2027届高三化学一轮复习专项训练-有机推断综合题
2026-07-10
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2份
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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-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.77 MB |
| 发布时间 | 2026-07-10 |
| 更新时间 | 2026-07-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58741347.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以药物合成为情境载体,系统覆盖有机推断核心考点,注重科学思维与证据推理能力培养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|有机推断|26道综合题|结合新信息的合成路线分析,涉及官能团识别、反应类型判断、结构推导、同分异构体书写|以官能团性质为核心,通过反应类型关联物质转化,构建“结构-性质-应用”逻辑链条,体现物质转化规律|
内容正文:
有机推断
1.化合物E是某类激酶抑制剂的合成中间体,其制备工艺路线a如下:
回答下列问题:
(1)化合物A中官能团的名称为________。
(2)A→B的反应类型属于________。B分子内含有________个手性碳原子。
(3)B和C质谱图中的分子离子峰的质荷比分别为195和197,推测C的结构简式为________。
(4)C→D反应中的作用为________。
路线a的总产率为。为了优化E的合成工艺,某小组设计了路线b,过程如下:
(5)F→G反应的化学方程式为________。
(6)探究实验显示,G与等物质的量碱反应,主要得到H。H与反应得到G;H与足量强碱反应,酸化后得到Ⅰ。结构表征确认,Ⅰ的分子结构简式为。推测H的分子结构简式________。
(7)已知F→G和G→E的产率分别为和。路线b的优势有________(答一条即可)。
2.化合物J是一种抗病毒药物,其合成路线之一如下(部分试剂略)。
已知:+R2NH2
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为___________。
(2)C→E的反应类型为___________,的作用是___________。
(3)I的结构简式为___________。
(4)E的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种,写出其中一种含酰胺基团的分子结构简式___________。
a.含碳氧双键和苯环
b.不含键和
c.核磁共振氢谱中有4组峰,且峰面积之比为6∶6∶3∶2
(5)有同学建议J的合成路线可改为如下:
根据题中信息,依照该同学建议的合成路线,第②步的化学反应方程式为___________。
3.德戈替尼是一种治疗湿疹的药物,其中间体K的合成路线如下(部分试剂和条件已略去)。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是___________。
(2)写出C的结构简式___________。
(3)由D生成E的过程中,产生的无机废气应使用________(填化学式)溶液吸收。
(4)E到F的有机反应类型是____________。
(5)化合物G中________(填“1”或“2”)号碳上氢原子酸性更强。
(6)写出Ⅰ的结构简式____________。
(7)化合物B的同分异构体中,满足下列条件的有______种(不考虑立体异构)。
a)含有两个六元环,其中一个是苯环;
b)苯环只有一个取代基。
写出其中一种无手性的结构简式______________________。
4.H是某二肽基肽酶的竞争性可逆抑制剂的前体,其合成路线之一如图(部分条件和试剂已省略)。
已知:(和为苯基,Y为烷氧基,X为、、)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)A→B的化学方程式为____________________________________。
(3)B→C中Fe的作用为___________________________。
(4)C中的官能团名称为氨基、_______、_______。
(5)D→E的反应类型为_________。
(6)D有多种同分异构体,其中同时满足以下条件的化合物的结构简式为______________________________。
①能与溶液发生显色反应
②分子中只有2种处于不同化学环境的氢原子
(7)联苯四羧酸是一种金属有机框架核心配体和高性能聚酰胺材料前体。参照上述路线,设计一条以为原料合成该联苯四羧酸的路线___________(其他试剂可任选,以流程图形式呈现)。
5.一种药物中间体(H)的合成路线如下:
已知:
Ⅰ. 、均为强吸电子基团
Ⅱ. 、
回答下列问题:
(1)B结构简式为__________。
(2)C中含氧官能团名称为__________;C→D反应类型为__________。
(3)E→F化学方程式为_______________________________________。
(4)C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遇FeCl3溶液显色
②含-NH2
③苯环上仅含1种化学环境的氢原子
(5)以庚二酸二甲酯和1,2-二溴乙烷为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线__________________________________________________________________。
6.羟基广泛存在于天然产物与药物的分子中。从化合物Ⅰ出发合成化合物Ⅲ.Ⅲ在化合物Ⅳ的辅助下,利用光催化实现羟基迁移,得目标产物Ⅶ。合成路线如下(部分条件及试剂略)。
(1)化合物Ⅰ中苯环侧链上的官能团为___________(写名称)。
(2)反应I+XⅡ和Ⅱ+H2Ⅲ的原子利用率均为100%。
①X分子的空间构型为___________。
②Ⅱ的核磁共振氢谱图中有5组峰,则Ⅱ的结构简式为___________。
(3)Ⅲ的同分异构体中,苯环上连有一个烷基且能与作用显色的共有___________种。
(4)下列说法正确的有___________。
A.由Ⅰ到Ⅲ的转化中,存在C原子杂化方式的改变
B.由Ⅰ到Ⅴ的转化中,有加成反应和消去反应发生
C.Ⅶ与浓硫酸共热,可生成存在顺反异构体的产物
D.由Ⅲ到Ⅶ的转化中,Ⅳ可以循环利用
(5)某兴趣小组拟设计以环己烷为原料,经四步反应合成化合物Ⅲ a(分子中不含手性碳原子)的路线。Ⅲa可经上述羟基迁移路径合成化合物VIIa。
①Ⅲ a的结构简式为___________。
②从Ⅲa出发,逐步逆推合成步骤:羟基腈⇒___________⇒醇⇒___________⇒环烷烃(填写有机化合物类别)。
③合成Ⅲa的步骤中,第一步为取代反应,其化学方程式为___________(注明反应条件);第四步所需无机试剂为___________。
④可与发生反应,其产物的结构简式为___________。
7.化合物G是一种用于合成生物碱类天然产物的中间体。某实验小组探究了G的合成,其合成路线如下(略去部分试剂和条件):
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为______。
(2)B的核磁共振氢谱显示2组峰,峰面积之比为______。
(3)B→C转化的试剂和反应条件是______。
(4)C→E的反应类型为______。
(5)下列有关C的说法正确的是(考虑立体异构)______(填标号)。
a.分子中所有的原子可能共平面
b.与丙烯酸发生类似于C→E的反应,共得到2种产物
c.在催化剂作用下发生缩聚反应,可用于制备顺丁橡胶
d.与Br2发生1,2-加成和1,4-加成反应,共得到2种产物
(6)F中,与1号碳相比,2号碳C-H键的极性相对______(填“较大”或“较小”)。
(7)F转化为G的同时,有副产物M生成。已知M是G的同分异构体,且与G的官能团相同。M的结构简式是______(F中六元环不参与反应)。
(8)已知:①
②
以J和L为原料合成Q的合成路线如下:
J、L的结构简式分别是______、______。
8.他司美琼(T)是一种新型褪黑素受体激动剂,用于治疗睡眠障碍。其合成路线之一如下(未考虑立体异构):
回答下列问题:
(1)T中的官能团名称为醚键和_________。
(2)A与可发生_________反应和_________反应。
(3)反应①引入基团C6H5CH2-的目的是____________________________________________。
(4)H中手性碳原子的个数为__________。
(5)J的结构简式为________________。
(6)E不与溶液发生显色反应,写出反应⑤的化学方程式:________________________。
(7)写出满足下列条件的G()的芳香族同分异构体的结构简式:_____________________。
a)红外光谱表明无和O-H吸收峰
b)核磁共振氢谱显示有两组峰,且面积比为1∶4
9.一种生物活性分子中间体G的合成路线如图(立体化学和部分反应条件略)。
已知:①BnCl为 ②
回答下列问题:
(1)F中官能团的名称为________、________。
(2)A→B的化学方程式为________。
(3)下列说法正确的是________。
a.B→C有KCl生成 b.C→D为加成反应
c.E不能发生银镜反应 d.G中碳原子有sp2、sp3两种杂化方式
(4)若A和B混合后,发生已知②所示反应,可能生成分子式为C16H17IO4的产物,其结构简式为________。
(5)A的同分异构体中,同时满足下列条件的有________种(不考虑立体异构体)。
①含有苯环;
②含有1个手性碳原子。
其中,不同化学环境氢原子个数比为3∶2∶2∶1∶1∶1的结构简式为________(任写一种)。
(6)已知-C≡N能发生类似-C≡C-的加成反应。参照上述合成路线,以、HCN和甲醛为原料(其他无机试剂任选),设计的合成路线________。
