为的结构简式为 。
【答案】(1)
(2) 乙酸
(3)(或NaOH、Na)
(4) +CH2=CHCH2OH+H2O
(5) 13
【分析】
苯酚可以和NaOH、钠、碳酸钠反应生成苯酚钠,催化剂条件下,B和氯气反应生成C,C和苯酚钠反应生成,结合反应信息可以知道,C是ClCH2COOH,故B为CH3COOH,和A催化剂条件下反应生成香料W。
【详解】(1)由题意可知, A的相对分子质量为29×2=58,则11.6gA的物质的量为n(A)=0.2mol,n(C)=n(CO2)=0.6mol、n(H)=2n(H2O)=2×0.6mol=1.2mol,因此有机化合物A与碳、氢原子个数之比=0.2mol:0.6mol:1.2mol=1:3:6,A中氧原子个数=,则A的分子式为C3H6O,A的不饱和度=,又有A分子中不含甲基,且为链状结构,则A为,故答案为: ;
(2)由分析可知B为CH3COOH,C为ClCH2COOH,故答案为:乙酸;ClCH2COOH;
(3)苯酚具有弱酸性,酸性比碳酸的弱,比碳酸氢根的强,苯酚可以与钠、氢氧化钠、碳酸钠反应生成苯酚钠,X可为(或NaOH、Na),故答案为:(或NaOH、Na);
(4)
A为,苯氧乙酸与在催化剂加热条件下发生酯化反应生成W()的化学方程式为 +CH2=CHCH2OH+H2O,故答案为: +CH2=CHCH2OH+H2O;
(5)
苯氧乙酸()有多种同分异构体,能与FeCl3溶液发生显色反应,则分子中含酚羟基(-OH);能发生水解反应和银镜反应,说明分子中还含有酯基和醛基,结合苯氧乙酸的分子式可知,满足条件的有机物分子中必须含有酚羟基和-OOCH,剩余的1个C原子可以单独为甲基(-CH3)或形成-CH2OOCH结构;当苯环上有3条互不相同的侧链,即-OH、-OOCH和-CH3时,三者都相邻时存在3种结构,三者都在间位时有1种结构,三者中只有两种相邻时(如a、b代表其中两种取代基),有3种组合,每种组合有2种结构,共有2×3=6种结构;当苯环上的侧链为-OH、-CH2OOCH时,存在邻、间、对3种结构,所以满足条件的有机物总共有:3+1+6+3=13种,其中,在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1:1:2:2:2的结构简式为,故答案为:13、。
9.(23-24高二下·贵州六盘水·期末)化合物K是一种治疗痛风的药物,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
已知:
回答下列问题:
(1)B的名称是 ,C分子中有 种化学环境不同的氢原子。
(2)D中官能团的名称是 ,F的结构简式为 。
(3)设计反应l和反应2的目的是 。
(4)G→H的化学方程式为 ,I→J的反应类型为 。
(5)参照上述合成路线,设计由和合成 的合成路线 。(无机试剂任选)
【答案】(1) 对乙基苯酚(或乙基苯酚) 5
(2) 醚键、羧基
(3)保护酚羟基
(4) +HCHO+H2O 氧化反应
(5)
【分析】
D在氯化铁为催化剂的作用下与氯气发生取代反应生成E,则D为,根据B到C的反应条件,则B为,根据已知,可得F为,据此分析。
【详解】(1)
B为,则B的名称为对乙基苯酚(或4-乙基苯酚);C分子关于y轴对称,故C分子中有5种化学环境不同的氢原子;
(2)
D为,官能团名称为羧基和醚键;根据已知,可得F的结构简式为;
(3)由于酚羟基极易被氧化,因此在有机合成中将其转化后又恢复,则设计反应1和反应2的目的是保护酚羟基,防止其被氧化;
(4)
根据H结构得G→H为脱水发生取代反应的化学方程式为:+HCHO+H2O;I→J为I中硫元素上多了两个氧原子,‘“上氧去氢”为氧化反应;
(5)
由题中合成路线C→D,E→F,H+F→I,可知由和合成 的合成路线为。
10.(23-24高二下·贵州安顺·期末)三氟苯胺类化合物广泛应用于新型医药、染料和农药的合成领域,以间三氟甲基苯胺为中间体合成一种抗肿瘤药物H的合成路线如下图所示:
已知:
(1)化合物B的名称 ,B→C的反应类型是 。
(2)化合物C中官能团的名称为 。
(3)该流程中设计C→D的目的是 ,该步反应的方程式为 。
(4)K是相对分子质量比B大14的同系物,K的同分异构体中满足下列条件的有 种。
①含“”且“”与苯环直接相连;
②与溶液反应有气体放出。
其中核磁共振氢谱图显示有4组峰,且峰面积比为2:2:2:2:1的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线和信息,一种制备乙酰苯胺()的合成路线如下:
条件Ⅰ为 ,化合物N的结构简式 。
【答案】(1) 间硝基甲苯 还原反应
(2)氨基
(3) 保护氨基 +→+H2O
(4) 13
(5) 浓硝酸、浓硫酸、加热 CH3COOH
【分析】
A是芳香族化合物,分子式为C7H8,B还原生成C,由C逆推,可知B是A是,据此分析。
【详解】(1)B的名称为间硝基甲苯,B→C去氧加氢属于还原反应;
(2)C的官能团名为氨基;
(3)C→D是C中氨基发生反应,E肼解又生成氨基,所以设计C→D的目的是保护氨基;
(4)
K是相对分子质量比B大14的同系物,K比B多一个CH2,则K的分子式为C8H9NO2,与溶液反应有气体放出,则含有羧基,根据题意含有氨基,且氨基直接连在苯环上,故当苯环上的侧链为-NH2、-COOH、-CH3时,根据定二移一,同分异构体有10种,当苯环上的侧链为-NH2、-CH2COOH,有邻、间、对三种结构,故符合条件的K的同分异构体共13种;其中核磁共振氢谱图显示有4组峰,且峰面积比为2:2:2:2:1的结构简式为;
(5)
