2027届高三化学一轮复习解答题专项训练有机推断综合
2026-09-02
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摘要:
**基本信息**
聚焦有机合成推断全流程,通过高考真题与变式训练结合,构建“结构推断-性质分析-合成设计”的逻辑体系,强化科学思维与证据推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|真题演练|5道高考题|含陌生信息迁移、多步合成分析|从官能团转化切入,建立“反应条件-断键成键”对应关系|
|变式训练|23道模拟题|涉及药物/材料合成,强调同分异构体书写与合成路线设计|以逆合成分析法为主线,整合有机反应规律与结构决定性质观念|
内容正文:
2027届高三化学一轮复习解答题
专项训练有机推断综合
一、真题演练
1.(2026·重庆·高考真题)高效农用杀菌剂K的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略):
已知:注:—NC为异氰基
(1)A的含氧官能团种类数为_________。
(2)A→B的反应类型为_________。
(3)HCOOC2H5的化学名称为_________,其与B反应生成D和_________(写结构简式)。
(4)F的结构简式为_________。
(5)G与银氨溶液反应的化学方程式为_________。
(6)A()的同分异构体中,同时满足以下条件的结构简式为_________。
(ⅰ)含
(ⅱ)苯环上含—NC
(ⅲ)核磁共振氢谱显示三组峰(峰面积比为6∶2∶1)
(7)K的某种逆合成分析如下:
由此推断可通过两步反应合成,则和的相对分子质量差值为_________。
2.(2025·重庆·高考真题)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_______。
3.(2024·重庆·高考真题)氘代药物M可用于治疗迟发性运动障碍。M的合成路线I如下所示(部分试剂及反应条件略)。
已知:
(1)A→B的反应类型为_______。
(2)B中所含官能团的名称为醛基和_______。
(3)C的化学名称为_______。
(4)在酸催化和加热条件下,G与反应的化学方程式为_______。
(5)K的结构简式为_______。
(6)的同分异构体能同时满足以下条件的有_______个(不考虑立体异构体)。
(i)含环戊烷基:(ii)含两个甲基:(iii)含碳氧双键
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_______(只写一个)。
(7)为了减少G的用量,利用上述合成路线I中的相关试剂,并以F为原料,设计M的合成路线Ⅱ.假定每一步反应的产率均为a,合成路线I和Ⅱ中均生成,理论上G的用量最少的合成路线Ⅱ为_______(涉及合成路线I中的化合物用对应字母表示)。
4.(2023·重庆·高考真题)有机物K作为一种高性能发光材料,广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如下所示,部分试剂及反应条件省略。
已知: (和为烃基)
(1)A中所含官能团名称为羟基和_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)C的化学名称为_______,生成D的反应类型为_______。
(4)E的结构简式为_______。
(5)G的同分异构体中,含有两个 的化合物有_______个(不考虑立体异构体),其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为的化合物为L,L与足量新制的反应的化学方程式为_______。
(6)以和( )为原料,利用上述合成路线中的相关试剂,合成另一种用于OLED的发光材料(分子式为)。制备的合成路线为_______(路线中原料和目标化合物用相应的字母J、N和M表示)。
5.(2022·重庆·高考真题)光伏组件封装胶膜是太阳能电池的重要材料,经由如图反应路线可分别制备封装胶膜基础树脂Ⅰ和Ⅱ(部分试剂及反应条件略)。
反应路线Ⅰ:
反应路线Ⅱ:
已知以下信息:
①(R、R1、R2为H或烃基)
②+2ROH+H2O
(1)A+B→D的反应类型为______。
(2)基础树脂Ⅰ中官能团的名称为______。
(3)F的结构简式为_____。
(4)从反应路线Ⅰ中选择某种化合物作为原料H,且H与H2O反应只生成一种产物Ⅰ,则H的化学名称为_____。
(5)K与银氨溶液反应的化学方程式为_____;K可发生消去反应,其有机产物R的分子式为C4H6O,R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的有______个(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为______。
(6)L与G反应制备非体型结构的Q的化学方程式为_______。
(7)为满足性能要求,实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解,生成的产物再与少量L发生反应,得到含三种链节的基础树脂Ⅱ,其结构简式可表示为_____。
二、变式训练
6.(2026·重庆涪陵·模拟预测)苯巴比妥H是一种巴比妥类的镇静剂及安眠药,其合成路线如下所示(部分试剂和产物已略去):
已知:i.;
ii.。
回答下列问题:
(1)A→B反应的试剂和条件为_______;D的化学名称为_______。
(2)E→F的反应类型为_______;苯巴比妥中所含官能团的名称为_______。
(3)D→E的化学方程式为_______。
(4)已知苯巴比妥的分子结构中含有2个六元环,其结构简式为_______。
(5)M与D互为同分异构体,含有苯环且能发生水解反应和银镜反应,则满足条件的M的结构共有_______种(不考虑立体异构),其中苯环上一氯代物只有一种结构的同分异构体的结构简式为_______。(写一种即可)
(6)乙基巴比妥()也是一种常用镇静剂,请结合题干信息,参照上述合成路线,以CH3CH2OH和CH2(COOH)2 为原料合成乙基巴比妥_______(其他无机试剂有机溶剂等任选)。
7.(2026·重庆·模拟预测)氯雷他定常用于治疗过敏性疾病。其一种合成路线如图所示:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.Et代表CH3CH2-
回答下列问题:
(1)(CH3)3COH的化学名称为___________。
(2)B中含氧官能团的名称为___________,F→G的反应类型为___________。
(3)合成路线中设计反应①、③的目的是___________。
(4)A→B的过程中生成中间体X,X互变异构转化为B,则X的结构简式为___________。
(5)B→C的化学方程式为___________。
(6)有机物M()经NaOH溶液充分水解、酸化后得到不含氯元素的烃的含氧衍生物Y,能使FeCl3溶液发生显色反应的Y的同分异构体有___________种。
(7)以、ClCOOEt、中间体三环酮()为原料也可制得氯雷他定,其合成路线设计如下,则Y的结构简式为___________。
8.(2026·重庆·模拟预测)阿折地平(Ⅰ)是一种保护心肾和抗动脉硬化的有效药物,对于高血压治疗具有划时代意义。它的一种合成路线如下(部分反应条件略去):
回答下列问题:
(1)化合物A中官能团的名称为___________;A→B的反应类型为___________。
(2)化合物F的化学名称为___________。
(3)写出C→D的化学方程式:___________(注明反应条件)。
(4)化合物D的亲水性比E的___________(填“强”或“弱”),原因是___________。
(5)化合物的同分异构体中,同时满足下列条件的有___________种(不考虑立体异构),写出一种核磁共振氢谱峰面积之比为1∶1∶2∶4∶4的结构简式为___________。
①含一个六元碳环;②能与NaOH溶液反应;③能发生消去反应;
(6)参照上述合成路线,以苯甲胺、3-氯环氧丙烷为起始原料,设计制备目标化合物(结构简式:的合成路线(其他试剂任选):___________。
9.(2026·重庆·模拟预测)绿原酸可由咖啡酸和奎尼酸通过酯化反应合成,其合成路线如下:
(1)物质A中官能团名称为________。
(2)D→E的反应类型是________(填字母)。
A.取代反应 B.消去反应 C.氧化反应 D.还原反应
(3)的反应试剂a是________。
(4)写出B与新制银氨溶液反应的化学方程式:_________。
(5)奎尼酸和绿原酸可用________(填字母)鉴别。
A.溶液 B.浓溴水 C.溶液
(6)咖啡酸的结构简式为________。写出一个符合下列条件的咖啡酸的同分异构体的结构简式________。
①含有一个苯环,两个酯基,且苯环上只有一个取代基;
②1 mol该同分异构体分子与足量新制反应生成;
③分子结构中有五种不同化学环境的氢原子,且个数比为。
(7)有人提出奎尼酸直接与咖啡酸直接合成绿原酸不合适,应改为如下合成路线:
请指出修改后的合成路线的优点:________(答出一点即可)。
10.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)有机物含苯环,核磁共振氢谱有组峰,且峰面积之比为,可用于合成治疗失眠症的药物佐匹克隆(),其合成路线如图所示:
已知:Ⅰ. ;
Ⅱ.;
Ⅲ.吡啶()是一种碱性的芳香化合物。
(1)的名称为___________。
(2)的结构简式为___________。
(3)已知物质的结构为,则反应的化学方程式为___________。
(4)的反应类型为___________。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
a.能形成分子内氢键 b.的分子式为
c.中杂化的碳原子有10个 d.、、的碱性依次减弱
(6)可通过 ()得到,则满足下列条件的同分异构体有___________种。
①属于芳香化合物,分子中含有一个六元环;
②不能发生水解反应
③具有酸碱两性,且能与溶液反应;
其中核磁共振氢谱有组峰(峰面积比为)的同分异构体结构简式为___________(任写一种)
(7)参考上述流程,设计以和乙二醇为原料,制备的合成路线:___________(其他无机试剂任用)。
11.(2026·重庆·模拟预测)G是一种四环素类药物合成中间体,其合成路线如下:
已知:酯基为吸电子基团
(1)A的分子式为_______,B分子中含氧官能团的名称为_______。
(2)A分子中,与2号碳相比,1号碳的键极性相对_______(填“较大”或“较小”)。由此推测,A+B→C的化学方程式是_______。
(3)D→E会产生与E互为同分异构体且含五元环的副产物,其结构简式为_______。
(4)下列说法正确的有_______。
a.A分子中存在手性碳原子
b.D在水中的溶解度比小
c.摩尔质量
d.E生成F中,②过程分两步完成,第一步为取代反应
(5)写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式:_______(写出其中一种即可)。
①含有3种不同化学环境的氢原子;
②碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机产物,,X的相对分子质量为60,Y含苯环且能与溶液发生显色反应。
(6)参照上述合成路线,以和J()为原料制备,其中J、M结构简式为_______、_______。
12.(2026·重庆·模拟预测)化合物J是一种新型高选择性抑制剂,目前正处于治疗特应性皮炎的临床试验中。科研人员为其开发了一条适合公斤级放大的绿色合成路线,其核心流程如下:
(1)B中含氧官能团的名称为______,D的化学名称为______。
(2)A生成B的化学方程式为______。
(3)下列说法正确的是______。
A.生成的反应类型是加成反应
B.A与盐酸反应的活性弱于苯胺
C.生成的过程中只体现催化作用
D.中所有碳原子可能共平面
(4)化合物的分子式比多一个原子团,其同分异构体同时满足以下条件的有______种(不考虑立体异构)。
①含有苯环与手性碳 ②可发生银镜反应 ③IR谱检测表明无
其中最多能与发生加成反应的同分异构体的结构简式为______。
(5)生成分两步进行,其简化过程如下:
(ⅰ)L的结构简式为______。
(ⅱ)已知:
依据以上信息,结合所学知识,设计以为原料合成的路线______ (无机试剂任选)。
13.(2026·重庆永川·三模)药物研发中,中间体的高效合成是关键。以下是一种长效呼吸道合胞病毒(RSV)抑制剂药物分子中间体(J)的合成路线:
已知:PMB(对甲氧基苄基)为;同一个碳上连两个-OH不稳定。
根据上述信息,回答下列问题:
(1)化合物D中含氧官能团的名称为___________,E→F的反应类型为___________。
(2)A→C反应的方程式为___________。
(3)在整个合成路线中,CH3OH的作用是___________。
其中有机物I的合成路线如下:
(4)碱性:___________(填“>”或“<”)。
(5)K结构简式为___________。
(6)化合物M有2个甲基的三元醇的同分异构体有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰且峰面积比6:2:2:1的化合物的系统命名为___________。
14.(2026·重庆垫江·模拟预测)我国原创用于治疗结直肠癌的新药已成功登陆海外市场。的一种合成路线如图(部分试剂及反应条件略)。回答下列问题:
(1)K中含氧官能团名称为_______。
(2)D与溶液反应的化学方程式为________。
(3)下列说法错误的是_____(填序号)。
a.中碳原子均采用杂化
b.中存在大键
c.K分子中存在手性碳
d.可以形成分子间氢键
(4)L生成Z的反应类型为________,Q的结构简式为________。
(5)的芳香族同分异构体同时满足下列条件的有_____种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基
②溶液产生气体
③能使溴的四氯化碳溶液褪色
其中,核磁共振氢谱显示六组峰(峰面积比为)的同分异构体的结构简式为_____(任写一种)。
(6)的一种合成路线如图:
已知:①。
②
根据已知信息,推断W的结构简式为________。
15.(2026·重庆江津·三模)有机物I(C15H22O5)是一种重要的药物中间体,下图为I的合成流程。
(1)A的名称为___________,A→B的反应类型为___________。
(2)F中的官能团名称为___________。
(3)F→G的化学方程式为___________。
(4)G→H的转化过程中,N2H4的作用是___________。
(5)写出I的结构简式___________。
(6)J是F在酸性条件下完全水解的产物之一,J有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有___________种。
①遇FeCl3溶液显色
②1 mol J最多可反应掉3 mol NaOH
③红外光谱显示结构中有两个甲基且无-O-O-结构
其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为___________(写一种即可)。
16.(2026·重庆·模拟预测)氯菊酯(化合物I)是一种高效低毒的农业杀虫剂,其合成路线如下。
请回答下列问题:
(1)A能使溴的溶液褪色,则A+B→C的反应类型是________,B的名称是________。
(2)D中含氧官能团的名称为________。
(3)由E()生成F的反应中需在分子内形成新的C-C键,形成此C-C键的碳原子序号为________和________。
(4)反应F→G的化学方程式是________。(化学方程式中有机物用相应字母F、G表示)
(5)流程中化合物H的化学式为且为离子化合物,其中N周围连接四个单键类似于铵盐,阳离子部分有10种不同化学环境的氢,请补全结构简式:______。
(6)参照上述合成路线,设计以和有机物A为原料(其他试剂任选),制备成路线________。(已知:同一个碳上的多个卤原子在水解后通常会继续发生脱水反应形成)
17.(2026·重庆·模拟预测)罗伐昔替尼(J)是我国自主研发的一款全球首创JAK/ROCK双靶点小分子抑制剂。一种合成路线如下图所示(部分试剂及反应条件略)。
从F到J的另一合成路线如图所示:
(1)化合物B中含有的官能团名称为_______。
(2)A生成C的反应类型为_______。
(3)写出化合物E的结构简式_______;F转化成G还生成另外一种有机物,写出该反应的方程式_______。
(4)下列说法正确的是_______(填序号)。
A.F中存在顺反异构
B.J中含有2个手性碳
C.G生成I的反应产率较低的原因可能是因为G中—NH2也可与化合物H反应
D.对比题中两条合成路线,由F经L合成J为更优
(5)化合物H(C8H11N)的同分异构体中含有苯环的有_______种(不考虑立体异构),其中,核磁共振氢谱显示四组峰(峰面积比为1∶2∶2∶6)的同分异构体的结构简式为_______(写出一种即可)。
(6)已知:K在反应过程中会生成,根据已知信息,写出L的结构简式_______。
18.(2026·重庆·三模)利扎曲坦是一种临床上用作治疗偏头痛的药物。J是其重要的中间体,合成路线如下图所示(部分反应条件已略去)。
已知:
(1)B的化学名称为_______。
(2)C→D的反应类型为_______。
(3)D中含氧官能团的名称为_______。
(4)B→C反应的化学方程式为_______。
(5)L为E的同分异构体,L的同分异构体中能同时满足以下条件的有_______种。(不考虑立体异构)
①能与碳酸氢钠溶液反应
②红外光谱实验显示吸收峰
其中核磁共振氢谱峰面积比为2:2:1:1的同分异构体的结构简式为_______(写出其中一种即可)。
(6)研究表明,D+I→J的一种可能历程是经由三步完成的,如图所示:
根据上述信息,由D和I生成J的化学方程式为_______。
19.(2026·重庆·模拟预测)香豆素衍生物Ⅰ能减少病毒感染导致细胞的凋亡,Ⅰ的合成路线如下:
已知:+CO(NH2)2→+H2O
回答下列问题:
(1)B中官能团有碳碳双键、___________,G的名称为___________。
(2)的结构简式是___________。
(3)中有两个六元环,C→D的反应为先开环再成环的过程,其中反应(a)的化学方程式是___________。
(4)下列说法正确的是___________。
a.物质I只含1个手性碳原子
b.B→C的反应会产生,收集气体后可用于供能
c.G→H的反应类型为取代反应
