专题05 有机物的结构与性质(3大题型)(天津专用)2026年高考化学二模分类汇编
2026-05-23
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2份
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51页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 有机化学基础 |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.48 MB |
| 发布时间 | 2026-05-23 |
| 更新时间 | 2026-05-23 |
| 作者 | 致力于提高综合素质的Lucky Dog |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58006775.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦有机物结构与性质,汇编天津各区高三二模真题,融合冠醚识别、聚碳酸酯材料、奥司他韦中间体等科技前沿情境,实现核心知识与实际应用的深度结合。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择题|10|官能团性质、手性碳、σ键、超分子作用|以维生素、螺吡喃变色等物质为载体,考查结构与性质关系|
|化学分析方法|2|X射线衍射、红外光谱、质谱|结合仪器分析技术,如青蒿素分子结构测定|
|有机合成综合大题|多个|合成路线设计、同分异构体、反应类型|以依托必利、抗肿瘤药物等合成路线为情境,突出实际药物研发应用|
内容正文:
专题05 有机物的结构与性质
3大考点概览
题型01 有机物的结构与性质(选择题)
题型02 化学分析方法
题型03 有机合成综合大题
有机物的结构与性质(选择题)
题型01
1.
(25-26高三·天津南开区·二模)冠醚是一类具有环状“空腔”的有机物,随“空腔”的大小不同而与不同的碱金属离子作用。冠醚M可以识别,过程如下图所示。
下列说法正确的是
A. 冠醚M属于超分子
B. 1 mol M分子中含有44 mol σ键
C. M分子与通过共价键相互作用
D. 也能和、、形成类似于的结构
2.
(25-26高三·天津滨海新区·二模)维生素的结构如图所示,下列有关维生素的说法正确的是
A. 维生素能发生取代、氧化和消去反应
B. 维生素的分子间可形成氢键
C. 维生素分子式
D. 1 mol维生素与足量和NaOH溶液完全反应消耗二者的比为1:1
3. (25-26高三·天津北辰区·二模)宇树科技机器人的外壳采用聚碳酸酯(PC)材料制成,PC的合成原理和分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应为加聚反应,X为苯酚
B. M分子中含有1个手性碳原子
C. 1 mol N与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D. N分子中所有原子可能共平面
4. (25-26高三·天津北辰区·二模)磷酸奥司他韦常用于治疗流感,合成磷酸奥司他韦的某中间体结构如下图。下列关于该中间体的说法错误的是
A. 分子式为
B. 1 mol该有机物最多能和1 molHCl反应
C. 该有机物可以使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 1 mol该有机物最多能和1 mol发生加成反应
5. (25-26高三·天津滨海新区·二模)有机化学反应中,选择合适的溶剂非常重要。有机物就是一种应用广泛的溶剂,可以溶解纤维、树脂、橡胶等难溶物质,广泛应用于涂料、油漆等领域。科研人员采用一步烷氧基化法制备M的方程式为:
下列说法正确的是
A. M中含有一种官能团
B. 1mol M最多可与nmol NaOH反应
C. 、2、3…一系列的M互为同系物
D. 与甲具有相同官能团的芳香族同分异构体还有5种不含立体异构
6. (25-26高三·天津和区·二模)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是
A. 均有手性 B. 互为同分异构体
C. N原子杂化方式相同 D. 闭环螺吡喃亲水性更好
7. (25-26高三·天津河北区·二模)有机物X(氟吡菌酰胺)是一种高效、绿色、低毒的杀线虫剂,其结构如图所示。下列说法不正确的是
A. X的分子式为
B. X分子中含键和键
C. X分子中含有1个手性碳原子
D. X在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应
8. (25-26高三·天津河东区·二模)化合物Z是银杏的成分之一,结构如图。下列有关该化合物说法错误的是
A. 能发生加成反应
B. 能与发生显色反应
C. 能使酸性溶液褪色
D. 1 mol Z最多消耗
9. (25-26高三·天津河西区·二模)有机物Z是合成治疗某心律不齐药物的中间体,其合成机理如图所示。下列有关说法中,不正确的是
A. X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. Y在浓硫酸催化下加热可发生消去反应
C. Z分子中存在顺反异构体
D. X、Y、Z三者在水中的溶解度最大的是X
10. (25-26高三·天津东丽区·二模)2021年诺贝尔化学奖授予本杰明。李斯特、大卫·麦克米兰,以表彰在“不对称有机催化的发展”中的贡献,用脯氨酸催化合成酮醛反应如图:
下列说法错误的是
A. c可发生消去反应形成双键
B. 该反应原子利用率100%
C. 脯氨酸与互为同分异构体
D. a、b、c均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
化学分析方法
题型02
1. (25-26高三·天津部分区·二模)下列关于化学分析方法的叙述,错误的是
A. 可用X射线衍射法测定青蒿素的分子结构
B. 用红外光谱可确定中存在和化学键
C. 和的相对分子质量相同,但质谱图有差异
D. 用精密pH试纸可以测定某NaClO溶液pH为12.3
2. (25-26高三·天津和平区·二模)下列描述不能正确地反映事实的是。
A. 由与组成的离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关
B. 甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于
C. 某些镇痛类生物碱可用于医疗,但滥用会危害健康
D. 室温下苯与溴不发生反应,温度升高生成大量溴苯
有机合成综合大题
题型03
1. (25-26高三·天津河西区·二模)依托必利是一种促胃肠动力药物,以对甲基苯酚为原料合成方法如下:
回答下列问题:
(1)I中官能团的名称为_______。
(2)E的结构简式为_______。
(3)写出第①步反应的方程式_______。
(4)由A转化为D时,经过B、C两步反应的目的是_______。
(5)的反应过程可分为两步进行,反应类型分别是_______。
(6)从结构上分析,加入三乙基胺有利于A转化为B的原因_______。
(7)化合物I符合以下条件的同分异构体共有_______种。
①能发生水解反应,且分子中无“-O-O-”键
②遇发生显色反应;
③核磁共振氢谱图共有四组吸收峰。
写出一种核磁共振氢谱面积之比为3:3:2:2的有机物结构简式为_______。
(8)利用以上合成线路中的相关信息,以苯甲醛为原料合成药物:,设计该合成路线_______(无机试剂任选)。
2. (25-26高三·天津河东区·二模)有机物K是一种抗淋巴瘤药物。其合成路线如下图所示。
(1)A的名称是________,写出反应物的电子式________;的反应类型是________;
(2)有机物A的含氧官能团名称________,B的水溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)写出D的结构简式________;
(4)的化学方程式为________;
(5)符合下列条件的有机物E的同分异构体有________种(不考虑立体异构);
①苯环上有2个取代基,其中一个取代基是;
②能与碳酸氢钠溶液反应放出气体。
(6)下列关于E的叙述正确的是________;
A. E能发生水解反应
B. E的所有碳原子都在同一个平面上
C. E含有手性碳原子
D. E有顺反异构体
(7)以有机物A、和乙醛为有机原料,合成,写出其合成路线________(无机试剂任选)。
3. (25-26高三·天津河北区·二模)H是一类咪唑类药物,其某种合成路线如下图所示:
(1)A→B中A参与反应的官能团名称为________,A的芳香同分异构体中,与A官能团种类相同的有_____种(不含A)。
(2)B→C的反应类型为_________。
(3)C→D反应的化学方程式为_______________。
(4)H能发生银镜反应,其结构简式为________,咪唑()类似苯,也属于平面形分子,其碱性随N原子电子云密度的增大而增强。下列说法不正确的是________(填序号)。
A.咪唑是非极性分子
