2024届高三新高考化学大一轮复习题----有机推断题
1.(2023·浙江金华·校联考模拟预测)力复君安是新型的非典型广谱抗精神病药,其合成路线如图:
已知:①
②
请回答:
(1)化合物A的含氧官能团名称是 。
(2)F→H反应时,还会生成一种相对分子质量为352的副产物,副产物的结构简式为 。
(3)下列说法正确的是 。
A.Na2CO3可提高力复君安的产率
B.1mol化合物D最多可消耗3molNaOH
C.力复君安的分子式是C21H20SN4ClO
D.化合物F可溶于酸
(4)写出B→C的化学方程式 。
(5)结合力复君安合成路线及题给信息,写出以 、ClCH2COCl、(C2H5)2NH为主要原料合成药物利多卡因(结构如图所示)(用流程图表示,无机试剂任选) 。
(6)写出3种同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式 。
①分子中含一个六元环和一个五元环;
②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有3种不同化学环境的氢原子,有-S-C≡C-结构单元。
2.(2023·全国·高三专题练习)美托洛尔是一种治疗高血压药物的中间体,可以通过以下方法合成:
请回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是 。
(2)美托洛尔的分子式为 。
(3)反应③中加入的试剂X的分子式为C3H5OCl,X的结构简式为 。
(4)在上述①②③三步反应中,属于取代反应的是 (填序号)。
(5)写出反应①的化学方程式: 。
(6)B的同分异构体满足下列条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应;②能发生银镜反应;③分子中有4种不同化学环境的氢,1mol该物质与足量金属钠反应产生1molH2。写出一种符合条件的同分异构体的结构简式: 。
(7)根据已知知识并结合题目所给信息,写出以CH3OH和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用) 。
3.(2023·全国·高三专题练习)以下路线可合成有机物F,F可用作驱虫剂:
(1)A中含氧官能团的名称是 ;E的分子式为 。
(2)B的结构简式为 ;B→C的反应类型为 。
(3)C中的手性碳原子(注:碳原子上连有4个不同的原子或原子团,该碳原子称为手性碳原子)有 个。
(4)写出反应③的化学反应方程式 。
(5)已知芳香族化合物G比A少4个氢原子,且与A具有相同的含氧官能团,G的核磁共振氢谱图显示其有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1,则G可能的结构简式为 (任写一个)。
(6)根据题目信息,设计由制备的合成路线(无机试剂任选) 。
4.(2023·吉林延边·统考二模)2, 3-二羟基苯甲酸属于医药中间体,该物质对环境可能有危害。最近研究发现以该物质为原料可以合成一种具有杀菌活性的化合物J,其合成路线如下:
已知:①由B和一种一溴代烃发生取代反应可以生成C。
②
回答下列问题:
(1)A的分子式为 。
(2)E中含氧官能团的名称为 。
(3)由A →B的反应类型为 。
(4)由C →D的化学反应方程式为 。
(5)A的一种同分异构体与足量NaHCO3溶液发生反应的化学方程式为 。
(6)F的结构简式为 。
(7)同时符合下列条件的B的同分异构体还有 种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为3:2: 2: 1的所有同分异构体的结构简式为 。
①含有苯环
②苯环上有3个取代基
③消耗 Na与NaOH之比为2 : 3
5.(2023·全国·模拟预测)镇痛药物F的一种合成方法如图:
已知:①+Cl-R3+HCl
②R1COOR2+R3CH2COOR4+R2OH
③
④+R1COOR2+HOR2(R1、R2、R3、R4为氢原子或烃基)
回答下列问题:
(1)B中含氧官能团的名称为 ,D的结构简式为 。
(2)反应①的化学方程式为 。
(3)反应②的反应类型为 。
(4)有机化合物G的分子组成比C少1个碳原子、4个氢原子,符合下列要求的G的同分异构体有 种。
①遇FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两个取代基;③含有酯基和-NH2。
其中,核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1:2:2:2:2的结构简式为 (任写一种)。
(5)以和、为原料,设计制备化合物X( )的合成路线(无机试剂任选)。
6.(2023·全国·模拟预测)氯雷他定(物质K)是一种用于治疗过敏性疾病的临床药物,无中枢神经镇静作用,安全性高。以2-氰基-3-甲基吡啶(A)为原料合成K的一种新路线如下。回答下列问题:
已知:①NBS的结构为
②官能团的优先次序:—CHO>—Cl,命名时,前面的官能团作为母体、后面的官能团作取代基。
③PPA指多聚磷酸,在有机合成中常作环化等反应的催化剂。
(1)A生成B的反应类型为 。