(5)的同分异构体中,满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①除苯环外,无其它环状结构且无碳碳双键
②苯环上有两个取代基,且氟原子不直接连在苯环上
③能发生银镜反应
(6)和合成I的反应过程如下,请写出和的结构简式___________、___________。(已知:K→L的反应中,涉及氮原子杂化方式的改变)
20.(2026·重庆·模拟预测)化合物K是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。
已知:①
②RBrRMgBr
回答下列问题:
(1)A具有酸性,且酸性比乙酸_______(填“强”或“弱”),原因是_______。
(2)D的化学名称为_______;D→E过程中有副产物E′生成,E′为E的同分异构体,则E′的结构简式为_______。
(3)E有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
a.经红外光谱测定分子中含结构,且苯环上只有两个取代基
b.能发生水解反应,且苯环上的一氯代物只有两种结构
c.能与银氨溶液反应产生银镜
(4)写出J→K的化学方程式_______。
(5)一种以乙醛、丙酮、为原料,制备某有机物的合成路线如图所示:
其中有机物M、N的结构简式分别为_______,_______。
21.(2026·重庆·三模)M是一种广谱抑菌剂,其部分合成路线如下:
已知: (R表示烃基)。
(1)A的名称是___________,G中的官能团名称是___________。
(2)C→D的化学方程式为___________。
(3)B分子中1号碳与2号碳的C-H键极性都较强,易断裂。2号碳的C-H键极性比1号碳更强,原因是___________。
(4)F可发生银镜反应,其结构简式为___________。
(5)F→G的转化分为两步,反应类型依次为___________、___________。
(6)X是D的同分异构体,符合下列条件的X的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①与溶液发生显色反应;②能发生银镜反应。
(7)W可以通过两步反应生成四环化合物M。其中Q有2个五元环和1个六元环,M中所有的碳原子都参与成环。化合物Q的结构简式为___________。
22.(2026·重庆九龙坡·模拟预测)有机物Ⅶ和有机物Ⅷ在治疗心律失常时的临床作用相同,其合成路线如下。
(1)有机物Ⅱ中官能团名称是________;由Ⅲ生成Ⅳ的反应类型是________。
(2)有机物Ⅴ的结构简式为________;有机物Ⅵ的名称是________。
(3)Ⅰ在水中的溶解度比Ⅱ________(填“大”或“小”)。
(4)由苯酚生成Ⅰ的化学方程式为________。
(5)把Ⅶ制成Ⅷ的目的是________。
(6)由和HCHO制取的合成路线如下图所示:
其中X、Y的结构简式分别为________、________。
23.(2026·重庆·三模)芬太尼H()是一种强效的麻醉性阿片类镇痛药,在麻醉和疼痛治疗领域有着重要的地位。如图是以苯乙胺为起始原料的芬太尼合成路线。
(1)X的名称为___________。
(2)的反应类型为___________。
(3)D中的含氧官能团名称为___________。
(4)已知步骤中还生成了一种酸性气体,写出的化学方程式:___________。
(5)F的红外光谱结果发现F中含有碳氮双键,则F的结构简式为___________。
(6)M为E的同系物,且M的相对分子质量比E小56.满足以下条件的M的同分异构体有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱中峰面积比为的结构简式为___________。
①含有苯环 ②能发生水解反应和银镜反应 ③含有碳碳双键
(7)结合题目中的相关信息,写出以环己胺为原料制备的合成路线图___________(无机试剂和题目中出现过的有机试剂任选)。
24.(2026·重庆·三模)依伐卡托是一种治疗囊性纤维化的药物,它的合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)C中所含官能团名称是羟基和___________,反应③的反应类型为___________。
(2)已知反应②会用到H2SO4,上述路线中设计①和③这两步反应的目的是___________。
(3)D的结构简式是___________。
(4)已知B的核磁共振氢谱只有一组峰,则等物质的量的A与B反应生成C的化学方程式是___________。
(5)下列说法正确的是___________(填序号)。
A.的沸点比A高
B.F是两性化合物
C.H能与银氨溶液反应生成银镜
D.1 mol H与足量H2反应最多消耗7 mol H2
(6)满足下列条件的C的同分异构体有___________种。
①分子中含结构 ②遇FeCl3溶液显色 ③苯环上有两个取代基
(7)已知:①
②
以和为有机原料,无机试剂任选,写出通过四步反应合成有机物G的路线___________。
25.(2026·重庆永川·模拟预测)化合物J是制备新型口服抗凝药物asundexian的关键中间体,J的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A→B实现了由___________到___________的转化(填官能团名称),其反应类型是___________。
(2)由C和D转化为E的过程中,若C参与成键的氮原子及成键方式不变,则生成的与E互为同分异构体的副产物结构简式为___________。
(3)H的化学名称是___________。
(4)由H生成I的化学方程式为___________。
(5)写出两种同时满足下列条件的I的同分异构体的结构简式___________、___________。
a.含氮基团均为,与苯环直接相连;b.能发生银镜反应;c.核磁共振氢谱为4组峰。
(6)按照E→F的方法合成聚合物的路线如下:
其中X的结构简式为___________。
26.(2026·重庆·模拟预测)化合物I是合成抗菌、抗肿瘤、抗抑郁药的中间体,其合成路线如图:
(1)的化学名称为___________。
(2)I中含氧官能团的名称为___________。
(3)B→C的反应过程中还生成了两种酸性气体,其化学反应方程式为___________;C→D的反应类型为___________。
(4)G的结构简式为:___________。
(5)满足下列条件的化合物B的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱显示6组峰,峰面积之比为2:2:2:2:2:1的结构简式为___________(写出一种即可)。
①苯环上取代基数目≤2且不含甲基
②能与溶液反应
(6)参照题目信息写出由A和制备的合成路线___________。
27.(2026·重庆·模拟预测)脱落酸(K)是一种重要的植物激素,它的一种合成方法如下:
已知:①;
②RCOOR',;
(1)A的名称为___________。
(2)D中含氧官能团的名称为___________,E→F的第二步反应类型为___________。
(3)G的结构简式为___________。
(4)H→K分两步进行,第一步的离子方程式为___________;第二步发生消去生成的产物K,同时可能生成的副产物的结构简式为___________。
(5)写出符合下列条件的C的同分异构体:___________。
a.含苯环 b.核磁共振氢谱显示只有两组峰
(6)已知:(代表烃基或,代表烃基)。B→C所需的,其结构简式为,请以乙醇为原料利用已知信息设计合成的路线__________(无机试剂任选)。
28.(2026·重庆·二模)吡咯()及其衍生物广泛存在于自然界中。一种吡咯衍生物(G)的合成路线如图(部分试剂和反应条件略去)。
回答下列问题:
(1)由D生成E的反应类型是___________。
(2)请写出B→C的化学反应方程式___________。
(3)G的结构简式为___________。
(4)下列说法正确的是___________。
A.物质A与的质谱图相同
B.物质C(中键极性:
C.物质E的碱性强于
D.的反应中涉及碳原子杂化方式和手性碳数目的改变
(5)F的同分异构体中,满足下列条件的共有___________种。
①含有吡咯环结构和键;②含有2个羧基;③核磁共振氢谱为4组峰。
请任写出一种同分异构体的结构简式:___________。
(6)另一种吡咯衍生物H()的合成路线(部分反应条件省略)如下:
已知J不含键,其结构简式为___________。K和L生成M的化学反应方程式为___________。
试卷第1页(共3页)
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《2027届高三化学一轮复习解答题专项训练有机推断综合》参考答案
1.(1)2种
(2)还原反应
(3) 甲酸乙酯
(4)
(5)
(6)或
(7)38
【分析】A发生还原反应生成B,B和甲酸乙酯发生取代反应生成D,D和发生取代反应生成E,结合E的结构简式可知,D的结构简式为,E一定条件下生成F,结合下方的“已知”信息,参与反应的含氮化合物含有异氰基。而E中含有甲酰胺基,甲酰胺基发生脱水反应会生成异氰,因此,F的结构简式是,结合已知信息的反应,G中含有醛基,再结合K的结构简式可知,G结构简式为:,J的结构简式是:,J和发生取代反应生成K,据此解答。
【详解】(1)观察物质A的结构简式,其含有的氧元素构成的官能团有两个:羟基、醚键;
