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专题15有机合成与推断
(2)
公人
1.【答案】(1)①羧基
②取代反应
(3)
m人
+HBr
Br
+H2O
(4)2
(5)
BD
(6)①CH3CH=CH2
②(CH3)2CHBr
③(CH32 CHCOOH
浓藏按
2.【答案】(1)CH,BrCOOH+CH,CH,OH=CH,BrCOOCH,CH3+H,O
(2)
醛基
(3)①羰基的吸电子作用使得羰基相连的CH键极性增强,易断裂
②
(4)ac
(5)
(6)
3.【答案】(1)浓硝酸、浓硫酸
(2)还原反应
(3)
NHCOCH
CH;COOH
CH
CH:
118
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CH3
(4)①
NH2
②
(5)
NH2
NH2
0
+H20
(6)保护
与苯环直接相连的氨基不被酸性KMnO4氧化
(7)①
CH:CHO
②
OH
NHCHCH
H2NO2S
H:C
4.【答案】(1)H-C=C-H
(2)醛基
(3)CH≡CH+CH3COOH→
CH2-CHOCOCH
(4)ACD
(5)①4
②HCOOCCH,CH2
(6)
{CH2-CH
{CH2-CH
COOCH
3+nCH0H→
OH
nCH COOCH2
(7)
CH2
0.5n
5.【答案】(1)浓硝酸、浓硫酸
(2)
O
CH,OC-COCH,
OCH3 +CH,OH
NO
(3)硝基、羧
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COOH
HO-CCH,NHH
基
(4)
(5)
CN
(6)①中间产
HO
NH2
NH
物1
H
②中间产物3
(7)40%
6.【答案】(1)碳氯键
(2)OHCH,CH,OH
(3)取代反应
(4)
CH
CH
HO
HO
CH,
NHCOCH3 +C12
NHCOCH3 HC1
(5)
H,C-
CH,
(6)
ac
(7)吸收K一L生成的HBr,促进反应正移,利于L的生成
(8)①
H
OH
CHO
0
CI
NH2
②
NH
48
7.【答案】(1)①
VNA
②Cl、Br和I为同主族元素,原子半径I>Br>Cl,键长
C-I>C-Br>C-Cl,键能C-I<C-Br<C-Cl,键长越长,键能越小,碳卤键越易断
裂
(2)①sp
②C-Mg
(3)①CH3CH3
②
OMgBr
H,C-C-CH3
CH2CH,
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CH
8.【答案】(1)①
CH,
②光照
(2)取代反应
(3)①1:
CH2OH
COOH
浓硫酸
CH;
CH
1
②
CHO
CH;
CH;
+HO
(4)
+CH NO2
NO
超声波辐射
+H,0
(5)受硝基的吸电子作用影响,与硝基相连
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的不饱和碳原子上的CH的极性增强,易断裂
(6
OH
9.【答案】(1)酚羟基
(2)2
+022
COOCH,CH-CH2
+2H20
(3)
(4)bc
(5)①
O-TBS
②保护G分子中1号碳的羟基不被氧化
OCH,
H.CO
浓H2SO4
10.【答案】(1)①羟基
②羧基
(2)
OCH
+NO(浓)
OCH,
H CO
NO
OCH,
+H2O
(3)①
还原反应
②
COOH
浓Hs0C00C,H,+2H,0
+2C,H,0H△
COOH
COOC,H
(4)①酯基为吸电子基团,使得相邻
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OCH,CH
CH.CH,O
碳原子上的C-H键极性增强
②
(5)
H.CO
OH
H.CO.
OH
COOC,H
OCH,
(6)
11.【答案】(1)①酯基、酮羰基
②2
(2)①1,3-丁二烯
②取代反
COOCH
CHCH3
C7H10O3
应
(3)①
Br
②
(4)
CHBrCH,
+HBr
(5)7
(6)n
CH3OC(CH2)COOCH,+
HOCH,CH,OH一龙条件
anofcm.-oan.cmo
+(2n-l)CH;OH
NH2
NH,
12.【答案】(1)浓硫酸、浓硝酸
(2)
具有碱性,增加
的量,可降低生
NHCHCOOC2Hs
成物HC1的浓度,使平衡正向移动
(3)
+H0
△
COOH
KOH
Br
CHCH,OH
(4)①
BrCH:CHBrCH-CH.OH 4
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Br千CHCH,CH,O}H
HBr
②
Br千CH,CHBrCH,CH,OH或
CH2Br
(5)①
COOH
H
③1:1
13.【答案】(1)氟原子(或碳氟键)、羧基
(2)
NH-C-CH,
NH-C-CH,
浓硫酸
+HNO,(浓)
+HO
NO2
(3)bc
(4)①
人
(②
(5)
E→F引入保护基,Y→P脱除保护基
14.【答案】(1)邻二甲苯
(2)浓HNO3、浓H2SO4,加热
(3)氨
H.C
N~CH.(CHOHD,CH,OH
基
H.C
(4)a
(5)
(6)
2C.H,OH
7)
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CH,(CHOH)CH,OH
H.C
OH
H,C
NH
浓硫酸
15.【答案】(1)碳氟键、醛基
(2)abc
(3)NC-CH2-COOH+HOCH CH2
NH
4
COOC,Hs
NC-CH-COOCHCH2+H2O
(5
HO
(6)①
16.【
答案】(1)5
(2)AB
(3)①
Br
HBr
OH
OH
②
+H20
OH
CH,CH,
H,C=C一C=CH,
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专题15 有机合成与推断
1.(2025-2026高三上·北京市第一六一中学·期中)一种合成解热镇痛类药物布洛芬方法如下:
已知:是一种还原剂,完成下列填空:
(1)布洛芬中含有的官能团名称为 ,A→B的反应类型是 。
(2)D的结构简式是 。
(3)E→F的化学方程式为 。
(4)化合物M的分子式为,与布洛芬互为同系物,且有6个氢原子化学环境相同。符合条件的M有 种。
(5)布洛芬有抗炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的成酯修饰:
下列说法正确的是_______。
A. 该做法使药物水溶性增强
B. 布洛芬和成酯修饰产物中均含手性碳原子
C. 布洛芬中所有的碳原子可能共平面
D. 修饰过的分子利用水解原理达到缓释及减轻副作用的目的
(6)以丙醇为主要原料合成的合成路线如图。
写出中间产物的结构简式X ;Y ;Z 。
2.(2025-2026高三上·北京市第十三中学·期中)化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。
已知:R-Br
(1)A中含有羧基,A→B的化学方程式是 。
(2)D中含有的官能团是 。
(3)关于D→E的反应:
① 的羰基相邻碳原子上的C-H键极性强,易断裂,原因是 。
②该条件下还可能生成一种副产物,与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是 。
(4)下列说法正确的是 (填序号)。
a.F存在顺反异构体
b.J和K互为同系物
c.在加热和催化条件下,不能被氧化
(5)L分子中含有两个六元环。的结构简式是 。
(6)已知: ,依据的原理,和反应得到了。的结构简式是 。
3.(2025-2026高三上·北京汇文中学·期中)某研究小组以甲苯为起始原料,按下列路线合成利尿药美托拉宗。
已知:
请回答下列问题:
(1)试剂a是 。
(2)C→D的反应类型是 。
(3)D→E的化学方程式是 。