10.化合物H是我国自主研发的一种手术用药,以下为其合成路线之一(略去部分反应条件,忽略立体化学)。
已知:和的混合物
回答下列问题:
(1)H中手性碳原子的数目为___________;由G生成的反应类型为___________。
(2)由A生成B的化学方程式为___________。
(3)C的同分异构体中,能发生银镜反应、核磁共振氢谱显示为三组峰且峰面积比为3∶1∶1的同分异构体的结构简式为___________(不考虑立体异构,写出一种即可)。
(4)E的结构简式为___________。
(5)F和G中存在的不同官能团的名称分别是___________和___________。
(6)科研人员也尝试了由E经I制备G,如下图所示。研究发现,增大Pd/C催化剂用量和压强,的反应才能顺利进行,而且除了,还有少量其他产物生成。该条件下生成其他产物的可能原因是___________。
(7)从整个合成路线看,和两步反应(溴的引入和脱去)的目的是___________。
11.一种具有抗衰老活性的化合物K的合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学,路线中R为()
回答下列问题:
(1)A中官能团为羧基、醚键和______(填名称)。
(2)A→B的反应类型为______。
(3)C分子中能共平面的碳原子个数最多为______。
(4)E与NaOH反应的化学方程式为______。
(5)G→H中另一产物的结构简式为______。
(6)I→J中DMP的作用为______。
(7)K中手性碳原子的个数为______。
(8)写出一种满足下列条件的F的同分异构体的结构简式______。
①能发生银镜反应。
②能与FeCl3发生显色反应。
③核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1。
(9)参照B→D的过程,结合所学知识,设计以和为原料合成的路线______(Ph为苯基;无机试剂和有机溶剂任选)。
12.杀虫剂氯噻啉(化合物)合成路线如下(部分条件已略去):
回答下列问题:
(1)能发生银镜反应,其结构简式为_________。
(2)中官能团名称为醛基和___________。
(3)的反应类型为_________。
(4)参照过程,设计某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中,Ⅰ的结构简式为________,的化学方程式为______________________。
(5)可能经历的过程如下图所示。发生巯基()参与的取代反应,的结构简式为___________。发生分子内氨基()与醛基的加成、消去反应生成和,则的结构简式为___________(不考虑立体异构)。
阿法诺啡是一种强效阿片类镇痛药,具有很强的镇痛作用。其某种中间体的合成路线部分如下:
已知:(1)
(2)
13.可用于检测化合物A中官能团的仪器分析方法是___________。
A.红外光谱 B.核磁共振氢谱法 C.质谱法 D.元素分析法
14.反应①中需要的试剂和反应条件通常是___________。
15.关于化合物D的叙述正确的是___________(不定项)
A.有手性碳原子 B.能与碳酸氢钠溶液反应
C.能与茚三酮反应 D.能与氢氧化钠溶液反应
16.简述检验F物质中含有溴元素的实验法___________。
17.G→H反应分两步进行:
(1)反应(i)和(ii)的反应类型分别是___________;
A.取代反应、氧化反应 B.加成反应、消去反应 C.加成反应、取代反应 D.取代反应、消去反应
(2)过程(i)中可能会生成副产物,经过过程(ii)副产物为最终产物H,其结构简式为___________。
18.写出一种同时满足下列条件的A的同分异构体的结构简式___________。
i.属于芳香族化合物,且与溶液可发生显色反应;
ii.能与反应生成;
iii.核磁共振氢谱显示,该物质有4类化学环境不同的氢原子,其个数比为
19.结合以下合成信息,在括号中补全合成路线___________。
已知:
20.天然化合物X是一种生物活性物质,某研究小组通入如下流程制备化合物X(部分流程及反应条件已省略):
已知:①PCC是选择性氧化剂,可能把醇氧化成醛或酮;
②是强还原剂,可以把醛或酮还原成醇;
③
(1)A的官能团名称:_______。
(2)A→B的原子利用率为100%,则M为_______。
(3)D的结构简式为:_______。
(4)下列选项不正确的是_______。
A.C具有一定的还原性
B.F→G的反应为加成反应
C.E、F分别发生消去反应得到的产物均不含有手性碳原子
D.1 mol X与足量NaOH反应,最多消耗4 mol NaOH
(5)E→F的过程中会产生少量F的同分异构体H,请利用实验区分F和H:_______(只需写出试剂和现象)。
(6)是重要的化工原料。以和为有机原料,设计化合物的合成路线_______(用流程图表示,无机试剂任选)。
21.喹吖啶酮衍生物(化合物G)可作为OLED(有机发光二极管)发光层材料,一种合成路线如图。
回答下列问题:
(1)化合物B的官能团名称为________。
(2)化合物C在核磁共振氢谱上有________组吸收峰。
(3)化合物D中碳原子的杂化类型为________。
(4)化合物D→E分两步进行,第①步的化学方程式为________。(此处可用-PTZ表示)
(5)化合物E→F反应中,转化为________(写结构简式)。从分子设计角度考虑,F转化为G,性质如何变化?________(答两点)。
(6)H为C的同系物,以化合物H为起始原料合成K,合成路线与C→G反应类似,如图,H的结构简式为________。同等条件下,该路线中化合物I转化为J的产率比E转化为F的产率高,分析可能的原因是________。
22.盐酸恩沙替尼是首个由中国企业主导在全球上市的小分子肺癌靶向创新药,其合成路线如下。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是________。B的结构简式为________。
(2)反应条件X可选择________(填标号)。
a. b.新制 c.盐酸
(3)F中含氧官能团的名称是________。H生成I的反应类型为________。
(4)在G转化为H的过程中,加入足量三乙胺可提高H的产率,而加入足量乙胺会降低H的产率。H产率变化的原因是________。
(5)符合下列条件的()的同分异构体共有________种(不考虑立体异构),其中一种的结构简式为________。
①含4个 ②含非三元环的环状结构
③核磁共振氢谱显示有2组峰 ④使酸性溶液褪色
(6)据题中信息,以苯为原料,设计合成食品香料的路线________(用流程图表示,其他无机试剂任选)。
23.H的盐酸盐是一种镇吐药物,H的合成路线之一如下(略去部分试剂和条件)。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)C中官能团的名称是_______、_______。
(3)的反应类型为_______。
(4)E的结构简式为_______。
(5)F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种。
a.含有,且无键 b.含有2个苯环 c.核磁共振氢谱为6组峰
(6)药物K的合成路线如下:
已知Y含有羰基,按照的方法合成I。I的结构简式为_______,第①步的化学反应方程式为_______。
24.艾拉莫德(化合物F)有抗炎镇痛作用,可用于治疗类风湿关节炎。F的一条合成路线如下(略去部分条件和试剂)
已知反应:其中RL是较大烃基,RS是较小的烃基或氢
回答下列问题:
(1)A的结构简式是_______。
(2)B中官能团的名称是_______、_______。
(3)反应②的反应类型为_______;吡啶是一种有机碱,在反应②中除了作溶剂外,还起到的作用是_______。
(4)在反应⑤的步骤中,二甲基丙酰氯和甲酸钠预先在溶剂丙酮中混合搅拌5小时,写出此过程的化学方程式_______。然后,再加入D进行反应。
(5)关于F的化学性质,下列判断错误的是_______(填标号)。
a.可发生银镜反应 b.可发生碱性水解反应
c.可使溶液显紫色 d.可使酸性溶液褪色
(6)G是二甲基丙酰氯的同分异构体,可以发生银镜反应,核磁共振氢谱中显示为四组峰,且峰面积比为。G的结构简式是_______(手性碳用*号标记)。
(7)参照反应①和②,利用和完成杀菌剂乙霉威()的合成路线:_______。
25.我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z已成功登陆海外市场。Z的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。
(1)A中含氧官能团名称为_______,A生成D的反应类型为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)D转化为E的反应生成的有机产物分别为E和_______(填结构简式)。
(4)下列说法正确的是_______。
A.G中存在大键 B.K中新增官能团的碳原子由J提供
C.L可以形成氢键 D.摩尔质量
(5)G(C10H10O2)的同分异构体同时满足下列条件的有_______种。
(i)存在基团和环外2个键
(ii)不含基团和sp杂化碳原子
其中,核磁共振氢谱显示五组峰(峰面积比为)的同分异构体的结构简式为_______。
(6)Q的一种合成路线为:
已知:
根据已知信息,由R和T生成W的化学方程式为_______。
26.化合物L是某中药的活性成分。一种合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学)。
已知:在Ru(Ⅱ)的催化下,端烯烃和发生烯烃复分解反应得到产物。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为_______。
(2)对比C和D的结构,可以推知C和D的_______(填标号)不相同。
a.分子式 b.质谱图中的碎片峰 c.官能团
(3)D→F中另一产物的化学名称为_______。
(4)E发生加聚反应,产物的结构简式为_______。
(5)F→G的反应类型为_______。
(6)羰基具有较强的极性。I→J经历了加成和消去的过程,其中间体的结构简式为_______(填标号)。
a. b. c. d.
