重难点05 有机合成与推断(江苏专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期末真题分类汇编
2025-05-21
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内容正文:
重难点05 有机合成与推断
1.(22-23高二下·江苏南京六校联合体·期末)白花丹酸具有镇咳祛痰的作用,其合成路线流程图如下:
(1)B分子中碳原子的杂化方式为 。
(2)C→D的反应类型为 。
(3)白花丹酸分子中混有 ,写出同时满足下列条件的该有机物的一种同分异构的结构简式:
①分子中有四种不同化学环境的氢;②与FeCl3溶液能发生显色反应,且1mol该物质最多能与3molNaOH反应。
(4)E的结构简式为 。
(5)已知:R—BrRMgBr。根据已有知识并结合相关信息写出以 和CH3CH2OH为原料制备 的合成路线流程图 。
【答案】(1)sp2、sp3
(2)氧化反应
(3) 或
(4)
(5)
【分析】
与 反应生成B,B与C2H5MgBr在酸性条件下反应生成C,在酸性条件下被三氧化铬将羟基氧化为酮羰基生成D,D与BrCH2COOC2H5反应生成E,E在碱性条件下水解生成羧酸盐,酸性条件下转化为F,结合转化关系可确定E为酯,故E为 ,F与AlI3和CH3CN反应生成白牡丹酸。
【解析】(1)B分子中,苯环上的碳、醛基上的碳原子的杂化方式为sp2,环烷烃上的碳原子的杂化方式为sp3。
答案为:sp2、sp3。
(2)结合以上分析可知,C中的羟基被氧化为酮羰基,反应类型为氧化反应。
答案为:氧化反应。
(3)
的同分异构,①分子中有四种不同化学环境的氢则结构高度对称;②与FeCl3溶液能发生显色反应则含有酚羟基,且1mol该物质最多能与3molNaOH反应,可能含有甲酸酯结构且水解后产物增加酚羟基的数目,其结构简式为: 或
。
答案为: 或
。
(4)
E在碱性条件下水解生成羧酸盐,酸性条件下转化为F,结合转化关系可确定E为酯,故E为 。
答案为: 。
(5)
与氢气发生加成反应生成 , 与浓的氢溴酸反应生成 , 在无水乙醚条件下与镁反应生成 ,乙醇氧化得到乙醛, 与乙醛反应得到 ,故合成路线为: 。
答案为: 。
2.(23-24高二下·江苏扬州仪征精诚高级中学·期末)氯霉素(H)的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)氯霉素分子中碳原子的杂化轨道类型为 。
(2)G→H的反应类型为 。
(3)D的分子式为,其结构简式为 。
(4)E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芳香族化合物 ②分子中含有3种不同化学环境的氢原子
(5)写出以乙烯为主要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)、
(2)取代反应
(3)
(4)或
(5)H2C=CH2。
【分析】
A()与溴水反应生成B(),B在浓硫酸作用下发生消去反应生成C();C与HCHO在酸性溶液中反应生成分子式为的D;D与氨气在高压下发生取代反应生成E(),则D的结构简式为;据此分析可得:
【解析】(1)
青霉素()中含有苯环、碳氧双键以及甲基结构,所以青霉素中碳原子的杂化方式为,故答案为:;
(2)
由G、H的结构简式可知,G()中氨基上的一个氢原子被取代生成H,则G转化为H发生取代反应,故答案为:取代反应;
(3)
结合E的结构简式以及E的分子式()可知D的结构简式为:,故答案为:;
(4)
E的分子式为,E的一种同分异构体同时满足:①芳香族化合物即含有苯环;②分子中含有3种不同化学环境的氢原子,则该同分异构体中含1个NO2和4个CH3且对称或者含,则E的同分异构体为或,故答案为:或;
(5)
可由在一定条件下发生取代反应合成;由E转化为F可知可由在酸性条件小水解而来;由C合成D可知可由与H2C=CH2在一定条件下合成;可由催化氧化生成;由H2C=CH2与水蒸气发生加成反应合成。据此分析乙烯为主要原料制备的合成路线流程图:H2C=CH2,故答案为:H2C=CH2。
3.(21-22高二下·江苏宿迁·期末)易瑞沙(Iressa)又名吉非替尼(I)是一种抗癌药物,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)分子中N原子采取杂化的方式为 。
(2)的反应类型为 。
(3)H的结构简式为 。
(4)写出符合下列条件的A的一种同分异构体的结构简式 。
①能发生银镜反应且水解产物之一能和溶液发生显色反应
②分子中含有四种不同化学环境的氢
(5)写出由、和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)sp3、sp2
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)
【分析】根据D的结构简式,A和浓硝酸发生羧基的邻位取代生成B为,B发生水解反应然后酸化得到C为,C发生酯化反应生成D,根据E的分子式、I的结构简式知,D发生取代反应生成E为,H发生取代反应生成I,结合H的分子式知,H为 ;对比G、H的分子式,G发生取代反应生成H,G为;F发生信息中的反应生成G,F为。
【解析】(1)分子中氨基上的N采用sp3杂化,含C=N键的N采用sp2杂化,N原子采取杂化的方式为sp3、sp2。故答案为:sp3、sp2;