(4)属于芳香族化合物的B的同分异构体有 个(提示:不包括B),其中核磁共振氢谱的峰面积之比为2:2:2:3的有机物结构是 。
(5)写出B+H→I的化学方程式 。
(6)从D→H的流程看,D→E的主要目的是 。
(7)有人认为由I合成美托拉宗的过程如下:
请写出J的结构简式 ,K的结构简式 。
4.(2025-2026高三上·北京市第五中学·期中)合成纤维Z的吸湿性接近于棉花。合成Z的流程图如图所示:
已知:下列反应中R、R′、R″代表烃基
I. +
II.R"-OH+R'-OH+
III.2R-OHRO-CH2-OR
(1)A的结构简式是 。
(2)B的分子式为C2H4O,其官能团的名称是 。
(3)反应①的化学方程式是 。
(4)下列说法正确的是_______。
A. D→E的反应类型为消去反应 B. D能与Na、NaOH、NaHCO3反应
C. Q是一种水溶性很好的高分子化合 D. G在酸性或碱性环境中均能水解
(5)E有多种同分异构体,与E具有相同官能团的有 种(含顺反异构体),其中核磁共振氢谱有3组吸收峰,且能发生银镜反应的结构简式是 。
(6)反应③的化学方程式是 。
(7)合成纤维Z含有六元环状结构,Z的结构简式是 。
5.(2025-2026高三上·北京市铁路第二中学·期中)多并环化合物K具有抗病毒、抗菌等生物活性,其合成路线如下:
已知:i、
ii、
iii、核磁共振氢谱中峰面积比可代表氢原子的个数比。
(1)A→B所需试剂是 。
(2)B→C的反应为取代反应,该反应的化学方程式为 。
(3)E中官能团的名称为 。
(4)F→G的过程中会得到少量聚合物,该聚合物的结构简式为 。
(5)芳香族化合物M是I的同分异构体,写出一种符合下列条件的M的结构简式: 。
a.能与NaHCO3反应
b.核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为2:2:1
(6)J→K的反应过程如下图,中间产物1、2均含有三个六元环。
中间产物1、3的结构简式分别为 、 。
(7)K中酰胺基上的H在核磁共振氢谱中是一个特征峰,其峰面积可用于测定产率。0.1mol的J与0.15mol的邻苯二胺()反应一段时间后,加入0.1mol三氯乙烯(Cl2C=CHCl,不参与反应),测定该混合物的核磁共振氢谱,K中酰胺基上的H与三氯乙烯中的H的峰面积比为2:5,此时K的产率为 。
6.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·期中)普卡必利可用于治疗某些肠道疾病,其合成路线如下(部分条件和产物略去):
已知:i.R-NH2
ii.
iii.
(1)A中的官能团名称是氨基和 。
(2)试剂a的结构简式是 。
(3)的反应类型是 。
(4)的化学方程式是 。
(5)I的核磁共振氢谱只有一组峰,I的结构简式是 。
(6)下列说法正确的是 (填序号)。
a.的反应过程需要控制不过量
b.G与溶液作用显紫色
c.普卡必利中含有酰胺基和氨基,能与盐酸反应
(7)K→L加入的作用是 。
(8)以G和M为原料合成普卡必利时,在反应体系中检测到有机物Q,写出中间产物P、Q的结构简式: 、 。
7.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)格氏试剂()是有机合成中的一种常用试剂,其制备、结构和性质如下。
(1)制备
由卤代烃和金属Mg在溶剂乙醚中制备:。
①金属Mg的晶胞如图所示,晶胞体积为,阿伏加德罗常数为,则金属Mg的密度为 。
②烃基()相同时,碳卤键断裂由易到难的顺序为、、,推测其原因:
(2)结构
将从乙醚溶液中结晶出来,获得,分子结构示意图如图所示(H原子未标出,忽略粒子半径相对大小)。
①Mg原子与相邻的4个原子形成共价键,呈四面体形,Mg原子的杂化轨道类型是 。
②很多化学键不是纯粹的离子键或共价键,而是两者之间的过渡类型。键与键中,共价键成分更多的是 键。
(3)性质
格氏试剂在很多反应中键断裂,根据键的极性分析反应的生成物。
①与HCl反应,生成的有机物的结构简式是 。
②与丙酮()发生加成反应,生成物的结构简式是 。
8.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)艾瑞昔布是中国具有自主知识产权的新药,具有低毒、高效的抗炎止痛作用。艾瑞昔布的前体L的一种合成路线如下(部分试剂和反应条件已略去)。
(1)A是苯的同系物,其苯环上的一溴代物只有一种。
①A的结构简式是 。
②A→B的反应条件是 。
(2)的反应类型是 。
(3)发生氧化反应。
①若用H2O2溶液将D氧化为E,理论上D与H2O2的物质的量之比为 。
②若用一定浓度的HNO3将D氧化为E,会生成副产物M。M的相对分子质量比E的相对分子质量大16,M能与NaHCO3溶液反应生成CO2。则D与M反应的化学方程式是 。
(4)反应的化学方程式是 。
(5)发生取代反应。不饱和碳原子上的不易发生取代反应,但F中与硝基相连的不饱和碳原子上的易发生取代反应。原因是 。
(6)的转化经历如下多步。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.碳碳双键连接羟基时,可通过重排生成含有“”的同分异构体中间体1的结构简式是 。
9.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)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分子中的官能团的名称为 。
(2)B→D的化学方程式为 。
(3)K能与NaHCO3反应,M分子中仅含有一个环。M的结构简式为 。
(4)下列说法中不正确的是 (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.L→M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
(5)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 。
10.(2025-2026高三上·北京市第三中学·期中)治疗白内障的药物白内停的中间产物M的合成路线如下(部分试剂和反应条件已略去)。
ⅰ、
ⅱ、
ⅲ、
(1)M中的含氧官能团有醚键、酮羰基、 、 。
(2)A→B反应的化学方程式是 。
(3)B→D的反应类型是 。E属于羧酸,E→F反应的化学方程式是 。
(4)关于F→G的反应。
①CH3COOC2H5中与酯基相邻的甲基的C-H键易断裂,原因是 。
②该条件下还生成了副产物X,X分子中含有4个碳氧双键、3种化学环境的氢。X的结构简式是 。
(5)J的分子式为C15H17NO6,可与金属钠反应生成氢气。除苯环外,J分子中还有1个含氮原子的六元环,J的结构简式是 。
(6)L和试剂b在一定条件下脱水生成M,试剂b的结构简式是 。
11.(2025-2026高三上·北京通州·期中)化合物是合成药物洛索洛芬钠的重要中间体,其结构简式为,一种合成路线如下图所示:
已知:①
②
(1)M所含官能团名称为 ,含有的手性碳原子数目为 。
(2)E的名称是 ,由I和D生成M的反应类型为 。
(3)D的结构简式为 ,I的分子式为 。
(4)写出由A生成B的反应式: 。
(5)有机化合物是的同系物,其相对分子质量比小14,则的结构有 种(考虑立体异构)。
(6)和乙二醇在一定条件下可以生成高聚物,写出聚合反应式: 。
12.(2025-2026高三上·北京市第一六六中学、第五十中学·期中)由C-H键构建C-C键是有机化学的热点研究领域。我国科学家利用N-苯基甘氨酸中的C-H键在作用下构建C-C键,实现了喹啉并内酯的高选择性制备。合成路线如下图。
已知:
i.R—Br+RCHO
ii.
(1)试剂a为 。
(2)B具有碱性,B转化为C的反应中,使B过量可以提高的平衡转化率,其原因是 (写出一条即可)。
(3)C转化为D的化学方程式为 。
(4)G转化为H的化学方程式为 ;G生成H的过程中会得到少量的聚合物,写出其中一种的结构简式: 。
(5)已知:i.+
ii.