B.咪唑分子中轨道杂化方式为杂化的原子有4个
C.N-甲基咪唑()的碱性强于咪唑
(5)根据上述合成路线的信息,经三步反应制备L()。
①的化学名称为______。
②Ⅰ的结构简式为_______,K的结构简式为________。
4. (25-26高三·天津和平区·二模)麻醉药布比卡因(I)的两条合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的分子式为_______。
(2)B中含氧官能团名称为_______。
(3)C→D反应类型为_______。
(4)化学方程式为_______。
(5)写出F的结构简式_______。
(6)G的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为_______(写出一种即可)。
①含 ②含2个苯环 ③含4种不同化学环境的氢原子
(7)H中存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,则碱性较强的N原子是_______(填“a”或“b”)。原因是_______。
(8)结合路线信息,用:催化苯()或吡啶()加氢时,最难反应的是_______。
(9)以,,为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线_______(无机物任选)。
5. (25-26高三·天津滨海新区·二模)化合物J是合成抗肿瘤药物三尖杉酯碱的重要中间体,其合成路线如图所示(部分条件略):
回答下列问题:
(1)A的系统命名是___________;C中含氧官能团的名称是___________。
(2)下列说法正确的是___________。
a.化合物C中所有碳原子共平面
b.化合物F中存在1个手性碳原子
c.从官能团的角度看,化合物E和乙醇属同一类别物质
(3)A→B的反应过程中存在副反应,生成的另一种含六元环的副产物是B的同分异构体,该副产物的结构简式是___________(不考虑立体异构)。
(4)C一定条件下生成物质,在K的同分异构体中满足下列条件的有___________种。
①具有苯环结构 ②1 mol该物质能与3 mol NaOH反应
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___________(填一种)。
(5)H→I反应中还有E生成,该反应类型为___________,写出该反应的化学方程式:___________。
(6)仿照题给条件和试剂,设计以物质A、丙烯酸甲酯为原料制备的合成路线:___________。
6. (25-26高三·天津部分区·二模)化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)G中官能团的名称为___________。
(2)B的同系物()系统命名法的名称为___________。
(3)E→F的反应类型为___________,X的结构简式为___________。
(4)A中处于同一平面上的碳原子最多有___________个。
(5)F分子中含有手性碳原子的数目为___________。
(6)F→G转化中第1步反应的化学方程式为___________。
(7)D有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体有___________种,其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为___________。
①分子中除苯环外无其他环状结构 ②能与溶液发生显色反应
(8)参照上述合成路线,设计以丙烯为原料合成化合物()的路线___________。
7. (25-26高三·天津滨海新区·二模)奥司他韦是一种治疗甲型和乙型流感的特效药物。有机物J是合成奥司他韦的重要中间体,其一种合成路线如下:
已知:Ⅰ.(、、、代表烃基或氢原子)
Ⅱ.(R、R′代表烃基或氢原子)
回答下列问题:
(1)A中碳原子的杂化类型为_______;B中最多共平面原子数目为_______。
(2)J中含氧官能团的名称为_______;G→H的反应类型为_______。
(3)C→D的化学方程式为_______。
(4)F的结构简式为_______。
(5)下列说法错误的是_______。
A. E→F的反应条件为浓硫酸、加热
B. 化合物E与过量浓溴水反应可得到白色沉淀
C. 化合物H可能存在顺反异构和对映异构
D. 反应过程中硫原子的杂化方式发生了变化
(6)M是比J少5个碳原子的同系物,M的同分异构体中符合下列条件的有_______种(不考虑立体异构,同一个碳上连接两个或两个以上-OH时结构不稳定)。
①能与,溶液发生显色反应 ②核磁共振氢谱有4组峰 ③分子中不含—O—O—结构
(7)由上述信息,写出以2-丁烯和为主要原料制备的合成路线_______。
8. (25-26高三·天津北辰新区·二模)化合物F是治疗银屑病药物的中间体,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
回答下列问题:
(1)由A生成B、E生成F的反应类型分别为___________、___________。
(2)用系统命名法写出化合物A的名称___________,可用显色反应鉴别A和B的无机化合物的化学式是___________,对应的实验现象为___________。
(3)由B生成C的化学方程式为___________。
(4)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.B不存在含苯环的羧酸类同分异构体 b.与为互变异构
c.A与B互为同系物 d.C在酸性和碱性条件下均可水解得到的产物相同
(5)写出符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式___________(不考虑立体异构)。
①含有硝基且直接和苯环相连 ②苯环上有两种类型的氢
③含有手性碳原子 ④能与NaHCO3反应放出CO2
(6)参考上述路线,设计如下转化(部分反应条件和试剂已略去)。J和K的结构简式分别为___________和___________。
9. (25-26高三·天津南开区·二模)有机物N()是一种用于合成健脾,祛风,散寒药物的中间体,其合成路线如下
已知:(可以是-COR或-COOR)
回答下列问题:
(1)4.4 g A完全燃烧产生和O。A的实验式是_______。
(2)A→B、B→C的反应类型分别为_______、_______。
(3)C含有的官能团名称是_______。
(4)E的系统命名是_______。
(5)D→F的化学方程式是_______。
(6)M的分子式是_______。
(7)M→N反应所需试剂及条件是_______。
(8)B有多种同分异构体,其中既能发生银镜反应又能发生水解反应的结构简式是_______。
(9)将C→D的多步反应流程图补充完整(标明反应条件):_______。
。
10. (25-26高三·天津东丽区·二模)室温下可见光催化合成技术,对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于CO、碘代烃类等,合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略):
(1)化合物x为i的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为___________(写一种),其名称为___________。
(2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为100%。y为___________。
(3)根据化合物Ⅴ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
___________
___________
b
___________
___________
氧化反应(生成有机产物)
(4)关于反应⑤的说法中,不正确的有___________。
A. 反应过程中,有C-I键和H-O键断裂
B. 反应过程中,有C=O双键和C-O单键形成
C. 反应物i中,氧原子采取sp3杂化,并且存在手性碳原子
D. CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“头碰头”形成的π键
(5)以苯、乙烯和CO为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。
基于你设计的合成路线,回答下列问题:
(a)最后一步反应中,有机反应物为___________(写结构简式)。
(b)从苯出发,第一步的化学方程式为___________(注明反应条件)。
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专题05 有机物的结构与性质
3大考点概览
题型01 有机物的结构与性质(选择题)
题型02 化学分析方法
题型03 有机合成综合大题
有机物的结构与性质(选择题)
题型01
1.