(2)对比A和B的结构,A中的氰基在/催化剂 的条件下,加上了氢原子,转化为了B中的,加氢的过程属于还原反应;
(3)是甲酸与乙醇形成的酯,命名为甲酸乙酯;B中氨基与甲酸乙酯发生取代反应生成D,脱去乙醇,另一产物为乙醇,其结构简式为;
(4)根据分析,F的结构简式是;
(5)G为对氯苯甲醛,与银氨溶液加热发生银镜反应,方程式:。
(6)
A()的不饱和度为6,苯环上含—NC,说明其余结构均为饱和结构,含,且核磁共振氢谱显示三组峰(峰面积比为6∶2∶1),其不含氢原子数为3的峰,说明有2个(对应氢原子数为6),在苯环上处于对称位置,满足条件结构简式为或;
(7)推断L的结构:路线指出。B是;由K的结构逆推,Q应该是,它的分子式恰好是。B和Q发生酰胺化反应生成L。所以 L 的结构是,L的两个羟基和发生取代反应生成K;比较J()和L,除了一处不同外结构完全一致。L是,J是,基团相对分子质量差值为38。
2.(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。
3.(1)氧化反应
(2)羟基
(3)硝基甲烷
(4)
(5)
(6) 11 、
(7)FM
【分析】
A发生催化氧化生成B,B与C发生反应生成E,E经两步反应生成F,F与G发生取代反应生成J,根据已知信息,J发生反应生成K,结构简式:,K与L发生反应生成M。
【详解】(1)根据分析可知,A→B的反应类型为氧化反应;
(2)B分子中含醛基和羟基;
(3)硝基取代甲烷分子中的一个氢原子,形成硝基甲烷;
(4)与在酸催化和加热条件下发生反应,符合酯化反应规律,化学方程式:;
(5)
根据分析可知,K结构简式:;
(6)
的同分异构体能满足:(i)含环戊烷基:(ii)含两个甲基:(iii)含碳氧双键,①若环戊烷基上连接2个取代基,2个取代基为—CH3和,2个取代基可连在同碳、邻碳、间碳上,有3种结构;②若环戊烷基上连接3个取代基,分别为2个甲基和1个醛基,2个甲基有三种位置,如图、、),醛基在环上的位置依次有2、3、3种,共有8种结构;符合条件的同分异构体有11种;核磁共振氢谱显示五组峰(峰面积比为),说明2个甲基对称,则符合要求的同分异构体结构简式:、;
(7)
将原路线中甲基化和关环顺序调换,先关环后甲基化,三步总产率为,且减少了G(F)的提前消耗,G用量最少具体路线如下:FM。
4.(1)碳碳双键
(2)
(3) 苯胺 取代反应
(4)
(5) 10 C(CH3)2(CHO)2+4Cu(OH)2+2NaOHC(CH3)2(COONa)2+2Cu2O+6H2O
(6)
【分析】
A和HBr发生取代反应生成B,B是 ;B和C生成D,根据B的结构简式和C的分子式,由D逆推可知C是 ;根据题目信息,由F逆推可知E是 。
【详解】(1)根据A的结构简式,可知A中所含官能团名称为羟基和碳碳双键;
(2)
A和HBr发生取代反应生成B,B是 ;
(3)
C是 ,化学名称为苯胺; 和 反应生成D和HBr,生成D的反应类型为取代反应;
(4)
根据题目信息,由F逆推可知E是 ;
(5)
G的同分异构体中,含有两个 的化合物有 、、、、、 、 、 、,OHC-CH(CH2CH3)-CHO共10种,即G的同分异构体有10种,其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为的化合物为L,L是 ,L与足量新制的反应的化学方程式为 C(CH3)2(CHO)2+4Cu(OH)2+2NaOHC(CH3)2(COONa)2+2Cu2O+6H2O。
(6)
M分子中含有5个N和2个O,可知2分子J和1分子N反应生成M,合成路线为 ;
【点睛】
5.(1)加成反应
(2)酯基
(3)
(4)乙炔
(5) +2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O 6 (CH3)2C=C=O
(6)2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O
(7)
【分析】
A为HC≡CH,HC≡CH与B(C2H4O2)发生加成反应生成CH3COOCH=CH2,则B为CH3COOH;HC≡CH与氢气发生加成反应生成CH2=CH2,CH2=CH2与CH3COOCH=CH2发生加聚反应生成;CH3COOCH=CH2发生加聚反应生成,则F为;酸性条件下发生水解反应生成;HC≡CH与水发生加成反应CH2=CHOH,则H为HC≡CH、I为CH2=CHOH;CH2=CHOH发生构型转化生成CH3CHO,则J为CH3CHO;CH3CHO碱性条件下反应生成,则K为;经发生消去反应、加成反应得到CH3CH2CH2CHO,CH3CH2CH2CHO与发生信息反应生成非体型结构的,则Q为。
【详解】(1)由分析可知,A+B→D的反应为HC≡CH与CH3COOH发生加成反应生成CH3COOCH=CH2,故答案为:加成反应;
(2)由结构简式可知,基础树脂Ⅰ中官能团为酯基,故答案为:酯基;
(3)
由分析可知,F的结构简式为,故答案为:;
(4)由分析可知,H的结构简式为HC≡CH,名称为乙炔,故答案为:乙炔;
(5)
由分析可知,K为,与银氨溶液在水浴加热条件下反应生成、氨气、银和水,反应的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O;分子式为C4H6O的R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的结构简式可能为CH2=CHCH2CHO、CH3CH=CHCHO、、、CH3CH2CH=C=O、(CH3)2C=C=O,共有6种,其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为(CH3)2C=C=O,故答案为:+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O;6;(CH3)2C=C=O;
(6)
L与G反应制备非体型结构的Q的反应为CH3CH2CH2CHO与发生信息反应生成非体型结构的和水,反应的化学方程式为2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O,故答案为:2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O;
(7)
由实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解,生成的产物再与少量L发生反应,得到含三种链节的基础树脂Ⅱ,Ⅱ结构简式可表示为,故答案为:。
6.(1) 、光照 苯乙酸乙酯
(2) 取代反应 酰胺基
(3)
(4)
(5) 42
(6)
【分析】
A的分子式为C7H8,结构C的结构简式分析,A为甲苯,A发生一氯取代反应生成B,B中氯原子经过一系列转化而生成C,故B为,C为,C与乙醇反应生成D为,结合F的结构简式和信息ⅰ分析,E的结构简式为,试剂X为溴乙烷,与发生信息ⅱ中的反应生成苯巴比妥,苯巴比妥的结构简式为,据此解答。
【详解】(1)甲苯侧链上氢的氯代反应,试剂条件为、光照;C(苯乙酸)与乙醇发生酯化反应,产物D为苯乙酸乙酯;
(2)
根据已知信息i,E中亚甲基上的H被乙基取代,属于取代反应;苯巴比妥的结构简式为,苯巴比妥中官能团为酰胺基;
(3)
D(苯乙酸乙酯)与碳酸二乙酯反应生成E和乙醇,反应的方程式为;
(4)
根据已知,两个酯基与尿素发生关环反应,形成一个六元酰亚胺环,加上苯环共两个六元环,结构简式为;
(5)
D分子式为,M与D互为同分异构体,满足条件:含有苯环能发生水解反应和银镜反应,说明含有酯基和醛基即为甲酸酯。若苯环上只有一个取代基,则其取代基可能是-CH2CH2CH2OOCH、-CH(CH3)CH2OOCH、-CH(CH2CH3)OOCH、–C(CH3)2OOCH、–CH2CH(CH3)OOCH,共5种结构,若有2个取代基,可以是-OOCH和-CH2CH2CH3或-OOCH和-CH(CH3)2或-CH2OOCH和-C2H5或-CH2CH2OOCH和-CH3或-CH(CH3)OOCH和-CH3,若有3个取代基,可以是-OOCH、-CH3和-C2H5或-CH2OOCH和2个甲基,若含有4个取代基,可以是-OOCH和3个甲基,共计5+5×3+10+6+6=42。其中苯环上一氯代物只有一种结构的同分异构体的结构简式为或等。
(6)先将乙醇转化为溴乙烷,丙二酸与乙醇酯化得到丙二酸二乙酯,再根据已知i与溴乙烷发生两次取代得到二乙基取代的丙二酸二乙酯,最后根据已知ii与尿素环化得到乙基巴比妥。
7.(1)2-甲基-2-丙醇或叔丁醇
(2) 酰胺基 取代反应
(3)保护氰基
(4)
(5)
(6)11
(7)
【分析】由合成路线图可知,A到B发生加成反应,同时发生已知I的互变异构,B到C发生取代反应,同时有HCl生成,C到D又生成-CN基团,A到B和C到D目的是保护-CN基,D与反应生成E,E在酸性条件下发生先加成后消去的反应得到F,F再发生取代反应得到G。
【详解】(1)(CH3)3COH的主链上有3个碳原子,2号碳原子上有1个甲基和1个羟基,其化学名称为2-甲基-2-丙醇(或叔丁醇);
(2)根据合成路线图可知,B的结构简式为,故B中的含氧官能团为酰胺基;
F()和反应生成G(),F分子中与N相连的甲基被取代,故F→G的反应类型为取代反应;
(3)反应①将-CN反应,反应③将-CN复原,故该合成路线中设计反应①、③的目的是保护氰基;
(4)A→B的过程中生成中间体X,X互变异构转化为B,根据已知,由B的结构简式可推知其互变异构体X的结构简式为:;
