内容正文:
专题11有机推断综合题
1.(2025·天津和平·二模)有机物G是合成一种抗癌药物的重要中间体,其合成路线如下:
已知:①+CH3I+HI;②+Br2+H2OR-COOH+2HBr。回答下列问题:
(1)A的名称是: 。
(2)C的含氧官能团的名称为 。
(3)实际上是经过两步反应,其反应类型分别是 , 。
(4)为了使转化率更高,条件X最好选择 (填标号);
a.溶液 b.溶液 c.溶液 d.稀盐酸
(5)有机物C能使溴水褪色,写出C与足量的溴水反应的化学方程式 。
(6)符合下列条件的D的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①能与反应产生气体
②能使溴的四氯化碳溶液褪色
③苯环上只有两个对位取代基
写出其中谱图峰面积之比为的一种同分异构体 。
(7)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干)。
2.(2025·陕西商洛·二模)抗肿瘤药Pelitinib(,—Et为—)的合成路线如图。
(1)A中的官能团有硝基、 (写名称)。
(2)B的结构简式为 ;A→B的反应类型为 。
(3)B→C中的作用为 ;中阴离子的空间结构为 。
(4)酸性: (填“>”或“<”)。
(5)化合物D在加热回流条件下与反应经中间体1转化为E,化合物E在520 K条件下经中间体2、中间体3得到F(中间体2到中间体3的过程中有EtOH生成):
中间体3的结构简式为 。
(6)化合物K与B互为同分异构体,则符合下列条件的K的结构有 种。
①苯环上有4个侧链,其中两个为—
②能发生银镜反应和水解反应
③能与溶液反应生成
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为的结构简式为 (写出一种即可)。
3.(2025·北京昌平·二模)化合物K是一种常见的催眠类药物,其一种合成路线如下。
已知:
(1)E的结构简式是 。
(2)已知A+B→D的另一种产物是乙醇,写出该反应的化学方程式 。
(3)已知流程中的作用是吸收HBr。
①写出F→G的化学方程式 ;
②从F结构的角度,解释F易发生反应的原因 。
(4)M中含溴原子,M的结构简式是 。
(5)已知K分子中含六元环,写出J的结构简式 。
(6)下列说法正确的是 。
a.A的名称为甲酸丙酯
b.N的化学式是
c.生成G、N、K的反应均为取代反应
4.(2025·浙江绍兴·二模)天然产物Eudesmol具有抗癌、消炎作用,某研究小组按以下路线合成该化合物(部分反应条件及试剂已简化):
已知:
①
②
请回答:
(1)写出G中含氧官能团的名称 。
(2)写出A的结构简式 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.C→E反应过程是为了防止羰基在后续过程中被氧化
B.化合物M既能与酸反应又能与碱反应
C.A→C反应过程中涉及加成反应、消去反应
D.化合物F的沸点高于化合物E
(4)写出L→M的化学方程式 。
(5)写出4个同时符合下列条件的I的同分异构体 。
①核磁共振氢谱表明,分子中有4种不同化学环境的氢原子
②含六元碳环(非苯环)。
(6)以丙酮()和CH3OH为有机原料,利用以上合成路线中的相关信息,设计化合物的合成路线 (用流程图表示,无机试剂任选)。
5.(2025·福建厦门·二模)艾滋病治疗药物地瑞那韦中间体合成路线如下。
(1)A中含氧官能团有 。(填名称)
(2)B→C中加入时,控制条件降低氧化性的原因是 。
(3)C→D的化学方程式为 。
(4)的反应类型是 ,从物质结构角度解释产物为而非的原因是 。
(5)H的一种环状同分异构体的光谱结果如下,则其结构简式可能为 。
①红外光谱显示,存在羟基和酮羰基
②核磁共振氢谱显示,峰面积之比为且同一个碳上未连接多个羟基
(6)反应经历反应、缩醛化反应和内酯化反应,具体历程如下。
①的作用有活化硝基、 。
②I和J的分子式相同,J的结构简式为 。
6.(2025·安徽蚌埠·二模)药物合成中间体内酰胺F的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)C中碳原子的杂化方式有 种。
(2)D中含氧官能团的名称为 。
(3)a的结构简式为 。
(4)A→B的反应类型为 ,E→F的化学方程式为 。
(5)化合物B的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种。
①含有碳碳三键和氨基;
②能与钠反应产生氢气;
③碳碳三键不与其他官能团直接相连。
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2:2:2:1的物质的结构简式为 。
(6)参照上述合成路线,设计以为原料,制备的合成路线: (无机试剂及有机溶剂任选)。
7.(2025·辽宁·二模)阿扎司琼(化合物K)是化疗药物的活性成分,其合成路线如下:
已知:。
(1)D的名称是 。
(2)J→K转化过程中含氧官能团由 转化为 (填名称)。
(3)H→I的反应类型是 。
(4)下列说法正确的是_______(填序号)。
A.B经也可得到D B.B和F是同系物
C.H具有碱性,可与盐酸反应生成盐 D.K的分子式为
(5)E与足量水溶液反应的化学方程式为 。
(6)X是E的同分异构体,同时满足下列条件的X有 种(不包括立体异构)。
①苯环上只有两个取代基;②与氯化铁溶液发生显色反应;③能发生水解反应。
(7)参照上述合成路线,以和甲醇为原料,合成的路线如下,反应i的试剂及条件为 ,N的结构简式为 。
。
8.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)农业上的优化产品:唑草酮是一种药性强、易降解、污染少的除草剂,其中一种合成路线为:
已知:①DPPA是一种叠氮化试剂;②。回答下列问题:
(1)C中含氧官能团的名称为 。
(2)A与B反应得到C和 (填结构简式),该反应的目的是 。
(3)D→E的化学方程式为 。
(4)已知有机羧酸,在邻近化学键极性强弱的影响情况下会呈现酸性不同的情况。氨基化合物的碱性与之相反。下列物质的碱性由弱到强的顺序为 (填标号)。
a. b. c.
(5)C存在多种同分异构体,写出符合下列条件的结构简式 (不考虑立体异构)。
①分子骨架为,且能发生银镜反应;
②核磁共振氢谱图中有4组峰,且峰面积比为3:2:2:1.
(6)C与足量氢氧化钠反应所得芳香族产物的结构简式为: 。
(7)化合物M的合成路线如下图(部分反应条件已略去),则M的结构简式为 。
9.(2025·江苏常州·二模)F是合成苯胺喹唑啉类化合物的中间体,其合成路线如下:
(1)A中碳原子的杂化方式为 。
(2)D的分子式为,其结构简式为 。
(3)E→F的反应类型为 。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种芳香族同分异构体的结构简式: 。
碱性条件下水解后的产物均能发生银镜反应,且产物之一中有4种不同化学环境的氢原子,其个数之比为。
(5)已知:①;
②。
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,合成路线流程图见本题题干) 。
10.(2025·福建莆田·二模)盐酸沙格雷酯(L)对血管疾病具有很好的治疗和预防作用,其合成路线之一如下。
已知:(R1、R2、R3代表烃基,X代表卤素原子)。
(1)B中所含官能团的名称为 。
(2)C→D会生成两种酸性气体:HCl和 (填化学式)。从结构角度解释加入吡啶()促进反应脱去HCl的原因: 。
(3)F的结构简式为 。
(4)G→H的反应类型为 。
(5)H→J的化学方程式为 。
(6)下列有关J→K的说法正确的是 (填标号)。
a.有极性键和非极性键的断裂与形成
b.官能团种类不变
c.加盐酸转化为可溶于水的铵盐,便于分离、提纯
d.加盐酸转化为铵盐,可增加药物的稳定性
(7)B有多种同分异构体,写出其中一种同时满足下列条件的结构简式: 。
①能与FeCl3发生显色反应
②能发生水解反应
③苯环上只有两个取代基
④核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1
11.(2025·贵州毕节·二模)抗癌药物(G)对胃肠道肿瘤、胰腺癌有一定治疗作用,合成G的一种方法如下:
已知:遇水即放出和。
Ⅰ:
Ⅱ:
回答下列问题:
(1)化合物A中含有的官能团名称为 、 。
(2)的反应中,的作用是 。
(3)的反应类型是 ,反应的方程式为 。
(4)的过程中,若用与直接反应制,所需试剂较多,后续处理麻烦;若用与反应制处理较为简单,易于操作,制备过程中加入有机碱吡啶或可提高的产率,原因是 ,实验测得用比用吡啶的产率更高,原因是 。
(5)化合物是上述合成路线中的重要中间体,写出同时符合下列条件的该化合物的同分异构体的结构简式 。
①是苯的二取代物;
②核磁共振氢谱和红外光谱检测表明:分子中有4种不同化学环境的氢原子,有碳氧双键无碳氧单键。
(6)参照上述合成路线,设计以、和为原料合成的路线(无机试剂任选) 。
12.(2025·湖北武汉·二模)有机物H是一种抗癌药物的合成中间体,其合成路线如下图所示。
已知: R1CHO
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为 。
(2)C→D的化学方程式为 。
(3)E中官能团的名称是 。
(4)A具有碱性,其碱性 (填“>”或“<”)。
(5)A的同分异构体中含苯环和,的共有 种;其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为的结构简式为 (写出一种即可)。
(6)G→H的反应可分为三步,第一步为加成反应,第二步为消去反应,第三步为加成反应,则第二步反应有机产物的结构简式为 。
13.(2025·山西晋中·二模)化合物(H)是合成盐酸罂粟碱等一些生物碱的重要中间体,其合成路线如图所示(部分试剂和条件略)。
已知:代表甲基,代表乙基。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称是 ,检验A中官能团的实验方法是 。
(2)化合物B的结构简式为 。
(3)C在氢氧化钠的水溶液并加热的条件下可以发生水解反应,写出对应的化学方程式: 。
(4)中采用的杂化方式为 。由生成的反应类型为 。
(5)写出由和反应生成的化学方程式: 。
(6)是的同分异构体,同时满足下列条件的有 种(不考虑立体异构)。
①含苯环且苯环上只有三个含氧取代基
②结构中含有两个醚键
③能在酸性条件下发生水解反应且水解产物含甲酸
其中,核磁共振氢谱有5组峰且峰面积比为的同分异构体的结构简式为 (填一种)。
14.(2025·吉林·二模)以某离子液体为催化剂合成有机物I的路线如下图所示:
已知:R-CHOR-CH=CHCHO。回答下列问题:
(1)化合物B中官能团的名称为 。
(2)反应G→H的反应类型为 。
(3)反应C→D中加入的试剂1的结构简式为 。实验室检验化合物C中官能团的常见方法是 (用化学方程式表示)。
(4)已知反应E→F分两步进行,第一为加成反应,写出第二步反应的化学方程式: 。
(5)下列说法错误的是 (填标号)。
a.化合物A的芳香族同分异构体有3种
b.丙二腈()在酸性条件下完全水解可生成丙二酸
c.化合物的I的核磁共振氢谱共有5组峰
d.上图所涉及的有机物中,只有1种有机物含有手性碳原子
(6)符合下列条件的有机物有 种。
①相对分子质量比化合物C大14
②含有苯环
③可与溴的四氯化碳溶液反应
④不考虑烯醇结构
15.(2025·陕西渭南·二模)氟哌酸属于第三代喹诺酮类抗菌药,一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物中含氧官能团的名称是 。
(2)反应①生成了中间体芳香重氮阳离子(),该离子中与苯环相连的氮原子的杂化方式为 。
(3)反应③中试剂M可以选择___________(填字母)。
A.Fe/HCl B.KMnO4/H+ C.HNO3(浓)/H2SO4(浓) D.