(7)的化学方程式为_______。
(8)写出一种满足下列条件的L的同分异构体的结构简式_______(不考虑立体异构)。
①能与发生显色反应;1mol该物质与足量NaOH溶液反应,消耗3molNaOH。
②核磁共振氢谱显示6组峰,且峰面积比为。
③含有酯基和氨基(或取代的氨基,,和可以是H或烃基)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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有机推断
1.化合物E是某类激酶抑制剂的合成中间体,其制备工艺路线a如下:
回答下列问题:
(1)化合物A中官能团的名称为________。
(2)A→B的反应类型属于________。B分子内含有________个手性碳原子。
(3)B和C质谱图中的分子离子峰的质荷比分别为195和197,推测C的结构简式为________。
(4)C→D反应中的作用为________。
路线a的总产率为。为了优化E的合成工艺,某小组设计了路线b,过程如下:
(5)F→G反应的化学方程式为________。
(6)探究实验显示,G与等物质的量碱反应,主要得到H。H与反应得到G;H与足量强碱反应,酸化后得到Ⅰ。结构表征确认,Ⅰ的分子结构简式为。推测H的分子结构简式________。
(7)已知F→G和G→E的产率分别为和。路线b的优势有________(答一条即可)。
【答案】(1)酯基
(2) 取代反应 1
(3)
(4)做还原剂,将酮羰基还原为羟基
(5)+
(6)
(7)总产率更高(或合成步骤短,工艺更简洁,答一条即可)
【分析】
A和发生取代反应生成B,由反应条件可知,B发生氧化反应生成C为,C和NaBH4发生还原反应生成D,羰基转化为羟基,D和氟化试剂反应生成,和LiAlH4发生还原反应生成E。
【详解】(1)化合物A中官能团的名称为酯基。
(2)
由A、和B的结构可以推知,A和发生取代反应生成B。手性碳是连4个不同基团的饱和碳,B中含有1个手性碳原子:。
(3)
B分子量195,C分子量197,差为2;B中碳碳双键经臭氧化还原,断裂转化为,分子量恰好增加,结合分析可知,C的结构简式为:。
(4)NaBH4是温和的还原剂,可选择性还原醛酮羰基,不能还原酯基,C中酮羰基被还原为羟基得到D,符合结构变化。
(5)
F和反应生成G,由原子守恒可知,该反应中没有其它物质生成,化学方程式为:+。
(6)
G与等物质的量碱反应,主要得到H,H与HCl反应得到G,结合AB的反应原理可以推知,氯原子与相连碳原子上的氢原子结合生成HCl,H的结构简式为,H中的酯基在碱性条件下水解、酸化后变为羧基生成I,I中羟基被F原子取代且羧基被还原为羟基得到E。
(7)路线b总产率为,远高于路线a的11%,且步骤更少,工艺更优。
2.化合物J是一种抗病毒药物,其合成路线之一如下(部分试剂略)。
已知:+R2NH2
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为___________。
(2)C→E的反应类型为___________,的作用是___________。
(3)I的结构简式为___________。
(4)E的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种,写出其中一种含酰胺基团的分子结构简式___________。
a.含碳氧双键和苯环
b.不含键和
c.核磁共振氢谱中有4组峰,且峰面积之比为6∶6∶3∶2
(5)有同学建议J的合成路线可改为如下:
根据题中信息,依照该同学建议的合成路线,第②步的化学反应方程式为___________。
【答案】(1)碳溴键(溴原子)、羟基
(2) 取代 中和反应中生成的HBr,促进反应正向进行
(3)
(4) 9 、、(任选一种即可)
(5)
【分析】
A为2-溴乙醇,浓硫酸催化下被重铬酸钠氧化生成B,B在浓硫酸催化下和乙醇发生酯化反应生成C,C的结构简式为,C与D在碳酸钾作用下加热反应生成E,根据E的结构简式推测应是发生取代反应,故D的结构简式为,E在吡啶的催化下和F发生反应生成G,根据G的结构推断应是发生了生成酰胺的反应,故F的结构简式为,G在氢氧化钠条件下发生水解,盐酸酸化后生成H,H的结构简式为,H在一定条件下和I反应生成J,根据已知的化学反应,应是发生的羧酸和胺的取代反应,可以逆推I的结构简式为,据此分析各问;
【详解】(1)
A的结构是,官能团名称为碳溴键(溴原子)和羟基。
(2)
根据E的结构,可以推测D是,C中的-Br与D中的-NH2发生取代反应,同时脱去HBr。因此,C→E的反应类型是取代反应;K2CO3的作用是中和反应中生成的HBr,促进反应正向进行。
(3)
根据分析,I的结构简式为。
(4)
E的分子式为C12H17NO2,不饱和度为5,含有碳氧双键和苯环,则剩余的5个碳原子都是饱和碳原子,核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6:6:3:2,则同分异构体分子中含有5个甲基,且3种化学环境不同,因不含O-N和,当N以-NH2的形式存在时,剩余5个甲基,则应有、、3种结构;当N以形式存在时,剩余3个甲基,且峰面积之比为6:3,则有、、、、、6种,符合条件的同分异构体为6+3=9种;含酰胺基团的分子结构简式、、(任选一种即可)。
(5)
Y和F在吡啶的催化下生成J,发生已知合成路线中E转化为G的反应,根据分析可知F的结构简式为,由J的结构简式可推出Y的结构简式为,X和D反应生成Y的反应与已知合成路线中C到E反应类型相同,根据分析可知D的结构简式为,可推出X的结构简式为,故第②步的化学方程式为。
3.德戈替尼是一种治疗湿疹的药物,其中间体K的合成路线如下(部分试剂和条件已略去)。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是___________。
(2)写出C的结构简式___________。
(3)由D生成E的过程中,产生的无机废气应使用________(填化学式)溶液吸收。
(4)E到F的有机反应类型是____________。
(5)化合物G中________(填“1”或“2”)号碳上氢原子酸性更强。
(6)写出Ⅰ的结构简式____________。
(7)化合物B的同分异构体中,满足下列条件的有______种(不考虑立体异构)。
a)含有两个六元环,其中一个是苯环;
b)苯环只有一个取代基。
写出其中一种无手性的结构简式______________________。
【答案】(1)苯甲醛
(2)
(3)NaOH
(4)取代反应
(5)2
(6)
(7) 13 、或(Ph为苯基)
【分析】
A与发生反应生成B,B与H2发生加成反应生成C(),C与发生取代反应生成D,D与SOCl2在加热条件下反应生成E,E发生取代反应成环生成F,F发生取代反应生成G,G发生取代反应生成H,H被臭氧氧化,生成I,I与生成J,结合A→B的反应、借鉴J的结构可知I为,J发生还原反应生成K。
【详解】(1)
A的结构为,其名称为苯甲醛;
(2)
由分析知,C的结构简式为;
(3)由D、E的结构可知,E中的Cl来自SOCl2,根据元素种类及价态可以判断反应生成了副产物SO2,因此用碱液吸收;
(4)对比E、F的结构可知,E中氯原子与酯基和氮之间的C-H键上的氢原子结合成HCl,关环形成四元环,E到F的有机反应类型是取代反应;
(5)
化合物G中,1号碳原子与2号碳原子与吸电子基的距离不同,离吸电子基越近,极性越大,酸性越强,因此2号碳上的氢原子酸性更强;
(6)
由分析知,I的结构为;
(7)
化合物B分子中含有10个C、1个N与1个O,不饱和度为5;同分异构体中的苯环含有6个C,不饱和度为4,加上另一个六元环,不饱和度为1,该六元环由4个C、1个N、1个O构成,由于苯环只有一个取代基,可以认为苯基是该六元环的一个取代基,可能取代在C原子或N原子上,则N原子与苯基的可能位置关系有(将O视为)①、②、③、④,则将六元环中的其中一个变为O即可得满足条件的同分异构体,根据①~④的对称性可知,同分异构体共有种,其中①对应的3种同分异构体中的C都连接2个H,因此没有手性,其结构为、或。
4.H是某二肽基肽酶的竞争性可逆抑制剂的前体,其合成路线之一如图(部分条件和试剂已省略)。
已知:(和为苯基,Y为烷氧基,X为、、)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)A→B的化学方程式为____________________________________。
(3)B→C中Fe的作用为___________________________。
(4)C中的官能团名称为氨基、_______、_______。
(5)D→E的反应类型为_________。
(6)D有多种同分异构体,其中同时满足以下条件的化合物的结构简式为______________________________。
①能与溶液发生显色反应
②分子中只有2种处于不同化学环境的氢原子
(7)联苯四羧酸是一种金属有机框架核心配体和高性能聚酰胺材料前体。参照上述路线,设计一条以为原料合成该联苯四羧酸的路线___________(其他试剂可任选,以流程图形式呈现)。
【答案】(1)对溴苯酚(4-溴苯酚)
(2)
(3)作还原剂,将硝基()还原为氨基()
(4) 羟基 碳溴键(溴原子)
(5)取代反应
(6)、
(7)
【分析】