(2)H为 ,H发生取代反应生成I,的反应类型为取代反应。故答案为:取代反应;
(3)H的结构简式为。故答案为:;
(4)①能发生银镜反应,说明含有醛基;且水解产物之一能和溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②分子中含有四种不同化学环境的氢,说明结构对称,含有甲酸与酚形成的酯,符合条件的A的一种同分异构体的结构简式 ,故答案为: ;
(5)由 、 和CH3OH制备, 和甲醇发生酯化反应生成 ,再发生还原反应生成,发生信息中的反应然后发生取代反应生成目标产物,合成路线为 ,故答案为: 。
4.(23-24高二下·江苏连云港·期末)化合物H是合成一种天然茋类化合物重要中间体,合成路线如下:
已知:易被氧化
(1)有机物的系统命名名称为 。
(2)的反应类型为 。
(3)设计步骤②和⑥的目的是 。
(4)E的结构简式为 。
(5)H的一种同分异构体同时满足下列条件,写出结构简式 。
①能与溶液发生显色反应
②分子中不同化学环境氢原子的个数比为
(6)设计和为原料制的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干) 。
【答案】(1)3-溴-1-丙烯
(2)取代反应
(3)保护氨基
(4)
(5)
(6)
【解析】(1)
有机物的系统命名名称为3-溴-1-丙烯,答案:3-溴-1-丙烯;
(2)通过观察结构简式可知,的反应类型为取代反应,答案:取代反应;
(3)已知易被氧化,在②中反应掉,在⑥又释放出来,步骤②和⑥的目的是保护氨基,答案:保护氨基;
(4)
结合D的结构简式和反应条件,知E的结构简式为,答案:;
(5)
H的一种同分异构体同时满足①能与溶液发生显色反应,存在酚羟基,②分子中不同化学环境氢原子的个数比为,即有4种氢,可知结构简式,答案:;
(6)
生成 ,和生成 ,氧化苯环上甲基,将碳碳双键引入羟基,最后生成氨基,可得,合成路线为,答案:。
5.(23-24高二下·江苏镇江·期末)本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药,其合成路线如下:
其中,-Ph为苯基()。
(1)写出A中含有的官能团的名称
(2)室温下,在水中A的溶解度比B的 (填“大”或“小”或“无差别”)。
(3)Y的分子式为C3H8O,B→C的反应类型为 。
(4)D与SOCl2等物质的量反应时会产生的污染性气体为 (填化学式)。
(5)B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 。
碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环,其核磁共振氢谱只有2组峰;另一种产物能与银氨溶液反应,被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水。
(6)写出以为原料制备的合成路线流程图 (须用Ph3P,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)羧基、羟基
(2)大
(3)取代反应
(4)SO2和HCl
(5)
(6);
【分析】
与取代反应生成,根据C的结构式可知Y为,反应类型为取代,加KBH4还原反应后得到,加SOCl2发生取代反应得到,加入Ph3P和PhCHO生成,加入吡啶生成,据此解答。
【解析】(1)
中含有的官能团的名称羧基、羟基,答案:羧基、羟基;
(2)羧基是亲水基团,酯基不是亲水基团,室温下,在水中A的溶解度比B的大,答案:大;
(3)Y的分子式为C3H8O,对比B和C的结构简式可知,反应类型为取代反应,答案:取代反应;
(4)
与SOCl2等物质的量反应时生成和,不稳定分解成SO2和HCl,产生污染性气体为SO2和HCl,答案:SO2和HCl;
(5)
B的分子式为C10H12O4,其同分异构体碱性条件下水解后酸化生成两种产物,说明分子中有酯基,另一种水解产物能与银氨溶液反应,被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水,说明水解产物为HCOOH,一种产物含有苯环,其核磁共振氢谱只有2组峰,说明分子中有两种氢原子,则苯环上有6个取代基,并且取代基只能分成两种,为-OH和-CH3,故结构式为,答案:;
(6)
催化氧化生成,加SOCl2或HCl加热生成,加入Ph3P和PhCHO生成,加Br2生成,加入氢氧化钠和乙醇加热生成,答案:;。
6.(23-24高二下·江苏泰州·期末)化合物G为一种潜在靶向真菌SDH的新型分子,其合成路线如下:
已知:Et代表乙基。
(1)化合物G中的含氧官能团为 (填名称)。
(2)A→B的反应过程,经历了以下两个反应:
Ⅰ.。
Ⅱ. (填化学方程式)。
(3)C的分子式为,且C→D为取代反应,则C的结构简式为 。
(4)写出满足下列条件的的一种同分异构体的结构简式: 。
①能使溶液显色,苯环上只有4个取代基。
②氨基()直接连在苯环上而氟原子不连在苯环上。
③分子中共有4种氢原子且氢原子数目比为6∶4∶2∶1。
(5)已知:β-羰基羧酸酯能发生反应。请以、和为原料制备(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线实例见本题题干) 。
