五年2018-2022高考化学真题按知识点分类汇编66-有机物的合成(含解析)
展开五年2018-2022高考化学真题按知识点分类汇编66-有机物的合成(含解析)
一、单选题
1.(2022·北京·高考真题)高分子Y是一种人工合成的多肽,其合成路线如下。
下列说法不正确的是
A.F中含有2个酰胺基 B.高分子Y水解可得到E和G
C.高分子X中存在氢键 D.高分子Y的合成过程中进行了官能团保护
二、有机推断题
2.(2022·全国·高考真题)用N-杂环卡其碱(NHC base)作为催化剂,可合成多环化合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)反应②涉及两步反应,已知第一步反应类型为加成反应,第二步的反应类型为_______。
(3)写出C与/反应产物的结构简式_______。
(4)E的结构简式为_______。
(5)H中含氧官能团的名称是_______。
(6)化合物X是C的同分异构体,可发生银镜反应,与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸,写出X的结构简式_______。
(7)如果要合成H的类似物H′(),参照上述合成路线,写出相应的D′和G′的结构简式_______、_______。H′分子中有_______个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳)。
3.(2022·广东·高考真题)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II′的形式存在。根据II′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)。
4.(2022·山东·高考真题)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下:
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.、
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)A→B反应条件为_______;B中含氧官能团有_______种。
(2)B→C反应类型为_______,该反应的目的是_______。
(3)D结构简式为_______;E→F的化学方程式为_______。
(4)H的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有_______种。
(5)根据上述信息,写出以羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成的路线_______。
5.(2022·湖南·高考真题)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)F→G、G→H的反应类型分别是_______、_______;
(3)B的结构简式为_______;
(4)C→D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)。
6.(2022·浙江·统考高考真题)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)_______。
7.(2022·河北·高考真题)舍曲林(Sertraline)是一种选择性羟色胺再摄取抑制剂,用于治疗抑郁症,其合成路线之一如下:
已知:
(ⅰ)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子
(ⅱ)
(ⅲ)
回答下列问题:
(1)①的反应类型为_______。
(2)B的化学名称为_______。
(3)写出一种能同时满足下列条件的D的芳香族同分异构体的结构简式_______。
(a)红外光谱显示有键;(b)核磁共振氢谱有两组峰,峰面积比为1∶1。
(4)合成路线中,涉及手性碳原子生成的反应路线为_______、_______(填反应路线序号)。
(5)H→I的化学方程式为_______,反应还可生成与I互为同分异构体的两种副产物,其中任意一种的结构简式为_______(不考虑立体异构)。
(6)W是一种姜黄素类似物,以香兰素()和环己烯()为原料,设计合成W的路线_______(无机及两个碳以下的有机试剂任选)。
8.(2022·海南·统考高考真题)黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如下路线合成:
回答问题:
(1)A→B的反应类型为_______。
(2)已知B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
(3)C的化学名称为_______,D的结构简式为_______。
(4)E和F可用_______(写出试剂)鉴别。
(5)X是F的同分异构体,符合下列条件。X可能的结构简式为_______(任写一种)。
①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式_______、_______。
(7)设计以为原料合成的路线_______(其他试剂任选)。已知:+CO2
9.(2022·江苏·高考真题)化合物G可用于药用多肽的结构修饰,其人工合成路线如下:
(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)D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分子中含有4种不同化学环境的氢原子;②碱性条件水解,酸化后得2种产物,其中一种含苯环且有2种含氧官能团,2种产物均能被银氨溶液氧化。
(4)F的分子式为,其结构简式为_______。
(5)已知:(R和R'表示烃基或氢,R''表示烃基);
写出以和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)_______。
10.(2022·辽宁·统考高考真题)某药物成分H具有抗炎、抗病毒、抗氧化等生物活性,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的分子式为___________。
(2)在溶液中,苯酚与反应的化学方程式为___________。
(3)中对应碳原子杂化方式由___________变为___________,的作用为___________。
(4)中步骤ⅱ实现了由___________到___________的转化(填官能团名称)。
(5)I的结构简式为___________。
(6)化合物I的同分异构体满足以下条件的有___________种(不考虑立体异构);
i.含苯环且苯环上只有一个取代基
ii.红外光谱无醚键吸收峰
其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的结构简式为___________(任写一种)。
11.(2022·浙江·统考高考真题)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C→E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E→G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IR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。
12.(2022·北京·高考真题)碘番酸是一种口服造影剂,用于胆部X—射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应,A分子含有的官能团是___________。