A与HNO3在CH3COOH作溶剂的条件下发生硝化反应生成B,根据B的结构简式和A的分子式,可推知A的结构式为:,A→B发生硝化反应,引入硝基,B在CH3COOH环境中,Fe作还原剂发生还原反应生成C,将硝基还原为氨基,C在CDI、N2,THF下反应生成D,D在CH3I、Cs2CO3,DMF中反应生成E,E在钯催化剂,碱性条件下发生已知反应生成F,对比D和F的结构简式,结合D→E→F的反应条件可推知E为:,F在钯催化剂,碱性条件下与G发生已知反应生成H,据此回答。
【详解】(1)由分析知,A的结构为,化学名称为:对溴苯酚(4-溴苯酚);
(2)
由分析知,A与B在HNO3、CH3COOH中反应生成B,A→B发生硝化反应,引入硝基,化学方程式为:;
(3)由分析知,B在CH3COOH中Fe的催化下发生还原反应生成C,Fe作还原剂,将硝基()还原为氨基();
(4)
C为,故C中的官能团名称为氨基、羟基、碳溴键(溴原子);
(5)
由分析知,D在CH3I、Cs2CO3,DMF中反应生成E,E的结构简式为,反应类型为取代反应;
(6)
根据D的结构简式可知其分子式为C7H4O2BrN,除苯环外,还有2个不饱和度、1个碳原子、2个氧原子、1个溴原子和1个氮原子(不计氢原子数),根据题给信息可知,其同分异构体中含有酚羟基,且只有2种处于不同化学环境的氢原子,则含有2个处于对称位置的酚羟基,且含有1个-CN,故满足条件的同分异构体的结构简式为和;
(7)
结合已知反应可知先将转化为,转化为,与发生已知反应生成,被酸性KMnO4氧化为,故合成路线为:
5.一种药物中间体(H)的合成路线如下:
已知:
Ⅰ. 、均为强吸电子基团
Ⅱ. 、
回答下列问题:
(1)B结构简式为__________。
(2)C中含氧官能团名称为__________;C→D反应类型为__________。
(3)E→F化学方程式为_______________________________________。
(4)C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遇FeCl3溶液显色
②含-NH2
③苯环上仅含1种化学环境的氢原子
(5)以庚二酸二甲酯和1,2-二溴乙烷为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线__________________________________________________________________。
【答案】(1)
(2) 酯基 还原反应
(3)
(4)或
(5)
【分析】
由流程图可知,与A在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成B(),结合B的化学式可得A为,则B为;B在乙醇钠、乙醇体系中和发生已知Ⅰ的取代反应得到C,结合E的结构可知C为(),C在作用下与氢气发生还原反应得到D(),D再与发生加成反应生成E,E和在、环境下发生N上的取代反应得到F(),F经NaH、DMF分子内环合得到G(),G在氯化钠、水、DMSO条件下脱酯基得到目标产物H;
【详解】(1)
由分析可知,B的结构简式为;
(2)
由分析可知,C的结构简式为为,含氧官能团为酯基;C在作用下与氢气发生还原反应得到D;
(3)
由分析可知,E和在环境下发生N上的取代反应得到F()和,化学方程式为;
(4)
由题,满足条件①遇显色则含酚羟基;②含;③苯环仅1种等效氢则苯环为对称四取代,两对取代基对位分布,则符合条件的C的同分异构体为或;
(5)
结合题中流程,在条件下发生已知Ⅱ的反应生成,在乙醇钠、乙醇体系中与发生已知Ⅰ的取代反应生成,在加热下脱酯得到目标产物,则补全流程图为。
6.羟基广泛存在于天然产物与药物的分子中。从化合物Ⅰ出发合成化合物Ⅲ.Ⅲ在化合物Ⅳ的辅助下,利用光催化实现羟基迁移,得目标产物Ⅶ。合成路线如下(部分条件及试剂略)。
(1)化合物Ⅰ中苯环侧链上的官能团为___________(写名称)。
(2)反应I+XⅡ和Ⅱ+H2Ⅲ的原子利用率均为100%。
①X分子的空间构型为___________。
②Ⅱ的核磁共振氢谱图中有5组峰,则Ⅱ的结构简式为___________。
(3)Ⅲ的同分异构体中,苯环上连有一个烷基且能与作用显色的共有___________种。
(4)下列说法正确的有___________。
A.由Ⅰ到Ⅲ的转化中,存在C原子杂化方式的改变
B.由Ⅰ到Ⅴ的转化中,有加成反应和消去反应发生
C.Ⅶ与浓硫酸共热,可生成存在顺反异构体的产物
D.由Ⅲ到Ⅶ的转化中,Ⅳ可以循环利用
(5)某兴趣小组拟设计以环己烷为原料,经四步反应合成化合物Ⅲ a(分子中不含手性碳原子)的路线。Ⅲa可经上述羟基迁移路径合成化合物VIIa。
①Ⅲ a的结构简式为___________。
②从Ⅲa出发,逐步逆推合成步骤:羟基腈⇒___________⇒醇⇒___________⇒环烷烃(填写有机化合物类别)。
③合成Ⅲa的步骤中,第一步为取代反应,其化学方程式为___________(注明反应条件);第四步所需无机试剂为___________。
④可与发生反应,其产物的结构简式为___________。
【答案】(1)碳碳三键
(2) V形(角形)
(3)6
(4)ACD
(5) 酮 卤代烃 HCN
【分析】
根据题中(2)信息,结合化合物Ⅲ的分子式(C9H12O)可知化合物Ⅱ的分子式为C9H10O,X为H2O。化合物Ⅰ与H2O发生加成反应生成化合物Ⅱ,根据化合物Ⅲ的结构简式结合化合物Ⅱ的核磁共振氢谱图中有5组峰,可推出化合物Ⅱ的结构简式为,化合物Ⅱ与H2发生加成反应生成化合物Ⅲ,化合物Ⅲ与ⅠⅤ(Py-COOH)发生酯化反应生成化合物Ⅴ,化合物Ⅴ在光、催化剂作用下重排生成化合物ⅤⅠ,化合物ⅤⅠ发生水解反应生成化合物ⅤⅡ和Py-COOH,据此回答。
【详解】(1)由化合物Ⅰ的结构可知,Ⅰ中苯环侧链上的官能团为碳碳三键;
(2)①由分析知,X为H2O分子,中心O原子上的价电子对数为 ,为sp3杂化,含有2个孤电子对,空间构型为Ⅴ形(角形);
②化合物Ⅰ和水加成,生成烯醇式中间体:,该物质不稳定转化为化合物Ⅱ,故Ⅱ的结构简式为:;
(3)
Ⅲ()的同分异构体中,苯环上连有一个烷基,能与作用显色,则含有羟基,则苯环上的含有1个烷基和酚羟基,的结构有正丙基()、异丙基(),苯环上由2个取代基时有邻、间、对三种情况,则符合条件的同分异构体共有2×3=6种;
(4)A.Ⅰ中支链上含C≡C(C 为sp杂化);Ⅱ中支链上含C=O(C 为sp2杂化);Ⅲ中支链上全为单键饱和碳(sp3杂化),Ⅰ到Ⅲ过程中碳原子杂化类型发生sp→sp2→sp3的改变,A正确;
B.由分析知,Ⅰ→Ⅱ为加成反应,Ⅱ→Ⅲ为加成反应;Ⅲ→Ⅴ为Py-COOH发生酯化(取代),全程无消去反应,B错误;
C.ⅤⅡ的结构为,与浓硫酸共热发生醇消去可生成或,其中存在顺反异构体,C正确;
D.Ⅲ和ⅠⅤ(Py-COOH)酯化生成Ⅴ;Ⅴ光催化重排为ⅤⅠ;ⅤⅠ水解得到ⅤⅡ,同时重新生成Py-COOH(ⅠⅤ),ⅠⅤ可循环使用,D正确;
故选ACD;
(5)
①根据题意,Ⅲa可经上述羟基迁移路径合成化合物ⅤⅡa,结合Ⅲ a分子中不含手性碳原子可推出Ⅲa的结构简式为;
②从Ⅲa可由环己酮()与HCN发生加成反应获得,可由环己醇()发生氧化反应获得,环己醇可由发生水解反应获得,可由环己烷与氯气在光照下发生取代反应获得,故合成路线逆推为羟基腈⇒酮⇒醇⇒卤代烃⇒环烷烃;
③第一步为环己烷与氯气在光照下发生取代反应,化学方程式为;第四步为酮羰基与HCN发生加成反应,故所需无机试剂为HCN;
④ 可与发生加成反应,其产物的结构简式为。
7.化合物G是一种用于合成生物碱类天然产物的中间体。某实验小组探究了G的合成,其合成路线如下(略去部分试剂和条件):
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为______。
(2)B的核磁共振氢谱显示2组峰,峰面积之比为______。
(3)B→C转化的试剂和反应条件是______。
(4)C→E的反应类型为______。
(5)下列有关C的说法正确的是(考虑立体异构)______(填标号)。
a.分子中所有的原子可能共平面
b.与丙烯酸发生类似于C→E的反应,共得到2种产物
c.在催化剂作用下发生缩聚反应,可用于制备顺丁橡胶
d.与Br2发生1,2-加成和1,4-加成反应,共得到2种产物
(6)F中,与1号碳相比,2号碳C-H键的极性相对______(填“较大”或“较小”)。
(7)F转化为G的同时,有副产物M生成。已知M是G的同分异构体,且与G的官能团相同。M的结构简式是______(F中六元环不参与反应)。
(8)已知:①
②
以J和L为原料合成Q的合成路线如下:
J、L的结构简式分别是______、______。
【答案】(1)碳碳双键
(2)3:1或者1:3
(3)氢氧化钠醇溶液,加热
(4)加成反应
(5)ab
(6)较小
(7)
(8)
【分析】A为2-丁烯,和溴水发生加成反应生成B,B在一定条件下发生消去反应生成C,C和D发生D-A加成反应生成E,E在锌催化下和臭氧发生开环氧化反应生成F,F在碱催化下发生羟醛缩合反应生成G,据此分析以下各小问;
【详解】(1)A为2-丁烯,故官能团名称为碳碳双键。
(2)B的核磁共振氢谱显示2组峰,说明含有2组化学环境不同的氢,B为对称结构,两个甲基和次甲基所处环境相同,故峰面积之比为3:1或者1:3。
(3)B到C的反应为卤代烃发生消去反应生成烯烃,故反应条件为氢氧化钠醇溶液,加热。
(4)C到E发生的是中学阶段常见的Diels-Alder反应,简称DA反应,属于广义上的加成反应。
(5)a.C为顺丁二烯,分子中C2和C3之间的单键可旋转改,故所有原子可能共平面,a正确;
