内容正文:
课时素养达标
基础巩固练
1.(2025·德州模拟)下图为某种治疗晚期帕金森病药物的两种合成路线,已知:
(1)
(2)
(3)
路线一:
A(C11H12O2)C(C14H19ON)―→DE
路线二:H()JLG
(1)B的化学名称: ,有机化合物M(C4H11N)是B的同系物,则M的同分异构体有 种。C的结构简式: ,C→D的反应类型: 。
(2)H中含有的官能团名称: ,F中五元环所有原子在同一平面上,则硫原子的杂化方式: ,J+K→L的化学方程式: 。
答案 (1)丙胺 4 还原反应/加成反应
(2)氨基,醚键 sp2
解析 路线一:根据已知(3)的转化,结合F的分子式可知F为,E为;结合已知(2)转化,以及C和E的组成对比可知,D为;结合已知(1)可知A,应为,B为CH3CH2CH2NH2;C为,C与氢气加成生成D;路线二中可分别与和CH3CH2CH2Br发生(3)转化生成产物,为据此分析解答;(1)B为CH3CH2CH2NH2,名称为丙胺;有机化合物M(C4H11N)是B的同系物,M中存在-NH2,相当于丁烷中的H被氨基取代,共4种;由以上分析可知C为;C与氢气发生加成反应生成D;
(2)由H的结构简式可知其官能团为醚键、氨基;F中五元环所有原子在同一平面上,F为,硫原子的杂化方式:sp2;H与F发生反应生成,与CH3CH2CH2Br发生已知反应生成L,反应方程式为:
。
2.(2025·广州三模)(1,3-环己二酮)常用作医药中间体,用于有机合成。如作为除草剂磺草酮、硝磺酮的中间体。如图所示是合成1,3-环己二酮一种方法。
回答下列问题:
(1)写出甲的分子式 ,乙中含有的还原性官能团的名称是 。
(2)的沸点 的沸点(填“高于”,“低于”,“等于”或者“不确定”)。
(3)反应[3]是在浓硫酸催化作用下,和乙醇共加热制备丙,写出丙的结构简式 。
(4)反应[1]的产物C6H10的系统名称为1-甲基环戊烯,请写出该反应的化学方程式: 。
(5)1,3-环己二醇()具有多种化学性质,请按照要求填写下表
序号
反应物和反应条件
产物的结构
反应类型
1
CuO,加热
2
取代反应
(6)的同分异构体较多,一部分同分异构体满足下列条件
①核磁共振氢谱有两种吸收峰
②在加热条件下和新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀
③链状脂肪化合物
请写出符合上述条件的同分异构体的结构简式 (写出一种即可)。
(7)根据上述设计方法,以(丙酮)、乙醇、乙酸制备(2,4-戊二醇) 。设计反应流程如图:ABC。
答案 (1)C6H10O3 醛基
(2)高于
(3)
(4)
(5) 氧化反应 浓氢溴酸,加热
(6)或
(7)CH2COOHCH3COOCH2CH3
解析 分析合成路线:经过反应 [1] 得到 C6H10,C6H10在一定条件下与O3反应生成甲,与 CH3SCH3 反应得到乙,反应 [2]为在 CrO3 的条件下发生氧化反应得到,反应 [3]为与CH3CH2OH 在浓 H2SO4作用下发生酯化反应得到丙为,反应[4]为丙()在 C2H5ONa、CH3COOH 的条件下发生自身取代反应得到,在LiAlH4的作用下还原为,据此回答。(1)甲为,分子式为:C6H10O3;乙为,含有的还原性官能团的名称是醛基;(2)由于能形成分子间氢键,而不能,故的沸点高于的沸点;(3)反应[3]是在浓硫酸催化作用下,和乙醇共加热制备丙,由分析知,丙的结构简式为;(4)反应[1]的产物C6H10的系统名称为1-甲基环戊烯,该反应的化学方程式为:;(5)1.在CuO,加热的条件下发生能氧化反应,生成;2.在浓氢溴酸,加热的条件下发生取代反应生成;(6)的分子式为C6H10O3,不饱和度Ω=3,其同分异构体满足下列条件:①核磁共振氢谱有两种吸收峰,说明结构较为对称;②在加热条件下和新制 Cu(OH)2 反应生成砖红色沉淀,说明含有醛基;③链状脂肪化合物,说明没有环状结构;结合不饱和度分析可知分子中应含有2个醛基和1个碳碳双键,则符合条件的同分异构体为:或;(7)以、CH3CH2OH、CH3COOH为原料制备(戊二醇);先将 CH3CH2OH和CH3COOH发生酯化反应得到CH3COOCH2CH3,再将得到的 CH3COOCH2CH3在一定条件下与发生类似反应[4]的取代反应得到,再和H2发生加成反应生成目标产物(戊二醇);综上分析可知该合成路线为CH2COOHCH3COOCH2CH3。