(2)B无支链,B的名称是___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
(3)E为芳香族化合物,E→F的化学方程式是___________。
(4)G中含有乙基,G的结构简式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分子质量为571,J的相对分子质量为193,碘番酸的结构简式是___________。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定,步骤如下。
步骤一:称取amg口服造影剂,加入Zn粉、NaOH溶液,加热回流,将碘番酸中的碘完全转化为I-,冷却、洗涤、过滤,收集滤液。
步骤二:调节滤液pH,用bmol∙L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液的体积为cmL。
已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数___________。
13.(2021·全国·统考高考真题)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:
已知:(ⅰ)
(ⅱ)
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_______。
14.(2021·全国·高考真题)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_______。
15.(2021·广东·高考真题)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7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)。
16.(2021·山东·统考高考真题)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___。
17.(2021·河北·统考高考真题)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)。
18.(2021·湖南·统考高考真题)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)。
19.(2021·浙江·高考真题)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)_______。
20.(2021·浙江·统考高考真题)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
R3BrR3MgBr
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)
21.(2021·海南·统考高考真题)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:① ②
22.(2021·湖北·统考高考真题)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___。
23.(2021·江苏·高考真题)F是一种天然产物,具有抗肿瘤等活性,其人工合成路线如图:
(1)A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是___。
(2)B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分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1。
②苯环上有4个取代基,且有两种含氧官能团。
(3)A+B→C的反应需经历A+B→X→C的过程,中间体X的分子式为C17H17NO6。X→C的反应类型为___。
(4)E→F中有一种分子式为C15H14O4的副产物生成,该副产物的结构简式为___。
(5)写出以CH3和FCH2OH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)。
24.(2020·北京·高考真题)奥昔布宁是具有解痉和抗胆碱作用的药物。其合成路线如图:
已知:
①R—ClRMgCl
②R3COOR4+R5COOR6R3COOR6+R5COOR4
(1)A是芳香族化合物,A分子中含氧官能团是____。
(2)B→C的反应类型是____。
(3)E的结构简式是____。
(4)J→K的化学方程式是____。
(5)已知:G、L和奥昔布宁的沸点均高于200℃,G和L发生反应合成奥昔布宁时,通过在70℃左右蒸出____(填物质名称)来促进反应。
(6)奥昔布宁的结构简式是____。
25.(2020·天津·高考真题)天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,可通过以下路线合成。
已知: (Z= —COOR,—COOH等)
回答下列问题:
(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应,写出这些同分异构体所有可能的结构:__________。
(2)在核磁共振氢谱中,化合物B有________组吸收峰。
(3)化合物X的结构简式为___________。
(4)D→E的反应类型为___________。
(5)F的分子式为_______,G所含官能团的名称为___________。
(6)化合物H含有手性碳原子的数目为_____,下列物质不能与H发生反应的是_______(填序号)。
a.CHCl3 b.NaOH溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.金属Na
(7)以 和 为原料,合成 ,写出路线流程图(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)_______________。
26.(2020·浙江·统考高考真题)某研究小组以芳香族化合物A为起始原料,按下列路线合成高血压药物阿替洛尔。
已知:化合物H中除了苯环还有其它环
:
请回答:
(1)下列说法正确的是________。
A.化合物D能发生加成,取代,氧化反应,不发生还原反应
B.化合物E能与溶液发生显色反应
C.化合物1具有弱碱性
D.阿替洛尔的分子式是
(2)写出化合物E的结构简式________。
(3)写出的化学方程式________。
(4)设计从A到B的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)________。
(5)写出化合物C同时符合下列条件的同分异构体的结构简式________。
①谱和IR谱检测表明:分子中共有4种氢原子,无氮氧键和碳氮双键;
②除了苯环外无其他环。
27.(2020·山东·高考真题)化合物F是合成吲哚-2-酮类药物的一种中间体,其合成路线如下:
知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ar为芳基;X=Cl,Br;Z或Z′=COR, CONHR,COOR等。
回答下列问题:
(1)实验室制备A的化学方程式为___________,提高A产率的方法是______________;A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子,其结构简式为_______________。
(2)C→D的反应类型为____________;E中含氧官能团的名称为____________。
(3)C的结构简式为____________,F的结构简式为____________。
(4)Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似,以 和为原料合成,写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其它试剂任选)________。
