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近三年高考化学真题分类汇编:有机化合物的组成与结构2
一、选择题
1.(2022·浙江6月选考)染料木黄酮的结构如图,下列说法正确的是( )
A.分子中存在3种官能团
B.可与反应
C.该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D.该物质与足量溶液反应,最多可消耗
2.(2022·浙江6月选考)下列说法不正确的是( )
A.用标准液润洗滴定管后,应将润洗液从滴定管上口倒出
B.铝热反应非常剧烈,操作时要戴上石棉手套和护目镜
C.利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团
D.蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜,静置冷却,析出硫酸亚铁铵晶体
3.(2022·湖南)聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:
下列说法错误的是( )
A.m=n 1
B.聚乳酸分子中含有两种官能团
C. 乳酸与足量的 反应生成
D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
4.(2022·全国乙卷)一种实现二氧化碳固定及再利用的反应如下:
下列叙述正确的是( )
A.化合物1分子中的所有原子共平面
B.化合物1与乙醇互为同系物
C.化合物2分子中含有羟基和酯基
D.化合物2可以发生开环聚合反应
5.(2022·河东模拟)关于化合物 ,下列说法正确的是( )
A.分子中至少有7个碳原子共直线 B.分子中含有1个手性碳原子
C.与酸或碱溶液反应都可生成盐 D.不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
6.(2021·湖北)聚醚砜是一种性能优异的高分子材料。它由对苯二酚和4,4'—二氯二苯砜在碱性条件下反应,经酸化处理后得到。下列说法正确的是( )
A.聚醚砜易溶于水
B.聚醚砜可通过缩聚反应制备
C.对苯二酚的核磁共振氢谱有3组峰
D.对苯二酚不能与FeCl3溶液发生显色反应
7.(2021·湖北)氢化可的松乙酸酯是一种糖皮质激素,具有抗炎、抗病毒作用,其结构简式如图所示。有关该化合物叙述正确的是( )
A.分子式为C23H33O6 B.能使溴水褪色
C.不能发生水解反应 D.不能发生消去反应
8.(2021·天津)最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是( )
A.用电石与水制备乙炔的反应
B.用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯的反应
C.用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2,4,6-三溴苯酚的反应
D.用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷( )的反应
9.(2021·辽宁)我国科技工作者发现某“小分子胶水”(结构如图)能助力自噬细胞“吞没”致病蛋白。下列说法正确的是( )
A.该分子中所有碳原子一定共平面
B.该分子能与蛋白质分子形成氢键
C. 该物质最多能与 反应
D.该物质能发生取代、加成和消去反应
10.(2021·北京)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。
已知:R1COOH+R2COOH +H2O
下列有关L的说法错误的是( )
A.制备L的单体分子中都有两个羧基
B.制备L的反应是缩聚反应
C.L中的官能团是酯基和醚键
D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响
11.(2021·北京)我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法错误的是( )
A.分子中有3种官能团
B.能与Na2CO3溶液反应
C.在空气中可发生氧化反应
D.能和Br2发生取代反应和加成反应
12.(2021·山东)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为: +OH- +CH3O-能量变化如图所示。已知 为快速平衡,下列说法正确的是( )
A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B.反应结束后,溶液中存在18OH-
C.反应结束后,溶液中存在CH318OH
D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
13.(2021·浙江)制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph-代表苯基)。下列说法不正确的是( )
A.可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯
B.反应过程涉及氧化反应
C.化合物3和4互为同分异构体
D.化合物1直接催化反应的进行
14.(2021·广东)昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法不正确的是( )
A.属于烷烃 B.可发生水解反应
C.可发生加聚反应 D.具有一定的挥发性
15.(2021·湖南)已二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了一条“绿色”合成路线:
下列说法正确的是( )
A.苯与溴水混合,充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色
B.环己醇与乙醇互为同系物
C.已二酸与 溶液反应有 生成
D.环己烷分子中所有碳原子共平面
16.(2021·河北)苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是( )
A.是苯的同系物
B.分子中最多8个碳原子共平面
C.一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.分子中含有4个碳碳双键
17.(2021·浙江)有关 的说法错误的是( )
A.分子中至少有12个原子共平面
B.完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1个
C.与FeCl3溶液作用显紫色
D.与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐只有1种
二、多选题
18.(2021·湖南)1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应,经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品,装置如图所示:
已知:
下列说法正确的是( )
A.装置I中回流的目的是为了减少物质的挥发,提高产率
B.装置Ⅱ中a为进水口,b为出水口
C.用装置Ⅲ萃取分液时,将分层的液体依次从下放出
D.经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后,使用装置Ⅱ再次蒸馏,可得到更纯的产品
19.(2021·河北)番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图。下列说法错误的是( )
A.1mol该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,可放出22.4L(标准状况)CO2
B.一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为5:1
C.1mol该物质最多可与2molH2发生加成反应
D.该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
三、非选择题
20.(2022·浙江6月选考)某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。
已知:① ;
②
请回答:
(1)下列说法不正确的是____。
A.硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸
B.化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基
C.化合物B具有两性
D.从的反应推测,化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼
(2)化合物C的结构简式是 ;氯氮平的分子式是 ;化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步反应,其反应类型依次为 。
(3)写出的化学方程式 。
(4)设计以和为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选) 。
(5)写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式 。
①谱和谱检测表明:分子中共有3种不同化学环境的氢原子,有键。
②分子中含一个环,其成环原子数。
21.(2022·湖南)[选修5:有机化学基础]
物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为 、 ;
(2) 、 的反应类型分别是 、 ;
(3)B的结构简式为 ;
(4) 反应方程式为 ;
(5) 是一种重要的化工原料,其同分异构体中能够发生银镜反应的有 种(考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为 的结构简式为 ;
(6)I中的手性碳原子个数为 (连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子);
(7)参照上述合成路线,以 和 为原料,设计合成 的路线 (无机试剂任选)。
22.(2022·广东)基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料,可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
(1)化合物I的分子式为 ,其环上的取代基是 (写名称)。
(2)已知化合物II也能以 的形式存在。根据 的结构特征,分析预测其可能的化学性质,参考①的示例,完成下表。
序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
① 加成反应
② 氧化反应
③
(3)化合物IV能溶于水,其原因是 。
(4)化合物IV到化合物V的反应是原子利用率 的反应,且 与 化合物a反应得到 ,则化合物a为 。
(5)化合物VI有多种同分异构体,其中含 结构的有 种,核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为 。
(6)选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分子化合物VIII的单体。
写出VIII的单体的合成路线 (不用注明反应条件)。
23.(2022·全国乙卷)[化学——选修5:有机化学基础]
左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一,以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化,忽略立体化学):
已知:化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)C的结构简式为 。
(3)写出由E生成F反应的化学方程式 。
(4)E中含氧官能团的名称为 。
(5)由G生成H的反应类型为 。
(6)I是一种有机物形成的盐,结构简式为 。
(7)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为 种。
a)含有一个苯环和三个甲基;
b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;
c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为 。
24.(2022·浙江选考)化合物H是一种具有多种生物活性的天然化合物。某课题组设计的合成路线如图(部分反应条件已省略):
已知:R1BrR1MgBr
+
(1)下列说法不正确的是____。
A.化合物A不易与NaOH溶液反应
B.化合物E和F可通过红外光谱区别
C.化合物F属于酯类物质
D.化合物H的分子式是C20H12O5
(2)化合物M的结构简式是 ;化合物N的结构简式是 ;化合物G的结构简式是 。
(3)补充完整C→D的化学方程式:2+2+2Na→ 。
(4)写出2种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式(不包括立体异构体) 。
①有两个六元环(不含其他环结构),其中一个为苯环;
②除苯环外,结构中只含2种不同的氢;
③不含—O—O—键及—OH
(5)以化合物苯乙炔()、溴苯和环氧乙烷()为原料,设计如图所示化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选) 。
25.(2021·湖北)甲氧苄啶(G)是磺胺类抗菌药物的增效剂,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)E中的官能团名称是 、 。
(2)B→C的反应类型为 ;试剂X的结构简式为 。
(3)若每分子F的碳碳双键加上了一分子Br2,产物中手性碳个数为 。
(4)B的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有 种(不考虑立体异构)。
①属于A的同系物;②苯环上有4个取代基;③苯环上一氯代物只有一种。
(5)以异烟醛( )和乙醇为原料,制备抗结核杆菌药异烟肼的合成路线如图:
Y 异烟肼
写出生成Y的化学反应方程式 ;异烟肼的结构简式为 。
26.(2021·天津)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为 ,其合成路线如下:
(1)普瑞巴林分子所含官能团的名称为 。
(2)化合物A的命名为 。
(3)B→C的有机反应类型为 。
(4)写出D→E的化学反应方程式 。
(5)E~G中,含手性碳原子的化合物有 (填字母)。
(6)E→F反应所用的化合物X的分子式为 ,该化合物能发生银镜反应,写出其结构简式 ,化合物X的含有碳氧双键( )的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为 ,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为 (写结构简式)。
(7)参考以上合成路线及反应条件,以 和必要的无机试剂为原料,合成 ,在方框中写出路线流程图。
27.(2021·辽宁)中华裸蒴中含有一种具有杀菌活性的化合物J,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称为 ;J的分子式为 。
(2)A的两种同分异构体结构分别为 和 ,其熔点M N(填“高于”或“低于”)。
(3)由A生成B的化学方程式为 。
(4)由B生成C的反应类型为 。
(5)G的结构简式为 。
(6)F的同分异构体中,含有苯环、 ,且能发生银镜反应的有 种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 。
28.(2021·海南)二甲双酮是一种抗惊厥药,以丙烯为起始原料的合成路线如下:
回答问题:
(1)A的名称是 ,A与金属钠反应的产物为 和 。
(2)B的核磁共振氢谱有 组峰。
(3) 、 的反应类型分别为 、 。
(4)D中所含官能团名称为 、 。
(5)D→E的反应方程式为 。
(6)设计以 为原料合成乌头酸( )的路线(无机试剂任选) 。
已知:①②
29.(2021·北京)治疗抑郁症的药物帕罗西汀的合成路线如下。
已知:
i.R1CHO+CH2(COOH)2 R1CH=CHCOOH
ii.R2OH R2OR3
(1)A分子含有的官能团是 。
(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KMnO4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、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C7H6O3。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.R1CH=CHR2 R1CHO+R2CHO
ii.
写出制备L时中间产物N、P、Q的结构简式: 、 、 。
N→P→Q L
30.(2021·山东)一种利胆药物F的合成路线如图:
已知:Ⅰ. +
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ;符合下列条件的A的同分异构体有 种。
①含有酚羟基 ②不能发生银镜反应 ③含有四种化学环境的氢
(2)检验B中是否含有A的试剂为 ;B→C的反应类型为 。
(3)C→D的化学方程式为 ;E中含氧官能团共 种。
(4)已知: ,综合上述信息,写出由 和 制备 的合成路线 。
31.(2021·浙江)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 。
(5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体): 。
① 谱显示只有2种不同化学环境的氢原子
②只含有六元环
③含有 结构片段,不含 键
(6)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如下化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选) 。
32.(2021·广东)[选修5:有机化学基础]
天然产物Ⅴ具有抗疟活性,某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略,Ph表示-C6H5):
已知:
(1)化合物Ⅰ中含氧官能团有 (写名称)。
(2)反应①的方程式可表示为:I+II=III+Z,化合物Z的分子式为 。
(3)化合物IV能发生银镜反应,其结构简式为 。
(4)反应②③④中属于还原反应的有 ,属于加成反应的有 。
(5)化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中,同时满足如下条件的有 种,写出其中任意一种的结构简式: 。
条件:a.能与NaHCO3反应;b. 最多能与2倍物质的量的NaOH反应;c. 能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应;d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子;e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。
(6)根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成 的路线 (不需注明反应条件)。
33.(2021·全国甲)[化学-选修5:有机化学基础]
近年来,以大豆素(化合物C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物,因其具有优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2) 反应生成E至少需要 氢气。
(3)写出E中任意两种含氧官能团的名称 。
(4)由E生成F的化学方程式为 。
(5)由G生成H分两步进行:反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应,则反应2)的反应类型为 。
(6)化合物B的同分异构体中能同时满足下列条件的有_______(填标号)。
