内容正文:
题型02 有机推断
1.(23-24高二下·北京石景山·期末)8-异戊烯基-7,3′,4′-三羟基黄烷酮()可从紫罗兰中提取和分离出来,但含量较低,一种人工全合成路线如下。
已知:(R为H或烃基)
(1)E→F的反应类型为___________。
(2)在上述有机合成中的作用是___________。
(3)实验室制备A的化学反应方程式___________。
(4)写出G→H的化学方程式___________。
(5)符合下列条件的G的同分异构体有___________种,写出其中一种同分异构体的结构简式___________。
a.遇显色 b.能发生水解反应
(6)A→B经过多步反应(K含有羟基)
①K的结构简式为___________。②用系统命名法为B命名___________。
(7)E生成F的产率大于90%,E分子中一个羟基未参与反应的主要原因为___________。
(8)J的结构简式为___________。
【答案】(1)取代反应
(2)保护酚羟基
(3)
(4)
(5) 3 或或;
(6) 2-甲基-1,3丁二烯
(7)羟基与旁边的酮羰基形成了分子内氢键,使羟基不易断裂
(8)
【分析】
A为乙炔经过多步反应生成B,结合B→C的反应条件以及C的结构简式,结合B的化学式,可知B中含有两个双键,其结构简式为,C与D发生取代反应生成E,结合E的结构简式,可知D为,E与发生取代反应生成F,F与H在催化剂、加热条件下生成I,结合已知的反应,I的结构简式为,I去保护生成J,则J的结构简式为,J经过环化生成8-异戊烯基-7,3′,4′-三羟基黄烷酮据此解答。
【详解】(1)E→F的反应除了生成F外还有小分子的HCl生成,反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
(2)
根据I→J去保护,可知在上述有机合成中的作用是保护酚羟基,故答案为:保护酚羟基;
(3)实验室制备乙炔的化学反应方程式为,故答案为:;
(4)
G→H为取代反应,其化学方程式为;
(5)
G的同分异构体遇显色,则分子中含有酚羟基,能发生水解反应,分子中含有酯基,则分子中苯环的取代基为,其有邻、间、对三种,、、;
(6)
其流程为,K的结构简式为,B的系统命名法为2-甲基-1,3丁二烯,故答案为:;2-甲基-1,3丁二烯;
(7)E分子中一个羟基未参与反应的主要原因为是羟基与旁边的酮羰基形成了分子内氢键,使羟基不易断裂,故答案为:羟基与旁边的酮羰基形成了分子内氢键,使羟基不易断裂;
(8)
由分析知,J的结构简式为,故答案为:。
2.(23-24高二下·北京东城·期末)一种抗过敏药物中间体J的合成路线如下所示。
已知:i.酯或酮中的碳氧双键能与发生反应:
ii.
(1)A→B的化学方程式是____。
(2)还有____种属于芳香族的同分异构体。
(3)C→D的反应中,C和的化学计量比为,则D的结构简式是____。
(4)A→E的过程中,的作用是____。
(5)F+G→H的反应中,需保持F过量,目的是避免G与H继续反应生成副产物,若以“”表示G的结构,则该副产物的结构简式是____。
(6)E与I发生反应,除了生成J,还生成了K。J的化学式为,分子中含有3个苯环且含有1个羟基;K具有强酸性。
①E+I→J+K的反应类型是____。
②下列说法正确的是____(填序号)。
a.E在作催化剂的条件下,可被氧化为酮
b.K的结构为
c.H→J的过程中,的作用是使I中的键易断裂
【答案】(1)+CH3CH2OH+H2O
(2)3
(3)
(4)保护—NH—
(5)
(6) 取代反应 bc
【分析】
和乙醇发生酯化反应生成,对比B、C的结构简式,可推知C7H7Cl为,与发生取代反应生成,对比C与E的结构简式,结合D的分子式、反应条件、信息i与信息ii以及(3)中C和的化学计量比为1:2反应生成D,可知与先加成生成,然后水解、脱水生成,与再加成生成,最终水解生成D为,D转化生成E,可知C7H7Cl的作用是保护—NH—;对比F、I的结构简式,结合(5)中G的结构表示为“RMgBr”,可知F+G→H发生“C→D的转化中→→过程“,推知G的结构简式为,则H的结构简式为,H与发生取代反应生成,由(6)中E与I发生反应,除了生成J,还生成了K,而J的化学式为C36H44N2O3,分子中含有3个苯环且含有1个羟基,且K具有强酸性,推知J为、K为。
【详解】(1)
A→B是和乙醇发生酯化反应生成,该反应的化学方程式是+CH3CH2OH+H2O;
(2)
由分析可知,C7H7Cl的结构简式为,属于芳香族的同分异构体还有共3种,故答案为:3;
(3)
C→D的反应中,C和的化学计量比为1:2,由分析可知,D的结构简式是;
(4)
B→C的过程中—NH—与发生取代反应生成,而后与反应生成,在D→E的过程中又重新引入—NH—,可知A→E的过程中,C7H7Cl的作用是保护—NH—,故答案为:保护—NH—;
(5)
由分析可知,G的结构简式为,H的结构简式为,F+G→H的反应中,需保持F过量,目的是避免G与H继续反应生成副产物,若F不足,G与H继续反应生成副产物的结构简式为;
(6)
①由分析可知,E+I→J+K的反应方程式为++,该反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
②a.E的结构简式为,羟基连接的碳原子上没有氢原子,不能发生醇的催化氧化,故a错误;
b.由分析可知,K的结构简式为,故b正确;
c.H→J的过程中,没有直接利用E与H反应制备J,而是H先与反应生成I,I再与E反应生成J,的作用是使I中的C—O键易断裂,故c正确,
故答案为:bc。
3.(24-25高二下·北京海淀·期末)化合物P是一种抗肿瘤药物中间体,其合成路线如下。
已知:a.
b.