根据苯胺逆推第一步反应属于硝化反应,硝化反应的条件为浓硝酸、浓硫酸、加热,因为中存在酰胺基,可知氨基与羧基反应生成酰胺基,故N的结构简式为:CH3COOH。
11.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)布洛芬具有退热、镇痛的疗效,是治疗关节疼痛等的有效药物。布洛芬的传统合成路线如下图。
已知:(R为烃基)
回答下列问题:
(1)A的结构简式 ,A→B的反应类型为 。
(2)化合物C中官能团名称为 。
(3)①判断D中 (选填“含”或“不含”)有手性碳原子。
②写出D与新制Cu(OH)2反应的化学方程式 。
(4)布洛芬的同系物M分子式为C9H10O2,其可能结构有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为1:2:6:1的结构简式为 (写出一种即可)。
(5)芳香醛直接氧化时,苯环上烃基也可能被氧化,参照上图流程及已知信息以为原料制备的合成路线如下:,其中M、W的结构简式分别为 、 。
【答案】(1) 取代反应
(2)酯基、醚键
(3) 含 +2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O↓+3H2O;
(4) 14
(5)
【分析】
根据B分子中含有苯环,由A的化学式和A→B反应逆推,可知A为,A和乙酸酐发生取代反应生成B,B和ClCH2COOC2H5反应生成C,C酸化生成D,根据所给信息可推测E为,E脱水得到F,则F为,F酸化得到布洛芬。
【详解】(1)
根据上述分析可知A的结构简式是,A与乙酸酐发生取代反应生成B和CH3COOH,则A→B的反应类型属于取代反应;
(2)根据化合物C结构简式,可知C分子中含有的官能团名称为酯基、醚键;
(3)①手性C原子是连接四个不同的原子或原子团的C原子,根据化合物D结构简式可知:D分子中含有1个手性C原子,就是同时连接醛基-CHO、苯环和甲基的C原子;
②D分子中含有醛基,能够与新制Cu(OH)2悬浊液在加热条件下发生反应,醛基被氧化变为-COOH,由于溶液显碱性,-COOH被中和变为-COONa,新制Cu(OH)2被还原产生Cu2O,该反应的化学方程式为:+2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O↓+3H2O;
(4)
布洛芬的同系物M分子式是C9H10O2,说明M分子中含有苯环及羧基-COOH,其可能结构中,若只有一个侧链,物质可能结构为:;若有2个侧链,可能结构为:、、、、、;若有三个侧链,其可能结构为:、、、、、,因此M的同分异构体共有2+6+6=14种不同结构,其中核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为1:2:6:1的结构简式为;
(5)
由制备时,先将中的醛基氧化为氰基,再将氰基在酸性条件下水解呈羧基,最后与CH3OH发生酯化反应就产生。其流程为,故M是;N是;W是。
12.(23-24高二下·贵州安龙县第一中学·期末)如图是8种有机化合物的转换关系,请回答下列问题:
(1)A的系统命名为 。
(2)D中官能团的名称为 。
(3)反应①、②的反应类型分别是 、 。
(4)写出由D生成E的化学方程式: 。E的核磁共振氢谱中峰面积之比为 。
(5)中最多有 个原子共平面。
(6)证明B中氯元素的存在,有下列几步,其正确的操作顺序是 。
①加入硝酸银溶液②加入氧化钠溶液③加热④加入稀硝酸至溶液呈酸性
【答案】(1)2,3-二甲基丁烷
(2)碳溴键
(3) 取代反应 消去反应
(4) 2∶3或3∶2
(5)10
(6)②③④①
【分析】
A→B为烷烃在光照条件下与氯气的取代反应,B在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应,反应的产物有两种,分别为 和,由E可以发生1,4加成和1,2加成可知,E为共轭双烯,结构简式为,E由C1依次发生加成、消去反应而来,无法通过该过程形成共轭双烯,因此C1为,C2为,D为,E发生1,4加成的产物F1为,发生1,2加成的产物F2为。
【详解】(1)A主链有4个碳,2号碳和3号碳上都连有一个甲基,因此其系统命名为2,3-二甲基丁烷。
(2)
D为,官能团的名称为碳溴键。
(3)由上述分析可知①②分别为取代反应、消去反应。
(4)
D→E发生的是消去反应,反应的化学方程式为;E为共轭双烯,结构简式为,核磁共振氢谱中峰面积之比为2∶3或3∶2。
(5)
由上述分析可知F1的结构简式为,碳碳双键为平面结构,与碳碳双键直接相连的原子与碳碳双键处于同一平面,由于单键可以旋转,-CH3、-CH2Br有一个氢(或溴)原子可以与双键碳原子共面,因此F1中最多有10个原子共平面。
(6)利用氯化银为白色沉淀检验氯代烃中的氯元素,先在氢氧化钠水溶液中加热,通过水解反应将氯原子水解转化为氯离子,然后用硝酸酸化,防止多余的氢氧化钠影响检验,最后加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成则证明有氯元素存在,故正确的顺序为②③④①。
1.(23-24高二下·贵州六盘水·期末)有机物M是生产某些液晶材料和药物的原料,可通过以下路线合成:
下列说法错误的是
A.的二氯代物有3种 B.步骤③的方程式为+Cl2
C.步骤④为消去反应 D.M的结构简式为
【答案】A
【分析】
环己烷与Cl2在光照条件下发生取代反应产生,与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生A是,A与Cl2发生加成反应产生B是,B与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生,与Br2发生1,4-加成反应产生,与H2在一定条件下发生加成反应产生C是,C与NaOH水溶液共热,发生取代反应产生M是。