(5)根据合成路线图及分析可知,B()和发生取代反应生成C()和HCl,反应的化学方程式为:;
(6)有机物M()经NaOH溶液充分水解、酸化后得到烃的含氧衍生物Y(),能使FeCl3溶液发生显色反应(说明含有酚羟基)的Y的同分异构体:若上连接1个-CH2OH原子团,则有邻位和对位2种结构;若上连接1个-OCH3原子团,则有邻、间、对3种位置的结构;若苯环上连接2个-OH和1个-CH3共3个官能团,若2个羟基相邻(),移动甲基位置,则有2种结构;若2个羟基相间(),移动甲基位置有3种结构;若2个羟基相对(),移动甲基位置只有1种结构,即Y的同分异构体共有2+3+2+3+1=11种;
(7)以、ClCOOEt、中间体三环酮()为原料也可制得氯雷他定,和先发生已知Ⅱ中的反应,然后发生醇的消去反应,最后再和ClCOOEt发生取代反应生成氯雷他定,设计该过程的合成路线如下:,则Y的结构简式为:;
8.(1) 氨基 取代反应
(2)3-硝基苯甲醛或间硝基苯甲醛
(3)
(4) 弱 化合物E与H2O形成的分子间氢键数目更多
(5) 8 或
(6)
【分析】A物质生成B,根据C物质生成了酯基,逆推B物质为:,B与发生取代反应(酯化反应)生成C;C物质与、HCl等反应生成D:;D物质发生取代反应,将-OC2H5取代为-NH2生成E;F与G发生反应生成H:,H与E物质反应生成I,据此分析解题。
【详解】(1)A为二苯甲胺,官能团为氨基;A与环氧氯丙烷反应脱去1分子HCl生成B,属于取代反应;
(2)F中醛基为1位,硝基处于醛基间位,系统命名为3-硝基苯甲醛,习惯命名为间硝基苯甲醛;
(3)C中氰基在氯化氢/氯仿条件下与乙醇加成得到亚氨基酯盐酸盐D,反应方程式为:;
(4)E比D分子中多个氨基,能与水分子形成更多的分子间氢键,亲水性更强 故D亲水性弱于E;
(5)G分子式为,不饱和度为2,满足条件:①含一个六元碳环(不饱和度为1);②能与NaOH溶液反应,含1个羧基或酯基(不饱和度为1);③能发生消去反应,含羟基,故的同分异构体中,满足条件的有两种结构:一种是六元环上连;一种是六元环上连,每种结构的两种取代基连在同一C上有1种,邻、间、对位置有3种,共4种,总共有种;满足核磁共振氢谱峰面积之比为1:1:2:4:4的为两种取代基连同一C上,结构简式为或;
(6)参考题干合成路线,苯甲胺仿照A的反应,先与3-氯环氧丙烷取代得到氮杂环丁醇,再与氰乙酸酯化得到,中氰基与乙醇加成得到目标产物;故合成路线为:。
9.(1)溴原子、酮羰基
(2)D
(3)NaOH的水溶液
(4)CH3COCHBrCH2CH2CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH3COCHBrCH2CH2COONH4+H2O+2Ag+3NH3
(5)BC
(6)
(7)保护了奎尼酸中的多个羟基,避免羟基参与副反应,提高了反应的选择性;减少了副产物的生成,提高了绿原酸的产率
【分析】
由图知,A→B的反应为丙烯醛中碳碳双键上的加成反应,B→C中先发生反应生成中间产物、所得羟基中再催化氧化得到C,C在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应得到D,则D为,由流程知,F中碳碳双键与溴发生加成反应生成G为,G在氢氧化钠水溶液中发生水解反应得到H为,由图知,绿原酸由奎尼酸与咖啡酸发生酯化反应生成,则咖啡酸为 ;
【详解】(1)由A的结构简式可知,A中官能团名称为溴原子、酮羰基;
(2)
由反应条件及E的结构可知,C发生消去反应生成D为,D中的酮羰基在一定条件下发生还原反应生成E;
(3)
F中碳碳双键与溴发生加成反应生成G为,G在氢氧化钠水溶液中发生水解反应得到H为,因此,G→H的试剂是:NaOH水溶液;
(4)此反应为银镜反应,是醛基的特征反应,反应方程式为:CH3COCHBrCH2CH2CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COCHBrCH2CH2COONH4+H2O+2Ag+3NH3;
(5)绿原酸分子中含有酚羟基,奎尼酸分子中不含酚羟基,则绿原酸与奎尼酸可用FeCl3溶液或浓溴水鉴别;
(6)
奎尼酸和咖啡酸发生酯化反应得到绿原酸,对比奎尼酸和咖啡酸的结构可知,咖啡酸的结构简式为: ;咖啡酸的同分异构体M符合下列条件:①含有一个苯环,两个酯基且苯环上只有一个取代基;②与足量的新制Cu(OH)2悬浊液反应可得到2 mol Cu2O,即含2个醛基,综上,M中含有2个甲酸酯基;苯环只有1个取代基,为-CH(OOCH)2,则分子结构中有五种不同化学环境的氢原子,且个数比为2:2:2:1:1的M的结构简式为;
(7)保护了奎尼酸中的多个羟基,避免羟基参与副反应,提高了反应的选择性;减少了副产物的生成,提高了绿原酸的产率。
10.(1)1,2-苯二胺(或邻苯二胺)
(2)
(3)
(4)取代反应
(5)acd
(6) 15 或
(7)
【分析】
已知含苯环,其核磁共振氢谱有组峰,且峰面积之比为,由此可知含有三种不同环境的氢原子且的结构对称,结合的分子式可知,的结构简式为;和乙二醛发生“已知I”的取代反应,生成,的结构简式为;发生氧化反应后,再经脱水生成,根据的分子式()、物质的结构简式()、的分子式()、的结构简式以及“已知Ⅱ”的反应,可推出的结构简式为;脱去一个水分子生成,根据的结构简式可知的结构简式为;根据和的分子式可知,在的作用下和氢发生加成反应生成,的结构简式为;和发生取代反应生成。
【详解】(1)
根据分析可知的结构简式为,故的名称为1,2-苯二胺或邻苯二胺;
(2)
根据分析可知,的结构简式为;
(3)
根据分析可知,反应的化学方程式为;
(4)
根据分析可知,的反应类型为取代反应,该反应过程为;
(5)
a.的结构简式为,该分子中两个氨基可形成分子内氢键,a正确;
b.根据的结构简式(),可知其分子式为,b错误;
c.的结构简式为,其中除了与羟基相连的碳原子是杂化,其他碳原子都是杂化,杂化的碳原子一共有个,c正确;
d.氨基为碱性基团,其与溶液中氢离子结合能力越强,其碱性越强,、、的碱性强弱顺序为>>,d正确;
故答案选acd;
(6)
“属于芳香化合物,分子中含有一个六元环”说明分子中含有苯环或吡啶(根据“已知Ⅲ”),“不能发生水解反应”说明分子中不含有酯基,“具有酸碱两性,且能与溶液反应”说明分子中含有氨基、羧基,符合前述条件的同分异构体为、、、、、、、、、、、、、、,一共种;“核磁共振氢谱有组峰(峰面积比为)”说明分子中有四种环境不同的氢原子,且这些氢原子数量之比为,符合前述条件的同分异构体为、;
(7)
醇可在的催化条件下和氧气加热反应生成醛,该反应过程为,根据“已知Ⅰ”,乙二醛可和反应,生成,可被新制的氧化成,故合成路线为。
11.(1) C8H12O6 醚键
(2) 较大 ++HBr或++CH3ONa+NaBr+CH3OH
(3)
(4)bc
(5)、
(6)
【分析】A断开次甲基中的C-H键,与B断开C-Br键发生取代反应生成C,C经过碱性条件下酯基的水解,脱羧,酸化即可得到D。D中亚甲基上所连的羧基断开C-O键与苯环上的C相连,得到E,E经过甲酯化、缩酮保护后生成F,再经过LiAlH4还原得到G。
【详解】(1)由图中结构可知,A的分子式为C8H12O6,B分子中含氧官能团的名称为醚键;
(2)由框图中A的结构可知,A的官能团为酯基;1号碳与两个酯基相连,2号碳只与一个酯基相连,酯基具有吸电子效应,使与其相连的碳原子上的电子云密度降低,从而增强了C-H键的极性,因此1号碳的C-H键极性相对较大;
A+B→C的反应类型为取代反应,化学方程式是++HBr或++CH3ONa+NaBr+CH3OH;
(3)
D→E是与D中右下角的羧基参加反应,产生与E互为同分异构体且含五元环的副产物,应是与D中右上角的羧基反应,其结构简式为 ;
(4)a.A分子中1号碳连两个相同的酯基,无手性;2号碳连两个H,无手性,a错误;
b.D含有疏水的苯环和卤素,水溶性肯定比短链二元酸(丁二酸)小,b正确;
c.D到E是分子内脱水成环(或脱去一分子水形成酸酐/酮),符合质量守恒 ,c正确;
d. E生成F的第二步是酮羰基与二醇生成缩酮,这是加成反应生成,不是取代,d错误;故选 bc。
(5)
G的一种同分异构体同时满足下列条件:①含有3种不同化学环境的氢原子;②碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机产物, ,X的相对分子质量为60,Y含苯环且能与 溶液发生显色反应,X为 ,Y含有苯环且含有酚羟基,根据X、Y的物质的量之比知,符合条件的结构中含有2个酯基,其分子中含有17个H原子,且H原子只有3种不同化学环境,说明该分子具有高度对称性,2个 在苯环上处于对称位置;如果Cl原子连在苯环侧链中的碳原子上,则无论如何安排都不能得到只含有3种不同化学环境的H原子的结构,所以Cl原子连在苯环上。除 外,其他11个H原子只有2种不同化学环境,则应含有一个只有1种化学环境的H原子的取代基,该基团只能为 ,苯环上未被取代的2个对称的H原子作为第3种化学环境的H原子,由此可得符合条件的同分异构体的结构简式为:或;
(6)
参照上述合成路线,和发生取代反应生成,发生F生成G类型的反应得到, 水解生成HOOCCH2COOH,可由和HOOCCH2COOH发生缩聚反应得到,所以合成路线为。可知J、M结构简式分别为 和;
12.(1) 酰胺基、醚键 乙腈
(2)
(3)BD
(4) 12
(5)
【详解】(1)①由合成路线中B结构可知,含氧官能团的名称为酰胺基、醚键;
②D(CH3CN)的化学名称为乙腈。
(2)
由合成路线可知,A生成B的化学方程式为。