【答案】(1)酰胺键、醚键
(2)+→+HI
(3)
(4)、
(5)
【来源】江苏省泰州市2023-2024学年高二下学期6月期末化学试题
【分析】
A()发生取代反应生成B(),B和CH3NHNH2反应生成C,C的分子式为,且C→D为取代反应,由此推测C为,D为(),D水解生成E(),E发生取代生成F(),F与发生反应生成G();
【解析】(1)化合物G中的含氧官能团为:酰胺键、醚键;
(2)A→B的反应过程,经历了以下两个反应:
Ⅰ.。
Ⅱ.+→+HI;
(3)
C的分子式为,且C→D为取代反应,则C的结构简式为;
(4)
①能使溶液显色,含酚羟基,苯环上只有4个取代基,②氨基()直接连在苯环上而氟原子不连在苯环上,③分子中共有4种氢原子且氢原子数目比为6∶4∶2∶1,同分异构体的结构简式:、、
(5)
根据信息,可以转化为,由C→D可知与生成,根据F→G,可知与生成,故合成路线为:
。
7.(23-24高二下·江苏南京第五高级中学·期末)化合物G是制备一种生物碱的中间体,其合成路线如下:
(1)A→B反应分为A→X→B两步,第二步是消去反应。X的结构简式为 。
(2)C的分子式为,C的结构简式为 。
(3)须在无水环境中使用,不能与水或酸接触,原因是 。
(4)写出一种符合下列条件的B的同分异构体的结构简式: 。
Ⅰ.与溶液显紫色;
Ⅱ.发生水解反应后所得有机产物有三种,酸化后一种为α-氨基丙酸,另两种均含有2种化学环境不同的氢。
(5)已知:①苯环上发生取代反应时,若原有基团为-CH3、—X(卤素原子),则新进入基团在其邻、对位;若原有基团为-NO2,则新进入基团则在其间位。
②。
③可将羰基或酯基还原为醇。
写出以CH3COCH2COOCH3、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)
(2)
(3)由于LiAlH4中的氢元素显负一价,该物质具有强烈的还原性。要隔绝空气要密封保存,使用时防止与水、酸接触。与水反应会产生氢气
(4)或
(5)
【分析】A中醛基先发生氧化反应然后发生消去反应生成B,根据B、D的结构简式及反应条件知, B中碳碳双键、硝基发生还原反应生成C为,C发生取代反应生成D,D发生反应生成E,E和(COCl)2发生取代反应生成F,F发生加成反应生成G。
最后一问中,根据目标产物的结构简式知,甲苯中苯环上甲基的对位引入硝基,硝基被还原生成氨基,甲苯中甲基的邻位卤素原子,然后再和CH3COCH2COOCH3发生信息②的反应,根据取代位置知道,甲苯先发生取代反应引入硝基,然后引入溴原子
【解析】(1)A→B反应分为A→X→B两步,第二步是消去反应,则第一个是醛基发生加成反应生成醇羟基得到X,则X的结构简式为,故答案为;
(2)LiAlH4具有强烈的还原性,根据B、C、D三种物质转化特点,分析出C的结构简式为;
(3)由于LiAlH4中的氢元素显负一价,该物质具有强烈的还原性。要隔绝空气要密封保存,使用时防止与水、酸接触,与水反应会产生氢气;
(4)B与FeCl3溶液显紫色说明含有酚羟基,发生水解反应后所得有机产物有三种,酸化后一种为α-氨基丙酸,另两种均含有2种化学环境不同的氢,结合其不饱和度,还含有一个酯基,根据氧原子个数可知,含有酚羟基的有机物中应该还有三个酚羟基且结构对称,则水解的另外两种有机物分别是CH3COOH和,符合条件的结构简式为或;
(5)根据目标产物的结构简式可知,甲苯中苯环上甲基的对位引入硝基,硝基被还原生成氨基,甲苯中甲基的邻位卤素原子,然后再和CH3COCH2COOCH3发生信息②的反应,根据取代位置知道,甲苯先发生取代反应引入硝基,然后引入溴原子,所以合成线路是
8.(21-22高二下·江苏盐城·期末)F是一种天然产物,具有抗肿瘤等活性,其人工合成路线如图:
(1)A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是 。
(2)B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分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1。
②苯环上有4个取代基,且有两种含氧官能团。
(3)A+B→C的反应需经历A+B→X→C的过程,中间体X的分子式为C17H17NO6。X→C的反应类型为 。
(4)E→F中有一种分子式为C15H14O4的副产物生成,该副产物的结构简式为 。
(5)写出以和为原料制备 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)7
(2)或
(3)消去反应
(4)
(5)
【分析】A和B在K2CO3作用、加热条件反应得到C、HF和H2O,C和H2发生还原反应得到D,D发生取代反应生成E,E发生取代反应得到F。
【解析】(1)从成键方式看,形成双键的中心原子通常采用sp2杂化,醛基和苯环中的碳原子为sp2杂化,饱和C为sp3杂化,故共有7个碳原子采取sp2杂化;故答案为:7;
(2)B的一种同分异构体,环上有4个取代基,且有两种含氧官能团,根据其不饱和度可知,这两种含氧官能团为羟基和含羰基的官能团;分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1,说明分子结构具有一定的对称性,则该物质可能为或;故答案为:或;
