内容正文:
综合02有机合成与推断(一)
1.(2024-2025学年·浙江省浙东北县域名校发展联盟高二下期中)金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:
请回答下列问题:
(1)下列说法不正确的是______。
A.环戊二烯分子中最多有10个原子共平面
B.金刚烷属于脂肪烃,分子式为C10H16
C.二聚环戊二烯与单质溴反应的产物不止两种
D.四氢二聚环戊二烯可以和氯气在光照条件下反应
(2)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
反应③的产物名称是______,写出该产物与NaOH水溶液共热的化学方程式:______。
(3)A是二聚环戊二烯的同分异构体,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸。写出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构):______。
2.(2024-2025学年·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高二下期中)有机物种类繁多,我们的衣食住行都离不开有机物。请回答下列问题:
(1)95号汽油中含有95%的烃A和约5%的庚烷,A的结构简式为:,则烃A的名称为_______(用系统命名法命名);庚烷的一种同分异构体B的核磁共振氢谱中显示有3中不同化学环境的H原子,且个数比为,则B的结构简式为_______。
(2)芳香烃A是一种重要的化工原料,F是一种有特殊香味的油状物,现有如下转化关系。
(已知丙烯与水主要发生如下反应:),请回答:
①写出A的结构简式_______;A→E的反应类型是_______;D中官能团名称_______;
②写出C+D→F的化学方程式_______;
③写出所有满足下列条件的D的同分异构体_______。
A.含有苯环 B.含有-CHO
3.(2024-2025学年·浙江省杭州市拱墅区源清中学高二下期中)按下列路线合成治疗慢性粒细胞白血病药物尼洛替尼(部分反应条件已简化)。
(1)化合物A的官能团名称是___________。
(2)化合物B的结构简式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.化合物A的酸性强于D
B.化合物E→F的反应类型是取代反应
C.化合物E与溶液共热,可生成D
D.化合物A→D的转化,是为了使-NO2更有效地取代在甲基的邻位
(4)写出反应C→D的化学方程式___________。
(5)化合物X()是B的同分异构体,设计以CH3CH2OH和甲苯为原料合成X的路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)___________。
(6)写出2种同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式___________。
①除苯环外无其他环状结构,有结构,无结构:
②谱显示有4种不同化学环境的氢原子,其中苯环上只有一种
4.(2024-2025学年·浙江省杭州市西湖区杭师大附中高二下期中)普瑞巴林是首个获美国食品药品监督管理局(FDA)批准,用于治疗两种以上神经性疼痛的药物,其一种合成路线如图。
(1)E的化学名称是___________。
(2)普瑞巴林含有的非含氧官能团的名称___________,普瑞巴林的分子式是___________。
(3)由C生成D的化学方程式为___________。
(4)由D生成E的反应类型为___________。
(5)写出两种与CH2(COOC2H5)2互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1:1)___________。
(6)根据题中信息设计由苯甲醇制备肉桂酸()的合成路线___________。(用流程图表示,无机试剂任选)
5.(2024-2025学年·浙江省浙南名校联盟高二下期中)某研究小组以异丙苯为起始原料,按下列路线合成植物香料花青醛。
已知:(1)(R表示烃基,X代表卤素原子);
(2)(R、R′表示烃基或氢原子)。
(3)第尔斯—阿尔德反应:
请回答:
(1)下列说法正确的是_______(填序号)。
A.异丙苯到化合物C共经历了三步取代反应
B.1mol化合物D最多能与1molNaOH溶液反应
C.碱性:化合物B>
D.花青醛的分子式是C13H18O
(2)写出化合物E的结构简式_______。
(3)写出F与2-甲基-1,3-丁二烯形成六元环状化合物的化学方程式_______。
(4)根据题干信息,设计从乙烯到的合成路线_______。(用流程图表示,无机试剂任选)
(5)写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式_______。
①谱和谱检测表明分子中共有4种氢原子,有氮氢键;
②除苯环外不含其它环状结构,且无氮氧键、碳氮双键和氧氢键。
6.(2024-2025学年·浙江省9 +1联盟高二下期中)化合物I()是一种重要的抗组胺药,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:
请回答:
(1)化合物I中体现酸性的官能团名称是_______。
(2)下列说法正确的是_______。
A.化合物I中含有2个手性碳原子
B.就整个流程而言,CH3COCl起到了保护化合物C中官能团的作用
C.E→F的反应类型为取代反应,该反应的另一种产物为CH3COOH
D.化合物H在乙醇溶液中加热时能发生消去反应
(3)G的结构简式是_______。
(4)B+D→E的化学方程式是_______。
(5)写出4个同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式_______。
①含有环状结构和5种不同化学环境的氢原子;
②含有,不含氮氧键。
(6)根据题给信息,以甲苯、乙醇为有机原料,设计化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂及溶剂任选)_______。
7.(2024-2025学年·浙江省杭州市西湖区金砖联盟高二下期中)芳香烃X是一种重要的工业原料,可以用来合成阿司匹林、功能高分子材料M、H及有机工业原料G,合成过程如下(部分产物、合成路线、反应条件略去):
已知:I.芳香烃X核磁共振谱显示有4组峰,用质谱仪测出的质谱图如下:
II.(苯胺,易被氧化);;
III.苯环上的H被其他基团取代位置主要在间位。
请根据以上信息和已学知识,回答下列问题:
(1)化合物的官能团名称是_______;反应①的试剂是_______。
(2)下列说法正确的是_______。
A.②和③的反应条件分别是酸性高锰酸钾溶液、Fe/HCl,二者的顺序可以颠倒
B.高分子M中含有酰胺键,可以发生水解反应
C.化合物能形成分子内氢键,熔点比高
D.由C生成H的过程经历了加成反应和消去反应
(3)写出G和D反应生成一种果香味的物质的化学方程式_______。
(4)写出满足下列条件的的同分异构体的结构简式:_______。
①既能在酸又能在碱存在条件下发生水解反应
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③苯环上的一氯取代物有两种;
(5)请用合成反应流程图表示出由X合成I的过程(无机试剂任选)_______。
8.(2024-2025学年·浙江省A9联盟高二下期中)以苯和吡啶为原料合成某药物中间体H,其流程如下:
已知:①Ac2O代表乙酸酐(CH3CO)2O,②氨基具有强还原性。