(4)反应④的化学方程式为 。
(5)反应⑤属于 (填反应类型)反应,反应中还生成了一种小分子,其分子式为 。
(6)反应⑥第二步若氢离子过量,会导致 。
(7)的同分异构体中含五元环的有 种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱峰面积之比为的同分异构体的结构简式为 。
16.(2025·四川广安·二模)“伐度司他”是一种新型的口服生物可利用的HIF-PH抑制剂,用于治疗慢性肾病引起的贫血患者。“伐度司他”的某种合成路线如下(部分条件已略去):
已知:
(1)A的化学名称为 (用习惯命名法命名);“伐度司他”中含氧官能团名称分别为羟基、羧基、 。
(2)G转化为H的反应类型为 。
(3)F的结构简式为 。
(4)C转化为D的化学方程式为 。
(5)一定条件下,G中C—Cl断裂,发生水解生成有机物I,I的同分异构体中,满足下列条件的有 种(不考虑立体异构)。
a.含有4-硝基连苯结构(),该结构上还连有2个相同取代基
b.遇溶液发生显色反应
其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的结构简式为 (任写一种)。
(6)根据题中信息,以为原料制备尼泊金甲酯()的合成路线为 。(其它试剂任选)
17.(2025·河北石家庄·二模)有机物H是具有聚集诱导发光特性的有机凝胶剂,其合成路线如下所示。
请回答下列问题:
(1),:A 苯胺(填“>”或“<”);反应A→B的目的是 。
(2)F的化学名称为 。
(3)G的结构简式为 ,含氧官能团名称为 ;若F→G的反应过程为F+,则J的结构简式为 。
(4)反应步骤A→B、B→C、E→F、中属于取代反应的有 步(填数字)。
(5)写出H与足量的NaOH溶液反应的化学方程式 。
(6)M是的同分异构体,则M满足下列条件的结构有 种(考虑顺反异构)。
ⅰ.1mol M既可以与2mol NaOH溶液反应,又能与足量的银氨溶液反应生成4mol Ag;
ⅱ.无环状结构且所有官能团均不在同一碳上。
18.(2025·辽宁抚顺·二模)一种具有口服活性的非淄体类抗炎药——柏莫洛芬(J),具有解热和镇痛的作用,其合成路线如下:
已知:。
根据以上信息回答下列问题:
(1)有机物C的结构简式为 ;有机物B的含氧官能团的名称是 。
(2)有机物D中碳原子的杂化方式有: ;D→E的反应类型为 。
(3)写出F→G的化学方程式: 。
(4)同时符合下列条件的B的同分异构体共有 种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应。
其中核磁共振氢谱吸收峰面积比为2:2:2:1:1的有机物名称为 。
(5)一种制备的合成路线如下:
分别写出M、N的结构简式:M 、N 。
19.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)多并环化合物K具有抗病毒,抗菌等作用,其合成路线如下。
已知:①
②
(1)B的名称是 。
(2)B→C的反应为取代反应,C的结构简式为 。
(3)F的官能团名称是 。
(4)F在一定条件下还可以自身发生缩聚反应形成高分子M,写出该反应的方程式 。
(5)有机物I的碱性 G(填“>”,“<”或“=”)。
(6)芳香族化合物N是I的同分异构体,则符合下列条件的N的同分异构体共 种。
a.能发生银镜反应
b.在一定条件下能发生水解反应
c.只含苯环不含其他环状结构
d.不含醚键
(7)J→K的合成线路如下图:
中间产物1、2均含三个六元环;中间产物3含三个环,其中有两个六元环。
根据信息①、②,写出中间产物1、3的结构简式 , 。
20.(2025·贵州安顺·二模)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如图。
已知:。
回答以下问题:
(1)D中的官能团有碳氯键、 。
(2)B的结构简式为 ;反应④的反应类型为 反应。
(3)E→F的化学方程式为 。
(4)满足下列条件的D的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①苯环上含有三个不同取代基;②能与溶液反应放出气体;③含氨基但与苯环不直接相连。
(5)由苯甲醇制备的合成路线如图,其中M、N的结构简式依次为 、 。
21.(2025·云南大理·二模)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:
(1)B中含氧官能团的名称为 。
(2)F→G的反应类型为 。
(3)D→E的化学方程式为 。
(4)Ⅰ的结构简式为 。
(5)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式 。
①能与发生显色反应,酸性条件水解得到的芳香族化合物能与反应;
②分子中含有4种不同化学环境的氢原子。
(6)补充完整以下合成路线流程图:写出第①、③处有机物的结构简式和②处所需试剂及反应条件
① ② ③ 。
22.(2025·陕西宝鸡·二模)化合物K具有镇痛作用,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的结构简式为 。
(2)由C生成D的反应类型为 。
(3)E的结构简式为 ;吡啶具有弱碱性,由D生成E的反应中吡啶的作用是 。
(4)由F生成G的化学方程式为 。
(5)H中含氧官能团的名称是 。
(6)在F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含有苯环;②能发生银镜反应;③不含甲基。
其中,核磁共振氢谱显示为四组峰,且峰面积比为2:2:2:1的同分异构体的结构简式为 (写出一种即可)。
23.(2025·江西景德镇·二模)吴蕴初是我国近代化工专家,在中国创办了第一个味精厂、氯碱厂、耐酸陶器厂和生产合成氨与硝酸的工厂,为中国化学工业的兴起和发展作出了卓越的贡献。上世纪二十年代吴蕴初研制出味精并畅销全国,打破日本味精在中国的垄断,因此其又被人称为“味精大王”。味精的主要成分为谷氨酸钠,谷氨酸的一种合成路线如下,回答相应问题。
已知:。
(1)A的化学名称为 ;A生成B的反应类型为 。
(2)X()可由()与适量的反应制备,从结构特点解释为何能与反应生成 。
(3)生成是一个加成反应,则的结构简式为 。
(4)生成的反应中,消耗的与物质的量之比为 。
(5)写出E生成G的化学方程式 。
(6)的同系物的相对分子质量比少14,是的同分异构体,则符合下列条件的有 种(不考虑立体异构);写出其中一种不含手性碳原子的结构简式 。
①能与反应放出气体
②含有硝基
24.(2025·山东聊城·二模)化合物I是合成酮类药物的一种中间体,其合成路线如下:
已知:i.
ii.
iii.
(1)A→B的化学方程式为 。
(2)M的化学名称为 ,H→I的反应类型为 。
(3)E生成F的同时会生成一种与F互为同分异构体的副产物F′,F′的结构简式为 。
(4)M在一定条件下还原得到J(C7H7NO3),符合下列条件的J的同分异构体有 种。
①遇FeCl3溶液显紫色,含有酰胺基或氨基 ②能发生水解反应和银镜反应
(5)化合物I的另一种衍生物Y的合成过程中如下:
已知:①X不与Na反应,②Y分子中与氧原子连接的碳均为sp2杂化。则X中手性碳原子有 个,Y的结构简式为 。
25.(2025·江西·二模)阿折地平(I)是一种保护心肾和抗动脉硬化的有效药物,对于高血压治疗具有划时代意义。它的一种合成路线如下(部分反应条件略去):
回答下列问题:
(1)的官能团名称为 ;化合物F的化学名称为 。
(2)B的结构简式为 ;由B生成C的反应类型为 。
(3)化合物D的亲水性比E的 (填“强”或“弱”),原因是 。
(4)下列说法正确的是_____。
A.的沸点比的高 B.中最多7个原子共平面
C.的碱性比的强 D.阿折地平分子最多可与反应
(5)由和生成的化学方程式为 。
(6)化合物G的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种(不考虑立体异构),写出一种核磁共振氢谱峰面积之比为的结构简式为 。
①含一个六元碳环;②能与NaOH溶液反应;③能发生消去反应;
试卷第1页,共3页
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专题11有机推断综合题
1.(2025·天津和平·二模)有机物G是合成一种抗癌药物的重要中间体,其合成路线如下:
已知:①+CH3I+HI;②+Br2+H2OR-COOH+2HBr。回答下列问题:
(1)A的名称是: 。
(2)C的含氧官能团的名称为 。
(3)实际上是经过两步反应,其反应类型分别是 , 。
(4)为了使转化率更高,条件X最好选择 (填标号);
a.溶液 b.溶液 c.溶液 d.稀盐酸
(5)有机物C能使溴水褪色,写出C与足量的溴水反应的化学方程式 。
(6)符合下列条件的D的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①能与反应产生气体
②能使溴的四氯化碳溶液褪色
③苯环上只有两个对位取代基
写出其中谱图峰面积之比为的一种同分异构体 。
(7)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干)。
【答案】(1)对甲基苯酚或4-甲基苯酚
(2)醚键、醛基
(3) 加成反应 消去反应
(4)b
(5)
(6) 6
(7)
【分析】
