题型04 有机合成设计(云南专用) -【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
2025-05-27
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 有机物的合成与推断 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.69 MB |
| 发布时间 | 2025-05-27 |
| 更新时间 | 2025-05-27 |
| 作者 | DRAGON老师好 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-05-27 |
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| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
题型04 有机合成设计
内容概览
考向1 有机物的合成与推断
考向1 有机物的合成与推断
1.(23-24高二下·云南曲靖·期末)茉莉花香气成分中含有茉莉酮( ),其香味浓郁,被广泛应用于化妆品的制造中。回答下列问题:
(1)茉莉酮可发生 (填标号)。
a.加成反应 b.氧化反应 c.酯化反应 d.水解反应
(2)茉莉酮分子中含有 个甲基, 个亚甲基(—CH2-)。
(3)茉莉酮与 的关系是 。
(4)已知:RCH2CHO+R'CHO (羟醛缩合反应)。则茉莉酮与苯甲醛发生羟醛缩合反应所得有机物的结构简式为 。
2.(22-23高二下·云南昆明·期末)乙酸甲酯主要用作有机溶剂,是制造喷漆、人造革及香料等的原料,工业上可以用石油化工产品为原料进行合成。回答下列问题。
(1)A的分子式是 ,B的名称是 。
(2)C的官能团名称是 ,由B生成C的反应类型是 反应,写出反应的化学方程式 。
(3)有机物E的结构简式为 。
(4)D与E生成乙酸甲酯的反应一般用 作为催化剂,该反应还需要的条件是 。
(5)A在一定条件下还能合成高分子化合物,该反应的化学方程式为 。
3.(23-24高二下·云南昆明·期末)已知A是常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志性物质,A、B、C、D、E、F、G均为有机物,它们之间有如图转化关系。
请回答下列问题:
(1)C的结构简式为 。
(2)写出下列编号对应反应的化学方程式,并注明反应类型:
① , 反应。
② , 反应。
(3)有机物的结构简式如图,回答下列问题。
①中的官能团名称为 。
②与足量的反应,生成 ,与足量溶液反应生成产物的结构简式为 。
(4)有机玻璃是一种高分子聚合物,单体是,写出合成有机玻璃的化学方程式: 。
4.(21-22高二下·云南德宏·期末)有机物X的合成流程图如下:
(1)化合物B中官能团的名称 。
(2)A生成B、F生成G的反应类型分别为 、 ,A生成B的化学方程式 。
(3)化合物A能发生加聚反应合成一种塑料,该塑料的结构简式为 。
(4)化合物G的一氯取代产物有 种。(不考虑立体异构)
(5)化合物D的化学式为 ,在一定条件下能与发生加成反应,试写出所有可能产物的结构简式 。
5.(23-24高二下·云南玉溪·期末)化合物是一种重要的化工原料,它可由电石通过下列路线合成:
已知:①
②
回答下列问题。
(1)写出由电石与水反应得到化合物A的化学方程式 。
(2)化合物C的化学名称是 ;由B到C的化学反应类型是 。
(3)写出由E和F合成G的化学方程式 ;该反应的类型是 。
(4)化合物J是C的同系物,分子量比C大14。J的一种同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰,峰面积之比为1:2,其结构简式为 。
6.(23-24高二下·云南玉溪·期末)一种以甲苯为原料合成有机物M的设计路线如图。
已知:。
回答下列问题:
(1)甲苯中碳原子的杂化方式有 ;B的名称是 。
(2)M所含官能团的名称是 。
(3)A→B的反应类型是 ,B+E→M的化学方程式为 。
(4)在制药行业中常用“成盐修饰”改善物质理化性质,若用饱和KHCO3溶液对E进行“成盐修饰”,可将E转化为 (用结构简式表示)。
(5)用结构简式表示满足下列条件的D的同分异构体: 。
①苯环上只有两个取代基
②核磁共振氢谱中有6组吸收峰
③分子中只含有1个手性碳原子
(6)根据已有知识并结合上述合成路线图的相关信息,写出以苯乙烯为原料,选用必要的无机试剂,合成高分子物质的路线图 (请用结构简式表示有机物,用“→”表示转化关系,并在“→”上注明试剂和反应条件)。
7.(23-24高二下·云南昭通·期末)链烃是重要的有机化工原料,由经如图反应可制备一种有机玻璃:
已知: ,该反应条件下醇羟基易发生消去反应。
回答下列问题:
(1)A的名称是 ,E中含氧官能团的名称为 ,进行分子结构鉴定时,可用 (填仪器名称)获取有机物的相对分子质量信息。
(2)的化学反应方程式为 。
(3)写出的反应类型: 。
(4)F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种(不含立体异构)。
①能与饱和溶液反应产生气体
②能使的四氯化碳溶液褪色
其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为的结构简式为 。
(5)参考上述信息,可设计由乙醇经过一系列反应制备高聚物,一定条件下,请写出最后一步由高聚物的单体合成该高聚物的化学方程式: 。
8.(23-24高二下·云南·期末)对羟基苯乙酸(G)是某有机合成中的重要中间体,它的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 。
(2)写出B→C的化学方程式: ,该反应的类型为 。
(3)E中官能团的名称为 。
(4)G中碳原子的杂化方式为 。
(5)M是F的同分异构体,满足下列条件的M的结构有 种。
①能发生银镜反应;②能发生水解反应;③含有一个苯环,且苯环上连接一个。
(6)参照上述合成路线,画出以为原料合成的路线图: (其他无机试剂任选)。
1.(21-22高二上·云南·期末)有机物H是优良的溶剂,在工业上可用作洗涤剂、润滑剂,其合成线路:
已知:①;
②
③
请回答下列问题:
(1)H的名称为 。A的结构简式为 。
(2)C→D所需试剂及反应条件分别为 。
(3)D→E的化学方程式为 。
(4)F中含有官能团的名称为 。G→H的反应类型为 。
(5)符合下列条件的F的同分异构体的结构简式为 。
①能与NaHCO3溶液反应放出CO2②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为9:1:1:1;
(6)请设计由和乙烯(CH2=CH2)为起始原料,制备的合成路线 (无机试剂任选)。
合成路线流程图示例如下:
H2C=CH2CH3CH2OHCH3COOC2H