28.(2020·海南·高考真题)苯佐卡因是临床常用的一种手术用药。以甲苯为起始原料的合成路线如下:
回答问题:
(1)甲苯分子内共面的H原子数最多为_____ 个。
(2) A的名称是_____。
(3)在A的同分异构体中,符合下列条件的是____ ( 写出一种结构简式)。
①与A具有相同官能团 ②属于芳香化合物 ③核磁共振氢谱有 5组峰
(4) B中官能团名称为_____。
(5) B→C的反应方程式为_____。
(6)反应过程中产出的铁泥属于危化品,处理方式为_____ ( 填编号)。
a.高温炉焚烧 b.填埋 c.交有资质单位处理
(7)设计以甲苯和丙三醇为原料合成3—苄氧基—1,2—丙二醇()的路线___(其他试剂任选)。
已知:在HCl催化下丙酮与醇ROH反应生成缩酮。缩酮在碱性条件下稳定。在酸中水解为丙酮和醇ROH。
29.(2019·全国·高考真题)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称是__________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳__________。
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式__________。(不考虑立体异构,只需写出3个)
(4)反应④所需的试剂和条件是__________。
(5)⑤的反应类型是__________。
(6)写出F到G的反应方程式__________。
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线__________(无机试剂任选)。
30.(2019·全国·高考真题)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:
已知以下信息:
回答下列问题:
(1)A是一种烯烃,化学名称为__________,C中官能团的名称为__________、__________。
(2)由B生成C的反应类型为__________。
(3)由C生成D的反应方程式为__________。
(4)E的结构简式为__________。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式__________、__________。
①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的总质量为765g,则G的n值理论上应等于__________。
31.(2019·全国·高考真题)氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)中的官能团名称是___________。
(3)反应③的类型为___________,W的分子式为___________。
(4)不同条件对反应④产率的影响见下表:
实验
碱
溶剂
催化剂
产率/%
1
KOH
DMF
Pd(OAc)2
22.3
2
K2CO3
DMF
Pd(OAc)2
10.5
3
Et3N
DMF
Pd(OAc)2
12.4
4
六氢吡啶
DMF
Pd(OAc)2
31.2
5
六氢吡啶
DMA
Pd(OAc)2
38.6
6
六氢吡啶
NMP
Pd(OAc)2
24.5
上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究________等对反应产率的影响。
(5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式________________。
①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6∶2∶1;③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。
(6)利用Heck反应,由苯和溴乙烷为原料制备,写出合成路线________________。(无机试剂任选)
32.(2018·全国·高考真题)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)②的反应类型是__________。
(3)反应④所需试剂,条件分别为________。
(4)G的分子式为________。
(5)W中含氧官能团的名称是____________。
(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1)______________。
(7)苯乙酸苄酯()是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线__________(无机试剂任选)。
33.(2018·全国·高考真题)近来有报道,碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是________________。
(2)B为单氯代烃,由B生成C的化学方程式为________________。
(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是________________、________________。
(4)D的结构简式为________________。
(5)Y中含氧官能团的名称为________________。
(6)E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为________________。
(7)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式________________。
34.(2018·全国·高考真题)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成E的路线如下:
回答下列问题:
(1)葡萄糖的分子式为_____。
(2)A中含有的官能团的名称为_____。
(3)由B到C的反应类型为_____。
(4)C的结构简式为_____。
(5)由D到E的反应方程式为_____。
(6)F是B的同分异构体,7.30g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24L二氧化碳(标准状况),F的可能结构共有_____种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为3:1:1的结构简式为_____。
35.(2019·江苏·高考真题)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下:
(1)A中含氧官能团的名称为________和________。
(2)A→B的反应类型为________。
(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,写出X的结构简式:________。
(4)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能与FeCl3溶液发生显色反应;
②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。
(5)已知:(R表示烃基,R'和R"表示烃基或氢),写出以和CH3CH2CH2OH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)。________________________
36.(2019·北京·高考真题)抗癌药托瑞米芬的前体K的合成路线如下。
已知:
i.