(3)由题给C结构式可知,C的分子式为C17H15NO5;中间体X的分子式为C17H17NO6;结合C的结构简式可知X→C生成碳碳双键,反应类型为消去反应;故答案为:消去反应;
(4)由E与F结构简式可知,E→F为甲氧基被-OH取代,则可能另一个甲氧基也被-OH取代,副产物的分子式为C15H14O4,则其结构简式为:;故答案为:;
(5)以和为原料制备,两个碳环以-O-连接在一起,则一定会发生类似A+B→C的反应,则需要和,故需要先得到,得到,和得到,催化氧化得到,可设计合成路线为: ;故答案为: 。
9.(23-24高二下·江苏镇江实验高级中学·期末)G是一种酪氨酸激酶抑制剂中间体,其合成路线之一如下。
(1)A分子中含氧官能团的名称为 。
(2)B分子中杂化与杂化的碳原子个数比为 。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分子中有氨基且能与新制的溶液反应生成砖红色沉淀;
②在碱性条件下发生水解反应,酸化后产物之一能与溶液发生显色反应;
③分子中有4种不同化学环境的氢原子。
(4)D→E的反应需经历D→M→E的过程,M的分子式为,则M的结构简式为 。
(5)请写出以和甲酸乙酯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)醚键
(2) 7:3 还原反应
(3)
(4)
(5)
【分析】A发生硝化反应生成B,B中的硝基变为氨基生成C,C与甲酸乙酯反应生成D,D中氨基、醛基先发生加成反应,再发生消去反应生成E,E中羟基被氯原子取代生成F,F发生取代反应生成G。
【解析】(1)A分子中含氧官能团的名称为醚键;
(2)B分子中单键碳原子采用sp3杂化,双键碳、苯环上的碳原子采用sp2杂化,杂化与杂化的碳原子个数比为7:3;B中的硝基变为C中的氨基,B→C的反应类型为还原反应;
(3)D除苯环外含有5个碳、4个氧、1个氮、2个不饱和度,其同分异构体同时满足下列条件:
①分子中有氨基且能与新制的溶液反应生成砖红色沉淀,则含有醛基;②在碱性条件下发生水解反应,酸化后产物之一能与溶液发生显色反应,则水解生成酚羟基;③分子中有4种不同化学环境的氢原子,则分子结构对称;其结构可以为:;
(4)
D到E的反应需经历D→M→E的过程,D中氨基、醛基发生加成反应生成M,M的分子式为,M发生消去反应生成E, M的结构简式为;
(5)
苯乙烯和氯化氢加成、水解生成,催化氧化为;与甲酸乙酯反应生成,与POCl3反应生成,合成路线为。
10.(23-24高二下·江苏南京六校联合体·期末)化合物E是合成抗癌药帕比司他的中间体,其合成路线如下:
(1)1molA分子中采取sp2杂化的碳原子数目是 。
(2)A→B中有一种分子式为C8H10O2的副产物生成,该副产物的结构简式为 。
(3)已知B→C的反应有中间体X生成,中间体X的分子式为C11H12O6,B→X的反应类型为 。
(4)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分子中含有苯环,且不同化学环境的氢原子个数之比为1∶1;
②1mol该物质最多能与4molNaOH反应。
(5)肉桂酸苄酯()是一种天然香料。写出以和CH2(COOH)2为原料制备肉桂酸苄酯的合成路线 (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
【答案】(1)8mol或8NA或4.816×1024
(2)
(3)加成反应
(4)
(5)
【分析】本题为有机综合推断题,由合成流程图可知,A到B是醛基被还原为醇羟基,B到C为醛基与CH2(COOH)2先发生加成反应,后再消去反应,C和CH3OH通过酯化反应制得D,D在一定条件下转化为E,(3)根据X的分子式并结合题干信息可知,X的结构简式为:,(5) 本题采用逆向合成法可知,可由和通过酯化反应制得,根据题干B到C的转化信息可知,可由和CH2(COOH)2在一定条件下转化而来,可由苯甲醇催化氧化制得,苯甲醇又可由水解得到,由此分析确定合成路线,据此分析解题。
【解析】(1)由题干流程图中A的结构简式可知,A分子中所有的C原子均与周围的原子形成3个σ键,无孤电子对,故1molA分子中采取sp2杂化的碳原子数目是8mol,故答案为:8mol或8NA或4.816×1024。
(2)由题干流程图中信息可知,A→B即其中一个醛基转化为醇羟基,结合副产物的分子式可知,有一种分子式为C8H10O2的副产物,该副产物的结构简式为,故答案为:。
(3)已知B→C的反应有中间体X生成,中间体X的分子式为C11H12O6,结合转化信息和X的分子式可知,X的结构简式为:,故B→X的反应类型为加成反应,故答案为:加成反应。
(4)由题干流程图信息可知,D的分子式为:C11H12O3,则其同时满足下列条件①分子中含有苯环,且不同化学环境的氢原子个数比为1∶1,即含有两种不同环境的氢,②1mol该物质最多能与4molNaOH反应,结合分子式可知其分子中含有2mol酚酯基,故该同分异构体的结构简式为: ,故答案为:;
(5)据分析可知,用逆合成分析法确定的合成路线为。
11.(22-23高二下·江苏南京师大附中·期末)化合物具有很好的杀菌能力,其人工合成路线如下(部分反应试剂与条件省略):
已知:①(代表氢原子或烃基)
②“Joners试剂”可以将醇氧化为醛或者酮而不氧化分子中的双键和三键。
③
(1)化合物B中含有的官能团名称为 。