回答下列问题:
(1)D中官能团名称是___________。
(2)C的结构简式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.化合物F的碱性比弱
B.设计C→D步骤的目的是保护氨基
C.A→B的反应试剂和条件是浓硝酸、浓硫酸和加热
D.化合物E的分子式为C7H8O2SNCl
(4)写出C→D的化学反应方程式___________。
(5)写出3个同时符合下列条件的化合物D的同分异构体的结构简式___________。
①含苯环和氨基(—NH2) ②能发生银镜反应 ③苯环上有2个取代基
(6)已知苯环上原有取代基对新取代基位置有影响,烃基使新取代基位于其邻位或对位,羧基使新取代基位于其间位。结合上述流程,以甲苯为原料,设计如下化合物的合成路线___________(用流程图表示,无机试剂任选)。
9.(2024-2025学年·浙江省台金七校高二下期中)依折麦布片是一种高效、低副作用的新型调脂药,其合成路线如下,部分条件省略。
已知:①
②B生成C经过多步反应,C能发生银镜反应
③
④
⑤
请回答下列问题:
(1)依折麦布片中含氧官能团的名称是_______。
(2)E的核磁共振谱中有两组峰,面积之比2:1,则E的结构简式为_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A.G→H的反应类型为还原反应
B.依折麦布片分子式为C24H20F2NO3
C.可用氯化铁溶液鉴别B和D
D.由B合成C过程中需要对酚羟基进行保护
(4)写出C→D的化学方程式_______。
(5)比F少2个碳原子的同系物L,其同分异构体符合下列要求的有_______(不考虑立体异构)种。
①氟原子直接连苯环,除苯环外无其他环状结构。
②1mol该物质与足量KOH溶液反应,最多消耗5molKOH。
③苯环上只有两个支链。
其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比2:2:2:1的有机物的结构简式为_______。
(6)运用上述信息设计由A为原料制备高分子化合物的合成路线_______(用流程图表示,无机试剂任选,需使用题目所给的信息)。
10.(2024-2025学年·浙江省G5联盟高二下期中)绿原酸(结构简式为)具有广泛的抗菌抗病毒功效,某种合成路线如下:
已知:①;②
③
回答下列问题:
(1)绿原酸分子中的含氧官能团名称为:羟基、___________。
(2)有机物B的结构简式为___________。
(3)下列有关说法正确的是___________。
A.物质A存在顺反异构
B.1mol物质E分别与Na、NaOH、NaHCO3反应,消耗三者的物质的量之比为5:1:1
C.反应①是取代反应,反应②的目的是保护羟基
D.试剂M的结构简式为,则F→绿原酸时(不考虑副反应),除乙酸外无其他有机物生成
(4)写出D→E时第(1)步的化学方程式___________。
(5)有机物C在一定条件下反应可得有机物G(),G的同分异构体中属于芳香化合物(除苯环外无其他环结构)的有___________种(不包括G自身),写出其中图上有4个峰,且峰面积比为1:1:2:2的物质的结构简式___________。
(6)参照上述合成方法,设计由丙酸(CH3CH2COOH)为原料制备高吸水性树脂聚丙烯酸钠()的合成路线(无机试剂任选)。___________
11.(2024-2025学年·浙江省杭州市北斗联盟高二下期中)某研究小组按下列路线合成某药物中间体。
(1)D分子含氧官能团的名称为___________。
(2)下列说法不正确的是___________。
A.硝化反应的试剂可用稀硝酸和稀硫酸
B.B→C反应类型为取代反应
C.化合物B具有两性
D.从C→E的反应推测,化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼
(3)化合物A的结构简式是___________;E的分子式是___________。
(4)写出C→E的化学方程式___________。
(5)写出4个同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式___________。
①是苯的二取代物
②谱和谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,含氮氧双键,不含乙基。
12.(2024-2025学年·浙江省浙里特色联盟高二下期中)席夫碱类化合物F在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成F的一种路线如下。经反应可生成,谱表明B中仅有一种化学环境的氢。C的产量常用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。
已知:①;
②
请回答:
(1)化合物E中官能团的名称为______。
(2)化合物C中所含σ键和π键的数目之比为______。
(3)下列说法正确的是______。
A.化合物B既含有极性共价键,又含有非极性共价键
B.C→D的反应类型为取代
C.等质量的化合物A和D,完全燃烧消耗O2的质量A<D
D.化合物D能发生取代、加成和氧化反应
(4)化合物A的结构简式是______。
(5)写出B+E→F的化学方程式______。
(6)写出3个同时符合下列条件的化合物E的同分异构体的结构简式______。
①分子中含有苯环;
②1H-NMR谱表明:分子中共有4种不同环境的氢原子。
13.(2024-2025学年·浙江省温州市十校高二下期中)吲哚布芬为抗血栓形成药,用于治疗动脉硬化引起的缺血性心血管、脑血管病变。其合成路线如图所示。
已知:(R为烃基)。请回答:
(1)化合物F的官能团名称是___________。
(2)E的结构简式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.由C生成D的同时会生成小分子HCl
B.G可发生加成、取代反应,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.吲哚布芬的分子式是C18H16NO3
D.F生成G的反应类型和H生成吲哚布芬的反应类型相同
(4)写出G与M生成H的化学反应方程式:___________。
(5)仿照上述合成路线设计由丙醇(CH3CH2CH2OH)合成2-甲基丙酸()的合成路线____________(用流程图表示,无机试剂任选)。
(6)写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式:___________。
①苯环对位上有两个取代基,其中一个是-NO2
②能发生水解反应
③H-NMR谱表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子
14.(2024-2025学年·浙江省余姚中学高二下期中)药物瑞德西韦(Remdesivir)对最初的新型冠状病毒有较好的抑制作用,K(),为该药物合成的中间体,其合成路线如下:
已知:,
回答下列问题:
(1)Ⅰ的名称是___________,J的结构简式是___________。
(2)下列说法正确的是___________。
A.B→C的反应类型为取代反应 B.有机物F是稠环芳香烃
C.1molD最多能与3molNaOH反应 D.K的分子式为C20H25N2PO7
(3)写出E→F的化学方程式___________。
(4)X是C的同分异构体,写出满足下列条件的X的结构简式___________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应