a.含苯环的醛、酮
b.不含过氧键( )
c.核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
(7)根据上述路线中的相关知识,以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物,写出合成路线 。
34.(2021·湖南)[选修5:有机化学基础]
叶酸拮抗剂 是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下:
回答下列问题:
已知:①
②
(1)A的结构简式为 ;
(2) , 的反应类型分别是 , ;
(3)M中虚线框内官能团的名称为a ,b ;
(4)B有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有 种(不考虑立体异构)
①苯环上有2个取代基②能够发生银镜反应③与 溶液发生显色发应
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为 ;
(5)结合上述信息,写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式 ;
(6)参照上述合成路线,以乙烯和 为原料,设计合成 的路线 (其他试剂任选)。
35.(2021·河北)[选修5:有机化学基础]
丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM—289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其它活性成分,其合成路线如图:
已知信息: +R2CH2COOH (R1=芳基)
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为 、 。
①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。
(3)E→F中(步骤1)的化学方程式为 。
(4)G→H的反应类型为 。若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为 。
(5)HPBA的结构简式为 。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因 。
(6)W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4—二氯甲苯( )和对三氟甲基苯乙酸( )制备W的合成路线__。(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。
36.(2021·全国乙卷)卤沙唑仑W是一种抗失眠药物,在医药工业中的一种合成方法如下
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)写出反应③的化学方程式 。
(3)D具有的官能团名称是 。(不考虑苯环)
(4)反应④中,Y的结构简式为 。
(5)反应⑤的反应类型是 。
(6)C的同分异构体中,含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有 种。
(7)写出W的结构简式 。
37.(2021·浙江)某课题组合成了一种非天然氨基酸X,合成路线如下(Ph—表示苯基):
已知:R1—CH=CH—R2
R3Br R3MgBr
请回答:
(1)下列说法正确的是______。
A.化合物B的分子结构中含有亚甲基和次甲基
B.1H-NMR谱显示化合物F中有2种不同化学环境的氢原子
C.G→H的反应类型是取代反应
D.化合物X的分子式是C13H15NO2
(2)化合物A的结构简式是 ;化合物E的结构简式是 。
(3)C→D的化学方程式是 。
(4)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(不包括立体异构体) 。
①包含 ;
②包含 (双键两端的C不再连接H)片段;
③除②中片段外只含有1个-CH2-
(5)以化合物F、溴苯和甲醛为原料,设计下图所示化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选) 。
(也可表示为 )
38.(2021·浙江)
(1)用质谱仪检测气态乙酸时,谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰,原因是 。
(2)金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族,其卤化物的熔点如下表:
GaF3 GaCl3 GaBr3
熔点/℃ > 1000 77. 75 122. 3
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据结构简式可知分子中含有酚羟基、羰基、醚键和碳碳双键,共四种官能团,A不符合题意;
B.该物质含有碳碳双键,能与HBr发生加成反应,B符合题意;
C.碳碳双键和溴以1:1发生加成反应,苯环上酚羟基的邻位、对位氢原子能和浓溴水以1:1发生取代反应,则1mol该物质最多消耗5molBr2,C不符合题意;
D.酚羟基能和NaOH以1:1反应,则1mol该物质最多消耗3molNaOH,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.该物质含有的官能团为酚羟基、碳碳双键、醚键和羰基;
B.碳碳双键能和HBr发生加成反应;
C.碳碳双键和溴以1:1发生加成反应,苯环上酚羟基的邻位、对位氢原子能和浓溴水以1:1发生取代反应;
D.该物质中只有酚羟基与NaOH反应。
2.【答案】A
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;酸(碱)式滴定管的使用
【解析】【解答】A.用标准液润洗滴定管,要将整个滴定管内壁进行润洗,因此应将润洗液从滴定管下口放出,A符合题意;
B.铝热反应非常剧烈,反应过程中放出大量的热,因此在操作时要戴上石棉手套和护目镜以保护手和眼睛,B不符合题意;
C.有机物中的基团在红外光谱中会呈现出其特征谱线,因此可以利用红外光谱法初步判断有机物中具有哪些基团,C不符合题意;
D.硫酸亚铁铵的溶解度随着温度降低而减小,蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜,溶液达到饱和状态,静置冷却后,由于在该温度下的混合体系中硫酸亚铁铵的溶解度最小,析出的晶体是硫酸亚铁铵晶体,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A.润洗液应从滴定管下口放出;
B.铝热反应非常剧烈且放出大量热;
C.红外光谱可测定有机物中存在的化学键;
D.硫酸亚铁铵的溶解度随着温度降低而减小。
3.【答案】B
【知识点】有机化合物的命名;有机物的结构和性质;酯化反应
【解析】【解答】A.根据氧原子数目守恒可得:3n=2n+1+m,则m=n-1,A不符合题意;
B.聚乳酸分子中含有三种官能团,分别是羟基、羧基、酯基,B符合题意;
C.乳酸分子中羟基和羧基均能与Na反应生成氢气,1mol羟基、1mol羧基与Na反应均生成0.5mol氢气,则1mol乳酸和足量的Na反应生成1mol H2,C不符合题意;
D.乳酸分子既含有羟基又含有羧基,则两分子乳酸可以缩合产生,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据原子守恒确定m、n的关系;
B.聚乳酸分子中含有酯基、羟基、羧基;
C.乳酸分子中羟基和羧基均能与Na反应生成氢气;
D.乳酸分子既含羟基又含羧基。
4.【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;有机分子中基团之间的关系;有机物的结构和性质;同系物
【解析】【解答】A.根据化合物1的结构简式可知,分子中含有-CH2-,碳原子含有4对电子对,采用sp3杂化,所有原子不可能共平面,A不符合题意;
B.化合物1是环氧乙烷(C2H4O),属于醚类,而乙醇(C2H6O)属于醇类,两者分子式不是相差n个CH2且结构不相似,不属于同系物,B不符合题意;
C.根据化合物2的结构简式,其含有的官能团是酯基,C不符合题意;
D.化合物2分子可发生开环聚合形成高分子化合物,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据有机物中碳原子的杂化方式进行分析。
B. 同系物是指结构相似,分子上相差n个CH2的有机物,据此分析。
C.熟悉有机物中常见官能团的形式。
D.根据聚合反应的特点及有机物的结构进行分析。
5.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 图中所示的C课理解为与甲烷的C相同,故右侧所连的环可以不与其在同一直线上,分子中至少有5个碳原子共直线,A不符合题意;
B. ,分子中含有2个手性碳原子,B不符合题意;
C.该物质含有酯基,与酸或碱溶液反应都可生成盐,C符合题意;
D.含有碳碳三键,能使酸性KMnO4稀溶液褪色,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.掌握常见的分子空间构型;
B.手性碳原子是和4个不同的原子或原子团相连的碳原子;
C.考虑酯基的水解;
D.利用官能团决定性质分析。
6.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.聚醚砜为缩聚反应得到的高分子化合物、不溶于水,A不符合题意;
B.聚醚砜是由单体对苯二酚和单体4,4'-二氯二苯砜通过缩聚反应制得,B项符合题意;
C. 为对称结构,含有2种环境氢原子,苯环上4个H原子相同, 2个羟基上的H原子相同,所以对苯二酚在核磁共振氢谱中能出核磁共振谱有2组峰,C不符合题意;
D.对苯二酚含有酚羟基,遇FeCl3溶液显紫色,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.聚醚砜属于高分子化合物,不溶于水;
B.对苯二酚与4,4' 二氯二苯砜反应生成聚醚砜,同时还有小分子的HCl生成;
C.对苯二酚分子中含有2种化学环境不同的氢;
D.对苯二酚含有酚羟基,可显色。
7.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.由图可知该化合物的分子式为 ,故A不符合题意;
B.由图可知该化合物含有碳碳双键,能与溴发生加成反应而使溴水褪色,故B项符合题意;
C.由图可知该化合物含有酯基,能发生水解反应,故C不符合题意;
D.由图可知该化合物含有羟基,且与羟基相连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子,能发生消去反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.交点、端点为碳原子,用碳的四价结构(或不饱和度)确定氢原子数目;
B.含碳碳双键具有烯烃的性质;
C.含有酯基具有酯的性质;
D.发生消去反应的条件为:含醇羟基,且羟基连接的碳原子相邻的碳原子上含有氢原子。
8.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.用电石与水制备乙炔,还生成了氢氧化钙,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故A不符合题意;
B.用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯,还生成了水和溴化钠,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故B不符合题意;
C.用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2,4,6-三溴苯酚,还生成了溴化氢,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故C不符合题意;
D.用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷( ),原子全部转化为期望的最终产物,属于最理想的“原子经济性反应”,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应,可知生成物只有一种时属于最理想的“原子经济性反应”,以此来解答。
9.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质;芳香烃;苯酚的性质及用途;酯的性质
【解析】【解答】A.该分子中存在2个苯环、碳碳双键所在的三个平面,平面间单键连接可以旋转,故所有碳原子可能共平面,A不符合题意;
B.由题干信息可知,该分子中有羟基,能与蛋白质分子中的氨基之间形成氢键,B符合题意;
C.由题干信息可知, 该物质含有2mol酚羟基,可以消耗2molNaOH,1mol酚酯基,可以消耗2molNaOH,故最多能与 反应,C不符合题意;
D.该物质中含有酚羟基且邻对位上有H,能发生取代反应,含有苯环和碳碳双键,能发生加成反应,但没有卤素原子和醇羟基,不能发生消去反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
A.根据特殊的苯环和谈谈双键的共面进行判断;
B.含羟基可以与蛋白质的氨基生成氢键和肽键;
C.含酯基和酚羟基消耗氢氧化钠;
D.无醇羟基和卤素原子,无法消去。
10.【答案】C
【知识点】有机物中的官能团;有机高分子化合物的结构和性质;聚合反应
【解析】【解答】A.合成聚苯丙生的单体为 、 ,每个单体都含有2个羧基,故A不符合题意;
B.根据题示信息,合成聚苯丙生的反应过程中发生了羧基间的脱水反应,除了生成聚苯丙生,还生成了水,属于缩聚反应,故B不符合题意;
C.聚苯丙生中含有的官能团为: 、 ,不含酯基,故C符合题意;
D.聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质的影响,因此m、n、p、q的值影响聚苯丙生的降解速率,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 A.制备L的单体为 、;
B.生成L时除了生成高分子化合物外还生成小分子水;
C.聚苯丙中含有的官能团有 、 ;
D.聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质的影响。
11.【答案】A
【知识点】有机物中的官能团;乙烯的化学性质;苯酚的性质及用途;酮
【解析】【解答】A.根据物质结构简式可知:该物质分子中含有酚羟基、醚键、羰基三种官能团,A符合题意;
B.黄芩素分子中含有酚羟基,由于酚的酸性比NaHCO3强,所以黄芩素能与Na2CO3溶液反应产生NaHCO3,B不符合题意;
C.酚羟基不稳定,容易被空气中的氧气氧化,C不符合题意;
D.该物质分子中含有酚羟基,由于羟基所连的苯环的邻、对位有H原子,因此可以与浓溴水发生苯环上的取代反应;分子中含有不饱和的碳碳双键,可以与Br2等发生加成反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 由结构可知,分子中含酚羟基、醚键、碳碳双键、羰基,结合酚、烯烃等有机物的性质来分析。
12.【答案】B
【知识点】反应热和焓变;有机物中的官能团;有机物的结构和性质;取代反应
【解析】【解答】A.由图可知,反应I和反应IV的活化能较高,因此反应的决速步为反应I、IV,故A不符合题意
B.根据 为快速平衡 可判断溶液中存在大量的18OH-,故B符合题意
C.根据反应得出不可能存在 CH318OH , 故C不符合题意
D.反应的焓变等于和具有的能量之和减去和能量之和,故D不符合题意
【分析】A.一般来说,反应的活化能越高,反应速率越慢,
B.根据图示快速平衡即可判断溶液中存在18OH-
C.根据过程III的断键和成键过程即可判断
D.根据焓变=生成物具有的能量-生成物具有的能量计算
13.【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;同分异构现象和同分异构体;酯的性质
【解析】【解答】A.根据图示,苯甲醛在中间体2的催化作用下进行催化最终得到的是苯甲酸甲酯,故A不符合题意
B.图中的化合物4在过氧化氢的作用下转化为化合物5,即醇转化为酮。该过程是失去氢原子的过程,为氧化过程,故B不符合题意
C.化合物3和4分子式相同,结构不同互为同分异构体,故C不符合题意
D.化合物1在氢化钠的作用下得到2,2作为催化剂进行一系列的反应最终得到苯甲酸甲酯,故D符合题意
故答案为:D
【分析】A.根据图示即可判断苯甲醛和甲醇可以反应得到苯甲酸甲酯
B.失去氢原子的反应叫氧化反应,4到5的过程中失去氢原子
C.同分异构体是分子式相同,结构式不同的有机物
D.整个反应体系中均是2作为催化剂进行反应
14.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;水解反应;烷烃
【解析】【解答】A.该有机物中含有氧元素,属于烃的含氧衍生物,A符合题意;
B.该有机物结构中含有酯基,可发生水解反应,B不符合题意;
C.该有机物结构中含有C=C,可发生加聚反应,C不符合题意;
D.该有机物可用于诱捕害虫,说明具有一定的挥发性,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.烷烃是指只含C、H两种元素的有机物;
B.可发生水解反应的官能团有卤素原子、酯基、肽键;
C.可发生加聚反应的官能团有碳碳双键;
D.可用于诱捕害虫,说明该物质具有挥发性;
15.【答案】C
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;分液和萃取;同系物
【解析】【解答】A.苯不与溴水反应,苯与溴水混合,充分振荡后静置,有机层密度小,应是上层溶液呈橙红色,故A不符合题意;
B.环己醇含有六元碳环,是不饱和一元醇,乙醇是饱和一元醇,结构不相似,分子组成也不相差若干CH2原子团,不互为同系物,故B不符合题意;
C.己二酸分子中的羧基能与NaHCO3溶液反应生成CO2,故C符合题意;
D.环己烷分子中的碳原子均为饱和碳原子,因此所有碳原子不可能共平面,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.考查的是苯的密度与水的密度大小问题,确定有机层和无机层的位置
B.同系物是结构相似,分子式中相差n个CH2的有机物,但是环己醇和乙醇结构都不同
C.与碳酸氢钠反应放出气体的官能团是羧基,而乙二酸含有羧基
D.环己烷中的碳原子均是饱和碳原子不共面
16.【答案】B
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.苯的同系物必须是只含有1个苯环,侧链为烷烃基的同类芳香烃,由结构简式可知,苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基,具有不同的结构,不属于苯的同系物,故A不符合题意;
B.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面,共有8个碳原子,其他连接的均是单键,最多含有8个碳原子共面,故B符合题意;
C.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子的结构上下对称,结构中含有5类氢原子,则一氯代物有5种,故C不符合题意;
D.苯环中的键是介于单键和双键特殊的键,不存在双键,由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该分子是芳香族化合物,与苯的结构不相似不互为同系物,苯环上所有的原子均共面,苯环上的碳原子以及与苯环相连接的碳原子个数共有8个,该分子中存在着5种不同的氢原子,因此一氯取代物只有5种,苯环中的键是介于双键和单键特殊的键,仅含有1个双键。
17.【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;有机化合物中碳的成键特征;有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.与苯环碳原子直接相连的6个原子和苯环上的6个碳原子一定共平面,故该分子中至少12个原子共平面,A不符合题意;
B.该物质完全水解后所得有机物为 ,其中只有与—NH2直接相连的碳原子为手性碳原子,即手性碳原子数目为1个,B不符合题意;