(25-26高三·天津南开区·二模)冠醚是一类具有环状“空腔”的有机物,随“空腔”的大小不同而与不同的碱金属离子作用。冠醚M可以识别,过程如下图所示。
下列说法正确的是
A. 冠醚M属于超分子
B. 1 mol M分子中含有44 mol σ键
C. M分子与通过共价键相互作用
D. 也能和、、形成类似于的结构
【答案】B
【详解】A.超分子是由两种或多种分子通过分子间相互作用结合形成的有序聚集体,冠醚M本身是单个有机分子,不属于超分子,A错误;B.M含2个苯环和2个 链,总共有20个σ键、16个σ键、8个σ键,总和为 ,因此1mol M含44mol σ键,B正确;C.冠醚与碱金属离子的分子识别依靠离子-分子间的相互作用(静电作用),不是共价键,C错误;D.冠醚识别碱金属离子具有空腔大小选择性,只有离子半径与空腔匹配时才能结合;Li+半径小,可进入M的空腔;而 Na+、K+、Cs+的离子半径依次增大,无法进入 M 的空腔,因此不能形成类似 N 的结构,D错误;故选B。
2.
(25-26高三·天津滨海新区·二模)维生素的结构如图所示,下列有关维生素的说法正确的是
A. 维生素能发生取代、氧化和消去反应
B. 维生素的分子间可形成氢键
C. 维生素分子式
D. 1 mol维生素与足量和NaOH溶液完全反应消耗二者的比为1:1
【答案】B
【详解】A.该物质能发生取代(酯化、水解都属于取代),氧化反应(与羟基相连的碳原子有氢原子),但醇发生消去反应要求羟基邻位碳原子上有氢原子:该分子中两个醇羟基的邻位碳原子均没有氢原子,不能发生消去反应,A错误;B.该分子中存在键、键,氧、氮电负性大,二者相邻较近,因此分子间可以形成氢键,B正确;C.根据不饱和度计算/直接数原子,可得分子式为,选项中氢原子数目错误(含1个N的中性有机物,H原子数为奇数),C错误;D.羧基、酰胺键中的羰基不能与加成,因此该物质消耗为 ;羧基消耗 ,酰胺键在溶液中水解消耗 ,共消耗 ,二者物质的量比不是,D错误;故选B。
3. (25-26高三·天津北辰区·二模)宇树科技机器人的外壳采用聚碳酸酯(PC)材料制成,PC的合成原理和分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应为加聚反应,X为苯酚
B. M分子中含有1个手性碳原子
C. 1 mol N与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D. N分子中所有原子可能共平面
【答案】D
【分析】该反应为制备聚碳酸酯的缩聚反应,根据聚合物链节和单体M的结构,可知聚合过程中引入了羰基,并脱去了M上的酚羟基氢原子,N断开碳酸酯基的键,所以生成高聚物的同时还生成了苯酚。
【详解】A.根据分析,X确实为苯酚,但该反应生成了小分子产物X,属于缩聚反应(加聚反应无小分子生成),A错误;B.手性碳原子要求连接4种不同的原子或基团。M(双酚A)的中心碳原子连接2个相同的甲基、2个相同的对羟基苯基,没有手性碳原子,B错误;C.N是碳酸二苯酯,结构为 ,1mol N水解后得到1 mol碳酸(二元酸,消耗)和2 mol苯酚(每个苯酚消耗,共消耗),总共最多消耗,C错误;D.N分子中,苯环、羰基均为平面结构,分子中的单键可以旋转,所有原子可以旋转到同一平面上,因此所有原子可能共平面,D正确;故选D。
4. (25-26高三·天津北辰区·二模)磷酸奥司他韦常用于治疗流感,合成磷酸奥司他韦的某中间体结构如下图。下列关于该中间体的说法错误的是
A. 分子式为
B. 1 mol该有机物最多能和1 molHCl反应
C. 该有机物可以使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 1 mol该有机物最多能和1 mol发生加成反应
【答案】B
【详解】A.由图可知,该物质含16个C原子,有3个双键和1个环,不饱和度为4,则,所以H原子数为 ,O原子数为4,A正确;B.该有机物中含2个可与反应的碱性氮原子:1个是氨基,1个是酰胺键的氮原子,因此该有机物最多可与 反应,B错误;C.该有机物含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应使溴水褪色,也可被酸性高锰酸钾氧化使高锰酸钾褪色C正确;D.该结构中只有碳碳双键可以与发生加成反应,酯基、酰胺基的羰基不能与加成,该有机物只有1个碳碳双键,因此该有机物最多消耗,D正确;故选B。
5. (25-26高三·天津滨海新区·二模)有机化学反应中,选择合适的溶剂非常重要。有机物就是一种应用广泛的溶剂,可以溶解纤维、树脂、橡胶等难溶物质,广泛应用于涂料、油漆等领域。科研人员采用一步烷氧基化法制备M的方程式为:
下列说法正确的是
A. M中含有一种官能团
B. 1mol M最多可与nmol NaOH反应
C. 、2、3…一系列的M互为同系物
D. 与甲具有相同官能团的芳香族同分异构体还有5种不含立体异构
【答案】D
【详解】A.M中含有醚键和酯基,共2种官能团,故A错误;B.M中只含1个酯基,1mol M最多可与1mol NaOH反应,故B错误;C.、2、3…时分子相差n个,同系物分子中相差n个,则不互为同系物,故C错误;D.与甲具有相同官能团的芳香族同分异构体,若苯环上只有一个支链可以是或,若苯环上有两个取代基为和,在苯环上有邻、间、对三种位置,共种,故D正确;选D。
6. (25-26高三·天津和区·二模)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是
A. 均有手性 B. 互为同分异构体
C. N原子杂化方式相同 D. 闭环螺吡喃亲水性更好
【答案】B
【详解】A.手性碳是连有四个不同的原子或原子团的碳原子,闭环螺吡喃含有一个手性碳原子,开环螺吡喃不含手性碳原子,A错误;B.根据它们的结构简式,分子式均为C19H19NO,它们结构不同,因此互为同分异构体,B正确;C.闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3,开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2,C错误;D.开环螺吡喃中氧原子显负价,电子云密度大,容易与水分子形成分子间氢键,水溶性增大,因此开环螺吡喃亲水性更好,D错误;故选B。
7. (25-26高三·天津河北区·二模)有机物X(氟吡菌酰胺)是一种高效、绿色、低毒的杀线虫剂,其结构如图所示。下列说法不正确的是
A. X的分子式为