②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中有4种不同化学环境的氢原子且比值为2:2:2:1,有C≡C,无C-O-C、O-O和一个碳原子或氮原子上连两个或两个以上羟基的结构。
(5)设计由苯甲醇为原料制备化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)___________。
试卷第1页,共3页
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综合02有机合成与推断(一)
1.(2024-2025学年·浙江省浙东北县域名校发展联盟高二下期中)金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:
请回答下列问题:
(1)下列说法不正确的是______。
A.环戊二烯分子中最多有10个原子共平面
B.金刚烷属于脂肪烃,分子式为C10H16
C.二聚环戊二烯与单质溴反应的产物不止两种
D.四氢二聚环戊二烯可以和氯气在光照条件下反应
(2)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
反应③的产物名称是______,写出该产物与NaOH水溶液共热的化学方程式:______。
(3)A是二聚环戊二烯的同分异构体,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸。写出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构):______。
【答案】(1)AB
(2) 1,2-二溴环戊烷
(3)、、
【解析】(1)A项,碳碳双键为平面结构,与双键碳直接相连的原子一定在同一平面内,环戊二烯分子中含有2个碳碳双键,则5个碳原子可以处于同一平面内,不饱和碳原子上的氢原子也可以处于同一平面内,而饱和碳原子上的2个氢原子不可能处于这个平面上,共有5个C和4个H都有可能在同一平面内,一共9个原子共面,A错误;B项,金刚烷属于脂环烃,不属于脂肪烃,B错误;C项,二聚环戊二烯与单质溴1∶1反应,有两种产物,1∶2反应,有1种产物,C正确;D项,四氢二聚环戊二烯的饱和碳原子上氢在光照条件下可被氯取代,D正确;故选AB;
(2)环戊烯可以和溴发生加成反应,生成1,2-二溴环戊烷,在NaOH水溶液共热的条件下可以水解,方程式为:;
(3)A是二聚环戊二烯的同分异构体,则分子式为C10H12,A经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸,说明含有苯环,苯环的对位位置含有两个取代基,能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明分子中含有一个碳碳双键,则取代基可能为—CH3和CH2=CHCH2—、CH3CH=CH—,可能为—CH2CH3和CH2=CH—,结构简式分别为、、。
2.(2024-2025学年·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高二下期中)有机物种类繁多,我们的衣食住行都离不开有机物。请回答下列问题:
(1)95号汽油中含有95%的烃A和约5%的庚烷,A的结构简式为:,则烃A的名称为_______(用系统命名法命名);庚烷的一种同分异构体B的核磁共振氢谱中显示有3中不同化学环境的H原子,且个数比为,则B的结构简式为_______。
(2)芳香烃A是一种重要的化工原料,F是一种有特殊香味的油状物,现有如下转化关系。
(已知丙烯与水主要发生如下反应:),请回答:
①写出A的结构简式_______;A→E的反应类型是_______;D中官能团名称_______;
②写出C+D→F的化学方程式_______;
③写出所有满足下列条件的D的同分异构体_______。
A.含有苯环 B.含有-CHO
【答案】(1) 2,2,4-三甲基戊烷 (CH3)2CHCH2CH(CH3)2
(2) 加聚反应 羧基 ++H2O 、、、
【解析】芳香烃A是一种重要的化工原料,A能生成高分子化合物E,说明A中含有不饱和键,根据A的分子式C8H8可知,A为苯乙烯(),则E为,A与H2在催化剂的作用下发生加成反应生成B(),B被KMnO4氧化生成D(),A与H2O在催化剂的作用下发生加成反应生成C(),C与D发生酯化反应生成F()。
(1)如图从右到左编号位,主链为5个碳,A的系统命名为2,2,4-三甲基戊烷;庚烷共有7个C,它的一种同分异构体B的核磁共振氢谱中显示有3中不同化学环境的H原子,说明对称性较好,且个数比为6:1:1,则B的结构简式为(CH3)2CHCH2CH(CH3)2;
(2)①根据分析,A为苯乙烯,结构简式为;A→E是苯乙烯生成聚苯乙烯,为加聚反应;D为,官能团为羧基;②根据分析,C为,D为,发生酯化反应的方程式为++H2O;③根据分析D为,含有苯环说明是芳香族化合物,含有-CHO可以是-OOCH,也可以是-OH和-CHO,因此同分异构体有、、、。
3.(2024-2025学年·浙江省杭州市拱墅区源清中学高二下期中)按下列路线合成治疗慢性粒细胞白血病药物尼洛替尼(部分反应条件已简化)。
(1)化合物A的官能团名称是___________。
(2)化合物B的结构简式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.化合物A的酸性强于D
B.化合物E→F的反应类型是取代反应
C.化合物E与溶液共热,可生成D
D.化合物A→D的转化,是为了使-NO2更有效地取代在甲基的邻位
(4)写出反应C→D的化学方程式___________。
(5)化合物X()是B的同分异构体,设计以CH3CH2OH和甲苯为原料合成X的路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)___________。
(6)写出2种同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式___________。
①除苯环外无其他环状结构,有结构,无结构:
②谱显示有4种不同化学环境的氢原子,其中苯环上只有一种
【答案】(1)羧基
(2)
(3)CD
(4)
(5)
(6)、、、
【解析】A中羧基和甲醇发生酯化反应生成B:,B发生硝化反应在甲基邻位引入硝基得到C:,C水解得到D,D中羧基发生取代反应生成E,E中硝基被还原为氨基得到F,F和NH2CN生成G:,G最终转化为产品。
(1)化合物A的官能团名称是羧基。
(2)A中羧基和甲醇发生酯化反应生成B,结构是:。
(3)A项,D苯环中含有吸电子基团硝基,使得羧基中氢更容易被电离出来,导致化合物D的酸性强于A,A错误;B项,E中硝基被还原为氨基得到F,为还原反应,B错误;C项,化合物E中含有酰胺基,与HCl溶液共热发生酸性水解生成D,C正确;D项,苯环上羧基的邻位容易取代,化合物A→D的转化使得羧基转化为酯基,是为了使-NO2更有效地取代在甲基的邻位,D正确;故选CD。
(4)C是,水解得到D,方程式为:。
(5)甲苯光照下甲基发生取代 引入氯原子生成,水解生成苯甲醇,氧化为苯甲醛;乙醇氧化为乙醛;苯甲醛和乙醛发生加成反应生成X,流程为:。
(6)C为,除苯环外含有3个碳、4个氧、1个氮,①除苯环外无其他环状结构,有-CHO结构,无-O-O-结构;②1H-NMR谱显示有4种不同化学环境的氢原子,其中苯环上只有一种,则分子结构对称且应该含有2个对称的醛基,苯环存在2个对称位置的氢,结构可以为:、、、。
4.(2024-2025学年·浙江省杭州市西湖区杭师大附中高二下期中)普瑞巴林是首个获美国食品药品监督管理局(FDA)批准,用于治疗两种以上神经性疼痛的药物,其一种合成路线如图。