C.该物质含有醇羟基,不含酚羟基,与FeCl3溶液作用不会显紫色,C符合题意;
D.与足量NaOH溶液完全反应生成 和Na2CO3,生成的钠盐只有1种,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.苯环上的所有原子共面,与苯环连接的基团是单键,可以通过旋转共面
B.完全水解后,与氨基相连的碳原子是手性碳原子
C.酚羟基可与氯化铁显色反应,但是此有机物不具有酚羟基
D.水解产物中有甲酸,与足量的氢氧化钠溶液反应产物是碳酸钠
18.【答案】A,D
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A.浓硫酸沸点高,而氢溴酸的沸点低,浓硫酸和NaBr会产生HBr而溴化氢易挥发,反应物1-丁醇熔沸点较低,温度升高后易挥发,用装置I回流可减少反应物的挥发,提高产率,A符合题意;
B.冷凝水应下进上出可以提高冷凝效果,装置Ⅱ中b为进水口,a为出水口,B不符合题意;
C.用装置Ⅲ萃取分液时,一般是将下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,C不符合题意;
D.由题意可知经装置Ⅲ得到粗产品,由于粗产品中各物质沸点不同,再次进行蒸馏可得到更纯的产品,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A.回流的目的主要是为了延长反应物的接触时间提高反应产率
B.进水口和出水口位置弄反,应该是从b口进入,a口出,主要是为了增加冷凝时间提高效果
C.分液时,密度小的从上口倒出,密度大的从下口倒出
D.经过分液后,可通过熔沸点的不同得到纯净的物质
19.【答案】B,C
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.能和碳酸氢钠反应的基团是羧基,根据分子的结构简式可知,1 mol该分子中含有1mol -COOH,可与1mol 溶液反应生成1mol ,在标准状况下其体积为 ,A不符合题意;
B.能和金属钠反应的基团是羧基和羟基,能和氢氧化钠反应的基团是酚羟基和羧基和酯基等,1mol有机物分子中含5mol羟基和1mol羧基,1mol分子消耗6mol钠,1mol分子消耗1mol氢氧化钠,所以一定量的该物质分别与足量 反应,消耗二者物质的量之比为 ,B符合题意;
C. 1mol 分子中含1mol碳碳双键,只有碳碳双键与氢气发生加成,其他官能团不与氢气发生加成反应,所以1mol该物质最多可与 发生加成反应,C符合题意;
D.分子中含碳碳双键和羟基,均具有还原性,均能被酸性 溶液氧化使高锰酸钾褪色,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A.羧基可以与碳酸氢钠反应,找出羧基的个数即可
B.与钠反应的是羧基、羟基,与氢氧化钠反应的是羧基,找出各官能团个数即可
C.与氢气加成的是碳碳双键或三键或醛基、羰基找出即可
D.能使高锰酸钾溶液褪色的是双键或还原性基团,含有碳碳双键和羟基
20.【答案】(1)D
(2) ;;加成反应、消去友应
(3) + → +CH3OH
(4);
(5)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;加成反应;消去反应
【解析】【解答】(1)A.苯环发生硝化反应时需要浓硫酸作催化剂、浓硝酸作反应物,A符合题意;
B.由分析可知化合物A是 ,其中的含氧官能团是硝基和羧基,B符合题意;
C.由分析可知化合物B为 ,含有羧基和氨基,故化合物B具有两性,C符合题意;
D.从C→E的反应推测,化合物D中硝基邻位氯原子比间位的活泼,D不符合题意;
故答案为:D;
(2)由分析可知化合物C的结构简式为 ;根据氯氮平的结构简式可知其分子式为:C18H19ClN4;对比H和氯氮平的结构简式可知,H→氯氮平经历的反应是先发生加成反应,后发生消去反应;
(3)由分析可知,E为,G为,E和F反应生成G,则E→G的方程式为: + → +CH3OH;
(4)乙烯首先氧化得到环氧乙烷 ,乙烯和HCl加成生成CH3CH2Cl,之后NH3和 反应生成 ,再和 反应生成 ,结合信息②和CH3CH2Cl反应得到 ,具体流程为: ; CH3CH2Cl,NH3 ;
(5)化合物F含有1个环,则其不饱和度为1,其同分异构体,有3种等效氢,含有N-H键,且分子中含有含一个环,其成环原子数≥4 ,则这样的结构有 , , , 。
【分析】G与氢气发生还原反应得到H,根据H的结构简式和G的分子式可知,G为,E与F反应得到G,则E为,C与D反应生成E,则C为,B与甲醇发生酯化反应生成C,则B为,A被还原生成B,则A为。
21.【答案】(1)醚键;醛基
(2)取代反应;加成反应
(3)
(4)
(5)5;
(6)1
(7)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】
(1)A的结构简式为 ,其分子中含有的官能团为醚键和醛基。
(2)由分析可知,G的结构简式为 ,F→G的方程式为,甲基取代了环上的氢原子,则F→G的反应类型为取代反应;G→H反应中, 的碳碳双键变为碳碳单键,则该反应为加成反应。
(3)由分析可知,B的结构简式为 。
(4)由分析可知,C的结构简式为 , D的结构简式为 ,C发生已知②生成D,则C→D的化学方程式为 。
(5)
的分子式为C4H6O,不饱和度为2,其同分异构体能发生银镜反应,说明该物质含有醛基,醛基的不饱和度为1,该物质还含有碳碳双键或者三元环,还应考虑立体异构,碳碳双键两端的碳原子连接2个不同的原子或原子团时存在顺反异构,则符合条件的同分异构体有:CH2=CHCH2CHO、 、 、 和 ,共5种;其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为4:1:1的结构简式是 。
(6)连四个不同的原子或原子团的碳原子成为手性碳原子,I中含有的手性碳原子有(如图用“*”标记),数目为1。
(7)结合G→I的转化过程可知,可先将 与氢气加成生成 ,催化氧化生成, 和 反应生成 ,在碱的作用下生成 ;综上所述,合成路线为: 。
【分析】A与 在碱性条件下发生已知①的反应生成B,根据B的分子式可知,B的结构简式为 ;B和HCOONH4发生反应得到C(C12H16O4),C发生已知②反应生成D(C12O14O3),则C的结构简式为 ,D的结构简式为 ;D和HOCH2CH2OH反应生成E;E在一定条件下转化为F;F和CH3I在碱的作用下反应得到G,G和 反应得到H,对比F和H的结构简式可得知G的结构简式为 。
22.【答案】(1)C5H4O2;醛基
(2)
序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
① 加成反应
② –CHO O2 -COOH 氧化反应
③ -COOH CH3OH - COOCH3 酯化反应(取代反应)
(3)Ⅳ中羟基能与水分子形成分子间氢键
(4)乙烯
(5)2;
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;烯烃
【解析】【解答】(1)根据化合物Ⅰ的结构简式可知,其分子式为C5H4O2;其环上的取代基为醛基。
(2)②化合物Ⅱ'中含有的-CHO可以被氧化为-COOH。
③化合物Ⅱ'中含有-COOH,可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应生成酯。
(3)化合物Ⅳ中含有羟基,能与水分子形成氢键,使其能溶于水。
(4)根据题干信息,化合物Ⅳ→化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 molⅣ与1 mola反应得到2molV,则可推出a的分子式为C2H4,即a为乙烯。
(5)化合物Ⅵ的分子式为C3H6O,其同分异构体中含有,则符合条件的同分异构体有CH3CH2CHO、和,其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为。
(6)根据化合物Ⅷ的结构简式可知,其单体为,其原料中的含氧有机物只有一种含两个羧基的化合物,原料可以是。根据流程图Ⅳ→V的反应,则可反应得到;根据流程图V→Ⅵ的反应,则可反应得到,再加成得到;和发生酯化反应可得到目标产物,则合成路线为。
【分析】(1)根据结构简式进行书写分子式,侧链为醛基。
(2)化合物Ⅱ'中含有碳碳双键、羧基、醛基,根据官能团的性质进行分析。
(3)醇类能溶于水是因为羟基能与水分子形成氢键。
(4)原子利用率100%的反应类似于化合反应,结合反应物和生成物的分子式及结构进行分析。
(5)同分异构体的特点是具有相同的分子式 且结构不同的化合物;核磁共振氢谱有几组峰,说明有几种不同的氢原子,据此分析。
(6)首先写出化合物Ⅷ的单体,观察Ⅷ的单体的结构及官能团,并拆分成小分子量的有机物,运用流程图中涉及反应进行分析,最终得到目标产物。
23.【答案】(1)3-氯-1-丙烯
(2)
(3)+H2O
(4)羟基、羧基
(5)取代反应
(6)
(7)0;、
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;芳香烃;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)A的结构简式为CH2=CHCH2Cl,其化学名称为3-氯-1-丙烯。
(2)由分析可知,C的结构简式为。
(3)由分析可知F的结构简式为,且E→F是分子内的酯化反应,化学方程式为+H2O。
(4)E的结构简式为,其中含氧官能团为(醇)羟基、羧基。
(5)由分析可知,H的结构简式为,G→H是取代反应,其中羟基被氯原子取代。
(6)根据分析,I的结构简式为。
(7)E的分子式和结构简式分别为C11H12O3、,其不饱和度为6。根据第二个条件可知其同分异构体中含有1个羧基;根据第三个条件可知其同分异构体中含有醛基,且没有酯基。综合可知符合条件的E的同分异构体中含有1个苯环、3个甲基、1个醛基、1个羧基。若3个甲基在苯环上的位置为时,羧基、醛基在苯环上有3种位置;若3个甲基在苯环上的位置为时,羧基、醛基在苯环上有6种位置;若3个甲基在苯环上的位置为时,羧基、醛基在苯环上有1种位置,所以共有10种同分异构体。上述同分异构体经银镜反应后酸化所得产物中核磁共振氢谱显示有4组氢且氢原子数量比为6:3:2:1,其中“6”表示含有的2个甲基对称,“3”表示1个甲基,“2”表示含有的2个羧基对称,“1”表示苯环上剩余的1个氢原子,则可推出结构简式为、。
【分析】对比B、D的结构简式,并结合C的分子式可推出C的结构简式是,且B→D是取代反应;根据已知信息,F不能与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2,说明F中不含羧基,结合E的结构简式、F的分子式可推出E→F是分子内的酯化反应,则F的结构简式是;根据G、J的结构简式,以及H的分子式可推出G→H是取代反应,其中羟基被氯原子取代,所以H的结构简式是,再根据I的分子式及I是一种有机物形成的盐,则可推出I的结构简式是。
24.【答案】(1)C;D
(2)HC≡CCOOCH3;;
(3)2+2NaBr+H2↑
(4)、、、、
(5)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】
(1)A. 苯环上的溴原子不活泼,不易与NaOH溶液发生反应,故A正确;
B. 化合物E和F含有的官能团不能,可通过红外光谱区别,故B正确;
C. 化合物F不含酯基,不属于酯类物质,故C不正确;
D. 化合物H的分子式是C20H14O5,故D不正确;
选CD。
(2)A和M反应生成B,根据A、B的结构简式,可知M是HC≡CCOOCH3;根据信息,由逆推,可知D是、N是;根据信息+,由F可知G是。
(3)根据信息,由逆推,可知D是,C→D的方程式是2+2+2Na→2+2NaBr+H2↑;
(4)①有两个六元环(不含其他环结构),其中一个为苯环;
②除苯环外,结构中只含2种不同的氢,说明结构对称;
③不含—O—O—键及—OH,符合条件的的同分异构体有、、、、。
(5)溴苯和镁、乙醚反应生成,和环氧乙烷反应生成,发生催化氧化生成, 和苯乙炔反应生成, 合成路线为 。
【分析】A和M反应生成B,根据A、B的结构简式,可知M是HC≡CCOOCH3;根据已知信息,由逆推可知D是、N是;根据已知信息,结合F的结构简式可知,G为,据此解答。
25.【答案】(1)醛基;醚键
(2)酯化反应或取代反应;CH3OH
(3)2
(4)10
(5)2 +O2 2 ;
【知识点】有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;醛的化学性质;酯化反应
【解析】【解答】(1)由E的结构简式 可知:E中的官能团名称是醛基和醚键,故答案:醛基;醚键。
(2)由框图 可知,B→C是羧基发生了酯化反应生成了酯基,试剂X甲醇,其结构简式为CH3OH ,故答案:酯化反应;CH3OH。
(3)由F的结构简式 可知,每分子F的碳碳双键加上一分子 ,产物为 ,与Br相连的两个碳原子为手性碳,故答案:2。
(4)由框图B的结构简式为 ,A的结构简式为 。根据①属于A的同系物,知含有3个酚羟基、1个羧基;根据②苯环上有4个取代基,知4个取代基分别为 、 、 、 ;根据③苯环上一氯代物只有1种,知该同分异构体为 或 ,又 有5种,所以满足条件的同分异构体有10种。故答案:10。
(5)根据图中转化关系可知,Y为 ,则生成Y的化学反应方程式为2 +O2 2 ,生成异烟肼发生类似流程中催化剂C→D的反应,故异烟肼的结构简式为 ,故答案:2 +O2 2 ; 。
【分析】(1)需熟悉各种官能团的结构、名称和性质;
(2)B和试剂X发生酯化反应生成C,结合C的结构可知X为CH3OH。
(3)先写出加成产物的结构简式,再根据连有四个不同基团的碳原子为手性碳分析;
(4)根据题意确定B的同分异构体需满足以下条件:含有3个酚羟基和1个羧基;苯环上有4个取代基;苯环上只有一种氢原子;说明三个酚羟基处于对称结构相邻或相间,含有羧基的取代基有5种 CH2CH2CH2COOH、 CH(CH3)CH2COOH、 CH2CH(CH3)COOH、 C(CH3)2COOH、 CH(CH2CH3)COOH,则B的同分异构体共有2×5=10种;
(5)异烟醛被催化氧化生成异烟酸Y,Y和乙醇发生酯化反应生成酯,酯和H2N NH2 H2O反应生成异烟肼,羰基所连的基团与D相似,据此书写。
26.【答案】(1)羧基、氨基
(2)乙酸
(3)取代反应
(4)
(5)G
(6);6; 、
(7)
【知识点】有机物的推断;羧酸简介;银镜反应
【解析】【解答】(1)根据普瑞巴林的结构简式可知所含官能团的名称为羧基、氨基;
(2)根据分析可知A的名称为乙酸;
(3)根据B和C的结构简式上的差异可知B→C的有机反应类型为取代反应;
(4)D→E是D和乙醇的酯化反应,其方程式为: ;
(5)手性碳是指某一个碳原子所连接的原子或者原子团各不相同,则这个碳为手性碳,分析E~G这几种物质的结构可知含手性碳原子的化合物是G。
(6)由分析可知物质X的结构简式为 ,化合物X的含有碳氧双键的同分异构体出X外还有3种,另外如果没有醛基,则可能是羰基,结构分别为: 、 、 ,则一共6种,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为 、 。
(7)根据以上信息, 可以先变成苯乙酸,然后在支链上再引入一个氯原子,再进行合成,具体路线如下:
【分析】根据B的结构简式和A的分子式,可知A为乙酸,A和氯气发生取代反应生成B,B和NaHCO3、NaCN发生取代反应生成C,C加热酸化生成D,D和乙醇发生酯化(取代)反应生成E,分析E和F的结构简式,且根据(6)的信息,可知物质X可以发生银镜反应,则可知物质X的结构简式,据此分析解答。
27.【答案】(1)酯基和醚键;C16H13O3N
(2)高于
(3) +CH3OH +H2O
(4)取代反应
(5)
(6)17; 或
【知识点】有机物的合成;芳香烃;同分异构现象和同分异构体;苯酚的性质及用途;乙酸的化学性质
【解析】【解答】结合有机物C的结构简式进行逆推,并根据A→B→C的转化流程可知,有机物B的结构简式为: ;有机物C与CH3I在一定条件下发生取代反应生成有机物D;根据有机物H的结构简式进行逆推,并根据已知信息可知,有机物G为 ,有机物E为 ,据以上分析进行解答。
(1)根据流程中D的结构简式可知,D中含氧官能团的名称为酯基和醚键;根据J的结构简式可知,J的分子式为C16H13O3N;
(2)N分子中羟基与羧基相邻可形成分子内氢键,使熔沸点偏低;M分子中羟基与羧基相间,可形成分子间氢键,使熔沸点偏高;所以有机物N的熔点低于M;
(3)根据流程可知A与甲醇在一定条件下发生取代反应,由A生成B的化学方程式为: +CH3OH +H2O;
(4)根据流程分析,B的结构简式为 C的结构简式: ,B与 在一定条件下发生取代反应生成有机物C;
(5)结合以上分析可知,G的结构简式为 ;
(6)F的结构简式为: ,F的同分异构体中,含有苯环、 ,且能发生银镜反应,结构中含有醛基,可能的结构:如果苯环上只有一个取代基,只有1种结构,结构为 ,如果苯环上含有两个取代基,一个为-CH2CHO,一个为-NH2,环上有邻、间、对3种结构;若苯环上有两个取代基,一个为-CHO,一个为-CH2NH2,环上有邻、间、对3种结构;若苯环上有一个-CH3、一个-CHO、一个NH2,环上共有10种结构,所以共有17种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为: 或 。
【分析】
(1)D中含有酯基和醚键;根据结构简式找到各原子的数目即可;
(2)羧基和羟基处于邻位易在分子内形成氢键,降低熔点;
(3)根据反应条件,与醇反应且在酸性条件下加热,属于酯化反应,根据反应机理进行即可;
(4)B生成C从前后官能团判断属于取代反应;
(5)根据反应条件先判断E的结构再判断G即可,均是官能团的变化;
(6)发生银镜反应只需要找醛基即可,据此进行判断同分异构的数目,而再由等效氢原理找到目标结构简式。
28.【答案】(1)异丙醇或2-丙醇;异丙醇钠或2-丙醇钠或 ;氢气
(2)1
(3)氧化反应;加成反应
(4)羟基;羧基
(5) +CH3CH2OH +H2O
(6)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;烯烃;乙醇的化学性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】根据流程图,A发生催化氧化生成B,结合B的分子式和C的结构可知,B为丙酮( );结合二甲双酮的结构可知,D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,E为 ,结合官能团的性质和转化关系分析解答。
(1)A( )的名称为异丙醇或2-丙醇,A与金属钠反应生成异丙醇钠和氢气,故答案为:异丙醇或2-丙醇;异丙醇钠;氢气
(2)B为丙酮( ),具有对称结构,核磁共振氢谱有1组峰,故答案为:1;
(3)根据流程图, 为氧化反应、 为加成反应,故答案为:氧化反应;加成反应;
(4)D( )中所含官能团有羟基和羧基,故答案为:羟基;羧基;
(5)D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,反应的化学方程式为 +CH3CH2OH +H2O,故答案为: +CH3CH2OH +H2O;
(6)以 为原料合成乌头酸( ),需要增长碳链和引入羧基,根据题干流程图中BCD的转化关系,结合已知信息①②,需要将 氧化为丙酮后利用②引入溴原子,在利用①和题干流程图中BCD的转化关系,即可引入三个羧基,具体合成路线为: ,故答案为: 。
【分析】
(1)A是2-丙醇,其含羟基,可遇金属钠反应生成醇钠和氢气;
(2)B是2-丙醛,等效氢有一种;
(3)根据反应条件或官能团的变化进行判断反应类型;
(4)根据D的结构简式,其含羟基和羧基;
(5)酸性条件下与醇反应,符合酯化反应的条件,按照酯化反应的机理,酸脱羟基醇脱氢即可;
(6)有机合成一般按照倒推法进行,并利用题目所给的合成路线未参考进行,其中涉及到官能团的转化、保护以及链的加减。
29.【答案】(1)氟原子 醛基
(2)abc
(3)NC-CH2-COOH + HOCH2CH3 NC-CH2-COOCH2CH3+ H2O
(4)
(5)
(6);;
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;酯化反应
【解析】【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氟原子 醛基,故答案为:氟原子 醛基;