【详解】
A.的二氯取代产物有、、、,共有四种不同结构,A错误;
B.根据流程图可知步骤③的方程式为与Cl2在一定条件下发生加成反应产生,故该反应的化学方程式为:+Cl2,B正确;
C.反应④是与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生,故该反应的类型是消去反应,C正确;
D.根据上述分析可知化合物M结构简式是,D正确;
故合理选项是A。
2.(23-24高二下·贵州安顺·期末)三氟苯胺类化合物广泛应用于新型医药、染料和农药的合成领域,以间三氟甲基苯胺为中间体合成一种抗肿瘤药物H的合成路线如下图所示:
已知:
(1)化合物B的名称 ,B→C的反应类型是 。
(2)化合物C中官能团的名称为 。
(3)该流程中设计C→D的目的是 ,该步反应的方程式为 。
(4)K是相对分子质量比B大14的同系物,K的同分异构体中满足下列条件的有 种。
①含“”且“”与苯环直接相连;
②与溶液反应有气体放出。
其中核磁共振氢谱图显示有4组峰,且峰面积比为2:2:2:2:1的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线和信息,一种制备乙酰苯胺()的合成路线如下:
条件Ⅰ为 ,化合物N的结构简式 。
【答案】(1) 间硝基甲苯 还原反应
(2)氨基
(3) 保护氨基 +→+H2O
(4) 13
(5) 浓硝酸、浓硫酸、加热 CH3COOH
【分析】
A是芳香族化合物,分子式为C7H8,B还原生成C,由C逆推,可知B是A是,据此分析。
【详解】(1)B的名称为间硝基甲苯,B→C去氧加氢属于还原反应;
(2)C的官能团名为氨基;
(3)C→D是C中氨基发生反应,E肼解又生成氨基,所以设计C→D的目的是保护氨基;
(4)
K是相对分子质量比B大14的同系物,K比B多一个CH2,则K的分子式为C8H9NO2,与溶液反应有气体放出,则含有羧基,根据题意含有氨基,且氨基直接连在苯环上,故当苯环上的侧链为-NH2、-COOH、-CH3时,根据定二移一,同分异构体有10种,当苯环上的侧链为-NH2、-CH2COOH,有邻、间、对三种结构,故符合条件的K的同分异构体共13种;其中核磁共振氢谱图显示有4组峰,且峰面积比为2:2:2:2:1的结构简式为;
(5)
根据苯胺逆推第一步反应属于硝化反应,硝化反应的条件为浓硝酸、浓硫酸、加热,因为中存在酰胺基,可知氨基与羧基反应生成酰胺基,故N的结构简式为:CH3COOH。
3.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)布洛芬具有退热、镇痛的疗效,是治疗关节疼痛等的有效药物。布洛芬的传统合成路线如下图。
已知:(R为烃基)
回答下列问题:
(1)A的结构简式 ,A→B的反应类型为 。
(2)化合物C中官能团名称为 。
(3)①判断D中 (选填“含”或“不含”)有手性碳原子。
②写出D与新制Cu(OH)2反应的化学方程式 。
(4)布洛芬的同系物M分子式为C9H10O2,其可能结构有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为1:2:6:1的结构简式为 (写出一种即可)。
(5)芳香醛直接氧化时,苯环上烃基也可能被氧化,参照上图流程及已知信息以为原料制备的合成路线如下:,其中M、W的结构简式分别为 、 。
【答案】(1) 取代反应
(2)酯基、醚键
(3) 含 +2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O↓+3H2O;
(4) 14
(5)
【分析】
根据B分子中含有苯环,由A的化学式和A→B反应逆推,可知A为,A和乙酸酐发生取代反应生成B,B和ClCH2COOC2H5反应生成C,C酸化生成D,根据所给信息可推测E为,E脱水得到F,则F为,F酸化得到布洛芬。
【详解】(1)
根据上述分析可知A的结构简式是,A与乙酸酐发生取代反应生成B和CH3COOH,则A→B的反应类型属于取代反应;
(2)根据化合物C结构简式,可知C分子中含有的官能团名称为酯基、醚键;
(3)①手性C原子是连接四个不同的原子或原子团的C原子,根据化合物D结构简式可知:D分子中含有1个手性C原子,就是同时连接醛基-CHO、苯环和甲基的C原子;
②D分子中含有醛基,能够与新制Cu(OH)2悬浊液在加热条件下发生反应,醛基被氧化变为-COOH,由于溶液显碱性,-COOH被中和变为-COONa,新制Cu(OH)2被还原产生Cu2O,该反应的化学方程式为:+2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O↓+3H2O;
(4)
布洛芬的同系物M分子式是C9H10O2,说明M分子中含有苯环及羧基-COOH,其可能结构中,若只有一个侧链,物质可能结构为:;若有2个侧链,可能结构为:、、、、、;若有三个侧链,其可能结构为:、、、、、,因此M的同分异构体共有2+6+6=14种不同结构,其中核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为1:2:6:1的结构简式为;
(5)
由制备时,先将中的醛基氧化为氰基,再将氰基在酸性条件下水解呈羧基,最后与CH3OH发生酯化反应就产生。其流程为,故M是;N是;W是。
4.(22-23高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)香料E的合成路线如下:
已知:
(1)A的化学名称是 。D中官能团的名称为 。