2.(21-22高二下·云南保山·期末)化合物H是一种抗击新型冠状病毒的潜在用药,结构为。其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称是 ,的反应类型为 。
(2)D中的官能团是 ,G的结构简式是 。
(3)含有手性碳原子的物质具有旋光性。A~E中均有旋光性的物质有 个。写出D物质反应生成高分子化合物的化学方程式: 。
(4)化合物M与D互为同分异构体,且满足下列条件:
①能水解,且能发生银镜反应
②与溶液反应时,1 mol M最多可消耗3 mol NaOH
③核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为1:1:2:6
则M的结构简式为 (任写一种)。
(5)根据上述路线中的相关知识,设计以和为原料合成,其他无机试剂任选 。
3.(20-21高二下·云南保山·期末)G结构中含有三个六元环,是一种新型香料的主要成分之一。G的合成路线如图9(部分产物和部分反应条件略去)。
已知:①B中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子;
②E能发生连续氧化反应;
③D和F是同系物。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为 。
(2)H→F的第一步反应的化学方程式为 。
(3)D分子中含氧官能团的名称是 。
(4)D发生聚合反应的方程式为 。
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体有 种。
①与溶液发生显色反应;②能发生水解且能发生银镜反应;
其中核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为 。
(6)参照上述合成路线,设计由丙烯制取 的最佳合成路线(无机试剂任选) 。
4.(22-23高二下·云南·期末)化合物H是某抗炎药物的关键中间体,以甲苯为原料合成H的路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)A的名称为 。
(2)反应②的化学方程式为 ;该反应类型为 。
(3)E的结构简式为 。
(4)反应⑥的化学方程式为 。
(5)反应⑦除生成H外,还生成了另一种可用于生产汽车防冻液的有机产物,其结构简式为 。
(6)具有相同官能团的F的芳香同分异构体还有 种(不考虑立体异构,填序号)。
a.10 b.11 c.13 d.14
其中,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为6∶2∶1∶1的同分异构体结构简式为 。
5.(22-23高二下·云南楚雄·期末)一种荧光探针(E)的合成路线如图:
已知:
(1)A的名称为 ;C中的含氧官能团的名称为 。
(2)B→C反应的化学方程式为 。
(3)D→E反应的反应类型为 ,D的结构简式为 ,1molD与足量溶液充分反应,最多可消耗 mol。
(4)W与X互为同系物且W的碳原子数比X多1,H与W互为同分异构体,则满足下列条件的H的结构有 种(不考虑立体异构)。
①能与溶液发生显色反应
②可与溶液反应
(5)根据以上信息,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选,合成路线流程图示例见本题题干)
6.(22-23高二下·云南玉溪·期末)药物M可用于治疗动脉硬化,其合成路线如图所示:
已知:①B的核磁共振氢谱只有1个峰;
② 。
回答下列问题:
(1)有机物A的结构简式为 ,B中官能团的名称为 。
(2)有机物D的结构简式为 。
(3)有机物E→F的反应类型为 。
(4)反应④的化学方程式为 。
(5)有机物M中碳原子的杂化方式为 。
(6)G的同分异构体有多种,写出满足下列条件的同分异构体的结构简式: 。
①不存在顺反异构 ②结构中含有酚羟基 ③苯环上有两个取代基且位于间位
(7)已知: +H2O ,请以G为原料,选择必要的无机试剂合成I,设计合成路线 。
7.(22-23高二下·云南昆明·期末)利伐沙班是一种抗凝血药物。E( )是合成利伐沙班的重要中间体,该中间体的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为 、 。
(2)D的结构简式为 。
(3)写出A生成B的化学方程式 。
(4)D生成E的反应类型为 。
(5)B的同分异构体中属于α-氨基酸的有 种(不考虑立体异构),其中有2个手性碳原子的同分异构体的结构简式为 。
8.(22-23高二下·云南保山·期末)某研究小组按图所示路线合成药物的一个中间体I:
已知:①物质A的核磁共振氢谱只有2个峰;
②
③(部分产物未给出)。
请回答:
(1)化合物I的分子式是 ,化合物H中的含氧官能团名称为 ,1mol化合物E与溴水反应最多消耗 mol Br2。
(2)化合物A的结构简式是 ;化合物A→B反应类型为 。
(3)写出合成路线中D+G→H的化学方程式: 。
(4)设计以丙酮、甲醛和E为原料合成F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C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6种不同化学环境的氢原子,有N-H键。②分子中仅含一个杂原子的六元环,环上只有一条侧链。
9.(21-22高二上·云南昆明·期末)有机物G是一种可用于治疗肿瘤的药物,实验室由芳香经A制备G的合成路线如图(部分反应条件省略):
已知:Ⅰ.苯环上连有烷基时,在引入一个取代基,常取代在烷基的邻、对位;而当苯环上连有羧基时,则取代在间位。
Ⅱ.(易被氧化)
回答下列问题:
(1)A的名称 。
(2)F中含氧官能团的名称 ,F到G的反应类型 。
(3)B到C的化学反应方程式为 。
(4)F到G的化学反应方程式为 。
(5)下列关于上述合成路线说法正确的是 。
a.C到D反应条件为光照 b.A到B是氧化反应
c.步骤②与③顺序可以互换 d.G的分子式为C11H12O4N
(6)以A为原料可以合成H(),满足下列条件的H的同分异构体有 种,其中核磁共振氢谱上有四组峰,峰面积比为2:2:2:1的结构简式为 。
①-NH2直接连在苯环上 ②能发生银镜反应。
(7)参照以上合成路线及信息,写出以A为原料制备的合成路线(其他无机试剂任选)。
10.(21-22高二下·云南昭通·期末)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称是 。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。B中的手性碳有 个。
(3)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线 (无机试剂任选)。
11.(21-22高二下·云南昭通·期末)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