B. X分子中含键和键
C. X分子中含有1个手性碳原子
D. X在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应
【答案】C
【详解】A.按其结构数原子:C共16个,H共11个,O有1个,N有2个,F有6个,Cl有1个,分子式为 ,A正确;B.分子中所有单键均为键,苯环、酰胺基、吡啶环中均存在键,因此分子同时含键和键,B正确;C.手性碳原子是指连接4个不同原子或基团的饱和碳原子,该分子中没有手性碳原子,C错误;D.分子中含有酰胺基,在酸或碱存在、加热条件下可以发生水解反应,D正确;答案选C。
8. (25-26高三·天津河东区·二模)化合物Z是银杏的成分之一,结构如图。下列有关该化合物说法错误的是
A. 能发生加成反应
B. 能与发生显色反应
C. 能使酸性溶液褪色
D. 1 mol Z最多消耗
【答案】D
【详解】A.分子中含有苯环、碳碳双键,都可以发生加成反应,A正确;B.分子中含有酚羟基,能与发生显色反应,B正确;C.碳碳双键、羟基都可以被酸性氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;D.醇羟基不与反应,酚羟基酸性强于、弱于,酚羟基消耗,故2mol酚羟基共消耗, 羧基酸性强于碳酸,生成NaHCO3时消耗碳酸钠最多,羧基可消耗,总消耗最多为,D错误;答案选D。
9. (25-26高三·天津河西区·二模)有机物Z是合成治疗某心律不齐药物的中间体,其合成机理如图所示。下列有关说法中,不正确的是
A. X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. Y在浓硫酸催化下加热可发生消去反应
C. Z分子中存在顺反异构体
D. X、Y、Z三者在水中的溶解度最大的是X
【答案】B
【详解】A.X分子中含有羟基(),存在氢原子,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使溶液褪色,A正确;B.Y中有官能团氯原子(),氯原子与相邻碳原子上的氢原子发生消去反应需要在碱的醇溶液中进行,而浓硫酸为酸性催化剂,一般用于醇的消去反应(脱水),B错误;C.Z分子中存在碳碳双键,双键两端的碳原子分别连接不同基团,满足顺反异构体的条件,C正确;D.X分子中含有羟基(),可与水分子形成氢键,增强水溶性;Y为氯代酯,Z为含酯基、苯环的大分子,二者均无强亲水基团,憎水部分占比大,故三者在水中溶解度最大的是X,D正确;故答案选B。
10. (25-26高三·天津东丽区·二模)2021年诺贝尔化学奖授予本杰明。李斯特、大卫·麦克米兰,以表彰在“不对称有机催化的发展”中的贡献,用脯氨酸催化合成酮醛反应如图:
下列说法错误的是
A. c可发生消去反应形成双键
B. 该反应原子利用率100%
C. 脯氨酸与互为同分异构体
D. a、b、c均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【详解】A.c中连接醇羟基的碳原子相邻碳原子上含有氢原子,所以c能发生消去反应,A正确;B.该反应为加成反应,只有c生成,该反应原子利用率为100%,B正确;C.脯氨酸的不饱和度是2,的不饱和度是2,两者的分子式相同结构式不同,互为同分异构体,C正确;D.-CHO、-CH(OH)-能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以b、c能使酸性高锰酸钾溶液褪色,a和酸性高锰酸钾溶液不反应,D错误;答案选D。
化学分析方法
题型02
1. (25-26高三·天津部分区·二模)下列关于化学分析方法的叙述,错误的是
A. 可用X射线衍射法测定青蒿素的分子结构
B. 用红外光谱可确定中存在和化学键
C. 和的相对分子质量相同,但质谱图有差异
D. 用精密pH试纸可以测定某NaClO溶液pH为12.3
【答案】D
【详解】A.X射线衍射法可测定晶体的分子结构,青蒿素的分子结构可通过该方法测定,A正确;
B.
红外光谱可检测不同化学键、官能团的特征吸收峰,能够确定中存在和化学键,B正确;C.和相对分子质量相同,但分子结构不同,质谱的碎片离子峰存在差异,因此二者质谱图有差异,C正确;D.溶液中水解生成具有漂白性的,会漂白精密pH试纸,无法用精密pH试纸测定其pH,D错误;故选D。
2. (25-26高三·天津和平区·二模)下列描述不能正确地反映事实的是。
A. 由与组成的离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关
B. 甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于
C. 某些镇痛类生物碱可用于医疗,但滥用会危害健康
D. 室温下苯与溴不发生反应,温度升高生成大量溴苯
【答案】D
【详解】A.该离子液体常温下为液态,是因为组成它的阴、阳离子体积较大,离子间相互作用力较弱,熔点较低,A正确;B.甲苯的分子式为,相对分子质量为,质谱图中质荷比最大的峰为分子离子峰,即甲苯分子失去一个电子形成的,B正确;C.部分镇痛类生物碱如吗啡等可在医疗中合理使用,但滥用会成瘾,严重危害人体健康,C正确;D.苯和溴的取代反应生成溴苯,必须有溴化铁或铁作催化剂,仅升高温度没有催化剂时,不会反应生成大量溴苯,D错误;故选D。
有机合成综合大题
题型03
1. (25-26高三·天津河西区·二模)依托必利是一种促胃肠动力药物,以对甲基苯酚为原料合成方法如下:
回答下列问题:
(1)I中官能团的名称为_______。
(2)E的结构简式为_______。
(3)写出第①步反应的方程式_______。
(4)由A转化为D时,经过B、C两步反应的目的是_______。
(5)的反应过程可分为两步进行,反应类型分别是_______。
(6)从结构上分析,加入三乙基胺有利于A转化为B的原因_______。
(7)化合物I符合以下条件的同分异构体共有_______种。
①能发生水解反应,且分子中无“-O-O-”键
②遇发生显色反应;
③核磁共振氢谱图共有四组吸收峰。
写出一种核磁共振氢谱面积之比为3:3:2:2的有机物结构简式为_______。
(8)利用以上合成线路中的相关信息,以苯甲醛为原料合成药物:,设计该合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】(1)羧基、醚键
(2)
(3)+2NaOH+CH3COONa+H2O