(2)按照系统命名法,E的化学名称是 。
(3)I的结构简式为 。
(4)I与J生成K的反应称为麦克默里反应,指醛或酮偶联成为烯烃的反应,反应中除生成目标产物外,还可能有副产物生成,则副产物为 (任写一种);1mol K最多可与 mol氢气发生反应。
(5)由B和C反应生成D时,还有溴乙烷生成,写出该反应的化学方程式: 。
(6)H的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种。
①分子中含有 结构;②每个环上含有一个取代基;③具有两性。
其中,核磁共振氢谱显示有7组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶2∶2∶1∶1的结构简式为 (任写一种)。
(7)在烧瓶中加入10g物质F和的氢氧化钠溶液,充分反应后,再经过调pH、提纯、干燥、减压蒸馏等操作,得到9.65g物质G,则该过程的产率为 (保留3位有效数字)。
7.(2023·辽宁·高三统考专题练习)化合物G是一种医药中间体,以芳香化合物A为原料制备G的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A生成B所需的试剂和条件 。
(2)B与新制的氢氧化铜反应的化学方程式: 。
(3)D中含氧官能团的名称 。
(4)有机物X的名称 。
(5)由F生成G的反应类型为 ;G中含有手性碳原子(连有四个不同原子或基团的碳原子)的数目为 。
(6)芳香化合物H是D的同分异构体,同时满足下列条件的H的结构有 种(不含立体异构),任写出其中一种结构简式: 。
①分子中有五个碳原子在一条直线上;
②能与溶液反应,且消耗;
③苯环上的一氯代物只有一种。
(7)参照上述合成路线和信息,以乙二醛()和丙二醛()为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线: 。
8.(2023·山西太原·统考一模)扎来普隆是一种镇静催眠药,以下为扎来普隆的一种合成路线:
已知:
回答下列问题:
(1)B的含氧官能团名称是 ,F属于 (填“顺式”或“反式”)结构。
(2)反应①的试剂与条件是 , B的结构简式为 。
(3)写出反应③的化学方程式: , 反应⑤的类型是 。
(4)C的同分异构体有很多种,其中含有氨基(-NH2)且能发生银镜反应的芳香族同分异构体共有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比等于1:2:2:2:2的是 (写出一种的结构简式即可)。
9.(2023·北京·高三专题练习)氟唑菌酰羟胺是新一代琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂,合成路线如下:
已知:i.
(1)A能与溶液反应产生。A的官能团有 。
(2)A的某种同分异构体与A含有相同官能团,其核磁共振氢谱也有两组峰,结构简式为 。
(3)B→D的化学方程式是 。
(4)G的结构简式为 。
(5)推测J→K的过程中,反应物的作用是 。
(6)可通过如下路线合成:
已知:ii.R-O-R'+H2OROH+R'OH
iii.
①反应I的化学方程式为 。
②M的结构简式为 。
③设计步骤I和IV的目的是 。
10.(2023·山东·高三专题练习)有机化学研究的最终目标之一是能够构建复杂且有用的有机分子,造福人类生活。瑞替加滨具有潜在的神经保护作用,其合成流程如下:
已知:
请回答下列问题:
(1)A物质的核磁共振氢谱图为: (填序号)。
(2)瑞替加滨分子中N、O、F元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
(3)E的结构简式为: 。
(4)反应⑥涉及两步,已知第一步反应类型是加成反应,第二步的反应类型为 。
(5)合成过程中,引入反应③的作用是 。
(6)写出C→D的化学方程式: 。
(7)分子组成比多一个CH2的有机化合物,其结构中满足下列条件的有 种。
①红外光谱无醚键吸收峰 ②能发生银镜反应
(8)若用和、经过以下流程合成瑞替加滨瑞替加滨
结合上述合成路线,请推测出J、K的结构简式 。
11.(2023·山东·高三专题练习)利格列汀是一种抑制剂,为广大糖尿病患者提供了一种强效、安全及简便的治疗方案。其部分合成路线如图:
已知:i.(、、均为烃基)
ii.
(1)B与氢气加成后得产物X,满足下列要求的X的同分异构体有 (写结构简式)。
I.具有两性 II.两分子X间可形成六元环
(2)A+B→C的反应方程式 。
(3)H的结构简式为 ,反应①与反应② (填“可以”或“不可以”)交换顺序,原因是 。
(4)下列关于F的说法中,正确的是 (填标号)。
a.为平面型分子 b.可以发生水解反应 c.分子中含结构
(5)根据题目信息,写出以邻苯二胺( )和1-丙醇为主要原料(其它试剂自选)制备 的合成路线 。
12.(2023·河北·高三专题练习)化合物G是一种酪氨酸激酶抑制剂中间体,其合成路线之一如下:
(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型为 。
(2)B→C的反应类型为 。
(3)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