(2)由分析可知,B的结构简式为 ,故 B的反式结构为 ,由此分析解题:
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 ,a符合题意;
b.由B的结构简式可知,B中含有碳碳双键,故B可以使KMnO4酸性溶液褪色,b符合题意;
c.B具有含2个六元环的酯类同分异构体如图 等,c符合题意;
d.根据B分子的不饱和度为6,若B有具有含苯环、碳碳三键的羧酸类同分异构体则其不饱和度为7,d不符合题意;
故答案为:abc;
(3)由分析可知,E的结构简式为:NCCH2COOH,E再与乙醇、浓硫酸共热发生酯化反应生成G,G的结构简式为:NCCH2COOCH2CH3,故E→G的化学方程式是NC-CH2-COOH + HOCH2CH3 NC-CH2-COOCH2CH3+ H2O,故答案为:NC-CH2-COOH + HOCH2CH3 NC-CH2-COOCH2CH3+ H2O;
(4)由分析可知,J分子中有3个官能团,包括1个酯基,J的结构简式是 ,故答案为: ;
(5)由分析可知,L的分子式为C7H6O3,它的结构简式是 ,故答案为: ;
(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/HAc,故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 ,故答案为: ; ; 。
【分析】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的结构简式为: ,进而可以推出B的结构简式为: ,B在与乙醇浓硫酸共热发生酯化反应生成D,故D的结构简式为: ,ClCH2COONa与NaCN先发生取代反应生成NCCH2COONa,然后再酸化达到E,故E的结构简式为:NCCH2COOH,E再与乙醇、浓硫酸共热发生酯化反应生成G,故G的结构简式为:NCCH2COOCH2CH3,D和G发生加成反应即可生成 , 与H2发生加成反应生成J,结合J的分子式可以推出J的结构简式为: ,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: ,(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/Hac,故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 ,据此分析。
30.【答案】(1);8
(2)FeCl3溶液;氧化反应
(3) +CH3OH +H2O;3
(4)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;结构简式
【解析】【解答】(1)由上述分析可知,A的结构简式为 ;A的同分异构体中满足:①含有酚羟基;②不能发生银镜反应,说明结构中不含醛基;③含有四种化学环境的氢,说明具有对称结构,则满足条件的结构有: (有邻、间、对3种异构)、 (有邻、间、对3种异构)、 、 ,共有3+3+1+1=8种,故答案为: ;8。
(2)A中含有酚羟基,B中不含酚羟基,可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCl3溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,B→C的反应类型为氧化反应,故答案为:FeCl3溶液;氧化反应。
(3)C→D为 与CH3OH在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酯化反应生成 ,反应化学方程式为 +CH3OH +H2O;E的结构简式为 ,其中的含氧官能团为醚键、酚羟基、酯基,共3种,故答案为: +CH3OH +H2O;3。
(4)由 和 制备 过程需要增长碳链,可利用题干中A→B的反应实现,然后利用信息反应I得到目标产物,目标产物中碳碳双键位于端基碳原子上,因此需要 与HBr在-80℃下发生加成反应生成 ,因此合成路线为
【分析】(1)根据生成物F进行逆推得出A的结构简式,根据给出的要求即可写出A的同分异构体
(2)A到B的反应主要是酚羟基进行取代,A中有酚羟基,B中没有酚羟基,因此可以用氯化铁溶液检验,NaClO2具有氧化性,因此发生的是氧化反应
(3)根据反应物和生成物即可写出方程式,根据E到F的反应类型即可写出E的结构简式找出官能团
(4)根据生成物可以进行逆推需要利用反应I进行反应,因此先要得到,进行逆推需要得到利用A到B的反应,需要和而可以通过在-80℃利用合成
31.【答案】(1);HOCH2CH2Br
(2)C
(3) +4NaOH +2 +2NaBr
(4)
(5) 、 、 、 (任写3种)
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;卤代烃简介
【解析】【解答】根据a的分子式和含有不饱和度以及D的产物即可判断A为 ,高锰酸钾可以将苯甲基氧化为羧基,因此B是根据C到D的反应路径可知,C为 ,E是 HOCH2CH2Br ,根据D到P的反应确定F是
(1)根据分析A的结构简式为,化合物E的结构简式为 HOCH2CH2Br ,故正确答案是:,HOCH2CH2Br
(2) A.化合物B中的苯环以及苯环连接的原子均共面,故A不符合题意
B.根据D的结构简式即可写出分子式 ,故B不符合题意
C.发生的加聚反应,故C符合题意
D. 含有酯基,还是聚合物因此是聚酯类物质,故D不符合题意
(3) 化合物C是 过量 溶液反应的化学方程式是 +4NaOH +2 +2NaBr
(4) 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
(5)F的分子式为C8H6O4, 含有 结构片段,不含 键 , 只含有六元环 , 谱显示只有2种不同化学环境的氢原子 ,因此结构简式为 、 、 、
(6)根据 ,此物质是酯化反应得到醇是,羧酸是,因此通过乙烯的加成水解得到乙二醇与发生酯化即可,具体反应如图所示:
【分析】(1)根据后续反应以及A的不饱和度即可确定结构简式,根据B到C的反应即可写出E的结构简式
(2)A.根据判断与苯环直接连接原子共面,因为苯环是平面结构
B.根据结构简式写出分子式
C.根据反应物和生成物判断反应类型
D.含有酯基且是聚合物
(3)根据反应物和生成物即可写出方程式
(4)根据反应物写出生成物的结构简式即可写出键线式
(5)根据已知条件结合分子式写出同分异构体
(6)根据生成物逆推出物质,即可根据乙烯进行合成
32.【答案】(1)(酚)羟基、醛基
(2)C18H15OP
(3)
(4)②④;②
(5)10;
(6)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)化合物Ⅰ的结构简式为,其结构中所含的含氧官能团为羟基和醛基。
(2)反应①中反应物为和Ph3P=CHOCH2CH3,生成物为和Z,由于反应前后原子个数保持不变,因此Z的分子式为C18H15OP。
(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,则其结构中含有-CHO,由于Ⅳ是由反应生成,且Ⅳ的分子式为C8H8O2,因此Ⅳ的结构简式为。
(4)反应②中-CHO与H2反应生成-CH2OH,该反应为加成反应,也为还原反应;反应③中酚羟基转化为羰基,为氧化反应;反应④中碳碳双键和羟基参与反应,形成醚键,为还原反应。因此三个反应中属于还原反应的为②④,属于加成反应的为②。
(5)能与NaHCO3反应,则结构中含有-COOH;能与2倍物质的量的NaOH反应,则分子结构中还含有一个酚羟基;能与3倍物质的量的Na反应放出H2,则分子结构中还含有一个醇羟基;核磁共振氢谱确定分子中含有6个化学环境相同的氢原子,则分子结构中含有2个-CH3,且2个-CH3位于同一个碳原子上(或位于对称位置上);不含有手性碳原子,结合分子中所含碳原子数可知,该同分异构体分子结构中含有。因此该同分异构体中苯环上所含的取代基为-OH、-COOH、。苯环上三个取代基都不同的同分异构体共有10种,其中任意一种的结构简式为或等。
(6)欲合成,则可由反应④得,反应物为。而由合成的过程中,可先由与HOCH2CH2Cl反应合成,该合成路线设计如下:
【分析】(1)根据化合物Ⅰ和官能团的结构分析。
(2)根据原子个数守恒分析。
(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,则其分子结构中含有-CHO,结合分子式和Ⅲ的结构确定Ⅳ的结构简式。
(4)根据反应②③④中反应物和生成物的结构,确定其反应类型。
(5)根据限定条件,确定同分异构体中所含的结构单元,再结合结构苯环中取代基的位置异构确定同分异构体数。
(6)欲合成,则可由反应④得,反应物为。而由合成的过程中,可先由与HOCH2CH2Cl反应合成。据此设计合成路线图。
33.【答案】(1)间苯二酚(或1,3-苯二酚)
(2)2
(3)酯基,醚键,羟基(任写两种)
(4) +H2O
(5)取代反应
(6)C
(7)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;乙烯的化学性质;乙醇的化学性质;乙醇的消去反应;取代反应;加成反应
【解析】【解答】(1)根据分析,A为,化学名称为间苯二酚(或1,3-苯二酚);
(2)根据分析,D为,与氢气发生加成反应生成,碳碳双键及酮基都发生了加成反应,所以1molD反应生成E至少需要2mol氢气;
(3)根据分析,E为,含有的含氧官能团的名称为酯基,醚键,羟基(任写两种);
(4)根据分析,E为,发生消去反应,生成,方程式为
+H2O;
(5)根据分析,由G生成H分两步进行:反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应,则反应2)是将酯基水解生成羟基,反应类型为取代反应;
(6)根据分析,化合物B为,同分异构体中能同时满足下列条件:.含苯环的醛、酮;b.不含过氧键(-O-O-);c.核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1,说明为醛或酮,而且含有甲基,根据要求可以写出:四种,故选C;
(7)以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物,可以将丙烯在m-CPBA的作用下生成环氧化合物,环氧化合物在酸催化下水发生加成反应,然后再与碳酸二甲酯发生酯化反应即可,故合成路线为:。
【分析】由合成路线图,可知,A(间苯二酚)和B()反应生成C(),C与碳酸二甲酯发生酯化反应,生成D(),D与氢气发生加成反应生成E(),E发生消去反应,生成F(),F先氧化成环氧化合物G,G在酸催化下水与环氧化合物的加成反应,然后发生酯的水解生成H。
34.【答案】(1)
(2)还原反应;取代反应
(3)酰胺基;羧基
(4)15;
(5)
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;芳香烃;同分异构现象和同分异构体;酯化反应
【解析】【解答】(1)由已知信息①可知, 与 反应时断键与成键位置即可由此可知A的结构简式为 ,故答案为: 。
(2)A→B的反应过程中失O原子得到H原子,属于还原反应;D→E的反应过程中与醛基相连的碳原子上的H原子被溴原子取代,属于取代反应,故答案为:还原反应;取代反应。
(3)由图可知,M中虚线框内官能团的名称为a:酰胺基;b:羧基。
(4) 的同分异构体满足:①能发生银镜反应,说明结构中存在醛基,②与FeCl3溶液发生显色发应,说明含有酚羟基,同时满足苯环上有2个取代基,可以有邻、对、间三个位置取代,酚羟基需占据苯环上的1个取代位置,另外一个取代基是含有4个碳原子且含有一个醛基,故可以写出结构为和,即可找出含有5个位置可以被取代,因此一共有5×3=15种结构;其中核磁共振氢谱有五组峰,因酚羟基和醛基均不存在对称结构,因此峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式一定具有对称性(否则苯环上的氢原子不等效),因此苯环上取代基位于对位,且有个甲基取代基且处于同一个碳原子上的对称状态,因此该同分异构的结构简式为 ,故答案为:15; 。
(5)丁二酸酐( )和乙二醇(HOCH2CH2OH)合成聚丁二酸乙二醇酯( )因此反应方程式为 ,故答案为: 。
(6)以乙烯和 为原料合成 的路线设计过程中,可利用E→F的反应类型实现,因此可以下列步骤得到 ,因此合成路线为 ,故答案为: 。
【分析】(1)根据①即可写出A的结构简式
(2)根据反应物和生成物即可判断反应类型
(3)a表示的是酰胺基,b是羧基
(4)根据条件写出含有醛基以及酚羟基的同分异构体即可,根据氢原子的种类即可写出有机物的结构简式
(5)根据反应物和生成物即可写出方程式
(6)根据生成物即可判断最后一步的反应是E到G的反应,因此需要合成,此物质可以通过乙烯进行合成,先加成变为醇,进行催化氧化,再利用D到E的反应及逆行合成即可
35.【答案】(1)邻二甲苯
(2);
(3)
(4)取代反应;AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行
(5);HPBA中烃基的空间位阻较大,使得羟基较为活泼,常温下不稳定、易转化为NBP
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;结构简式
【解析】【解答】(1)A的分子式为C8H10,不饱和度为4,说明取代基上不含不饱和键,根据A到B的反应 ,由此可知A的结构简式为 ,其名称为邻二甲苯,故答案为:邻二甲苯。
(2) 的同分异构体满足:①可发生银镜反应,说明具有醛基,也能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,根据不饱和度可知该结构中除醛基外含有苯环,②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3,含有四种氢原子,且高度堆成,说明有一个甲基和一个醛基和2个酚羟基满足该条件的同分异构体结构简式为 和 ,故答案为: ; 。
(3)E→F中步骤1)为 含有酯基和羧基,水解后出现酚羟基,1mol分子需要3mol氢氧化钠反应方程式为 ,故答案为: 。
(4)根据流程的反应物和生成物可知,G→H的反应为 ,因此反应类型为取代反应;产物中溴离子产生,加入硝酸银主要了结合溴离子,促使反应进行,而加入硝酸钠并不能出现这种情况
故答案为:取代反应;AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行。
(5)NBP( )中酯基在碱性条件下发生水解和酸化后生成HPBA( ); 中烃基体积较大,对羟基的空间位阻较大使得羟基较为活泼,容易与羧基发生酯化反应生成 ,故答案为: ;HPBA中烃基的空间位阻较大,使得羟基较为活泼,常温下不稳定、易转化为NBP。
(6)通过题干已知信息而得,因此大致的合成绿线是 因此合成路线为 ,故答案为:
【分析】(1)根据A到B的转化即可写出A的结构简式,进行命名即可
(2)根据题意可以有醛基、酚羟基、以及四种不同的氢原子以及氢原子的个数,醛基含有氢,而酚羟基含有1个氢原子,因此酚羟基应该是2个且还对称,根据剩余碳原子即可写出神域官能团书写结构简式即可
(3)根据F到G的反应确定F的结构式,根据E到F的条件即可写出方程式
(4)根据反应物和产物即可判断反应类型,主要是发生水解反应,加入银离子促进水解
(5)根据HPBA到C的反应确定发生的水解反应,HPBA含有羟基和羧基即可写出结构简式,主要是进行分子内脱水形成温度物质
(6)根据题目中给出已知信息即可判断反应的流程,先要制备,此物质根据给出的进行光照取代水解催化氧化制取即可
36.【答案】(1)2-氟甲苯(或邻氟甲苯)
(2) + +NaOH +NaCl+H2O
(3)氨基、碳溴键、酮羰基、碳氟键
(4)
(5)取代反应
(6)10
(7)
【知识点】有机化合物的命名;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;有机化学反应的综合应用;醛的化学性质;取代反应
【解析】【解答】(1)由A()的结构可知,名称为:2-氟甲苯(或邻氟甲苯);
(2)反应③为与在氯化锌和氢氧化钠的作用下,发生取代反应生成;
(3)根据分析,含有的官能团为碳溴键,碳氟键,氨基,羰基(或酮基);
(4) 根据分析,D为,E为,根据结构特点,及反应特征,可推出Y为;
(5)根据分析,E为,F为,根据结构特点,可知与发生取代反应生成F;
(6)C为,含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体含有醛基、碳氟键、碳氯键,结构有共10种;
(7)根据已知及分析可知,与乙酸、乙醇反应生成。
【分析】A()在酸性高锰酸钾的氧化下生成B(),与SOCl2反应生成C(),与在氯化锌和氢氧化钠的作用下,发生取代反应生成,与Y()发生取代反应生成,与发生取代反应生成F(),F与乙酸、乙醇反应生成W()
37.【答案】(1)C;D
(2);
(3) +NaOH +NaCl+H2O
(4) 、 、
(5)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;结构简式
【解析】【解答】(1)A.化合物B的结构简式为 ,因此分子结构中含有亚甲基-CH2-,不含次甲基 ,A不正确;
B.化合物F的结构简式为 ,分子结构对称,1H-NMR谱显示化合物F中有1种不同化学环境的氢原子,B不正确;
C.G→H是G中的-MgBr被-COOCH3取代,反应类型是取代反应,C正确;
D.化合物X的结构简式为 ,分子式是C13H15NO2,D正确;
故答案为:CD;
(2)A生成B是A中的羟基被氯原子取代,根据B的结构简式可知化合物A的结构简式是 ;C发生消去反应生成D,则D的结构简式为 。D发生已知信息中的第一个反应生成E,所以化合物E的结构简式是 ;
(3)C发生消去反应生成D,则C→D的化学方程式是 +NaOH +NaCl+H2O;
(4)化合物H的结构简式为 ,分子式为C13H14O2,符合条件的同分异构体①含有苯基 ,属于芳香族化合物;②含有 ,且双键两端的C不再连接H;③分子中除②中片段外中含有1个-CH2-,因此符合条件的同分异构体为 、 、 ;
(5)根据已知第二个信息以及F转化为G反应结合逆推法可知以化合物 、溴苯和甲醛为原料制备 的合成路线为 。
【分析】A发生取代反应生成B,B发生氧化反应并脱去CO2后生成C,C发生消去反应生成D,D发生第一个已知信息的反应生成E,E再转化为F,F发生取代反应生成G,G发生取代反应生成H,H经过一系列转化最终生成X。据此解答。
(1)A.存在亚甲基但是不存在次甲基B.找出F中含有的氢原子种类即可C. 根据反应物和产物即可判断反应类型D.根据X的结构式即可写出分子式
(2)A到B发生的是取代反应,因此可以确定A的结构简式,根据E到F的反应即可写出E的结构简式
(3)根据给出的提示,结合反应物和生成物即可写出方程式
(4)根据要求写出同分异构体即可
(5)根据产物进行逆推,先利用溴苯制备PhMgBr再和F反应,再利用甲醛发生加成,最终在利用溴化氢取代制备
38.【答案】(1)两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )
(2)GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体;离子键强于分子间作用力
【知识点】离子晶体;分子晶体;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】(1)质谱检测乙酸时,出现质荷比为120的峰,说明可能为两分子的乙酸结合在一起,由于乙酸分子中存在可以形成氢键的O原子,故这种结合为以氢键形式结合的二聚体( ),故答案为:两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( );
(2)F的非金属性比Cl强,比较GaF3和GaCl3的熔点可知,GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,离子晶体中主要的作用为离子键,分子晶体中主要的作用为分子间作用力,离子键强于分子间作用力,故GaF3的熔点高于GaCl3,故答案为:GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体;离子键强于分子间作用力。
【分析】(1)乙酸的相对分子质量是60,乙酸中的氧原子可以提供孤对电子易形成氢键,由于氢键的作用会出现乙酸的二聚体
(2)主要是形成的晶体类型不同,氟的非金属性强,易形成的是离子晶体而氯形成的是分子晶体因此沸点不同