A和CH2=CHCH2Br反应生成B,根据信息①,由B逆推,可知A是;D和CH3I反应生成E,根据信息①,可知E是,E与先发生加成生成,再消去生成F,F在加热,醋酸钠条件下生成G,据此分析;
【详解】(1)
根据以上分析,A是,名称是对甲基苯酚或4-甲基苯酚;
(2)根据C的结构简式,可知C的含氧官能团的名称为醚键、醛基;
(3)
经过两步反应,第一步和发生加成反应生成,第二步是发生消去反应生成,其反应类型分别是加成反应,消去反应;
(4)
D和CH3I反应生成和HI,加入碱性溶液与HI反应,降低HI的浓度能促进反应正向进行,但氢氧化钠能与D中的酚羟基反应,与酚羟基不反应,所以为了使转化率更高,条件X最好选择溶液,选b;
(5)
有机物C能使溴水褪色,中碳碳双键与溴水发生加成反应,醛基与溴水发生氧化反应,与足量的溴水反应的化学方程式为;
(6)
①能与反应产生气体,说明含有羧基;②能使溴的四氯化碳溶液褪色,含有不饱和键;③苯环上只有两个对位取代基,两个取代基为-COOH、-CH2-CH=CH2或-COOH、-CH=CH-CH3或-COOH、或-CH2COOH、-CH=CH2或-CH3、-CH=CHCOOH或-CH3、,符合条件的的同分异构体有6种;其中核磁共振氢谱的峰面积比为的是;
(7)
水解生成,氧化为,和反应生成,与溴水发生加成反应生成,合成路线为。
2.(2025·陕西商洛·二模)抗肿瘤药Pelitinib(,—Et为—)的合成路线如图。
(1)A中的官能团有硝基、 (写名称)。
(2)B的结构简式为 ;A→B的反应类型为 。
(3)B→C中的作用为 ;中阴离子的空间结构为 。
(4)酸性: (填“>”或“<”)。
(5)化合物D在加热回流条件下与反应经中间体1转化为E,化合物E在520 K条件下经中间体2、中间体3得到F(中间体2到中间体3的过程中有EtOH生成):
中间体3的结构简式为 。
(6)化合物K与B互为同分异构体,则符合下列条件的K的结构有 种。
①苯环上有4个侧链,其中两个为—
②能发生银镜反应和水解反应
③能与溶液反应生成
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为的结构简式为 (写出一种即可)。
【答案】(1)氨基、(酚)羟基
(2) 取代反应
(3) 消耗反应生成的HCl,从而有利于反应正向进行,提高C的产率 平面三角形
(4)<
(5)
(6) 16 或
【分析】
A和CH3COCl发生取代反应生成B,由C的结构简式可以推知B为,B和C2H5Cl发生取代反应生成C,C和H2发生加成反应生成D,D和发生取代反应生成E,E发生加成反应生成F,F和POCl3发生取代反应生成G,G和发生取代反应生成H,H发生取代反应生成I,以此解答。
【详解】(1)由A的结构简式可知,A中的官能团有硝基、氨基、(酚)羟基。
(2)
由分析可知,B为,A和CH3COCl发生取代反应生成B。
(3)B和C2H5Cl发生取代反应生成C,同时有HCl生成,的作用为消耗反应生成的HCl,从而有利于反应正向进行,提高C的产率,中阴离子中心原子价层电子对数为=3,空间结构为面三角形。
(4)中F原子具有较强的电负性,就有较强的吸电子效应,导致-OH中O-H键的极性增大,更加容易断裂而电离产生氢离子,酸性较强,则酸性:<。
(5)
化合物D在加热回流条件下与反应经中间体1转化为E,化合物E在520K条件下经中间体2、中间体3得到F(中间体2到中间体3的过程中有EtOH生成),中间体3转化为F是质子转移,该质子应该在右侧环的氮原子上,则中间体3的结构简式为。
(6)
B为,化合物K与B互为同分异构体,K符合下列条件:
①苯环上有4个侧链,其中两个为—NH2;②能发生银镜反应和水解反应,应该含有酯基、醛基;③能与NaHCO3溶液反应生成CO2,说明含有—COOH,羧基、酯基、醛基的不饱和度都是1,B的不饱和度是6,苯环的不饱和度是4,则符合条件的结构中含有HCOO—、—COOH和2个—NH2,2个—NH2、1个HCOO—在苯环上的结构如图,符合条件的结构简式相当于中苯环上的氢原子被—COOH取代,苯环上含有几种氢原子,符合条件的结构简式就有几种,中苯环上氢原子种类依次是2、2、3、3、3、3,符合条件的同分异构体种类为2+2+3+3+3+3=16,其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为4:2:1:1的结构简式为或。
3.(2025·北京昌平·二模)化合物K是一种常见的催眠类药物,其一种合成路线如下。
已知:
(1)E的结构简式是 。
(2)已知A+B→D的另一种产物是乙醇,写出该反应的化学方程式 。
(3)已知流程中的作用是吸收HBr。
①写出F→G的化学方程式 ;
②从F结构的角度,解释F易发生反应的原因 。
(4)M中含溴原子,M的结构简式是 。
(5)已知K分子中含六元环,写出J的结构简式 。
(6)下列说法正确的是 。
a.A的名称为甲酸丙酯
b.N的化学式是
c.生成G、N、K的反应均为取代反应
【答案】(1)
(2)
(3) 羰基是吸电子基团(或者O的电负性强),使相邻碳原子上的碳氢键极性增强,易断裂
(4)
(5)
(6)bc
【分析】F的结构简式为,E()和乙醇在浓硫酸、加热条件下反应生成F,根据反应条件可知该反应为酯化反应,结合E的分子式逆推可得E为;D发生氧化反应生成E,可知E中含有醛基,逆推得D为;
【详解】(1)
由上述分析可知E为,故答案为:;
(2)
由已知反应可知酯基在碱性条件下水解形成酰基去取代另一酯基中α-C上的1个H,A+B→D的另一种产物是乙醇,A为乙酸乙酯()D为,逆推得B为,所以A+B→D的方程式为:,故答案为:。
(3)
F()和N()对比可知,F→G→N,都是羰基相邻C上的H原子被烷基取代,由流程中的作用是吸收HBr,F与反应方程式为:;由F的机构可知F中的O原子较多,O原子的电负性较大,使得羰基旁C-H键极性极强,易断裂;,故答案为:;羰基是吸电子基团(或者O的电负性强),使相邻碳原子上的碳氢键极性增强,易断裂;
(4)
G()和N()对比,可知G中羰基相邻C原子上的H原子被M中的烷基取代,M中含溴原子可知M为,故答案为:;
(5)
N()的结构中含有酯基团,从反应流程看,N与J在一定条件下反应得到K() ,且已知K分子中含六元环,从酯基易水解性质分析N中的酯基水解得到羧基,K中含有2个N原子,结合羧基和氨基能形成肽键,可知J中含有2个氨基,结合题意可知J为尿素(),故答案为:
(6)a.A的结构简式为,它是由乙酸和乙醇发生酯化反应生成的酯,根据酯的命名规则,其名称应为乙酸乙酯 ,并非甲酸丙酯,所以a选项错误;b.观察N的结构简式可知碳原子数为14,氢原子数为26,氧原子数为4,所以N的化学式是,b选项正确;
c.生成 G 的反应方程式为,属于取代反应;生成 N 的反应是类似是类似于生成G的取代反应。生成 K 的反应也是通过一定条件下,J 与 N 之间发生原子或基团的取代过程来构建新的结构,所以生成 G、N、K 的反应均为取代反应,c选项正确;
故答案为:bc。
4.(2025·浙江绍兴·二模)天然产物Eudesmol具有抗癌、消炎作用,某研究小组按以下路线合成该化合物(部分反应条件及试剂已简化):
已知:
①
②
请回答:
(1)写出G中含氧官能团的名称 。
(2)写出A的结构简式 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.C→E反应过程是为了防止羰基在后续过程中被氧化
B.化合物M既能与酸反应又能与碱反应
C.A→C反应过程中涉及加成反应、消去反应
D.化合物F的沸点高于化合物E
(4)写出L→M的化学方程式 。
(5)写出4个同时符合下列条件的I的同分异构体 。
①核磁共振氢谱表明,分子中有4种不同化学环境的氢原子
②含六元碳环(非苯环)。
(6)以丙酮()和CH3OH为有机原料,利用以上合成路线中的相关信息,设计化合物的合成路线 (用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1)羰基、醚键
(2)
(3)BCD
(4)
(5)、、、、、(或其他合理答案)
(6)
【分析】A的分子式为,不饱和度为2,则A中不含有苯环,A和B发生已知信息①的反应生成C,则A的结构简式为,C和D发生反应生成E,D的分子式为,不饱和度为0,则D为乙二醇;F被酸性重铬酸钾氧化生成,G的不饱和度为4,则说明F中的羟基被氧化为酮羰基,G的结构简式为;H酸化生成I,I的不饱和度为,对比H的结构可知,I少了2个C、1个O,则I的结构简式为,I发生还原反应生成J,J发生取代反应生成K,对比K和J的分子式可知,K的结构简式为,结合L的分子式多了两个氧原子可知,K先发生取代反应生成,再发生水解反应生成L为,L与甲醇发生酯化反应生成M为,M发生信息②的反应生成目标产物,据此解答。
【详解】(1)由分析可知,G的结构简式为,含氧官能团的名称为(酮)羰基、醚键;
(2)由分析可知,A的结构简式为;
(3)A.C→E反应过程将酮羰基保护起来,再经过H→I的过程重新生成,故其目的是防止羰基在后续过程中被还原,而非被氧化(若是被氧化,G结构中不会含有酮羰基),A错误;
B.M为,含有酯基,既能在酸性环境下水解,又能在碱性环境下水解,B正确;
C.A→C的反应是羟醛缩合反应,过程中涉及酮羰基的加成反应、羟基的消去反应,同时还涉及B结构中碳碳双键的加成反应,C正确;
D.化合物F含有羟基,能形成分子间氢键,其沸点高于化合物E,D正确;
故选BCD;
(4)由分析可知,L为,L与甲醇发生酯化反应生成M为,化学方程式为;