3.(2025·南充一模)立方烷(C8H8)的结构简单而有趣。一种合成路线如下(部分试剂和条件略去):
回答下列问题:
(1)化合物A中官能团名称是 。化合物A转化为B的反应类型为 。
(2)化合物C的结构简式为 。在Et3N催化下,化合物C生成D的化学方程式为 。
(3)化合物D、F相对分子质量Mr(F)和Mr(D)的关系是 。
(4)化合物D生成E时,还可产生其他E的同分异构体,下列结构不属于的是 。
A B
C D
(5)化合物G发生脱羧反应得到立方烷,产生单一气体,其分子式为 。
(6)符合下列条件的G同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①属于萘的四取代物;②能与FeCl3溶液显色;③分子中有4种不同化学环境的氢。
答案 (1)碳碳双键、羰基 取代反应
(2)
(3)Mr(F)=2Mr(D) (4)B (5)CO2 (6)6
解析 A发生取代反应生成B,B与溴单质发生加成反应生成C,C发生消去反应生成D,2分子D发生加成反应生成E,E在光照条件下,在甲醇作用下发生加成反应F,F先在NaOH溶液加热条件下反应,再经酸化得到G,据此分析解答。(1)由A的结构简式可知其所含官能团为羰基、碳碳双键;A转化为B为取代反应;(2)由以上分析可知B与溴单质发生加成反应生成C,C的结构简式为:;化合物C生成D的化学方程式为;(3)2分子D发生加成反应生成E,则Mr(F)=2Mr(D);(4)化合物D中的碳碳双键不对称可发生两种1、2-加成,还能发生1、4加成,结合结构可知可能得到A、C、D三种结构;(5)化合物G发生脱羧反应得到立方烷,结合G的结构组成可知生成的单一气体为CO2;(6)①属于萘的四取代物,可知含有,环上有4个取代基;②能与FeCl3溶液显色,可知含酚羟基结构;③分子中有4种不同化学环境的氢。结合G的组成可知该同分异构体为萘环上连接4个羟基,符合的结构有:、、、、、,共计6种。
考能提升练
4.(2024·北京高考)除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(1)D中含氧官能团的名称是 。
(2)A→B的化学方程式是 。
(3)I→J的制备过程中,下列说法正确的是 (填序号)。
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将J蒸出,都有利于提高I的转化率
b.利用饱和碳酸钠溶液可吸收蒸出的I和乙醇
c.若反应温度过高,可能生成副产物乙醚或者乙烯
(4)已知:。
①K的结构简式是 。
②判断并解释K中氟原子对α-H的活泼性的影响 。
(5)M的分子式为C13H7ClF4N2O4。除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇。由此可知,在生成M时,L分子和G分子断裂的化学键均为C—O键和 键,M的结构简式是 。
答案 (1)硝基、酯基 (2) (3)abc (4)① ②氟原子可增强α-H的活泼性,氟原子为吸电子基团,降低相连碳原子的电子云密度,使得碳原子的正电性增加,有利于增强α-H的活泼性
(5)①N-H ②