(1)A属于芳香族化合物。A分子中的官能团为___________。
(2)的化学方程式为___________。
(3)J分子中碳原子的杂化方式有___________。
(4)K能与反应,M分子中仅含有一个环。M的结构简式为___________。
(5)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A.D与E互为同系物 B.F的核磁共振氢谱中有5组峰
C.的反应类型为取代反应 D.P分子中手性碳原子的数目为2
(6)由G合成J的步骤如下。
(G的结构简式中的“1”“2”表示与-OH相连的碳原子的序号)
已知:c.Cl-TBS的结构简式为;
d.
①Y的结构简式为___________。
②步骤i和步骤iv的作用是___________。
【答案】(1)酚羟基
(2)
(3)和
(4)
(5)AD
(6) 保护G分子中1号碳的羟基不被氧化
【分析】
A与氢气发生加成反应生成B,B发生催化氧化生成D,D与CH3I发生取代反应生成E,根据A的分子式,由E逆推,可知A是,B是、D是;根据信息a,可知F是;J发生氧化反应生成K,根据K的分子式,可知K是,与CH2=CH-CH2OH发生酯化反应生成L,L是,L发生消去反应生成M,M是。
【详解】(1)
根据以上分析,A是,分子中的官能团为酚羟基;
(2)
B是,B发生催化氧化生成,的化学方程式为;
(3)J分子中既有单键碳又有双键碳,碳原子的杂化方式有和;
(4)
K能与反应,说明J氧化产物K中含有羧基,K与CH2=CH-CH2OH发生酯化反应生成L,L是,L发生消去反应生成M,M分子中仅含有一个环,M是。
(5)
A.D是,D与E结构相似,分子组成相差1个CH2,D与E互为同系物,故A正确;
B.F是,F中有6种不同环境的H原子,核磁共振氢谱中有6组峰,故B错误;
C.L是、M是,是的反应类型为消去反应,故C错误;
D.分子中有2个手性碳原子(*标出),故D正确;
选AD。
(6)
根据信息c,G中1号碳原子连接的-OH与Cl-TBS发生取代反应生成,氧化生成,与CH2=CHMgBr反应生成,发生反应iv生成J。
①根据以上分析,Y的结构简式为
②步骤i和步骤iv的作用是保护G分子中1号碳的羟基不被氧化。
4.(24-25高二下·北京丰台·期末)多取代γ-内酯L的合成路线如下,回答下列问题:
(1)反应①为加成反应,X为气态烃,则X的结构简式为______。
(2)D的结构简式为______。
(3)E→F反应的化学方程式为______。
(4)G→I的反应类型为______。
(5)写出满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式______。
①能发生银镜反应
②能与溶液发生显色反应
③分子中含有5种不同化学环境的氢
(6)关于I→J的反应
①写出I→J反应的化学方程式,并在反应物中用虚线标出断键位置______。
例如:
②I→J的反应在无水环境下进行,可选择加入______(选填字母)使反应更完全。
a.Na b.NaOH c. d.