(3)A.生成的反应是由NaBH4还原醛基得到醇,是还原反应,A错误;
B.-CF3强吸电子,降低氨基N电子云密度,碱性小于苯胺,与盐酸成盐活性弱于苯胺,B正确;
C.生成的过程中,消耗生成的副产物HBr,参与反应(缚酸剂),不只是催化剂,C错误;
D.依靠C-O醚键、C(sp2)-C(sp3)单键自由旋转,全部C可共平面,D正确;
故答案选BD。
(4)
F为C7H5BrO2,化合物的分子式比多一个原子团,因此K的分子式为C8H7BrO2,,苯环,剩余由-CHO提供,其余碳链全部饱和。含苯环、存在手性C(饱和碳连4种不同基团),符合条件的结构简式有:、(邻间对)、(邻间对)、(邻间对)、、,合计12种;其中最多能与 1:3发生加成反应的同分异构体的结构简式为。
(5)
①根据已知条件可知,苯环上的Br被取代,反应生成;
②根据生成的简化过程以及已知条件,以为原料合成的路线为。
13.(1) 醚键、酰胺基 取代反应
(2)
(3)保护羰基,避免后续反应中羰基被破坏
(4)<
(5)
(6) 6 3-氯-2,3,4-戊三醇
【分析】
与A的氨基发生酰胺化反应,在C中形成了酰胺键,同时保留了环丁酮结构,后续可被甲醇保护为缩酮,推测B为3-氧代环丁烷-1-羧酸(),C中的环丁酮羰基在甲醇中与甲醇发生缩酮化反应,生成二甲缩酮结构,得到中间体D,实现羰基的保护;D的酰胺氮原子在碱Cs2CO3作用下脱质子,作为亲核试剂进攻PMBCl(对甲氧基苄氯),发生亲核取代反应,引入PMB保护基,得到E;E在催化剂作用下发生分子内亲核取代反应,酰胺羰基邻位的碳作为亲电位点,进攻苯环上连有Br的碳,通过脱去1分子HBr,关环形成螺环内酰胺骨架得到中间体F;F的缩酮结构在反应条件下发生水解脱保护,重新释放出酮羰基,得到酮中间体G;G 的环丁酮羰基被还原为羟基,得到醇中间体H;H的酰胺基H与化合物I(含氯侧链的苯并咪唑衍生物)在碱Cs2CO3作用下发生亲核取代反应,脱去一分子HCl,形成C-N键,得到最终产物J。
有机物Ⅰ的合成路线:氟原子(F)被三氟丙胺的氨基取代,F作为离去基团离去;硝基(-NO2)作为强吸电子基,活化了邻位的C-F键,让亲核取代更容易发生,得到,再经 Zn/NH4Cl 还原硝基为氨基得到L,最后L与氯代缩酮M缩合环化,构建出目标苯并咪唑产物I,以此解答。
【详解】(1)D的结构中含有醚键,同时还含有酰胺基,所以含氧官能团为醚键、酰胺基;E→F由分析可知,属于取代反应。
(2)
)A→C是邻溴苯胺与含羧基的环丁酮酸发生缩合反应,生成酰胺并脱去一分子水,方程式为。
(3)CH3OH的作用是把C中羰基保护起来,生成D中的缩酮结构,避免后续反应中羰基被破坏。
(4)由于CF3具有强吸电子效应,会降低相邻烷基胺中N原子电子云密度,使孤电子对接受H+的能力减弱,因此碱性:CF3(CH2)3NH2<CH3(CH2)3NH2。
(5)
K是由芳环上的F被CF3(CH2)3NH2取代得到的产物,结构为苯环上-Br、-NO2和-NH(CH2)3CF3三个取代基,其中-NH(CH2)3CF3位于原F的位置,答案为。
(6)
M()的分子式为C5H11O3Cl,同分异构体中含有2个甲基,三元醇部分不考虑立体异构时,有、、(只画出了碳骨架、箭头所指氯原子位置),合计共6种同分异构体;核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为6:2:2:1,说明有两个等效甲基,符合条件的骨架为,系统命名为3-氯-2,3,4-戊三醇。
14.(1)醚键、羧基
(2)
(3)ac
(4) 取代反应
(5) 18 或
(6)
【分析】
根据A、D的结构简式及B的分子式知,A和B发生取代反应生成D,B的结构简式为,D发生水解反应然后酸化得到E,E为,K发生取代反应生成L,根据L、Z的结构简式及Q的分子式知,L和Q发生取代反应生成Z,Q为,同时还生成HCl;
【详解】(1)由结构,K中含氧官能团名称为醚键、羧基;
(2)
D中含酯基,和氢氧化钠发生碱性水解生成和乙醇,反应为:;
(3)
a.由A与D推出B为,其中饱和碳原子为sp3杂化、羰基碳原子为sp2杂化,a错误;
b.G中含有苯环,存在大键,b正确;
c.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;K分子中不存在手性碳,c错误;
d.L中含有羟基和酰胺基,能形成分子间氢键,d正确;
故选ac。
(4)
对比L与Z的结构简式可知,L生成Z的反应类型为取代反应,Q的结构简式为;
(5)
的不饱和度为6;苯环(不饱和度为4)上有两个取代基,有邻间对三种排列方式;遇碳酸氢钠溶液产生气体说明含有一个羧基(不饱和度为1);能使溴的四氯化碳溶液褪色说明含有一个碳碳双键(不饱和度为1);所以两个取代基有以下六种形式:-COOH与-CH2CH=CH2、-COOH与-CH=CHCH3、-COOH与-C(CH3)=CH2、-CH3与-C(COOH)=CH2、-CH3与-CH=CHCOOH、-CH=CH2与-CH2COOH,共6×3=18种。其中核磁共振氢谱显示六组峰(峰面积比为)的同分异构体的结构简式为对位含甲基的,所以答案为或 。
(6)
由已知①反应原理,推出W的结构简式为,W发生已知②反应原理转化为X:,X在一定条件下发生取代反应生成Q:,故答案为:。
15.(1) 丙二酸二乙酯 取代反应
(2)酮(羰)基、酯基
(3)+
(4)还原酮羰基或作还原剂
(5)
(6) 6种 或
【分析】
由流程,A和CH2BrCH2CH2CH2CH2OH中溴发生取代反应生成B,B中羟基氧化为醛基得到C,C中醛基氧化为羧基生成D,D中羧基发生取代反应生成E,E成环得到F,F和CH2=CHCOOC2H5生成G,G中酮羰基碳被还原为饱和碳得到H,结合H结构,G为 ,H发生E生成F的反应原理成环得到I,结合I化学式,I为;
【详解】(1)由结构,A的名称为丙二酸二乙酯,A和CH2BrCH2CH2CH2CH2OH中溴发生取代反应生成B,A→B的反应类型为取代反应;
(2)由结构,F中的官能团名称为酮(羰)基、酯基;
(3)
由分析,F和CH2=CHCOOC2H5发生加成反应生成G,反应为:+ ;
(4)肼具有还原性,G→H的转化过程中,G中酮羰基碳被还原为饱和碳得到H,N2H4的作用是还原酮羰基或作还原剂;
(5)
由分析,I为;
(6)
由结构,F在酸性条件下完全水解生成和乙醇,J是F在酸性条件下完全水解的产物之一,J有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体:①遇FeCl3溶液显色,则含酚羟基,那么J为的同分异构体,苯环不饱和度为4,则除苯环外不再含不饱和键;②1mol J最多可反应掉3 mol NaOH,则含3个酚羟基;③红外光谱显示结构中有两个甲基且无-O-O-结构,则另外只能含2个-OCH3取代基;苯环上除3个酚羟基外,还含2个-OCH3、1个H,相当于苯环上3个取代基且其中2个相同,则共存在6种情况;其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶1∶1的同分异构体,则其结构对称,结构简式为或 。
16.(1) 加成反应; 三氯乙醛;
(2)羟基;
(3) 2; 4;
(4);
(5);
(6)
【分析】
A分子式为,能使溴的溶液褪色,含碳碳双键,为2-甲基丙烯,A与三氯乙醛在作用下发生加成反应得到C;C双键异构得到D; E在乙醇钠、乙醇条件下发生分子内关环,形成三元环得到F;F在条件下发生酯的水解得到羧酸钠G; H发生取代反应得到目标产物I。倒推可以,H阳离子为。
【详解】(1)A分子式为,能使溴的溶液褪色,说明含碳碳双键,为2-甲基丙烯。对比A、B与C的结构,A的碳碳双键打开,与B发生加成反应得到C,反应类型为加成反应。B的结构为,名称为三氯乙醛。
(2)D的结构中含氧官能团为羟基。
(3)对比E与F的结构,E发生分子内关环反应生成含三元环的F,新形成的C-C键连接E结构中编号为2和4的碳原子。
(4)F为羧酸乙酯,在条件下发生酯的水解反应,酯键断裂生成羧酸钠G和乙醇,反应方程式为。
(5)
H为离子化合物,阴离子为,阳离子结构为。
(6)
参照合成路线的第一步反应,首先三氯乙醛与原料A在作用下发生加成反应,得到含和羟基的中间体;随后在水溶液中水解,同一个碳上的三个氯原子水解后脱水生成羧基;最后两分子该羟基酸在浓硫酸、加热条件下发生分子间酯化反应,生成六元环交酯,即目标产物。合成路线为。
17.(1)氰基、酯基
(2)取代反应
(3) +NH2NH2+
(4)ACD
(5) 20 或或
(6)
【分析】
A和B发生取代反应生成C,C发生水解反应后再脱去1分子CO2生成D,D和E发生加成反应后发生消去反应生成F,可以推知E中含有醛基,结合E的分子式可知E为,F和NH2NH2反应生成G,G和H发生加成反应生成I,I脱SEM保护基生成J,以此解答。
【详解】(1)由B的结构简式可知,含有的官能团名称为氰基、酯基。
(2)由A、B、C的结构简式可知,A和B发生取代反应生成C。
(3)
由分析可知,E的结构简式为 ,1分子F和1分子N2H4转化成1分子G的同时还生成另外一种有机物,由原子守恒可知,该有机物的分子式为C2H7N,C2H7N中碳原子是饱和的,结构式为,化学方程式为:+NH2NH2+ 。
(4)A.F分子中含有碳碳双键,其两端的碳原子分别连接了两个不同的基团,因此存在顺反异构,A正确;
B.手性碳是连接四个不同基团的饱和碳原子。在J的结构中,只有连接环戊烷基的那个碳原子是手性碳。因此J中只含有1个手性碳,B错误;
C.化合物G含有氨基(-NH2)和吡唑环上的-NH-两个亲核位点。化合物H中含有碳碳双键,G中的氨基也可能与H反应生成副产物,从而与主反应竞争,导致目标产物I的产率降低,C正确;