(4)防止酚羟基被氧化剂氧化
(5)加成反应、消去反应
(6)中N含孤对电子能与HCl反应,有利于反应的正向进行
(7) ①. 6 ②. 或或或
(8)
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,三乙基胺作用下A与乙酰氯发生取代反应生成B;酸性条件下B与二氧化锰共热发生氧化反应生成C;C先在氢氧化钠溶液中发生水解反应,后酸化生成D;D与发生取代反应生成F,则E为;F与羟胺先发生加成反应,后发生消去反应生成G;催化剂作用下G与氢气发生还原反应生成H;I与氯化亚砜发生取代反应生成J;碳酸钾作用下J与H发生取代反应生成依托必利。
【小问1详解】
由结构简式可知,I中官能团为羧基、醚键;
【小问2详解】
由分析可知,E的结构简式为;
【小问3详解】
由分析可知,C→D的第①步反应为C在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成、乙酸钠和水,反应的化学方程式为:+2NaOH+CH3COONa+H2O;
【小问4详解】
由结构简式可知,A、D的分子中都含有酚羟基,则由A转化为D时,经过B、C两步反应的目的是保护酚羟基,防止酚羟基被氧化剂氧化;
【小问5详解】
由分析可知,F→G的反应为F与羟胺先发生加成反应,后发生消去反应生成G;
【小问6详解】
由分析可知,A转化为B的反应为三乙基胺作用下A与乙酰氯发生取代反应生成B,反应中三乙基胺有利于A转化为B的原因是三乙基胺分子中的氮原子含有的孤对电子能与反应生成的氯化氢反应,生成物的浓度减小,平衡向正反应方向移动,有利于A转化为B;
【小问7详解】
化合物I的同分异构体能发生水解反应,且分子中无“-O-O-”键,遇铁离子发生显色反应,说明同分异构体分子中含有酯基和酚羟基;核磁共振氢谱图共有四组吸收峰,说明同分异构体分子的结构对称,则符合条件的结构简式为:、、、、、,共有6种,前4种有机物的核磁共振氢谱面积之比都为3:3:2:2;
【小问8详解】
利用以上合成线路中的相关信息,以苯甲醛为原料合成的合成步骤为苯甲醛与羟胺先发生加成反应,后发生消去反应生成,催化剂作用下与氢气发生还原反应生成;催化剂作用下苯甲醛与氧气共热发生催化氧化反应生成苯甲酸,苯甲酸与氯化亚砜发生取代反应生成;碳酸钾作用下与发生取代反应生成,合成路线为:。
2. (25-26高三·天津河东区·二模)有机物K是一种抗淋巴瘤药物。其合成路线如下图所示。
(1)A的名称是________,写出反应物的电子式________;的反应类型是________;
(2)有机物A的含氧官能团名称________,B的水溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)写出D的结构简式________;
(4)的化学方程式为________;
(5)符合下列条件的有机物E的同分异构体有________种(不考虑立体异构);
①苯环上有2个取代基,其中一个取代基是;
②能与碳酸氢钠溶液反应放出气体。
(6)下列关于E的叙述正确的是________;
A. E能发生水解反应
B. E的所有碳原子都在同一个平面上
C. E含有手性碳原子
D. E有顺反异构体
(7)以有机物A、和乙醛为有机原料,合成,写出其合成路线________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 苯甲醛 ②. ③. 取代反应
(2) ①. 醛基 ②. 酸
(3) (4)或 (5)30 (6)AD
(7)
【解析】
【分析】A苯甲醛与浓硫酸发生取代反应生成B,B和乙醛在稀条件下发生羟醛缩合反应生成C,C被银氨溶液氧化生成D(),D和甲醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应生成E,E和反应生成F,F和苯胺()发生取代反应生成G,G中的酯基先在条件下水解,再经酸化生成H,H与发生取代反应生成K,据此分析。
【小问1详解】
根据A的结构简式,A的名称是苯甲醛;的电子式为;H中羧基与发生取代反应生成K;
【小问2详解】
根据A的结构简式,A的含氧官能团名称为醛基;B含磺酸基,磺酸基为酸性基团,水溶液显酸性;
【小问3详解】
根据C的结构简式及反应条件(银氨溶液),推测D的结构简式为 ;
【小问4详解】
F和发生取代反应生成G和HCl,HCl和苯胺可继续反应生成苯胺盐酸盐,化学方程式为:或;
【小问5详解】
E分子式为,需满足的条件:苯环有2个取代基,一个为;另一个取代基含4个C,且含1个和1个碳碳双键,还剩余一个饱和C原子,或1个和一个三元环:、、、(数字代表羧基的位置),苯环上2个取代基又有邻、间、对三种位置关系,则符合条件的E的同分异构体共30种;
【小问6详解】
E的结构简式为,据此分析:
A.E含酯基,能发生水解反应,A正确;
B.苯环、碳碳双键、羰基均为平面结构,单键可旋转,所有碳原子可以共平面,但不是一定共平面,B错误;
C.手性碳原子是连4个不同基团的饱和碳原子,E中无饱和碳原子连4个不同基团,没有手性碳,C错误;
D.碳碳双键两端每个碳原子都连接两种不同的基团,存在顺反异构,D正确。
故选AD;
【小问7详解】
有机物A(苯甲醛)先和乙醛发生羟醛缩合反应生成苯丙烯醛,苯丙烯醛再经氧化剂氧化生成苯丙烯酸,再利用上述路线中的反应原理,苯丙烯酸和发生取代反应生成,故设计合成路线如下:。
3. (25-26高三·天津河北区·二模)H是一类咪唑类药物,其某种合成路线如下图所示:
(1)A→B中A参与反应的官能团名称为________,A的芳香同分异构体中,与A官能团种类相同的有_____种(不含A)。
(2)B→C的反应类型为_________。
(3)C→D反应的化学方程式为_______________。
(4)H能发生银镜反应,其结构简式为________,咪唑()类似苯,也属于平面形分子,其碱性随N原子电子云密度的增大而增强。下列说法不正确的是________(填序号)。
A.咪唑是非极性分子
B.咪唑分子中轨道杂化方式为杂化的原子有4个
C.N-甲基咪唑()的碱性强于咪唑
(5)根据上述合成路线的信息,经三步反应制备L()。
①的化学名称为______。
②Ⅰ的结构简式为_______,K的结构简式为________。
【答案】(1) ①. 羟基、羧基 ②. 9
(2)还原反应(或加成反应)
(3)+HCOOH+H2O
(4) ①. ②. AB
(5) ①. 对硝基苯酚或4-硝基苯酚 ②. ③.