(7)由K制备L的合成路线如下:
M和N的结构简式分别为______、______。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)酯化反应(取代反应)
(5)
(6) a
(7)
【分析】
本题以苯为原料制备多取代γ-内酯,结合D的分子式可以获得气态烃X为2个C的烃,再根据反应①为加成反应,且BD还是加成反应,可知X为乙炔,B结构简式为,结合后续反应条件和分子式,D为,E为,F为, I为,根据G的结构简式和形成条件是H2加成,可知J为,以此答题。
【详解】(1)D的分子式可以获得气态烃X为2个C的烃,再根据反应①为加成反应,且BD还是加成反应,可知X为乙炔。故答案为:
(2)
BD发生加成反应,结合化合物E需要与O2在Cu、加热条件下反应可知E中含有醇羟基且要生成含有醛基的化合物F,可知D的结构简式为。故答案为: 。
(3)
根据条件O2、Cu、加热可知化合物E中含有醇羟基,发生氧化反应生成醛基,E→F反应的化学方程式为:。故答案为:。
(4)根据化合物G含有的官能团(羧基)及反应条件,可知该反应类型为酯化反应(取代反应)。故答案为:酯化反应(取代反应)。
(5)
化合物G分子式为C8H8O2,能发生银镜反应说明含有-CHO,能与溶液发生显色反应说明含有酚羟基,还剩一个C原子,为了满足分子中含有5种不同化学环境的氢需要苯环上二取代,其结构简式为。故答案为:。
(6)
I为, J为, +HCOOCH2CH3→+CH3CH2OH,即反应后要保留HCOOCH2CH3中的-CHO。
根据I→J的反应方程式,在无水环境下使反应正移,可以加入Na与生成的CH3CH2OH反应使其浓度降低,平衡正移;其它选项与乙醇都不反应。
故答案为: ; a。
(7)
结合K→M的反应条件和K中含有醇羟基,可判断发生了消去反应,M的结构简式为;M 中的碳碳双键与中-CH3上的H发生加成反应,得到的N为 ,N发生取代反应得到L;故答案为:,。
5.(24-25高二下·北京西城·期末)黄烷酮类有机物在制药工业中有潜在的应用价值,一种制备黄烷酮类有机物的中间体N的合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。
已知:++H2O
(1)实验室制取A反应的化学方程式是___________。
(2)B→D的反应类型是___________。
(3)设计实验检验Ⅰ中的酚羟基,实验方案是___________。
(4)D→E的化学方程式是___________。
(5)K的结构简式是___________。
(6)L分子比G分子少2个氢原子,L的结构简式是___________。
(7)I→K的作用是___________。
(8)有机物N在一定条件下可生成黄烷酮类有机物T和W。T、W和N互为同分异构体,T和W分子中各有4个六元环。T、W和N与Na充分反应产生的的物质的量之比为,写出T和W的结构简式:___________、___________。
【答案】(1)
(2)加成(或还原)反应
(3)取少量Ⅰ的溶液于试管中,滴入几滴溶液,溶液显紫色,说明Ⅰ的分子中有酚羟基
(4)
(5)
(6)
(7)保护酚羟基
(8)
【分析】
A为乙炔,与丙酮在碱性条件下发生加成反应生成分子式为的B,结构可能为或,B与发生加成反应生成分子式为的D,D在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成E,根据E的结构简式可确定B结构为,则D为,与发生加成反应生成F,F与反应生成G,由G的结构,确定F结构简式为,由M的结构简式确定其分子式为,结合N的分子式,确定N的结构简式为,结合I的结构与反应生成分子式为的K,K与L反应生成M的可确定K为,G的结构,分子式为,由L分子式为,比G少了2个H,与K发生类似信息中已知:++H2O的反应生成M,确定L的结构为。
【详解】(1)A为乙炔,实验室利用电石与水反应制取乙炔,化学方程式是;
(2)分子式为的B与发生加成反应生成分子式为的D,故B→D的反应类型是加成反应或还原反应;
(3)
I为,结构中含有酚羟基,能与溶液反应使溶液显紫色,故检验I中含有酚羟基的方法为:取少量Ⅰ的溶液于试管中,滴入几滴溶液,溶液显紫色,说明Ⅰ的分子中有酚羟基;
(4)
D为在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成E,反应化学方程式为或;
(5)
由上述分析可知K的结构简式为;
(6)
由上述分析可知L的结构简式是;
(7)
I为 与反应的K为,K与L反应生成M,最终生成N为,可看出I转化成K时酚羟基转化为醚,最终在N中又转化为酚羟基,则I→K的作用是保护酚羟基,防止酚羟基在反应中被氧化;
(8)
N的分子式,不饱和度为12,N的结构简式为,结构中含有4个羟基,转化为互为同分异构体的黄烷酮类有机物T和W时,形成了4个六元环,且酮羰基未发生反应,由T、W和N与Na充分反应产生的的物质的量之比为,可知T和W结构中含有3个羟基,则说明有1个羟基与碳碳双键发生了加成反应,由此可知T、M的结构可能为、。
6.(24-25高二下·北京朝阳·期末)维生素是人体必需的维生素之一,其前体P的合成路线如下。
已知:ⅰ:
ⅱ:
(1)B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30;B的结构简式是______。
(2)的加成反应中,A断裂的是______(填“键”或“键”)。
(3)E为不饱和醇,且为顺式结构。E的结构简式是______。