①D和I在作用下得到J的4步反应如下图(无机试剂及条件已略去),中间产物1中有两个六元环和一个五元环,中间产物3中有三个六元环。结合已知反应信息,写出中间产物1和中间产物3的结构简式 ; 。
②D和I转化成J的反应过程中还生成水,理论上该过程中消耗的与生成的J的物质的量之比为 。
13.(2025-2026高三上·北京师范大学附属中学·期中)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
已知:①
②试剂a是。
(1)I分子中含有的官能团是硝基和 。
(2)B→D的化学方程式是 。
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
a.试剂a的核磁共振氢谱有3组峰
b.J→K的过程中,利用了的碱性
c.F→G与K→L的反应均为还原反应
(4)以G和M为原料合成P分为三步反应。
已知:
①M含有1个杂化的碳原子。M的结构简式为 。
②Y的结构简式为 。
(5)P的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是:
①A→B引入保护基,D→E脱除保护基;
② 。
14.(2025-2026高三上·北京房山良乡中学·期中)维生素B2可用于治疗口角炎等疾病,其中间体K的合成路线如图(部分试剂和反应条件略去)。
已知:
(1)A是芳香族化合物,其名称是 。
(2)A→B所需试剂和反应条件是 。
(3)D的官能团是 。
(4)下列有关戊糖T的说法正确的是 (填序号)。
a.属于单糖
b.可用酸性KMnO4溶液检验其中是否含有醛基
c.存在含碳碳双键的酯类同分异构体
(5)E的结构简式是 。
(6)I→J的方程式是 。
(7)由K经过以下转化可合成维生素B2。
M的结构简式是 。
15.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)药物帕罗西汀的合成路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A分子含有的官能团名称是 。
(2)已知:B为反式结构。下列有关B的说法正确的是(填序号) 。
a.核磁共振氢谱有5组峰
b.能使酸性溶液褪色
c.存在2个六元环的酯类同分异构体
d.存在含苯环和碳碳三键的羧酸类同分异构体
(3)E→G的化学方程式是 。
(4)J分子中有3个官能团,包括1个酯基。J的结构简式是 。
(5)L的分子式为。L的结构简式是 。
(6)从黄樟素经过其同分异构体N可制备L。
已知:ⅰ.
ⅱ.
写出制备L时中间产物N、P、Q的结构简式: 、 、 。
16.(2025-2026高三上·北京通州·期中)我国科学家基于光—酶协同催化实现三组分反应的有机合成,其中一个反应如下(反应条件略;Ph-代表苯基):
(1)2a可以与水发生加成反应生成化合物I。在I的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共 种(含化合物Ⅰ)。
(2)下列说法正确的有___________(填序号)。
A. 在,和生成的过程中,有键断裂和键形成
B. 在分子中,存在手性碳原子,并有20个碳原子采取杂化
C. 在分子中,有大键,可存在分子内氢键,但不存在手性碳原子
D. 化合物是苯酚的同系物,且可发生原子利用率为的还原反应
(3)已知:在一定条件下,与丙酮发生反应,溴取代丙酮中的,生成化合物。羧酸可发生类似于丙酮的取代反应。
根据上述信息,分三步合成化合物Ⅱ。
①第一步,引入溴:其反应式为 。
②第二步,其反应式为 (注明反应条件)。
③第三步,合成Ⅱ:②中得到的含溴有机化合物与、反应。
(4)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅱ,需要以1a、 (填结构简式)和3a为反应物。
试卷第1页,共3页
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专题15 有机合成与推断
1.(2025-2026高三上·北京市第一六一中学·期中)一种合成解热镇痛类药物布洛芬方法如下:
已知:是一种还原剂,完成下列填空:
(1)布洛芬中含有的官能团名称为 ,A→B的反应类型是 。
(2)D的结构简式是 。
(3)E→F的化学方程式为 。
(4)化合物M的分子式为,与布洛芬互为同系物,且有6个氢原子化学环境相同。符合条件的M有 种。
(5)布洛芬有抗炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的成酯修饰:
下列说法正确的是_______。
A. 该做法使药物水溶性增强
B. 布洛芬和成酯修饰产物中均含手性碳原子
C. 布洛芬中所有的碳原子可能共平面
D. 修饰过的分子利用水解原理达到缓释及减轻副作用的目的
(6)以丙醇为主要原料合成的合成路线如图。
写出中间产物的结构简式X ;Y ;Z 。
【答案】(1)① 羧基 ② 取代反应 (2) (3)+HBr+H2O (4)2 (5)BD (6)① ② ③
【解析】A发生取代反应生成B,B和Zn(Hg)/HCl反应生成C,乙酸和SOCl2加热反应生成CH3COCl,CH3COCl和C发生取代反应生成D(),D和NaBH4发生还原反应生成E,E发生取代反应生成F,F经过一系列反应最终得到布洛芬。
(1)根据布洛芬的中含有的官能团名称为羧基,根据A、B的结构简式得到A→B的反应类型是取代反应;故答案为:羧基;取代反应。
(2)根据E的结构简式得到C和CH3COCl发生取代反应生成D,则D的结构简式是;故答案为:。
(3)E→F是羟基变为溴原子,其化学方程式为+HBr+H2O;故答案为:+HBr+H2O。
(4)化合物M的分子式为,与布洛芬互为同系物,说明含有苯环和羧基,且有6个氢原子化学环境相同,符合条件的M有、共2种;故答案为:2。
(5)A.酯一般难溶于水,因此该做法使药物水溶性减弱,故A错误;
B.布洛芬中连羧基的碳原子为手性碳原子,成酯修饰产物中连酯基左边的碳原子为手性碳原子,故B正确;
C.根据甲烷中三个原子共平面分析得到布洛芬中左边的四个碳原子不在同一平面,故C错误;
D.修饰过的分子在人体内水解生成布洛芬,因此修饰过的分子利用水解原理达到缓释及减轻副作用的目的,故D正确;
综上所述,答案为:BD。
(6)丙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成丙烯,丙烯和溴化氢发生加成反应,根据Z和SOCl2加热反应生成,得到Z为,再根据合成布洛芬的信息得到Y为,则中间产物的结构简式X为;Y为;Z为;故答案为:;;。
2.(2025-2026高三上·北京市第十三中学·期中)化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。
已知:R-Br
(1)A中含有羧基,A→B的化学方程式是 。
(2)D中含有的官能团是 。
(3)关于D→E的反应:
① 的羰基相邻碳原子上的C-H键极性强,易断裂,原因是 。
②该条件下还可能生成一种副产物,与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是 。
(4)下列说法正确的是 (填序号)。
a.F存在顺反异构体
b.J和K互为同系物
c.在加热和催化条件下,不能被氧化
(5)L分子中含有两个六元环。的结构简式是 。
(6)已知: ,依据的原理,和反应得到了。的结构简式是 。
【答案】(1) (2)醛基 (3)① 羰基的吸电子作用使得羰基相连的C-H键极性增强,易断裂 ② (4)ac (5) (6)