b.C与丙烯酸可生成,考虑手性异构共有2种产物,b正确;
c.C与在催化剂作用下发生加聚反应,可制备顺丁橡胶,c错误;
d.C与Br2发生1,2-加成的产物无顺反异构,若考虑手性异构,为2种,发生1,4-加成的产物存在顺反异构,故为2种,共计4种,d错误;
故选ab。
(6)1号碳和2号碳均连接-CHO,但1号碳更靠近羰基,羰基具有吸电子效应,会造成C-H键极性较大,故2号碳C-H键极性相对较小(或由G的结构可知,1号碳发生了C-H键断裂,2号碳未发生C-H键断裂,故1号碳C-H键的极性更大)。
(7)
F转化为G时,主产物G由1号碳醛基参与分子内羟醛缩合形成五元环;副产物M由2号碳醛基参与缩合形成另一五元环结构。故M的结构简式为。
(8)
首先观察Q的结构,再结合,反应条件为碱,应是发生给定的①和②反应,逆合成法切断Q(,虚线表示切断),故L的结构简式为,再通过逆推法,K应是发生反应②生成,故K的结构简式为,E到F是碳碳双键在锌催化下和臭氧发生开环氧化后变成两个醛基,J到K发生的为相同反应,故J的结构简式为。
8.他司美琼(T)是一种新型褪黑素受体激动剂,用于治疗睡眠障碍。其合成路线之一如下(未考虑立体异构):
回答下列问题:
(1)T中的官能团名称为醚键和_________。
(2)A与可发生_________反应和_________反应。
(3)反应①引入基团C6H5CH2-的目的是____________________________________________。
(4)H中手性碳原子的个数为__________。
(5)J的结构简式为________________。
(6)E不与溶液发生显色反应,写出反应⑤的化学方程式:________________________。
(7)写出满足下列条件的G()的芳香族同分异构体的结构简式:_____________________。
a)红外光谱表明无和O-H吸收峰
b)核磁共振氢谱显示有两组峰,且面积比为1∶4
【答案】(1)酰胺基
(2) 取代 加成
(3)保护酚羟基不在反应②被氧化
(4)2
(5)
(6)
(7)、
【分析】
A与C6H5CH2Cl在NaOH溶液中发生取代反应生成B,B在1)OsO4、2)NaIO4的条件下发生氧化反应生成C,C在1) NaBH4、2)Pd/C,H2的条件下发生还原反应生成D,D在1)(ClC=O)2,DMF、2)N(C2H5)3的条件下生成E,由题知E不与溶液发生显色反应,则不含有酚羟基,E在NaOH、CH3CH2OH中发生消去反应生成F,结合E的分子式可推知E为,F与H2O2在催化剂的作用下氧化为G,G与在NaH、催化剂的作用下发生反应生成H,H在Pd/C,H2的条件下发生还原反应生成J,J与在N(C2H5)3的作用下发生取代反应生成T,结合J的分子式,可推知J为,据此回答。
【详解】(1)
由图知,T的结构为,含氧五元环为醚键,还有-CONH-结构,官能团为酰胺基;
(2)如图,A的结构中含有的官能团为酚羟基和碳碳双键,苯环上的酚羟基邻、对位氢原子可以和的取代反应,不饱和的碳碳双键,可以和发生加成反应;
(3)A 中有酚羟基(-OH),后续步骤②会发生氧化反应,酚羟基易被氧化破坏,反应①引入基团C6H5CH2-可保护酚羟基,防止其在后续氧化步骤中被破坏,反应③脱除保护基恢复酚羟基;
(4)
手性碳是指连4种不同基团的饱和碳原子,如图(带*号),则H中手性碳原子的个数为2个;
(5)
由分析知,J的结构简式为;
(6)
由分析知,E不与溶液发生显色反应,则不含有酚羟基,E在NaOH、CH3CH2OH中发生消去反应生成F,结合E的分子式可推知E为,则反应⑤的化学方程式为:;
(7)
G()的芳香族同分异构体中,满足红外光谱表明无和O-H吸收峰,则不存在醛、酮、羧酸、酚、醇等,氧只能是醚键;核磁共振氢谱显示有两组峰,且面积比为1∶4,结合氢原子个数,说明两种不同环境的氢原子个数比是2:8,满足条件的结构有:、。
9.一种生物活性分子中间体G的合成路线如图(立体化学和部分反应条件略)。
已知:①BnCl为 ②
回答下列问题:
(1)F中官能团的名称为________、________。
(2)A→B的化学方程式为________。
(3)下列说法正确的是________。
a.B→C有KCl生成 b.C→D为加成反应
c.E不能发生银镜反应 d.G中碳原子有sp2、sp3两种杂化方式
(4)若A和B混合后,发生已知②所示反应,可能生成分子式为C16H17IO4的产物,其结构简式为________。
(5)A的同分异构体中,同时满足下列条件的有________种(不考虑立体异构体)。
①含有苯环;
②含有1个手性碳原子。
其中,不同化学环境氢原子个数比为3∶2∶2∶1∶1∶1的结构简式为________(任写一种)。
(6)已知-C≡N能发生类似-C≡C-的加成反应。参照上述合成路线,以、HCN和甲醛为原料(其他无机试剂任选),设计的合成路线________。
【答案】(1) 醚键 氨基
(2)
(3)ad
(4)
(5) 7 或或或
(6)
【分析】A与发生取代反应反应生成B(引入一个碘原子),B与 在, 作用下生成C,C与A在催化剂作用下生成D (),随后D被氧化为E (),E与F在BF3,催化下生成G。
【详解】(1)观察F的结构,含两个甲氧基(醚键)和一个氨基,因此官能团为醚键和氨基;
(2)
A和发生取代反应,苯环引入碘原子生成B,脱去1分子HI,配平即可得;
(3)a.B→C是B的酚羟基与BnCl(苄氯)发生取代反应生成HCl,HCl与反应生成KCl,正确;
b.C分子式为,结合A()生成D(),脱去1分子HI,属于取代反应,不是加成,错误;
c.D()氧化得到E(),E含醛基,能发生银镜反应,错误;
d.G中苯环碳为杂化,饱和碳原子为杂化,无其他杂化方式,正确。
故选ad。
(4)
A和B混合后,2个B发生已知②所示反应,可能生成分子式为的产物,其结构简式为;
(5)A分子式,不饱和度为4(含一个苯环),要求含苯环、1个手性碳,分类计数:
单取代:4种(侧链为 、、、)
双取代:取代基为 和,分别位于苯环的邻位、间位、对位共3种,均含1个手性碳;其他双取代组合无手性碳,排除。
三取代及更多取代:无手性碳,全部排除。
总共有 种。 符合氢原子个数比 的是结构:或或或;
(6)
以苯乙炔与氢气发生加成反应生成苯乙烯、苯乙烯与HCN发生马氏加成生成,中氰基催化氢化成,与甲醛在作催化剂的条件下反应合成目标产物,结合题给信息设计: 。
10.化合物H是我国自主研发的一种手术用药,以下为其合成路线之一(略去部分反应条件,忽略立体化学)。
已知:和的混合物
回答下列问题:
(1)H中手性碳原子的数目为___________;由G生成的反应类型为___________。
(2)由A生成B的化学方程式为___________。
(3)C的同分异构体中,能发生银镜反应、核磁共振氢谱显示为三组峰且峰面积比为3∶1∶1的同分异构体的结构简式为___________(不考虑立体异构,写出一种即可)。
(4)E的结构简式为___________。
(5)F和G中存在的不同官能团的名称分别是___________和___________。
(6)科研人员也尝试了由E经I制备G,如下图所示。研究发现,增大Pd/C催化剂用量和压强,的反应才能顺利进行,而且除了,还有少量其他产物生成。该条件下生成其他产物的可能原因是___________。
(7)从整个合成路线看,和两步反应(溴的引入和脱去)的目的是___________。
【答案】(1) 1 加成反应(或还原反应)
(2)+→+
(3)或或
(4)
(5) 羰基(或酮羰基) 碳碳双键
(6)增大Pd/C催化剂和压强后,除了使C−Br键氢解脱溴,还会与分子中的碳碳双键发生加成反应,生成副产物
(7)保护酚羟基的对位(或占位),防止重排时酰基进入对位,以确保酰基选择性地进入酚羟基的邻位
【分析】A和生成B,结合B的分子式可知,该反应是取代反应,溴原子取代了酚羟基对位的氢原子,B的结构简式是,B中酚羟基与酰氯发生取代反应,脱去一分子HCl,形成酯,根据题干中的“已知”提示:酚酯在作用下会发生重排,酰基会迁移到酚羟基的邻位或对位,观察D的结构,其对位已经被溴原子占领,因此环丙烷酰基只能迁移到酚羟基的另一个空着的邻位,故E的结构简式是,E→F是一个加氢脱溴的过程,F→G转化过程中,原先的酮羰基变成了碳碳双键,G再发生还原反应转化为H,据此解答。
【详解】(1)手性碳指的是连有四个互不相同原子或基团的饱和碳原子,H中含有1个手性碳,位置如图:;G 中的碳碳双键与氢气加成,属于加成反应(或还原反应)。
(2)A 与发生取代反应,在酚羟基对位引入溴原子,化学方程式:+→+;
(3)C的分子式,不饱和度为2,能发生银镜反应→含有醛基(-CHO),醛基占了1个不饱和度,其余结构中还含有1个不饱和度为 1,核磁共振氢谱为三组峰,且面积比为 3:1:1。氢原子个数为5。说明有一个结构含有 3 个高度对称的氢(通常是甲基);构造推导:含 、、一个碳碳双键、和一个Cl,结构可能是:或或;
(4)通过前面的重排推导,酰基重排到酚羟基的另一个邻位,E的结构简式是;
(5)F含官能团羟基、羰基,G含官能团羟基、碳碳双键,二者不同的官能团为羰基(F)、碳碳双键(G)。
(6)E→I的转化是先酮羰基变成了碳碳双键,所以I同时含有碳碳双键和对位的溴原子,I结构简式:,目标是从I到G,只需要利用把溴原子脱掉,问题在于:也是极其经典的碳碳双键加氢还原条件。如果增加催化剂用量和氢气压力,除了发生脱溴反应外,分子内的碳碳双键也会被氢化还原,从而生成了副产物。