D.对比题中两条合成路线,路线一的总产率为,路线二的总产率为,路线二的总产率远高于路线一,因此是更优的合成路线,D正确;
故选ACD。
(5)
化合物H(C8H11N)的同分异构体中含有苯环,若苯环上只有1个取代基:-CH2CH2NH2或-CH(NH2)CH3或-NHCH2CH3或-N(CH3)2或-CH2NHCH3,有5种结构;若苯环上有2个取代基:-NH2、-CH2CH3或-CH3、-CH2NH2或-CH3、- NHCH3,每种组合都有邻、间、对三种位置关系,有3×3=9种;若苯环上有3个取代基:-CH3、-CH3、-NH2,有6种结构。综上所述,满足条件的同分异构体有5+9+6=20种。其中,核磁共振氢谱显示四组峰(峰面积比为1∶2∶2∶6)的同分异构体的结构简式为或或 。
(6)
K中含有酰胺基,先发生水解反应生成,和F发生FG的反应原理生成L为 。
18.(1)4-氯-1-丁醇
(2)取代反应
(3)醛基
(4)2
(5) 17 、、
(6)+
【分析】A发生开环取代反应生成B,B羟基被氧化为醛基生成C,C结构简式:;E 与 F 发生取代反应生成 G,G 经消去、还原反应生成含氨基的中间体 H;结合题干已知反应信息,H 中的氨基在(CH3)3CONO作用下转化为肼基(-NHNH2)生成I,结构简式为,据此解答。
【详解】(1)按照系统命名法,右侧直接与-OH相连的碳为1号碳,4号碳与氯原子相连,故答案为4-氯-1-丁醇。
(2)B→C为氧化反应,Cu作为催化剂在加热的条件下将-CH2OH氧化成醛基,C为 4-氯丁醛(Cl-CH2CH2CH2CHO),在与二甲胺反应时,氨基上的氮原子作为亲核试剂进攻连有氯原子的碳,将-Cl取代,生成含二甲氨基的D,故反应类型为取代反应。
(3)结构中的含氧官能团是-CHO,答案为醛基。
(4)由(2)的分析,B→C为氧化反应,Cu作为催化剂在加热的条件下将-CH2OH氧化成醛基,反应方程式为2。
(5)已知条件分子式为C7H6BrNO2,条件①说明必定含有羧基-COOH;条件②说明氮原子必须直接连在苯环上。除去苯环及羧基,剩余的杂原子包括Br、N。下面对苯环上的取代基分情况讨论:
情况1:苯环上有3个取代基(-COOH、-Br、-NH2),三种完全不同的取代基在苯环上的相对位置共有10种。
情况2:苯环上有2个取代基,注意条件②的限制,因此可以分为(A)-NH-和-COOH组合变成-NHCOOH,则另一个取代基是-Br,共有邻、间、对3种相对位置关系;(B)-Br和-NH-连接在一起,组合形成-NHBr,另一个取代基是-COOH,同样有邻、间、对3种相对位置关系。
情况3:苯环上有1个取代基-NBrCOOH,共1种。
综上,满足给出条件的同分异构体有10+3+3+1=17种。
要求峰面积比为 2:2:1:1,总和为 6 个氢。这要求苯环具有高度对称性(对位二取代,贡献两个 2H 吸收峰,或单取代)。结合上述基团限制,能完美契合 2:2:1:1 比例且符合化学常理的结构是、、。
(6)结合本题中所给出的反应方程式为,其三步的反应历程为:
,
整个过程脱水、脱氨,故反应方程式为:+ + H2O + NH3↑。
19.(1) 碳氟键(或氟原子)、羧基 邻甲氧基苯甲醛
(2)
(3)
(4)a
(5)15
(6)
【分析】
E分子式为,可知E为苯酚;E经反应得到F,分子式为,F与反应得到G的结构,推导F为,酚羟基发生甲基化得到G。结合已知反应规律,G的醛基与尿素缩合得到H,H的结构为。B的结构已知,含碳碳双键、羧基、碳氟键;B经氧化得到C,分子式为,含两个六元环,推导B发生分子内成环得到;C在碱性条件下开环、氟原子取代、成盐,酸化后得到D为。D存在互变异构,烯醇式异构为,J与H的亚胺键加成得到K,K发生分子内加成得到L,L脱水得到目标产物I。
【详解】(1)
B的结构中,官能团包括碳碳双键、碳氟键(或氟原子)、羧基;G的结构为,系统命名为邻甲氧基苯甲醛。
(2)
E为苯酚,发生反应在酚羟基的邻位引入醛基,酸化后得到F为邻羟基苯甲醛,结构简式为。
(3)
C为,在氢氧化钠水溶液加热条件下,首先内酯环水解开环生成羧酸盐和酚盐,同时氟原子发生碱性水解被羟基取代,配平后的化学方程式为。
(4)a.物质I的结构中,仅与邻甲氧基苯环直接相连的碳原子为手性碳原子,该碳原子连有四个不同的基团,其余碳原子均不满足手性碳的连接要求,因此I只含1个手性碳原子,a正确;
b.B→C为氧化反应,氧气作为氧化剂,反应过程中脱去HF,无生成,b错误;
c.G→H为醛与尿素的加成消去反应,不属于取代反应,c错误;
故选a。
(5)B的分子式为,不饱和度为,苯环不饱和度为4,剩余2个不饱和度均来自羰基双键(无其他环、无碳碳双键),且含醛基满足银镜反应条件;苯环上有两个取代基,总碳数为3,碳数分配为1和2,氟原子不直接连苯环,分类讨论如下:
①. 1碳取代基为-CHO时,2碳取代基含1个羰基、1个氟原子,共3种结构,结合苯环邻、间、对3种位置,共种;
②. 1碳取代基为-COF时,2碳取代基为-CH2CHO,共1种结构,结合苯环邻、间、对3种位置,共种;
③. 1碳取代基为-CH2F时,2碳取代基为-COCHO(含醛基),共1种结构,结合苯环邻、间、对3种位置,共种;
总共有种符合条件的同分异构体。
(6)
D异构化为,J的氢与H的C=N发生加成得到K,K的结构为;K发生分子内加成L,L的结构为。
20.(1) 强 溴原子电负性比较大,是吸电子基团,吸电子效应使得羧基中氢氧键的极性增大,氢氧键容易断裂电离出氢离子
(2) 苯甲醛
(3)8
(4)+H2O
(5)
【分析】
A具有酸性,则A的结构简式为CH2BrCOOH,A与乙醇发生酯化反应,则B的结构简式为CH2BrCOOCH2CH3,根据信息②可知,C的结构简式为,根据D的分子式,以及E的结构简式可知,D为苯甲醛,即结构简式为,根据F的分子式,以及E的结构简式,E→F发生消去反应,即F的结构简式为,F与氢气发生加成反应,对比F、G的分子式,且信息②,则G的结构简式为,H的结构简式为;生成J发生酯的水解,即J的结构简式为,J发生酯化反应生成K,以此解答。
【详解】(1)由分析可知,A的结构简式为CH2BrCOOH,溴原子电负性比较大,是吸电子基团,吸电子效应使得羧基中氢氧键的极性增大,氢氧键容易断裂电离出氢离子,所以A酸性比乙酸强;
(2)
根据分析可知,D的结构简式为:,为苯甲醛;由题干流程图信息可知,D→E过程中为D和中的α碳上的H发生加成反应,由于中有两个α碳上的H,则有副产物E'生成,E'为E的同分异构体,则E'的结构简式为
(3)
E的同分异构体符合:a.经红外光谱测定结构中含结构,且苯环上只有两个取代基;b.能发生水解反应,且苯环上的一氯代物只有两种结构,说明含酯基且两个取代基位于对位;c.能与银氨溶液反应产生银镜,说明含醛基或甲酸某酯基,综上结合分子式可判断该分子中,苯环上两侧链分别为—C5H11和—OOCH,—C5H11的碳架异构有8种,故答案为:8;
(4)
由分析可知,J的结构简式为:,则J→K发生酯化反应成环,J→K反应的化学方程式为:+H2O;
(5)
根据信息,CH3CHO与丙酮反应生成,加热发生消去反应生成M(),与格氏试剂反应生成N(),然后在浓硫酸条件下加热发生消去反应生成目标产物;故答案为:;。
21.(1) 乙酸乙酯 酮羰基、碳碳双键
(2)
(3)2号碳的C-H键同时受到酮羰基和酯基两个吸电子基团的影响,而1号碳的C-H键只受酮羰基一个吸电子基团的影响。
(4)
(5) 加成反应 消去反应
(6)13
(7)
【分析】
A在乙醇钠作用下发生自身酯缩合反应得到B,B经历一系列反应得到,结合D的结构可知C为,与乙酸酐发生取代反应得到D,由信息可知E为,F→G为羟醛缩合反应,故F为醛,结构为,G与NBS发生取代反应得到J,最终得到W,据此作答。
【详解】(1)由结构式可知A的名称为乙酸乙酯;G的官能团名称为酮羰基、碳碳双键;
(2)
由分析可知,C与乙酸酐发生取代反应得到D,方程式为;
(3)由电子效应可知,羰基为吸电子基团,可使邻位的C-H键极性增强,2号碳上C-H键受羰基和酯基共同影响,而1号碳上C-H键只受羰基影响,故2号碳上C-H键极性更强;
(4)
由分析可知。F的结构式为;
(5)
F的结构为,G的结构为,则可知,甲基与醛基中—C=O双键先加成,生成,再消去羟基,生成,所以F→G的转化分为两步,反应类型依次为加成反应,消去反应。
(6)
X的分子式为,能与溶液发生显色反应,说明含酚羟基,能发生银镜反应,说明含醛基,据此可画出X的骨架结构为或,前者有10种同分异构体,后者有3种同分异构体,故X共有13种;
(7)
Q、M的分子式与W相同,所以两步都发生加成反应。因Q有2个五元环和1个六元环,M中所有的碳原子都参与成环,且为四环化合物,所以中4号碳与8号碳连接,形成五元环,所以Q为,然后甲基与酮羰基加成,得到M为。
22.(1) 羟基、羰基(酮基) 加成反应(还原反应)
(2) 丙胺
(3)小
(4)+(CH3CO)2O +CH3COOH
(5)Ⅶ易被氧化保质期短,形成盐酸盐可以延长保质期
(6)
【分析】
和(CH3CO)2O发生取代反应生成Ⅰ,Ⅰ在AlCl3的作用下发生结构重排生成Ⅱ,Ⅱ与发生已知羟醛缩合反应生成Ⅲ,Ⅲ中碳碳双键与氢气发生加成反应生成Ⅳ,Ⅳ与发生取代反应生成Ⅴ为和HCl,Ⅴ发生开环加成生成Ⅶ,最后Ⅶ与盐酸转化成盐酸盐Ⅷ。
【详解】(1)由Ⅱ的结构简式可知,官能团名称是羟基、羰基(酮基),Ⅲ中碳碳双键与氢气发生加成反应生成Ⅳ。
(2)
由分析可知,有机物Ⅴ的结构简式为,有机物Ⅵ中主链上有3个碳原子,其含有氨基,名称是丙胺。