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近三年高考化学真题分类汇编:有机化合物的组成与结构2
一、选择题
1.(2022·浙江6月选考)染料木黄酮的结构如图,下列说法正确的是( )
A.分子中存在3种官能团
B.可与反应
C.该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D.该物质与足量溶液反应,最多可消耗
【答案】B
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据结构简式可知分子中含有酚羟基、羰基、醚键和碳碳双键,共四种官能团,A不符合题意;
B.该物质含有碳碳双键,能与HBr发生加成反应,B符合题意;
C.碳碳双键和溴以1:1发生加成反应,苯环上酚羟基的邻位、对位氢原子能和浓溴水以1:1发生取代反应,则1mol该物质最多消耗5molBr2,C不符合题意;
D.酚羟基能和NaOH以1:1反应,则1mol该物质最多消耗3molNaOH,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.该物质含有的官能团为酚羟基、碳碳双键、醚键和羰基;
B.碳碳双键能和HBr发生加成反应;
C.碳碳双键和溴以1:1发生加成反应,苯环上酚羟基的邻位、对位氢原子能和浓溴水以1:1发生取代反应;
D.该物质中只有酚羟基与NaOH反应。
2.(2022·浙江6月选考)下列说法不正确的是( )
A.用标准液润洗滴定管后,应将润洗液从滴定管上口倒出
B.铝热反应非常剧烈,操作时要戴上石棉手套和护目镜
C.利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团
D.蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜,静置冷却,析出硫酸亚铁铵晶体
【答案】A
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;酸(碱)式滴定管的使用
【解析】【解答】A.用标准液润洗滴定管,要将整个滴定管内壁进行润洗,因此应将润洗液从滴定管下口放出,A符合题意;
B.铝热反应非常剧烈,反应过程中放出大量的热,因此在操作时要戴上石棉手套和护目镜以保护手和眼睛,B不符合题意;
C.有机物中的基团在红外光谱中会呈现出其特征谱线,因此可以利用红外光谱法初步判断有机物中具有哪些基团,C不符合题意;
D.硫酸亚铁铵的溶解度随着温度降低而减小,蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜,溶液达到饱和状态,静置冷却后,由于在该温度下的混合体系中硫酸亚铁铵的溶解度最小,析出的晶体是硫酸亚铁铵晶体,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A.润洗液应从滴定管下口放出;
B.铝热反应非常剧烈且放出大量热;
C.红外光谱可测定有机物中存在的化学键;
D.硫酸亚铁铵的溶解度随着温度降低而减小。
3.(2022·湖南)聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:
下列说法错误的是( )
A.m=n 1
B.聚乳酸分子中含有两种官能团
C. 乳酸与足量的 反应生成
D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
【答案】B
【知识点】有机化合物的命名;有机物的结构和性质;酯化反应
【解析】【解答】A.根据氧原子数目守恒可得:3n=2n+1+m,则m=n-1,A不符合题意;
B.聚乳酸分子中含有三种官能团,分别是羟基、羧基、酯基,B符合题意;
C.乳酸分子中羟基和羧基均能与Na反应生成氢气,1mol羟基、1mol羧基与Na反应均生成0.5mol氢气,则1mol乳酸和足量的Na反应生成1mol H2,C不符合题意;
D.乳酸分子既含有羟基又含有羧基,则两分子乳酸可以缩合产生,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据原子守恒确定m、n的关系;
B.聚乳酸分子中含有酯基、羟基、羧基;
C.乳酸分子中羟基和羧基均能与Na反应生成氢气;
D.乳酸分子既含羟基又含羧基。
4.(2022·全国乙卷)一种实现二氧化碳固定及再利用的反应如下:
下列叙述正确的是( )
A.化合物1分子中的所有原子共平面
B.化合物1与乙醇互为同系物
C.化合物2分子中含有羟基和酯基
D.化合物2可以发生开环聚合反应
【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;有机分子中基团之间的关系;有机物的结构和性质;同系物
【解析】【解答】A.根据化合物1的结构简式可知,分子中含有-CH2-,碳原子含有4对电子对,采用sp3杂化,所有原子不可能共平面,A不符合题意;
B.化合物1是环氧乙烷(C2H4O),属于醚类,而乙醇(C2H6O)属于醇类,两者分子式不是相差n个CH2且结构不相似,不属于同系物,B不符合题意;
C.根据化合物2的结构简式,其含有的官能团是酯基,C不符合题意;
D.化合物2分子可发生开环聚合形成高分子化合物,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据有机物中碳原子的杂化方式进行分析。
B. 同系物是指结构相似,分子上相差n个CH2的有机物,据此分析。
C.熟悉有机物中常见官能团的形式。
D.根据聚合反应的特点及有机物的结构进行分析。
5.(2022·河东模拟)关于化合物 ,下列说法正确的是( )
A.分子中至少有7个碳原子共直线 B.分子中含有1个手性碳原子
C.与酸或碱溶液反应都可生成盐 D.不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 图中所示的C课理解为与甲烷的C相同,故右侧所连的环可以不与其在同一直线上,分子中至少有5个碳原子共直线,A不符合题意;
B. ,分子中含有2个手性碳原子,B不符合题意;
C.该物质含有酯基,与酸或碱溶液反应都可生成盐,C符合题意;
D.含有碳碳三键,能使酸性KMnO4稀溶液褪色,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.掌握常见的分子空间构型;
B.手性碳原子是和4个不同的原子或原子团相连的碳原子;
C.考虑酯基的水解;
D.利用官能团决定性质分析。
6.(2021·湖北)聚醚砜是一种性能优异的高分子材料。它由对苯二酚和4,4'—二氯二苯砜在碱性条件下反应,经酸化处理后得到。下列说法正确的是( )
A.聚醚砜易溶于水
B.聚醚砜可通过缩聚反应制备
C.对苯二酚的核磁共振氢谱有3组峰
D.对苯二酚不能与FeCl3溶液发生显色反应
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.聚醚砜为缩聚反应得到的高分子化合物、不溶于水,A不符合题意;
B.聚醚砜是由单体对苯二酚和单体4,4'-二氯二苯砜通过缩聚反应制得,B项符合题意;
C. 为对称结构,含有2种环境氢原子,苯环上4个H原子相同, 2个羟基上的H原子相同,所以对苯二酚在核磁共振氢谱中能出核磁共振谱有2组峰,C不符合题意;
D.对苯二酚含有酚羟基,遇FeCl3溶液显紫色,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.聚醚砜属于高分子化合物,不溶于水;
B.对苯二酚与4,4' 二氯二苯砜反应生成聚醚砜,同时还有小分子的HCl生成;
C.对苯二酚分子中含有2种化学环境不同的氢;
D.对苯二酚含有酚羟基,可显色。
7.(2021·湖北)氢化可的松乙酸酯是一种糖皮质激素,具有抗炎、抗病毒作用,其结构简式如图所示。有关该化合物叙述正确的是( )
A.分子式为C23H33O6 B.能使溴水褪色
C.不能发生水解反应 D.不能发生消去反应
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.由图可知该化合物的分子式为 ,故A不符合题意;
B.由图可知该化合物含有碳碳双键,能与溴发生加成反应而使溴水褪色,故B项符合题意;
C.由图可知该化合物含有酯基,能发生水解反应,故C不符合题意;
D.由图可知该化合物含有羟基,且与羟基相连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子,能发生消去反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.交点、端点为碳原子,用碳的四价结构(或不饱和度)确定氢原子数目;
B.含碳碳双键具有烯烃的性质;
C.含有酯基具有酯的性质;
D.发生消去反应的条件为:含醇羟基,且羟基连接的碳原子相邻的碳原子上含有氢原子。
8.(2021·天津)最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是( )
A.用电石与水制备乙炔的反应
B.用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯的反应
C.用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2,4,6-三溴苯酚的反应
D.用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷( )的反应
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.用电石与水制备乙炔,还生成了氢氧化钙,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故A不符合题意;
B.用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯,还生成了水和溴化钠,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故B不符合题意;
C.用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2,4,6-三溴苯酚,还生成了溴化氢,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故C不符合题意;
D.用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷( ),原子全部转化为期望的最终产物,属于最理想的“原子经济性反应”,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应,可知生成物只有一种时属于最理想的“原子经济性反应”,以此来解答。
9.(2021·辽宁)我国科技工作者发现某“小分子胶水”(结构如图)能助力自噬细胞“吞没”致病蛋白。下列说法正确的是( )
A.该分子中所有碳原子一定共平面
B.该分子能与蛋白质分子形成氢键
C. 该物质最多能与 反应
D.该物质能发生取代、加成和消去反应
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质;芳香烃;苯酚的性质及用途;酯的性质
【解析】【解答】A.该分子中存在2个苯环、碳碳双键所在的三个平面,平面间单键连接可以旋转,故所有碳原子可能共平面,A不符合题意;
B.由题干信息可知,该分子中有羟基,能与蛋白质分子中的氨基之间形成氢键,B符合题意;
C.由题干信息可知, 该物质含有2mol酚羟基,可以消耗2molNaOH,1mol酚酯基,可以消耗2molNaOH,故最多能与 反应,C不符合题意;
D.该物质中含有酚羟基且邻对位上有H,能发生取代反应,含有苯环和碳碳双键,能发生加成反应,但没有卤素原子和醇羟基,不能发生消去反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
A.根据特殊的苯环和谈谈双键的共面进行判断;
B.含羟基可以与蛋白质的氨基生成氢键和肽键;
C.含酯基和酚羟基消耗氢氧化钠;
D.无醇羟基和卤素原子,无法消去。
10.(2021·北京)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。
已知:R1COOH+R2COOH +H2O
下列有关L的说法错误的是( )
A.制备L的单体分子中都有两个羧基
B.制备L的反应是缩聚反应
C.L中的官能团是酯基和醚键
D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响
【答案】C
【知识点】有机物中的官能团;有机高分子化合物的结构和性质;聚合反应
【解析】【解答】A.合成聚苯丙生的单体为 、 ,每个单体都含有2个羧基,故A不符合题意;
B.根据题示信息,合成聚苯丙生的反应过程中发生了羧基间的脱水反应,除了生成聚苯丙生,还生成了水,属于缩聚反应,故B不符合题意;
C.聚苯丙生中含有的官能团为: 、 ,不含酯基,故C符合题意;
D.聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质的影响,因此m、n、p、q的值影响聚苯丙生的降解速率,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 A.制备L的单体为 、;
B.生成L时除了生成高分子化合物外还生成小分子水;
C.聚苯丙中含有的官能团有 、 ;
D.聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质的影响。
11.(2021·北京)我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法错误的是( )
A.分子中有3种官能团
B.能与Na2CO3溶液反应
C.在空气中可发生氧化反应
D.能和Br2发生取代反应和加成反应
【答案】A
【知识点】有机物中的官能团;乙烯的化学性质;苯酚的性质及用途;酮
【解析】【解答】A.根据物质结构简式可知:该物质分子中含有酚羟基、醚键、羰基三种官能团,A符合题意;
B.黄芩素分子中含有酚羟基,由于酚的酸性比NaHCO3强,所以黄芩素能与Na2CO3溶液反应产生NaHCO3,B不符合题意;
C.酚羟基不稳定,容易被空气中的氧气氧化,C不符合题意;
D.该物质分子中含有酚羟基,由于羟基所连的苯环的邻、对位有H原子,因此可以与浓溴水发生苯环上的取代反应;分子中含有不饱和的碳碳双键,可以与Br2等发生加成反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 由结构可知,分子中含酚羟基、醚键、碳碳双键、羰基,结合酚、烯烃等有机物的性质来分析。
12.(2021·山东)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为: +OH- +CH3O-能量变化如图所示。已知 为快速平衡,下列说法正确的是( )
A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B.反应结束后,溶液中存在18OH-
C.反应结束后,溶液中存在CH318OH
D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
【答案】B
【知识点】反应热和焓变;有机物中的官能团;有机物的结构和性质;取代反应
【解析】【解答】A.由图可知,反应I和反应IV的活化能较高,因此反应的决速步为反应I、IV,故A不符合题意
B.根据 为快速平衡 可判断溶液中存在大量的18OH-,故B符合题意
C.根据反应得出不可能存在 CH318OH , 故C不符合题意
D.反应的焓变等于和具有的能量之和减去和能量之和,故D不符合题意
【分析】A.一般来说,反应的活化能越高,反应速率越慢,
B.根据图示快速平衡即可判断溶液中存在18OH-
C.根据过程III的断键和成键过程即可判断
D.根据焓变=生成物具有的能量-生成物具有的能量计算
13.(2021·浙江)制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph-代表苯基)。下列说法不正确的是( )
A.可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯
B.反应过程涉及氧化反应
C.化合物3和4互为同分异构体
D.化合物1直接催化反应的进行
【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;同分异构现象和同分异构体;酯的性质
【解析】【解答】A.根据图示,苯甲醛在中间体2的催化作用下进行催化最终得到的是苯甲酸甲酯,故A不符合题意
B.图中的化合物4在过氧化氢的作用下转化为化合物5,即醇转化为酮。该过程是失去氢原子的过程,为氧化过程,故B不符合题意
C.化合物3和4分子式相同,结构不同互为同分异构体,故C不符合题意
D.化合物1在氢化钠的作用下得到2,2作为催化剂进行一系列的反应最终得到苯甲酸甲酯,故D符合题意
故答案为:D
【分析】A.根据图示即可判断苯甲醛和甲醇可以反应得到苯甲酸甲酯
B.失去氢原子的反应叫氧化反应,4到5的过程中失去氢原子
C.同分异构体是分子式相同,结构式不同的有机物
D.整个反应体系中均是2作为催化剂进行反应
14.(2021·广东)昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法不正确的是( )
A.属于烷烃 B.可发生水解反应
C.可发生加聚反应 D.具有一定的挥发性
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;水解反应;烷烃
【解析】【解答】A.该有机物中含有氧元素,属于烃的含氧衍生物,A符合题意;
B.该有机物结构中含有酯基,可发生水解反应,B不符合题意;
C.该有机物结构中含有C=C,可发生加聚反应,C不符合题意;
D.该有机物可用于诱捕害虫,说明具有一定的挥发性,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.烷烃是指只含C、H两种元素的有机物;
B.可发生水解反应的官能团有卤素原子、酯基、肽键;
C.可发生加聚反应的官能团有碳碳双键;
D.可用于诱捕害虫,说明该物质具有挥发性;
15.(2021·湖南)已二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了一条“绿色”合成路线:
下列说法正确的是( )
A.苯与溴水混合,充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色
B.环己醇与乙醇互为同系物
C.已二酸与 溶液反应有 生成
D.环己烷分子中所有碳原子共平面
【答案】C
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;分液和萃取;同系物
【解析】【解答】A.苯不与溴水反应,苯与溴水混合,充分振荡后静置,有机层密度小,应是上层溶液呈橙红色,故A不符合题意;
B.环己醇含有六元碳环,是不饱和一元醇,乙醇是饱和一元醇,结构不相似,分子组成也不相差若干CH2原子团,不互为同系物,故B不符合题意;
C.己二酸分子中的羧基能与NaHCO3溶液反应生成CO2,故C符合题意;
D.环己烷分子中的碳原子均为饱和碳原子,因此所有碳原子不可能共平面,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.考查的是苯的密度与水的密度大小问题,确定有机层和无机层的位置
B.同系物是结构相似,分子式中相差n个CH2的有机物,但是环己醇和乙醇结构都不同
C.与碳酸氢钠反应放出气体的官能团是羧基,而乙二酸含有羧基
D.环己烷中的碳原子均是饱和碳原子不共面
16.(2021·河北)苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是( )
A.是苯的同系物
B.分子中最多8个碳原子共平面
C.一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.分子中含有4个碳碳双键
【答案】B
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.苯的同系物必须是只含有1个苯环,侧链为烷烃基的同类芳香烃,由结构简式可知,苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基,具有不同的结构,不属于苯的同系物,故A不符合题意;