【解析】A中含有羧基,结合A的分子式可知A为;A与乙醇发生酯化反应,B的结构简式为;D与2-戊酮发生加成反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可知D的结构简式为 ,E发生消去反应脱去1个水分子生成F,F的结构简式为 ,D→F的整个过程为羟醛缩合反应,结合G的分子式以及G能与B发生已知信息的反应可知G中含有酮羰基,说明F中的碳碳双键与发生加成反应生成G,G的结构简式为 ;B与G发生已知信息的反应生成J,J为 ;K在溶液中发生水解反应生成 ,酸化得到 ;结合题中信息可知L分子中含有两个六元环,由L的分子式可知 中羧基与羟基酸化时发生酯化反应,L的结构简式为 ;由题意可知L和M可以发生类似D→E的加成反应得到 , 发生酮式与烯醇式互变得到 , 发生消去反应得到P,则M的结构简式为 。
(1)根据分析可知,A→B的化学方程式为。
(2)根据分析可知,D的结构简式为 ,含有的官能团为醛基。
(3)① 羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向碳基上的碳原子,使得相邻碳原子上的键极性增强,易断裂。②2-戊酮酮羰基相邻的两个碳原子上均有键,均可以断裂与苯甲醛的醛基发生加成反应,如图所示 ,1号碳原子上的键断裂与苯甲醛的醛基加成得到E,3号碳原子上的键也可以断裂与苯甲醛的醛基加成得到副产物 。
(4)a.F的结构简式为 ,存在顺反异构体,a项正确;
b.K中含有酮羰基,J中不含有酮羰基,二者不互为同系物,b项错误;
c.J的结构简式为 ,与羟基直接相连的碳原子上无H原子,在加热和作催化剂条件下,J不能被氧化,c项正确;
故选ac。
(5)由上分析L为 。
(6)由上分析M为 。
3.(2025-2026高三上·北京汇文中学·期中)某研究小组以甲苯为起始原料,按下列路线合成利尿药美托拉宗。
已知:
请回答下列问题:
(1)试剂a是 。
(2)C→D的反应类型是 。
(3)D→E的化学方程式是 。
(4)属于芳香族化合物的B的同分异构体有 个(提示:不包括B),其中核磁共振氢谱的峰面积之比为2:2:2:3的有机物结构是 。
(5)写出B+H→I的化学方程式 。
(6)从D→H的流程看,D→E的主要目的是 。
(7)有人认为由I合成美托拉宗的过程如下:
请写出J的结构简式 ,K的结构简式 。
【答案】(1)浓硝酸、浓硫酸 (2)还原反应 (3) (4)① 4 ② (5)+H2O (6)保护与苯环直接相连的氨基不被酸性KMnO4氧化 (7)① CH3CHO ②
【解析】由A的分子式和D的结构简式可知,甲苯发生硝化反应生成的A为,则试剂a为浓硝酸、浓硫酸,A中苯环上甲基邻位的氢原子被氯原子取代生成的C为,C中硝基被还原为氨基生成D,结合E的分子式可知,D与发生取代反应生成的E为,E与ClSO3H、NH3反应生成F,F中甲基被酸性KMnO4氧化为羧基而生成的G为,结合H的分子式可知,G中酰胺基水解生成的H为;A()中硝基被还原为氨基生成的B为,结合I的分子式可知,B()与H()发生取代反应生成的I为,结合已知信息ii和美托拉宗的结构简式可知,I与J(CH3CHO)先发生加成反应生成,再经环化、脱水得到美托拉宗;
(1)由分析可知,试剂a是浓硝酸、浓硫酸;
(2)由分析可知,C()中硝基被还原为氨基生成D,则C→D的反应类型是还原反应;
(3)结合分析可知,D与发生取代反应生成E()和CH3COOH,则D→E的化学方程式是:;
(4)由分析可知,B为,考虑苯环上可能有2个或1个取代基,则属于芳香族化合物的B的同分异构体有、、、,共4个(提示:不包括B);其中核磁共振氢谱的峰面积之比为2:2:2:3的有机物结构是 ;
(5)结合分析可知,B()与H()发生取代反应生成I()和水,反应的化学方程式为:+H2O;
(6)D→E反应将D中氨基转化为-NHCOCH3,但G→H过程中酰胺基水解又生成含有氨基的H,且氨基易被酸性KMnO4氧化,则从D→H的流程看,D→E的主要目的是:保护与苯环直接相连的氨基不被酸性KMnO4氧化;
(7)由分析可知,I与J(CH3CHO)先发生加成反应生成 , 再经环化、脱水得到美托拉宗,则J、K的结构简式分别为CH3CHO、。
4.(2025-2026高三上·北京市第五中学·期中)合成纤维Z的吸湿性接近于棉花。合成Z的流程图如图所示:
已知:下列反应中R、R′、R″代表烃基
I. +
II.R"-OH+R'-OH+
III.2R-OHRO-CH2-OR
(1)A的结构简式是 。
(2)B的分子式为C2H4O,其官能团的名称是 。
(3)反应①的化学方程式是 。
(4)下列说法正确的是_______。
A. D→E的反应类型为消去反应 B. D能与Na、NaOH、NaHCO3反应
C. Q是一种水溶性很好的高分子化合 D. G在酸性或碱性环境中均能水解
(5)E有多种同分异构体,与E具有相同官能团的有 种(含顺反异构体),其中核磁共振氢谱有3组吸收峰,且能发生银镜反应的结构简式是 。
(6)反应③的化学方程式是 。
(7)合成纤维Z含有六元环状结构,Z的结构简式是 。
【答案】(1) (2)醛基 (3)CH2=CHOCOCH3 (4)ACD (5)① 4 ② HCOOCCH3=CH2 (6) +nCH3OH→+ nCH3COOCH3 (7)
【解析】碳化钙和水反应生成乙炔,乙炔和水发生加成反应生成乙醛,即B是乙醛,乙醛含有醛基,发生银镜反应,所以C是乙酸。乙烯发生氧化反应也可以生成乙醛,根据已知信息I可知,反应②的生成物D的结构简式为CH3COOCHOHCH3,D中含有羟基,在浓硫酸的作用下发生消去反应生成E,所以E的结构简式为CH3COOCH=CH2,E中含有碳碳双键,发生加聚反应生成F,则F的结构简式是。根据信息Ⅱ可知G和Q分别是CH3COOCH3、,据此分析解题。
(1)乙炔的结构简式为;
(2)B的分子式为C2H4O,据分析可知B为乙醛,其官能团的名称是醛基;
(3)反应①是乙炔和乙酸的加成反应,方程式为CH2=CHOCOCH3;
(4)A. D在浓硫酸的作用下发生消去反应生成E,A正确;
B. D的结构简式为CH3COOCHOHCH,含有酯基、羟基,D能与Na发生取代、与NaOH发生水解、不与NaHCO3反应,B错误;
C. 据分析可知,Q含有羟基是一种水溶性很好的高分子化合,C正确;
D. 据分析可知,G含酯基,在酸性或碱性环境中均能水解,D正确;
答案为ACD;
(5)E中的官能团是酯基和碳碳双键,所以同分异构体有HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、HCOOCCH3=CH2、CH2=CHCOOCH3共计4种;核磁共振氢谱显示有3种氢原子,且能发生银镜反应的结构简式是HCOOCCH3=CH2;
(6)F的结构简式是,与甲醇反应生成CH3COOCH3、,方程式为:+nCH3OH→+ nCH3COOCH3;
(7)合成纤维Z含有六元环状结构,所以根据信息Ⅲ可知,Z的结构简式是。
5.(2025-2026高三上·北京市铁路第二中学·期中)多并环化合物K具有抗病毒、抗菌等生物活性,其合成路线如下:
已知:i、
ii、
iii、核磁共振氢谱中峰面积比可代表氢原子的个数比。
(1)A→B所需试剂是 。
(2)B→C的反应为取代反应,该反应的化学方程式为 。
(3)E中官能团的名称为 。
(4)F→G的过程中会得到少量聚合物,该聚合物的结构简式为 。
(5)芳香族化合物M是I的同分异构体,写出一种符合下列条件的M的结构简式: 。
a.能与NaHCO3反应
b.核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为2:2:1
(6)J→K的反应过程如下图,中间产物1、2均含有三个六元环。
中间产物1、3的结构简式分别为 、 。
(7)K中酰胺基上的H在核磁共振氢谱中是一个特征峰,其峰面积可用于测定产率。0.1mol的J与0.15mol的邻苯二胺()反应一段时间后,加入0.1mol三氯乙烯(Cl2C=CHCl,不参与反应),测定该混合物的核磁共振氢谱,K中酰胺基上的H与三氯乙烯中的H的峰面积比为2:5,此时K的产率为 。
【答案】(1)浓硝酸、浓硫酸 (2) (3)硝基、羧基 (4) (5) (6)① 中间产物1 ② 中间产物3 (7)40%