(1)E的化学名称是___________。
(2)普瑞巴林含有的非含氧官能团的名称___________,普瑞巴林的分子式是___________。
(3)由C生成D的化学方程式为___________。
(4)由D生成E的反应类型为___________。
(5)写出两种与CH2(COOC2H5)2互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1:1)___________。
(6)根据题中信息设计由苯甲醇制备肉桂酸()的合成路线___________。(用流程图表示,无机试剂任选)
【答案】(1)是3—甲基丁醛
(2) 氨基 C8H17NO2
(3)(CH3)2CHCH2CH2Br+NaOH(CH3)2CHCH2CH2OH+NaBr
(4)氧化反应
(5)、
(6)
【解析】D发生催化氧化反应生成E,根据E的结构简式知,D为(CH3)2CHCH2CH2OH;和HBr发生加成反应生成B,B和氢气发生加成反应生成C,所以C为溴代烃,C发生溴代烃水解反应生成D,则C为(CH3)2CHCH2CH2Br,B为(CH3)2C=CHCH2Br,E先发生加成反应、再发生消去反应生成,和HCN发生加成反应生成G,G发生水解反应、然后酸化、脱酸生成H,H发生还原反应生成W。
(1)根据E的结构简式可知,E的母体是丁醛,名称是3—甲基丁醛;
(2)根据普瑞巴林的结构简式可知,普瑞巴林含有的非含氧官能团的名称是氨基;其分子式是C8H17NO2;
(3)C发生水解反应生成D,由C生成D的化学方程式为:(CH3)2CHCH2CH2Br+NaOH(CH3)2CHCH2CH2OH+NaBr;
(4)D中醇羟基发生催化氧化生成E中醛基,由D生成E的反应类型为氧化反应;
(5)与CH2(COOC2H5)2互为同分异构体的酯类化合物中核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1,符合条件的同分异构体中含有酯基,且含有两种氢原子,两种氢原子个数之比为1∶1,则结构对称,符合条件的结构简式为,;
(6)苯甲醇发生催化氧化反应生成,苯甲醛发生题目中E生成的反应,产物为:,再发生题目中G→H的反应得到目标产物,具体合成路线是:。
5.(2024-2025学年·浙江省浙南名校联盟高二下期中)某研究小组以异丙苯为起始原料,按下列路线合成植物香料花青醛。
已知:(1)(R表示烃基,X代表卤素原子);
(2)(R、R′表示烃基或氢原子)。
(3)第尔斯—阿尔德反应:
请回答:
(1)下列说法正确的是_______(填序号)。
A.异丙苯到化合物C共经历了三步取代反应
B.1mol化合物D最多能与1molNaOH溶液反应
C.碱性:化合物B>
D.花青醛的分子式是C13H18O
(2)写出化合物E的结构简式_______。
(3)写出F与2-甲基-1,3-丁二烯形成六元环状化合物的化学方程式_______。
(4)根据题干信息,设计从乙烯到的合成路线_______。(用流程图表示,无机试剂任选)
(5)写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式_______。
①谱和谱检测表明分子中共有4种氢原子,有氮氢键;
②除苯环外不含其它环状结构,且无氮氧键、碳氮双键和氧氢键。
【答案】(1)CD
(2)
(3)
(4)
(5)、、、
【解析】异丙苯发生硝化反应生成A,A发生还原反应生成(B)。根据信息(1),由花青醛的结构简式逆推,可知E是、F是;由E逆推,D是、C是;
(1)A项,异丙苯发生取代反应生成A,A发生还原反应生成,发生取代反应生成,故A错误;B项,D是,D与氢氧化钠反应生成、NaBr,1mol最多能与2molNaOH溶液反应,故B错误;C项,烃基是推电子基,异丙基使中N原子电子云密度增大,吸引氢离子能力增强; F电负性大,吸引电子能力强,F原子使中N原子电子云密度减小,吸引氢离子能力降低;所以碱性化合物B>,故C正确;D项,花青醛的结构简式,可知其分子式是C13H18O,故D正确;选CD。
(2)根据信息(1),由花青醛的结构简式逆推,可知E是、F是;
(3)F是;根据第尔斯—阿尔德反应,与2-甲基-1,3-丁二烯形成六元环状化合物的化学方程式为。
(4)乙烯和水发生加成反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化生成乙醛,2分子乙醛在碱性条件下生成CH3CH=CHCHO;乙烯和HCl发生加成反应生成氯乙烷,氯乙烷和Mg反应生成CH3CH2MgCl,CH3CH2MgCl和CH3CH=CHCHO反应生成,合成路线为。
(5)①1H-NMR谱和IR谱检测表明分子中共有4种氢原子,有氮氢键;
②除苯环外不含其它环状结构,且无氮氧键、碳氮双键和氧氢键。同时符合条件的A的同分异构体有、、、。
6.(2024-2025学年·浙江省9 +1联盟高二下期中)化合物I()是一种重要的抗组胺药,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:
请回答:
(1)化合物I中体现酸性的官能团名称是_______。
(2)下列说法正确的是_______。
A.化合物I中含有2个手性碳原子
B.就整个流程而言,CH3COCl起到了保护化合物C中官能团的作用
C.E→F的反应类型为取代反应,该反应的另一种产物为CH3COOH
D.化合物H在乙醇溶液中加热时能发生消去反应
(3)G的结构简式是_______。
(4)B+D→E的化学方程式是_______。
(5)写出4个同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式_______。
①含有环状结构和5种不同化学环境的氢原子;
②含有,不含氮氧键。
(6)根据题给信息,以甲苯、乙醇为有机原料,设计化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂及溶剂任选)_______。
【答案】(1)羧基
(2)B
(3)
(4)
(5)
(6)
【解析】C和CH3OCl发生取代反应生成D为,结合题给已知,B和D在水溶液中反应生成E为,E在碱性条件下水解生成F,F和G反应生成H,结合H的结构简式,G为,H进一步转化为I。
(1)化合物I中体现酸性的官能团名称是羧基。
(2)A.化合物I中含有1个手性碳原子,中*所示,A错误;B项,氨基在反应之后又生成,CH3COCl起到了保护化合物C中官能团的作用,B正确;C项,E→F的反应类型为取代反应,该反应的另一种产物为CH3COONa,C错误;D.化合物H含有的官能团羟基,在NaOH乙醇溶液中加热时不能发生消去反应,D错误;故选B。
(3)由分析可知,G的结构简式是。
(4)根据分析,B+D→E的化学方程式是+2Mg(OH)Br+C2H5OH。
(5)化合物C为,满足①含有环状结构和5种不同化学环境的氢原子;②含有,不含氮氧键的同分异构体为;
(6)甲苯、乙醇为有机原料合成化合物,CH3CH2OH发生催化氧化生成乙醛,乙醛催化氧化生成乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯;甲苯和溴发生取代反应生成,和Mg/乙醚再生成,乙酸乙酯和在水中反应生成,合成路线为。
7.(2024-2025学年·浙江省杭州市西湖区金砖联盟高二下期中)芳香烃X是一种重要的工业原料,可以用来合成阿司匹林、功能高分子材料M、H及有机工业原料G,合成过程如下(部分产物、合成路线、反应条件略去):
已知:I.芳香烃X核磁共振谱显示有4组峰,用质谱仪测出的质谱图如下:
II.(苯胺,易被氧化);;
III.苯环上的H被其他基团取代位置主要在间位。
请根据以上信息和已学知识,回答下列问题:
(1)化合物的官能团名称是_______;反应①的试剂是_______。
(2)下列说法正确的是_______。
A.②和③的反应条件分别是酸性高锰酸钾溶液、Fe/HCl,二者的顺序可以颠倒
B.高分子M中含有酰胺键,可以发生水解反应
C.化合物能形成分子内氢键,熔点比高
D.由C生成H的过程经历了加成反应和消去反应
(3)写出G和D反应生成一种果香味的物质的化学方程式_______。
(4)写出满足下列条件的的同分异构体的结构简式:_______。
①既能在酸又能在碱存在条件下发生水解反应
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③苯环上的一氯取代物有两种;
(5)请用合成反应流程图表示出由X合成I的过程(无机试剂任选)_______。
【答案】(1) 氨基、羧基 浓硫酸、浓硝酸
(2)BD
(3)
(4)
(5)
【解析】由质谱图可知芳香烃X的相对分子质量为92,则分子中最大碳原子数目为7,由烷烃中C原子与H原子关系可知,该烃中C原子数目不能小于7,故芳香烃X的分子式为C7H8,X的结构简式为,X与氯气发生取代反应生成C,C转化生成D,D催化氧化生成E,E能与银氨溶液反应生成F,故D含有醇羟基,E含有醛基,G含有羧基,故C为,D为,E为,F酸化生成G,故F为,G为,在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成A:,由信息Ⅱ反应可知,苯胺容易被氧化,故A在酸性高锰酸钾条件下氧化生成B:,B在Fe/HCl条件下发生还原反应得到,再发生缩聚反应得到高聚物M:,据此解答。
【解析】(1)所含官能团为-COOH和-NH2,名称为羧基和氨基;据分析,反应①为在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成A(),则试剂为浓硫酸、浓硝酸。
(2)A项,若先使用Fe/HCl,还原氨基,后续加入酸性高锰酸钾溶液,氨基还是会被氧化,故顺序不能颠倒,A错误;B项,高聚物M结构简式为,含有酰胺基,可以发生水解反应,B正确;C项,化合物形成分子内氢键,熔点低于,C错误;D项,由C()先和氢气发生加成反应得到的中间产物是,再发生消去反应得到H(),D正确;故选BD。
(3)G为苯甲酸,D为苯甲醇,二者可发生酯化反应,化学方程式为。
(4)符合条件的的同分异构体中①既能在酸又能在碱存在条件下发生水解反应,则含有酰胺键;②能与FeCl3溶液发生显色反应,则含有酚羟基;③苯环上的一氯取代物有两种,即苯环上有2种化学环境的氢原子,则-OH和含有酰胺键的基团处于对位关系;因此符合条件的结构为或。
(5)从甲苯合成邻羟基苯甲酸,需要将甲基转化为羧基,同时在甲基的邻位引入羟基,甲基转化为羧基可用酸性高猛酸钾,由于羧基为吸电子基团,其邻位碳原子无法发生取代反应,因此应先将甲苯中甲基的邻位引入一个基团,再氧化甲基为羧基,由于羟基易被氧化,所以不能直接在苯环上引入羟基,因此需先把甲苯转化为,然后用酸性高锰酸钾氧化,生成,再把氯原子水解为羟基,故合成路线为:。
8.(2024-2025学年·浙江省A9联盟高二下期中)以苯和吡啶为原料合成某药物中间体H,其流程如下:
已知:①Ac2O代表乙酸酐(CH3CO)2O,②氨基具有强还原性。
回答下列问题:
(1)D中官能团名称是___________。
(2)C的结构简式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.化合物F的碱性比弱
B.设计C→D步骤的目的是保护氨基
C.A→B的反应试剂和条件是浓硝酸、浓硫酸和加热
D.化合物E的分子式为C7H8O2SNCl
(4)写出C→D的化学反应方程式___________。
(5)写出3个同时符合下列条件的化合物D的同分异构体的结构简式___________。
①含苯环和氨基(—NH2) ②能发生银镜反应 ③苯环上有2个取代基
(6)已知苯环上原有取代基对新取代基位置有影响,烃基使新取代基位于其邻位或对位,羧基使新取代基位于其间位。结合上述流程,以甲苯为原料,设计如下化合物的合成路线___________(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1)酰胺基
(2)
(3)BC
(4)+(CH3CO)2O+CH3COOH
(5)(邻间对)或(邻间对)
(6)
【解析】A发生硝化反应生成B,B到C是硝基还原为氨基,C的结构简式为,C发生取代反应生成D,D发生取代反应生成E,F发生取代反应生成G,E和G发生取代反应生成H;
(1)由结构,D中官能团名称是酰胺基;
(2)C的结构简式是;
(3)A项,氟的电负性大,是吸电子基团,使得N的电子云密度较小,导致F的碱性比强,错误;B项,先将氨基转化成酰胺基,最后恢复氨基,避免氨基与ClSO3H反应,其目的是保护氨基,正确;C项,A→B的反应为苯的硝化反应,试剂和条件是浓硝酸、浓硫酸和加热,正确;D项,由结构,化合物E的分子式为C8H8O3SNCl,错误;故选BC;
(4)C发生取代反应生成D,C→D的化学反应方程式+(CH3CO)2O+CH3COOH;
(5)同时符合下列条件的化合物D的同分异构体:①含苯环和氨基(—NH2) ;②能发生银镜反应,则含有醛基; ③苯环上有2个取代基;则取代基可以为-NH2和-CH2CHO或-CH2NH2和-CHO,每种组合均存在邻间对3种情况,故为:(邻间对)或(邻间对);
(6)依据题意,目标产物是苯环对位化合物,则需要先将甲苯中甲基对位引入取代基(硝基)后得到,应先将甲基氧化为羧基后在将硝基还原为氨基,否则氨基容易被氧化,故为甲苯发生硝化反应生成 ,甲基被氧为羧基得到 ,硝基被还原为氨基得到产物,故流程为:
。
9.(2024-2025学年·浙江省台金七校高二下期中)依折麦布片是一种高效、低副作用的新型调脂药,其合成路线如下,部分条件省略。
已知:①
②B生成C经过多步反应,C能发生银镜反应
③
④
⑤
请回答下列问题:
(1)依折麦布片中含氧官能团的名称是_______。
(2)E的核磁共振谱中有两组峰,面积之比2:1,则E的结构简式为_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A.G→H的反应类型为还原反应
B.依折麦布片分子式为C24H20F2NO3
C.可用氯化铁溶液鉴别B和D
D.由B合成C过程中需要对酚羟基进行保护
(4)写出C→D的化学方程式_______。
(5)比F少2个碳原子的同系物L,其同分异构体符合下列要求的有_______(不考虑立体异构)种。
①氟原子直接连苯环,除苯环外无其他环状结构。
②1mol该物质与足量KOH溶液反应,最多消耗5molKOH。
③苯环上只有两个支链。
其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比2:2:2:1的有机物的结构简式为_______。
(6)运用上述信息设计由A为原料制备高分子化合物的合成路线_______(用流程图表示,无机试剂任选,需使用题目所给的信息)。
【答案】(1)羟基、酰胺基
(2)
(3)AD
(4)
(5) 3
(6)
【解析】由B的结构和A的分子式C7H8可知,A为甲苯,B生成C经过多步反应,C能发生银镜反应,则C的结构为,C与反应生成D,则D为;E与生成F,F与生成G,G转变为F,G和H的分子式相差2个H,则G→H发生了碳基与氢气的加成反应,则G的结构为,则F的结构为,E的结构为;D与H反应生成I,I再转化为产品。
(1)依折麦布片的结构可得,依折麦布片中含氧官能团的名称是羟基、酰胺基;
(2)E的核磁共振谱中有两组峰,面积之比2:1,E与生成F,则E的结构简式为;