B.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面,共有8个碳原子,其他连接的均是单键,最多含有8个碳原子共面,故B符合题意;
C.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子的结构上下对称,结构中含有5类氢原子,则一氯代物有5种,故C不符合题意;
D.苯环中的键是介于单键和双键特殊的键,不存在双键,由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该分子是芳香族化合物,与苯的结构不相似不互为同系物,苯环上所有的原子均共面,苯环上的碳原子以及与苯环相连接的碳原子个数共有8个,该分子中存在着5种不同的氢原子,因此一氯取代物只有5种,苯环中的键是介于双键和单键特殊的键,仅含有1个双键。
17.(2021·浙江)有关 的说法错误的是( )
A.分子中至少有12个原子共平面
B.完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1个
C.与FeCl3溶液作用显紫色
D.与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐只有1种
【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;有机化合物中碳的成键特征;有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.与苯环碳原子直接相连的6个原子和苯环上的6个碳原子一定共平面,故该分子中至少12个原子共平面,A不符合题意;
B.该物质完全水解后所得有机物为 ,其中只有与—NH2直接相连的碳原子为手性碳原子,即手性碳原子数目为1个,B不符合题意;
C.该物质含有醇羟基,不含酚羟基,与FeCl3溶液作用不会显紫色,C符合题意;
D.与足量NaOH溶液完全反应生成 和Na2CO3,生成的钠盐只有1种,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.苯环上的所有原子共面,与苯环连接的基团是单键,可以通过旋转共面
B.完全水解后,与氨基相连的碳原子是手性碳原子
C.酚羟基可与氯化铁显色反应,但是此有机物不具有酚羟基
D.水解产物中有甲酸,与足量的氢氧化钠溶液反应产物是碳酸钠
二、多选题
18.(2021·湖南)1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应,经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品,装置如图所示:
已知:
下列说法正确的是( )
A.装置I中回流的目的是为了减少物质的挥发,提高产率
B.装置Ⅱ中a为进水口,b为出水口
C.用装置Ⅲ萃取分液时,将分层的液体依次从下放出
D.经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后,使用装置Ⅱ再次蒸馏,可得到更纯的产品
【答案】A,D
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A.浓硫酸沸点高,而氢溴酸的沸点低,浓硫酸和NaBr会产生HBr而溴化氢易挥发,反应物1-丁醇熔沸点较低,温度升高后易挥发,用装置I回流可减少反应物的挥发,提高产率,A符合题意;
B.冷凝水应下进上出可以提高冷凝效果,装置Ⅱ中b为进水口,a为出水口,B不符合题意;
C.用装置Ⅲ萃取分液时,一般是将下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,C不符合题意;
D.由题意可知经装置Ⅲ得到粗产品,由于粗产品中各物质沸点不同,再次进行蒸馏可得到更纯的产品,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A.回流的目的主要是为了延长反应物的接触时间提高反应产率
B.进水口和出水口位置弄反,应该是从b口进入,a口出,主要是为了增加冷凝时间提高效果
C.分液时,密度小的从上口倒出,密度大的从下口倒出
D.经过分液后,可通过熔沸点的不同得到纯净的物质
19.(2021·河北)番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图。下列说法错误的是( )
A.1mol该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,可放出22.4L(标准状况)CO2
B.一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为5:1
C.1mol该物质最多可与2molH2发生加成反应
D.该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
【答案】B,C
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.能和碳酸氢钠反应的基团是羧基,根据分子的结构简式可知,1 mol该分子中含有1mol -COOH,可与1mol 溶液反应生成1mol ,在标准状况下其体积为 ,A不符合题意;
B.能和金属钠反应的基团是羧基和羟基,能和氢氧化钠反应的基团是酚羟基和羧基和酯基等,1mol有机物分子中含5mol羟基和1mol羧基,1mol分子消耗6mol钠,1mol分子消耗1mol氢氧化钠,所以一定量的该物质分别与足量 反应,消耗二者物质的量之比为 ,B符合题意;
C. 1mol 分子中含1mol碳碳双键,只有碳碳双键与氢气发生加成,其他官能团不与氢气发生加成反应,所以1mol该物质最多可与 发生加成反应,C符合题意;
D.分子中含碳碳双键和羟基,均具有还原性,均能被酸性 溶液氧化使高锰酸钾褪色,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A.羧基可以与碳酸氢钠反应,找出羧基的个数即可
B.与钠反应的是羧基、羟基,与氢氧化钠反应的是羧基,找出各官能团个数即可
C.与氢气加成的是碳碳双键或三键或醛基、羰基找出即可
D.能使高锰酸钾溶液褪色的是双键或还原性基团,含有碳碳双键和羟基
三、非选择题
20.(2022·浙江6月选考)某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。
已知:① ;
②
请回答:
(1)下列说法不正确的是____。
A.硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸
B.化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基
C.化合物B具有两性
D.从的反应推测,化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼
(2)化合物C的结构简式是 ;氯氮平的分子式是 ;化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步反应,其反应类型依次为 。
(3)写出的化学方程式 。
(4)设计以和为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选) 。
(5)写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式 。
①谱和谱检测表明:分子中共有3种不同化学环境的氢原子,有键。
②分子中含一个环,其成环原子数。
【答案】(1)D
(2) ;;加成反应、消去友应
(3) + → +CH3OH
(4);
(5)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;加成反应;消去反应
【解析】【解答】(1)A.苯环发生硝化反应时需要浓硫酸作催化剂、浓硝酸作反应物,A符合题意;
B.由分析可知化合物A是 ,其中的含氧官能团是硝基和羧基,B符合题意;
C.由分析可知化合物B为 ,含有羧基和氨基,故化合物B具有两性,C符合题意;
D.从C→E的反应推测,化合物D中硝基邻位氯原子比间位的活泼,D不符合题意;
故答案为:D;
(2)由分析可知化合物C的结构简式为 ;根据氯氮平的结构简式可知其分子式为:C18H19ClN4;对比H和氯氮平的结构简式可知,H→氯氮平经历的反应是先发生加成反应,后发生消去反应;
(3)由分析可知,E为,G为,E和F反应生成G,则E→G的方程式为: + → +CH3OH;
(4)乙烯首先氧化得到环氧乙烷 ,乙烯和HCl加成生成CH3CH2Cl,之后NH3和 反应生成 ,再和 反应生成 ,结合信息②和CH3CH2Cl反应得到 ,具体流程为: ; CH3CH2Cl,NH3 ;
(5)化合物F含有1个环,则其不饱和度为1,其同分异构体,有3种等效氢,含有N-H键,且分子中含有含一个环,其成环原子数≥4 ,则这样的结构有 , , , 。
【分析】G与氢气发生还原反应得到H,根据H的结构简式和G的分子式可知,G为,E与F反应得到G,则E为,C与D反应生成E,则C为,B与甲醇发生酯化反应生成C,则B为,A被还原生成B,则A为。
21.(2022·湖南)[选修5:有机化学基础]
物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为 、 ;
(2) 、 的反应类型分别是 、 ;
(3)B的结构简式为 ;
(4) 反应方程式为 ;
(5) 是一种重要的化工原料,其同分异构体中能够发生银镜反应的有 种(考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为 的结构简式为 ;
(6)I中的手性碳原子个数为 (连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子);
(7)参照上述合成路线,以 和 为原料,设计合成 的路线 (无机试剂任选)。
【答案】(1)醚键;醛基
(2)取代反应;加成反应
(3)
(4)
(5)5;
(6)1
(7)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】
(1)A的结构简式为 ,其分子中含有的官能团为醚键和醛基。
(2)由分析可知,G的结构简式为 ,F→G的方程式为,甲基取代了环上的氢原子,则F→G的反应类型为取代反应;G→H反应中, 的碳碳双键变为碳碳单键,则该反应为加成反应。
(3)由分析可知,B的结构简式为 。
(4)由分析可知,C的结构简式为 , D的结构简式为 ,C发生已知②生成D,则C→D的化学方程式为 。
(5)
的分子式为C4H6O,不饱和度为2,其同分异构体能发生银镜反应,说明该物质含有醛基,醛基的不饱和度为1,该物质还含有碳碳双键或者三元环,还应考虑立体异构,碳碳双键两端的碳原子连接2个不同的原子或原子团时存在顺反异构,则符合条件的同分异构体有:CH2=CHCH2CHO、 、 、 和 ,共5种;其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为4:1:1的结构简式是 。
(6)连四个不同的原子或原子团的碳原子成为手性碳原子,I中含有的手性碳原子有(如图用“*”标记),数目为1。
(7)结合G→I的转化过程可知,可先将 与氢气加成生成 ,催化氧化生成, 和 反应生成 ,在碱的作用下生成 ;综上所述,合成路线为: 。
【分析】A与 在碱性条件下发生已知①的反应生成B,根据B的分子式可知,B的结构简式为 ;B和HCOONH4发生反应得到C(C12H16O4),C发生已知②反应生成D(C12O14O3),则C的结构简式为 ,D的结构简式为 ;D和HOCH2CH2OH反应生成E;E在一定条件下转化为F;F和CH3I在碱的作用下反应得到G,G和 反应得到H,对比F和H的结构简式可得知G的结构简式为 。
22.(2022·广东)基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料,可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
(1)化合物I的分子式为 ,其环上的取代基是 (写名称)。
(2)已知化合物II也能以 的形式存在。根据 的结构特征,分析预测其可能的化学性质,参考①的示例,完成下表。
序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
① 加成反应
② 氧化反应
③
(3)化合物IV能溶于水,其原因是 。
(4)化合物IV到化合物V的反应是原子利用率 的反应,且 与 化合物a反应得到 ,则化合物a为 。
(5)化合物VI有多种同分异构体,其中含 结构的有 种,核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为 。
(6)选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分子化合物VIII的单体。
写出VIII的单体的合成路线 (不用注明反应条件)。
【答案】(1)C5H4O2;醛基
(2)
序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
① 加成反应
② –CHO O2 -COOH 氧化反应
③ -COOH CH3OH - COOCH3 酯化反应(取代反应)
(3)Ⅳ中羟基能与水分子形成分子间氢键
(4)乙烯
(5)2;
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;烯烃
【解析】【解答】(1)根据化合物Ⅰ的结构简式可知,其分子式为C5H4O2;其环上的取代基为醛基。
(2)②化合物Ⅱ'中含有的-CHO可以被氧化为-COOH。
③化合物Ⅱ'中含有-COOH,可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应生成酯。
(3)化合物Ⅳ中含有羟基,能与水分子形成氢键,使其能溶于水。
(4)根据题干信息,化合物Ⅳ→化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 molⅣ与1 mola反应得到2molV,则可推出a的分子式为C2H4,即a为乙烯。
(5)化合物Ⅵ的分子式为C3H6O,其同分异构体中含有,则符合条件的同分异构体有CH3CH2CHO、和,其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为。
(6)根据化合物Ⅷ的结构简式可知,其单体为,其原料中的含氧有机物只有一种含两个羧基的化合物,原料可以是。根据流程图Ⅳ→V的反应,则可反应得到;根据流程图V→Ⅵ的反应,则可反应得到,再加成得到;和发生酯化反应可得到目标产物,则合成路线为。
【分析】(1)根据结构简式进行书写分子式,侧链为醛基。
(2)化合物Ⅱ'中含有碳碳双键、羧基、醛基,根据官能团的性质进行分析。
(3)醇类能溶于水是因为羟基能与水分子形成氢键。
(4)原子利用率100%的反应类似于化合反应,结合反应物和生成物的分子式及结构进行分析。
(5)同分异构体的特点是具有相同的分子式 且结构不同的化合物;核磁共振氢谱有几组峰,说明有几种不同的氢原子,据此分析。
(6)首先写出化合物Ⅷ的单体,观察Ⅷ的单体的结构及官能团,并拆分成小分子量的有机物,运用流程图中涉及反应进行分析,最终得到目标产物。
23.(2022·全国乙卷)[化学——选修5:有机化学基础]
左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一,以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化,忽略立体化学):
已知:化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)C的结构简式为 。
(3)写出由E生成F反应的化学方程式 。
(4)E中含氧官能团的名称为 。
(5)由G生成H的反应类型为 。
(6)I是一种有机物形成的盐,结构简式为 。
(7)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为 种。
a)含有一个苯环和三个甲基;
b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;
c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为 。
【答案】(1)3-氯-1-丙烯
(2)
(3)+H2O
(4)羟基、羧基
(5)取代反应
(6)
(7)0;、
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;芳香烃;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)A的结构简式为CH2=CHCH2Cl,其化学名称为3-氯-1-丙烯。
(2)由分析可知,C的结构简式为。
(3)由分析可知F的结构简式为,且E→F是分子内的酯化反应,化学方程式为+H2O。
(4)E的结构简式为,其中含氧官能团为(醇)羟基、羧基。
(5)由分析可知,H的结构简式为,G→H是取代反应,其中羟基被氯原子取代。
(6)根据分析,I的结构简式为。
(7)E的分子式和结构简式分别为C11H12O3、,其不饱和度为6。根据第二个条件可知其同分异构体中含有1个羧基;根据第三个条件可知其同分异构体中含有醛基,且没有酯基。综合可知符合条件的E的同分异构体中含有1个苯环、3个甲基、1个醛基、1个羧基。若3个甲基在苯环上的位置为时,羧基、醛基在苯环上有3种位置;若3个甲基在苯环上的位置为时,羧基、醛基在苯环上有6种位置;若3个甲基在苯环上的位置为时,羧基、醛基在苯环上有1种位置,所以共有10种同分异构体。上述同分异构体经银镜反应后酸化所得产物中核磁共振氢谱显示有4组氢且氢原子数量比为6:3:2:1,其中“6”表示含有的2个甲基对称,“3”表示1个甲基,“2”表示含有的2个羧基对称,“1”表示苯环上剩余的1个氢原子,则可推出结构简式为、。
【分析】对比B、D的结构简式,并结合C的分子式可推出C的结构简式是,且B→D是取代反应;根据已知信息,F不能与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2,说明F中不含羧基,结合E的结构简式、F的分子式可推出E→F是分子内的酯化反应,则F的结构简式是;根据G、J的结构简式,以及H的分子式可推出G→H是取代反应,其中羟基被氯原子取代,所以H的结构简式是,再根据I的分子式及I是一种有机物形成的盐,则可推出I的结构简式是。
24.(2022·浙江选考)化合物H是一种具有多种生物活性的天然化合物。某课题组设计的合成路线如图(部分反应条件已省略):
已知:R1BrR1MgBr
+
(1)下列说法不正确的是____。
A.化合物A不易与NaOH溶液反应
B.化合物E和F可通过红外光谱区别
C.化合物F属于酯类物质
D.化合物H的分子式是C20H12O5
(2)化合物M的结构简式是 ;化合物N的结构简式是 ;化合物G的结构简式是 。
(3)补充完整C→D的化学方程式:2+2+2Na→ 。
(4)写出2种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式(不包括立体异构体) 。
①有两个六元环(不含其他环结构),其中一个为苯环;
②除苯环外,结构中只含2种不同的氢;
③不含—O—O—键及—OH
(5)以化合物苯乙炔()、溴苯和环氧乙烷()为原料,设计如图所示化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选) 。
【答案】(1)C;D
(2)HC≡CCOOCH3;;
(3)2+2NaBr+H2↑
(4)、、、、
(5)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】
(1)A. 苯环上的溴原子不活泼,不易与NaOH溶液发生反应,故A正确;
B. 化合物E和F含有的官能团不能,可通过红外光谱区别,故B正确;
C. 化合物F不含酯基,不属于酯类物质,故C不正确;
D. 化合物H的分子式是C20H14O5,故D不正确;
选CD。
(2)A和M反应生成B,根据A、B的结构简式,可知M是HC≡CCOOCH3;根据信息,由逆推,可知D是、N是;根据信息+,由F可知G是。
(3)根据信息,由逆推,可知D是,C→D的方程式是2+2+2Na→2+2NaBr+H2↑;
(4)①有两个六元环(不含其他环结构),其中一个为苯环;