已知:乙酸酐的结构简式为。
请回答下列问题:
(1)A的化学名称是 ;
(2)由E生成F的反应类型是 。
(3)参照以上流程,写出由 和乙酸酐生成 的化学方程式 。
(4)满足下列条件的F的同分异构体有 种。
a.苯环上只有两种取代基,除苯环外没有其它环
b.能与溶液反应,能使FeCl3溶液发生显色反应
c.C=C=C不能稳定存在
12.(21-22高二下·云南曲靖·期末)化合物F是治疗慢性阻塞性肺病的中间体,其合成路线如图所示:
已知:①BnBr代表;
② (易被氧化)。
(1)F的分子式为 ,反应④的反应类型为 。
(2)B的结构简式为 ,写出C中两种含氧官能团的名称: 。
(3)写出反应⑤的化学方程式: 。
(4)已知X是比B多一个碳原子的同系物,符合下列条件的X的同分异构体共有 种(不包括立体异构),写出其中一种的结构简式: 。
①能发生银镜反应
②能与FeCl3 溶液发生显色反应
③核磁共振氢谱中有4组峰
(5)已知甲基为邻、对位取代定位基,羧基为间位取代定位基,请以甲苯为原料合成对氨基苯甲酸 (用流程图表示,无机试剂任选)。
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题型04 有机合成设计
内容概览
考向1 有机物的合成与推断
考向1 有机物的合成与推断
1.(23-24高二下·云南曲靖·期末)茉莉花香气成分中含有茉莉酮( ),其香味浓郁,被广泛应用于化妆品的制造中。回答下列问题:
(1)茉莉酮可发生 (填标号)。
a.加成反应 b.氧化反应 c.酯化反应 d.水解反应
(2)茉莉酮分子中含有 个甲基, 个亚甲基(—CH2-)。
(3)茉莉酮与 的关系是 。
(4)已知:RCH2CHO+R'CHO (羟醛缩合反应)。则茉莉酮与苯甲醛发生羟醛缩合反应所得有机物的结构简式为 。
【答案】(1)ab
(2) 2 4
(3)互为同分异构体
(4)
【详解】(1)a.茉莉酮含有碳碳双键和羰基,可发生加成反应,故a符合题意;
b.茉莉酮含有的碳碳双键能被酸性高锰酸钾氧化,发生氧化反应,故b符合题意;
c.茉莉酮不含羧基或羟基,不能发生酯化反应,故c不符合题意;
d.茉莉酮不含能水解的官能团,不能发生水解反应,故d不符合题意;
答案选ab,故答案为:ab;
(2)结合茉莉酮的结构简式可知,其分子中含有2个甲基,4个亚甲基,故答案为:2;4;
(3)茉莉酮与 分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故答案为:互为同分异构体;
(4)茉莉酮与苯甲醛发生羟醛缩合反应生成 ,故答案为: 。
2.(22-23高二下·云南昆明·期末)乙酸甲酯主要用作有机溶剂,是制造喷漆、人造革及香料等的原料,工业上可以用石油化工产品为原料进行合成。回答下列问题。
(1)A的分子式是 ,B的名称是 。
(2)C的官能团名称是 ,由B生成C的反应类型是 反应,写出反应的化学方程式 。
(3)有机物E的结构简式为 。
(4)D与E生成乙酸甲酯的反应一般用 作为催化剂,该反应还需要的条件是 。
(5)A在一定条件下还能合成高分子化合物,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) C2H4 乙醇
(2) 醛基 氧化
(3)
(4) 浓硫酸 加热
(5)
【分析】由流程可知,A为乙烯,A和水发生加成反应生成B乙醇,B被氧气氧化为C乙醛,C被氧气进一步氧化为D乙酸;甲醛和氢气加成生成E甲醇,DE发生酯化反应生成乙酸甲酯;
【详解】(1)A为乙烯,分子式是C2H4,B的名称是乙醇;
(2)C为乙醛,官能团名称是醛基,由B生成C的反应为乙醇被氧气氧化为乙醛,类型是氧化反应,反应的化学方程式;
(3)有机物E为甲醇,结构简式;
(4)D与E生成乙酸甲酯的反应为酯化反应,一般用浓硫酸作为催化剂,该反应还需要的条件是加热;
(5)
A分子中含有碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应合成高分子化合物聚乙烯,该反应的化学方程式 ;
3.(23-24高二下·云南昆明·期末)已知A是常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志性物质,A、B、C、D、E、F、G均为有机物,它们之间有如图转化关系。
请回答下列问题:
(1)C的结构简式为 。
(2)写出下列编号对应反应的化学方程式,并注明反应类型:
① , 反应。
② , 反应。
(3)有机物的结构简式如图,回答下列问题。
①中的官能团名称为 。
②与足量的反应,生成 ,与足量溶液反应生成产物的结构简式为 。
(4)有机玻璃是一种高分子聚合物,单体是,写出合成有机玻璃的化学方程式: 。
【答案】(1)CH3CHO
(2) 加成反应 氧化反应
(3) 羟基、羧基、碳碳双键 2
(4)
【分析】A是常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志性物质,A为CH2=CH2,乙烯与水发生加成反应生成B(CH3CH2OH),乙醇发生催化氧化生成C(CH3CHO),乙醛进一步发生氧化反应生成D(CH3COOH),乙酸与乙醇发生酯化反应生成E(CH3COOCH2CH3),乙烯与HCl发生加成反应生成G(CH3CH2Cl),F和Cl2光照条件下生成G,即F为CH3CH3,乙烯和H2加成可得F。
【详解】(1)由分析得,C为CH3CHO;
(2)反应①为乙烯与水发生加成反应生成B(CH3CH2OH),化学方程式为:;反应②乙醇发生催化氧化生成C(CH3CHO),化学方程式为:;
(3)①由G的结构简式可知,G中官能团有:羟基、羧基、碳碳双键;
②G中羟基、羧基均能与Na反应生成氢气,因此1molG与足量的Na反应,生成2molH2;G中羧基能与NaOH反应,生成;
(4)
单体是,发生加聚反应可形成有机玻璃:;
4.(21-22高二下·云南德宏·期末)有机物X的合成流程图如下:
(1)化合物B中官能团的名称 。
(2)A生成B、F生成G的反应类型分别为 、 ,A生成B的化学方程式 。
(3)化合物A能发生加聚反应合成一种塑料,该塑料的结构简式为 。
(4)化合物G的一氯取代产物有 种。(不考虑立体异构)
(5)化合物D的化学式为 ,在一定条件下能与发生加成反应,试写出所有可能产物的结构简式 。
【答案】(1)碳碳双键、碳氯键
(2) 取代反应 加成反应
(3)
(4)7
(5) 、
【分析】A生成B是发生一氯取代,B和C发生加成反应得到D,则C的结构简式为:CH2=CH-CH=CH2,D中碳碳双键和氢气发生加成反应得到E为,E发生取代反应生成F,碳碳三键和1mol H2发生加成反应得到G,G经三步反应得到X。
【详解】(1)化合物B中官能团的名称:碳碳双键、碳氯键;
(2)A生成B的反应类型为取代反应,化学方程式为:CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl;F的碳碳三键和1mol H2发生加成反应得到G;