(5)I的不饱和度为,分子式为,其含六元碳环(非苯环),需要1个不饱和度,说明还含有3个双键结构,核磁共振氢谱表明,分子中有4种不同化学环境的氢原子说明其结构高度对称,满足条件的结构有、、、、、;
(6)以丙酮和甲醇为原料合成,则需要发生A+B生成C的反应,故先将甲醇氧化物甲醛,甲醛和丙酮发生羟醛缩合反应生成,再和丙酮发生A+B生成C的反应生成,再发生I→K的一系列反应即可得到目标产物,具体合成路线是。
5.(2025·福建厦门·二模)艾滋病治疗药物地瑞那韦中间体合成路线如下。
(1)A中含氧官能团有 。(填名称)
(2)B→C中加入时,控制条件降低氧化性的原因是 。
(3)C→D的化学方程式为 。
(4)的反应类型是 ,从物质结构角度解释产物为而非的原因是 。
(5)H的一种环状同分异构体的光谱结果如下,则其结构简式可能为 。
①红外光谱显示,存在羟基和酮羰基
②核磁共振氢谱显示,峰面积之比为且同一个碳上未连接多个羟基
(6)反应经历反应、缩醛化反应和内酯化反应,具体历程如下。
①的作用有活化硝基、 。
②I和J的分子式相同,J的结构简式为 。
【答案】(1)羟基、酯基
(2)防止中醛基被进一步氧化
(3)+
(4) 加成反应 酯基为吸电子基,导致碳原子呈,硝基为吸电子基,导致中原子呈,所以原子应与碳原子连接
(5)或
(6) 水解开环,脱保护
【分析】A与CH3COCH3反应生成B,B被氧化后转化为C,C中醛基发生反应转化为D,D中碳碳双键和CH3NO2发生加成反应引入含硝基的支链得到E,E成环转化为F,F去掉含酯基的支链得到G,G最终转化为产物H;
【详解】(1)由A结构知,A中含氧官能团有羟基、酯基;
(2)次氯酸钠具有氧化性,C中醛基具有还原性,控制条件降低氧化性的原因是防止中醛基被进一步氧化;
(3)
C→D的反应为C中醛基首先和结构中中间-CH2-发生加成反应生成羟基,然后羟基消去生成碳碳双键得到D和水,化学方程式为+;
(4)
D中碳碳双键和CH3NO2发生加成反应引入含硝基的支链得到E,的反应类型是加成反应;酯基为吸电子基,导致碳原子呈,硝基为吸电子基,导致中原子呈,所以原子应与碳原子连接,而-CH2NO2与β碳结合,故产物为而非;
(5)
H含6个碳、3个氧、2个不饱和度,H的一种环状同分异构体符合条件:①红外光谱显示,存在羟基和酮羰基,酮羰基为1个不饱和度,则此外应该只含有1个环;②核磁共振氢谱显示,峰面积之比为且同一个碳上未连接多个羟基,则分子中应该含有2个甲基且结构对称;除2个甲基外,还含4个碳,则应该4个碳构成碳环,环上含1个酮羰基,此外2个氧可以形成2个对称的羟基,故结构可以为:或;
(6)①由图,E到I过程中含醚键的环断开转化为2个羟基,硝基经历反应转化为醛基,且反应中酯基没有发生变化,则反应中的作用有活化硝基、水解开环,脱保护。
②反应经历反应、缩醛化反应,I和J的分子式相同,则I中羟基和醛基发生缩醛化转化为J,J的结构简式为。
6.(2025·安徽蚌埠·二模)药物合成中间体内酰胺F的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)C中碳原子的杂化方式有 种。
(2)D中含氧官能团的名称为 。
(3)a的结构简式为 。
(4)A→B的反应类型为 ,E→F的化学方程式为 。
(5)化合物B的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种。
①含有碳碳三键和氨基;
②能与钠反应产生氢气;
③碳碳三键不与其他官能团直接相连。
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2:2:2:1的物质的结构简式为 。
(6)参照上述合成路线,设计以为原料,制备的合成路线: (无机试剂及有机溶剂任选)。
【答案】(1)3
(2)酮羰基、酯基
(3)
(4) 加成反应 +CH3CH2OH
(5) 6 H2NCH2C≡CCH2OH
(6)
【分析】
A在催化剂作用下与HCN发生加成反应生成B;B在Al2O3作用下发生消去反应生成C;C与a发生加成反应生成D,比较C、D的结构简式,可确定a为;D与①H2、H+、催化剂、②OH-作用下发生还原反应生成E;E在甲苯、加热回流条件下发生分子内取代反应生成F。
【详解】(1)C中,4个碳原子的最外层都无孤电子对,氰基碳原子形成2个σ键、碳碳双键的碳原子形成3个σ键、甲基碳原子形成4个σ键,杂化方式有sp杂化、sp2杂化、sp3杂化,共3种。
(2)
D为,含氧官能团的名称为:酮羰基、酯基。
(3)
由分析可知,a的结构简式为。
(4)
A→B的反应为+HCN,反应类型为:加成反应,E()→F()时,发生分子内取代反应,同时生成CH3CH2OH,化学方程式为+CH3CH2OH。
(5)
化合物B为,同时满足下列条件:“①含有碳碳三键和氨基;②能与钠反应产生氢气;③碳碳三键不与其他官能团直接相连”的同分异构体中,可能结构简式为HC≡C-CH2-CH(OH)NH2、HC≡C-C(OH)(NH2)-CH3、HC≡C-CH(OH)-CH2NH2、HC≡C-CH(NH2)CH2OH、CH3C≡CCH(OH)NH2、H2NCH2C≡CCH2OH,共有6种。
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2:2:2:1的物质的结构简式为H2NCH2C≡CCH2OH。
(6)
以为原料,制备时,依据题给流程,应将氧化为,与HCN加成产物再发生加成反应,从而制得目标有机物,所以合成路线:。
【点睛】推断有机物时,可采用逆推法。
7.(2025·辽宁·二模)阿扎司琼(化合物K)是化疗药物的活性成分,其合成路线如下:
已知:。
(1)D的名称是 。
(2)J→K转化过程中含氧官能团由 转化为 (填名称)。
(3)H→I的反应类型是 。
(4)下列说法正确的是_______(填序号)。
A.B经也可得到D B.B和F是同系物
C.H具有碱性,可与盐酸反应生成盐 D.K的分子式为
(5)E与足量水溶液反应的化学方程式为 。
(6)X是E的同分异构体,同时满足下列条件的X有 种(不包括立体异构)。
①苯环上只有两个取代基;②与氯化铁溶液发生显色反应;③能发生水解反应。
(7)参照上述合成路线,以和甲醇为原料,合成的路线如下,反应i的试剂及条件为 ,N的结构简式为 。
。
【答案】(1)邻羟基苯甲酸(或2-羟基苯甲酸)
(2) 酯基 酰胺基
(3)取代反应
(4)CD
(5)
(6)8
(7) CH3OH、浓硫酸,加热
【分析】
由题干流程图可知,A即甲苯与Cl2在FeCl3催化下发生取代反应,结合D的结构简式和B的分子式,B到C、C到D的反应条件可知,B的结构简式为: ,C的结构简式为:,由I的结构简式和H到I的反应物和反应条件并结合H的分子式可知,H的结构简式为:,由G到H的转化条件并结合题干信息可知,G的结构简式为:,由F到G、E到F的转化条件可知,F的结构简式为:,据此分析解题。
【详解】(1)由题干流程图中D的结构简式可知,D的系统命名法为:邻羟基苯甲酸或者2-羟基苯甲酸,故答案为:邻羟基苯甲酸或者2-羟基苯甲酸;
(2)比较题干流程图中J、K的结构简式可知,J→K转化过程中含氧官能团由酯基转化为酰胺基,故答案为:酯基;酰胺基;
(3)
由分析可知,H的结构简式为:,比较H、I的结构简式和H到I的转化条件可知,H→I的反应类型是取代反应,故答案为:取代反应;
(4)A.若B经即先让碳氯键水解成酚羟基,再用酸性KMnO4氧化甲基,由于酚羟基也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,即得不到D,A错误;
B.已知同系物是指结构相似(即官能团的种类和数目分别相同),组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,由分析可知,B和F的官能团种类不同,不是同系物关系,B错误;
C.由题干流程图中H的结构简式可知,H中含有氨基,且N原子上有孤电子对,能与盐酸反应生成盐,具有碱性,C正确;
D.由题干流程图中K的结构简式可知,K的分子式为,D正确;
故答案为:CD;
(5)
已知酯基和酚羟基均能与NaOH溶液反应,故E与足量水溶液反应的化学方程式为,故答案为:;
(6)由题干流程图中E的结构简式可知,E的分子式为:C8H8O3,不饱和度为5,,E同时满足下列条件①苯环上只有两个取代基,②与氯化铁溶液发生显色反应即含有酚羟基,③能发生水解反应即含有酯基,则两个取代基有:a、-OH、-OOCCH3;b、-OH、-COOCH3;c、-OH、-CH2OOCH三组,每组又有邻、间、对三种位置异构,同分异构体X一共有3×3-1=8种,故答案为:8;
(7)
和CH3OH发生酯化反应生产,结合题干已知信息可知,在Fe/HCl中被还原为:,最后在SOCl2作用下发生题干流程图中J到K的反应生产,故答案为:CH3OH、浓硫酸、加热;。
8.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)农业上的优化产品:唑草酮是一种药性强、易降解、污染少的除草剂,其中一种合成路线为:
已知:①DPPA是一种叠氮化试剂;②。回答下列问题:
(1)C中含氧官能团的名称为 。
(2)A与B反应得到C和 (填结构简式),该反应的目的是 。
(3)D→E的化学方程式为 。
(4)已知有机羧酸,在邻近化学键极性强弱的影响情况下会呈现酸性不同的情况。氨基化合物的碱性与之相反。下列物质的碱性由弱到强的顺序为 (填标号)。
a. b. c.
(5)C存在多种同分异构体,写出符合下列条件的结构简式 (不考虑立体异构)。
①分子骨架为,且能发生银镜反应;
②核磁共振氢谱图中有4组峰,且峰面积比为3:2:2:1.