(7)A 变为 B 时在酚羟基对位上了一个溴原子,随后 D 发生重排时,如果不占住对位,酰基也会跑到对位(题干已知信息)。把对位用溴占用后,迫使酰基只能进入邻位,从而得到了目标产物 E 的骨架。完成使命后,再在 E→F 步把溴转化为H。
11.一种具有抗衰老活性的化合物K的合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学,路线中R为()
回答下列问题:
(1)A中官能团为羧基、醚键和______(填名称)。
(2)A→B的反应类型为______。
(3)C分子中能共平面的碳原子个数最多为______。
(4)E与NaOH反应的化学方程式为______。
(5)G→H中另一产物的结构简式为______。
(6)I→J中DMP的作用为______。
(7)K中手性碳原子的个数为______。
(8)写出一种满足下列条件的F的同分异构体的结构简式______。
①能发生银镜反应。
②能与FeCl3发生显色反应。
③核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1。
(9)参照B→D的过程,结合所学知识,设计以和为原料合成的路线______(Ph为苯基;无机试剂和有机溶剂任选)。
【答案】(1)碳碳双键
(2)取代反应
(3)5
(4)+NaOH→+
(5)CH3CH2OH
(6)作氧化剂,将醇羟基氧化为醛基
(7)2
(8)、、(任写一种)
(9)
【分析】
由合成路线可知,A与发生取代反应生成B,B与C发生Diels-Alder反应生成D,D在一定条件下生成E,E与F反应后经重排得到G,G与发生取代反应生成H和CH3CH2OH,H在一定条件下生成I,I被DMP 氧化剂氧化生成J,J在一定条件下生成K,据此回答
【详解】(1)
A为,其中R为,A中官能团为羧基、醚键和碳碳双键;
(2)A(羧酸)与反应,羧基的-OH被-NHSO2R'取代,属于取代反应;
(3)
C的结构简式为,两个碳碳双键均为平面结构,中间单键可旋转,使两个双键平面共面,所有碳原子均可共平面,主链4个C+甲基1个C ,共5个C;
(4)
E的结构简式为,含有酰胺键(-CONH-),在NaOH溶液中加热时,酰胺键发生水解,反应的化学方程式为:+NaOH+;
(5)
由分析知,G与发生取代反应生成H和CH3CH2OH;
(6)由流程图知,DMP将I中的醇羟基(-OH)氧化为醛基(-CHO);
(7)
手性碳是指连有 4 个不同基团的饱和碳原子,如图(带*号),则K中手性碳原子的个数为2;
(8)
F的分子式为,不饱和度为5,满足①能发生银镜反应,则含有醛基或甲酸酯结构,②能与FeCl3发生显色反应,则含有酚羟基,③核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体有、、;
(9)
B与C发生Diels-Alder反应生成D,参照B→D的过程,和发生Diels-Alder反应生成,与Br2发生加成反应生成,在NaOH乙醇溶液中加热,发生消去反应生成目标产物,则合成路线为:。
12.杀虫剂氯噻啉(化合物)合成路线如下(部分条件已略去):
回答下列问题:
(1)能发生银镜反应,其结构简式为_________。
(2)中官能团名称为醛基和___________。
(3)的反应类型为_________。
(4)参照过程,设计某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中,Ⅰ的结构简式为________,的化学方程式为______________________。
(5)可能经历的过程如下图所示。发生巯基()参与的取代反应,的结构简式为___________。发生分子内氨基()与醛基的加成、消去反应生成和,则的结构简式为___________(不考虑立体异构)。
【答案】(1)
(2)碳溴键(溴原子)
(3)取代反应
(4) +CH3OH+H2O
(5)
【分析】
由合成路线可知,A(C3H6O)与Br2反应生成B,已知A能发生银镜反应,故A中含有醛基,由A的分子式、结合B的结构简式可推知A为,B与C反应生成D,D在NaNO2/HCl的条件下发生取代反应生成E,E与在一定条件下反应生成F,F与G在K2CO3的条件下反应生成H,结合F的分子式和E、H的结构可推知F的结构为:,据此回答。
【详解】(1)
由分析可知,A的结构简式为;
(2)
B的结构简式为,B中含有的官能团为醛基和碳溴键(溴原子);
(3)
由分析知,F的结构简式为:,F+G→H的反应为取代了F中Br,故反应类型为取代反应;
(4)
由分析知,在E→F的过程中,Br取代了甲基上的H,参照E→F的过程,药物中间体K的合成路线为与反应,甲基上的H被Br原子取代生成I,则I为,在i.NaOH,H2O,ii.H+中经水解后酸化生成J,则J为,和CH3OH在H2SO4的条件下发生酯化反应生成K,反应的化学方程式为:+CH3OH+H2O;
(5)
B→D可能经历以下过程,已知X→Y发生巯基(-SH)参与的取代反应,则C()异构为X(),X()与B发生巯基(-SH)参与的取代反应生成Y,可推知Y的结构简式为,Y发生分子内氨基(-NH2)与醛基发生加成、消去反应生成Z和H2O,结合D的结构简式可推知Z为:,异构为。
阿法诺啡是一种强效阿片类镇痛药,具有很强的镇痛作用。其某种中间体的合成路线部分如下:
已知:(1)
(2)
13.可用于检测化合物A中官能团的仪器分析方法是___________。
A.红外光谱 B.核磁共振氢谱法 C.质谱法 D.元素分析法
14.反应①中需要的试剂和反应条件通常是___________。
15.关于化合物D的叙述正确的是___________(不定项)
A.有手性碳原子 B.能与碳酸氢钠溶液反应
C.能与茚三酮反应 D.能与氢氧化钠溶液反应
16.简述检验F物质中含有溴元素的实验法___________。
17.G→H反应分两步进行:
(1)反应(i)和(ii)的反应类型分别是___________;
A.取代反应、氧化反应 B.加成反应、消去反应 C.加成反应、取代反应 D.取代反应、消去反应
(2)过程(i)中可能会生成副产物,经过过程(ii)副产物为最终产物H,其结构简式为___________。
18.写出一种同时满足下列条件的A的同分异构体的结构简式___________。
i.属于芳香族化合物,且与溶液可发生显色反应;
ii.能与反应生成;
iii.核磁共振氢谱显示,该物质有4类化学环境不同的氢原子,其个数比为
19.结合以下合成信息,在括号中补全合成路线___________。
已知:
【答案】13.A 14.
CH3OH、浓H2SO4、加热(或Δ) 15.AD 16.
取少量F物质于试管中,加入NaOH水溶液并加热;冷却后加入稀HNO3酸化至溶液呈酸性;再滴加AgNO3溶液。若产生淡黄色沉淀,则说明含有溴元素。 17.
D
18.
19.
O2、Cu(或Ag)、Δ
BrCH2CH(CH3)CHO
HOCH2CH2OH、H+(或浓H2SO4、Δ)
【分析】A(3-甲氧基苯乙酸)与甲醇发生酯化反应,生成B(3-甲氧基苯乙酸甲酯)。结合已知信息(1),B在 作用下发生 -H 的溴代反应,生成C。结合已知信息(1),C中的溴原子被氨基取代,生成D(-氨基酯)。E(3-溴丙醛)与乙二醇在酸性条件下发生缩醛化反应,保护醛基,生成F。D与F在 作用下发生取代反应生成G。G在酸性条件下()首先水解缩醛恢复为醛基,随后发生分子内的亲电芳香取代反应(成环),最后在 作用下发生消去反应脱去一分子水(或乙二醇),生成含有双键的稠环化合物H。
【详解】13.A.红外光谱主要用于测定有机物分子中的化学键和官能团;
B.核磁共振氢谱用于测定氢原子的种类和数目比例;
C.质谱法用于测定相对分子质量;
D.元素分析法用于测定物质的元素组成。
故选A。
14.反应①是羧酸A转化为酯B的反应。根据B的结构简式可知,引入了甲基,因此需要的试剂是甲醇(),通常需要浓硫酸(浓 )作催化剂和吸水剂,并在加热条件下进行。
15.A.连接 的碳原子同时连接了氢原子、氨基、酯基和芳香环,四个基团互不相同,属于手性碳原子。
B.D中含有酯基和氨基,没有游离的羧基,不能与 溶液反应生成 。
C.茚三酮反应通常是 -氨基酸的特征反应,D属于氨基酸酯,在高中化学范畴内通常不认为其能发生典型的茚三酮显色反应。
D.D中含有酯基(),能在氢氧化钠()溶液中发生水解反应。
故选AD。
16.F为卤代烃,检验其中的溴元素需要先将其转化为溴离子。步骤为:先在碱性()条件下加热使其发生水解反应生成 ;然后必须加入稀硝酸中和过量的碱,防止后续加入 时生成 黑色沉淀干扰观察;最后加入 溶液,若生成淡黄色沉淀(),则证明含溴元素。
17.(1) 反应(i)是侧链进攻苯环发生分子内成环,本质是苯环上的氢原子被取代,属于取代反应(亲电芳香取代);反应(ii)是中间体脱去一分子醇(或水)形成碳碳双键,属于消去反应。故选D。
(2) 在过程(i)中,侧链亲电试剂进攻苯环。由于苯环上的 是邻对位定位基,主产物H是进攻其对位(空间位阻较小)生成的;而副产物则是进攻其邻位生成的。即甲氧基(-OCH3)位于苯环上,且紧邻带有双键的稠合碳原子(即关环在原甲氧基的邻位),结构简式为。
18.
A的分子式为 。 条件i:与 显色,说明含有酚羟基()。 条件ii:与 反应生成 ,说明含有羧基()。 条件iii:核磁共振氢谱有4组峰,面积比为 。总氢原子数为10,说明含有两个等效的甲基(6个H),两个等效的苯环氢(2个H),以及酚羟基(1个H)和羧基(1个H)。 为了满足高度对称性,苯环上的 和 必须处于对位(1,4-位),而两个 必须对称分布在3,5位(或2,6位),结构简式为:。
19.