(2)C与D反应生成E的反应类型为 ,E的结构简式为 。
(3)1mol B与足量银氨溶液反应生成 g Ag;A的核磁共振氢谱有 组峰。
(4)同时满足下列条件的C的同分异构体有 种(不含立体异构)。
①遇溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应
【答案】(1) 甲苯 羟基
(2) 取代反应(酯化反应)
(3) 216 4
(4)3
【分析】甲苯与氯气在光照条件下发生甲基上的取代反应生成 ,与NaOH溶液发生反应生成B,B可以发生银镜反应,说明B含有醛基,再结合已知条件可知,B为 ,B发生银镜反应生成C,则C为 ,苯甲酸与环己醇发生酯化反应生成有机物E ,以此分析;
【详解】(1)根据结构式可知,A为甲苯;D为环己醇,官能团为羟基;
故答案为:甲苯;羟基;
(2)根据分析,C与D发生酯化反应生成E ;
故答案为:取代反应(酯化反应); ;
(3)B含有一个醛基,所以1molB与足量的银氨溶液反应生成2molAg,质量为216g;有机物A有4种不同化学环境的H原子,其核磁共振氢谱有4组峰;
故答案为:216;4;
(4)C为苯甲酸,其同分异构体满足:与FeCl3溶液发生显色反应,说明结构中含有酚轻基;能发生银镜反应,说明结构中含有醛基,满足条件的C的同分异构体的苯环上含有酚轻基和醛基两种基团,有邻、间、对三种同分异构体;
故答案为:3。
5.(22-23高二下·贵州六盘水·期末)龙葵醛W是一种珍贵的香料,在自然界中未发现其存在,属于合成香料,可按下列路线合成。
已知:
回答下列问题:
(1)化合物A的结构简式为 ;F中含有的官能团名称为 。
(2)B→C反应的试剂和条件为 。
(3)D→E的反应类型是 。
(4)写出G→W反应的化学方程式 。
(5)G有多种同分异构体,写出满足下列条件的有机物G的同分异构体的结构简式 。
①其水溶液遇溶液显紫色。
②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1∶2∶3∶6。
(6)参照上述合成路线和信息,以乙醇为基本原料(无机试剂任选)设计制备正丁醇()的合成路线: 。
【答案】(1) 碳碳双键、醛基
(2)水溶液、加热
(3)加成反应
(4)2 +O22 +2H2O
(5) 、
(6)
【分析】A 发生加成反应生成B ,B发生取代反应生成C ,C催化氧化得到D ,D与HCHO加成反应生成E ,E发生消去反应生成F ,F加成得到G ,G催化氧化得到W ,据分析答题。
【详解】(1)由B的结构简式结合A的分子式可知,AB是加成反应,A的结构简式为 ;F中含有的官能团名称碳碳双键、醛基;
(2)B →C 发生的是氯代烃的取代反应,因此反应的试剂和条件为水溶液、加热;
(3)D E ,发生的是加成反应;
(4)G W 发生的是醇的催化氧化,化学方程式为:2+O2+2H2O ;
(5)①其水溶液遇溶液显紫色,含酚羟基,②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1∶2∶3∶6,条件符合的G的同分异构体结构简式为: 、 ;
(6)以乙醇为基本原料(无机试剂任选)设计制备正丁醇(),先将乙醇氧化为乙醛,再利用已知中反应乙醛和乙醛加成,再消去最后加成即可得到正丁醇(),合成路线为: 。
6.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)花椒毒素为植物毒素,可用于白癜风、牛皮癣等皮肤顽疾,其关键中间体H的合成路线如图所示,回答下列问题:
(1)与A (填“互为同系物”“互为同素异形体”或“互为同分异构体”)。
(2)加热条件下,B与足量NaOH的水溶液反应的化学方程式为 。
(3)C中所含官能团的名称为羟基、 和 。
(4)E的顺式结构为 ,的反应类型为 。
(5)G为 (填“纯净物”或“混合物”)。
(6)D的同分异构体有多种,其中符合下列条件的结构有 种(不考虑立体异构)。
①能同时发生水解反应和银镜反应
②与溶液不发生显色反应且无—O—O—键
③除苯环外不含其他环且不能与金属钠发生反应
其中核磁共振氢谱图显示5组峰,且峰面积之比为的有机物的结构简式为 。
【答案】(1)互为同分异构体
(2)
(3) 醚键 酮羰基或羰基
(4) 加成反应
(5)混合物
(6) 4
【分析】
A的结构简式是,A发生取代反应生成B ,B在醋酸钠的作用下生成C同时产生HCl小分子,C在一定条件下发生还原反应生成D,D与F发生酯化反应生成H,E与水发生加成反应生成F,F 发生缩聚反应生成G 。
【详解】(1)
A的结构简式是,与互为同分异构体。
(2)
加热条件下,B与足量NaOH的水溶液反应的化学方程式为。
(3)
C为,所含官能团的名称为羟基、醚键、羰基。
(4)
E的顺式结构为;根据分析可知的反应类型为加成反应。
(5)G为聚合物,由于聚合度不同,因此G为混合物。
(6)
D为,满足:①能同时发生水解反应和银镜反应,说明含有甲酸酯基;②与溶液不发生显色反应且无—O—O—键,说明不含酚羟基;③除苯环外不含其他环且不能与金属钠发生反应,不含羟基,因此可能在苯环上的类型有,第一种-OCH3、-OOCH,共三种,第二种:-OCH2OOCH,有1种,共四种;其中核磁共振氢谱图显示5组峰,且峰面积之比为的有机物的结构简式为:。
7.(22-23高二下·贵州铜仁·期末)以芳香族化合物A为原料制备某药物中间体G的路线如图:
已知:①同一碳原子上连两个羟基时不稳定,易发生反应,
②,
③ 。
(1)由A到B的过程中,1mol有机物A与氢氧化钠溶液反应,消耗 。
(2)C中含氧官能团名称是 ;C→D的反应类型是 。
(3)D→E的反应方程式是 。