(6)C与足量氢氧化钠反应所得芳香族产物的结构简式为: 。
(7)化合物M的合成路线如下图(部分反应条件已略去),则M的结构简式为 。
【答案】(1)酰胺基
(2) CH3COOH 保护氨基
(3)
(4)bca
(5)
(6)
(7)
【分析】
由有机物的转化关系可知,A与B(乙酸酐)发生取代反应生成C,C与SOCl2发生取代反应生成D,D在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成E,E一定条件下转化为F,F与CH3COCOOH发生信息②的取代反应生成G,G在DPPA作用下发生取代反应生成H,一定条件下H经过多步生成唑草酮,据此分析解题。
【详解】(1)由题干流程图中C的结构简式可知,C中含氧官能团为酰胺基,故答案为:酰胺基;
(2)
由分析可知,与乙酸酐发生取代反应生成和乙酸;A→B氨基发生取代反应生成酰胺基,D→E酰胺基又重新水解生成氨基,可见A与B反应得到C的目的是保护氨基,故答案为:CH3COOH;保护氨基;
(3)
由题干流程图结合分析可知,在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成,反应为:,故答案为:;
(4)氨基中氮的电子云密度越大,越容易结合质子形成配位键,碱性就越强,氟原子和氯原子都是吸电子基,减弱了氮的电子云密度,元素的电负性大小顺序为:F>Cl,则碱性c强于b,甲基是推电子基,增强了N的电子云密度,故a的碱性最强,故碱性由弱到强的顺序为:b<c<a,故答案为:bca;
(5)
由题干流程图中C的结构简式可知,C的分子式为:C8H8ONF,不饱和度为5,则C符合下列条件①分子骨架为,且能发生银镜反应即含有醛基-CHO;②核磁共振氢谱图中有4组峰,且峰面积比为3:2:2:1即分子对称结构,且含有一个甲基,则该同分异构体的结构简式为:,故答案为:;
(6)
由C的结构简式可知C中碳氟键和酰胺基均能与NaOH溶液反应,故C与足量氢氧化钠反应所得芳香族产物的结构简式为,故答案为:;
(7)
由题给合成路线可知,以苯胺为原料合成M的合成步骤为: 一定条件下转化为,与 发生信息②的反应生成 ,DPPA作用下发生G→H的转化,生成 ,可知M为 ,故答案为:。
9.(2025·江苏常州·二模)F是合成苯胺喹唑啉类化合物的中间体,其合成路线如下:
(1)A中碳原子的杂化方式为 。
(2)D的分子式为,其结构简式为 。
(3)E→F的反应类型为 。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种芳香族同分异构体的结构简式: 。
碱性条件下水解后的产物均能发生银镜反应,且产物之一中有4种不同化学环境的氢原子,其个数之比为。
(5)已知:①;
②。
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,合成路线流程图见本题题干) 。
【答案】(1)、
(2)
(3)取代反应
(4)或
(5) (ⅰ:1,3-丙二醇用催化剂直接到丙二酸也可;ⅱ.流程中,表示为、也可)
【分析】
本题为有机合成题,结合E的结构简式和D的分子式可知,D的结构简式为:;E→F为E中氨基上的氢和中氯结合从而发生取代反应生成F;以此解题。
【详解】(1)根据A的结构简式可知,A中苯环上的碳和双键碳为sp2杂化,饱和碳为sp3杂化;
(2)
结合E的结构简式和D的分子式可知,D的结构简式为:;
(3)
E→F为E中氨基上的氢和中氯结合从而发生取代反应;
(4)
碱性条件下水解后的产物均能发生银镜反应说明其中含有醛基,产物之一中有4种不同化学环境的氢原子,其个数之比为,则符合要求的题为:或;
(5)
结合题中E→F可知,可由生成,结合信息①可知,由生成,结合B→C可知,由和生成,由生成,可由生成,故答案为: (ⅰ:1,3-丙二醇用催化剂直接到丙二酸也可;ⅱ.流程中,表示为、也可)。
10.(2025·福建莆田·二模)盐酸沙格雷酯(L)对血管疾病具有很好的治疗和预防作用,其合成路线之一如下。
已知:(R1、R2、R3代表烃基,X代表卤素原子)。
(1)B中所含官能团的名称为 。
(2)C→D会生成两种酸性气体:HCl和 (填化学式)。从结构角度解释加入吡啶()促进反应脱去HCl的原因: 。
(3)F的结构简式为 。
(4)G→H的反应类型为 。
(5)H→J的化学方程式为 。
(6)下列有关J→K的说法正确的是 (填标号)。
a.有极性键和非极性键的断裂与形成
b.官能团种类不变
c.加盐酸转化为可溶于水的铵盐,便于分离、提纯
d.加盐酸转化为铵盐,可增加药物的稳定性
(7)B有多种同分异构体,写出其中一种同时满足下列条件的结构简式: 。
①能与FeCl3发生显色反应
②能发生水解反应
③苯环上只有两个取代基
④核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1
【答案】(1)醚键和酯基
(2) SO2 吡啶分子中的N原子提供孤电子对,与H+的空轨道形成配位键,促进反应脱去HCl。
(3)
(4)加成反应或还原反应
(5)
(6)cd
(7)
【分析】
A发生取代反应生成B,B发生还原反应生成C,C发生取代反应生成D,D与Mg反应生成E,E发生已知信息的反应生成F,F发生消去反应生成G,G中碳碳双键发生加成反应生成H,H发生取代反应生成J,J先发生取代反应生成,再与盐酸发生反应生成K,据此分析解答。
【详解】(1)根据B的结构简式可知,其所含官能团的名称为醚键和酯基。
(2)已知C→D会生成两种酸性气体,SOCl2水解生成HCl和SO2。因为吡啶分子中的N原子提供孤电子对,与H+的空轨道形成配位键,促进反应脱去HCl。
(3)
由分析知,F的结构简式为。
(4)G与氢气发生加成反应或还原反应生成H。
(5)
H与发生取代反应生成J和HCl,故H→J的化学方程式为。
(6)
a.与(CH3)2NH发生反应生成,反应过程中,断裂C-O键和N-H键,形成O-H键和C-N键,与HCl反应生成K,断裂H-Cl键,故没有非极性键的断裂与形成,错误;
b.中醚键转化中羟基,故官能团种类发生变化,错误;
c.与盐酸反应生成盐,盐易溶于水,故加盐酸转化为可溶于水的铵盐,便于分离、提纯,正确;
d.氨基易被氧化,加盐酸转化为铵盐,可增加药物的稳定性,正确;
故选cd。
(7)①能与FeCl3发生显色反应,含有酚羟基;
②能发生水解反应,含有酯基;
③苯环上只有两个取代基,其中一个为-OH;
④核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1,另一取代基在羟基的对位;满足条件的结构简式为。
11.(2025·贵州毕节·二模)抗癌药物(G)对胃肠道肿瘤、胰腺癌有一定治疗作用,合成G的一种方法如下:
已知:遇水即放出和。
Ⅰ:
Ⅱ:
回答下列问题:
(1)化合物A中含有的官能团名称为 、 。
(2)的反应中,的作用是 。
(3)的反应类型是 ,反应的方程式为 。
(4)的过程中,若用与直接反应制,所需试剂较多,后续处理麻烦;若用与反应制处理较为简单,易于操作,制备过程中加入有机碱吡啶或可提高的产率,原因是 ,实验测得用比用吡啶的产率更高,原因是 。
(5)化合物是上述合成路线中的重要中间体,写出同时符合下列条件的该化合物的同分异构体的结构简式 。
①是苯的二取代物;
②核磁共振氢谱和红外光谱检测表明:分子中有4种不同化学环境的氢原子,有碳氧双键无碳氧单键。
(6)参照上述合成路线,设计以、和为原料合成的路线(无机试剂任选) 。
【答案】(1) 氨基 硝基
(2)碱性条件下提高B的转化率
(3) 还原反应
(4) 反应中生成的被有机碱中和平衡正向移动 的氮孤对电子未参与共轭,质子化能力更强,吡啶的孤对电子因芳香共轭被离域,碱性显著降低;的碱性比的强(或其它合理答案)
(5)、
(6)
【分析】物质A在NH4SCN、CH3COCl、CH3COCH3作用下生成物质B;物质B与物质C在K2CO3(提供碱性环境)和CH3OH(作溶剂)下发生反应生成物质D;物质D与H2以Ni-Raney为催化剂,在THF和CH3OH中反应生成物质E;最后,物质E和物质F合成了物质G。
【详解】(1)
由A的结构简式可知,A中含有的官能团名称为氨基和硝基。
(2)在B→D的反应中,B与C反应会生成HBr(酸性物质),K2CO3是碱性物质,二者可发生反应,根据化学平衡原理可知,减少生成物HBr的浓度,会促使反应朝着生成更多产物的方向进行,有利于提高B的转化率,故答案为:碱性条件下提高B的转化率。
(3)
在D→E反应中,对比D和E的结构式可知,-NO2转变为-NH2,在有机化学中,加氢或去氧的反应属于还原反应,故该反应为还原反应,反应方程式为:。
(4)
根据物质结构分析可知,用与E制备物质G会生成HCl,加入有机碱能与产生的HCl发生反应,从而减少HCl的浓度,使反应平衡正向移动,从而生成更多的目标产物,提高E的产率;分析(C3H7)2NCH2CH3可知,其氮原子的孤对电子未参与共轭,质子化能力更强,吡啶的孤对电子因芳香共轭被离域,碱性显著降低;故答案为:反应中生成的被有机碱中和平衡正向移动;(C3H7)2NCH2CH3的碱性比的强。
(5)
题中化合物的分子式为C8H9ON,要求该化合物同分异构体是苯的二取代物(两个取代基),且分子中有4种不同化学环境的氢原子(需考虑对称性),有碳氧双键无碳氧单键(如羰基),满足上述要求的同分异构体为:、。
(6)
根据已知信息I和Ⅱ可知,和在SOCl2和正丁醇存在下可生成,若要合成,由题中给出的反应流程图可知,应在苯环上引入一个-NH2,根据合成物的结构可确定引入氨基在苯环上的位置,故合成路线如下:。
12.(2025·湖北武汉·二模)有机物H是一种抗癌药物的合成中间体,其合成路线如下图所示。
已知: R1CHO
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为 。
(2)C→D的化学方程式为 。
(3)E中官能团的名称是 。
(4)A具有碱性,其碱性 (填“>”或“<”)。
(5)A的同分异构体中含苯环和,的共有 种;其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为的结构简式为 (写出一种即可)。
(6)G→H的反应可分为三步,第一步为加成反应,第二步为消去反应,第三步为加成反应,则第二步反应有机产物的结构简式为 。
【答案】(1)氧化反应
(2)2+O22+2H2O
(3)氰基、酯基
(4)>
(5) 10
(6)(或)
【分析】