【解析】A的分子式为C7H8,从D的结构简式可知,B是,C的结构简式为,C水解生成D,根据G的结构简式,结合已知信息ii,可知F的结构简式为,E的结构简式为,F到G失水发生取代反应形成环状结构,G到I发生氧化反应,I与H2O2反应生成J,J转化为K。
(1)A→B发生甲苯苯环上硝化反应,所需试剂是:浓硝酸、浓硫酸;
(2)B→C的反应为取代反应,该反应的化学方程式为:;
(3)E的结构简式为,所含官能团的名称为:硝基、羧基;
(4)F的结构简式为,结构中有氨基和羧基,可以脱水形成环状结构,也可以发生缩聚反应形成高聚物,聚合物的结构简式为:;
(5)I的结构简式为,分子式为C8H5NO2,芳香族化合物M是I的同分异构体,能与NaHCO3反应,结构中有-COOH,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为2:2:1,符合条件的结构简式为:;
(6)J到K反应过程,结合题目中已知i可知,与先发生加成反应,生成中间产物1,再发生消去反应生成中间产物2,中间产物2再发生已知信息ii的反应生成中间产物3,最后中间产物3失水生成K;
(7)三氯乙烯(Cl2C=CHCl)结构中有一个H原子,核磁共振氢谱应该显示1个峰,K中酰胺基上的H在核磁共振氢谱中是一个特征峰,加入0.1mol三氯乙烯,K中酰胺基上的H与三氯乙烯中的H的峰面积比为2:5,说明K中酰胺基上的氢原子的物质的量为0.1×=0.04mol,K的物质的量为0.04mol,0.1mol的J与0.15mol的邻苯二胺反应的理论产量应该生成0.1mol的K,因此产率为。
6.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·期中)普卡必利可用于治疗某些肠道疾病,其合成路线如下(部分条件和产物略去):
已知:i.R-NH2
ii.
iii.
(1)A中的官能团名称是氨基和 。
(2)试剂a的结构简式是 。
(3)的反应类型是 。
(4)的化学方程式是 。
(5)I的核磁共振氢谱只有一组峰,I的结构简式是 。
(6)下列说法正确的是 (填序号)。
a.的反应过程需要控制不过量
b.G与溶液作用显紫色
c.普卡必利中含有酰胺基和氨基,能与盐酸反应
(7)K→L加入的作用是 。
(8)以G和M为原料合成普卡必利时,在反应体系中检测到有机物Q,写出中间产物P、Q的结构简式: 、 。
【答案】(1)碳氯键 (2) (3)取代反应 (4)+Cl2+HCl (5) (6) (7)吸收生成的,促进反应正移,利于的生成 (8)① ②
【解析】根据的结构简式,结合已知信息,采取逆推法,可判断和乙酸酐发生取代反应生成为,和单质溴发生取代反应生成,则的结构简式为,根据已知信息可知发生取代反应生成为,和氯气发生苯环上的取代反应生成,根据的分子式结合生成的反应条件以及最终产品的结构简式,可知的结构简式为,根据已知信息可知的结构简式为,则的结构简式为,根据的分子式可知的结构简式为,根据已知信息可判断的结构是,的核磁共振氢谱只有一组峰,所以的结构简式为:,据此解答。
(1)根据A的结构简式可判断A中的官能团名称是氨基和碳氯键。
(2)和试剂发生取代反应生成,结构式为,则的结构简式是。
(3)根据以上分析可知的反应类型是取代反应。
(4)根据以上分析可知的化学方程式是+Cl2+HCl。
(5)的核磁共振氢谱只有一组峰,是环丙烷,结构简式是。
(6)a.中含有2个溴原子,的结构是,的结构简式为,所以的反应过程需要控制甲醇不过量,a正确;
b.G的结构简式为:,无酚羟基,与溶液作用不显紫色,b错误;
c.根据普卡必利的结构简式可知分子中含有酰胺基和氨基,能与盐酸反应,c正确;
答案选。
(7)中有溴化氢生成,则加入碳酸钾的作用是吸收生成的,促进反应正移,利于的生成。
(8)生成时减少了个氢原子,其结构为:,这说明醇羟基被氧化为醛基,则的结构简式为,由于中的氨基和中的醛基发生加成反应生成,则的结构简式为 ,最后中羟基被氧化转化为普卡必利。
7.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)格氏试剂()是有机合成中的一种常用试剂,其制备、结构和性质如下。
(1)制备
由卤代烃和金属Mg在溶剂乙醚中制备:。
①金属Mg的晶胞如图所示,晶胞体积为,阿伏加德罗常数为,则金属Mg的密度为 。
②烃基()相同时,碳卤键断裂由易到难的顺序为、、,推测其原因:
(2)结构
将从乙醚溶液中结晶出来,获得,分子结构示意图如图所示(H原子未标出,忽略粒子半径相对大小)。
①Mg原子与相邻的4个原子形成共价键,呈四面体形,Mg原子的杂化轨道类型是 。
②很多化学键不是纯粹的离子键或共价键,而是两者之间的过渡类型。键与键中,共价键成分更多的是 键。
(3)性质
格氏试剂在很多反应中键断裂,根据键的极性分析反应的生成物。
①与HCl反应,生成的有机物的结构简式是 。
②与丙酮()发生加成反应,生成物的结构简式是 。
【答案】(1)① ② Cl、Br和I为同主族元素,原子半径,键长,键能,键长越长,键能越小,碳卤键越易断裂 (2)① ② (3)① ②
【解析】(1)①依据均摊法,1个晶胞中有个Mg原子,代入密度计算公式有;
②碳卤键断裂由易到难的顺序为R-I、R-Br、R-Cl,原因为Cl、Br和I为同主族元素,原子半径:I>Br>Cl,键长:C-I>C-Br>C-Cl,键能:C-I<C-Br<C-Cl,键长越长,键能越小,碳卤键越易断裂;
(2)①Mg原子与相邻的4个原子形成共价键,呈四面体形,根据成键和构型可知,Mg原子的杂化轨道类型是sp3杂化;
②电负性溴大于碳,则碳镁之间电负性差值较溴镁小,电负性差值越小,电子越难得失,越易形成共价键,则C-Mg键与Br-Mg键中,共价键成分更多的是C-Mg键;
(3)①格氏试剂在很多反应中C−Mg键断裂,则CH3CH2MgBr与HCl反应过程中碳镁键断裂,C和带部分正电荷的H结合生成乙烷,生成的有机物的结构简式是CH3CH3;
②CH3CH2MgBr与丙酮()发生加成反应,反应中羰基中π键断裂,电负性较大的O和-MgBr结合,C和乙基结合,得到产物的结构简式是。
8.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)艾瑞昔布是中国具有自主知识产权的新药,具有低毒、高效的抗炎止痛作用。艾瑞昔布的前体L的一种合成路线如下(部分试剂和反应条件已略去)。
(1)A是苯的同系物,其苯环上的一溴代物只有一种。
①A的结构简式是 。
②A→B的反应条件是 。
(2)的反应类型是 。
(3)发生氧化反应。
①若用H2O2溶液将D氧化为E,理论上D与H2O2的物质的量之比为 。
②若用一定浓度的HNO3将D氧化为E,会生成副产物M。M的相对分子质量比E的相对分子质量大16,M能与NaHCO3溶液反应生成CO2。则D与M反应的化学方程式是 。
(4)反应的化学方程式是 。
(5)发生取代反应。不饱和碳原子上的不易发生取代反应,但F中与硝基相连的不饱和碳原子上的易发生取代反应。原因是 。
(6)的转化经历如下多步。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.碳碳双键连接羟基时,可通过重排生成含有“”的同分异构体中间体1的结构简式是 。
【答案】(1)① ② 光照 (2)取代反应 (3)① 1:1 ② ++H2O (4)+CH3NO2+H2O (5)受硝基的吸电子作用影响,与硝基相连的不饱和碳原子上的C-H的极性增强,易断裂 (6)
【解析】化合物A分子式为C8H10,A是苯的同系物,其苯环上的一溴代物只有一种,则A是。A与溴在光照条件下发生侧链上的取代反应生成B为,B与NaOH的水溶液共热,发生水解反应生成D 为,D氧化得到E是,E与CH3NO2反应生成F为,F与溴发生取代反应生成G,G经过多步反应,经中间产物I、J、K合成产物L。
(1)①A的化学式为C8H10,A是苯的同系物,其苯环上的一溴代物只有一种,则A是对二甲苯,结构简式是;