(4)满足下列条件的F的同分异构体有 种(不考虑立体异构,填序号)。
A.3 B.10 C.13 D.15
①能发生水解反应又能发生银镜反应,且水解产物能与溶液发生显色反应;
②能与溶液反应。
其中核磁共振氢谱满足2∶2∶2∶1∶1的有机物的结构简式为 。
(5)根据上述路线中的相关知识,以 和乙酸为原料制备 的合成路线如下,其中M和N的结构简式分别为 和 。
【答案】(1)4
(2) 醛基、(酚)羟基 取代反应
(3) +CH2(COOH)2CO2↑+H2O+
(4) C
(5)
【分析】结合信息①及反应条件、B的分子式知,A发生水解反应然后酸化得到B为 ,B发生取代反应生成C,C发生取代反应生成D,D发生信息中的反应生成E为 ,根据F的分子式、G的结构简式知,E的甲氧基中的-CH3被氢原子取代生成F为 ,(5)由已知信息①可知, 先水解转化为 ,进而转化为M即 ,M即 与CH3COOH发生已知信息②反应生成N即 ,据此分析解题。
【详解】(1)由题干合成路线图示信息可知,1molA分子中含有1mol酚酯基,消耗2molNaOH,另外含有2mol碳氯键,水解生成醇,故消耗2molNaOH,即由A到B的过程中,1mol有机物A与氢氧化钠溶液反应,消耗NaOH一共4mol,故答案为:4;
(2)由题干合成路线图中C的结构简式可知,C中含氧官能团名称是醛基和(酚)羟基,C→D的方程式为: +CH3ONa +NaBr,该反应的反应类型是取代反应,故答案为:醛基和(酚)羟基;取代反应;
(3)由分析可知,E的结构简式为: ,由题干合成路线图图示信息可知, D→E的反应方程式是 +CH2(COOH)2CO2↑+H2O+ ,故答案为: +CH2(COOH)2CO2↑+H2O+ ;
(4)已知F的分子式为:C9H8O4,不饱和度为:=6,则满足下列条件①能发生水解反应又能发生银镜反应即含有酯基和醛基或者甲酸酯基,且水解产物能与FeCl3溶液发生显色反应即水解产物含有酚羟基即含有酚酯基;②能与NaHCO3溶液反应即含有羧基,这样的F的同分异构体有:苯环上连有2个取代基有-OOCH和-CH2COOH则有邻间对三种位置关系,苯环上连有3个取代基即-CH3、-OOCH和-COOH,则有10种位置关系,故符合条件的F的同分异构体一共有13种,其中核磁共振氢谱满足2∶2∶2∶1∶1的有机物的结构简式为 ,故答案为:C; ;
(5)由已知信息①可知, 先水解转化为 ,进而转化为M即 ,M即 与CH3COOH发生已知信息②反应生成N即 ,故答案为: ; 。
8.(21-22高二下·贵州纳雍县第四中学·期末)有机物M可由A(C2H4)按如图路线合成:
已知:①RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O;
②同一个碳原子上连有两个羟基的有机物不稳定,易脱水形成羰基。
③C、F均能发生银镜反应。
回答下列问题:
(1)A的名称是 ,F中含有的官能团名称是 。
(2)①的反应类型是 ,⑥的反应类型是 。
(3)H的结构简式是 。
(4)反应④的化学方程式是 。
(5)L是M的同分异构体,分子中除含有1个苯环外无其他环状结构,且苯环上只有一个侧链,1 mol的L可与1 mol的NaHCO3反应,L共有 种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱为六组峰,峰面积比为3:2:2:1:1:1的结构简式是 (任写一种)。
(6)参照上述合成路线,设计以C为原料制备高吸水性树脂的合成路线(无机试剂任选) 。
【答案】(1) 乙烯 醛基
(2) 加成反应 氧化反应
(3)
(4)
(5) 8 、或
(6)
【分析】
A(C2H4)是CH2=CH2;反应①中,A和水在催化剂的作用下反应生成B,B为CH3CH2OH;反应②中,B被氧化为C,C为CH3CHO;D(C7H8)为;反应③中,D和Cl2在光照条件下反应生成E(C7H6Cl2),E为;反应④中,E在NaOH的水溶液中发生水解生成F,并结合“已知②”可知,F为;反应⑤中,结合“已知①”可知,C和F反应生成的G为;反应⑥中,G被银氨溶液氧化后,酸化得到H,H为;反应⑦中,H和CH3OH发生酯化反应生成M,M为。
【详解】(1)
A(C2H4)是乙烯;F的结构简式为,其官能团是醛基。
(2)
反应①中,A(CH2=CH2)和水反应生成B(CH3CH2OH),该反应是加成反应;反应⑥中,G()和银氨溶液反应,酸化后得到H(),该反应是氧化反应。
(3)
由分析可知,H的结构简式为。
(4)
反应④中,E()在NaOH的水溶液中发生水解生成F(),该反应的化学方程式为。
(5)
L是M的同分异构体,分子中除含有1个苯环外无其他环状结构,且苯环上只有一个侧链,1mol的L可与1mol的NaHCO3反应,说明L分子中含有1个羧基,此外侧链上还含有一个碳碳双键,则符合条件的L的结构共有8种,分别是、、、、、、、,其中核磁共振氢谱为六组峰,峰面积比为3:2:2:1:1:1的结构简式有、、。
(6)
结合“已知①”可知,以C(CH3CHO)为原料制备高吸水性树脂()的合成路线为。
9.(21-22高二下·贵州铜仁·期末)化合物M为某高分子净水膜的中间体。M的合成路线如下:
已知: RCH2CH =CH2
(1)已知A的分子式为C3H7Br,C的名称是 。H的俗名是 。
(2)G中官能团名称是 ;C→D的反应类型是 。
(3)F和新制氢氧化铜悬浊液共热,写出化学方程式 。
(4)F分子中最多有 个原子共平面。
(5)E的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为 。
(a)遇氯化铁溶液发生显色反应
(b)能发生消去反应
(c)苯环上一氯代物只有2种
(d)核磁共振氢谱有6组峰