(3)化合物A能发生加聚反应,碳碳双键断裂得到高聚物,结构简式为;
(4)化合物G的一氯取代产物共7种;
(5)化合物D的化学式为C5H11Cl,在一定条件下碳碳双键能与H2O发生加成反应,可能产物的结构简式有、。
5.(23-24高二下·云南玉溪·期末)化合物是一种重要的化工原料,它可由电石通过下列路线合成:
已知:①
②
回答下列问题。
(1)写出由电石与水反应得到化合物A的化学方程式 。
(2)化合物C的化学名称是 ;由B到C的化学反应类型是 。
(3)写出由E和F合成G的化学方程式 ;该反应的类型是 。
(4)化合物J是C的同系物,分子量比C大14。J的一种同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰,峰面积之比为1:2,其结构简式为 。
【答案】 CaC2+2H2OCa(OH)2+ C2H2 1,2-二溴乙烷 加成反应 nHOOCCH2CH2COOH+nH2NCH2CH2NH2 +(2n-1)H2O 缩聚反应 BrCH2CH2CH2Br
【分析】电石(主要成分为CaC2)与H2O反应生成A(C2H2),CaC2+2H2OCa(OH)2+ C2H2,A与H2发生加成反应生成B(C2H4),B与Br2发生加成反应生成C(BrCH2CH2Br),C与NaCN反应生成D(NCCH2CH2CN),D在酸性条件下生成E(HOOCCH2CH2COOH),C与NH3反应生成F(H2NCH2CH2NH2),E和F发生缩聚反应生成G()
【详解】(1)根据分析,电石与水反应得到化合物A的化学方程式为CaC2+2H2OCa(OH)2+ C2H2;
(2)根据分析,C为BrCH2CH2Br,名称为1,2-二溴乙烷;B到C的化学反应类型是加成反应;
(3)根据分析,E和F合成G的化学方程式为nHOOCCH2CH2COOH+nH2NCH2CH2NH2 +(2n-1)H2O;该反应为缩聚反应;
(4) 化合物J是C的同系物,且分子量比C大14,可知J是丙烷的二溴代物,而其中只有两组峰,峰面积比为1:2的同分异构体是1,3-二溴丙烷(BrCH2CH2CH2Br)。
6.(23-24高二下·云南玉溪·期末)一种以甲苯为原料合成有机物M的设计路线如图。
已知:。
回答下列问题:
(1)甲苯中碳原子的杂化方式有 ;B的名称是 。
(2)M所含官能团的名称是 。
(3)A→B的反应类型是 ,B+E→M的化学方程式为 。
(4)在制药行业中常用“成盐修饰”改善物质理化性质,若用饱和KHCO3溶液对E进行“成盐修饰”,可将E转化为 (用结构简式表示)。
(5)用结构简式表示满足下列条件的D的同分异构体: 。
①苯环上只有两个取代基
②核磁共振氢谱中有6组吸收峰
③分子中只含有1个手性碳原子
(6)根据已有知识并结合上述合成路线图的相关信息,写出以苯乙烯为原料,选用必要的无机试剂,合成高分子物质的路线图 (请用结构简式表示有机物,用“→”表示转化关系,并在“→”上注明试剂和反应条件)。
【答案】(1) sp2、sp3 4-甲基苯胺(对甲基苯胺)
(2)酰胺基
(3) 还原反应
(4)
(5)
(6)
【分析】
甲苯在浓硝酸与浓硫酸的混酸中发生取代反应生成A,则A的结构简式为,A在铁和盐酸的作用下发生还原反应生成B;甲苯和Br2在光照条件下发生甲基的取代反应生成C,则C为,C发生已知信息的反应生成D,则D为由M的结构可知,D→E发生氧化反应,羟基被氧化为羧基,则E的结构简式为,B与E发生取代反应生成M,据此解答。
【详解】(1)甲苯中苯环上的碳原子为sp2杂化,而甲基碳原子为sp3杂化;B中的官能团为氨基,属于胺类,与氨基相连的苯上的碳原子为1号,则甲基连接的苯的碳原子为4号碳原子,所以名称为4-甲基苯胺(对甲基苯胺),故答案为:sp2、sp3;4-甲基苯胺(对甲基苯胺);
(2)
M中的官能团为,名称为酰胺基,故答案为:酰胺基;
(3)
A→B为,失氧加氧,属于还原反应;可根据M结构逆推,得E的结构为,和发生取代反应,酸脱羟基氨脱氢生成水,化学方程式为
;故答案为:还原反应;;
(4)
可根据M结构逆推,得E的结构为,与KHCO3溶液反应的化学反应方程式为;故答案为:
(5)
根据合成路线可推知D的结构,再结合以下三个条件①苯环上只有两个取代基;②核磁共振氢谱中有6组吸收峰;③分子中只含有1个手性碳原子,便可推出结构为,故答案为:;
(6)
通过可知其单体是,再对比原料,在碳链上需要增加2个碳原子,可用已知信息来实现,再根据碳链结构确定引入Br的位置,故答案为:
7.(23-24高二下·云南昭通·期末)链烃是重要的有机化工原料,由经如图反应可制备一种有机玻璃:
已知: ,该反应条件下醇羟基易发生消去反应。
回答下列问题:
(1)A的名称是 ,E中含氧官能团的名称为 ,进行分子结构鉴定时,可用 (填仪器名称)获取有机物的相对分子质量信息。
(2)的化学反应方程式为 。
(3)写出的反应类型: 。
(4)F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种(不含立体异构)。
①能与饱和溶液反应产生气体
②能使的四氯化碳溶液褪色
其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为的结构简式为 。
(5)参考上述信息,可设计由乙醇经过一系列反应制备高聚物,一定条件下,请写出最后一步由高聚物的单体合成该高聚物的化学方程式: 。
【答案】(1) 丙烯 羧基 质谱仪
(2)
(3)氧化反应
(4) 8
(5)n CH2=CHCOONa
【分析】由题干合成路线图可知,F发生加聚反应生成有机玻璃,则F结构简式为CH2=C(CH3)COOCH3,E和甲醇发生酯化反应生成F,E结构简式为CH2=C(CH3)COOH;A是链烃,根据A分子式知,A结构简式为CH2=CHCH3,A和HBr发生加成反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生催化氧化反应生成D,根据E结构简式知,D结构简式为CH3COCH3,C结构简式为CH3CH(OH)CH3,B结构简式为CH3CHBrCH3,D发生加成反应然后酸化得到E;(5)由乙醇制备聚丙烯酸钠,可先氧化生成乙醛,然后与HCN反应生成2-羟基丙酸,发生消去反应生成丙烯酸,与氢氧化钠发生中和反应可生成丙烯酸钠,然后丙烯酸钠发生加聚反应生成聚丙烯酸钠。
【详解】(1)A的名称是丙烯,E中含氧官能团的名称为羧基,进行分子结构鉴定时,可用质谱仪获取有机物的相对分子质量信息。故答案为:丙烯;羧基;质谱仪;
(2)由分析可知,B结构简式为CH3CHBrCH3,C结构简式为CH3CH(OH)CH3,的化学反应方程式为。故答案为:;
(3)由分析可知,C结构简式为CH3CH(OH)CH3,D结构简式为CH3COCH3,的反应类型:氧化反应。故答案为:氧化反应;