(3)A项,G和H的分子式相差2个H,则G→H发生了碳基与氢气的加成反应,即还原反应,A正确;B项,由结构可知,依折麦布片分子式为C24H21F2NO3,B错误;C项,D为,B和D的结构中都含酚羟基,遇到氯化铁溶液都会显紫色,则不能用氯化铁溶液鉴别B和D,C错误;D项,C的结构为,由B转化为C,需要把甲基氧化为醛基,而酚羟基极易被氧化,则由B合成C过程中需要对酚羟基进行保护,D正确;故选AD。
(4)C的结构为,C与反应生成D,D为,C→D的化学方程式为:;
(5)比F少2个碳原子的同系物L,①氟原子直接连苯环,除苯环外无其他环状结构。②1mol该物质与足量KOH溶液反应,最多消耗5molKOH。说明含有L可以发生水解,水解消耗1molKOH,水解后的产物可以消耗4molKOH,则L含有酯基。③苯环上只有两个支链。满足以上条件的结构有:,共有3种;其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比2:2:2:1的有机物的结构简式为;
(6)结合已知信息,由A为原料制备高分子化合物的合成路线为。
10.(2024-2025学年·浙江省G5联盟高二下期中)绿原酸(结构简式为)具有广泛的抗菌抗病毒功效,某种合成路线如下:
已知:①;②
③
回答下列问题:
(1)绿原酸分子中的含氧官能团名称为:羟基、___________。
(2)有机物B的结构简式为___________。
(3)下列有关说法正确的是___________。
A.物质A存在顺反异构
B.1mol物质E分别与Na、NaOH、NaHCO3反应,消耗三者的物质的量之比为5:1:1
C.反应①是取代反应,反应②的目的是保护羟基
D.试剂M的结构简式为,则F→绿原酸时(不考虑副反应),除乙酸外无其他有机物生成
(4)写出D→E时第(1)步的化学方程式___________。
(5)有机物C在一定条件下反应可得有机物G(),G的同分异构体中属于芳香化合物(除苯环外无其他环结构)的有___________种(不包括G自身),写出其中图上有4个峰,且峰面积比为1:1:2:2的物质的结构简式___________。
(6)参照上述合成方法,设计由丙酸(CH3CH2COOH)为原料制备高吸水性树脂聚丙烯酸钠()的合成路线(无机试剂任选)。___________
【答案】(1)羧基、酯基
(2)
(3)ABC
(4)
(5) 4 、
(6)
【解析】合成绿原酸的工艺流程为:将A:与通过已知①原理进行加成得到B,结合D的结构中Cl原子位置可反推出B的结构为:,将B在Ni的催化作用下与CO+H2O反应得到C(C7H9O2Cl3),结合B和D的结构可知C的结构为:,将C在Br2/PBr3中进行取代得到D:,再将D在NaOH溶液中水解,再加酸得到E:,将E在酸性环境中用丙酮(CH3COCH3)作用得到F:,最后将F与试剂M作用后酸化得到产品绿原酸:,据此分析解答。
(1)绿原酸的结构为:,则其分子中的含氧官能团名称为:羟基、羧基、酯基。
(2)根据分析,有机物B的结构简式为:。
(3)A项,物质A中在右侧的碳碳双键两端的Cl原子和左边的碳碳双键不同,则存在顺反异构,A正确;B项,能与Na反应的有醇、酚、羧酸;能与NaOH反应的有酚、羧酸、酯;能与NaHCO3反应的只有羧酸,而E的结构中只有醇羟基和羧基,则1mol物质E分别消耗三者的物质的量之比为5:1:1,B正确;C项,反应①是由生成,可知发生的是取代反应;反应②是中部分羟基参加反应,后续反应中剩余的羟基发生酯化反应,并且后续反应又重新引入羟基,可知反应②的目的是保护羟基,防止E分子中的羟基全部转化为酯基,目的是保护羟基,C正确;D项,试剂M的结构简式为,则F→绿原酸时(不考虑副反应),除乙酸外无其他有机物生成,根据元素守恒,还有HCl生成,D错误;故答案为ABC。
(4)D→E时第(1)步反应为在NaOH溶液中水解为醇,同时羧基被中和,具体的反应方程式为:。
(5)有机物G的结构为:,则不包括G自身且属于芳香化合物(除苯环外无其他环结构)的同分异构体有:、、、共4种;其中1H-NMR图上有4个峰,且峰面积比为1:1:2:2的物质的结构简式为:、。
(6)根据反应①的原理,可以先将丙酸(CH3CH2COOH)在Br2/PBr3中进行取代得到,然后将在NaOH醇溶液中进行消去反应得到CH2=CH-COONa,将CH2=CH-COONa直接进行加聚得到最终产物吸水性树脂聚丙烯酸钠:,则合成路线为:。
11.(2024-2025学年·浙江省杭州市北斗联盟高二下期中)某研究小组按下列路线合成某药物中间体。
(1)D分子含氧官能团的名称为___________。
(2)下列说法不正确的是___________。
A.硝化反应的试剂可用稀硝酸和稀硫酸
B.B→C反应类型为取代反应
C.化合物B具有两性
D.从C→E的反应推测,化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼
(3)化合物A的结构简式是___________;E的分子式是___________。
(4)写出C→E的化学方程式___________。
(5)写出4个同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式___________。
①是苯的二取代物
②谱和谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,含氮氧双键,不含乙基。
【答案】(1)硝基
(2)AD
(3)
(4)
(5)、、、
【解析】由流程甲苯硝化得到硝基苯,结合E的结构简式,可推知硝基苯中甲基被氧化为羧基得到A,A为,硝基再还原为氨基得到B为,B和甲醇发生酯化反应生成C为,C和D转化为E;
(1)由结构,D分子含氧官能团的名称为硝基;
(2)A项,硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸,错误;B项,B和甲醇发生酯化反应生成C,B→C反应类型为取代反应,正确;C项,B为,其含有羧基和氨基,则化合物B具有两性,正确;D项,从C→E的反应为D中硝基邻位氯被取代,则化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼性弱,错误;故选AD;
(3)由分析,化合物A的结构简式是;由E结构,E的分子式是;
(4)反应为D中硝基邻位氯被取代和C生成E,同时生成HCl,反应为:;
(5)C为,分子中除苯环外含1个氨基、1个酯基、1个不饱和度,同时符合下列条件的化合物C的同分异构体:①是苯的二取代物,则含有2个取代基;②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,含氮氧双键,不含乙基,则结构较对称,且除苯环外的2个碳不直接相连;可以为、、、。
12.(2024-2025学年·浙江省浙里特色联盟高二下期中)席夫碱类化合物F在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成F的一种路线如下。经反应可生成,谱表明B中仅有一种化学环境的氢。C的产量常用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。
已知:①;
②
请回答:
(1)化合物E中官能团的名称为______。
(2)化合物C中所含σ键和π键的数目之比为______。
(3)下列说法正确的是______。
A.化合物B既含有极性共价键,又含有非极性共价键
B.C→D的反应类型为取代
C.等质量的化合物A和D,完全燃烧消耗O2的质量A<D
D.化合物D能发生取代、加成和氧化反应
(4)化合物A的结构简式是______。
(5)写出B+E→F的化学方程式______。
(6)写出3个同时符合下列条件的化合物E的同分异构体的结构简式______。
①分子中含有苯环;