【答案】(1) 3-溴丙烯(或3-溴-1-丙烯) 甘油
(2) 羧基 加成反应
(3)
(4)16
(5)、
【分析】E中含有两个甲醇基,经催化氧化后生成含有甲醛基的F,F的结构式为,F经新制氢氧化铜催化氧化和酸化后生成邻二甲酸G,其结构式为。G和H经缩聚反应合成M,结合M、G的结构式可推得H为甘油,结合合成路线倒推得D为CH2BrCHBrCH2Br。A的分子式为C3H7Br,在NaOH醇溶液中发生消去反应生成丙烯,结合题中给出的反应机理得C为,C与Br2加成得到D。
【详解】(1)C结构式为,系统命名法命名为3-溴-1-丙烯或3-溴丙烯,H为CH2OHCHOHCH2OH,俗名为甘油;
(2)G结构式为,其中官能团为羧基,C与Br2反应,碳碳双键断裂,Br加在碳碳双键两端,为加成反应;
(3)F中醛基被新制氢氧化铜氧化为羧基,新制氢氧化铜被还原为Cu2O,碱性条件下羧基与NaOH反应生成羧酸钠盐,反应式为:;
(4)苯环结构12个原子共平面,醛基结构4个原子共平面,醛基结构与苯环结构通过碳碳单键相连,最多所有原子全部共平面,即最多16个原子共平面;
(5)E的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,则必须含有酚羟基,能发生消去反应,则必须含有醇羟基。同分异构体在苯环上有两种一氯取代物,即苯环上有两种等效氢,可推断出苯环上含有两种取代基。核磁共振氢谱有六组峰,即共有六种等效氢,符合以上条件的结构有:、。
10.(21-22高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)G是合成某药物的中间体,一种合成路线如下:
已知:①M遇溶液发生显色反应;
②。
请回答下列问题:
(1)M的名称为 ,A中含有的官能团的名称为 。
(2)D→E的反应类型是 ,C的分子式为 。
(3)E→F的化学方程式为 。
(4)B的同分异构体中,同时符合下列条件的结构有 种(不考虑立体异构)。
①能与发生反应
②苯环上有且只有2个对位取代基且苯环与碳原子直接相连
写出在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1∶1∶1∶2∶2的结构简式: (任写一种)。
(5)参考题中给的已知信息和合成路线,设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任选) 。
【答案】(1) 对甲基苯酚 碳氟键、羟基
(2) 加成反应 C9H7F3O2
(3)+H2O
(4) 6 、
(5)
【分析】已知M遇溶液发生显色反应说明含有酚羟基,结合M的分子式可知M为,M发生取代反应生成A,D中碳碳双键和氢气发生加成反应生成E,E发生醇的消去反应生成F为,F中碳碳双键和氢气发生加成反应生成G;
【详解】(1)M为,M的名称为对甲基苯酚;A中含有的官能团的名称为碳氟键、羟基;
(2)D中碳碳双键和氢气发生加成反应生成E ,D→E的反应类型是加成反应;C的分子式为C9H7F3O2;
(3)E发生醇的消去反应生成F为,E→F的化学方程式为+H2O;
(4)①能与发生反应说明含有羧基,②苯环上有且只有2个对位取代基且苯环与碳原子直接相连,结构有:、、、、、共6种;在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1∶1∶1∶2∶2的结构简式、;
(5)由逆推法可由中醛基和氢气发生加成反应,由已知信息②的反应可知由与CH3CHO反应得到,由在AlCl3作用下反应得到,则合成路线为:。
11.(21-22高二下·贵州六盘水·期末)以A物质为原料合成一种抗骨质疏松药F的路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ,反应①的类型是 。
(2)C物质的化学名称 ,D中含氧官能团的名称为 。
(3)Y的结构简式为 。
(4)E→F的化学方程式为 。
(5)C有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式 。
a.含苯环的单环化合物
b.既能发生水解反应,又能发生银镜反应
c.核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1
(6)根据上述信息,设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任选): 。
【答案】(1) 取代反应
(2) 苯乙酸 羰基、(酚)羟基
(3)
(4)++HBr
(5)
(6)
【分析】
化合物A分子式是C7H8,其与Cl2光照反应产生,则A是甲苯,结构简式是,与NaCN发生取代反应,然后酸化可得C:,C与Y在一定条件下反应产生D,则Y是,反应类型是取代反应;以N为催化剂,D与M反应生成E和另外一种有机物X,根据原子守恒可知X结构简式为CH3CH2OH,E与2-溴丙烷发生取代反应产生化合物F和HBr。
【详解】(1)
A是甲苯,结构简式是;与Cl2在光照条件下发生甲基上H原子的取代反应产生 和HCl,故反应①的化学反应类型是取代反应;
(2)
C是,名称为苯乙酸;
根据化合物D结构简式可知D分子中含有的含氧官能团名称为羰基、(酚)羟基;
(3)
根据上述分析可知化合物Y结构简式是;
(4)
E与2-溴丙烷发生取代反应产生F和HBr,则E→F的化学方程式为:++HBr;
(5)
C有多种同分异构体,同时符合下列条件:a.含苯环的单环化合物,说明分子中含有一个苯环;b.既能发生水解反应,又能发生银镜反应,说明含有HCOO-R结构;c.核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1,说明物质分子中含有四种H原子,它们的个数比是3:2:2:1,则符合要求的同分异构体结构简式是;