ⅱ.有机物结构可用键线式表示,如(CH3)2NCH2CH3的键线式为
(1)有机物A能与Na2CO3溶液反应产生CO2,其钠盐可用于食品防腐。有机物B能与Na2CO3溶液反应,但不产生CO2;B加氢可得环己醇。A和B反应生成C的化学方程式是___________,反应类型是___________________________。
(2)D中含有的官能团:__________________。
(3)E的结构简式为__________________。
(4)F是一种天然香料,经碱性水解、酸化,得G和J。J经还原可转化为G。J的结构简式为__________________。
(5)M是J的同分异构体,符合下列条件的M的结构简式是__________________。
①包含2个六元环
②M可水解,与NaOH溶液共热时,1 mol M最多消耗2 mol NaOH
(6)推测E和G反应得到K的过程中,反应物LiAlH4和H2O的作用是__________________。
(7)由K合成托瑞米芬的过程:
托瑞米芬具有反式结构,其结构简式是__________________。
37.(2019·天津·高考真题)我国化学家首次实现了膦催化的环加成反应,并依据该反应,发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。
已知环加成反应:
(、可以是或)
回答下列问题:
(1)茅苍术醇的分子式为____________,所含官能团名称为____________,分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为____________。
(2)化合物B的核磁共振氢谱中有______个吸收峰;其满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为______。
①分子中含有碳碳叁键和乙酯基
②分子中有连续四个碳原子在一条直线上
写出其中碳碳叁键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式____________。
(3)的反应类型为____________。
(4)的化学方程式为__________________,除外该反应另一产物的系统命名为____________。
(5)下列试剂分别与和反应,可生成相同环状产物的是______(填序号)。
a. b. c.溶液
(6)参考以上合成路线及条件,选择两种链状不饱和酯,通过两步反应合成化合物,在方框中写出路线流程图(其他试剂任选)。_______
38.(2018·北京·高考真题)8−羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是8−羟基喹啉的合成路线。
已知:i.
ii.同一个碳原子上连有2个羟基的分子不稳定。
(1)按官能团分类,A的类别是__________。
(2)A→B的化学方程式是____________________。
(3)C可能的结构简式是__________。
(4)C→D所需的试剂a是__________。
(5)D→E的化学方程式是__________。
(6)F→G的反应类型是__________。
(7)将下列K→L的流程图补充完整:____________
(8)合成8−羟基喹啉时,L发生了__________(填“氧化”或“还原”)反应,反应时还生成了水,则L与G物质的量之比为__________。
39.(2019·浙江·高考真题)某研究小组拟合成除草剂苯达松和染料中间体X。
已知信息:①
②
(1)下列说法正确的是________。
A.化合物B到C的转变涉及到取代反应
B.化合物C具有两性
C.试剂D可以是甲醇
D.苯达松的分子式是C10H10N2O3S
(2)化合物F的结构简式是________。
(3)写出E+G→H的化学方程式________。
(4)写出C6H13NO2同时符合下列条件的同分异构体的结构简式________。
①分子中有一个六元环,且成环原子中最多含2个非碳原子;
②1H−NMR谱和IR谱检测表明分子中有4种化学环境不同的氢原子。有N-O键,没有过氧键(-O-O-)。
(5)设计以CH3CH2OH和原料制备X()的合成路线(无机试剂任选,合成中须用到上述①②两条已知信息,用流程图表示)________。
40.(2018·江苏·高考真题)丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下:
已知:
(1)A中的官能团名称为__________________(写两种)。
(2)DE的反应类型为__________________。
(3)B的分子式为C9H14O,写出B的结构简式:__________________。
(4)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分子中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;
②碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用,合成路线流程图示例见本题题干)。______________
41.(2019·浙江·统考高考真题)某研究小组拟合成染料X和医药中间体Y。
已知:;
请回答:
(1)下列说法正确的是____________。
A.化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应 B.化合物C具有弱碱性
C.化合物F能发生加成、取代、还原反应 D.X的分子式是C17H22N2O3
(2)化合物B的结构简式是___________________________________________________。
(3)写出C+D→E的化学方程式_____________________________________________________。
(4)写出化合物A(C10H14O2)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式_____________________________。
1H-NMR谱和IR谱检测表明:①分子中有4种化学环境不同的氢原子;②分子中含有苯环、甲氧基(-OCH3),没有羟基、过氧键(-O-O-)。
(5)设计以CH2=CH2和为原料制备Y()的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)
_______________。
42.(2019·浙江·高考真题)以煤、天然气和生物质为原料制取有机化合物日益受到重视。E是两种含有碳碳双键的酯的混合物。相关物质的转化关系如下(含有相同官能团的有机物通常具有相似的化学性质):
请回答:
(1) A→B的反应类型________,C中含氧官能团的名称________。
(2) C与D反应得到E的化学方程式________。
(3) 检验B中官能团的实验方法________。
43.(2018·浙江·校联考高考真题)某研究小组按下列路线合成抗抑郁药物吗氯贝胺
已知:
请回答:
(1)下列说法不正确的是________。
A.化合物A能发生还原反应 B.化合物B能与碳酸氢钠反应产生气体
C.化合物D具有碱性 D.吗氯贝胺的化学式是C13H13ClN2O2
(2)化合物F的结构简式是_____________。
(3)写出C+D→E的化学方程式______________________。
(4)为探索新的合成路线,发现用化合物C与X(C6H14N2O)一步反应即可合成吗氯贝胺。请设计以环氧乙烷()为原料合成X的合成路线___________(用流程图表示,无机试剂任选)。
(5)写出化合物X(C6H14N2O)可能的同分异构体的结构简式_____________。须同时符合:①分子中有一个六元环,且成环原子中最多含一个非碳原子。②1H-NMR谱显示分子中有5种氢原子;IR谱表明分子中有N-N键,无 O-H键
参考答案:
1.B
【详解】A.由结构简式可知,F中含有2个酰胺基,故A正确,
B.由结构简式可知,高分子Y一定条件下发生水解反应生成 和,故B错误;
C.由结构简式可知,高分子X中含有的酰胺基能形成氢键,故C正确;
D.由结构简式可知,E分子和高分子Y中都含有氨基,则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护,故D正确;
故选B。
2.(1)苯甲醇
(2)消去反应
(3)
(4)
(5)硝基、酯基和羰基
(6)
(7) 5
【分析】由合成路线,A的分子式为C7H8O,在Cu作催化剂的条件下发生催化氧化生成B,B的结构简式为,则A为,B与CH3CHO发生加成反应生成,再发生消去反应反应生成C,C的结构简式为,C与Br2/CCl4发生加成反应得到,再在碱性条件下发生消去反应生成D,D为,B与E在强碱的环境下还原得到F,E的分子式为C5H6O2,F的结构简式为,可推知E为,F与生成G,G与D反应生成H,据此分析解答。
【详解】(1)由分析可知,A的结构简式为,其化学名称为苯甲醇;
(2)由B、C的结构简式,结合反应条件,可知B()先与CH3CHO发生碳氧双键的加成反应生成,再发生消去反应生成C(),故第二步的反应类型为消去反应;
(3)根据分析可知,C与Br2/CCl4发生加成反应得到;
(4)由分析,E的结构简式为;
(5)H的结构简式为,可其分子中含有的含有官能团为硝基、酯基和羰基;
(6)C的结构简式为,分子式为C9H8O,其同分异构体X可发生银镜反应,说明含有醛基,又与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸,则X的取代基处于苯环的对位,满足条件的X的结构简式为:;
(7)G与D反应生成H的反应中,D中碳碳双键断裂与G中HC—NO2和C=O成环,且C=O与—CHO成环,从而得到H,可推知,若要合成H′(),相应的D′为,G′为,手性碳原子为连有4各不同基团的饱和碳原子,则H′()的手性碳原子为,共5个。