A被MnO2氧化,将甲基氧化为醛基生成B,B与CH3MgBr在H3O+条件下发生已知反应生成C,则C为,C与O2在Cu的催化下发生氧化反应,将羟基氧化为酮羰基,生成D,D与E发生取代反应生成F,F与H2在Ni的催化下发生还原反应,将氰基还原为氨基,生成G,G依次发生加成反应、消去反应、加成反应生成H,据此回答。
【详解】(1)由分析知,A被MnO2氧化,将甲基氧化为醛基生成B,A→B的反应类型为氧化反应;
(2)
C与O2在Cu的催化下发生氧化反应,将羟基氧化为酮羰基,生成D,化学方程式为2+O22+2H2O;
(3)
E为,官能团的名称氰基、酯基;
(4)
在含氮有机物中,氮原子上电子云密度越大,结合质子能力越强,碱性越强,中甲基是推电子基团,会使氮原子上电子云密度增大,的碱性更强;
(5)
A 为,其同分异构体中含苯环和,若苯环上只有一个取代基,为,共有1种,若苯环上有两个取代基,为和,有邻、间、对 3 种;若苯环上有三个取代基,为、、,苯环上连三个取代基,其中有两个相同时,共有6种,符合题意的同分异构体共1+3+6=10种;核磁共振氢谱有 3 组峰且峰面积之比为2:2:1 ,说明分子中有 3 种不同化学环境的氢原子,且氢原子个数比为2:2:1,上述同分异构体中符合条件的;
(6)
由于G→H的反应可分为三步,第一步为加成反应,第二步为消去反应,第三步为加成反应,即→→→(或)→,则第二步反应有机产物的结构简式为(或)。
13.(2025·山西晋中·二模)化合物(H)是合成盐酸罂粟碱等一些生物碱的重要中间体,其合成路线如图所示(部分试剂和条件略)。
已知:代表甲基,代表乙基。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称是 ,检验A中官能团的实验方法是 。
(2)化合物B的结构简式为 。
(3)C在氢氧化钠的水溶液并加热的条件下可以发生水解反应,写出对应的化学方程式: 。
(4)中采用的杂化方式为 。由生成的反应类型为 。
(5)写出由和反应生成的化学方程式: 。
(6)是的同分异构体,同时满足下列条件的有 种(不考虑立体异构)。
①含苯环且苯环上只有三个含氧取代基
②结构中含有两个醚键
③能在酸性条件下发生水解反应且水解产物含甲酸
其中,核磁共振氢谱有5组峰且峰面积比为的同分异构体的结构简式为 (填一种)。
【答案】(1) (酚)羟基 取少量A于试管中,加水溶解后向其中逐滴加入饱和溴水,若观察到试管中产生白色沉淀,则证明中含有酚羟基(或取少量于试管中,加水溶解配成稀溶液后向其中滴入几滴溶液,若发生显色反应,则证明中含有酚羟基)
(2)
(3)
(4) 还原反应
(5)
(6) 26 或
【分析】
A和在碱性环境中和Me2SO4发生取代反应生成B为,B发生取代反应生成C,C和NaCN发生取代反应生成D,D发生还原反应生成E,D发生水解反应生成F,F和 ClOC-COCl发生取代反应生成G,G和E发生取代反应生成H,以此解答。
【详解】(1)由A的结构简式可知,A中官能团名称是(酚)羟基,检验A中(酚)羟基的实验方法是取少量A于试管中,加水溶解后向其中逐滴加入饱和溴水,若观察到试管中产生白色沉淀,则证明中含有酚羟基(或取少量于试管中,加水溶解配成稀溶液后向其中滴入几滴溶液,若发生显色反应,则证明中含有酚羟基)。
(2)
A和在碱性环境中和Me2SO4发生取代反应生成B,结合C的结构简式可以推知B为。
(3)
C在氢氧化钠的水溶液并加热的条件下可以发生水解反应生成,化学方程式为:+NaOH+NaCl。
(4)中原子价层电子对数为4+=4,采用的杂化方式为,生成的过程中-CN转化为-CH2NH2,为还原反应。
(5)
G和E发生取代反应生成H,同时有HCl生成,化学方程式为:+ +HCl。
(6)
是的同分异构体,同时满足条件①含苯环且苯环上只有三个含氧取代基;②结构中含有两个醚键;③能在酸性条件下发生水解反应且水解产物含甲酸,说明其中含有-OOCH;苯环上三个含氧取代基的组合有:2个-OCH3、-CH2OOCH(有6种位置关系)或-OCH3、-OOCH、-CH2OCH3(有10种位置关系)或-OCH3、-OOCH、-OCH2CH3(有10种位置关系),共有10+10+6=26种同分异构体,其中,核磁共振氢谱有5组峰且峰面积比为的同分异构体为对称的结构,且含有2个对称的甲基,结构简式为或。
14.(2025·吉林·二模)以某离子液体为催化剂合成有机物I的路线如下图所示:
已知:R-CHOR-CH=CHCHO。回答下列问题:
(1)化合物B中官能团的名称为 。
(2)反应G→H的反应类型为 。
(3)反应C→D中加入的试剂1的结构简式为 。实验室检验化合物C中官能团的常见方法是 (用化学方程式表示)。
(4)已知反应E→F分两步进行,第一为加成反应,写出第二步反应的化学方程式: 。
(5)下列说法错误的是 (填标号)。
a.化合物A的芳香族同分异构体有3种
b.丙二腈()在酸性条件下完全水解可生成丙二酸
c.化合物的I的核磁共振氢谱共有5组峰
d.上图所涉及的有机物中,只有1种有机物含有手性碳原子
(6)符合下列条件的有机物有 种。
①相对分子质量比化合物C大14
②含有苯环
③可与溴的四氯化碳溶液反应
④不考虑烯醇结构
【答案】(1)羟基
(2)消去反应
(3) 或
(4)+H2O
(5)d
(6)4
【分析】物质A在NaOH的作用下发生反应,Cl原子被羟基取代,生成物质B;B在NaClO作用下发生氧化反应,醇羟基被氧化为醛基,生成物质C;C与试剂1在加热条件下生成物质D;D与丙二腈在离子液体催化下发生反应,生成物质E;E→F分两步进行,第一为加成反应,第二步是反应在加热条件下进一步转化生成物质F;F在离子液体的作用下发生反应,结构进一步转化生成G,G在KOH作用下发生反应生成H;H在加热条件下发生反应,最终生成了I。
【详解】(1)根据图中B的结构简式,可知其中官能团的名称是羟基。
(2)从流程图G→H中,可观察到一个G分子中脱去了一个HCN分子,有新的碳碳双键形成,故该反应类型为消去反应。
(3)
根据已知信息及C、D的结构简式,可知反应中C中碳氧双键断裂,与试剂1形成碳碳双键,根据原子守恒原则,可知试剂1结构简式为:;化合物C中官能团为醛基(-CHO),实验室检验醛基常用新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液,故其检验方程为:或。
(4)
由分析可知,第一步反应发生了加成,则碳碳双键断裂,第二步反应在加热条件下进行,反应方程式为:+H2O。
(5)a.物质A为氯甲基苯,其芳香族同分异构体主要是氯原子在苯环上不同位置,故其可与甲基处于邻位、间位、对位,共3种,a正确;
b.丙二腈(NC-CH3-CN)在酸性条件下两个-CN会逐步水解为-COOH,即完全水解可生成丙二酸,b正确;
c.化合物I结构中不同化学环境的氢原子有5种,其核磁共振氢谱就会有5组峰,c正确;
d.手性碳原子是连有四个不同原子或基团的碳原子,观察上图所涉及的有机物,可知E、F、G中均含有手性碳原子,d错误;
故答案选d。
(6)
化合物C分子式为C6H5CHO,其相对分子质量为106,比化合物C相对分子质量大14的有机物相对分子质量为120;含有苯环,结合相对分子质量,则分子中只能有一个苯环;可与溴的四氯化碳溶液反应,这意味着分子中含有不饱和键;此外不考虑烯醇结构。由于存在苯环,则其他取代基的相对分子量为120-77=43,兼顾上述条件计算可知有以下4种有机物:。
15.(2025·陕西渭南·二模)氟哌酸属于第三代喹诺酮类抗菌药,一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物中含氧官能团的名称是 。
(2)反应①生成了中间体芳香重氮阳离子(),该离子中与苯环相连的氮原子的杂化方式为 。
(3)反应③中试剂M可以选择___________(填字母)。
A.Fe/HCl B.KMnO4/H+ C.HNO3(浓)/H2SO4(浓) D.
(4)反应④的化学方程式为 。
(5)反应⑤属于 (填反应类型)反应,反应中还生成了一种小分子,其分子式为 。
(6)反应⑥第二步若氢离子过量,会导致 。
(7)的同分异构体中含五元环的有 种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱峰面积之比为的同分异构体的结构简式为 。
【答案】(1)酯基、(酮)羰基
(2)sp
(3)AD
(4)
(5) 取代反应 HBr
(6)氟哌酸中氮原子的孤电子对与氢离子形成配位键,从而生成盐(或氮原子与氢离子反应)
(7) 9
【分析】合成路线中物质的结构式都是已知的,反应①②为取代反应,反应③为还原反应,将硝基还原为氨基,反应④形成环,还生成了乙醇,反应⑤发生取代发生,反应⑥酯基水解,得到目标产物,据此分析解题。
【详解】(1)
根据其结构简式可知,化合物中含氧官能团的名称是:酯基、(酮)羰基;
(2)
芳香重氮阳离子()中心原子氮的价层电子对数为2,孤电子对数为0,氮原子的杂化方式为sp;
(3)反应3为还原反应,AD选项中的试剂是典型的还原剂,故选AD;
(4)
根据原子守恒,小分子为乙醇,结合流程中的信息可知,反应④的化学方程式为;
(5)
观察反应前后的物质变化,该反应为取代反应,化学方程式为,故答案为:取代反应;HBr;
(6)根据氟哌酸结构可知,反应⑥第二步若氢离子过量,会导致氟哌酸中氮原子的孤电子对与氢离子形成配位键,从而生成盐(或氮原子与氢离子反应);
(7)
与—组合有三种,与—CH3组合有三种,与—CH3组合有三种,共九种。其中核磁共振氢谱峰面积之比为1:2:2的同分异构体的结构简式为,故答案为:9;。
16.(2025·四川广安·二模)“伐度司他”是一种新型的口服生物可利用的HIF-PH抑制剂,用于治疗慢性肾病引起的贫血患者。“伐度司他”的某种合成路线如下(部分条件已略去):
已知:
(1)A的化学名称为 (用习惯命名法命名);“伐度司他”中含氧官能团名称分别为羟基、羧基、 。
(2)G转化为H的反应类型为 。
(3)F的结构简式为 。
(4)C转化为D的化学方程式为 。
(5)一定条件下,G中C—Cl断裂,发生水解生成有机物I,I的同分异构体中,满足下列条件的有 种(不考虑立体异构)。
a.含有4-硝基连苯结构(),该结构上还连有2个相同取代基
b.遇溶液发生显色反应
其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的结构简式为 (任写一种)。
(6)根据题中信息,以为原料制备尼泊金甲酯()的合成路线为 。(其它试剂任选)
【答案】(1) 间氯溴苯(间溴氯苯) 酰胺基
(2)取代反应
(3)
(4)
(5) 16 、、、
(6)
【分析】
根据,E和CH3ONa发生取代反应生成F,F和HBr发生取代反应生成G,对比E、G 的结构简式,可知F的结构简式为;