(4)F结构简式为CH2=C(CH3)COOCH3,F能同时满足下列条件①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体即含有羧基,②能使Br2的四氯化碳溶液褪色就含有碳碳双键,则有:先考虑碳架异构有:CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3和CH2=C(CH3)2三种,每一种上用-COOH取代一个H分别有:4种、2种和2种,即共有4+2+2=8种,其中核磁共振氢谱显示峰面积比为,就含有2个甲基,符合条件的结构简式有(CH3)2C=CHCOOH,故答案为:8;;
(5)
可先氧化生成乙醛,然后与HCN反应生成2-羟基丙酸,发生消去反应生成丙烯酸,与氢氧化钠发生中和反应可生成丙烯酸钠,然后丙烯酸钠发生加聚反应生成聚丙烯酸钠,一定条件下,最后一步由高聚物的单体合成该高聚物的化学方程式:n CH2=CHCOONa 。故答案为:n CH2=CHCOONa 。
8.(23-24高二下·云南·期末)对羟基苯乙酸(G)是某有机合成中的重要中间体,它的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 。
(2)写出B→C的化学方程式: ,该反应的类型为 。
(3)E中官能团的名称为 。
(4)G中碳原子的杂化方式为 。
(5)M是F的同分异构体,满足下列条件的M的结构有 种。
①能发生银镜反应;②能发生水解反应;③含有一个苯环,且苯环上连接一个。
(6)参照上述合成路线,画出以为原料合成的路线图: (其他无机试剂任选)。
【答案】(1)
(2) +NaCN +NaCl 取代反应
(3)羧基和硝基
(4)sp2、sp3
(5)13
(6)
【分析】
由题干合成路线图可知,根据C的结构简式和B的分子式以及B到C的转化条件可知,B的结构简式为:,由A的分子式和A到B的转化条件可知,A的结构简式为:,C和浓硫酸、浓硝酸共热反应制得D,D在酸性条件下加热制得E,根据E的分子式和D到E的转化条件可知,E的结构简式为:,E到F为硝基被还原为氨基,F到G为氨基转化为羟基,(5)本题采用逆向合成法,即可由和发生酯化反应制得,而在NaOH水溶液中加热发生水解反应生成,根据B到C到E的转化信息可知,与NaCN发生取代反应生成,在酸性条件下水解生成,据此分析确定合成路线,据此分析解题。
【详解】(1)
由分析可知,A的结构简式为,故答案为:;
(2)
由分析可知,B的结构简式为:,则B→C即和NaCN反应生成和NaCl,该反应的化学方程式为:+NaCN +NaCl,该反应的类型为取代反应,故答案为:+NaCN +NaCl;取代反应;
(3)
由分析可知,E的结构简式为:,E中官能团的名称为羧基和硝基,故答案为:羧基和硝基;
(4)由题干路线图中G的结构简式可知,G中碳原子的杂化方式为苯环和羧基上的碳原子采用sp2杂化,另一个碳原子采用sp3杂化,故答案为:sp2、sp3;
(5)由题干信息可知,F的分子式为:C8H9NO2,不饱和度为5,M是F的同分异构体,满足下列条件①能发生银镜反应即含有醛基或甲酸酯基;②能发生水解反应则含有甲酸酯基;③含有一个苯环,且苯环上连接一个,即若连有2个基团即-NH2和-CH2OOCH,则有邻间对三种位置异构,若含有3个取代基即-NH2、-CH3和-OOCH,则有10种位置异构,即M的结构一共有3+10=13种,故答案为:13;
(6)
本题采用逆向合成法,即可由和发生酯化反应制得,而在NaOH水溶液中加热发生水解反应生成,根据B到C到E的转化信息可知,与NaCN发生取代反应生成,在酸性条件下水解生成,据此分析确定合成路线为:,故答案为:。
1.(21-22高二上·云南·期末)有机物H是优良的溶剂,在工业上可用作洗涤剂、润滑剂,其合成线路:
已知:①;
②
③
请回答下列问题:
(1)H的名称为 。A的结构简式为 。
(2)C→D所需试剂及反应条件分别为 。
(3)D→E的化学方程式为 。
(4)F中含有官能团的名称为 。G→H的反应类型为 。
(5)符合下列条件的F的同分异构体的结构简式为 。
①能与NaHCO3溶液反应放出CO2②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为9:1:1:1;
(6)请设计由和乙烯(CH2=CH2)为起始原料,制备的合成路线 (无机试剂任选)。
合成路线流程图示例如下:
H2C=CH2CH3CH2OHCH3COOC2H
【答案】(1) 4-甲基-2-戊醇
(2)乙醇、浓硫酸、加热
(3)+→+HCl
(4) 羧基和羰基 加成反应
(5)或
(6)
【分析】
A和乙炔反应生成B,再根据信息①和B的结构简式得到A的结构为,B与高锰酸钾反应,再根据信息②得到C的结构CH3COCH2COOH,C与乙醇在浓硫酸作用下反应生成D,D与发生取代反应生成E,E发生水解反应生成F,F根据信息③得到G(),G再与氢气发生加成反应得到H。
【详解】(1)
根据H的结构,得到H的名称为4-甲基-2-戊醇; A和乙炔反应生成B,结合信息①和B的结构简式得到A的结构为;
(2)C→D发生酯化反应,因此所需试剂及反应条件分别为乙醇、浓硫酸、加热;
(3)
D与发生取代反应生成E,化学方程式为:+→+HCl;
(4)根据F的结构得到F中含有官能团的名称为羧基和羰基;G→H的反应类型为加成反应;
(5)
①能与NaHCO3溶液反应放出CO2,说明含有羧基,②能发生银镜反应说明含有醛基,③核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为9:1:1:1,符合条件的F的同分异构体的结构简式为或;
(6)
在浓硫酸作用下发生下去反应得到,与溴发生加成反应得到,在氢氧化钠乙醇作用下发生消去反应生成,和乙烯发生加成反应得到,因此由和乙烯(CH2=CH2)为起始原料,制备的合成路线。
2.(21-22高二下·云南保山·期末)化合物H是一种抗击新型冠状病毒的潜在用药,结构为。其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称是 ,的反应类型为 。
(2)D中的官能团是 ,G的结构简式是 。
(3)含有手性碳原子的物质具有旋光性。A~E中均有旋光性的物质有 个。写出D物质反应生成高分子化合物的化学方程式: 。
(4)化合物M与D互为同分异构体,且满足下列条件:
①能水解,且能发生银镜反应
②与溶液反应时,1 mol M最多可消耗3 mol NaOH
③核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为1:1:2:6
则M的结构简式为 (任写一种)。
(5)根据上述路线中的相关知识,设计以和为原料合成,其他无机试剂任选 。
【答案】(1) 苯乙烯 消去反应
(2) 羟基、羧基
(3) 1 n +(n-1)H2O
(4)
(5)
【分析】有机物A分子式是C8H8,根据物质反应过程中碳链结构不变,可知A是苯乙烯,结构简式是,苯乙烯与H2O在一定条件下发生加成反应产生苯乙醇:,苯乙醇催化氧化产生C是苯乙醛: ,苯乙醛与HCN发生加成反应,然后酸化产生D:,D与浓硫酸混合加热发生消去反应产生E:,E与SOCl2发生取代反应产生F:,G与G反应产生H,根据H及F的结构,结合G分子式,可知G结构简式是;F与G发生取代反应产生H。