【解析】
【分析】A和(CH3)2SO4发生取代反应生成B,B和氢气发生还原反应生成C,C和甲酸发生取代反应得到D,可以推知C为,D在碳酸钾作用下发生取代反应得到E,E和乙酸铵和乙酸反应生成F,G发生催化氧化得到H为。
【小问1详解】
A和(CH3)2SO4发生取代反应生成B,A参与反应的官能团名称为羟基、羧基,A的芳香同分异构体中与A官能团种类相同,说明苯环上有3个取代基:-COOH、-OH、-NO2,共有10种结构,除去A本身还有9种。
【小问2详解】
B→C的反应是在催化剂和加热条件下与H2反应,B中的硝基被还原为氨基,因此该反应类型为还原反应(或加成反应)。
【小问3详解】
C和甲酸发生取代反应得到D,化学方程式为:+HCOOH+H2O。
【小问4详解】
G经过MnO2氧化生成H,H能发生银镜反应,说明H中含有-CHO,G中的-CH2OH被氧化为-CHO,H的结构简式为,
A.咪唑分子结构不对称,正负电荷中心不重合,是极性分子,A错误;
B.咪唑环上的3个碳原子和2个氮原子都参与形成了共轭大π键,因此这5个原子均为sp2杂化,B错误;
C.N-甲基咪唑中,甲基是推电子基团,会增加氮原子上的电子云密度,使其更容易给出孤对电子,因此碱性强于咪唑,C正确;
故选AB。
【小问5详解】
①中羟基和硝基是对位的关系,化学名称为对硝基苯酚或4-硝基苯酚;
②和(CH3)2SO4发生取代反应生成I为,I和H2发生加成反应生成J为,J和K发生取代反应生成L,可以推知L为。
4. (25-26高三·天津和平区·二模)麻醉药布比卡因(I)的两条合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的分子式为_______。
(2)B中含氧官能团名称为_______。
(3)C→D反应类型为_______。
(4)化学方程式为_______。
(5)写出F的结构简式_______。
(6)G的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为_______(写出一种即可)。
①含 ②含2个苯环 ③含4种不同化学环境的氢原子
(7)H中存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,则碱性较强的N原子是_______(填“a”或“b”)。原因是_______。
(8)结合路线信息,用:催化苯()或吡啶()加氢时,最难反应的是_______。
(9)以,,为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线_______(无机物任选)。
【答案】(1)
(2)羧基 (3)取代反应
(4) (5) (6)等合理形式
(7) ①. b ②. a受羰基吸电子效应影响较大,造成b比a电子云密度大,碱性强
(8)苯 (9)
【解析】
【分析】A被高锰酸钾氧化为B,B与氢气加成生成C,C与三氯化磷发生取代反应生成D(),D与E()发生取代反应生成H(),H与1-溴丁烷发生取代反应生成目标产物。另一条合成路线为:B与SOCl2反应生成F(),F与E()发生取代反应生成G(),G与氢气加成得到H,H与1-溴丁烷发生取代反应生成目标产物,据此解答。
【小问1详解】
根据A的结构简式可得,A的分子式为C6H7N。
【小问2详解】
B含有的含氧官能团名称为羧基。
【小问3详解】
由分析可知,C与三氯化磷发生取代反应生成D()。
【小问4详解】
D与E()发生取代反应生成H(),化学方程式为。
【小问5详解】
根据分析,F的结构简式为。
【小问6详解】
G为,满足以下条件的①含,②含2个苯环 ③含4种不同化学环境的氢原子,说明物质结构高度对称,可以有以下结构:、、、、、、、、、、、、、、、等;
【小问7详解】
H为,存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,烷基是给电子基,酰胺基受旁边碳氧双键的影响,导致杂环N原子(b)上电子云密度增大,碱性增强,所以碱性较强的N原子(b)。
【小问8详解】
合成路线中涉及到用H2/PtO2加成的路线有B→C,G→H,B→C反应中,吡啶环被加成,G→H转化时,吡啶环被加成,但苯环仍然存在,说明苯环不易被加成,故最难反应的是苯。
【小问9详解】
根据题目中的信息,与发生取代反应生成,与1-溴丙烷发生取代反应生成
,与氢气加成得到,若先与氢气加成,得到,两处-NH-均可发生取代,因此,先发生取代反应,所以需要补充的合成路线为。
5. (25-26高三·天津滨海新区·二模)化合物J是合成抗肿瘤药物三尖杉酯碱的重要中间体,其合成路线如图所示(部分条件略):
回答下列问题:
(1)A的系统命名是___________;C中含氧官能团的名称是___________。
(2)下列说法正确的是___________。
a.化合物C中所有碳原子共平面
b.化合物F中存在1个手性碳原子
c.从官能团的角度看,化合物E和乙醇属同一类别物质
(3)A→B的反应过程中存在副反应,生成的另一种含六元环的副产物是B的同分异构体,该副产物的结构简式是___________(不考虑立体异构)。
(4)C一定条件下生成物质,在K的同分异构体中满足下列条件的有___________种。
①具有苯环结构 ②1 mol该物质能与3 mol NaOH反应
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___________(填一种)。
(5)H→I反应中还有E生成,该反应类型为___________,写出该反应的化学方程式:___________。
(6)仿照题给条件和试剂,设计以物质A、丙烯酸甲酯为原料制备的合成路线:___________。
【答案】(1) ①. 2-甲基-1,3-丁二烯 ②. 羟基、羧基
(2)bc (3)
(4) ①. 12 ②. 或
(5) ①. 取代反应 ②.
(6)
【解析】
【分析】该合成路线以为起始原料,先经狄尔斯-阿尔德反应构建六元碳骨架得到中间体B,再经酯水解得到同时含羟基、羧基的中间体C;随后C与发生取代反应生成D,D与苯甲醇(E)酯化得到F,再将碳碳双键氧化断裂开环得到含羰基的G,G经格氏试剂得到H,之后H发生分子内酯化关环构建出含氧七元环得到中间体I,最后将羧基转化为酰氯得到最终目标中间体J。
【小问1详解】
A的结构为,系统命名为2-甲基-1,3-丁二烯;C中含氧官能团的名称是羟基、羧基;
【小问2详解】
a.化合物C中与羟基相连的碳原子,周围与3个碳原子相连,该碳原子为四面体结构,这4个碳原子就不可能共平面,a错误;
b.化合物F中连接羟基与苯环侧链的碳原子为手性碳原子,如图,仅存在1个手性碳原子,b正确;
c.化合物E为苯甲醇,E的官能团为羟基,乙醇的官能团为羟基,官能团类别相同,c正确;
故选bc;
【小问3详解】
A→B是双烯加成反应,A与双烯体加成时,因连接位置不同生成副产物,故该副产物的结构简式是:;
【小问4详解】
K的分子式为,在K的同分异构体中,满足下列条件:①具有苯环结构,②1 mol该物质能与3 mol NaOH反应,含有3个酚羟基,当苯环上连有两个甲基时,可看成上有两个甲基和一个氢原子进行的三取代,有6种;连有乙基时有6种,乙基连接的位置有如图所示:、、,满足条件的共有12种,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或;
【小问5详解】
H→I是分子内的水解和酯化反应,H中的酯基发生水解反应(取代反应)生成羧基和E(苯甲醇),同时末端羟基与侧链羧基发生分子内酯化生成I,化学方程式为: ;
【小问6详解】
仿照题给条件,以A和丙烯酸甲酯为原料,先经加成反应生成;再通过锇酸 / 高碘酸钠 / 三氧化铬的氧化体系,将环己烯双键断裂并氧化为;经格氏试剂得到得到,分子内酯化关环构建出含氧七元环得到,故合成路线为。
6. (25-26高三·天津部分区·二模)化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)G中官能团的名称为___________。
(2)B的同系物()系统命名法的名称为___________。
(3)E→F的反应类型为___________,X的结构简式为___________。
(4)A中处于同一平面上的碳原子最多有___________个。
(5)F分子中含有手性碳原子的数目为___________。
(6)F→G转化中第1步反应的化学方程式为___________。
(7)D有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体有___________种,其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为___________。
①分子中除苯环外无其他环状结构 ②能与溶液发生显色反应
(8)参照上述合成路线,设计以丙烯为原料合成化合物()的路线___________。
【答案】(1)碳碳三键 羧基 (2))4-甲基苯甲醛
(3) ①. 加成反应 ②. (4)9 (5)2
(6) (7) ①. 16 ②.