①分子中有4种不同化学环境的氢,能与发生显色反应,但不能与溴水发生取代反应。
②在碱性条件下发生水解反应,酸化后产物之一苯环上含有2种含氧官能团。
(4)D到E的反应需经历D→M→E的过程,M的分子式为。M的结构简式为 。
(5)请写出以和甲酸乙酯为原料制备的合成路线流程图 (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
13.(2023·全国·高三统考专题练习)化合物G是用于治疗充血性心力衰竭药品的合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的名称为 。
(2)A→B反应中所需的条件和试剂是 。
(3)C→D反应的化学反应方程式是 。
(4)D→E反应的反应类型为 。
(5)G中含氧官能团的名称为 。
(6)F有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体的结构简式共有 种。
a.分子结构中含有苯环,且苯环上有三个取代基
b.能发生银镜反应
(7)设计以苯和为原料合成的合成路线 。(无机试剂任选)
14.(2023·全国·高三专题练习)布洛芬具有抗炎、解热、镇痛作用,其一种合成路线如下图所示。回答下列问题:
(1)布洛芬中所含官能团的名称为: 。
(2)A的系统命名为: ,1molC最多可以和 molH2发生加成反应。
(3)D的同分异构体中,苯环上的一氯代物只有一种的有 种,写出其中任意一种的结构简式 。
(4)B→C的化学方程式为: ,反应类型为 。
(5)布洛芬显酸性,对肠、胃道有刺激作用,用对其进行成酯修饰能改善这种情况。成酯修饰时发生反应的化学方程式为: 。
(6)已知:NaBH4单独使用能还原醛、酮,不能还原羧酸。根据布洛芬合成路线中的相关知识,以甲苯、CH3COCl为主要原料(其它无机试剂任用),用不超过三步的反应设计合成 ,合成路线为 。
15.(2023·全国·高三专题练习)有机碱,例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱F的合成路线:
已知如下信息:
①
②
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
回答下列问题:
(1)由B生成C的化学方程式为 。
(2)由C生成D的反应类型为 。
(3)D的结构简式为 。
16.(2023·全国·高三专题练习)某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路线如下:
已知:
请回答:
(1)化合物A的结构简式是 ;化合物E的结构简式是 。
(2)下列说法不正确的是___________。
A.化合物B分子中所有的碳原子共平面 B.化合物D的分子式为
C.化合物D和F发生缩聚反应生成P D.聚合物P属于聚酯类物质
(3)化合物C与过量溶液反应的化学方程式是 。
(4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为的环状化合物。用键线式表示其结构 。
17.(2023·全国·高三统考专题练习)有机物H是一种用于治疗帕金森病精神症状的药物,其合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)C→D反应的化学方程式为 。
(4)G→H的反应类型为 。
(5)H中含氧官能团的名称为 。
(6)在C的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种,其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为的结构简式为 。
a.能使溶液发生显色反应
b.能发生银镜反应,又能发生水解反应
18.(2023春·全国·高三期末)有机合成中成环及环的元素增减是合成路线设计的关键问题之一,由合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A中所含官能团名称为 ;F的化学式为 ;
(2)写出A→B的化学方程式 ;
(3)C的结构简式为 ;D→E的反应条件是 ;
(4)E有多种同分异构体,其中属于芳香族化合物且苯环上有三个支链的同分异构体有 种,写出核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为9:6:2:1的结构简式为 ;
(5)以为原料合成,其合成路线为 。
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
参考答案:
1.(1)羰基、酰胺基
(2)
(3)AD
(4) +ClCH2COCl+HCl
(5)
(6)、、、
【分析】结合物质F的分子式和力复君安的结构简式可知F为,F和G反应时,结合力复君安的结构简式可知是F中的氯原子被取代生成H,则H为,结合产物和H的结构简式以及物质D的分子式可知D的结构简式为:,对比A和B的分子式再结合A的结构简式可知,B的结构简式为:,以此解题。
【详解】(1)根据A的结构简式可知,A的含氧官能团名称是羰基、酰胺基;