【详解】(1)A是,名称为苯乙烯;
D是,D与浓硫酸混合加热发生消去反应产生E: 和H2O,故D→E的反应类型为消去反应;
(2)D是,其中含有的官能团是羟基、羧基;
根据上述分析可知G结构简式是;
(3)手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的碳原子。旋光性是指分子中有手性碳,其中只有物质D:分子中含有手性碳,因此A~E中均有旋光性的物质只有1种。D分子中含有羟基、羧基,能在一定条件下发生缩聚反应,化学方程式为:n +(n-1)H2O;
(4)D是,化合物M与D互为同分异构体,且满足下列条件:①能水解,且能发生银镜反应,说明是甲酸形成的酯;
②与NaOH溶液反应时,1 mol M最多可消耗3 mol NaOH,说明除含有HCOO-外,还含有两个酚羟基;③核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为1:1:2:6,则M分子中含有4种不同的H原子,个数比是1:1:2:6,则M可能的结构简式是 ;
(5)苯甲醇与O2在Cu催化下加热发生氧化反应产生苯甲醛 ,苯甲醛与HCN发生加成反应,然后酸化反应产生,该物质与苯胺发生羧基上-OH的取代反应产生,故以苯甲醇和苯胺为原料合成的路线为: 。
3.(20-21高二下·云南保山·期末)G结构中含有三个六元环,是一种新型香料的主要成分之一。G的合成路线如图9(部分产物和部分反应条件略去)。
已知:①B中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子;
②E能发生连续氧化反应;
③D和F是同系物。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为 。
(2)H→F的第一步反应的化学方程式为 。
(3)D分子中含氧官能团的名称是 。
(4)D发生聚合反应的方程式为 。
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体有 种。
①与溶液发生显色反应;②能发生水解且能发生银镜反应;
其中核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为 。
(6)参照上述合成路线,设计由丙烯制取 的最佳合成路线(无机试剂任选) 。
【答案】(1)
(2)
(3)羟基、羧基
(4)
(5) 13
(6)
【分析】由A与氯气在500℃反应的产物可知这一步为取代反应,因此A的结构简式为 ,由于B中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子,因此B的结构简式为 ,B到C发生的卤代烃的水解反应,因此C的结构简式为 ,C被氧化生成D,D的结构简式为 ;由于E能发生连续氧化,故E中有-CH2OH基团,所以E的结构简式为 ,E被连续氧化为H,所以H的结构简式为 ,H到F发生卤代烃的水解,因此F的结构简式为 ,F和D反应生成G,由于G中含有三个六元环,因此G的结构简式为 ,由此可知:
【详解】(1)由A与氯气在500℃反应的产物可知这一步为取代反应,因此A的结构简式为 ;
(2)H的结构简式为 ,H到F为卤代烃的水解反应,反应方程式为 ;
(3)D的结构简式为 ,因此D中的含氧官能团的名称为羟基、羧基;
(4)D的结构简式为 ,D发生聚合反应的方程式为: ;
(5)要与溶液发生显色反应,因此有酚羟基,能发生水解且能发生银镜反应,因此有 ,因此满足条件的有,打“√”的地方为-CH3的位置, ,4种, ,4种, ,2种, ,该结构邻对位有3种,因此一共4+4+2+3=13种;其中核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为 ;
(6)目标产物由两分子 通过分子间酯化形成,因此合成路线为。
4.(22-23高二下·云南·期末)化合物H是某抗炎药物的关键中间体,以甲苯为原料合成H的路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)A的名称为 。
(2)反应②的化学方程式为 ;该反应类型为 。
(3)E的结构简式为 。
(4)反应⑥的化学方程式为 。
(5)反应⑦除生成H外,还生成了另一种可用于生产汽车防冻液的有机产物,其结构简式为 。
(6)具有相同官能团的F的芳香同分异构体还有 种(不考虑立体异构,填序号)。
a.10 b.11 c.13 d.14
其中,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为6∶2∶1∶1的同分异构体结构简式为 。
【答案】(1)甲苯
(2) 取代反应
(3)
(4)
(5)
(6) c 、
【分析】由题中信息可知,H的合成路线为
;
【详解】(1)A为 ,名称为甲苯;
(2)
反应②中取代了,反应化学方程式为;反应类型为取代反应;
(3)
由分析可知,E的结构简式为;
(4)
反应⑥为酯化反应,化学方程式为;
(5)由题中反应⑦的反应物可知,该反应为取代反应,生成H外,还有生成;
(6)
与F分子式为的芳香同分异构体且含有官能团共有14种,分别在苯环上形成:一元取代2种,二元取代6种,三元取代6种,共有14种。除F有机物外,其同分异构体的个数为13种,答案选c;在这些同分异构体中核磁共振氢谱的峰面积比为6∶2∶1∶1,说明其结构中有4种化学环境的H原子,该物质应为一种对称结构,则该物质为、。
5.(22-23高二下·云南楚雄·期末)一种荧光探针(E)的合成路线如图:
已知:
(1)A的名称为 ;C中的含氧官能团的名称为 。
(2)B→C反应的化学方程式为 。
(3)D→E反应的反应类型为 ,D的结构简式为 ,1molD与足量溶液充分反应,最多可消耗 mol。
(4)W与X互为同系物且W的碳原子数比X多1,H与W互为同分异构体,则满足下列条件的H的结构有 种(不考虑立体异构)。
①能与溶液发生显色反应
②可与溶液反应
(5)根据以上信息,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选,合成路线流程图示例见本题题干)
【答案】(1) 丙二酸 (酚)羟基、酯基
(2)
(3) 取代反应 4
(4)13
(5)
【分析】根据信息分析得到A为CH2(COOH)2,B和发生反应生成C,C在催化剂作用下反应生成D(),D和发生取代反应生成E。
【详解】(1)依据合成路线可推出A的结构简式为CH2(COOH)2,故A的名称为丙二酸;根据C的结构简式得到C中的含氧官能团的名称为(酚)羟基、酯基;故答案为:丙二酸;(酚)羟基、酯基。
(2)B→C反应的化学方程式为;故答案为:。
(3)D→E反应是D中羧基与中氨基反应,其反应类型为取代反应,根据前面分析得到D的结构简式为,D含有酚羟基、羧基,酚酸酯基,则1molD与足量溶液充分反应,最多可消耗4mol;故答案为:取代反应;;4。