【详解】(1)根据A的结构简式,A的化学名称为间氯溴苯;“伐度司他”中含氧官能团名称分别为羟基、羧基、酰胺基。
(2)G中羧基与H2NCH2COOCH3中的氨基形成酰胺基生成H,则G转化为H的反应类型为取代反应;
(3)
根据,E和CH3ONa发生取代反应生成F,F和HBr发生取代反应生成G,根据以上分析,可知F的结构简式为;
(4)
C发生水解反应生成D,反应的化学方程式为;
(5)
a.含有4-硝基连苯结构(),该结构上还连有2个相同取代基;b.遇溶液发生显色反应,2个取代基为羟基,2个羟基在苯环上的物质有①②、①③、①④、①⑤、①⑧、①⑨、②③、②④、②⑤、②⑧、③④、③⑤、③⑥、③⑦、④⑤、④⑥,共16种。
其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的结构简式为、、、。
(6)
根据题中信息,和CH3ONa发生取代反应生成,与HBr反应生成,与甲醇发生酯化反应生成,合成路线为。
17.(2025·河北石家庄·二模)有机物H是具有聚集诱导发光特性的有机凝胶剂,其合成路线如下所示。
请回答下列问题:
(1),:A 苯胺(填“>”或“<”);反应A→B的目的是 。
(2)F的化学名称为 。
(3)G的结构简式为 ,含氧官能团名称为 ;若F→G的反应过程为F+,则J的结构简式为 。
(4)反应步骤A→B、B→C、E→F、中属于取代反应的有 步(填数字)。
(5)写出H与足量的NaOH溶液反应的化学方程式 。
(6)M是的同分异构体,则M满足下列条件的结构有 种(考虑顺反异构)。
ⅰ.1mol M既可以与2mol NaOH溶液反应,又能与足量的银氨溶液反应生成4mol Ag;
ⅱ.无环状结构且所有官能团均不在同一碳上。
【答案】(1) < 保护氨基
(2)2,4—二羟基苯甲醛
(3) 羟基、酯基、羧基
(4)4
(5)+4NaOH++2H2O
(6)4
【分析】
由有机物的转化关系可知,A与发生取代反应生成B,由C的结构简式可知A为、B为;B与BrC8H17发生取代反应生成C,一定条件下C转化为;E与发生取代反应生成F,则E为,F与先发生加成反应,后开环并发生取代反应成新环生成,则J为; J发生消去反应生成G,则G为;G与D发生取代反应生成H。
【详解】(1)
由分析可知,A的结构简式为,分子中含有的酚羟基为吸电子基,会使氨基中氮原子电子云密度减小,结合质子能力变弱,导致碱性弱于苯胺,电离常数小于苯胺;A分子和D分子中都含有氨基,说明反应A→B的目的是保护氨基,故答案为:<;保护氨基;
(2)由结构简式可知,F分子的母体为苯甲醛,名称为2,4—二羟基苯甲醛,故答案为:2,4—二羟基苯甲醛;
(3)
由分析可知,G的结构简式为,官能团为羟基、酯基、羧基, J发生消去反应生成G,J结构简式为;故答案为:;羟基、酯基、羧基;;
(4)由分析可知,反应步骤A→B、B→C、E→F、D+G→HD+G→H均属于取代反应,故答案为:4;
(5)
由结构简式可知,分子中含有的酚羟基、酯基、酰胺基都能与氢氧化钠溶液反应,反应的化学方程式为+4NaOH++2H2O,故答案为:+4NaOH++2H2O;
(6)
1mol的同分异构体M(C6H8O4)既可以与2mol 氢氧化钠溶液反应,又能与足量的银氨溶液反应生成4mol银说明M分子中含有2个甲酸酯基,则无环状结构且所有官能团均不在同一碳上的结构简式为、、、,故答案为:4。
18.(2025·辽宁抚顺·二模)一种具有口服活性的非淄体类抗炎药——柏莫洛芬(J),具有解热和镇痛的作用,其合成路线如下:
已知:。
根据以上信息回答下列问题:
(1)有机物C的结构简式为 ;有机物B的含氧官能团的名称是 。
(2)有机物D中碳原子的杂化方式有: ;D→E的反应类型为 。
(3)写出F→G的化学方程式: 。
(4)同时符合下列条件的B的同分异构体共有 种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应。
其中核磁共振氢谱吸收峰面积比为2:2:2:1:1的有机物名称为 。
(5)一种制备的合成路线如下:
分别写出M、N的结构简式:M 、N 。
【答案】(1) (酚)羟基、(酮)羰基
(2) sp2、sp3 还原反应
(3)+2NaCN+2NaCl
(4) 13 对/4-(酚)羟基苯乙醛
(5)
【分析】
B和C发生取代反应生成D,由D逆推,可知C是;F和NaCN发生取代反应生成G,G水解生成H,由H逆推,G是。
【详解】(1)
B和C发生取代反应生成D,由D逆推,可知C是;根据有机物B的结构简式,其含氧官能团的名称是羟基、羰基。
(2)有机物D中苯环、碳氧双键上的碳原子采用sp2杂化,单键碳原子采用sp3杂化,杂化方式有sp2、sp3;D→E羰基变为羟基,反应类型为还原反应。
(3)
F→G是F与NaCN发生取代反应生成G和NaCl, 反应的化学方程式为+2NaCN+2NaCl。
(4)①能发生银镜反应,说明含有醛基;②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基。符合条件的B的同分异构体,若苯环上有2个取代基-OH、-CH2CHO,有3中结构;若苯环上有3个取代基-OH、-CH3、-CHO,有10中结构,共13种;
其中核磁共振氢谱吸收峰面积比为2:2:2:1:1的有机物是,名称为对羟基苯乙醛。
(5)
被高锰酸钾氧化为,被LiAlH4还原为,与SOCl2发生取代反应生成,则M是、N是。
19.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)多并环化合物K具有抗病毒,抗菌等作用,其合成路线如下。
已知:①
②
(1)B的名称是 。
(2)B→C的反应为取代反应,C的结构简式为 。
(3)F的官能团名称是 。
(4)F在一定条件下还可以自身发生缩聚反应形成高分子M,写出该反应的方程式 。
(5)有机物I的碱性 G(填“>”,“<”或“=”)。
(6)芳香族化合物N是I的同分异构体,则符合下列条件的N的同分异构体共 种。
a.能发生银镜反应
b.在一定条件下能发生水解反应
c.只含苯环不含其他环状结构
d.不含醚键
(7)J→K的合成线路如下图:
中间产物1、2均含三个六元环;中间产物3含三个环,其中有两个六元环。
根据信息①、②,写出中间产物1、3的结构简式 , 。
【答案】(1)邻硝基甲苯
(2)
(3)氨基,羧基
(4)n+(n-1)H2O
(5)<
(6)3
(7)
【分析】
由有机物的转化关系,浓硫酸作用下甲苯与浓硝酸共热发生硝化反应生成,则A为、B为;氢化钠作用下与发生取代反应生成,则C为;酸性条件下发生水解反应生成D,催化剂作用下D转化为,则E为;与铁、盐酸发生还原反应生成,则F为;酸性条件下发生取代反应生成G,催化剂作用下G与氧气发生催化氧化反应生成I,I与过氧化氢发生氧化反应生成J,J与发生加成反应生成,则中间产物1为;发生消去反应生成,则中间产物2为;发生信息ii反应生成,则中间产物3为;发生脱水反应生成K。
【详解】(1)
由分析可知,B的结构简式为,名称为邻硝基甲苯,故答案为:邻硝基甲苯;
(2)
由分析可知,C的结构简式为,故答案为:;
(3)
由分析可知,F的结构简式为,官能团为氨基,羧基,故答案为:氨基,羧基;
(4)
由分析可知,F的结构简式为,酸性条件下能发生缩聚反应生成和水,反应的化学方程式为n+(n-1)H2O,故答案为:n+(n-1)H2O
;
(5)由结构简式可知,I分子中的酮羰基是吸电子基,会使酰胺基中氮原子提供孤对电子的能力减弱,所以I分子与氢离子的结合能力小于G,碱性小于G,故答案为:<;
(6)
I的同分异构体N只含苯环不含其他环状结构,不含醚键,能发生银镜反应,在一定条件下能发生水解反应说明N分子中含甲酸酯基和—C≡N,则符合条件的结构简式为、、,共有3种,故答案为:3;
(7)
分析可知,中间产物1、3的结构简式分别为、,故答案为:;。
20.(2025·贵州安顺·二模)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如图。
已知:。
回答以下问题:
(1)D中的官能团有碳氯键、 。
(2)B的结构简式为 ;反应④的反应类型为 反应。
(3)E→F的化学方程式为 。
(4)满足下列条件的D的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①苯环上含有三个不同取代基;②能与溶液反应放出气体;③含氨基但与苯环不直接相连。
(5)由苯甲醇制备的合成路线如图,其中M、N的结构简式依次为 、 。
【答案】(1)羧基、氨基
(2) 取代(或酯化)
(3)
(4)10
(5)
【分析】
由已知信息可知,在硫酸和二氧化锰的作用下,与苯环相连的甲基被氧化成醛基,其他取代基不变,则推得B的结构简式为: ,流程图中E与C6H7BrS反应生成F,倒推得C6H7BrS结构简式为:,据此分析解题。
【详解】(1)由题干流程图中D的结构简式可知,D中的官能团有碳氯键、氨基、羧基,故答案为:氨基、羧基;
(2)
由分析可得B的结构简式为;根据E的结构,可以推得D与甲醇发生了取代反应(或酯化反应);故答案为: 取代(或酯化)。
(3)
由分析可知,C6H7BrS的结构简式为,故E→F的化学方程式为,故答案为:。
(4)
根据条件可知,满足D的同分异构体中含有苯环,含有能与溶液反应放出气体的官能团为羧基;含氨基但与苯环不直接相连,则含有,此外还有,此时没有多余的C原子了,三个取代基按一定顺序取代到苯环上:、、,箭头代表,共10种同分异构体;,故答案为:10;
(5)
苯甲醇发生催化氧化反应生成苯甲醛,苯甲醛发生B生成C类型的反应生成M为,M发生水解反应生成N为,N与苯甲醇发生酯化反应生成;
通过以上分析知,M为,N为,故答案为:;。
21.(2025·云南大理·二模)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:
(1)B中含氧官能团的名称为 。
(2)F→G的反应类型为 。
(3)D→E的化学方程式为 。
(4)Ⅰ的结构简式为 。
(5)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式 。
①能与发生显色反应,酸性条件水解得到的芳香族化合物能与反应;
②分子中含有4种不同化学环境的氢原子。
(6)补充完整以下合成路线流程图:写出第①、③处有机物的结构简式和②处所需试剂及反应条件
① ② ③ 。
【答案】(1)酮羰基、酯基
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)或
(6) 、Cu、(加热)
【分析】