(6)
与Cl2在光照条件下发生取代反应产生, 与NaCN、H+/H2O作用反应产生,与发生取代反应产生目标产物:,则以和为原料制取的合成路线为: 。
12.(21-22高二下·贵州纳雍县第四中学·期末)肉桂酸苄酯F又名苯丙烯酸苄酯,可用于制造防晒类和晒黑类化妆品,也用于配制人造龙涎香、东方型香精。其一种合成路线如图:
已知:
(1)C的名称是 ,1molF最多能与 加成。
(2)D→E、E→F的反应类型分别为 、 ,D的结构简式为 。
(3)请写出E生成F的化学方程式 。
(4)满足以下条件的E的同分异构体M有 种(不考虑立体异构)。
a.遇溶液显紫色 b.能发生银镜反应 c.能与发生加成反应
其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为1:2:2:1:2的有机物的结构简式为 。
【答案】(1) 苯甲醛 7
(2) 氧化反应 取代反应 (酯化反应)
(3)
(4) 16
【分析】
由A的分子式以及B可知,A为乙醇,乙醇发生催化氧化反应生成B乙醛,根据信息反应知,B与C苯甲醛反应生成D为,D发生氧化反应生成E为,E与苯甲醇发生酯化反应生成F,据此分析解答。
【详解】(1)
根据C的结构简式可知,C的名称是苯甲醛,1molF中含有两个苯环,一个碳碳双键,一个酯基,酯基不与氢气加成,最多能与7加成。
(2)
D→E的反应类型为氧化反应,D的结构简式为;E与苯甲醇发生酯化反应生成F;
(3)
E生成F的化学方程式为;
(4)
满足以下条件的E的同分异构体M,a.遇FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基;b.能发生银镜反应,含有醛基;c.能与Br2/CCl4发生加成反应,含有碳碳双键;若有两个侧链,则可能是 (邻、间、对3种),或 (邻、间、对3种);若有三个侧链,分别为羟基、乙烯基、醛基,可按如下思路分析: (醛基有2种位置)、 (醛基有4种位置)、 (醛基有4种位置),则共16种;其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为1∶2∶2∶1∶2的有机物的结构简式为。
13.(21-22高二下·贵州纳雍县第四中学·期末)有机物A(C10H20O2)具有兰花香味,可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。已知:
①B分子中没有支链;
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳;
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种;
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
(1)请写出A、F的结构简式A: ;F: 。
(2)B可以发生的反应有 (选填序号)。
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(3)D、F分子所含的官能团的名称依次是 、 。
(4)写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式: 。
(5)B→C的化学方程式是 ,C发生银镜反应的离子方程式为 。
【答案】(1) (CH3)3COO(CH2)4CH3 CH3CH2CH2CH=CH2
(2)①②④
(3) 羧基 碳碳双键
(4)
(5) 2CH3CH2CH2CH2CH2OH+O22CH3CH2CH2CH2CHO+2H2O CH3CH2CH2CH2CHO+2Ag(NH3)+2OH-CH3CH2CH2CH2COO-+NH+2Ag↓+3NH3+H2O
【分析】D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳,D含有羧基,有转化关系B连续两次氧化得D,可知B为醇,C为醛,D为羧酸,D,E互为具有相同官能团的同分异构体,D,E为羧酸,故A为酯,且B,C,D,E,F,分子中碳原子数相同,A的分子式为,则B,E分子式依次为,,B无支链,故B的结构简式为,C为,D为,E分子烃基上的氢被Cl取代,其一氯代物只有一种,则E的结构简式为,B和E发生酯化反应生成A,故A为,F可以使溴的四氯化碳溶液褪色,则B在浓硫酸,加热条件下发生消去反应生成F,F为烯烃,结构简式为;
【详解】(1)根据分析可知A,F,的结构简式分别为:,
(2)B的结构简式为,含有羟基,可以发生取代反应,与羟基相连的碳原子相邻的碳原子上含有氢原子,可以发生消去反应,与羟基相连的碳原子上含有氢原子,可以发生氧化,不能发生加聚反应;
(3)D为含有的官能团为羧基,F为所含的官能团是碳碳双键;
(4)D为,与D具有相同官能团的同分异构体为; E的结构简式为与E具有相同官能团的同分异构体为;
(5)B C即的方程式为:;C发生银镜反应的方程式为:
14.(21-22高二下·贵州铜仁·期末)化合物M为某高分子净水膜的中间体。M的合成路线如下:
已知: RCH2CH =CH2
(1)已知A的分子式为C3H7Br,C的名称是 。H的俗名是 。
(2)G中官能团名称是 ;C→D的反应类型是 。
(3)F和新制氢氧化铜悬浊液共热,写出化学方程式 。
(4)F分子中最多有 个原子共平面。
(5)E的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为 。
(a)遇氯化铁溶液发生显色反应
(b)能发生消去反应