(8)
【解析】
【分析】A发生氧化反应得到B()和C(CH3CHO),B与C发生反应生成D(),D和银氨溶液加热反应,在酸化得到得到E(),E与溴发生加成反应生成F(),F发生消去反应生成G(),由H的结构,结合已知,可知X为,据此分析。
【小问1详解】
根据G的结构简式,G中官能团的名称为碳碳三键、羧基。
【小问2详解】
B为苯甲醛,给出的同系物是,系统命名为4-甲基苯甲醛。
【小问3详解】
根据分析,E与溴发生加成反应生成F();X的结构简式为。
【小问4详解】
A为,苯环6个C、双键2个C、甲基1个C共9个C,单键可旋转,所有碳原子均可共面,故最多9个C共面。
【小问5详解】
手性碳原子是连4个不同基团的饱和碳原子,F分子中的手性碳原子如图,共2个手性碳原子。
【小问6详解】
F→G的第①步反应为消去反应,生成羧酸钾、KBr和水,化学方程式为。
【小问7详解】
D为,根据条件,D含酚羟基,无其他环,剩余3个C不饱和度为2,则存在碳碳三键:如果有两个取代基(、):有2种结构( 、 ),邻间对共种;三个取代基(、、):三个不同取代基苯环共10种位置异构; 总共种。
核磁共振氢谱峰面积,说明含甲基,高度对称,结构简式为。
【小问8详解】
丙烯与溴的四氯化碳溶液加成后得到,发生消去反应得到丙炔,丙烯和丙炔加成得到目标产物,故路线为。
7. (25-26高三·天津滨海新区·二模)奥司他韦是一种治疗甲型和乙型流感的特效药物。有机物J是合成奥司他韦的重要中间体,其一种合成路线如下:
已知:Ⅰ.(、、、代表烃基或氢原子)
Ⅱ.(R、R′代表烃基或氢原子)
回答下列问题:
(1)A中碳原子的杂化类型为_______;B中最多共平面原子数目为_______。
(2)J中含氧官能团的名称为_______;G→H的反应类型为_______。
(3)C→D的化学方程式为_______。
(4)F的结构简式为_______。
(5)下列说法错误的是_______。
A. E→F的反应条件为浓硫酸、加热
B. 化合物E与过量浓溴水反应可得到白色沉淀
C. 化合物H可能存在顺反异构和对映异构
D. 反应过程中硫原子的杂化方式发生了变化
(6)M是比J少5个碳原子的同系物,M的同分异构体中符合下列条件的有_______种(不考虑立体异构,同一个碳上连接两个或两个以上-OH时结构不稳定)。
①能与,溶液发生显色反应 ②核磁共振氢谱有4组峰 ③分子中不含—O—O—结构
(7)由上述信息,写出以2-丁烯和为主要原料制备的合成路线_______。
【答案】(1) ①. (杂化)和(杂化) ②. 10
(2) ①. 醚键、酯基 ②. 取代反应
(3) (4) (5)BD
(6)6 (7)
【解析】
【分析】由B的结构简式和已知信息Ⅰ可推出A为。B与氢气发生加成反应生成的C为,C发生催化氧化生成的D为,根据H的结构简式和CH3SO2Cl,推出G发生取代反应生成H和HCl,则G为,对比D和G的结构简式以及信息Ⅱ推出F的结构简式为,对比E的分子式以及和F的结构简式,推出E→F为酯化反应,反应条件为浓硫酸、加热,则E为;
【小问1详解】
A的结构简式为,双键碳sp2杂化,单键碳为sp3杂化;根据B的结构简式,碳碳双键中碳原子杂化类型为sp2,羰基中碳原子杂化类型为sp2,根据不共线三点确定一个平面,如图所示,因此最多共面原子数目为10;
【小问2详解】
根据J的结构简式,含氧官能团为醚键、酯基;G的结构简式为,根据H的结构简式,-SO2CH3取代G中羟基上的H原子,该反应类型为取代反应;
【小问3详解】
根据分析,C→D为醇的催化氧化,其化学反应方程式为;
【小问4详解】
根据上述分析,F的结构简式为;
【小问5详解】
A.根据上述分析,E→F发生酯化反应,反应条件是浓硫酸、加热,A正确;
B.E的结构简式为,该物质中不含酚羟基,因此不能与过量浓溴水反应生成白色沉淀,B错误;
C.根据H的结构简式,H中含有碳碳双键,每个不饱和碳原子所连原子或基团不同,因此存在顺反异构,存在手性碳原子,如图所示,化合物H存在对映异构,故C正确;
D.过程中S的杂化类型均为sp3,没有发生变化,D错误;
答案为BD;
【小问6详解】
由于M是比J少5个碳原子的同系物,则M分子式为C9H12O4,且M的同分异构体能和FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,又由于核磁共振氢谱有4组峰,不含-O-O-,符合条件的同分异构体分别为,共有6种;
【小问7详解】
根据已知反应Ⅱ合成目标产物需要和,可由2-丁烯与溴发生加成反应生成,再发生水解反应得到,可由发生已知信息Ⅰ的反应得到,故合成路线为:。
8. (25-26高三·天津北辰新区·二模)化合物F是治疗银屑病药物的中间体,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
回答下列问题:
(1)由A生成B、E生成F的反应类型分别为___________、___________。
(2)用系统命名法写出化合物A的名称___________,可用显色反应鉴别A和B的无机化合物的化学式是___________,对应的实验现象为___________。
(3)由B生成C的化学方程式为___________。
(4)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.B不存在含苯环的羧酸类同分异构体 b.与为互变异构
c.A与B互为同系物 d.C在酸性和碱性条件下均可水解得到的产物相同
(5)写出符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式___________(不考虑立体异构)。
①含有硝基且直接和苯环相连 ②苯环上有两种类型的氢
③含有手性碳原子 ④能与NaHCO3反应放出CO2
(6)参考上述路线,设计如下转化(部分反应条件和试剂已略去)。J和K的结构简式分别为___________和___________。
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. 还原反应
(2) ①. 2-羟基-3-硝基苯甲酸甲酯 ②. ③. 向A、B中分别加入氯化铁溶液,A中溶液显紫色,B中无明显现象
(3) (4)ab
(5) (6) ①. ②.