(2)的反应类型为 。
(3)D的分子式为,其结构简式为 。
(4)E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、硝基,且遇溶液可以显色。
(5)写出以、、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)氨基、酮羰基(或羰基)
(2)加成反应
(3)
(4) 或 (两个甲基与两个叔丁基同时对调也对,只要合理)
(5)
【分析】
A与 发生加成反应生成B,B与反应生成C,结合C的结构简式可知应为 ,该反应为加成反应;C在NaOH加热条件下发生已知③中反应生成 , 与 发生反应生成E,E与 发生酯化反应生成F,F与 发生加成反应生成G,据此分析解答。
【解析】(1)由B的结构简式可知其所含官能团为:氨基、酮羰基(或羰基);
(2)由上述分析可知B→C的反应为加成反应;
(3)
由上述分析可知D的结构简式为: ;
(4)
E的同分异构体满足①分子中含有4种不同化学环境的氢原子;②碱性条件水解说明含有酯基,酸化后得2种产物,其中一种含苯环、硝基,则除此之外该结构中不含其他不饱和价键或环状结构,遇溶液可以显色说明水解生成酚羟基,则酯基应为酚类酯,满足题意的结构简式为: 或 (两个甲基与两个叔丁基同时对调也对,只要合理);
(5)
与LiNH2发生已知信息中反应生成,与乙醛反应后再水解,发生已知信息中反应生成 , 与、CuI作用下生成 , 在Joners试剂作用下脱氢生成 , 在NaOH作用下生成 ,由此可得合成路线图: 。
12.(20-21高二下·江苏连云港·期末)有机化合物I是一种治疗心脑血管疾病药物的中间体,其合成路线如下:
(1)A→B反应的条件X是 。
(2)B→C的反应类型为 。
(3)上述合成路线中,G的分子式为,其结构简式为 。
(4)H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能使溴水褪色;
②分子中有5种不同化学环境的氢原子;
③既能发生银镜反应又能发生水解反应,且水解产物遇氯化铁发生显色反应。
(5)设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干) 。
【答案】 浓硫酸(或)、加热(或∆) 取代反应
【解析】(1)A→B反应为发生消去反应生成,反应为醇的消去反应,因此反应条件为浓硫酸(或)、加热(或∆),故答案为:浓硫酸(或)、加热(或∆)。
(2)B→C的反应为中H原子被Br原子取代生成,故答案为:取代反应。
(3)G能与银氨溶液反应,说明G中存在醛基,G的分子式为,其中不饱和度为6,说明H中除苯环和醛基外还含有不饱和键,由H的结构简式可知,H的结构简式为,故答案为:。
(4)H的同分异构体满足:①能使溴水褪色,说明H中含有碳碳双键或碳碳三键;②分子中有5种不同化学环境的氢原子,说明H中一定存在对称结构;③既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明H中含有酯基和醛基,且水解产物遇氯化铁发生显色反应,说明H中的酯基为酚与羧酸形成的酯基,H分子中不饱和度为6,综上说明该同分异构体中存在苯环、甲酸酯基、碳碳双键,因此该同分异构体结构简式为,故答案为:。
(5)以和为原料制备,中含有酯基,因此需要利用和发生酯化反应,制备过程均需要增长碳链,然后利用F→G→H的反应制备,可利用B→C→D的反应实现,因此具体合成路线为:。
13.(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)化合物F(普瑞巴林)是一种治疗神经痛的药物。其合成路线如下:
(1)B分子中碳原子的杂化方式为 ;F中官能团名称是 ;
(2)B→C的化学反应类型是 ;
(3)在催化剂作用下,烃X和CO、H2化合生成A,则X的结构简式是 ;
(4)B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(只写一种) ;
①该分子为环状结构,分子中含有碳碳双键和羟基;
②分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:2:2:1。
(5)3-苯基丙烯酸乙酯()是一种重要的医药中间体。请设计以CH2(COOH)2、CH3CH2OH和甲苯为原料制备3-苯基丙烯酸乙酯的合成路线 。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线见本题题干)
【答案】(1) sp2、sp3杂化 氨基、羧基
(2)取代反应(或酯化反应)
(3)CH2=C(CH3)2
(4) 或 或或
(5)
【分析】A的醛基断开C=O后与反应使碳链增长,生成B,B与乙醇发生酯化反应生成C,C发生加成、水解反应生成D,D与反应形成碳环,E在NaClO作用下开环并引入。据此答题。
【解析】(1)B分子中含有的C=C、C=O中的碳杂化方式为,含有的饱和碳的杂化方式为。F中含有的官能团之一是,名称是氨基、另一个是,名称是羧基。
(2)根据B、C的结构差异可以确定发生的反应类型是酯化反应,酯化反应又属于取代反应。
(3)在催化剂作用下,烃X和CO、H2化合生成A,根据A的结构特点与原子守恒可知X的结构简式为。
(4)