(4)W与X()互为同系物且W的碳原子数比X多1,则W分子式为,H与W互为同分异构体,①能与溶液发生显色反应,说明含有苯环和酚羟基;可与溶液反应,说明含有羧基,综合分析得出两种情况,第一种情况:苯环上连有两个取代基(一个酚羟基、一个基团),该结构有邻、间、对3种;第二种情况:苯环上连有三个取代基(一个酚羟基、一个甲基、一个羧基),当甲基和羧基在邻位,苯环上有四种位置氢,其结构有4种;当甲基和羧基在间位,苯环上有四种位置氢,其结构有4种;当甲基和羧基在对位,苯环上有两种位置氢,其结构有2种;共有10种;因此满足条件的H的结构共有13种;故答案为:13。
(5)苯甲醛和丙二酸在(CH3CO)2O、浓硫酸作用下反应生成,和苯甲醛反应生成 ,在催化剂作用下与氢气反应生成,其合成路线为;故答案为:。
6.(22-23高二下·云南玉溪·期末)药物M可用于治疗动脉硬化,其合成路线如图所示:
已知:①B的核磁共振氢谱只有1个峰;
② 。
回答下列问题:
(1)有机物A的结构简式为 ,B中官能团的名称为 。
(2)有机物D的结构简式为 。
(3)有机物E→F的反应类型为 。
(4)反应④的化学方程式为 。
(5)有机物M中碳原子的杂化方式为 。
(6)G的同分异构体有多种,写出满足下列条件的同分异构体的结构简式: 。
①不存在顺反异构 ②结构中含有酚羟基 ③苯环上有两个取代基且位于间位
(7)已知: +H2O ,请以G为原料,选择必要的无机试剂合成I,设计合成路线 。
【答案】(1) CH3CHOHCH3 酮羰基
(2)
(3)取代反应
(4) +2Cl2 +2HCl
(5)sp2、sp3
(6)
(7)
【分析】
由流程结合化学式可知,B的核磁共振氢谱只有1个峰,则B为CH3COCH3,A为CH3CH2OHCH3;E为苯,E发生已知反应生成F ;F和氯气发生取代反应生成G ,G转化为I ;D、I生成M,则D为 ,C为3个B生成的 ,C和氢气加成生成D,D和I酯化生成M。
【详解】(1)由分析可知,有机物A的结构简式为CH3CHOHCH3,B中官能团的名称为酮羰基;
(2)
有机物D的结构简式为 ;
(3)有机物E→F的反应为苯环氢被取代的反应,类型为取代反应;
(4)
反应④为F和氯气发生取代反应生成G, +2Cl2 +2HCl;
(5)有机物M中苯环碳、酯基碳为sp2杂化,饱和碳原子为sp3杂化;
(6)
G的同分异构体有多种,满足下列条件:①不存在顺反异构,则碳碳双键一端碳的基团相同;②结构中含有酚羟基,-OH;③苯环上有两个取代基且位于间位,则可以为 ;
(7)
G 首先和氢氧化钠水溶液发生已知反应生成 ,然后氧化醛基为羧基得到 ,再和氢气加成得 ,故流程为: 。
7.(22-23高二下·云南昆明·期末)利伐沙班是一种抗凝血药物。E( )是合成利伐沙班的重要中间体,该中间体的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为 、 。
(2)D的结构简式为 。
(3)写出A生成B的化学方程式 。
(4)D生成E的反应类型为 。
(5)B的同分异构体中属于α-氨基酸的有 种(不考虑立体异构),其中有2个手性碳原子的同分异构体的结构简式为 。
【答案】(1) 羟基 氨基
(2)
(3)
(4)还原反应
(5) 4
【分析】
A与 发生取代反应生成B和HCl,B物质分子内脱去1分子HCl成环生成C,通过对比C和E结构简式,结合反应条件可推出C与 发生取代反应生成D ,D通过与氢气发生还原反应生成E。
【详解】(1)
A物质 含有官能团为羟基、氨基;
(2)
通过对比C和E结构简式,结合反应条件可推出C与 发生取代反应生成D ;
(3)
A与 发生取代反应生成B和HCl,反应方程式: ;
(4)结合已知可判断D→E反应将硝基还原为氨基,反应类型为还原反应;
(5)
B的同分异构体中属于α-氨基酸,可以看作是 、 中烃基上的氢原子被氯原子取代,依次分别有3种、1种;其中含2个手性碳原子结构的同分异构体为 。
8.(22-23高二下·云南保山·期末)某研究小组按图所示路线合成药物的一个中间体I:
已知:①物质A的核磁共振氢谱只有2个峰;
②
③(部分产物未给出)。
请回答:
(1)化合物I的分子式是 ,化合物H中的含氧官能团名称为 ,1mol化合物E与溴水反应最多消耗 mol Br2。
(2)化合物A的结构简式是 ;化合物A→B反应类型为 。
(3)写出合成路线中D+G→H的化学方程式: 。
(4)设计以丙酮、甲醛和E为原料合成F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C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6种不同化学环境的氢原子,有N-H键。②分子中仅含一个杂原子的六元环,环上只有一条侧链。
【答案】(1) C18H27O3N 羟基和醚键 3
(2) 消去反应
(3)
(4)
(5)、、
【分析】CH3COCH3一定条件下生成A,结合A的核磁共振氢谱为2组峰,A为,A发生消去反应生成B为 ,B和 发生已知的反应生成C,C发生还原反应生成D为,E经过一系列反应生成F,F发生加成反应生成G,D和G反生取代反应生成H为,据此解答。
【详解】(1)化合物I的分子式是C18H27O3N,化合物H中的含氧官能团名称为羟基和醚键,E为酚,邻位和对位可以被取代,醛基可以被溴水氧化,则1mol化合物E与溴水反应最多消耗3 mol Br2。
(2)根据分析,化合物A的结构简式是,化合物A→B反应类型为消去反应。
(3) 的化学方程式为。
(4)以丙酮、甲醛和E为原料合成F的路线为
。
(5)①1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有6种不同化学环境的氢原子,有N一H键;②分子中仅含一个杂原子的六元环,环上只有一条侧链,符合条件的同分异构体为、、。
9.(21-22高二上·云南昆明·期末)有机物G是一种可用于治疗肿瘤的药物,实验室由芳香经A制备G的合成路线如图(部分反应条件省略):
已知:Ⅰ.苯环上连有烷基时,在引入一个取代基,常取代在烷基的邻、对位;而当苯环上连有羧基时,则取代在间位。
Ⅱ.(易被氧化)
回答下列问题:
(1)A的名称 。
(2)F中含氧官能团的名称 ,F到G的反应类型 。
(3)B到C的化学反应方程式为 。
(4)F到G的化学反应方程式为 。
(5)下列关于上述合成路线说法正确的是 。
a.C到D反应条件为光照 b.A到B是氧化反应
c.步骤②与③顺序可以互换 d.G的分子式为C11H12O4N
(6)以A为原料可以合成H(),满足下列条件的H的同分异构体有 种,其中核磁共振氢谱上有四组峰,峰面积比为2:2:2:1的结构简式为 。
①-NH2直接连在苯环上 ②能发生银镜反应。
(7)参照以上合成路线及信息,写出以A为原料制备的合成路线(其他无机试剂任选)。
【答案】(1)甲苯
(2) 羟基、羧基 取代反应
(3)+HNO3+H2O
(4)++HCl
(5)bc
(6) 13
(7)