②除苯环外,结构中只含2种不同的氢,说明结构对称;
③不含—O—O—键及—OH,符合条件的的同分异构体有、、、、。
(5)溴苯和镁、乙醚反应生成,和环氧乙烷反应生成,发生催化氧化生成, 和苯乙炔反应生成, 合成路线为 。
【分析】A和M反应生成B,根据A、B的结构简式,可知M是HC≡CCOOCH3;根据已知信息,由逆推可知D是、N是;根据已知信息,结合F的结构简式可知,G为,据此解答。
25.(2021·湖北)甲氧苄啶(G)是磺胺类抗菌药物的增效剂,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)E中的官能团名称是 、 。
(2)B→C的反应类型为 ;试剂X的结构简式为 。
(3)若每分子F的碳碳双键加上了一分子Br2,产物中手性碳个数为 。
(4)B的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有 种(不考虑立体异构)。
①属于A的同系物;②苯环上有4个取代基;③苯环上一氯代物只有一种。
(5)以异烟醛( )和乙醇为原料,制备抗结核杆菌药异烟肼的合成路线如图:
Y 异烟肼
写出生成Y的化学反应方程式 ;异烟肼的结构简式为 。
【答案】(1)醛基;醚键
(2)酯化反应或取代反应;CH3OH
(3)2
(4)10
(5)2 +O2 2 ;
【知识点】有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;醛的化学性质;酯化反应
【解析】【解答】(1)由E的结构简式 可知:E中的官能团名称是醛基和醚键,故答案:醛基;醚键。
(2)由框图 可知,B→C是羧基发生了酯化反应生成了酯基,试剂X甲醇,其结构简式为CH3OH ,故答案:酯化反应;CH3OH。
(3)由F的结构简式 可知,每分子F的碳碳双键加上一分子 ,产物为 ,与Br相连的两个碳原子为手性碳,故答案:2。
(4)由框图B的结构简式为 ,A的结构简式为 。根据①属于A的同系物,知含有3个酚羟基、1个羧基;根据②苯环上有4个取代基,知4个取代基分别为 、 、 、 ;根据③苯环上一氯代物只有1种,知该同分异构体为 或 ,又 有5种,所以满足条件的同分异构体有10种。故答案:10。
(5)根据图中转化关系可知,Y为 ,则生成Y的化学反应方程式为2 +O2 2 ,生成异烟肼发生类似流程中催化剂C→D的反应,故异烟肼的结构简式为 ,故答案:2 +O2 2 ; 。
【分析】(1)需熟悉各种官能团的结构、名称和性质;
(2)B和试剂X发生酯化反应生成C,结合C的结构可知X为CH3OH。
(3)先写出加成产物的结构简式,再根据连有四个不同基团的碳原子为手性碳分析;
(4)根据题意确定B的同分异构体需满足以下条件:含有3个酚羟基和1个羧基;苯环上有4个取代基;苯环上只有一种氢原子;说明三个酚羟基处于对称结构相邻或相间,含有羧基的取代基有5种 CH2CH2CH2COOH、 CH(CH3)CH2COOH、 CH2CH(CH3)COOH、 C(CH3)2COOH、 CH(CH2CH3)COOH,则B的同分异构体共有2×5=10种;
(5)异烟醛被催化氧化生成异烟酸Y,Y和乙醇发生酯化反应生成酯,酯和H2N NH2 H2O反应生成异烟肼,羰基所连的基团与D相似,据此书写。
26.(2021·天津)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为 ,其合成路线如下:
(1)普瑞巴林分子所含官能团的名称为 。
(2)化合物A的命名为 。
(3)B→C的有机反应类型为 。
(4)写出D→E的化学反应方程式 。
(5)E~G中,含手性碳原子的化合物有 (填字母)。
(6)E→F反应所用的化合物X的分子式为 ,该化合物能发生银镜反应,写出其结构简式 ,化合物X的含有碳氧双键( )的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为 ,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为 (写结构简式)。
(7)参考以上合成路线及反应条件,以 和必要的无机试剂为原料,合成 ,在方框中写出路线流程图。
【答案】(1)羧基、氨基
(2)乙酸
(3)取代反应
(4)
(5)G
(6);6; 、
(7)
【知识点】有机物的推断;羧酸简介;银镜反应
【解析】【解答】(1)根据普瑞巴林的结构简式可知所含官能团的名称为羧基、氨基;
(2)根据分析可知A的名称为乙酸;
(3)根据B和C的结构简式上的差异可知B→C的有机反应类型为取代反应;
(4)D→E是D和乙醇的酯化反应,其方程式为: ;
(5)手性碳是指某一个碳原子所连接的原子或者原子团各不相同,则这个碳为手性碳,分析E~G这几种物质的结构可知含手性碳原子的化合物是G。
(6)由分析可知物质X的结构简式为 ,化合物X的含有碳氧双键的同分异构体出X外还有3种,另外如果没有醛基,则可能是羰基,结构分别为: 、 、 ,则一共6种,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为 、 。
(7)根据以上信息, 可以先变成苯乙酸,然后在支链上再引入一个氯原子,再进行合成,具体路线如下:
【分析】根据B的结构简式和A的分子式,可知A为乙酸,A和氯气发生取代反应生成B,B和NaHCO3、NaCN发生取代反应生成C,C加热酸化生成D,D和乙醇发生酯化(取代)反应生成E,分析E和F的结构简式,且根据(6)的信息,可知物质X可以发生银镜反应,则可知物质X的结构简式,据此分析解答。
27.(2021·辽宁)中华裸蒴中含有一种具有杀菌活性的化合物J,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称为 ;J的分子式为 。
(2)A的两种同分异构体结构分别为 和 ,其熔点M N(填“高于”或“低于”)。
(3)由A生成B的化学方程式为 。
(4)由B生成C的反应类型为 。
(5)G的结构简式为 。
(6)F的同分异构体中,含有苯环、 ,且能发生银镜反应的有 种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 。
【答案】(1)酯基和醚键;C16H13O3N
(2)高于
(3) +CH3OH +H2O
(4)取代反应
(5)
(6)17; 或
【知识点】有机物的合成;芳香烃;同分异构现象和同分异构体;苯酚的性质及用途;乙酸的化学性质
【解析】【解答】结合有机物C的结构简式进行逆推,并根据A→B→C的转化流程可知,有机物B的结构简式为: ;有机物C与CH3I在一定条件下发生取代反应生成有机物D;根据有机物H的结构简式进行逆推,并根据已知信息可知,有机物G为 ,有机物E为 ,据以上分析进行解答。
(1)根据流程中D的结构简式可知,D中含氧官能团的名称为酯基和醚键;根据J的结构简式可知,J的分子式为C16H13O3N;
(2)N分子中羟基与羧基相邻可形成分子内氢键,使熔沸点偏低;M分子中羟基与羧基相间,可形成分子间氢键,使熔沸点偏高;所以有机物N的熔点低于M;
(3)根据流程可知A与甲醇在一定条件下发生取代反应,由A生成B的化学方程式为: +CH3OH +H2O;
(4)根据流程分析,B的结构简式为 C的结构简式: ,B与 在一定条件下发生取代反应生成有机物C;
(5)结合以上分析可知,G的结构简式为 ;
(6)F的结构简式为: ,F的同分异构体中,含有苯环、 ,且能发生银镜反应,结构中含有醛基,可能的结构:如果苯环上只有一个取代基,只有1种结构,结构为 ,如果苯环上含有两个取代基,一个为-CH2CHO,一个为-NH2,环上有邻、间、对3种结构;若苯环上有两个取代基,一个为-CHO,一个为-CH2NH2,环上有邻、间、对3种结构;若苯环上有一个-CH3、一个-CHO、一个NH2,环上共有10种结构,所以共有17种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为: 或 。
【分析】
(1)D中含有酯基和醚键;根据结构简式找到各原子的数目即可;
(2)羧基和羟基处于邻位易在分子内形成氢键,降低熔点;
(3)根据反应条件,与醇反应且在酸性条件下加热,属于酯化反应,根据反应机理进行即可;
(4)B生成C从前后官能团判断属于取代反应;
(5)根据反应条件先判断E的结构再判断G即可,均是官能团的变化;
(6)发生银镜反应只需要找醛基即可,据此进行判断同分异构的数目,而再由等效氢原理找到目标结构简式。
28.(2021·海南)二甲双酮是一种抗惊厥药,以丙烯为起始原料的合成路线如下:
回答问题:
(1)A的名称是 ,A与金属钠反应的产物为 和 。
(2)B的核磁共振氢谱有 组峰。
(3) 、 的反应类型分别为 、 。
(4)D中所含官能团名称为 、 。
(5)D→E的反应方程式为 。
(6)设计以 为原料合成乌头酸( )的路线(无机试剂任选) 。
已知:①②
【答案】(1)异丙醇或2-丙醇;异丙醇钠或2-丙醇钠或 ;氢气
(2)1
(3)氧化反应;加成反应
(4)羟基;羧基
(5) +CH3CH2OH +H2O
(6)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;烯烃;乙醇的化学性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】根据流程图,A发生催化氧化生成B,结合B的分子式和C的结构可知,B为丙酮( );结合二甲双酮的结构可知,D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,E为 ,结合官能团的性质和转化关系分析解答。
(1)A( )的名称为异丙醇或2-丙醇,A与金属钠反应生成异丙醇钠和氢气,故答案为:异丙醇或2-丙醇;异丙醇钠;氢气
(2)B为丙酮( ),具有对称结构,核磁共振氢谱有1组峰,故答案为:1;
(3)根据流程图, 为氧化反应、 为加成反应,故答案为:氧化反应;加成反应;
(4)D( )中所含官能团有羟基和羧基,故答案为:羟基;羧基;
(5)D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,反应的化学方程式为 +CH3CH2OH +H2O,故答案为: +CH3CH2OH +H2O;
(6)以 为原料合成乌头酸( ),需要增长碳链和引入羧基,根据题干流程图中BCD的转化关系,结合已知信息①②,需要将 氧化为丙酮后利用②引入溴原子,在利用①和题干流程图中BCD的转化关系,即可引入三个羧基,具体合成路线为: ,故答案为: 。
【分析】
(1)A是2-丙醇,其含羟基,可遇金属钠反应生成醇钠和氢气;
(2)B是2-丙醛,等效氢有一种;
(3)根据反应条件或官能团的变化进行判断反应类型;
(4)根据D的结构简式,其含羟基和羧基;
(5)酸性条件下与醇反应,符合酯化反应的条件,按照酯化反应的机理,酸脱羟基醇脱氢即可;
(6)有机合成一般按照倒推法进行,并利用题目所给的合成路线未参考进行,其中涉及到官能团的转化、保护以及链的加减。
29.(2021·北京)治疗抑郁症的药物帕罗西汀的合成路线如下。
已知:
i.R1CHO+CH2(COOH)2 R1CH=CHCOOH
ii.R2OH R2OR3
(1)A分子含有的官能团是 。
(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KMnO4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、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C7H6O3。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.R1CH=CHR2 R1CHO+R2CHO
ii.
写出制备L时中间产物N、P、Q的结构简式: 、 、 。
N→P→Q L
【答案】(1)氟原子 醛基
(2)abc
(3)NC-CH2-COOH + HOCH2CH3 NC-CH2-COOCH2CH3+ H2O
(4)
(5)
(6);;
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;酯化反应
【解析】【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氟原子 醛基,故答案为:氟原子 醛基;
(2)由分析可知,B的结构简式为 ,故 B的反式结构为 ,由此分析解题:
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 ,a符合题意;
b.由B的结构简式可知,B中含有碳碳双键,故B可以使KMnO4酸性溶液褪色,b符合题意;
c.B具有含2个六元环的酯类同分异构体如图 等,c符合题意;
d.根据B分子的不饱和度为6,若B有具有含苯环、碳碳三键的羧酸类同分异构体则其不饱和度为7,d不符合题意;
故答案为:abc;
(3)由分析可知,E的结构简式为:NCCH2COOH,E再与乙醇、浓硫酸共热发生酯化反应生成G,G的结构简式为:NCCH2COOCH2CH3,故E→G的化学方程式是NC-CH2-COOH + HOCH2CH3 NC-CH2-COOCH2CH3+ H2O,故答案为:NC-CH2-COOH + HOCH2CH3 NC-CH2-COOCH2CH3+ H2O;
(4)由分析可知,J分子中有3个官能团,包括1个酯基,J的结构简式是 ,故答案为: ;
(5)由分析可知,L的分子式为C7H6O3,它的结构简式是 ,故答案为: ;
(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/HAc,故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 ,故答案为: ; ; 。
【分析】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的结构简式为: ,进而可以推出B的结构简式为: ,B在与乙醇浓硫酸共热发生酯化反应生成D,故D的结构简式为: ,ClCH2COONa与NaCN先发生取代反应生成NCCH2COONa,然后再酸化达到E,故E的结构简式为:NCCH2COOH,E再与乙醇、浓硫酸共热发生酯化反应生成G,故G的结构简式为:NCCH2COOCH2CH3,D和G发生加成反应即可生成 , 与H2发生加成反应生成J,结合J的分子式可以推出J的结构简式为: ,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: ,(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/Hac,故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 ,据此分析。
30.(2021·山东)一种利胆药物F的合成路线如图:
已知:Ⅰ. +
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ;符合下列条件的A的同分异构体有 种。
①含有酚羟基 ②不能发生银镜反应 ③含有四种化学环境的氢
(2)检验B中是否含有A的试剂为 ;B→C的反应类型为 。
(3)C→D的化学方程式为 ;E中含氧官能团共 种。
(4)已知: ,综合上述信息,写出由 和 制备 的合成路线 。
【答案】(1);8
(2)FeCl3溶液;氧化反应
(3) +CH3OH +H2O;3
(4)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;结构简式
【解析】【解答】(1)由上述分析可知,A的结构简式为 ;A的同分异构体中满足:①含有酚羟基;②不能发生银镜反应,说明结构中不含醛基;③含有四种化学环境的氢,说明具有对称结构,则满足条件的结构有: (有邻、间、对3种异构)、 (有邻、间、对3种异构)、 、 ,共有3+3+1+1=8种,故答案为: ;8。
(2)A中含有酚羟基,B中不含酚羟基,可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCl3溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,B→C的反应类型为氧化反应,故答案为:FeCl3溶液;氧化反应。
(3)C→D为 与CH3OH在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酯化反应生成 ,反应化学方程式为 +CH3OH +H2O;E的结构简式为 ,其中的含氧官能团为醚键、酚羟基、酯基,共3种,故答案为: +CH3OH +H2O;3。
(4)由 和 制备 过程需要增长碳链,可利用题干中A→B的反应实现,然后利用信息反应I得到目标产物,目标产物中碳碳双键位于端基碳原子上,因此需要 与HBr在-80℃下发生加成反应生成 ,因此合成路线为
【分析】(1)根据生成物F进行逆推得出A的结构简式,根据给出的要求即可写出A的同分异构体
(2)A到B的反应主要是酚羟基进行取代,A中有酚羟基,B中没有酚羟基,因此可以用氯化铁溶液检验,NaClO2具有氧化性,因此发生的是氧化反应
(3)根据反应物和生成物即可写出方程式,根据E到F的反应类型即可写出E的结构简式找出官能团
(4)根据生成物可以进行逆推需要利用反应I进行反应,因此先要得到,进行逆推需要得到利用A到B的反应,需要和而可以通过在-80℃利用合成
31.(2021·浙江)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 。
(5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体): 。
① 谱显示只有2种不同化学环境的氢原子
②只含有六元环
③含有 结构片段,不含 键
(6)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如下化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选) 。
【答案】(1);HOCH2CH2Br
(2)C
(3) +4NaOH +2 +2NaBr
(4)
(5) 、 、 、 (任写3种)
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;卤代烃简介
【解析】【解答】根据a的分子式和含有不饱和度以及D的产物即可判断A为 ,高锰酸钾可以将苯甲基氧化为羧基,因此B是根据C到D的反应路径可知,C为 ,E是 HOCH2CH2Br ,根据D到P的反应确定F是
(1)根据分析A的结构简式为,化合物E的结构简式为 HOCH2CH2Br ,故正确答案是:,HOCH2CH2Br
(2) A.化合物B中的苯环以及苯环连接的原子均共面,故A不符合题意
B.根据D的结构简式即可写出分子式 ,故B不符合题意
C.发生的加聚反应,故C符合题意
D. 含有酯基,还是聚合物因此是聚酯类物质,故D不符合题意
(3) 化合物C是 过量 溶液反应的化学方程式是 +4NaOH +2 +2NaBr
(4) 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
(5)F的分子式为C8H6O4, 含有 结构片段,不含 键 , 只含有六元环 , 谱显示只有2种不同化学环境的氢原子 ,因此结构简式为 、 、 、
(6)根据 ,此物质是酯化反应得到醇是,羧酸是,因此通过乙烯的加成水解得到乙二醇与发生酯化即可,具体反应如图所示:
【分析】(1)根据后续反应以及A的不饱和度即可确定结构简式,根据B到C的反应即可写出E的结构简式
(2)A.根据判断与苯环直接连接原子共面,因为苯环是平面结构
B.根据结构简式写出分子式
C.根据反应物和生成物判断反应类型
D.含有酯基且是聚合物
(3)根据反应物和生成物即可写出方程式
(4)根据反应物写出生成物的结构简式即可写出键线式
(5)根据已知条件结合分子式写出同分异构体
(6)根据生成物逆推出物质,即可根据乙烯进行合成
32.(2021·广东)[选修5:有机化学基础]
天然产物Ⅴ具有抗疟活性,某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略,Ph表示-C6H5):
已知:
(1)化合物Ⅰ中含氧官能团有 (写名称)。
(2)反应①的方程式可表示为:I+II=III+Z,化合物Z的分子式为 。
(3)化合物IV能发生银镜反应,其结构简式为 。
(4)反应②③④中属于还原反应的有 ,属于加成反应的有 。
(5)化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中,同时满足如下条件的有 种,写出其中任意一种的结构简式: 。