②1H-NMR谱表明:分子中共有4种不同环境的氢原子。
【答案】(1)氨基
(2)5:1
(3)AD
(4)
(5)
(6)、、
【解析】根据A(C6H12)在O3和Zn/H2O作用下生成B(C3H6O),再结合已知①和已知②的转化原理,以及1H-NMR谱表明B中仅有一种化学环境的氢,可以推导出B的结构为:,倒推出A的结构为:;C的产量常用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,则C的结构为:CH2=CH2,与在AlCl3作用下加成生成D(C8H10),结构简式为:,将D在浓硫酸、浓硝酸中进行硝化,在乙基对位取代硝基得到:,再还原硝基为氨基得到E:,将B和E在一定条件下生成产物F,根据已知②的转化原理可知F的结构为:,据此分析解答。
【解析】(1)化合物E的结构为:,含有的官能团名称为:氨基。
(2)化合物C的结构式为:,其中单键含1个σ键,双键含1个σ键和1个π键,则中含5个σ键和1个π键,σ键和π键的数目之比为5:1。
(3)A项,化合物B为,其中的C-H键和C=O键为极性共价键,C-C键为非极性共价键,A正确;B项,C→D的反应为CH2=CH2与在AlCl3作用下加成生成,该反应类型为加成反应,B错误;C项,根据烃燃烧通式:,可以得到等质量为mg的化合物A和D,完全燃烧消耗O2的物质的量分别为:、,得到A>D,C错误;D项,化合物D的结构为,能发生烃基或苯环上的取代反应、苯环上的加成反应和以及在酸性KMnO4溶液下把烃基氧化为羧基的氧化反应,D正确;故答案为AD。
(4)根据分析,化合物A的结构简式为:。
(5)根据分析,B的结构简式为,E的结构简式为,F的结构简式为,则B+E→F的化学方程式为:。
(6)E的结构简式为,则同时符合下列条件的化合物E的同分异构体有:①分子中含有苯环,苯环不变;②1H-NMR谱表明:分子中共有4种不同环境的氢原子,因有N原子,则苯环结构上要处于对称结构,最后得到符合条件的同分异构体有:、、。
13.(2024-2025学年·浙江省温州市十校高二下期中)吲哚布芬为抗血栓形成药,用于治疗动脉硬化引起的缺血性心血管、脑血管病变。其合成路线如图所示。
已知:(R为烃基)。请回答:
(1)化合物F的官能团名称是___________。
(2)E的结构简式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.由C生成D的同时会生成小分子HCl
B.G可发生加成、取代反应,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.吲哚布芬的分子式是C18H16NO3
D.F生成G的反应类型和H生成吲哚布芬的反应类型相同
(4)写出G与M生成H的化学反应方程式:___________。
(5)仿照上述合成路线设计由丙醇(CH3CH2CH2OH)合成2-甲基丙酸()的合成路线____________(用流程图表示,无机试剂任选)。
(6)写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式:___________。
①苯环对位上有两个取代基,其中一个是-NO2
②能发生水解反应
③H-NMR谱表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子
【答案】(1)硝基、羧基
(2)
(3)ABD
(4)
(5)CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2CH3CHBrCH3
(6)、、
【解析】由F的结构简式可知A-E中均含苯环结构,结合A的分子式可知A为甲苯,甲苯与溴在光照条件下反应生成B(),B与NaCN发生取代反应生成C(),C与发生取代反应生成D(),D与浓硝酸发生硝化反应生成E,结合F的结构简式可知E应为,E水解得到F,F生成G,对比组成可知G比F多2个H少2个O,可知F发生还原反应生成G,G为;M的核磁共振氢谱有两组峰,结合吲哚布芬的结构可知M应为;则H为;H再经还原生成吲哚布芬。
【解析】(1)结合结构式,化合物F的官能团名称是硝基、羧基;
(2)根据分析,E的结构简式是;
(3)A项,和氯乙烷反应生成,结合分子式,可知同时会生成小分子HCl,正确;B项,根据分析,可知G为,苯环可发生加成、取代反应,酸性高锰酸钾具有强氧化性,氨基是具有还原性的官能团,两者能发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,正确;C项,由吲哚布芬的结构简式可知,其分子式是C18H17NO3,错误;D项,根据分析可知,F生成G的反应类型为还原反应,H生成吲哚布芬的反应类型也为还原反应,反应类型相同,正确;
(4)G与M生成H的化学反应方程式为;
(5)据2-甲基丙酸的结构可知,可以用丙醇(CH3CH2CH2OH)在浓硫酸、加热条件下脱水生成丙烯,丙烯与溴化氢加成生成2-溴丙烷,再与NaCN反应后生成异丙基氰,最后将异丙基氰置于酸性溶液中生成2-甲基丙酸,合成路线为:CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2CH3CHBrCH3;
(6)F中有硝基和羧基两种官能团,结合题给条件①苯环对位上有两个取代基,其中一个是-NO2;②能水解说明含有酯基;③H-NMR谱表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,符合条件的有、、。
14.(2024-2025学年·浙江省余姚中学高二下期中)药物瑞德西韦(Remdesivir)对最初的新型冠状病毒有较好的抑制作用,K(),为该药物合成的中间体,其合成路线如下:
已知:,
回答下列问题:
(1)Ⅰ的名称是___________,J的结构简式是___________。
(2)下列说法正确的是___________。
A.B→C的反应类型为取代反应 B.有机物F是稠环芳香烃
C.1molD最多能与3molNaOH反应 D.K的分子式为C20H25N2PO7
(3)写出E→F的化学方程式___________。
(4)X是C的同分异构体,写出满足下列条件的X的结构简式___________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应
②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中有4种不同化学环境的氢原子且比值为2:2:2:1,有C≡C,无C-O-C、O-O和一个碳原子或氮原子上连两个或两个以上羟基的结构。
(5)设计由苯甲醇为原料制备化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)___________。
【答案】(1)氨基乙酸或甘氨酸 H2NCH2COOCH2CH(CH2CH3)2
(2)AD
(3)++HCl
(4)、、、
(5)
【解析】由题干有机合成流程图信息可知,由C的分子式和D的结构简式以及C到D的转化条件可知,C的结构简式为:,由B的分子式和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:,由G的结构简式和G到H的转化条件以及H的分子式可知,H的结构简式为:HOCH2CN,由H到I的转化条件以及I的分子式可知,I的结构简式为:H2NCH2COOH,由K的结构简式和F、J的分子式可知,F的结构简式为:,J的结构简式为:H2NCH2COOCH2CH(CH2CH3)2,由D、F的结构简式和D到E、E到F的转化条件可知,E的结构简式为:。
(1)由分析可知,I的结构简式为:H2NCH2COOH,故Ⅰ的名称是氨基乙酸或者甘氨酸,J的结构简式是H2NCH2COOCH2CH(CH2CH3)2;