(4)是D的同分异构体,同时符合下列条件的有______种(不考虑顺反异构)。
①能与溶液反应产生
②能使酸性溶液褪色
(5)F的结构简式是______。
(6)K的分子式为,写出其结构简式______。
(7)由P合成维生素的过程:
①P的结构简式是______。
②维生素的化学方程式是______。
【答案】(1)HCHO
(2)σ键
(3)
(4)3
(5)
(6)
(7)
【分析】
由流程结合结构、化学式,A为乙炔,A和B加成生成D,B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30,则B为甲醛:HCHO,2分子甲醛和A生成D:HOCH2C≡CCH2OH,D和氢气加成碳碳三键转化为双键得到E,E为不饱和醇,且为顺式结构,E为,E和F发生已知反应ⅰ原理转化为G,F为;I和乙醇发生酯化反应生成J:CH3CH(NH2)COOC2H5,J和K转化为L,K的分子式为,则K为,L成环得到M,M转化为N,N、G发生已知反应ⅱ原理生成P:;P和水反应得到,分子中羟基发生消去反应生成2个碳碳双键得到Q:,Q和HCl、H2O反应转化为维生素B6;
【详解】(1)由分析,B为甲醛,结构简式为HCHO;
(2)由分析,2分子甲醛和乙炔生成D:HOCH2C≡CCH2OH,则A断裂的是碳氢σ键;
(3)
由分析,E为;
(4)D为HOCH2C≡CCH2OH,是D的同分异构体,同时符合下列条件:①能与溶液反应产生,则含羧基,②能使酸性溶液褪色则含碳碳不饱和键,可以为CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH、CH2=C(CH3)COOH,共3种;
(5)由分析,F的结构简式是;
(6)
K结构简式为:;
(7)
①P的结构简式是。
②Q:,Q和HCl、H2O反应转化为维生素B6,维生素的化学方程式是。
7.(24-25高二下·北京延庆·期末)8-异戊烯基三羟基黄烷酮()可从紫罗兰中提取和分离出来,但含量较低,一种人工合成路线如下。
已知:+(R为H或烃基)
(1)实验室制备A的化学反应方程式为___________。
(2)B→C过程的反应类型为___________。
(3)D的化学式为,写出C→E反应的化学方程式___________。
(4)符合下列条件的G的同分异构体有___________种,写出其中一种的结构简式___________。
a.能发生水解反应 b.遇显色
(5)在上述有机合成中的作用是___________。
(6)A→B经过多步反应完成(K分子中含有羟基)
①K的结构简式为___________。
②用系统命名法为B命名___________。
(7)E生成F的产率大于90%,E分子中一个羟基未参与反应的主要原因为___________。
(8)J的结构简式为___________。
【答案】(1)
(2)加成反应
(3)+
(4) 3种 或或
(5)保护(酚)羟基
(6) 2-甲基-1,3-丁二烯
(7)羰基与羟基形成分子内氢键,使羟基不容易断裂
(8)(或)
【分析】
A为乙炔,经过多步反应生成B(分子式),结合B→C的反应条件以及C的结构简式(分子式),可知B中含有两个碳碳双键,其结构简式为,C与D发生取代反应生成E,结合E的结构简式,可知D为,E与发生取代反应生成F 为,F与H即在催化剂、加热条件下反应生成I,结合已知的反应,I的结构简式为,I去保护后生成J为,J经过环化生成8-异戊烯基三羟基黄烷酮。
【详解】(1)A为乙炔,实验室利用电石与水反应制取乙炔,化学方程式是。
(2)
根据上述分析可知,B的分子式与在一定条件下反应生成C,结构简式(分子式),则B→C过程的反应类型为加成反应。
(3)
C的结构简式与D的结构为发生取代反应生成E的结构及,反应化学方程式为+。
(4)
G为,符合条件的同分异构体中含有苯环、酚羟基、酯基,有、、,共3种。
(5)
E与转化生成F时,其酚羟基H原子被取代,G与转化生成H时,其酚羟基H原子也被取代,而在I转化为J时,被H原子取代,生成酚羟基,由此可知,在合成中的作用为:保护(酚)羟基。
(6)
A为乙炔,与丙酮发生加成反应生成分子式为的K,结构可能为或,K与发生加成反应生成分子式为的L,L在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成B,根据B的结构简式为,可确定K结构为,则L为;B的结构简式为,系统命名为2-甲基-1,3-丁二烯。
(7)
E的结构简式,发生取代反应生成F 为时,羰基对位的羟基发生反应,而邻位羟基H原子为被取代,是因为羰基氧原子与邻位羟基形成分子内氢键,使羟基不容易断裂。
(8)
由上述分析可知,I去保护后生成的J为。
8.(24-25高二下·北京昌平·期末)L 是一种口服有效的蛋白拮抗剂,可预防小鼠结肠炎。其合成路线如下(部分试剂和条件已略去):
已知:①(R1、R2最多只能有一个是H)
②CDI的结构简式为
(1)A 中官能团的名称是_______。
(2)D→E 的化学方程式为_______。
(3)B→D 中 Na2CO3(aq) 的作用是_______。
(4)G 的结构简式为_______。
(5)下列说法中正确的是_______(填序号)。
a. B 中有手性碳原子
b. C7H3Cl3O 中有 2 种不同环境氢原子
c. I→J 中 n (I):n (H2)=1:1
(6)K 的分子式为 C28H28Cl2N4O6。L 分子中存在两个 C-Cl 键,除苯环外,还有一个含两个氮原子的六元环。K→L 过程中断裂的化学键有_______键,L 的结构简式是_______。