(2)由分析可知,F→H的副产物可能为两个F和一个G反应生成,则该副产物为;
(3)A.根据反应历程可知,生成力复君安的同时会生成氯化氢,则加入Na2CO3可消耗氯化氢,促使反应正向移动,提高产率,A正确;
B.由分析可知D为,其中氯原子可知水解生成1个醇羟基和1个酚羟基,水解时可以各自消耗1个氢氧化钠,生成的酚羟基可以消耗1个强氧化钠,另外肽键水解可以消耗1个氢氧化钠,则1mol化合物D最多可消耗4molNaOH,B错误;
C.根据力复君安的结构简式可知,其分子式为:C21H21SN4ClO,C错误;
D.根据F的结构简式可知,其中含有氨基 ,可以和酸反应生成盐,故可溶于酸,D正确;
故选AD;
(4)由分析可知,B为,结合信息①可知B→C的化学方程式为+ClCH2COCl+HCl;
(5)二甲苯硝化反应得到 ,结合信息②生成 ,再结合信息①可以生成和,则距离流程为:;
(6)由分析可知,H为,其同分异构体中含一个六元环和一个五元环,且分子中共有3种不同化学环境的氢原子,含有-S-C≡C-,则符合要求的同分异构体有、、、 。
2.(1)(酚)羟基、羰基
(2)C15H25NO3
(3)
(4)①③
(5)+CH3ONa→+NaCl
(6)或
(7)
【分析】A→B为-CH2Cl变为-CH2OCH3为取代反应;B→C羰基的还原和脱羟基;反应③为酚羟基H的取代反应;反应④为醚键的开环反应。
【详解】(1)-C=O为羰基,苯环上的-OH为酚羟基。答案为羰基和酚羟基;
(2)键线式中拐点和端点均为C且按四价结构补充H,分子式为C15H25NO3。答案为C15H25NO3;
(3)对比C、D的分子结构,结合试剂X的分子式为C3H5OCl,可推知C→D发生取代反应,则X的结构简式为。答案为;
(4)对比反应前后物质结构的变化可知,①、③是取代反应,②是还原反应。答案为①③;
(5)反应①为A()和CH3ONa发生取代反应生成B()和NaCl,据此可写出化学方程式+CH3ONa→+NaCl。答案为+CH3ONa→+NaCl;
(6)有机物B为,其同分异构体满足条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,则含有酚羟基;②能发生银镜反应,则含有醛基(—CHO)或甲酸酯基;③有4种不同化学环境的氢,分子结构存在对称性,1 mol该物质与足量金属钠反应产生1 mol H2,结合B的分子组成,则含有2个—OH,符合上述条件的同分异构体有、。答案为或;
(7))CH3OH先与金属钠反应生成CH3ONa,再与发生取代反应生成,类比反应②,在H2/Pd以及CH3OH中转化为h,在Cu或Ag催化作用下氧化生成,碱性条件下,加入银氨溶液,加热,再酸化生成,据此写出合成路线流程图。答案为。
3.(1) 醛基 C10H16O2
(2) 酯化(或取代)反应
(3)3
(4)
(5)、、、
(6)
【分析】反应②浓硫酸加热应该为酸与醇的为酯化反应,那么B为,所以反应①为-CHO的氧化。反应④第二步浓硫酸加热为酯化反应,那么第一步NaOH溶液加热为卤代烃水解为-OH,所以D为。
【详解】(1)A中含有-CHO为醛基。键线式中拐点和端点均为碳,同时按照C的四价结构补充H,该物质的分子式为C10H16O2。答案为醛基;C10H16O2;
(2)由上分析B为。反应②浓硫酸加热应该为酸与醇的为酯化反应或取代反应。答案为;取代反应(或酯化反应);
(3)手性碳连接四个不同的原子或基团,如图标注,该物质的手性碳为3个。答案为3;
(4)由上分析,反应③为C=C加成反应为。答案为;
(5)G的分子式为C10H12O,G中含有苯环,含有醛基,核磁共振氢谱图显示有5组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1,故符合条件的G的结构简式有、、、。 答案为、、、。
(6)合成,要将-COOH变为-COOCH3,同时需要将C=C进行加成形成卤代物,再形成环酯进行还原得到二醇。合成路线为。答案为。
4.(1)C7H6O4
(2)羧基、醚键
(3)酯化反应或取代反应
(4)+CH3I+HI
(5)+ NaHCO3+CO2+H2O
(6)
(7) 21
、
【分析】由C的结构简式可知,与甲醇发生酯化反应生成B为,已知①由B和一种一溴代烃发生取代反应可以生成C,则B与发生取代反应生成C和HBr,C中酚羟基与CH3I发生取代反应生成D和HI,D中酯基水解、酸化生成E为,G发生已知②反应生成H,逆推可知G为,对比E、G的结构简式推知F为。
【详解】(1)A为,其分子式为C7H6O4;
(2)E为,其含氧官能团的名称为羧基、醚键;
(3)据分析可知,由A →B的反应类型为酯化反应或取代反应;
(4)由C →D的化学反应方程式为+CH3I+HI;
(5)A的一种同分异构体,羧基能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,而酚羟基不能与碳酸氢钠反应,与足量NaHCO3溶液发生反应的化学方程式为+ NaHCO3+CO2+H2O;
(6)据分析可知,F的结构简式为;