条件:a.能与NaHCO3反应;b. 最多能与2倍物质的量的NaOH反应;c. 能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应;d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子;e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。
(6)根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成 的路线 (不需注明反应条件)。
【答案】(1)(酚)羟基、醛基
(2)C18H15OP
(3)
(4)②④;②
(5)10;
(6)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)化合物Ⅰ的结构简式为,其结构中所含的含氧官能团为羟基和醛基。
(2)反应①中反应物为和Ph3P=CHOCH2CH3,生成物为和Z,由于反应前后原子个数保持不变,因此Z的分子式为C18H15OP。
(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,则其结构中含有-CHO,由于Ⅳ是由反应生成,且Ⅳ的分子式为C8H8O2,因此Ⅳ的结构简式为。
(4)反应②中-CHO与H2反应生成-CH2OH,该反应为加成反应,也为还原反应;反应③中酚羟基转化为羰基,为氧化反应;反应④中碳碳双键和羟基参与反应,形成醚键,为还原反应。因此三个反应中属于还原反应的为②④,属于加成反应的为②。
(5)能与NaHCO3反应,则结构中含有-COOH;能与2倍物质的量的NaOH反应,则分子结构中还含有一个酚羟基;能与3倍物质的量的Na反应放出H2,则分子结构中还含有一个醇羟基;核磁共振氢谱确定分子中含有6个化学环境相同的氢原子,则分子结构中含有2个-CH3,且2个-CH3位于同一个碳原子上(或位于对称位置上);不含有手性碳原子,结合分子中所含碳原子数可知,该同分异构体分子结构中含有。因此该同分异构体中苯环上所含的取代基为-OH、-COOH、。苯环上三个取代基都不同的同分异构体共有10种,其中任意一种的结构简式为或等。
(6)欲合成,则可由反应④得,反应物为。而由合成的过程中,可先由与HOCH2CH2Cl反应合成,该合成路线设计如下:
【分析】(1)根据化合物Ⅰ和官能团的结构分析。
(2)根据原子个数守恒分析。
(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,则其分子结构中含有-CHO,结合分子式和Ⅲ的结构确定Ⅳ的结构简式。
(4)根据反应②③④中反应物和生成物的结构,确定其反应类型。
(5)根据限定条件,确定同分异构体中所含的结构单元,再结合结构苯环中取代基的位置异构确定同分异构体数。
(6)欲合成,则可由反应④得,反应物为。而由合成的过程中,可先由与HOCH2CH2Cl反应合成。据此设计合成路线图。
33.(2021·全国甲)[化学-选修5:有机化学基础]
近年来,以大豆素(化合物C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物,因其具有优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2) 反应生成E至少需要 氢气。
(3)写出E中任意两种含氧官能团的名称 。
(4)由E生成F的化学方程式为 。
(5)由G生成H分两步进行:反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应,则反应2)的反应类型为 。
(6)化合物B的同分异构体中能同时满足下列条件的有_______(填标号)。
a.含苯环的醛、酮
b.不含过氧键( )
c.核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
(7)根据上述路线中的相关知识,以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物,写出合成路线 。
【答案】(1)间苯二酚(或1,3-苯二酚)
(2)2
(3)酯基,醚键,羟基(任写两种)
(4) +H2O
(5)取代反应
(6)C
(7)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;乙烯的化学性质;乙醇的化学性质;乙醇的消去反应;取代反应;加成反应
【解析】【解答】(1)根据分析,A为,化学名称为间苯二酚(或1,3-苯二酚);
(2)根据分析,D为,与氢气发生加成反应生成,碳碳双键及酮基都发生了加成反应,所以1molD反应生成E至少需要2mol氢气;
(3)根据分析,E为,含有的含氧官能团的名称为酯基,醚键,羟基(任写两种);
(4)根据分析,E为,发生消去反应,生成,方程式为
+H2O;
(5)根据分析,由G生成H分两步进行:反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应,则反应2)是将酯基水解生成羟基,反应类型为取代反应;
(6)根据分析,化合物B为,同分异构体中能同时满足下列条件:.含苯环的醛、酮;b.不含过氧键(-O-O-);c.核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1,说明为醛或酮,而且含有甲基,根据要求可以写出:四种,故选C;
(7)以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物,可以将丙烯在m-CPBA的作用下生成环氧化合物,环氧化合物在酸催化下水发生加成反应,然后再与碳酸二甲酯发生酯化反应即可,故合成路线为:。
【分析】由合成路线图,可知,A(间苯二酚)和B()反应生成C(),C与碳酸二甲酯发生酯化反应,生成D(),D与氢气发生加成反应生成E(),E发生消去反应,生成F(),F先氧化成环氧化合物G,G在酸催化下水与环氧化合物的加成反应,然后发生酯的水解生成H。
34.(2021·湖南)[选修5:有机化学基础]
叶酸拮抗剂 是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下:
回答下列问题:
已知:①
②
(1)A的结构简式为 ;
(2) , 的反应类型分别是 , ;
(3)M中虚线框内官能团的名称为a ,b ;
(4)B有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有 种(不考虑立体异构)
①苯环上有2个取代基②能够发生银镜反应③与 溶液发生显色发应
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为 ;
(5)结合上述信息,写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式 ;
(6)参照上述合成路线,以乙烯和 为原料,设计合成 的路线 (其他试剂任选)。
【答案】(1)
(2)还原反应;取代反应
(3)酰胺基;羧基
(4)15;
(5)
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;芳香烃;同分异构现象和同分异构体;酯化反应
【解析】【解答】(1)由已知信息①可知, 与 反应时断键与成键位置即可由此可知A的结构简式为 ,故答案为: 。
(2)A→B的反应过程中失O原子得到H原子,属于还原反应;D→E的反应过程中与醛基相连的碳原子上的H原子被溴原子取代,属于取代反应,故答案为:还原反应;取代反应。
(3)由图可知,M中虚线框内官能团的名称为a:酰胺基;b:羧基。
(4) 的同分异构体满足:①能发生银镜反应,说明结构中存在醛基,②与FeCl3溶液发生显色发应,说明含有酚羟基,同时满足苯环上有2个取代基,可以有邻、对、间三个位置取代,酚羟基需占据苯环上的1个取代位置,另外一个取代基是含有4个碳原子且含有一个醛基,故可以写出结构为和,即可找出含有5个位置可以被取代,因此一共有5×3=15种结构;其中核磁共振氢谱有五组峰,因酚羟基和醛基均不存在对称结构,因此峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式一定具有对称性(否则苯环上的氢原子不等效),因此苯环上取代基位于对位,且有个甲基取代基且处于同一个碳原子上的对称状态,因此该同分异构的结构简式为 ,故答案为:15; 。
(5)丁二酸酐( )和乙二醇(HOCH2CH2OH)合成聚丁二酸乙二醇酯( )因此反应方程式为 ,故答案为: 。
(6)以乙烯和 为原料合成 的路线设计过程中,可利用E→F的反应类型实现,因此可以下列步骤得到 ,因此合成路线为 ,故答案为: 。
【分析】(1)根据①即可写出A的结构简式
(2)根据反应物和生成物即可判断反应类型
(3)a表示的是酰胺基,b是羧基
(4)根据条件写出含有醛基以及酚羟基的同分异构体即可,根据氢原子的种类即可写出有机物的结构简式
(5)根据反应物和生成物即可写出方程式
(6)根据生成物即可判断最后一步的反应是E到G的反应,因此需要合成,此物质可以通过乙烯进行合成,先加成变为醇,进行催化氧化,再利用D到E的反应及逆行合成即可
35.(2021·河北)[选修5:有机化学基础]
丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM—289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其它活性成分,其合成路线如图:
已知信息: +R2CH2COOH (R1=芳基)
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为 、 。
①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。
(3)E→F中(步骤1)的化学方程式为 。
(4)G→H的反应类型为 。若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为 。
(5)HPBA的结构简式为 。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因 。
(6)W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4—二氯甲苯( )和对三氟甲基苯乙酸( )制备W的合成路线__。(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。
【答案】(1)邻二甲苯
(2);
(3)
(4)取代反应;AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行
(5);HPBA中烃基的空间位阻较大,使得羟基较为活泼,常温下不稳定、易转化为NBP
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;结构简式
【解析】【解答】(1)A的分子式为C8H10,不饱和度为4,说明取代基上不含不饱和键,根据A到B的反应 ,由此可知A的结构简式为 ,其名称为邻二甲苯,故答案为:邻二甲苯。
(2) 的同分异构体满足:①可发生银镜反应,说明具有醛基,也能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,根据不饱和度可知该结构中除醛基外含有苯环,②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3,含有四种氢原子,且高度堆成,说明有一个甲基和一个醛基和2个酚羟基满足该条件的同分异构体结构简式为 和 ,故答案为: ; 。
(3)E→F中步骤1)为 含有酯基和羧基,水解后出现酚羟基,1mol分子需要3mol氢氧化钠反应方程式为 ,故答案为: 。
(4)根据流程的反应物和生成物可知,G→H的反应为 ,因此反应类型为取代反应;产物中溴离子产生,加入硝酸银主要了结合溴离子,促使反应进行,而加入硝酸钠并不能出现这种情况
故答案为:取代反应;AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行。
(5)NBP( )中酯基在碱性条件下发生水解和酸化后生成HPBA( ); 中烃基体积较大,对羟基的空间位阻较大使得羟基较为活泼,容易与羧基发生酯化反应生成 ,故答案为: ;HPBA中烃基的空间位阻较大,使得羟基较为活泼,常温下不稳定、易转化为NBP。
(6)通过题干已知信息而得,因此大致的合成绿线是 因此合成路线为 ,故答案为:
【分析】(1)根据A到B的转化即可写出A的结构简式,进行命名即可
(2)根据题意可以有醛基、酚羟基、以及四种不同的氢原子以及氢原子的个数,醛基含有氢,而酚羟基含有1个氢原子,因此酚羟基应该是2个且还对称,根据剩余碳原子即可写出神域官能团书写结构简式即可
(3)根据F到G的反应确定F的结构式,根据E到F的条件即可写出方程式
(4)根据反应物和产物即可判断反应类型,主要是发生水解反应,加入银离子促进水解
(5)根据HPBA到C的反应确定发生的水解反应,HPBA含有羟基和羧基即可写出结构简式,主要是进行分子内脱水形成温度物质
(6)根据题目中给出已知信息即可判断反应的流程,先要制备,此物质根据给出的进行光照取代水解催化氧化制取即可
36.(2021·全国乙卷)卤沙唑仑W是一种抗失眠药物,在医药工业中的一种合成方法如下
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)写出反应③的化学方程式 。
(3)D具有的官能团名称是 。(不考虑苯环)
(4)反应④中,Y的结构简式为 。
(5)反应⑤的反应类型是 。
(6)C的同分异构体中,含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有 种。
(7)写出W的结构简式 。
【答案】(1)2-氟甲苯(或邻氟甲苯)
(2) + +NaOH +NaCl+H2O
(3)氨基、碳溴键、酮羰基、碳氟键
(4)
(5)取代反应
(6)10
(7)
【知识点】有机化合物的命名;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;有机化学反应的综合应用;醛的化学性质;取代反应
【解析】【解答】(1)由A()的结构可知,名称为:2-氟甲苯(或邻氟甲苯);
(2)反应③为与在氯化锌和氢氧化钠的作用下,发生取代反应生成;
(3)根据分析,含有的官能团为碳溴键,碳氟键,氨基,羰基(或酮基);
(4) 根据分析,D为,E为,根据结构特点,及反应特征,可推出Y为;
(5)根据分析,E为,F为,根据结构特点,可知与发生取代反应生成F;
(6)C为,含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体含有醛基、碳氟键、碳氯键,结构有共10种;
(7)根据已知及分析可知,与乙酸、乙醇反应生成。
【分析】A()在酸性高锰酸钾的氧化下生成B(),与SOCl2反应生成C(),与在氯化锌和氢氧化钠的作用下,发生取代反应生成,与Y()发生取代反应生成,与发生取代反应生成F(),F与乙酸、乙醇反应生成W()
37.(2021·浙江)某课题组合成了一种非天然氨基酸X,合成路线如下(Ph—表示苯基):
已知:R1—CH=CH—R2
R3Br R3MgBr
请回答:
(1)下列说法正确的是______。
A.化合物B的分子结构中含有亚甲基和次甲基
B.1H-NMR谱显示化合物F中有2种不同化学环境的氢原子
C.G→H的反应类型是取代反应
D.化合物X的分子式是C13H15NO2
(2)化合物A的结构简式是 ;化合物E的结构简式是 。
(3)C→D的化学方程式是 。
(4)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(不包括立体异构体) 。
①包含 ;
②包含 (双键两端的C不再连接H)片段;
③除②中片段外只含有1个-CH2-
(5)以化合物F、溴苯和甲醛为原料,设计下图所示化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选) 。
(也可表示为 )
【答案】(1)C;D
(2);
(3) +NaOH +NaCl+H2O
(4) 、 、
(5)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;结构简式
【解析】【解答】(1)A.化合物B的结构简式为 ,因此分子结构中含有亚甲基-CH2-,不含次甲基 ,A不正确;
B.化合物F的结构简式为 ,分子结构对称,1H-NMR谱显示化合物F中有1种不同化学环境的氢原子,B不正确;
C.G→H是G中的-MgBr被-COOCH3取代,反应类型是取代反应,C正确;
D.化合物X的结构简式为 ,分子式是C13H15NO2,D正确;
故答案为:CD;
(2)A生成B是A中的羟基被氯原子取代,根据B的结构简式可知化合物A的结构简式是 ;C发生消去反应生成D,则D的结构简式为 。D发生已知信息中的第一个反应生成E,所以化合物E的结构简式是 ;
(3)C发生消去反应生成D,则C→D的化学方程式是 +NaOH +NaCl+H2O;
(4)化合物H的结构简式为 ,分子式为C13H14O2,符合条件的同分异构体①含有苯基 ,属于芳香族化合物;②含有 ,且双键两端的C不再连接H;③分子中除②中片段外中含有1个-CH2-,因此符合条件的同分异构体为 、 、 ;
(5)根据已知第二个信息以及F转化为G反应结合逆推法可知以化合物 、溴苯和甲醛为原料制备 的合成路线为 。
【分析】A发生取代反应生成B,B发生氧化反应并脱去CO2后生成C,C发生消去反应生成D,D发生第一个已知信息的反应生成E,E再转化为F,F发生取代反应生成G,G发生取代反应生成H,H经过一系列转化最终生成X。据此解答。
(1)A.存在亚甲基但是不存在次甲基B.找出F中含有的氢原子种类即可C. 根据反应物和产物即可判断反应类型D.根据X的结构式即可写出分子式
(2)A到B发生的是取代反应,因此可以确定A的结构简式,根据E到F的反应即可写出E的结构简式
(3)根据给出的提示,结合反应物和生成物即可写出方程式
(4)根据要求写出同分异构体即可
(5)根据产物进行逆推,先利用溴苯制备PhMgBr再和F反应,再利用甲醛发生加成,最终在利用溴化氢取代制备
38.(2021·浙江)
(1)用质谱仪检测气态乙酸时,谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰,原因是 。
(2)金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族,其卤化物的熔点如下表:
GaF3 GaCl3 GaBr3
熔点/℃ > 1000 77. 75 122. 3
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是 。
【答案】(1)两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )
(2)GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体;离子键强于分子间作用力
【知识点】离子晶体;分子晶体;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】(1)质谱检测乙酸时,出现质荷比为120的峰,说明可能为两分子的乙酸结合在一起,由于乙酸分子中存在可以形成氢键的O原子,故这种结合为以氢键形式结合的二聚体( ),故答案为:两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( );
(2)F的非金属性比Cl强,比较GaF3和GaCl3的熔点可知,GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,离子晶体中主要的作用为离子键,分子晶体中主要的作用为分子间作用力,离子键强于分子间作用力,故GaF3的熔点高于GaCl3,故答案为:GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体;离子键强于分子间作用力。
【分析】(1)乙酸的相对分子质量是60,乙酸中的氧原子可以提供孤对电子易形成氢键,由于氢键的作用会出现乙酸的二聚体
(2)主要是形成的晶体类型不同,氟的非金属性强,易形成的是离子晶体而氯形成的是分子晶体因此沸点不同
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