【答案】(1)氨基、羧基
(2)+CH3OH+H2O
(3)使平衡正向移动,提高产率
(4)
(5)ab
(6) N-H、C-O 。
【分析】与浓硫酸、硝酸反应生成B,由反应条件可知发生取代反应引入硝基,B与C7H3Cl3O发生反应,酸化后生成D,D与试剂m反应生成E,由E结构可知左侧为C7H3Cl3O发生反应后形成,右上为B发生反应后形成,右侧酯基是B中羧基与试剂m酯化形成,则B为,C7H3Cl3O为,D为,试剂m为甲醇,E与氢气反应生成F();G与反应(-HCl)生成H,H与试剂m(甲醇)酯化生成I,故推知H为,G为,I与氢气反应生成J();F()和J()、反应生成K(),K与成CH3ONa反应生成L,据此分析;
【详解】(1)根据A的结构简式可知,其官能团的名称是氨基、羧基;
(2)
D为,试剂m为甲醇,D→E是酯化反应,化学方程式为:+CH3OH+H2O;
(3)
B为,与反应生成和HCl,Na2CO3(aq)的作用是中和产生的HCl,使平衡正向移动,提高产率;
(4)
根据分析可知,G与反应(-HCl)生成H,H与试剂m(甲醇)酯化生成I,故推知H为,G为;
(5)
a.B为,其中与氨基相连的C为手性碳原子,a正确;
b.C7H3Cl3O有2种不同环境氢原子:,b正确;
c.I为,J为,硝基上有两个氧原子需要4个氢原子形成2个水分子,氨基新增2个氢原子,共需要6个氢原子,故1mol硝基转化为氨基需要3mol氢气,n(I):n (H2)=1:3,c错误;
故选ab;
(6)
根据分析,F()和J()、发生信息①的反应生成K(分子式为C28H28Cl2N4O6),K的结构简式为,K与CH3ONa反应生成L,L分子中存在两个C-Cl键,除苯环外,还有一个含两个氮原子的六元环,说明在绿色框中六原子成环,绿色框内右侧N与酯基上的C连接,故K→L过程中断裂的化学键有N-H键、C-O键,L的结构简式是。
9.(24-25高二下·北京房山·期末)酸性物质A是一种重要的化工原料。由A合成F和高分子W的路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A→B的化学方程式为_______。
(2)B→C的化学反应类型为_______。
(3)C→D的化学方程式为_______。
(4)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式:_______。
a.与B有相同的官能团
b.能发生银镜反应
c.苯环上的一氯代物只有一种
(5)E→F经历如下两步:
F中含酰胺基,则F的结构简式为_______。
(6)G中含有两个六元环,W的结构简式为_______(写出一种即可)。
【答案】(1)+CH3OH+H2O
(2)取代反应
(3)+HNO3+H2O
(4)、
(5)
(6)或
【分析】根据B的结构和A的分子式可知,A为,A与甲醇发生酯化反应生成B,B与在碳酸钠、加热条件下发生取代反应生成(C)和HI,C在浓硫酸、浓硝酸、加热条件下发生硝化反应生成(D)和水,D在还原剂的作用下硝基被还原为氨基得到(E),E与在醇钠的作用下发生已知ii的反应经过中间体得到(F),B与在碳酸钠、加热条件下发生取代反应生成G,G为或,G与发生缩合反应生成高分子W,W为或。。
【详解】(1)据分析,A→B的化学方程式为+CH3OH+H2O。
(2)据分析,B与在碳酸钠、加热条件下发生取代反应生成(C)和HI,反应类型为取代反应。
(3)据分析,C在浓硫酸、浓硝酸、加热条件下发生硝化反应生成(D)和水,化学反应方程式为+HNO3+H2O。
(4)满足条件的B的同分异构体为-OCHO、-CH3和两个酚羟基取代的苯,且-OCHO和-CH3位于对位,两个酚羟基处于间位关系,该同分异构体为、 。
(5)与发生取代反应得到中间体M,M发生分子内取代反应得到F和甲醇。
(6)据分析,W为或 。
10.(24-25高二下·北京石景山·期末)利用生物资源合成一种重要医药中间体2,5-二羟基对苯二甲酸(DHTA)的路线如下;
已知:
(1)A→B的反应类型_______。
(2)C→D的反应方程式为_______。
(3)E的结构简式为_______。
(4)G→H的化学方程式为_______。
(5)F芳构化的原理如下,F中一个碳碳双键先与次碘酸(HIO)加成,同时脱去一分子水生成I(分子I中含有三个“”),I消去HI分子生成J,J异构化为G。
(资料:2个羟基连在同一个碳原子上不稳定,易失去水分子形成碳氧双键)
写出I、J的结构简式:I_______、J_______。
(6)D→E的反应过程中会发生副反应生成E的同分异构体K,写出K的结构简式_______。
【答案】(1)加成或还原
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【分析】
A与氢气加成生成B,根据B的分子式可知为,B与甲醇发生取代反应生成C(),C与甲醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成D(),D与CH3ONa/CH3OH反应、经过酸化得到E,E经过烯醇化得到F,则E为,F经过芳构化是G(),G在NaOH水溶液发生碱性水解和酚羟基的酸碱中和反应生成H(),H经过酸化得到DHTA。
【详解】(1)据分析,A→B的反应为碳碳双键与氢气的加成反应,则反应类型为加成反应或还原反应。
(2)
C()与甲醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成D()和水,化学方程式为。