(7)同时符合下列条件的B()的同分异构体:①含有苯环,②苯环上有3个取代基,③消耗 Na与NaOH之比为2 :3,则苯环3个取代基为-OH、-OH、-COOCH3时有6种,或-OH、-OH、-CH2OOCH时有6种,或-OH、-CH2OH、-OOCH时有10种,去掉B本身,还有21种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为3:2:2:1的所有同分异构体的结构简式为、。
5.(1) (酮)羰基、酯基
(2)CH2=CHCH2NH2+2ClCH2CH2COOCH3+2HCl
(3)取代反应(或水解反应)
(4) 12 、、(任写一种即可)
(5)
【分析】根据题给信息,结合A的分子式可知,与发生已知信息①中的取代反应生A();根据已知信息②,结合C的结构简式,可推出B的结构简式为,B在酸性条件下水解生成C;C在加热条件下脱去分子生成D,结合D的分子式及E的结构简式可知,D的结构简式为。
【详解】(1)由分析可知,B的结构简式为,故B中的含氧官能团为(酮)羰基和酯基。
(2)根据上述分析可知,反应①的化学方程式为+2HCl。
(3)反应②为B在酸性条件下水解生成C,为取代反应。
(4)由图中信息可知,有机化合物C的分子式为,有机化合物G的分子组成比C少1个碳原子、4个氢原子,故G的分子式为,G遇溶液发生显色反应,说明G分子中含有酚羟基,苯环上有两个取代基,且含有酯基和,符合条件的同分异构体有、、、,每种同分异构体有邻、间、对3种结构,则共有12种;其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1:2:2:2:2的结构简式为、、。
(5)由题中信息可知,可由和在吡啶条件下发生类似E到F的反应得到,可由和发生信息反应③得到,催化氧化可得到,据此可得合成路线。答案:。
6.(1)取代反应
(2)3-氯苯甲醛
(3)
(4) 或 7
(5)
(6) 27 、 或
(7)89.4%
【分析】结合A、B的结构,可知A→B的过程中A分子上的一个H被Br代替,发生取代反应;根据(5)中信息,B与C反应生成D时还生成了,结合原子守恒可知C为,B→D的过程中发生取代反应;根据已知③,H→I形成了环,结合J、K的结构和(4)中信息,即可得出I为 。
【详解】(1)A→B的过程中A分子上的一个H被Br代替,发生取代反应;
(2)官能团的优先次序:—CHO>—Cl,命名时,前面的官能团作为母体、后面的官能团作取代基,醛基所连苯环碳原子为“1”号碳,氯原子在“3”号碳上,E的化学名称是3-氯苯甲醛;
(3)I的结构简式为根据已知③,H→I形成了环,结合J、K的结构和(4)中信息,即可得出I为 ;
(4)I与J生成K的过程,相当于 和 中羰基上(虚线线处)的C=O键断裂,然后两个分子中断键处的C原子连接起来形成C=C键生成K,由于形成C=C的方式有3种,则会生成副产物 或 ;K分子结构中的苯环、碳碳双键以及 结构均能与氢气发生加成反应,酯基中的双键不与加成,则1mol K最多可与7mol氢气发生加成反应。
(5)B与C反应生成D时还生成了,结合原子守恒可知C为,反应方程式为
(6)据H的结构简式。结合条件③具有两性,可知H的同分异构体中含有和—COOH,由于每个环上含有一个取代基,则取代基的组合有3种,分别为① 、—Cl,② 、—COOH,③ 、,以第①组为例,给两个苯环上氢原子编号: ,若—Cl在右环上,有1、2、3共3种位置, 在左环上,有a、b、c共3种位置,可形成9种同分异构体,故一共可形成种同分异构体;其中核磁共振氢谱有7组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶2∶2∶1∶1的结构为 、 或
(7)1mol F理论上可生成1mol G,则G的理论产量,产率为%=89.4%。
7.(1)/、加热
(2)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O+3H2O
(3)羟基、羧基
(4)2-丁醇
(5) 取代反应 2
(6) 4 、、、 (任写一种)
(7)
【分析】A B,醇羟基转化为醛基,A发生氧化反应生成B,B和HOOCCH2COOH发生已知信息的反应生成C,C与HI发生取代反应生成D,由D的结构,结合反应条件,可知D分子中碳碳双键与氢气发生加成反应生成E,E再与X发生酯化反应生成F,对比D、F结构,可推出X为CH3CH(OH)CH2CH3,F与发生取代反应生成G。
【详解】(1)由分析可知,A发生氧化反应生成B,醇羟基转化为醛基,所需的试剂和条件为O2、、加热。
(2)B分子中含有醛基,能被新制的氢氧化铜氧化,产生砖红色沉淀,化学方程式为:+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O+3H2O。
(3)由D的结构简式可知,D中含氧官能团的名称羟基、羧基。
(4)E与X发生酯化反应生成F,对比D、F结构,可推出X为CH3CH(OH)CH2CH3,X的名称为2-丁醇。
(5)由F生成G的过程中,F的酚羟基中氢原子被替代生成G和HCl,因此该反应类型为取代反应;
手性C原子是连接4个不同的原子或原子团的碳原子,根据化合物G结构简式可知其分子中含有2个手性C原子,如图标有“*”号的C原子为手性碳原子:。
(6)D是,D的同分异构体H满足下列条件:
①分子中有五个碳原子在一条直线上,说明含有碳碳三键且与苯环直接相连,用去2个不饱和度,则苯环侧链已无羧基;
②能与溶液反应,且消耗,说明含有3个酚羟基;
③苯环上的一氯代物只有一种,说明苯环上只有一种氢原子。
则连接在苯环上的取代基为3个-OH、1个-CCCH3或3个-OH、1个-CCH、1个-CH3,且-CCH和-CH3处于对位,则符合条件的同分异构体有 、、、共4种。
(7)由信息推知,OHCCH2CHO催化氧化可得HOOCCH2COOH,然后与OHCCHO反应制得HOOCCH=CHCH=CHCOOH,然后再发生加聚反应得,则以丙二醛和乙醛为原料,设计制备的合成路线为: 。
8.(1) 酮羰基、硝基 反式
(2) 浓硫酸、浓硝酸、加热
(3) 取代反应
(4) 17
【分析】A→B为苯环的硝化。②Fe、HCl为-NO2的还原。③为-NH2转变为-NHOCCH3,发生取代反应,C为。逆推法得B为,A为。⑤N-H中的H被-CH2CH3取代。
【详解】(1)由上分析,B中含有C=O、-NO2,B中官能团为羰基、硝基。若R3>R4且R1>R2,则为顺式;当R3>R4且R1(2)由上分析,①为硝化反应,条件浓HNO3和浓H2SO4加热。答案为浓HNO3和浓H2SO4加热;;
(3)该反应为-NH2中H被-COCH3取代,反应为。⑤反应中N-H中的H被-CH2CH3取代,该反应为取代反应。答案为;取代反应;
(4)C分子式为C8H9NO。其同分异构体能发生银镜反应且为芳香族,则含有的基团有-NH2、-CHO、苯环。考虑苯环上取代基位置异构。若三取代为苯环上被NH2取代有4+4+2=10种;若二取代为和为3+3=6种;若一取代为1种。由氢谱峰为1:2:2:2:2,苯环对称的取代为。答案为17;。
9.(1)羧基、碳氯键
(2)
(3)2+O22+2H2O
(4)
(5)还原(加成)
(6) +C2H5OH+ H2O 保护羧基,避免其与氨基或亚氨基发生反应
【分析】由B生成D的条件可知该反应为醇的催化氧化,则在D中含有醛基或羰基,根据分子组成及E的结构分析可知D中因是苯环上连接醛基,其结构简式为:,B的结构简式为:,对比A、B的分子式及B的结构简式可知A为;D与发生分子间脱水生成E,E在Fe/HCl作用下发生还原反应,硝基被还原成氨基,然后与水作用得到G,结合G的分子式及G到J发生信息中的转化可知,G中含有羰基,由此可得G的结构简式为:,G与CH3ONH2发生信息中反应生成J,J的结构简式为:,J与NaBH3CN发生还原反应得到K,K为:,K与发生取代反应生成氟唑菌酰羟胺,据此分析解答。
【详解】(1)由上述分析及A能与碳酸钠反应生成二氧化碳可知A中含有羧基,结合A的组成可知A中含有碳氯键,故答案为:羧基、碳氯键;
(2)A的某种同分异构体与A含有相同官能团,即含有羧基和碳氯键,其核磁共振氢谱也有两组峰,除羧基外只有一种氢,则苯环结构应对称,符合的结构为:,故答案为:,
(3)B到D发生醇的催化氧化生成醛基,反应方程式为:2+O22+2H2O,故答案为:2+O22+2H2O;
(4)由上述分析可得G的结构简式为:,故答案为:;
(5)J与NaBH3CN发生反应生成K,实现J中碳碳双键加氢,该反应为还原反应,故答案为:还原(加成);
(6)①反应I为与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成和水,反应方程式为:+C2H5OH+ H2O,故答案为:+C2H5OH+ H2O;
②发生信息中反应生成:,发生异构化反应生成,与M发生已知中信息反应,生成物发生水解得到,可知该生成物应为,则M应为,故答案为:;
③步骤I实现羧基转化为酯基,IV又将酯基水解成羧基,可以起到保护羧基作用,避免其与氨基或亚氨基发生反应,故答案为:保护羧基,避免其与氨基或亚氨基发生反应。
10.(1)II
(2)FNO或F>N>O
(3)
(4)消去反应
(5)保护氨基
(6)++H2O
(7)18
(8)或;或
【分析】由C的结构简式,采用逆推法, 可确定A为,B为;由D的结构简式,可确定E为。
【详解】(1)由分析可知,A为,分子中含有3种氢原子,且个数比为1:1:1,则A物质的核磁共振氢谱图为:II。答案为:II;
(2)N、O、F元素的非金属性F>O>N,N的最外层p轨道半充满,原子的能量低,则第一电离能由大到小的顺序是FNO或F>N>O。答案为:FNO或F>N>O;
(3)由分析可知,E的结构简式为:。答案为:;
(4)反应⑥涉及两步,已知第一步反应类型是加成反应,生成,第二步反应生成,则反应类型为消去反应。答案为:消去反应;
(5)合成过程中,反应③发生的是氨基上的反应,反应⑤后又生成氨基,则引入反应③的作用是保护氨基。答案为:保护氨基;
(6)C→D是与在一定条件下反应生成等,化学方程式:++H2O。答案为:++H2O;
(7)分子组成比多一个CH2的有机化合物,结构中满足条件:“①红外光谱无醚键吸收峰,②能发生银镜反应”,则分子中含有-CHO、-OH、-Cl或-OOCH、-Cl,则可能结构简式为CH3CH2CH(OH)CHO、CH3CH(OH)CH2CHO、CH2(OH)CH2CH2CHO的烃基上H原子被Cl取代,共9种,ClCH2C(CH3)(OH)CHO、HOCH2CCl(CH3)CHO、HOCH2CH(CH2Cl)CHO、HOCH(Cl)CH(CH3)CHO共4种,CH3CH2CH2OOCH、(CH3)2CHOOCH的烃基上的H原子被Cl原子取代,共5种,共有18种。答案为:18;