B的分子式为,条件②说明同分异构体分子中含有4种不同的H,且实际个数比分别2:4:4:2,则同分异构体的分子结构对称性较强、无甲基,结合条件①可得含有2个-OH,若碳环为三元环,则符合条件的结构有:、, 若碳环为五元环,则符合条件的结构有:、 。
(5)
参考题中合成路线,甲苯要先转化成苯甲醛,然后使用合成方法的增长碳链,并引入,所得中间体再与乙醇发生酯化反应即可得到3-苯基丙烯酸乙酯,具体的合成路线为:。
14.(22-23高二下·江苏南京江宁区·期末)有机物F的合成路线如下:
已知:i.
ii.
(1)F中官能团的名称 。
(2)步骤VI的反应类型为 。
(3)D→E的转化需要试剂X,X的结构简式为 。
(4)写出一种满足下列条件的E的同分异构体的结构简式 。
①能与溶液发生显色反应;
②能发生银镜反应和水解反应;
③分子中有5种不同化学环境的氢原子。
(5)依据题中信息,设计以为原料制取的合成路线 (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题干)。
【答案】(1)醚键、酯基
(2)取代反应或酯化反应
(3)
(4)、、;
(5)
【分析】A为烃,根据III得到的产物,判断出反应III为取代反应,即A为甲苯,结构简式为,反应IV发生水解反应,即D的结构简式为,根据F的结构简式,反应VI为酯化反应,根据D的结构简式和,推出E的结构简式为,C的结构简式为,根据反应II的条件,反应II发生水解反应,即B为。
【解析】(1)F为,其官能团的名称为醚键、酯基;
故答案为:醚键、酯基;
(2)据分析知,步骤VI发生的是酯化反应,其反应类型为取代反应或酯化反应;
故答案为:取代反应或酯化反应;
(3)D为,E为,根据推出X的结构简式为;
故答案为:;
(4)E为,其同分异构体能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,能发生银镜反应和水解反应,说明含有甲酸形成的酯,分子中有5种不同化学环境的氢原子,同时满足以上条件的结构简式为、、;
故答案为:、、;
(5)发生水解反应生成,再发生催化氧化反应生成,再继续发生氧化反应生成,最后根据推出与氯气在红磷和加热条件下反应生成,其合成路线为;
故答案为: 。
15.(22-23高二下·江苏盐城·期末)有机物A为原料合成布洛芬的路线如下。
已知:
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为 。
(2)有机物E中官能团名称为 。
(3)写出C和F生成G的化学方程式 。
(4)写出同时满足下列条件的布洛芬的一种同分异构体的结构简式 。
①苯环上有三个取代基,苯环上的一氯代物有两种,且分子中有5种不同化学环境的氢原子;
②能发生水解反应,且水解产物之一能与溶液发生显色反应;
③能发生银镜反应。
(5)写出用、HCHO和 为原料合成 的流程路线 (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)加成反应
(2)羟基、醛基
(3) ++H2O
(4) 或者
(5)
【分析】
有机物合成与推断中常采用对比方法进行分析,找出相同和不同的部位,从而确认反应类型或结构简式,如根据C的结构简式,以及A的分子式,从而确认A的结构简式为,A与CH3CH=CH2发生加成反应得到有机物B,B的结构简式为,据此分析;
【解析】(1)
B的结构简式为,则A→B的反应类型为加成反应;
(2)根据E的结构简式可知,其官能团名称为羟基、醛基;
(3)
根据题中所给信息,C中酮羰基上的一个键断裂,F中醇羟基上氧氢键断裂,即该反应方程式为++H2O;
(4)
苯环上的一氯代物有两种,苯环上有两种氢,能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明结构中含有,能发生银镜反应,根据氧原子数目,说明存在,分子中有5种不同化学环境的氢原子,则取代基为HCOO-,2个-CH(CH3)2,处于邻位和间位,故答案为: 或者 ;
(5)
乙醇催化氧化生成乙醛,甲醛和乙醛发生D→E类型的反应,即生成,然后再与氢气发生加成反应,得到,最后与丙酮发生信息中反应生成产物,即路线为。
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重难点05 有机合成与推断
1.(22-23高二下·江苏南京六校联合体·期末)白花丹酸具有镇咳祛痰的作用,其合成路线流程图如下:
(1)B分子中碳原子的杂化方式为 。
(2)C→D的反应类型为 。
(3)白花丹酸分子中混有 ,写出同时满足下列条件的该有机物的一种同分异构的结构简式:
①分子中有四种不同化学环境的氢;②与FeCl3溶液能发生显色反应,且1mol该物质最多能与3molNaOH反应。
(4)E的结构简式为 。
(5)已知:R—BrRMgBr。根据已有知识并结合相关信息写出以 和CH3CH2OH为原料制备 的合成路线流程图 。
2.(23-24高二下·江苏扬州仪征精诚高级中学·期末)氯霉素(H)的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)氯霉素分子中碳原子的杂化轨道类型为 。
(2)G→H的反应类型为 。
(3)D的分子式为,其结构简式为 。
(4)E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芳香族化合物 ②分子中含有3种不同化学环境的氢原子