目标产物为 ,原料为 。首先需将伯醇氧化为醛,使用催化氧化( ),得到中间体1: 。为了防止后续格氏试剂与醛基反应,需用乙二醇()在酸性条件下将醛基保护为缩醛。缩醛化合物与格氏试剂 发生已知信息(3)中的偶联反应,溴原子被苯基取代(通过格氏偶联反应),得到中间体2(缩醛保护的产物)。最后在酸性条件下水解,脱去缩醛保护基,恢复醛基,得到最终产物。
20.天然化合物X是一种生物活性物质,某研究小组通入如下流程制备化合物X(部分流程及反应条件已省略):
已知:①PCC是选择性氧化剂,可能把醇氧化成醛或酮;
②是强还原剂,可以把醛或酮还原成醇;
③
(1)A的官能团名称:_______。
(2)A→B的原子利用率为100%,则M为_______。
(3)D的结构简式为:_______。
(4)下列选项不正确的是_______。
A.C具有一定的还原性
B.F→G的反应为加成反应
C.E、F分别发生消去反应得到的产物均不含有手性碳原子
D.1 mol X与足量NaOH反应,最多消耗4 mol NaOH
(5)E→F的过程中会产生少量F的同分异构体H,请利用实验区分F和H:_______(只需写出试剂和现象)。
(6)是重要的化工原料。以和为有机原料,设计化合物的合成路线_______(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1)酯基
(2)
(3)
(4)BCD
(5)加PCC,再加入银氨溶液,有银镜析出的是H
(6)
【分析】
根据题目第(2)问的信息(A→B的原子利用率为100%)可判断M为,根据已知①,PCC把B氧化成C,根据已知条件“②是强还原剂,可以把醛或酮还原成醇”和E的结构简式可推出D的结构简式为:;根据E和F结构简式可推出E→F过程中E发生自身取代反应生成F和;F→G的过程中F和发生取代反应生成G和;G在作用下生成F,据此分析解答。
【详解】(1)根据A的结构简式,结构中含有的官能团是酯基;
(2)根据分析,M为;
(3)
根据已知条件②是强还原剂,可以把醛或酮还原成醇和E的结构简式可推出D的结构简式为:;
(4)A.C中含有醛基,具有还原性,A正确;
B.F→G的过程中F和发生取代反应生成G和,不是加成反应,B错误;
C.E中两个羟基发生消去反应后产物()分子中不含手性碳、F发生消去反应后产物( )不含手性碳,但E中若只有1个羟基发生消去反应,得到的产物含有手性碳,如图:,C错误;
D.1mol X中酯基(1 mol消耗1 mol NaOH)、酚羟基(2 mol 消耗2 molNaOH)、可能的最多消耗3 mol NaOH,D错误;
故答案选BCD。
(5)
E→F的过程中E中的酯基可以和自身这个羟基发生取代反应就会产生少量F的同分异构体H,则H为,加入PCC后,羟基可以被氧化为醛基,而F中羟基被氧化为酮羰基,故再加入银氨溶液,有银镜析出的是H;
(6)
利用逆推法设计合成路线,目标产物需要的原料为(与G→X的路线一致),合成的原料为和,合成可以由被酸性高锰酸钾溶液氧化得到,合成的原料可以是和,可以制备,由和NaOH反应可得,故合成路线为: 。
21.喹吖啶酮衍生物(化合物G)可作为OLED(有机发光二极管)发光层材料,一种合成路线如图。
回答下列问题:
(1)化合物B的官能团名称为________。
(2)化合物C在核磁共振氢谱上有________组吸收峰。
(3)化合物D中碳原子的杂化类型为________。
(4)化合物D→E分两步进行,第①步的化学方程式为________。(此处可用-PTZ表示)
(5)化合物E→F反应中,转化为________(写结构简式)。从分子设计角度考虑,F转化为G,性质如何变化?________(答两点)。
(6)H为C的同系物,以化合物H为起始原料合成K,合成路线与C→G反应类似,如图,H的结构简式为________。同等条件下,该路线中化合物I转化为J的产率比E转化为F的产率高,分析可能的原因是________。
【答案】(1)碳溴键、羧基
(2)4
(3)、
(4)+2NaOH+2CH3CH2OH
(5) 更不容易被氧化、在水中溶解度增大、发光性能得到提高
(6) I为中心对称,E为轴对称,E中两个PTZ基团因空间位阻无法自由旋转而I可以,因此的产率更高
【分析】
该合成路线以含溴苯环化合物A为原料:A经氧化(苯环侧链氧化为羧基)得到B();与乙醇发生酯化反应生成C();C经取代反应得到D;D先发生酯的水解反应生成,酸化生成E(),E脱水成环得到F;F与乙酸经氧化反应得到目标产物G(喹吖啶酮衍生物)。
【详解】(1)
由分析可知,B的结构简式为:,因此B的官能团是碳溴键、羧基,故答案为:碳溴键、羧基;
(2)
由分析可知,C的结构简式为:,分子中不同化学环境的H原子有4种,因此核磁共振氢谱有4组吸收峰,故答案为:4;
(3)由D的结构简式可知,D含苯环和不饱和键(C为杂化,形成平面结构)和饱和碳原子(C为杂化,形成四面体结构),因此碳原子的杂化类型为、,故答案为:、;
(4)
由分析可知,D→E第①步是酯的水解反应,化学方程式为:+2NaOH+2CH3CH2OH;
(5)E→F反应中会生成水,(酸酐)水解生成,因此转化产物是;F转化为G过程中,发生的是氧化反应,故该物质更不容易被氧化,同时形成更多的S=O键,极性增强,同时会与水分子形成氢键,提升在水中的溶解性,由题干信息可知,化合物G可作为OLED发光层材料,由此可知,F转化为G会提升发光性能;
(6)
H为C的同系物,结合H的分子式及反应路线,H的结构简式为:,结合I→J的反应条件,可知该过程发生的是题目中E→F的反应,则I的结构简式为,J的结构简式为,J发生F→G的反应生成K,I是中心对称结构,空间位阻小,E是轴对称结构,两个PTZ基团因空间位阻无法自由旋转而I可以,因此的产率更高。
22.盐酸恩沙替尼是首个由中国企业主导在全球上市的小分子肺癌靶向创新药,其合成路线如下。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是________。B的结构简式为________。
(2)反应条件X可选择________(填标号)。
a. b.新制 c.盐酸
(3)F中含氧官能团的名称是________。H生成I的反应类型为________。
(4)在G转化为H的过程中,加入足量三乙胺可提高H的产率,而加入足量乙胺会降低H的产率。H产率变化的原因是________。
(5)符合下列条件的()的同分异构体共有________种(不考虑立体异构),其中一种的结构简式为________。
①含4个 ②含非三元环的环状结构
③核磁共振氢谱显示有2组峰 ④使酸性溶液褪色
(6)据题中信息,以苯为原料,设计合成食品香料的路线________(用流程图表示,其他无机试剂任选)。
【答案】(1) 对硝基苯甲酸或4-硝基苯甲酸
(2)c
(3) 醚键 取代反应
(4)乙基是推电子基团,三乙胺中N原子周围电子云密度大于乙胺,则三乙胺的碱性强于乙胺,能够更好地消耗反应生成的HCl,促进平衡正向移动,提高H的产率,而加入足量乙胺,会和乙胺发生信息反应得到副产物(含酰胺基),降低H的产率
(5) 2 或
(6)
【分析】
由图可知,C发生类似FG的反应生成D,由D的结构简式可知C为,对比A、C的结构简式,结合B的分子式可以推知A和B发生取代反应生成C,则B为,D发生还原反应生成E,F和Boc2O发生取代反应生成G,G发生已知信息的反应原理生成H,H和LiOH发生取代反应生成I,E和I经过多步反应生成J,以此解答。
【详解】(1)
由A的结构简式可知,A的化学名称是对硝基苯甲酸或4-硝基苯甲酸,由分析可知,B的结构简式为。
(2)由D和E的结构简式可知,D发生还原反应生成E,硝基转化为氨基,反应条件X可选择盐酸,故选c。
(3)
由F的结构简式可知,含氧官能团的名称是醚键。H和LiOH发生取代反应生成I,同时生成CH3CH2OH,化学方程式为:+LiOH +CH3CH2OH。
(4)
G发生已知信息的反应原理生成H,G和CO先反应生成,和C2H5OH发生取代反应生成H和HCl,烷基是推电子基团,三乙胺中N原子周围电子云密度大于乙胺,则三乙胺的碱性强于乙胺,能够更好地消耗反应生成的HCl,促进平衡正向移动,提高H的产率,而加入足量乙胺,会和乙胺发生信息反应得到副产物(含酰胺基),降低H的产率。
(5)
的同分异构体满足条件:①含4个;②含非三元环的环状结构;③核磁共振氢谱显示有2组峰,含有2种环境的H原子,说明其是对称的结构,O原子需要参与成环; ④使酸性溶液褪色,说明其中含有碳碳双键;若其中含有四元环,结构简式为;若其中含有五元环,结构简式为;综上所述,满足条件的同分异构体有2种,其中一种的结构简式为或。
(6)
苯先和Cl2发生取代反应生成,和CO在催化剂条件下反应生成,和NaBH4发生还原反应生成,和发生取代反应生成目标产物,合成路线为:。
23.H的盐酸盐是一种镇吐药物,H的合成路线之一如下(略去部分试剂和条件)。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)C中官能团的名称是_______、_______。
(3)的反应类型为_______。
(4)E的结构简式为_______。
(5)F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种。
a.含有,且无键 b.含有2个苯环 c.核磁共振氢谱为6组峰
(6)药物K的合成路线如下:
已知Y含有羰基,按照的方法合成I。I的结构简式为_______,第①步的化学反应方程式为_______。
【答案】(1)对氯苯磺酸或4-氯苯磺酸
(2) 碳氯键 硝基
(3)还原反应
(4)
(5)2
(6)
【分析】A发生硝化反应生成B,B中磺酸基酸化后生成C,C在Fe/HCl(浓)作用下发生还原反应生成D,D的结构简式为;D和X发生已知信息的反应生成E,结合X的分子式可知,其不饱和度为3,故X的结构简式为,E的结构简式为,E在金属催化作用下脱去1分子HCl得到F,F发生取代反应生成G,G经过多步合成H,据此解答。