(8)和发生取代反应,生成或;或在Pd/C催化作用下被H2还原,生成或,则J、K的结构简式为或。答案为:或;或。
【点睛】推断有机物时,可采用逆推法。
11.(1) 、
(2)
(3) 不可以 防止碳碳三键与发生加成反应
(4)b
(5)
【分析】A和B发生成环反应得到C,结合A、B、C的结构式可以推知该过程中有CH3CH2OH生成,C和NaNO2发生取代反应生成D,D和Na2S2O3反应生成E,E发生已知i的反应生成F,则可以推知D中的硝基被还原生成氨基,则E的结构简式为: ,F的结构简式为 ,F和Br2反应取代反应生成G,则G的结构简式为 ,I和 发生取代反应生成J,则I的结构简式为 ,G和物质H发生已知i的反应生成I,则H的结构简式为,以此解答。
【详解】(1)B与氢气加成后得产物X为 ,X的同分异构体满足条件I.具有两性,说明其中含有氨基和羧基;II.两分子X间可形成六元环;可能的结构简式为: 、 。
(2)A和B发生成环反应得到C,结合A、B、C的结构式可以推知该过程中有CH3CH2OH生成,方程式为: 。
(3)由分析可知,H的结构简式为,H中含有碳碳三键能够和Br2发生加成反应,反应①与反应②不可以交换顺序,原因是防止碳碳三键与发生加成反应。
(4)由分析可知,F为 ,
a.该结构中没有苯环,N原子的杂化方式为sp2和sp3杂化且含有甲基,F不是平面型分子,故a错误;
b.F中含有肽键(-NHCO-)的结构,可以发生水解反应,故b正确;
c.F中含有1个5元环,但没有的结构,故c错误;
故选b。
(5) 先发生已知i的反应生成 ,1-丙醛发生消去反应得到丙烯,丙烯再和HBr发生加成反应得到2-溴丙烷, 和2-溴丙烷发生已知i的反应得到 ,合成路线为: 。
12.(1)sp2、sp3
(2)还原反应
(3)或
(4)
(5)
【分析】A发生硝化反应生成B,B中的硝基变为氨基生成C,C与甲酸乙酯反应生成D,D中氨基、醛基先发生加成反应,再发生消去反应生成E,E中羟基被氯原子取代生成F,F发生取代反应生成G。
【详解】(1)A分子中单键碳原子采用sp3杂化,双键碳、苯环上的碳原子采用sp2杂化,碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3;
(2)B中的硝基变为C中的氨基,B→C的反应类型为还原反应;
(3)①分子中有4种不同化学环境的氢,说明结构对称,能与发生显色反应,说明含有酚羟基,但不能与溴水发生取代反应,说明酚羟基的邻位、对位都有取代基。②在碱性条件下发生水解反应,说明含有酯基,酸化后产物之一苯环上含有2种含氧官能团。符合条件的C的同分异构体为或;
(4)D到E的反应需经历D→M→E的过程,D中氨基、醛基发生加成反应生成M,M的分子式为,M发生消去反应生成E, M的结构简式为。
(5)苯乙烯和氯化氢加成、水解生成,催化氧化为;与甲酸乙酯反应生成,与POCl3反应生成,合成路线为 。
13.(1)邻氯甲苯(或2-氯甲苯)
(2)浓硝酸,浓硫酸、加热
(3) +CH3OH +H2O
(4)还原反应
(5)酯基、酰胺基
(6)30
(7)
【分析】由A和B的结构式分析,A发生硝化反应生成B,B发生氧化发言生成C,C和甲醇发生酯化反应生成D,D发生还原反应硝基转化为氨基得到E,E和F发生取代反应生成G,以此解答。
【详解】(1)根据习惯命名法或系统命名法可知其化学名称为邻氯甲苯或2-氯甲苯。
(2)根据A和B的结构简式可知A→B是硝化反应,所学的反应试剂和条件为浓硝酸,浓硫酸、加热。
(3)C→D反应是酯化反应,其化学方程式为+CH3OH+H2O 。
(4)D→E反应是“硝基”变为“氨基”,其反应类型为还原反应。
(5)G中含氧官能团的名称是酯基和酰胺基。
(6)苯环上三个不同的取代基可以是“醛基”、“氟原子”和“”,在苯环上位置异构的个数为10;苯环上三个不同的取代基可以是“醛基”、“氯原子”和“,在苯环上位置异构的个数也是10;苯环上三个不同的取代基可以是“氟原子”、“氯原子”和“”,在苯环上位置异构的个数也是10,故总数为30。
(7)采用逆向合成分析法,并结合合成路线中的A→B、D→E和E→G三步可写出其合成路线为
。
14.(1)羧基
(2) 2-甲基丙酸 4
(3) 4
(4) +(CH3)2CHCOCl+HCl 取代反应
(5)++H2O
(6)
【分析】A→B过程中A的羧基中的C-O键断裂,与SOCl2发生取代反应生成B,B与苯在AlCl3的作用下发生取代反应生成C,D与CH3COCl发生取代反应生成E,E加氢发生还原反应生成F,F→G的过程为醇羟基在酸性环境下的取代反应,最后G在一定条件下生成H(布洛芬),据此作答。
【详解】(1)布洛芬中有-COOH,故答案为:羧基;
(2)A中主链有3个碳原子,,2号碳原子上有甲基,故名称为:2-甲基丙酸;C中的苯环和羰基均可以和氢气加成,故一共可以消耗4mol氢气;
(3)D的同分异构体中满足苯环上的一氯代物只有一种的结构有:,一共有4种。
(4)B→C的过程为,B中C-Cl键断裂,苯环中的C-H键断裂,发生取代反应,化学方程式为:+(CH3)2CHCOCl+HCl