(5)写出以乙烯为主要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)。
3.(21-22高二下·江苏宿迁·期末)易瑞沙(Iressa)又名吉非替尼(I)是一种抗癌药物,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)分子中N原子采取杂化的方式为 。
(2)的反应类型为 。
(3)H的结构简式为 。
(4)写出符合下列条件的A的一种同分异构体的结构简式 。
①能发生银镜反应且水解产物之一能和溶液发生显色反应
②分子中含有四种不同化学环境的氢
(5)写出由、和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)。
4.(23-24高二下·江苏连云港·期末)化合物H是合成一种天然茋类化合物重要中间体,合成路线如下:
已知:易被氧化
(1)有机物的系统命名名称为 。
(2)的反应类型为 。
(3)设计步骤②和⑥的目的是 。
(4)E的结构简式为 。
(5)H的一种同分异构体同时满足下列条件,写出结构简式 。
①能与溶液发生显色反应
②分子中不同化学环境氢原子的个数比为
(6)设计和为原料制的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干) 。
5.(23-24高二下·江苏镇江·期末)本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药,其合成路线如下:
其中,-Ph为苯基()。
(1)写出A中含有的官能团的名称
(2)室温下,在水中A的溶解度比B的 (填“大”或“小”或“无差别”)。
(3)Y的分子式为C3H8O,B→C的反应类型为 。
(4)D与SOCl2等物质的量反应时会产生的污染性气体为 (填化学式)。
(5)B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 。
碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环,其核磁共振氢谱只有2组峰;另一种产物能与银氨溶液反应,被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水。
(6)写出以为原料制备的合成路线流程图 (须用Ph3P,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)。
6.(23-24高二下·江苏泰州·期末)化合物G为一种潜在靶向真菌SDH的新型分子,其合成路线如下:
已知:Et代表乙基。
(1)化合物G中的含氧官能团为 (填名称)。
(2)A→B的反应过程,经历了以下两个反应:
Ⅰ.。
Ⅱ. (填化学方程式)。
(3)C的分子式为,且C→D为取代反应,则C的结构简式为 。
(4)写出满足下列条件的的一种同分异构体的结构简式: 。
①能使溶液显色,苯环上只有4个取代基。
②氨基()直接连在苯环上而氟原子不连在苯环上。
③分子中共有4种氢原子且氢原子数目比为6∶4∶2∶1。
(5)已知:β-羰基羧酸酯能发生反应。请以、和为原料制备(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线实例见本题题干) 。
7.(23-24高二下·江苏南京第五高级中学·期末)化合物G是制备一种生物碱的中间体,其合成路线如下:
(1)A→B反应分为A→X→B两步,第二步是消去反应。X的结构简式为 。
(2)C的分子式为,C的结构简式为 。
(3)须在无水环境中使用,不能与水或酸接触,原因是 。
(4)写出一种符合下列条件的B的同分异构体的结构简式: 。
Ⅰ.与溶液显紫色;
Ⅱ.发生水解反应后所得有机产物有三种,酸化后一种为α-氨基丙酸,另两种均含有2种化学环境不同的氢。
(5)已知:①苯环上发生取代反应时,若原有基团为-CH3、—X(卤素原子),则新进入基团在其邻、对位;若原有基团为-NO2,则新进入基团则在其间位。
②。
③可将羰基或酯基还原为醇。
写出以CH3COCH2COOCH3、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)。
8.(21-22高二下·江苏盐城·期末)F是一种天然产物,具有抗肿瘤等活性,其人工合成路线如图:
(1)A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是 。
(2)B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分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1。
②苯环上有4个取代基,且有两种含氧官能团。
(3)A+B→C的反应需经历A+B→X→C的过程,中间体X的分子式为C17H17NO6。X→C的反应类型为 。
(4)E→F中有一种分子式为C15H14O4的副产物生成,该副产物的结构简式为 。
(5)写出以和为原料制备 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)。
9.(23-24高二下·江苏镇江实验高级中学·期末)G是一种酪氨酸激酶抑制剂中间体,其合成路线之一如下。
(1)A分子中含氧官能团的名称为 。