(3)Ⅱ中含有羟基可以和水反应形成氢键,Ⅰ中没有能够和水形成氢键的结构,Ⅰ在水中的溶解度比Ⅱ小。
(4)
苯酚和(CH3CO)2O发生取代反应生成Ⅰ,化学方程式为:+(CH3CO)2O +CH3COOH。
(5)Ⅶ中含有羟基,易被氧化保质期短,形成盐酸盐可以延长保质期。
(6)
和HCHO发生Ⅱ生成Ⅲ的反应机理得到X为,X和HCl发生加成反应生成,发生取代反应成环得到Y为,和H2发生加成反应生成目标产物。
23.(1)丙烯酸甲酯
(2)加成反应
(3)酮羰基和羧基
(4)
(5)
(6) 5
(7)
【分析】
根据B的结构简式以及X的分子式,可知X结构简式为CH2=CHCOOCH3,A与CH2=CHCOOCH3发生加成反应生成B,由D的结构简式可知其分子式为C14H17O3N,对比E的分子式,以及在第(4)问中的描述“步骤中还生成了一种酸性气体”,可知生成了CO2,E的结构简式为,第(5)小问中描述“F的红外光谱结果发现F中含有碳氮双键”,可知F的结构简式为,F与H2加成得到G;据此分析解答;
【详解】(1)由上述分析可知,X的结构简式为CH2=CHCOOCH3,名称为丙烯酸甲酯;
(2)的反应类型为加成反应;
(3)根据D的结构简式,D中的含氧官能团为酮羰基和羧基;
(4)
由分析可知,的化学方程式为;
(5)
F的结构简式为;
(6)
E的结构简式为,M为E的同系物,且M的相对分子质量比E小56,即M比E少4个CH2,即M的侧链上有3个碳原子,一个氮原子,一个氧原子,以及2个不饱和度,其同分异构体满足如下条件:①含有苯环,②能发生水解反应和银镜反应,说明含有-NH-CHO结构,③含有碳碳双键,按照由整到散的思路,则结构可能是:,, (3种位置),共5种;其中核磁共振氢谱中峰面积比为的结构简式为;
(7)
环己胺的结构简式为,结合流程中第一步反应,与CH2=CHCOOCH3加成得到,再按照流程中B到D反应可以得到,加热后得到,最后与H2加成得到目标产物,合成路线为。
24.(1) 酰胺基 取代反应
(2)保护氨基
(3)
(4)++
(5)AB
(6)14
(7)
【分析】A和B发生取代反应生成C,根据反应以及化学式可知B为乙酸酐(),C与D发生取代反应生成E,根据E的结构和化学式可知,D为叔丁醇( ),E发生水解反应生成F,F与G发生取代反应生成H,根据化学式和H的结构可知G为。
【详解】(1)根据结构简式可知,C中所含官能团名称是羟基和酰胺基,反应③的反应类型为取代反应。
(2)氨基会与硫酸反应,所以上述路线中设计①和③这两步反应的目的是保护氨基。
(3)根据分析可知D为叔丁醇,结构简式为 。
(4)已知B的核磁共振氢谱只有一组峰,B为,则等物质的量的A与B反应生成C的化学方程式是++ 。
(5)A.A可形成分子内氢键,只能形成分子间氢键,故的沸点比A高,A正确;
B.F即含有酚羟基显酸性,又含有氨基显碱性,B正确;
C.H不含醛基无法生成银镜,C错误;
D.H中含有一个醛基,2个苯环,一个碳碳双键,故最多1 mol H与足量H2反应最多消耗8 mol ,D错误;
故选AB。
(6)苯环上有两个取代基,遇FeCl3溶液显色,则必有一个酚羟基,另一个取代基含有,有、、、、HCON(CH3)-五种可能,结合苯环上两个不同取代基共种,去掉C自身,共14种。
(7)先在邻位引入硝基,再将硝基还原为氨基,再与取代,最终水解生成G,故合成路线为 。
25.(1) 硝基 氨基 还原反应
(2)
(3)2-溴丁酸
(4)++H2O
(5)
(6)
【分析】发生还原反应生成B;发生重氮化反应生成;与D()发生环加成反应生成;与在一定条件下发生取代反应生成F();经LiCl脱甲基得到;发生溴代反应生成H();与在作用下发生酰胺缩合反应生成;与在TMG作用下发生取代反应生成,据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知,A→B实现了由硝基到氨基的转化;硝基被还原为氨基,该反应为还原反应;
(2)由C和D转化为E的过程中,若C参与成键的氮原子及成键方式不变,则生成的与E互为同分异构体的副产物结构简式为;
(3)由分析可知H为,其化学名称是2-溴丁酸;
(4)根据分析可知,由H生成I的化学方程式为++H2O;
(5)能发生银镜反应,故取代基含醛基;故满足含醛基,氨基与苯环直接相连,核磁共振氢谱为4组峰的I的同分异构体的结构简式有任写两种;
(6)反应①所需试剂是苯环溴代的催化剂与反应物,即(催化剂)、(反应物);由分析可知,按照E→F的方法合成聚合物的路线中X的结构简式为。
26.(1)丙二酸
(2)羰基、酰胺基
(3) 取代反应
(4)
(5) 18 或
(6)
【分析】
由有机物的转化关系可知,A与丙二酸反应生成B;B与SOCl2共热发生取代反应生成C;氯化铝作用下C发生分子内取代反应生成D;催化剂作用下D与RO-NO反应生成E;E与POCl3反应转化为F;碳酸钾作用下F与一碘甲烷发生取代反应生成,则G为;G与发生取代反应生成H;酸性条件下H转化为I。
【详解】(1)
由结构简式可知,的名称为丙二酸;
(2)由结构简式可知,I的含氧官能团为羰基、酰胺基;
(3)
由题意可知,B→C的反应为B与SOCl2共热发生取代反应生成C、二氧化硫和氯化氢,反应的化学方程式为:;由分析可知,C→D的反应为氯化铝作用下C发生分子内取代反应生成D和氯化氢;
(4)
由分析可知,G的结构简式为:;
(5)
B的同分异构体能与碳酸氢钠溶液反应,说明分子中含有羧基,苯环上取代基数目≤2且不含甲基,同分异构体的结构可以视作分子中烃基上的氢原子被溴原子取代所得结构,共有6种;也可以视作、、分子中甲基上的氢原子被溴原子取代所得结构,共有3种;也可以是分子中苯环上的氢原子被- CH2CH2CH2Br取代所得结构,共有3种;还可以是分子中苯环上的氢原子被- CH2Br取代所得结构和分子中苯环上的氢原子被- CH2COOH取代所得结构,共有6种,则符合条件的同分异构体共有18种;其中核磁共振氢谱显示6组峰,峰面积之比为2:2:2:2:2:1的结构简式为:、;
(6)
由题给流程信息可知,由A和制备的合成步骤为A与发生取代反应生成,酸性条件下转化为,先发生银镜反应,后酸化生成,合成路线为:。
27.(1)丙酮
(2) 酮羰基、酯基 氧化反应
(3)
(4) +H2O+OH- 或或或
(5)
(6)
【分析】
两分子丙酮(A)在碱性条件下发生取代反应生成B和水,B与X反应生成C,根据C的结构和X的分子式可知X的结构简式为:,C发生异构化生成D,D与乙二醇反应生成E,E依次与LiAlH4、MnO2反应生成F,F与反应生成G,G与m—CPBA发生环氧化反应生成H,根据H的结构、G的分子式和已知①可推导出G的结构式为,H在碱性条件下反应后再酸化转化为K,据此解答。
【详解】(1)由题干合成流程图中A的结构简式可知,A的名称为丙酮;
(2)由题干合成流程图中D的结构简式可知,D中含氧官能团的名称为酮羰基和酯基,由题干已知信息②可知,E→F的第一步反应为将E中的酯基还原为醇羟基,结合F的结构简式可知,E→F的第二步反应为将第一步还原生成的醇羟基氧化为醛基,即第二步反应类型为氧化反应;
(3)
由分析可知,G的结构简式为;
(4)
H→K分两步进行,第一步反应为已知①的第二步反应(环醚的水解),故有机产物为,故第一步反应的离子方程式为:+H2O+OH-,第二步反应是羟基的消去生成K即发生消去反应生成K,根据醇羟基的位置结合碳碳双键上连接的羟基不稳定已转化为碳氧双键可知,同时可能生成的副产物的结构简式为:或或或;
(5)
由题干流程图可知,C的分子式为:C12H18O3,不饱和度为4,则符合下列条件a.含苯环、b.核磁共振氢谱显示只有两组峰即分子中只有两种不同环境的氢原子即分子结构高度对称,该C的同分异构体为: ;
(6)
根据X的结构式推导其发生的反应为本小题题干已知信息,从而逆推出X的反应物为乙酸乙酯,即需要用乙醇合成乙酸乙酯,可先将乙醇氧化生成乙酸,再用乙酸和乙醇发生酯化反应得乙酸乙酯,后经发生本小题题干已知信息反应可得X,即合成路线为CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3。
28.(1)还原反应
(2)2
(3)
(4)CD
(5) 4 、、、(上述四种任写一种均可)
(6) (不加热也可以)
【分析】以A()和反应生成B()和水,根据C逆推可知A为乙酸,B为,B在一定条件下,生成C;C与反应引入亚硝基得到D(),根据E逆推可知D为,D经还原得含的E;E与C加热生成F和水,F水解酸化得G,据此分析;
【详解】(1)由D生成E,亚硝基转化为氨基,属于还原反应;
(2)B→C的反应为两分子乙酸乙酯发生缩合反应生成乙酰乙酸乙酯和乙醇,因此化学反应方程式为:2;
(3)由分析可知,G的结构简式为;
(4)已知A为乙酸(),其相对分子质量虽与的相对分子质量相同,但在质谱图中,碎片峰不同,因此质谱图不完全相同,A错误;物质C中b位碳位于两个吸电子羰基之间,极性:,B错误;E的氨基是脂肪族氨基,对比物中N连接两个吸电子酰基,N孤对电子共轭碱性远弱于脂肪族氨基,故E碱性更强,C正确;E中连氨基的碳是杂化,且为手性碳;成环后该碳变为杂化,手性碳消失,杂化方式和手性碳数目都改变,D正确;
(5)F的分子式为,其同分异构体中,含有吡咯环结构和键,含有2个羧基,核磁共振氢谱为4组峰,因此其同分异构体有、、、共四种;
(6)I为亚硝化后得到不含键的J,根据反应流程中C→D,化合物J的结构简式为;根据反应流程中D→E,化合物J经还原得化合物K(),根据反应流程中E+C→F→G,K和L二者缩合生成M,脱去两分子水,反应方程式:。
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