(5)酯化反应过程为酸脱羟基醇脱氢,反应条件为浓硫酸、加热,化学方程式为:++H2O
(6)利用题干图示信息中B→C的过程,可以使苯环多一个侧链,另已知NaBH4单独使用能还原醛、酮,不能还原羧酸,可以将原料中的羰基还原成羟基,故合成路线为:
15.(1)
(2)取代反应
(3)
【分析】结合A的分子式和已知信息①可知A的结构简式为,B的结构简式为;结合D+E→F和E、F的结构简式以及D的分子式可确定D的结构简式为;结合B、D的结构简式以及B→C发生消去反应可确定C的结构简式为;
【详解】(1)A为三氯乙烯,A发生信息①中的反应生成B, 则B的结构简式为,B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C(),该反应的化学方程式为;
(2)C()与过量的二环己基胺发生反应生成D,D与E发生信息②中的反应生成F,由F的结构简式可知,C的分子中的两个氯原子被二环己基胺基所取代,则由C生成D的反应类型为取代反应;
(3)由D的分子式及F的结构简式可知D的结构简式为。
16.(1) HOCH2CH2Br
(2)C
(3)+4NaOH +2 +2NaBr
(4)
【分析】A的分子式为C8H10,A不饱和度为4,含有苯环,含饱和取代基,且处于对位,推出A为 ;根据条件分析推出各有机物的结构简式如下:
。
【详解】(1)由上述分析可知,A的结构简式为 ,化合物E的结构简式为;
(2) A.苯中12个原子共平面,化合物B的结构简式为 ,化合物B中苯环上的6个碳原子共平面,两个羧基的碳原子直接与苯环相连,所以这两个碳原子也与苯环共平面,故化合物B分子中所有碳原子共平面,选项A正确;
B.D的结构简式为,由此可知化合物D的分子式为,选项B正确;
C.缩聚反应除形成缩聚物外,还有水、醇、氨或氯化氢等小分子产生,化合物D和化合物F的聚合反应中无小分子产生,不属于缩聚反应,选项C错误;
D.聚合物P中含有个酯基官能团,所以聚合物P属于聚酯类物质,选项D正确;
答案选C;
(3)当氢氧化钠过量时,化合物C中的酯基能与溶液发生水解反应、溴原子能与溶液在加热条件下发生取代反应,反应的化学方程式为 + 4NaOH +2 +2NaBr ;
(4)化合物D和化合物F之间发生反应,可以是n个D分子和n个F分子之间聚合形成聚合物P,也可能发生1个D分子和1个F分子之间的加成反应。对于后者情况,化合物D中的2个,与化合物F中的2个碳碳三键分别反应,可以形成环状结构,该环状化合物的分子式为,用键线式表示为 。
17.(1)对羟基苯甲醛
(2)
(3)+CH3OH+H2O
(4)加成反应
(5)醚键、酰胺基
(6) 13
【分析】A中醛基和HCN发生加成反应后水解生成羧基得到B,B转化C,C发生酯化反应生成D;D中羟基发生取代反应生成E,E水解后酸化得到F,F生成G,G转化为H;
【详解】(1)由图可知,A为对羟基苯甲醛;
(2)由分析可知,B的结构简式为;
(3)C→D反应为酯化反应,+CH3OH+H2O;
(4)G→H的反应过程G中碳氮双键变为单键,反应为加成反应;
(5)由图可知,H中含氧官能团的名称为醚键、酰胺基;
(6)C除苯环外还有2个碳、3个氧,其同分异构体中,同时满足下列条件:
a.能使溶液发生显色反应,含有酚羟基;
b.能发生银镜反应,又能发生水解反应,为甲酸酯;
若含有-OH、-CH2OOCH,则有邻间对3种情况;
若含有-OH、-CH3、-OOCH,苯环上3个不同的基团,存在10种情况;故共13种;
核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为的结构简式为则对称性较好,为。
18.(1) 羧基、羰基(或酮基) (C12H18)n
(2)
(3) 浓硫酸170°C
(4) 47种 和
(5)
【分析】根据已知条件及路线图可知B为,C为,E为,据此进行推断。
【详解】(1)根据图中结构简式可知,A中所含官能团名称为羧基、羰基;F的化学式为(C12H18)n。
(2)根据路线图可知,A与乙醇发生酯化反应生成B,其化学方程式为 。
(3)根据已知信息可推出C的结构简式为;D到E发生消去反应,其反应条件为浓硫酸、170°C。
(4)E为,符合要求的同分异构体中含有,剩余6个碳原子形成支链,形成3个支链碳原子有三种分配方式:①1,1,4,在苯环上有6种连接方式;②1,2,3,在苯环上有10种连接方式;③2,2,2,在苯环上有3种连接方式;情况①中的4个碳原子有四种碳链异构:、、、,与两外两个甲基连在苯环上共有6×4=24种;情况②中的3个碳原子有2种碳链异构:、,与另外的甲基和乙基在苯环上共有10×2=20种;情况③中不存在碳链异构,三个取代基相同,在苯环中有3中连接方式,故E符合条件的同分异构体共有24+20+3=47种;其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为9:6:2:1的结构简式为和。
(5)根据题中路线及已知信息,以为原料合成,其合成路线为。
【点睛】有机合成可采用顺推和逆推相结合的方式来确定未知有机物的结构,推断过程中要特别注意已知信息。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页