【分析】由有机物的转化关系可知,A的分子式为C7H8,C与氯气发生反应生成D(),逆推可知C为,B与浓硝酸发生硝化反应生成,则B为,A的分子式为C7H8,因此A→B为发生氧化反应生成,A为,与氢氧化钠溶液反应后,再酸化得到,与Zn和盐酸发生还原反应生成,在吡啶作用下,与发生取代反应生成,据此分析解答。
【详解】(1)由分析可知,A为,名称为甲苯;
(2)F的结构简式为,分子中的含氧官能团为羟基、羧基,在吡啶作用下,与发生取代反应生成,即反应类型为取代反应;
(3)B()与浓硝酸发生硝化反应生成C(),化学方程式为:+HNO3+H2O;
(4)与发生取代反应生成,反应方程式为:++HCl;
(5)a.由分析,C与氯气发生反应生成D(),为苯环的取代反应,条件为FeCl3作催化剂,a错误;
b.A→B为发生氧化反应生成,b正确;
c.若步骤②和③互换,硝基仍取代苯环的间位,再发生苯环的取代,产物不变,因此顺序可以互换,c正确;
d.G的结构简式为,则分子式为C11H13O4N,d错误;
答案选bc;
(6)由H的同分异构体中—NH2直接连在苯环上,能发生银镜反应可知,连接在苯环上的取代基可能为—NH2和—OOCH或为—NH2、—OH和—CHO,若取代基为—NH2和—OOCH,取代基在苯环上有邻、间、对3种结构;若取代基为—NH2、—OH和—CHO,—NH2和—OH处于邻、间位时都有4种结构,—NH2和—OH处于对位时有2种结构,则符合条件的同分异构体共有13种,核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为;
(7)由题给合成路线及信息可知,以A为原料制备的合成步骤为,发生氧化反应生成,在浓硫酸作用下,与浓硝酸发生硝化反应生成,与铁和盐酸发生还原反应生成,合成路线为。
10.(21-22高二下·云南昭通·期末)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称是 。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。B中的手性碳有 个。
(3)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线 (无机试剂任选)。
【答案】(1)羟基
(2)2
(3) ;CH3COCH2COOC2H5
【分析】A中羟基被高锰酸钾氧化成羰基得到B,B与甲醛发生加成反应得到C,C中羟基被氧化得到D,D与乙醇发生酯化反应得到E,E发生取代反应得到F ,F水解得到G,据此分析解答。
【详解】(1)根据A的结构简式可知,A中所含官能团名称为羟基;
(2)B中图示星号标注的为手性碳原子位置:,所以共有2个手性碳原子;
(3)甲苯与溴单质在光照条件下得到,参照E到F的合成,CH3COCH2COOC2H5与在给定条件下反应得到,发生水解反应最终得到产物,故合成路线为: ;CH3COCH2COOC2H5 。
11.(21-22高二下·云南昭通·期末)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
已知:乙酸酐的结构简式为。
请回答下列问题:
(1)A的化学名称是 ;
(2)由E生成F的反应类型是 。
(3)参照以上流程,写出由 和乙酸酐生成 的化学方程式 。
(4)满足下列条件的F的同分异构体有 种。
a.苯环上只有两种取代基,除苯环外没有其它环
b.能与溶液反应,能使FeCl3溶液发生显色反应
c.C=C=C不能稳定存在
【答案】(1)对氟苯酚(或4-氟苯酚)
(2)消去反应
(3)+ +CH3COOH
(4)12
【分析】由有机物的转化关系可知,在浓硫酸作用下,A与乙酸酐发生取代反应生成B,B在氯化铝做催化剂作用下发生结构转化生成C,C在乙二酸乙二酯和乙酸钠作用下转换为D,在钯做催化剂作用下,D与氢气发生加成反应生成E,根据逆合成分析法可知,E的分子式为C10H9O4F,能发生醇的消去反应,可有F逆推把碳碳双键变为羟基,则E的结构简式为,F在催化剂作用下,与氢气发生加成反应生成G。
【详解】(1)根据A的结构简式及含苯环化合物的命名原则可知,A可命名为:对氟苯酚(或4-氟苯酚);
(2)根据上述分析可知,E为,在浓硫酸加热条件下发生消去反应可得到F,所以反应类型为:消去反应;
(3)原料为和乙酸酐,生成物为 ,参考反应A到B的反应机理,则反应的化学方程式为: ++CH3COOH;
(4)F的分子式为C10H7O3F,苯环上有两个取代基,且能与NaHCO3官能团为羧基,能使FeCl3溶液发生显色反应存在酚羟基,则满足条件的同分异构为:邻间对有3种,邻间对有3种,邻间对有3种,邻间对有3种;则符合条件的同分异构体为=12种。
12.(21-22高二下·云南曲靖·期末)化合物F是治疗慢性阻塞性肺病的中间体,其合成路线如图所示:
已知:①BnBr代表;
② (易被氧化)。
(1)F的分子式为 ,反应④的反应类型为 。
(2)B的结构简式为 ,写出C中两种含氧官能团的名称: 。
(3)写出反应⑤的化学方程式: 。
(4)已知X是比B多一个碳原子的同系物,符合下列条件的X的同分异构体共有 种(不包括立体异构),写出其中一种的结构简式: 。
①能发生银镜反应
②能与FeCl3 溶液发生显色反应
③核磁共振氢谱中有4组峰
(5)已知甲基为邻、对位取代定位基,羧基为间位取代定位基,请以甲苯为原料合成对氨基苯甲酸 (用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1) C17H15NO4 还原反应
(2) 酚羟基、羰基
(3)+ClOCCH2Cl+K2CO3 +2KCl+H2O+CO2↑
(4) 4
(5)
【分析】
A和CH3COCl反应取代反应生成B,B和BnBr生成C,C和硝酸、乙酸反应转化为D,结合B化学式、D结构简式可知,B结构简式为、C结构简式为;C和硝酸在乙酸作用下发生取代反应生成D;D发生已知②反应,D中硝基被还原为氨基生成E:;E中氨基和ClOCCH2Cl发生取代反应生产F;
【详解】(1)由结构简式可知,F的分子式为C17H15NO4,反应④为硝基被还原为氨基的反应,属于还原反应;
(2)
由分析可知,B的结构简式为;C中含氧官能团为酚羟基、羰基、醚键;
(3)
反应⑤为E中氨基和ClOCCH2Cl发生取代反应生产F 和HCl,HCl和碳酸钾生成氯化钾、水和二氧化碳,反应为+ClOCCH2Cl+K2CO3 +2KCl+H2O+CO2↑;
(4)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;X是比B多一个碳原子的同系物,且符合:①能发生银镜反应,说明含有醛基或为甲酸酯;②能与FeCl3 溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;③核磁共振氢谱中有4组峰,则对称性较好;故符合条件的有:
、、、;共四种;
(5)
由已知取代定位规律可知,甲苯首先发生硝化反应生成对硝基甲苯,然后和酸性高锰酸钾氧化生成对硝基苯甲酸,在使用Fe/HCl还原硝基为氨基,反应为:。
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