A与B发生类似已知的反应生成C,B为,D与Cl2发生取代反应生成E,E中甲基发生氧化反应生成F,F与SOCl2发生取代反应得到G,C和G发生取代反应生成H,H与HCl得到I的反应类似已知信息第二步的反应,I水解得到消炎痛,结合消炎痛的结构可知,I为,据此解答。
【详解】(1)
由分析至,B为,其含氧官能团为酮羰基和酯基;
(2)由分析知,F与SOCl2发生取代反应得到G;
(3)
D与Cl2在Fe的催化下发生取代反应生成E,反应的方程式为;
(4)
由上述分析可知I结构简式为:;
(5)
C的一种同分异构体①能与发生显色反应,可知含有酚羟基;酸性条件水解得到的芳香族化合物能与反应,则水解生成芳香族化合物中含羧基;②分子中含有4种不同化学环境的氢原子,除酚羟基外只有3种氢原子,可知该结构具有对称结构,符合的结构简式为:或;
(6)
CH3CHO与HCN发生加成反应生成,在、Cu、(加热)下被氧气氧化生成,发生水解生成,与发生已知信息反应生成,再发生已知信息第二步反应生成。
22.(2025·陕西宝鸡·二模)化合物K具有镇痛作用,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的结构简式为 。
(2)由C生成D的反应类型为 。
(3)E的结构简式为 ;吡啶具有弱碱性,由D生成E的反应中吡啶的作用是 。
(4)由F生成G的化学方程式为 。
(5)H中含氧官能团的名称是 。
(6)在F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含有苯环;②能发生银镜反应;③不含甲基。
其中,核磁共振氢谱显示为四组峰,且峰面积比为2:2:2:1的同分异构体的结构简式为 (写出一种即可)。
【答案】(1)
(2)还原反应
(3) 与生成的HCl反应,促进反应正向进行,提高产率
(4)++CH3OH
(5)酯基、羰基
(6) 7
【分析】
根据反应条件及A的结构简式和B的分子式知,A中羧基和甲醇发生酯化反应生成B中酯基,则B为,B中酯基发生还原反应生成C中醇羟基,C中硝基发生还原反应生成D中氨基,根据J、K的结构简式及E的分子式知,E为,E和J发生取代反应生成K;根据F、H的结构简式及G的分子式知,F发生取代反应生成G为;G发生取代反应生成H,H发生反应生成I,I发生反应生成J,据此分析解题。
【详解】(1)
由分析可知,B的结构简式为,故答案为:;
(2)由题干流程图可知,C到D即C中硝基发生还原反应生成D中氨基,则由C生成D的反应类型为还原反应,故答案为:还原反应;
(3)
由分析可知,E的结构简式为;吡啶具有弱碱性,D生成E的同时还生成HCl,吡啶与生成的HCl反应促进反应正向进行,提高产率,故答案为:;与生成的HCl反应促进反应正向进行,提高产率;
(4)
由分析结合题干流程图可知,由F生成G的化学方程式为++CH3OH,故答案为:++CH3OH;
(5)由题干流程图中H的结构简式可知,H中含氧官能团的名称是酯基、羰基,故答案为:酯基、羰基;
(6)
F的中除了苯环外,还有2个碳原子、1个氧原子、1个氯原子,1个不饱和度,其同分异构体同时满足下列条件:①含有苯环;②能发生银镜反应,说明含有醛基;③不含甲基,取代基为—CHO、—CH2Cl,有邻位、间位、对位3种位置异构;如果取代基为—CHClCHO,有1种位置异构;如果取代基为—CH2CHO、—Cl,有邻位、间位、对位3种位置异构,所以符合条件的同分异构体有7种,其中,核磁共振氢谱显示为四组峰,且峰面积比为2:2:2:1的同分异构体的结构简式为。故答案为:7;。
23.(2025·江西景德镇·二模)吴蕴初是我国近代化工专家,在中国创办了第一个味精厂、氯碱厂、耐酸陶器厂和生产合成氨与硝酸的工厂,为中国化学工业的兴起和发展作出了卓越的贡献。上世纪二十年代吴蕴初研制出味精并畅销全国,打破日本味精在中国的垄断,因此其又被人称为“味精大王”。味精的主要成分为谷氨酸钠,谷氨酸的一种合成路线如下,回答相应问题。
已知:。
(1)A的化学名称为 ;A生成B的反应类型为 。
(2)X()可由()与适量的反应制备,从结构特点解释为何能与反应生成 。
(3)生成是一个加成反应,则的结构简式为 。
(4)生成的反应中,消耗的与物质的量之比为 。
(5)写出E生成G的化学方程式 。
(6)的同系物的相对分子质量比少14,是的同分异构体,则符合下列条件的有 种(不考虑立体异构);写出其中一种不含手性碳原子的结构简式 。
①能与反应放出气体
②含有硝基
【答案】(1) 丙二酸二乙酯 取代反应
(2)中受2个羰基强烈的吸电子效应影响,极性增强,具有酸性
(3)
(4)
(5)+3HCl+3NaCl+CO2↑
(6) 5 或。
【分析】
B到C发生取代反应,可知X为,C到D发生加成反应,可知Y为,E在HCl加热条件下,先发生水解反应,再根据已知条件脱羧生成G ,E的结构简式为。
【详解】(1)根据系统命名法,可得A的名称为丙二酸二乙酯;A生成B时,甲基中的一个氢原子被溴原子取代,发生取代反应。
(2)MM中N−HN−H受2个羰基强烈的吸电子效应影响,极性增强,具有酸性,可以与碱发生反应。
(3)
C()与Y反应生成D()是一个加成反应,由此可知Y的结构简式是。
(4)D中含有2个酯基、1个酰胺基,酯基水解时1个酯基消耗1个NaOH ,酰胺基水解消耗1个NaOH ,水解后生成的羧基又能与NaOH反应,D水解后共产生3个羧基,所以1个D分子消耗5个NaOH ,消耗的D与NaOH物质的量之比为1:5。
(5)
E在HCl加热条件下,先发生水解反应,再根据已知条件脱羧生成G ,E的结构简式为,反应中生成谷氨酸、NaCl和,反应式为+3HCl+3NaCl+CO2↑。
(6)
能与碳酸氢钠反应放出气体,说明含有羧基,根据题中条件可知M的分子式为,可推出当碳链为C - C - C - COOH时,硝基有3种位置,当碳链为C - C(COOH) - C时,硝基有2种位置,共有五种,分别为、、、、;不含手性碳原子的结构简式有、。
24.(2025·山东聊城·二模)化合物I是合成酮类药物的一种中间体,其合成路线如下:
已知:i.
ii.
iii.
(1)A→B的化学方程式为 。
(2)M的化学名称为 ,H→I的反应类型为 。
(3)E生成F的同时会生成一种与F互为同分异构体的副产物F′,F′的结构简式为 。
(4)M在一定条件下还原得到J(C7H7NO3),符合下列条件的J的同分异构体有 种。
①遇FeCl3溶液显紫色,含有酰胺基或氨基 ②能发生水解反应和银镜反应
(5)化合物I的另一种衍生物Y的合成过程中如下:
已知:①X不与Na反应,②Y分子中与氧原子连接的碳均为sp2杂化。则X中手性碳原子有 个,Y的结构简式为 。
【答案】(1)+C2H5OH+H2O
(2) 邻硝基苯甲醛或2-硝基苯甲醛 氧化反应
(3)
(4)19
(5) 1
【分析】
参照已知条件ⅱ,逆向推出D的结构简式为;C与HBr发生羟基的取代反应,则C为;参照已知条件ⅰ,逆向推出B为;A与乙醇发生酯化反应生成B,则A为;参照已知条件ⅲ推出F为;对比G与F的分子式,结合H的结构,推出G的结构为;G发生取代反应生成H;H被过碘酸酯氧化成I。
【详解】(1)
A→B发生酯化反应,反应的方程式为+C2H5OH+H2O;
(2)M为邻硝基苯甲醛或2-硝基苯甲醛;由上述分析可知H→I为氧化反应;
(3)
由分析可知E→F为成环反应,参照F结构可推出F′的结构简式为;
(4)
依题,符合条件的同分异构体有19种,具体如下:含两个取代基的有三种,分别为、、,这三种中的两个取代基分别有邻间对三种排列顺序,共九种;含三个取代基的为,通过定二移一法,可以得出有十种同分异构体,故J的同分异构体共有19种;
(5)
X不与Na反应,故X中不含羟基,故生成X的过程中自身脱去一个水分子,发生成环反应,则X为,X含有1个手性碳原子(如图,带“*”的为手性碳原子);Y分子中与O原子连接的碳均为sp2杂化,故五元环上与O相连的C原子形成了碳碳双键结构,Y的结构为。
25.(2025·江西·二模)阿折地平(I)是一种保护心肾和抗动脉硬化的有效药物,对于高血压治疗具有划时代意义。它的一种合成路线如下(部分反应条件略去):
回答下列问题:
(1)的官能团名称为 ;化合物F的化学名称为 。
(2)B的结构简式为 ;由B生成C的反应类型为 。
(3)化合物D的亲水性比E的 (填“强”或“弱”),原因是 。
(4)下列说法正确的是_____。
A.的沸点比的高 B.中最多7个原子共平面
C.的碱性比的强 D.阿折地平分子最多可与反应
(5)由和生成的化学方程式为 。
(6)化合物G的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种(不考虑立体异构),写出一种核磁共振氢谱峰面积之比为的结构简式为 。
①含一个六元碳环;②能与NaOH溶液反应;③能发生消去反应;
【答案】(1) 醚键、碳氯键 间硝基苯甲醛(或3-硝基苯甲醛)
(2) 酯化反应(或取代反应)
(3) 弱 化合物与形成的分子间氢键数目更多
(4)AB
(5)
(6) 8
【分析】A物质生成B,发生取代反应,根据C物质生成了酯基,逆推B物质为:,然后与发生取代反应(酯化反应)生成C,C物质与、等反应生成D:,D物质发生取代反应,将取代为。F与G物质发生反应生成H:,最后与E物质反应生成I。
【详解】(1)官能团为醚键和碳氯键。化合物F的化学名称为:间硝基苯甲醛(或3-硝基苯甲醛)。
(2)根据分析可知B物质的结构简式为:。由B生成C的官能团变化特点可知,反应类型为酯化反应(或取代反应)。
(3)由于D物质发生取代反应,将取代为,化合物与形成的分子间氢键数目更多,所以化合物D的亲水性比E弱。
(4)A.含有氨基,存在分子间氢键,所以它的沸点较高,A正确;
B.的结构为:,羧基上的四个原子可以共平面,饱和碳原子上的一个碳原子可以与羧基共面,左侧的也可以和它们共面,所以最多有7个原子共面,B正确;
C.含有甲基,甲基是推电子基团,使氮原子上电子云密度增大,碱性增强,C错误;
D.阿折地平分子含有两个酯基,所以1mol阿折地平分子最多可以与反应,但题目没说物质的量具体多少,D错误;
故选AB。
(5)和生成先发生醛基的加成反应得到羟基,再发生羟基的消去反应形成碳碳双键,方程式为:。
(6)物质G的分子式为:,能与NaOH溶液反应,说明含有羧基或者酯基(因为碳原子只剩余一个,只能是甲酸酯结构);能发生消去反应说明含有羟基,所以其结构可以为:,具有邻、间、对三种同分异构体;,具有邻、间、对三种同分异构体;一种;一种,一共有8种同分异构体。核磁共振氢谱峰面积之比为的结构简式为:。
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