(c)苯环上一氯代物只有2种
(d)核磁共振氢谱有6组峰
【答案】(1) 3-溴丙烯(或3-溴-1-丙烯) 甘油
(2) 羧基 加成反应
(3)
(4)16
(5)、
【分析】E中含有两个甲醇基,经催化氧化后生成含有甲醛基的F,F的结构式为,F经新制氢氧化铜催化氧化和酸化后生成邻二甲酸G,其结构式为。G和H经缩聚反应合成M,结合M、G的结构式可推得H为甘油,结合合成路线倒推得D为CH2BrCHBrCH2Br。A的分子式为C3H7Br,在NaOH醇溶液中发生消去反应生成丙烯,结合题中给出的反应机理得C为,C与Br2加成得到D。
【详解】(1)C结构式为,系统命名法命名为3-溴-1-丙烯或3-溴丙烯,H为CH2OHCHOHCH2OH,俗名为甘油;
(2)G结构式为,其中官能团为羧基,C与Br2反应,碳碳双键断裂,Br加在碳碳双键两端,为加成反应;
(3)F中醛基被新制氢氧化铜氧化为羧基,新制氢氧化铜被还原为Cu2O,碱性条件下羧基与NaOH反应生成羧酸钠盐,反应式为:;
(4)苯环结构12个原子共平面,醛基结构4个原子共平面,醛基结构与苯环结构通过碳碳单键相连,最多所有原子全部共平面,即最多16个原子共平面;
(5)E的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,则必须含有酚羟基,能发生消去反应,则必须含有醇羟基。同分异构体在苯环上有两种一氯取代物,即苯环上有两种等效氢,可推断出苯环上含有两种取代基。核磁共振氢谱有六组峰,即共有六种等效氢,符合以上条件的结构有:、。
15.(21-22高二下·贵州黔东南苗族侗族·期末)乳酸具有很强的防腐保鲜作用,可应用在防腐保鲜、抗微生物、作调节剂等方面,用乙烯制备乳酸的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)F的化学名称是 。
(2)C的结构简式为 ;F中所含的官能团名称为 。
(3)A→D的反应类型是 ;F→G第一步的条件是 。
(4)反应E→F的化学方程式为 。
(5)化合物G的同分异构体中,满足下列条件的同分异构体有 种(不包括立体异构)。
①属于酯,能发生水解;②结构中不含。其中核磁共振氢谱显示只有1组峰的结构简式为 。
(6)根据本题信息和已学知识,写出以苯甲醛为原料制备的合成路线: (无机试剂任选)。
【答案】(1)2-氯丙酸
(2) 碳氯键、羧基
(3) 加成反应 NaOH水溶液,加热(或其他合理答案)
(4)+HCl
(5) 7
(6)
【分析】A催化氧化得到B,结合G的结构简式可分析出B的结构简式为CH3CHO,C为,A与HCN催化剂加热反应得到D,为加成反应所以D的结构简式为CH3CH2CN,D在酸性条件下水解后得到E,结合E的分子式可推测E为CH3CH2COOH,E与氯气在红磷催化下加热反应得到F,结合G的结构简式,可推测-Cl取代在与羧基相连的碳上,所以F为。
【详解】(1)F的化学名称是2-氯丙酸。
(2)C的结构简式为,F中所含的官能团是—Cl,—COOH,名称为碳氯键﹑羧基。
(3)D分子比A分子增加HCN,A→D的反应类型是加成反应;F→G第一步为—Cl水解为—OH,条件为NaOH水溶液,加热。
(4)E→F是—Cl取代羧基相连碳上的氢,化学方程式为 + HCl。
(5)根据条件属于酯,能发生水解,结构中不含,可写出、、HCOOCHO2CH3、、、、,共7种,其中核磁共振氢谱显示只有1组峰的结构简式为。
(6)制备,根据合成路线可以采用逆推的方法:
,可得合成路线: 。
16.(21-22高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)G是合成某药物的中间体,一种合成路线如下:
已知:①M遇溶液发生显色反应;
②。
请回答下列问题:
(1)M的名称为 ,A中含有的官能团的名称为 。
(2)D→E的反应类型是 ,C的分子式为 。
(3)E→F的化学方程式为 。
(4)B的同分异构体中,同时符合下列条件的结构有 种(不考虑立体异构)。
①能与发生反应
②苯环上有且只有2个对位取代基且苯环与碳原子直接相连
写出在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1∶1∶1∶2∶2的结构简式: (任写一种)。
(5)参考题中给的已知信息和合成路线,设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任选) 。
【答案】(1) 对甲基苯酚 碳氟键、羟基
(2) 加成反应 C9H7F3O2
(3)+H2O
(4) 6 、
(5)
【分析】已知M遇溶液发生显色反应说明含有酚羟基,结合M的分子式可知M为,M发生取代反应生成A,D中碳碳双键和氢气发生加成反应生成E,E发生醇的消去反应生成F为,F中碳碳双键和氢气发生加成反应生成G;
【详解】(1)M为,M的名称为对甲基苯酚;A中含有的官能团的名称为碳氟键、羟基;
(2)D中碳碳双键和氢气发生加成反应生成E ,D→E的反应类型是加成反应;C的分子式为C9H7F3O2;
(3)E发生醇的消去反应生成F为,E→F的化学方程式为+H2O;
(4)①能与发生反应说明含有羧基,②苯环上有且只有2个对位取代基且苯环与碳原子直接相连,结构有:、、、、、共6种;在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1∶1∶1∶2∶2的结构简式、;
(5)由逆推法可由中醛基和氢气发生加成反应,由已知信息②的反应可知由与CH3CHO反应得到,由在AlCl3作用下反应得到,则合成路线为:。
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