解析 B发生硝化反应得到D,即B为,A与CH3OH发生酯化反应生成B,即A为,D发生还原反应得到E,结合E的分子式可知,D硝基被还原为氨基,E为,E在K2CO3的作用下与发生反应得到G,结合G的分子式可知,G为,I与C2H5OH在浓硫酸加热的条件下生成J,结合I与J的分子式可知,I为CH3COOH,J为CH3COOC2H5,J与在一定条件下生成K,发生类似的反应,结合L的结构简式和K的分子式可知,K为,G和L在碱的作用下生成M,M的分子式为C13H7ClF4N2O4,除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,可推测为G与L中N-H键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为C-O键和N-H键,M的结构简式为。(1)由D的结构简式可知,D中含氧官能团为硝基、酯基;(2)A→B的过程为A中羧基与甲醇中羟基发生酯化反应,化学方程式为:;
(3)I→J的制备过程为乙酸与乙醇的酯化过程,a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将乙酸乙酯蒸出,都有利于提高乙酸的转化率,a正确;b.饱和碳酸钠溶液可与蒸出的乙酸反应并溶解乙醇,b正确;c.反应温度过高,乙醇在浓硫酸的作用下发生分子间脱水生成乙醚,发生分子内消去反应生成乙烯,c正确;故选abc;
(4)①根据已知反应可知,酯基的α-H与另一分子的酯基发生取代反应,F3CCOOC2H5中左侧不存在α-H,所以产物K的结构简式为;②氟原子可增强α-H的活泼性,氟原子为吸电子基团,降低相连碳原子的电子云密度,使得碳原子的正电性增加,有利于增强α-H的活泼性;(5)M分子中除苯环外还有一个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,再结合其分子式,可推测为G与L中N-H键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为C-O键和N-H键,M的结构简式为。
5.(2025·河北沧州月考)化合物J可用于原发性血小板减少症、血小板无力症等,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。F分子中有 个手性碳原子。
(2)J中含氧官能团的名称是 。
(3)由H生成J的反应类型为 。
(4)已知Ph表示-C6H5(苯基),D生成E的反应为D+Ph3P=CH2―→Ph3P=O+E,则E的结构简式为 。
(5)由F生成G的化学方程式为 。
(6)化合物K是相对分子质量比化合物C大14的同系物,满足下列条件的K的同分异构体有 种(不考总立体异构)。
①属于芳香族化合物 ②能发生银镜反应
其中,核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1的物质的结构简式为 (有几种,写几种)。
(7)设计由苯甲醇和Ph3P=CH3COOC2H5制备的合成路线: (无机试剂任选)。
答案 (1)甲苯 1 (2)羟基、酯基 (3)取代反应(或酯化反应)
(4) (5)2+O22+2H2O
(6)17 、
(7)
解析 甲苯被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸,苯甲酸与SOCl2发生取代反应生成C,C在一定条件下与反应转化为D,D转化为E,E为,E接着转化为F,F催化氧化转化为G,G接着被氧化为H,H与I发生取代(酯化)反应转化为J,据此回答。(1)A的化学名称是甲苯,F分子中有1个手性碳,如图;(2)J中含氧官能团的名称是羟基、酯基;(3)由H生成J的反应类型为取代反应(或酯化反应);(4)根据分析可知,E的结构简式为;(5)根据分析,由F生成G的化学方程式为:2+O22+2H2O;(6)化合物K是相对分子质量比化合物C大14的同系物,满足①属于芳香族化合物,含有苯环,②能发生银镜反应,含有醛基的同分异构体有17种,分别为、(邻、间、对3种)、、、(数字代表氯原子的位置),共17种,其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1的物质的结构简式为、;(7)苯甲醇氧化为苯甲醛,苯甲醛与Ph3P=CHCOOC2H5反应得到,经过加聚反应得到产物,故合成路线为:。
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