(3)
据分析,E为。
(4)
1molG()与2molNaOH发生酯基水解,与2molNaOH发生酚羟基的酸碱中和反应,生成H(),化学方程式为。
(5)
1mol F()与1mol HOI发生加成反应生成I(),I发生消去反应生成J(),J经过异构化得到G()。
(6)
根据已知反应可知,2分子D()在CH3ONa/CH3OH条件下反应、经过酸化得到或,同时生成2分子甲醇。
11.(24-25高二下·北京顺义·期末)阿托伐他汀是一种降血脂药,其重要中间体L的一种合成路线如下。
已知:
(1)A是分子量为92的芳香烃,B的分子式为,A→B所需的条件是______。
(2)E的结构简式是______。
(3)I→J的化学方程式是______。
(4)J→K的反应类型是______。
(5)下列说法正确的是______(填序号)。
a.D具有碱性,I具有酸性
b.D→G时,依据平衡移动原理,加入有利于提高D的转化率
c.依据J→K的原理,生成K时可能会生成高分子副产物
(6)G与K合成L过程如下。
①生成中间体1时,G分子中断裂的化学键为C-H键,原因是______。
②中间体2分子中含有五元环,中间体2的结构简式是______。
【答案】(1)浓硫酸、浓硝酸(加热)
(2)
(3)
(4)取代反应
(5)abc
(6) G中酮羰基的吸电子性使得酮羰基相连的C-H键极性增强,易断裂,能与K中酰胺基的C=O发生加成
【分析】
B还原得到D,则B为,A的分子量为92,则A为,根据G的结构简式,结合RBr+R1NH2→R−NH−R1+HBr可知E的结构为,I的分子式为C2H2O4,与乙醇反应,则I为,与乙醇反应生成J,J为,与发生取代反应生成K,K的结构简式为,经过多步反应生成L。
【详解】(1)根据分析可知A→B为硝化反应,反应条件为浓硫酸、浓硝酸(加热)。
(2)
根据分析可知,E的结构简式是。
(3)
根据分析可知,I→J为酯化反应,化学方程式为。
(4)根据分析可知,J→K的反应类型是取代反应。
(5)
a.根据分析可知D为,有氨基,显碱性,a正确;
b.D+E→G时还生成HBr,依据平衡移动原理,加入K2CO3,可以消耗HBr,使平衡正向移动,有利于提高D的转化率,b正确;
c.J→K为取代反应,多官能团化合物可能发生聚合反应,生成K时有多官能团化合物参加反应,可能会生成高分子副产物,c正确;综上所述,abc都正确。
(6)
生成中间体1时,G中酮羰基的吸电子性使得酮羰基相连的C-H键极性增强,易断裂,能与K中酰胺基的C=O发生加成;中间体2中含有五元环,经过消去反应生成L,结合L的结构简式可知,G中C-H键断裂,与与K中酰胺基的C=O发生加成,K中的N-H键断裂,与G中的C=O发生加成,中间体2的结构式为。
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题型02 有机推断
1.(23-24高二下·北京石景山·期末)8-异戊烯基-7,3′,4′-三羟基黄烷酮()可从紫罗兰中提取和分离出来,但含量较低,一种人工全合成路线如下。
已知:(R为H或烃基)
(1)E→F的反应类型为___________。
(2)在上述有机合成中的作用是___________。
(3)实验室制备A的化学反应方程式___________。
(4)写出G→H的化学方程式___________。
(5)符合下列条件的G的同分异构体有___________种,写出其中一种同分异构体的结构简式___________。
a.遇显色 b.能发生水解反应
(6)A→B经过多步反应(K含有羟基)
①K的结构简式为___________。②用系统命名法为B命名___________。
(7)E生成F的产率大于90%,E分子中一个羟基未参与反应的主要原因为___________。
(8)J的结构简式为___________。
2.(23-24高二下·北京东城·期末)一种抗过敏药物中间体J的合成路线如下所示。
已知:i.酯或酮中的碳氧双键能与发生反应:
ii.
(1)A→B的化学方程式是____。
(2)还有____种属于芳香族的同分异构体。
(3)C→D的反应中,C和的化学计量比为,则D的结构简式是____。
(4)A→E的过程中,的作用是____。
(5)F+G→H的反应中,需保持F过量,目的是避免G与H继续反应生成副产物,若以“”表示G的结构,则该副产物的结构简式是____。
(6)E与I发生反应,除了生成J,还生成了K。J的化学式为,分子中含有3个苯环且含有1个羟基;K具有强酸性。
①E+I→J+K的反应类型是____。
②下列说法正确的是____(填序号)。
a.E在作催化剂的条件下,可被氧化为酮
b.K的结构为
c.H→J的过程中,的作用是使I中的键易断裂
3.(24-25高二下·北京海淀·期末)化合物P是一种抗肿瘤药物中间体,其合成路线如下。
已知:a.
b.
(1)A属于芳香族化合物。A分子中的官能团为___________。
(2)的化学方程式为___________。
(3)J分子中碳原子的杂化方式有___________。
(4)K能与反应,M分子中仅含有一个环。M的结构简式为___________。
(5)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A.D与E互为同系物 B.F的核磁共振氢谱中有5组峰
C.的反应类型为取代反应 D.P分子中手性碳原子的数目为2
(6)由G合成J的步骤如下。
(G的结构简式中的“1”“2”表示与-OH相连的碳原子的序号)
已知:c.Cl-TBS的结构简式为;
d.