②A→B的反应条件是光照,此时发生侧链饱和碳原子上的取代反应,故反应条件是光照;
(2)B在一定条件下水解生成D,B→D的反应类型是取代反应;
(3)化合物D是,E是,D→E发生氧化反应。
① 若用H2O2溶液将D氧化为E,发生反应为:+H2O2→+2H2O,故理论上D与H2O2的物质的量之比为1:1;
②HNO3具有强的氧化性,醛基具有强的还原性,因此若用一定浓度的HNO3将D氧化为E时,产生的会进一步被氧化,-CHO被氧化为-COOH,而生成副产物M:,的相对分子质量比E的相对分子质量大16,能与NaHCO3溶液反应生成CO2,M名称为对甲基苯甲酸。D与M在浓硫酸催化下加热,发生酯化反应产生酯和水,该反应与酯的水解反应互为可逆反应,该反应的化学方程式为++H2O;
(4)E是,E与CH3NO2在超声波辐射条件下反应产生F,则E→F反应的化学方程式为:+CH3NO2+H2O;
(5)F→G发生取代反应。不饱和碳原子上的C−H不易发生取代反应,但F中与硝基相连的不饱和碳原子上的C−H易发生取代反应,这是由于受硝基的吸电子作用影响,与硝基相连的不饱和碳原子上的C-H的极性增强,易断裂;
(6)化合物K是,K发生氧化反应产生中间体1,中间体1水解脱去1个HCOOH,产生中间体2为,然后重排得到化合物L,结合正向和逆向合成法分析,可知得到的含羰基的同分异构体中间体1的结构简式为。
9.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)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分子中的官能团的名称为 。
(2)B→D的化学方程式为 。
(3)K能与NaHCO3反应,M分子中仅含有一个环。M的结构简式为 。
(4)下列说法中不正确的是 (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.L→M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
(5)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)2+O22+2H2O (3) (4)bc (5)① ② 保护G分子中1号碳的羟基不被氧化
【解析】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,则L是;L发生消去反应生成M,则M是。
(1)根据以上分析,A是,分子中的官能团为酚羟基;
(2)B()发生催化氧化生成D(),B→D的化学方程式为:2+O22+2H2O;
(3)K能与NaHCO3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,则L是,L发生消去反应生成M,M分子中仅含有一个环,则M是。
(4)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,L→M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;
故答案为bc。
(5)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。
10.(2025-2026高三上·北京市第三中学·期中)治疗白内障的药物白内停的中间产物M的合成路线如下(部分试剂和反应条件已略去)。
ⅰ、
ⅱ、
ⅲ、
(1)M中的含氧官能团有醚键、酮羰基、 、 。
(2)A→B反应的化学方程式是 。
(3)B→D的反应类型是 。E属于羧酸,E→F反应的化学方程式是 。
(4)关于F→G的反应。
①CH3COOC2H5中与酯基相邻的甲基的C-H键易断裂,原因是 。
②该条件下还生成了副产物X,X分子中含有4个碳氧双键、3种化学环境的氢。X的结构简式是 。
(5)J的分子式为C15H17NO6,可与金属钠反应生成氢气。除苯环外,J分子中还有1个含氮原子的六元环,J的结构简式是 。
(6)L和试剂b在一定条件下脱水生成M,试剂b的结构简式是 。
【答案】(1)① 羟基 ② 羧基 (2)+HNO3(浓) +H2O (3)① 还原反应 ② (4)① 酯基为吸电子基团,使得相邻碳原子上的C-H键极性增强 ② (5) (6)
【解析】A与浓HNO3在浓H2SO4作用下发生取代反应,引入硝基,结合I的结构,可知B为;B与NaOH、Al在Ni催化剂作用下发生还原反应,生成D为;参照I的结构简式和E的分子式,可推出E的结构简式为,它与试剂a(C2H5OH)在浓H2SO4作用下发生酯化反应,生成F为,依据题给信息,可确定G为。D与G发生加成、消去反应生成I,I失去1分子C2H5OH生成J(分子式为C15H17NO6,可与金属钠反应生成氢气。除苯环外,J分子中还有1个含氮原子的六元环)为,J与HBr发生取代反应生成K,K被K3[Fe(CN)6]氧化生成L,L与试剂b作用生成M,由L、M的分子结构,可确定b为。
(1)由M的结构简式,可确定M中的含氧官能团有醚键、酮羰基、羟基、羧基。
(2)A()→B(),发生取代反应,化学方程式是+HNO3(浓) +H2O。
(3)B()→D(),-NO2被还原为-NH2,反应类型是:还原反应。E属于羧酸,由分析可确定E为,E()→F(),发生酯化反应,化学方程式是。
(4)①CH3COOC2H5中与酯基相邻的甲基的C-H键易断裂,则表明C-H键的极性强,原因是:酯基为吸电子基团,使得相邻碳原子上的C-H键极性增强。
② 生成G时,乙二酸二乙酯一侧的酯基被取代,也有可能两侧的酯基都被乙酸乙酯取代。该条件下还生成了副产物X,X分子中含有4个碳氧双键、3种化学环境的氢,则X的结构简式是。
(5)J的分子式为C15H17NO6,可与金属钠反应生成氢气,表明分子中含有-OH。除苯环外,J分子中还有1个含氮原子的六元环,表明含N原子的基团与苯环形成六元环,I生成J时只脱去1个-OC2H5,则J的结构简式是。
(6)L()和试剂b在一定条件下脱水生成M(),则试剂b的结构简式是。
推断有机物时,可采用逆推法。
11.(2025-2026高三上·北京通州·期中)化合物是合成药物洛索洛芬钠的重要中间体,其结构简式为,一种合成路线如下图所示:
已知:①
②
(1)M所含官能团名称为 ,含有的手性碳原子数目为 。
(2)E的名称是 ,由I和D生成M的反应类型为 。
(3)D的结构简式为 ,I的分子式为 。
(4)写出由A生成B的反应式: 。
(5)有机化合物是的同系物,其相对分子质量比小14,则的结构有 种(考虑立体异构)。
(6)和乙二醇在一定条件下可以生成高聚物,写出聚合反应式: 。
【答案】(1)① 酯基、酮羰基 ② 2 (2)① 1,3-丁二烯 ② 取代反应 (3)① ② (4)+HBr (5)7 (6)n+ n +(2n-1)CH3OH
【解析】根据X的结构简式,结合A化学式可知,A为苯乙烯,A和HBr加成生成B(),C能与CH3OH发生酯化反应生成X,则C的结构简式为;通过已知反应① ,Y在一定条件下转化为I,I的结构简式为,D与I在一定条件下发生取代反应生成M,可知D为;H和CH3OH发生酯化反应生成Y,则H为HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,G→H与B→C反应条件相同,则G为BrCH2CH2CH2CH2Br,E与Br2发生加成反应生成F,F再与H2加成生成G,结合E的分子式可知,E为CH2=CHCH=CH2,F为BrCH2CH=CHCH2Br,据此作答;
(1)根据M的结构简式,M所含官能团名称为酯基、酮羰基;手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子,则M含有的手性碳原子数目为2,分别为(*表示);
(2)E的结构简式为CH2=CHCH=CH2,名称是1,3-丁二烯;由I和D生成M的反应脱去了小分子HBr,反应类型为取代反应;
(3)D的结构简式为;I的结构简式为,分子式为C7H10O3;