【解析】
【分析】合成起始原料为A,最终目标产物为F。对比A与B的结构,结合反应条件,可知A中酚羟基的氢原子被甲基取代得到B。对比B与C的分子式,结合反应试剂,可知B中酯基发生反应生成酰胺C。对比C与D的结构,结合反应条件,可知C中酰胺基转化为得到D。对比D与E的结构,结合反应条件,可知D中环上氮氢的氢原子被甲基取代得到E。对比E与F的结构,结合反应条件,可知E中硝基被还原为氨基得到F。
【小问1详解】
A生成B的反应为酚羟基的氢原子被甲基取代,属于取代反应。E生成F的反应为硝基被还原为氨基,属于还原反应。
【小问2详解】
化合物A的母体为苯甲酸甲酯,酯基连接的苯环碳原子为1位,2位连接羟基,3位连接硝基,系统命名为2-羟基-3-硝基苯甲酸甲酯。A含有酚羟基,B无酚羟基,可用氯化铁溶液鉴别,酚羟基与氯化铁发生显色反应使溶液显紫色,因此加入氯化铁溶液后,A中溶液显紫色,B中无明显现象。
【小问3详解】
B为2-甲氧基-3-硝基苯甲酸甲酯,与一水合氨发生酯的氨解反应,酯基转化为酰胺基,生成2-甲氧基-3-硝基苯甲酰胺、甲醇和水,配平后的化学方程式为。
【小问4详解】
a.B的分子式为,不饱和度为6。含苯环的羧酸类同分异构体需含羧基,总不饱和度仍为6,若为三取代苯,第三个取代基不饱和度为1,总不饱和度超过6;若为多取代苯,氢原子总数无法匹配,因此不存在含苯环的羧酸类同分异构体,a正确。
b.两种三氮唑结构可通过氮原子上的质子迁移发生互变,属于互变异构,b正确。
c.A含酚羟基,B含醚键,官能团种类不同,不互为同系物,c错误。
d.C为酰胺,酸性水解生成羧酸和铵盐,碱性水解生成羧酸盐和氨气,水解产物不同,d错误。
故选ab。
【小问5详解】
C的分子式为,符合条件的同分异构体需含直接连接苯环的硝基、羧基、手性碳原子,且苯环上有两种氢。苯环为对位二取代结构,一个取代基为硝基,另一个取代基为,其中亚甲基碳为手性碳,连有苯环、氨基、羧基、氢原子四个不同基团,苯环上两个取代基处于对位,因此苯环上有两种等效氢,符合所有条件,结构简式为对位取代的。
【小问6详解】
参考A到B的反应,起始原料中酚羟基在碘甲烷、碳酸钾条件下发生甲基化,得到J为。J中硝基被选择性还原为氨基得到K,K经反应(如重氮化-取代)生成含溴原子的中间体后,再发生后续的偶联反应,溴原子被硼酸酯基取代得到目标产物。
9. (25-26高三·天津南开区·二模)有机物N()是一种用于合成健脾,祛风,散寒药物的中间体,其合成路线如下
已知:(可以是-COR或-COOR)
回答下列问题:
(1)4.4 g A完全燃烧产生和O。A的实验式是_______。
(2)A→B、B→C的反应类型分别为_______、_______。
(3)C含有的官能团名称是_______。
(4)E的系统命名是_______。
(5)D→F的化学方程式是_______。
(6)M的分子式是_______。
(7)M→N反应所需试剂及条件是_______。
(8)B有多种同分异构体,其中既能发生银镜反应又能发生水解反应的结构简式是_______。
(9)将C→D的多步反应流程图补充完整(标明反应条件):_______。
【答案】(1)
(2) ①. 加成反应 ②. 消去反应
(3)碳碳双键、醛基 (4)2-甲基-2-丙醇
(5) (6)
(7)H2 催化剂 加热
(8)、
(9)
【解析】
【分析】该合成以乙醛(A)为起始原料,先经羟醛加成得到B,B发生消去反应得到C,C经多步官能团转化得到D,D与E发生酯化反应得到F(CH3C≡CCOOC(CH3)3),F再与G在膦催化剂条件下发生题给已知的环加成反应得到中间体M,最终M经碳碳双键加成氢化,得到目标产物药物中间体N()。
【小问1详解】
各元素物质的量: , , , ,故实验式为。
【小问2详解】
A为乙醛,2分子乙醛羟醛加成得到B(3-羟基丁醛),属于加成反应;B中羟基消去得到碳碳双键,生成C,属于消去反应。
【小问3详解】
C为,官能团为碳碳双键和醛基。
【小问4详解】
E为,主链为3个碳的丙醇,2位连甲基、羟基,系统命名为2-甲基-2-丙醇。
【小问5详解】
D为 ,与发生酯化反应生成F,化学方程式为。
【小问6详解】
数出M中碳原子共16个,氧原子共3个,不饱和度为4,计算得氢原子为24,故分子式为。
【小问7详解】
M→N是M中碳碳双键与氢气加成得到N,所需试剂条件为氢气、催化剂、加热。
【小问8详解】
B分子式为,既能银镜又能水解,说明为甲酸酯,符合条件的同分异构体为、。
【小问9详解】
C含碳碳双键和醛基,要得到三键和羧基,先氧化醛基为羧基,让双键和溴加成,最后消去两分子HBr得到三键,经酸化得到D,流程为。
10. (25-26高三·天津东丽区·二模)室温下可见光催化合成技术,对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于CO、碘代烃类等,合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略):
(1)化合物x为i的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为___________(写一种),其名称为___________。
(2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为100%。y为___________。
(3)根据化合物Ⅴ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
___________
___________
b
___________
___________
氧化反应(生成有机产物)
(4)关于反应⑤的说法中,不正确的有___________。
A. 反应过程中,有C-I键和H-O键断裂
B. 反应过程中,有C=O双键和C-O单键形成
C. 反应物i中,氧原子采取sp3杂化,并且存在手性碳原子
D. CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“头碰头”形成的π键
(5)以苯、乙烯和CO为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。
基于你设计的合成路线,回答下列问题:
(a)最后一步反应中,有机反应物为___________(写结构简式)。
(b)从苯出发,第一步的化学方程式为___________(注明反应条件)。
【答案】(1) ①. (或) ②. 戊酮(或2,2-二甲基丙醛或3,3-二甲基氧杂环丁烷)
(2)O2 (3) ①. 浓硫酸,加热 ②. 消去反应 ③. O2、Cu、加热(或KMnO4溶液) ④. (或) (4)CD
(5) ①. 、CH3CH2OH ②. +Br2+HBr
【解析】
【分析】①与HBr加热发生取代反应生成 ,②乙烯在催化剂作用下氧化生成,③ 与发生开环加成生成,④发生取代反应生成,⑤与及CO反应生成,据此进行解答。
【小问1详解】
化合物i 不饱和度为1,x可形成碳碳双键或碳氧双键或一个圆环,化合物x为i的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰,说明分子中有对称结构,不对称的部分放在对称轴上,x的结构简式含酮羰基时为 (或含醛基时为 或含环时为 ),其名称为戊酮(或2,2-二甲基丙醛或3,3-二甲基氧杂环丁烷);
【小问2详解】
反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为100%,②乙烯在催化剂作用下氧化生成,y为O2;
【小问3详解】
根据化合物V 的结构特征,分析预测其可能的化学性质:含有羟基,且与羟基相连的碳的邻碳上有氢,可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,与羟基相连的碳上有氢,可在铜或银催化作用下氧化生成,或酸性溶液中氧化生成;
【小问4详解】
A.反应过程中,有C—I键和H—O键断裂,和CO反应生成酯基,故A正确;
B.反应过程中,反应⑤CO中C≡O三键断裂,ⅶ中有C=O双键和C—O单键形成,故B正确;
C.反应物i中,氧原子价层电子对个数是4,则氧原子采取sp3杂化,该分子结构对称,不存在手性碳原子,故C错误;
D.CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的π键,故D错误;
故答案为:CD;
【小问5详解】
乙烯和水发生加成反应生成乙醇,苯和液溴发生取代反应生成溴苯,乙烯发生氧化反应生成环氧乙烷,环氧乙烷和溴苯发生反应③类型的反应得到,苯乙醇和HI发生取代反应生成,和CO、乙醇发生反应⑤的原理生成;
(a)和CO、乙醇发生反应⑤的原理生成,所以最后一步反应中,有机反应物为、CH3CH2OH;
(b)从苯出发,第一步为苯和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成溴苯,该反应的化学方程式为 +Br2+HBr。
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