①Y的结构简式为___________。
②步骤i和步骤iv的作用是___________。
4.(24-25高二下·北京丰台·期末)多取代γ-内酯L的合成路线如下,回答下列问题:
(1)反应①为加成反应,X为气态烃,则X的结构简式为______。
(2)D的结构简式为______。
(3)E→F反应的化学方程式为______。
(4)G→I的反应类型为______。
(5)写出满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式______。
①能发生银镜反应
②能与溶液发生显色反应
③分子中含有5种不同化学环境的氢
(6)关于I→J的反应
①写出I→J反应的化学方程式,并在反应物中用虚线标出断键位置______。
例如:
②I→J的反应在无水环境下进行,可选择加入______(选填字母)使反应更完全。
a.Na b.NaOH c. d.
(7)由K制备L的合成路线如下:
M和N的结构简式分别为______、______。
5.(24-25高二下·北京西城·期末)黄烷酮类有机物在制药工业中有潜在的应用价值,一种制备黄烷酮类有机物的中间体N的合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。
已知:++H2O
(1)实验室制取A反应的化学方程式是___________。
(2)B→D的反应类型是___________。
(3)设计实验检验Ⅰ中的酚羟基,实验方案是___________。
(4)D→E的化学方程式是___________。
(5)K的结构简式是___________。
(6)L分子比G分子少2个氢原子,L的结构简式是___________。
(7)I→K的作用是___________。
(8)有机物N在一定条件下可生成黄烷酮类有机物T和W。T、W和N互为同分异构体,T和W分子中各有4个六元环。T、W和N与Na充分反应产生的的物质的量之比为,写出T和W的结构简式:___________、___________。
6.(24-25高二下·北京朝阳·期末)维生素是人体必需的维生素之一,其前体P的合成路线如下。
已知:ⅰ:
ⅱ:
(1)B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30;B的结构简式是______。
(2)的加成反应中,A断裂的是______(填“键”或“键”)。
(3)E为不饱和醇,且为顺式结构。E的结构简式是______。
(4)是D的同分异构体,同时符合下列条件的有______种(不考虑顺反异构)。
①能与溶液反应产生
②能使酸性溶液褪色
(5)F的结构简式是______。
(6)K的分子式为,写出其结构简式______。
(7)由P合成维生素的过程:
①P的结构简式是______。
②维生素的化学方程式是______。
7.(24-25高二下·北京延庆·期末)8-异戊烯基三羟基黄烷酮()可从紫罗兰中提取和分离出来,但含量较低,一种人工合成路线如下。
已知:+(R为H或烃基)
(1)实验室制备A的化学反应方程式为___________。
(2)B→C过程的反应类型为___________。
(3)D的化学式为,写出C→E反应的化学方程式___________。
(4)符合下列条件的G的同分异构体有___________种,写出其中一种的结构简式___________。
a.能发生水解反应 b.遇显色
(5)在上述有机合成中的作用是___________。
(6)A→B经过多步反应完成(K分子中含有羟基)
①K的结构简式为___________。
②用系统命名法为B命名___________。
(7)E生成F的产率大于90%,E分子中一个羟基未参与反应的主要原因为___________。
(8)J的结构简式为___________。
8.(24-25高二下·北京昌平·期末)L 是一种口服有效的蛋白拮抗剂,可预防小鼠结肠炎。其合成路线如下(部分试剂和条件已略去):
已知:①(R1、R2最多只能有一个是H)
②CDI的结构简式为
(1)A 中官能团的名称是_______。
(2)D→E 的化学方程式为_______。
(3)B→D 中 Na2CO3(aq) 的作用是_______。
(4)G 的结构简式为_______。
(5)下列说法中正确的是_______(填序号)。
a. B 中有手性碳原子
b. C7H3Cl3O 中有 2 种不同环境氢原子
c. I→J 中 n (I):n (H2)=1:1
(6)K 的分子式为 C28H28Cl2N4O6。L 分子中存在两个 C-Cl 键,除苯环外,还有一个含两个氮原子的六元环。K→L 过程中断裂的化学键有_______键,L 的结构简式是_______。
9.(24-25高二下·北京房山·期末)酸性物质A是一种重要的化工原料。由A合成F和高分子W的路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A→B的化学方程式为_______。
(2)B→C的化学反应类型为_______。
(3)C→D的化学方程式为_______。
(4)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式:_______。
a.与B有相同的官能团
b.能发生银镜反应
c.苯环上的一氯代物只有一种
(5)E→F经历如下两步:
F中含酰胺基,则F的结构简式为_______。
(6)G中含有两个六元环,W的结构简式为_______(写出一种即可)。
10.(24-25高二下·北京石景山·期末)利用生物资源合成一种重要医药中间体2,5-二羟基对苯二甲酸(DHTA)的路线如下;
已知:
(1)A→B的反应类型_______。
(2)C→D的反应方程式为_______。
(3)E的结构简式为_______。
(4)G→H的化学方程式为_______。
(5)F芳构化的原理如下,F中一个碳碳双键先与次碘酸(HIO)加成,同时脱去一分子水生成I(分子I中含有三个“”),I消去HI分子生成J,J异构化为G。
(资料:2个羟基连在同一个碳原子上不稳定,易失去水分子形成碳氧双键)
写出I、J的结构简式:I_______、J_______。
(6)D→E的反应过程中会发生副反应生成E的同分异构体K,写出K的结构简式_______。
11.(24-25高二下·北京顺义·期末)阿托伐他汀是一种降血脂药,其重要中间体L的一种合成路线如下。
已知:
(1)A是分子量为92的芳香烃,B的分子式为,A→B所需的条件是______。
(2)E的结构简式是______。
(3)I→J的化学方程式是______。
(4)J→K的反应类型是______。
(5)下列说法正确的是______(填序号)。
a.D具有碱性,I具有酸性
b.D→G时,依据平衡移动原理,加入有利于提高D的转化率
c.依据J→K的原理,生成K时可能会生成高分子副产物
(6)G与K合成L过程如下。
①生成中间体1时,G分子中断裂的化学键为C-H键,原因是______。
②中间体2分子中含有五元环,中间体2的结构简式是______。
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题型02有机推断
1.(1)取代反应
(2)保护酚羟基
(3)CaC2+2H,O→Ca(OH,+CH=CH↑
OH
OCH2OCH:
OH
OCH2OCH3
(4)
一定条件
+2C、0
+2HCI
CHO
CHO
OH
HO.