(4)A→B为苯乙烯和HBr的加成反应,反应方程式为+HBr;
(5)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;F为BrCH2CH=CHCH2Br,有机物N是F的同系物,其相对分子质量比F小14,则N分子中含有3个碳、2个溴、1个碳碳双键,N的结构有、、、、、、,共7种;
(6)根据已知反应② ,酯和醇在一定条件下反应可生成新的酯和新的醇,则和乙二醇发生聚合反应生成高聚物的方程式为:n+ n +(2n-1)CH3OH。
12.(2025-2026高三上·北京市第一六六中学、第五十中学·期中)由C-H键构建C-C键是有机化学的热点研究领域。我国科学家利用N-苯基甘氨酸中的C-H键在作用下构建C-C键,实现了喹啉并内酯的高选择性制备。合成路线如下图。
已知:
i.R—Br+RCHO
ii.
(1)试剂a为 。
(2)B具有碱性,B转化为C的反应中,使B过量可以提高的平衡转化率,其原因是 (写出一条即可)。
(3)C转化为D的化学方程式为 。
(4)G转化为H的化学方程式为 ;G生成H的过程中会得到少量的聚合物,写出其中一种的结构简式: 。
(5)已知:i.+
ii.
①D和I在作用下得到J的4步反应如下图(无机试剂及条件已略去),中间产物1中有两个六元环和一个五元环,中间产物3中有三个六元环。结合已知反应信息,写出中间产物1和中间产物3的结构简式 ; 。
②D和I转化成J的反应过程中还生成水,理论上该过程中消耗的与生成的J的物质的量之比为 。
【答案】(1)浓硫酸、浓硝酸 (2) 具有碱性,增加 的量,可降低生成物HCl的浓度,使平衡正向移动 (3) + H2O + CH3CH2OH (4)① BrCH2CHBrCH2CH2OH + HBr ② 或 (5)① ② ③ 1:1
【解析】由流程信息知,制备喹啉并内酯需先得到 和 ,A为硝基苯,经还原后得到苯胺B,苯胺与ClCH2COOC2H5发生取代反应得到C,C为 ,其在酸性条件下发生水解生成 ;丙烯和溴单质在高温条件下发生取代反应得到E,E为CH2=CH-CH2Br ,E与甲醛反应生成F,结合信息i知,F为CH2=CH-CH2CH2OH,则G为CH2BrCHBrCH2CH2OH,结合信息ii知,H为 ,它在NaOH醇溶液和加热条件下发生消去反应生成,据此分析;
(1)从苯到A发生苯的硝化反应,所用试剂为浓硫酸、浓硝酸;
(2)C为 ,B→C的化学方程式为: + ClCH2COOC2H5 → + HCl ,因 具有碱性,增加 的量,可降低生成物HCl的浓度,使平衡正向移动,从而提高ClCH2COOC2H5的平衡转化率;
(3)C为 ,C→D发生酯的水解反应,化学方程式: + H2O + CH3CH2OH;
(4)G为BrCH2CHBrCH2CH2OH,参考题干中的已知信息i知,G →H的化学方程式:BrCH2CHBrCH2CH2OH + HBr;G生成H的过程中会得到少量的聚合物,参考题干中的已知信息i写出其中一种的结构简式: 或;
(5)结合(5)中信息i知, 和 在氧气的作用下可先生成中间产物1: ,化学方程式为:2 +2 + O22+2H2O,结合(5)中信息ii知, 在一定条件下可转化为中间产物2: ,然后发生自身酯化反应得到中间产物3: ,最后 在氧气的作用下反应生成喹啉并内酯,方程式为:2 + O2 2 + 2H2O,整个过程中只有第一步和最后一步消耗O2,故理论上消耗的O2与生成的喹啉并内酯的物质的量之比为1:1。
13.(2025-2026高三上·北京师范大学附属中学·期中)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
已知:①
②试剂a是。
(1)I分子中含有的官能团是硝基和 。
(2)B→D的化学方程式是 。
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
a.试剂a的核磁共振氢谱有3组峰
b.J→K的过程中,利用了的碱性
c.F→G与K→L的反应均为还原反应
(4)以G和M为原料合成P分为三步反应。
已知:
①M含有1个杂化的碳原子。M的结构简式为 。
②Y的结构简式为 。
(5)P的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是:
①A→B引入保护基,D→E脱除保护基;
② 。
【答案】(1)氟原子(或碳氟键)、羧基 (2) (3)bc (4)① ② (5)E→F引入保护基,Y→P脱除保护基
【解析】A为苯胺,与乙酸反应得到B:,与浓硫酸和浓硝酸加热发生硝化反应得到D:,D水解得到E为,E与试剂a反应得到F,F与H2发生还原反应得到G,I与SOCl2碱性条件下反应得到J,J与CH3OH反应得到K,根据K的分子式可以确定K为:,K还原得到L,L进一步反应得到M,根据M的分子式可以确定M的结构简式为:,G与M经过三步反应得到P。
(1)I分子含有的官能团为硝基、氟原子(或碳氟键)、羧基;
(2)B()与浓硫酸和浓硝酸加热发生消化反应得到D:,方程式为:;
(3)a、试剂a中有一种等效氢原子,核磁共振氢谱显示一组峰,a错误;
b、J→生成有HCl,加入碱性物质(CH3CH2)3N,与生成HCl反应,促进反应正向进行,b正确;
c、根据分析F→G与K→L的反应均为硝基转化为氨基,为还原反应,c正确;
答案选bc;
(4)① 根据M的分子式和M含有1个sp杂化的碳原子,得出M的结构简式为:;
②M()与G在N=C双键上先发生加成反应得到X,X的结构简式为:,X在碱性条件下脱除CH3OH得到Y,Y的结构简式为:,最后发生已知的反应得到P,Y的结构简式为:;
(5)根据分析,另一处保护氨基的反应为:E→F引入保护基,Y→P脱除保护基。
14.(2025-2026高三上·北京房山良乡中学·期中)维生素B2可用于治疗口角炎等疾病,其中间体K的合成路线如图(部分试剂和反应条件略去)。
已知:
(1)A是芳香族化合物,其名称是 。
(2)A→B所需试剂和反应条件是 。
(3)D的官能团是 。
(4)下列有关戊糖T的说法正确的是 (填序号)。
a.属于单糖
b.可用酸性KMnO4溶液检验其中是否含有醛基
c.存在含碳碳双键的酯类同分异构体
(5)E的结构简式是 。
(6)I→J的方程式是 。
(7)由K经过以下转化可合成维生素B2。
M的结构简式是 。
【答案】(1)邻二甲苯 (2)浓、浓,加热 (3)氨基 (4)a (5) (6) (7)
【解析】参照的结构简式及F的分子式,可确定F为,J为。由此可推出A为,B为,D为,T为,E为;G为,I为,据此分析;
(1)由分析可知,A是,其名称是邻二甲苯;
(2)A()→B(),发生硝化反应,所需试剂和反应条件是浓、浓,加热;
(3)D为,官能团是氨基;
(4)a.戊糖T()不能发生水解,则属于单糖,a正确;
b.戊糖T()分子中含有醛基和醇羟基,它们都能被酸性溶液氧化,不能用酸性溶液检验其中是否含有醛基,b错误;
c.戊糖T()的不饱和度为1,不存在含碳碳双键的酯类同分异构体,c错误;
故选a;
(5)由分析可知,E的结构简式是;
(6)I()与反应生成J()等,反应的化学方程式是;
(7)由K脱去,则生成L的结构简式为,发生分子内加成后生成M的结构简式是。
15.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)药物帕罗西汀的合成路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A分子含有的官能团名称是 。
(2)已知:B为反式结构。下列有关B的说法正确的是(填序号) 。
a.核磁共振氢谱有5组峰
b.能使酸性溶液褪色
c.存在2个六元环的酯类同分异构体
d.存在含苯环和碳碳三键的羧酸类同分异构体
(3)E→G的化学方程式是 。
(4)J分子中有3个官能团,包括1个酯基。J的结构简式是 。
(5)L的分子式为。L的结构简式是 。
(6)从黄樟素经过其同分异构体N可制备L。
已知:ⅰ.