【详解】(1)由A的结构简式可知 ,习惯命名法为:对氯苯磺酸;系统命名法为:4-氯苯磺酸;
(2)由C的结构简式可知 ,官能团的名称是碳氯键、硝基;
(3)由分析可知,发生的是硝基被还原为氨基的反应,反应类型是还原反应;
(4)由分析可知,E的结构简式为;
(5)由F的结构简式可知,F的不饱和度为8,分子式为,满足条件:a.含有,且无键、含有2个苯环,核磁共振氢谱为6组峰,说明其是对称结构,满足条件的有、,共2种;
(6)采用逆推法可知,最后一步J和发生取代反应生成K,则J的结构简式为,结合反应②的条件可知,I发生还原反应得到J,Y含有羰基,按照的方法合成I,则反应②是羰基被还原为羟基的反应,故I的结构简式为,结合的反应可知,Y的结构简式为,故第①步反应的化学方程式为:。
24.艾拉莫德(化合物F)有抗炎镇痛作用,可用于治疗类风湿关节炎。F的一条合成路线如下(略去部分条件和试剂)
已知反应:其中RL是较大烃基,RS是较小的烃基或氢
回答下列问题:
(1)A的结构简式是_______。
(2)B中官能团的名称是_______、_______。
(3)反应②的反应类型为_______;吡啶是一种有机碱,在反应②中除了作溶剂外,还起到的作用是_______。
(4)在反应⑤的步骤中,二甲基丙酰氯和甲酸钠预先在溶剂丙酮中混合搅拌5小时,写出此过程的化学方程式_______。然后,再加入D进行反应。
(5)关于F的化学性质,下列判断错误的是_______(填标号)。
a.可发生银镜反应 b.可发生碱性水解反应
c.可使溶液显紫色 d.可使酸性溶液褪色
(6)G是二甲基丙酰氯的同分异构体,可以发生银镜反应,核磁共振氢谱中显示为四组峰,且峰面积比为。G的结构简式是_______(手性碳用*号标记)。
(7)参照反应①和②,利用和完成杀菌剂乙霉威()的合成路线:_______。
【答案】(1)
(2) 氨基 醚键
(3) 取代反应 吸收反应产生的,促进反应进行
(4)++NaCl
(5)c
(6)
(7)
【分析】A在Fe粉、盐酸条件下反应生成B,Fe粉具有还原性,观察到B中含有氨基,A→B的过程中,O原子变少了,说明A→B是硝基被还原为氨基,结合B的结构简式和A的分子式可知,A的结构简式为,B与发生取代反应生成C,C发生③和④两步反应得到D,D发生反应生成E,E经⑥和⑦两步反应得到产物F。
【详解】(1)由分析可知,A的结构简式为,故答案为:;
(2)根据B的结构简式可知,B中含有的官能团是氨基和醚键,故答案为:氨基;醚键;
(3)观察B和C的结构简式可知,取代B中氨基上的一个H原子得到C,则反应②为取代反应;吡啶是一种有机碱,具有碱性,反应②反应会生成HCl,吡啶能够吸收反应生成的HCl,促进反应正向进行,故答案为:取代反应;吸收反应产生的HCl,促进反应进行;
(4)在反应⑤的步骤中,二甲基丙酰氯和甲酸钠预先在溶剂丙酮中混合搅拌5小时,在这个过程中,甲醇钠和反应生成酸酐,该过程的化学方程式为:++NaCl
,故答案为:++NaCl
;
(5)a.根据F的结构简式可知,F含有醛基,能发生银镜反应,故a正确;
b.F含有酰胺基,在碱性条件下能发生水解,因此F可发生碱性水解反应,故b正确;
c.F不含酚羟基,不能使溶液显紫色,故c错误;
d.F含有碳碳双键,能与酸性溶液发生氧化还原反应使溶液褪色,故d正确;
故答案为:c;
(6)G是二甲基丙酰氯的同分异构体,可以发生银镜反应,说明分子中含有醛基,核磁共振氢谱中显示为四组峰,且峰面积比为,说明含有4种不同环境的氢原子,且数目之比为,说明结构对称,且存在两个等效的甲基,手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子,则G的结构简式为(用“*”标记手性碳原子),故答案为:;
(7)参照反应①和②,利用和完成杀菌剂乙霉威,先发生硝化反应,在苯环上引入硝基得到,然后发生类似①的反应,将硝基还原为氨基得到,与在吡啶存在的条件下发生取代反应得到产物乙霉威,则合成路线为:,故答案为:。
25.我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z已成功登陆海外市场。Z的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。
(1)A中含氧官能团名称为_______,A生成D的反应类型为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)D转化为E的反应生成的有机产物分别为E和_______(填结构简式)。
(4)下列说法正确的是_______。
A.G中存在大键 B.K中新增官能团的碳原子由J提供
C.L可以形成氢键 D.摩尔质量
(5)G(C10H10O2)的同分异构体同时满足下列条件的有_______种。
(i)存在基团和环外2个键
(ii)不含基团和sp杂化碳原子
其中,核磁共振氢谱显示五组峰(峰面积比为)的同分异构体的结构简式为_______。
(6)Q的一种合成路线为:
已知:
根据已知信息,由R和T生成W的化学方程式为_______。
【答案】(1) 酯基 取代反应
(2)
(3)
(4)ABC
(5) 10
(6)
【分析】A和B发生取代反应生成D,结合D的结构简式,以及B的分子式可知,B的结构简式为,D中的酯基先水解,再酸化生成E,E发生反应生成G,G和J发生取代反应生成K,K再发生取代反应生成L,L和Q发生反应得到目标产物,结合目标产物的结构简式以及Q的分子式可知,Q的结构简式为,据此解答。
【详解】(1)由A的结构简式可知,其含氧官能团名称为酯基,由结构简式可知,A和B发生反应生成D的同时会生成HBr,反应类型是取代反应;
(2)由分析可知,B的结构简式为;
(3)D到E先发生酯基的水解以及酸碱中和反应,再酸化生成羧基,另一种产物是乙醇,结构简式为;
(4)A.G中含有苯环,存在大键,A正确;
B.由G和K的结构简式可知,K中有1个碳原子来自于J,B正确;
C.L中含有酰胺基,能形成氢键,C正确;
D.L与Q生成Z的反应中,发生的是取代反应,会生成小分子的CH3Cl,因此,D错误
故选ABC;
(5)G的分子式为,不饱和度为6,存在和2个环外键,说明分子中除了苯环外还存在2个双键结构,不含与sp杂化的碳原子,说明不含有羟基、羧基、碳碳三键,则苯环的支链可以为:
属于醛或酮的有:、、、、、;
属于酯的有:、、、总计10种同分异构体;
核磁共振氢谱峰面积比为(),则分子总有1个甲基,满足条件的结构简式为;
(6)由已知信息的反应可知,T的结构简式为,R中即含有氨基,又含有羧基,由X的结构简式,以及已知信息的反应,可推断出,R中氨基和羧基处于邻位,R的结构简式为,则由R和T生成W的化学方程式为。
26.化合物L是某中药的活性成分。一种合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学)。
已知:在Ru(Ⅱ)的催化下,端烯烃和发生烯烃复分解反应得到产物。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为_______。
(2)对比C和D的结构,可以推知C和D的_______(填标号)不相同。
a.分子式 b.质谱图中的碎片峰 c.官能团
(3)D→F中另一产物的化学名称为_______。
(4)E发生加聚反应,产物的结构简式为_______。
(5)F→G的反应类型为_______。
(6)羰基具有较强的极性。I→J经历了加成和消去的过程,其中间体的结构简式为_______(填标号)。
a. b. c. d.
(7)的化学方程式为_______。
(8)写出一种满足下列条件的L的同分异构体的结构简式_______(不考虑立体异构)。
①能与发生显色反应;1mol该物质与足量NaOH溶液反应,消耗3molNaOH。
②核磁共振氢谱显示6组峰,且峰面积比为。
③含有酯基和氨基(或取代的氨基,,和可以是H或烃基)。
【答案】(1)醛基
(2)b
(3)乙烯
(4)
(5)氧化反应
(6)c
(7)
(8)或
【分析】
A发生取代反应生成B,B与发生反应生成C,C发生反应生成D,D与E在Ru(Ⅱ)作用下发生已知信息的反应生成F,F在SeO2作用下生成G,G比F多了一个氧原子,截个H的结构简式可知,G的结构简式为,G发生还原反应生成H,H发生取代反应生成I,I中氨基与酮羰基先发生加成反应,再发生消去反应生成J,J发生还原反应生成K,K发生取代反应生成L,据此解答。
【详解】(1)由A结构简式可知,A中含氧官能团名称为醛基;
(2)观察结构可知,C和D的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,其官能团也是相同的,排除a、c,两种分子因结构差异导致断裂偏好不同,所形成的碎片种类或丰度显著不同,故其质谱图中碎片峰会不同,故选b;
(3)结合烯烃复分解反应规律可知,其另一种产物是乙烯;
(4)
E中含有碳碳双键,能发生加聚反应,产物的结构简式为;
(5)K→G的反应是加氧的反应,反应类型是氧化反应;
(6)
I→J的反应为氨基和酮羰基的加成反应,形成七元环和羟基,得到的产物结构简式为,随后,羟基发生消去反应,即可得到J,故选c;
(7)
K发生取代反应生成L,同时会生成甲醇,化学方程式为;
(8)
L结构简式为,分子中不饱和度为5,碳原子数为12,氧原子数为3,氮原子数为1,满足下列条件:
① 能与FeCl3发生显色反应,说明其含有酚羟基,苯环占了4个不饱和度,说明其余结构还剩余1个不饱和度,1mol该物质与足量氢氧化钠反应,消耗3molNaOH,则其结构中应含有酚羟基形成的酯基,刚好消耗1个不饱和度,结构中含有氨基,且核磁共振氢谱为9:2:2:2:1:1,说明其含有三个等效的甲基,其核磁共振氢谱没有出现3,说明不含有单独的甲基,满足条件的结构简式为、。
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