OOCH或
OOCH
(5)
或HO
OOCH:
OH
(⑥
CH三CCCH
2-甲基-1,3丁二烯
CH3
(⑦)羟基与旁边的酮羰基形成了分子内氢键,使羟基不易断裂
OH
OH
(8)HO
OH
COOH
COOC,H
2.(1)
+CH,CH2OH、浓酸
+H2O
H
(2)3
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OH
(3)
(4)保护—NH
=0
(5)HO
OH
CH
H.C
N
(6)
取代反应
be
3.(1)酚羟基
33
+0,Cu2
+2H,0
OH
△
(3)sp2和sp3
COOCH,CH=CH,
(4)
(5)AD
O-TBS
(6
保护G分子中1号碳的羟基不被氧化
4.(1)HC=CH
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(2
CH,CH2Br
(3)2
,2
CH,CH,0H+0,△
CH2CHO 2H2O
(4)酯化反应(取代反应)
OH
(5)
CH,CHO
H
CHO
(6
-
CHCOOCH.CH +HC-OCH.CH,
CHCOOCH,CH,CHCH,OH
a
COOCH,CH
CH2
OH
(7)
CCOOCH2CH3
5.(1)CaC2+2H,O→HC=CH个+Ca(OH2
(2)加成(或还原)反应
(3)取少量I的溶液于试管中,滴入几滴FCl,溶液,溶液显紫色,说明I的分子中有酚羟基
OH
(4)
+H,0
OCH,OCH
(5)OHC
OCHOCH:
OH
CH;
OH O
(7)保护酚羟基
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OH
OH
(8)
OH
OH
OH O
OH
6.(1HCHO
(2)6键
HOCH,
CH,OH
(3)
H
H
(4)3
(5)CH,CH,CH,CHO
0
一0C,H
(7)
C,H.O
CH,OH
HO.
CHOH
HO
+HCl+H,O
+CH,CH,CH,CHO
NHCI
7.(1)CaC2+2H,0-→Ca(0H)2+HC=CH↑
(2)加成反应
OH
OH
人人
+HBr
OH
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OH
OH
OH
(4)
3种
HCOO
或
HCOO
HCOO
(⑤)保护(酚)羟基
CH:
(6
CH=C
C-OH
2-甲基-1,3-丁二烯
CH,
(⑦羰基与羟基形成分子内氢键,使羟基不容易断裂
QH
OH
OH
OH
(8)HO
OH
(或)
OH
CH=CH
OH
8.(1)氨基、羧基
NO,
NO
(2)
浓硫酸
OH
+CH3OH
+H20
△
OCH
(3)使平衡正向移动,提高产率
COOH
NO2
(4)
(5)ab
(6)
N-H、C-O
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HO
COOH
HO
COOCH
9.(1)
+CH3OH
+H20
HO
浓HS0
HO
(2)取代反应
H,CO
COOCH
H.CO
COOCH3
(3)
5NO3o:H.CO火人+H,0/
H,CO
OOCH
OOCH
HO
OH
(4)
HO
OH
CH;
CH3
H,COOC
COOCH,CH2 CH2CH2OH
或
COOCH2CH,CH,CH,O于H
H,C0七OCO
10.(1)加成或还原
8
OH
浓硫酸
OCH,
(2)
CH,OH
+H,O
△
OCH,
H,COOC
H.COOC
OH
△
NaOOC
ONa
(4)
+4NaOH→
+2CH,OH+2H,O
HO
人COOCH,
COONa
OH
COOCH,
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0
COOCH
(6
COOCH,
11.(1)浓硫酸、浓硝酸(加热)
(2)Br
Br
COOH
浓硫酸
(3)
+2CH,CH,0H△
H.CH.CO
OCH.CH.+2H.O
COOH
(4)取代反应
(5)abc
(6)
G中酮羰基的吸电子性使得酮羰基相连的C-H键极性增强,易断裂,能与K中酰胺基的C=O发生
CH.CH,O
OH
HN
OH
加成
OCH
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