ⅱ.
写出制备L时中间产物N、P、Q的结构简式: 、 、 。
【答案】(1)碳氟键、醛基 (2)abc (3)NC-CH2-COOH+HOCH2CH3NC-CH2-COOCH2CH3+H2O (4) (5) (6)① ② ③
【解析】由题干合成流程图中,结合A的分子式和信息i不难推出A为,B为反式结构,进而可以推出B的结构为,B与乙醇在浓硫酸共热时发生酯化反应生成D,故D为, ClCH2COONa与NaCN先发生取代反应生成NCCH2COONa,然后再酸化得到E,E为NCCH2COOH,E再与乙醇、浓硫酸共热发生酯化反应生成G,G为NCCH2COOCH2CH3,D和G发生加成反应生成;结合J的分子式,J分子中有3个官能团,包括1个酯基,与H2发生反应生成J,可以推出J的结构简式为,同时生成乙醇;由物质结合M的分子式和信息ii,并由(5) L的分子式为C7H6O3可以推出L的结构简式为,M的结构简式为,据此分析解答。
(1)由分析可知,A的结构简式为,故A分子含有的官能团是碳氟键、醛基。
(2)B为
a.根据等效氢原理可知B的核磁共振氢谱共有5种峰,如图所示,故a正确;
b.由B的结构简式可知,B中含有碳碳双键,可以使KMnO4酸性溶液褪色,故b正确;
c.B存在含2个六元环的酯类同分异构体,如等,故c正确;
d.B分子含有1个苯环、1个碳碳双键和1个羧基,不饱和度为6,含苯环、碳碳三键的羧酸类同分异构体的不饱和度为7,因此B不存在含苯环和碳碳三键的羧酸类同分异构体,故d错误;
故选:abc。
(3)E为NCCH2COOH,G为NCCH2COOCH2CH3,E与乙醇、浓硫酸共热发生酯化反应生成G,反应的化学方程式为NC-CH2-COOH+HOCH2CH3NC-CH2-COOCH2CH3+H2O。
(4)根据上述分析,J的结构简式为。
(5)由分析可知,L的结构简式为。
(6)根据Q到L的转化条件可知Q为酯类,结合L的结构简式,可推知Q的结构简式为,结合信息i和信息ii可推知P到Q的转化条件为H2O2/CH3COOH,P的结构简式为,由N到P的反应条件为O3/Zn、H2O且N为黄樟素的同分异构体,可推知N的结构简式为。
16.(2025-2026高三上·北京通州·期中)我国科学家基于光—酶协同催化实现三组分反应的有机合成,其中一个反应如下(反应条件略;Ph-代表苯基):
(1)2a可以与水发生加成反应生成化合物I。在I的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共 种(含化合物Ⅰ)。
(2)下列说法正确的有___________(填序号)。
A. 在,和生成的过程中,有键断裂和键形成
B. 在分子中,存在手性碳原子,并有20个碳原子采取杂化
C. 在分子中,有大键,可存在分子内氢键,但不存在手性碳原子
D. 化合物是苯酚的同系物,且可发生原子利用率为的还原反应
(3)已知:在一定条件下,与丙酮发生反应,溴取代丙酮中的,生成化合物。羧酸可发生类似于丙酮的取代反应。
根据上述信息,分三步合成化合物Ⅱ。
①第一步,引入溴:其反应式为 。
②第二步,其反应式为 (注明反应条件)。
③第三步,合成Ⅱ:②中得到的含溴有机化合物与、反应。
(4)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅱ,需要以1a、 (填结构简式)和3a为反应物。
【答案】(1)5 (2)AB (3)① ② (4)
【解析】根据题干信息,1a和2a先发生碳碳双键的加成反应,生成,再和3a发生取代反应得到主产物,两分子1a发生醛基的加成反应得到副产物5a,据此解答。
(1)化合物Ⅰ的分子式为,分子中含有苯环,则其余结构均为饱和结构,含有醇羟基的结构的同分异构体有、、、、,共计5种;
(2)A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,1a、2a先发生碳碳双键的加成反应,生成,该过程存在键断裂,随后与3a发生取代反应脱去1分子HBr生成4a,该过程存在键形成,A正确;
B.连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子,4a分子中,存在手性碳原子,如图:,苯环是平面结构,三个苯环以及酮羰基的碳原子均为杂化,共计20个,B正确;
C.在5a分子中,苯环内有大键,酮羰基和羟基相邻较近,可存在分子内氢键,且与羟基相连的碳原子是手性碳原子,C错误;
D.化合物5a与氢气发生还原反应是原子利用率为100%的反应,但化合物5a含有酮羰基,不是苯酚的同系物,D错误;
故选AB;
(3)比较化合物Ⅱ与主产物的结构简式可知,主要在右侧含氧官能团不同,化合物Ⅱ含有酯基,故推测合成Ⅱ发生的反应有酯化反应;
①已知羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的取代反应,则第一步反应为羧酸中的取代反应引入溴,化学方程式为;
②第二步与甲醇发生酯化(取代)反应,化学方程式为;
③第三步1a、2a发生碳碳双键的加成反应,生成,再与发生取代反应得到;
(4)结合化合物Ⅲ的结构简式,将其断键,左侧表示1a基团,右侧是3a基团,则需要合成Ⅲ的还差,即合成流程是1a与先发生1,4加成反应,生成,再与3a发生取代反应得到目标产物。
试卷第1页,共3页
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