(2)A项,由分析可知,B的结构简式为:,C的结构简式为:,B→C的反应为:+CH3COCl+HCl,即反应类型为取代反应,A正确;B项,由分析可知,F的结构简式为:,有机物F不属于烃类,更不是稠环芳香烃,B错误;C项,由题干D的结构简式可知,D分子中含有磷酸酚酯基,故1molD最多能与4molNaOH反应,C错误;D项,由题干K的结构简式可知,K的分子式为C20H25N2PO7,D正确;故选:AD;
(3)由分析可知,E的结构简式为:,F的结构简式为:则E→F的化学方程式为:++HCl;
(4)由题干可知,C的分子式为:C8H7NO4,不饱和度为6,则C满足条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应即含有酚羟基,②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中有4种不同化学环境的氢原子且比值为2:2:2:1,有C≡C,无C-O-C、O-O和一个碳原子或氮原子上连两个或两个以上羟基的结构,即分子存在对称性的同分异构体X的结构简式有:、、、;
(5)本题采用逆向合成法即可由发生酯化反应制得,根据题干流程图中H到I的转化信息可知,可由在酸性条件下水解得到,根据题干流程图中G到H的转化信息可知,可由和HCN催化加成制得,而催化氧化即可制得,由此分析确定合成路线为:。
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综合02有机合成与推断(一)
1.(1)AB
Br
OH
(2)1,2-二溴环戊烷
Br +2NaOH
-OH +2NaBr
3)CH,CH=CH
CHCH,=CHcH人》
CH
CH,=CH-
CH,CH
2.(1)2,2,4-三甲基戊烷
(CH3)2CHCH2CH(CH3)2
OH
COOH
(2)
CH=CH2
加聚反应
羧基
CHO
CHO
=浓H2SO4△
+H2O
HO
CHO
OOCH
OH
3.(1)羧基
COOCH3
(3)CD
COOCH;
COOH
(4)
+H20→
+CHOH
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CH;
CH2CI
CH2OH
CHO
NaOH/H2O
02/Cu
OH
光照
△
△
CHCH>CHO
(5)
催化剂
O2/C
CHCH2OH
→CH CHO
△
CH3
CH3
CH;
CH;
HCOO
OOCH
OHC
CHO
(6
HCOO
OOCH
OHC
CHO
NH2
NH2
0
NH2
NH2
4.(1)是3一甲基丁醛
(2)氨基
CsH1NO2
(3)(CHa)2CHCH2CH2Br+NaOH->(CHa)2CHCH2CH2OH+NaBr
(④)氧化反应
CHO
n-Pr2NH
COOC2Hs
3)4
(6)
→
Cu/O
CH2(COOC,H)为
COOCHs
1)KOH2)H
OH
5.(1)CD
(2)
MgBr
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CICH.CL.C,O CCHOCHCH-CHCHO-
H2O
△
)催化剂CH,一CH-CH2一CHO
(4)
2)H30*
CH2CH3
a=ckcH,da,a定装cH,cea」
OOCH
OOCH
OOCNH2
OOCNH2
NH2
NH,
6.(1)羧基
(2)B
(3)
Br√
H
0
0
MgBr
C
CH;
(4)
+2
+2H,0→
CH3
C2HOOC
HO
+C,H,OH+2Mg(OH)Br
0
CCH2CH2CH3
CCH2CH2CH3
CCH2CH2CH3
CH,
(5)
HC、
0
CH3
N
H:C-
-CH
CCH,CH,CH
CH3
02
02
CHCH,OH
CH,CH,OHC,△CH,CH
催化剂、云CH,COOH
CHCOOCH,CH-
浓硫酸、△
HO、CH
H20
(⑥)
CH;
CH:
CH
CH
Br2
Mg乙醚
Br
MgBr
7.(I)氨基、羧基
浓硫酸、浓硝酸
(2)BD
浓硫酸
CH2 OH+
COOH
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CONH2
NHCHO
(4)
OH
OH
CH:
CH;
COOH
COONa
COOH
Cl2/Fe
KMnO,(H)
CI NaOH
H
(5)
ONa
入
OH
高温高压
8.(1)酰胺基
NH,
(2
(3)BC
NH
NH-C-
-CH;
(4
+(CH3CO)O
CHCOOH
(5)OHC
CHN(有对成N一》
CH,CHO(邻间对)
COOH
浓硝酸、浓硫酸→
n0,国')→
△
O,NT
ON-
COOH
FeH C1)
HN
9.(1)羟基、酰胺基
00、0
(2)
(3)AD
CHO
NH2
F+H,0
(4)
OH
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(⑤)3
F
NO
NO
NH
OH
(6
浓HNO3/浓H,SO4
KMnO/H'
Fe/HCL
浓硫酸,HO
H2SO.
0H
CH,
CH
COOH
COOH
COOH
10.(1)羧基、酯基
CL
2cr
CI
(3)ABC
Br
HO HO
OH
(4)cr
℃OoH+5NaOH
COONa 3NaCl NaBr +H,O
HO
OH
CHO
(5)4
0-C-H、〔
OH
(⑥CH-CH-C00H
PGH-CH-0OH0医CH=CH-C0ONa-定条件+CH-CH士
COONa
Br
(6根据反应①的原理,可以先将丙酸(CH,CH2COOH)在Br2/PBr3中进行取代得到
H,-CH-COOH
Br
,然后将
在NaOH醇溶液中进行消去反应得到CH2=CH-COONa,将CH2=CH-COONa
CH,-CH-COOH
直接进行加聚得到最终产物吸水性树脂聚丙烯酸钠:
十CH,一CH寸古,则合成路线为:
COONa
r,/PB
CH,-CH,一COOH-
BCH-CH-COOH Nac0H像CH,=CH--COONa一定条件
△
十CH,-C方。
COONa
11.(1)硝基
(2)AD
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COOH
(3)
NO2
CHCIN20
COOCH;
NO2
NH2
CI-
-CI
催化剂
COOCH
0
0
‖N
O-Z
8
CH2
CH2
(5)
CH2
CH2
0
CH3
CH3
CH3
12.(1)氨基
(2)5:1
(3)AD
CH;
〉-N=
+H,O
CH,
NH
H.C
CH
H.C
CH
13.(1)硝基、羧基
CN
(2)
O,N
(3)ABD
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COOH
COOH
+H,0
MCH.CH.OCHCCnHC-CH-CN
CH,
HC-CH-COOH
CH
NO2
NO2
(6)
CHCCH;
COOCHCH
OOCCHCH.
OOCH
CH
CH,
14.(1)氨基乙酸或甘氨酸
H2NCH2COOCH2CH(CH2CH3)2
(2)AD
OH
3)C1
P=0
CI一P=O
+HCI
-NO2
NO2
OH
HO
OH、HN-O-C=C
OH、
OH
HO
HO
OH
HO
OH
-t
HO
OH
HO
OH
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OH
(5)
CH2OH一→
CHO一→
CHCN
OH
H.O/H'
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