(2)B分子中杂化与杂化的碳原子个数比为 。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分子中有氨基且能与新制的溶液反应生成砖红色沉淀;
②在碱性条件下发生水解反应,酸化后产物之一能与溶液发生显色反应;
③分子中有4种不同化学环境的氢原子。
(4)D→E的反应需经历D→M→E的过程,M的分子式为,则M的结构简式为 。
(5)请写出以和甲酸乙酯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)。
10.(23-24高二下·江苏南京六校联合体·期末)化合物E是合成抗癌药帕比司他的中间体,其合成路线如下:
(1)1molA分子中采取sp2杂化的碳原子数目是 。
(2)A→B中有一种分子式为C8H10O2的副产物生成,该副产物的结构简式为 。
(3)已知B→C的反应有中间体X生成,中间体X的分子式为C11H12O6,B→X的反应类型为 。
(4)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分子中含有苯环,且不同化学环境的氢原子个数之比为1∶1;
②1mol该物质最多能与4molNaOH反应。
(5)肉桂酸苄酯()是一种天然香料。写出以和CH2(COOH)2为原料制备肉桂酸苄酯的合成路线 (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
11.(22-23高二下·江苏南京师大附中·期末)化合物具有很好的杀菌能力,其人工合成路线如下(部分反应试剂与条件省略):
已知:①(代表氢原子或烃基)
②“Joners试剂”可以将醇氧化为醛或者酮而不氧化分子中的双键和三键。
③
(1)化合物B中含有的官能团名称为 。
(2)的反应类型为 。
(3)D的分子式为,其结构简式为 。
(4)E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、硝基,且遇溶液可以显色。
(5)写出以、、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)。
12.(20-21高二下·江苏连云港·期末)有机化合物I是一种治疗心脑血管疾病药物的中间体,其合成路线如下:
(1)A→B反应的条件X是 。
(2)B→C的反应类型为 。
(3)上述合成路线中,G的分子式为,其结构简式为 。
(4)H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能使溴水褪色;
②分子中有5种不同化学环境的氢原子;
③既能发生银镜反应又能发生水解反应,且水解产物遇氯化铁发生显色反应。
(5)设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干) 。
13.(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)化合物F(普瑞巴林)是一种治疗神经痛的药物。其合成路线如下:
(1)B分子中碳原子的杂化方式为 ;F中官能团名称是 ;
(2)B→C的化学反应类型是 ;
(3)在催化剂作用下,烃X和CO、H2化合生成A,则X的结构简式是 ;
(4)B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(只写一种) ;
①该分子为环状结构,分子中含有碳碳双键和羟基;
②分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:2:2:1。
(5)3-苯基丙烯酸乙酯()是一种重要的医药中间体。请设计以CH2(COOH)2、CH3CH2OH和甲苯为原料制备3-苯基丙烯酸乙酯的合成路线 。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线见本题题干)
14.(22-23高二下·江苏南京江宁区·期末)有机物F的合成路线如下:
已知:i.
ii.
(1)F中官能团的名称 。
(2)步骤VI的反应类型为 。
(3)D→E的转化需要试剂X,X的结构简式为 。
(4)写出一种满足下列条件的E的同分异构体的结构简式 。
①能与溶液发生显色反应;
②能发生银镜反应和水解反应;
③分子中有5种不同化学环境的氢原子。
(5)依据题中信息,设计以为原料制取的合成路线 (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题干)。
15.(22-23高二下·江苏盐城·期末)有机物A为原料合成布洛芬的路线如下。
已知:
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为 。
(2)有机物E中官能团名称为 。
(3)写出C和F生成G的化学方程式 。
(4)写出同时满足下列条件的布洛芬的一种同分异构体的结构简式 。
①苯环上有三个取代基,苯环上的一氯代物有两种,且分子中有5种不同化学环境的氢原子;
②能发生水解反应,且水解产物之一能与溶液发生显色反应;
③能发生银镜反应。
(5)写出用、HCHO和 为原料合成 的流程路线 (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)。
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