3.(1) C5H4O2 醛基
(2) -CHO O2 -COOH -COOH CH3OH - COOCH3 酯化反应(取代反应)
(3)Ⅳ中羧基能与水分子形成分子间氢键
(4)乙烯
(5) 2
(6)
【详解】(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,故答案为:C5H4O2;醛基;
(2)②化合物Ⅱ'中含有的-CHO可以被氧化为-COOH,故答案为:-CHO;O2;-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,故答案为:-COOH;CH3OH;- COOCH3;酯化反应(取代反应);
(3)化合物Ⅳ中含有羧基,能与水分子形成分子间氢键,使其能溶于水,故答案为:Ⅳ中羧基能与水分子形成分子间氢键;
(4)化合物Ⅳ到化合物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a的分子式为C2H4,为乙烯,故答案为: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和,共2种,其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为,故答案为:;
(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二个羧基的化合物,原料可以是,发生题干Ⅳ→V的反应得到,还原为,再加成得到,和发生酯化反应得到目标产物,则合成路线为,故答案为:。
4.(1) 浓硫酸,加热 2
(2) 取代反应 保护酚羟基
(3) CH3COOC2H5
+Br2+HBr
(4)6
(5)
【分析】由C的结构简式和有机物的转化关系可知,在浓硫酸作用下,与乙醇共热发生酯化反应生成,则A为、B为;在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成,与CH3COOC2H5发生信息Ⅱ反应生成,则D为CH3COOC2H5、E为;在乙酸作用下与溴发生取代反应生成,则F为;一定条件下与(CH3)3CNHCH2ph发生取代反应,则G为;在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成H。
(1)
由分析可知,A→B的反应为在浓硫酸作用下,与乙醇共热发生酯化反应生成和水;B的结构简式为为,含氧官能团为羟基、酯基,共有2种,故答案为:浓硫酸,加热;2;
(2)
由分析可知,B→C的反应为在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成和氯化氢,由B和H都含有酚羟基可知,B→C的目的是保护酚羟基,故答案为:取代反应;保护酚羟基;
(3)
由分析可知,D的结构简式为CH3COOC2H5;E→F的反应为在乙酸作用下与溴发生取代反应生成和溴化氢,反应的化学方程式为+Br2+HBr,故答案为:CH3COOC2H5;+Br2+HBr;
(4)
H的同分异构体仅含有—OCH2CH3和—NH2可知,同分异构体的结构可以视作、、分子中苯环上的氢原子被—NH2取代所得结构,所得结构分别有1、3、2,共有6种,故答案为:6;
(5)
由题给信息可知,以4—羟基邻苯二甲酸二乙酯制备的合成步骤为在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成发生取代反应生成,发生信息Ⅱ反应生成,在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成,合成路线为
5.(1) 醚键 醛基
(2) 取代反应 加成反应
(3)
(4)
(5) 5
(6)1
(7)
【分析】A()和反应生成B(C12H14O4),根据“已知①”可以推出B的结构简式为;B和HCOONH4发生反应得到C(C12H16O4),C又转化为D(C12O14O3),根据“已知②”可推出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(C15H18O5),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;H再转化为I();I最终转化为J()。
(1)
A的结构简式为,其官能团为醚键和醛基。
(2)
由分析可知,G的结构简式为,对比F和G的结构简式可知F→G的反应为取代反应;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、D的结构简式分别为C的结构简式为、,则C→D的化学方程式为。
(5)
的同分异构体能发生银镜反应,说明该物质含有醛基,根据分子式C4H6O可得知,该物质还含有碳碳双键或者三元环,还要分析顺反异构,则符合条件的同分异构体有5种,它们分别是CH2=CHCH2CHO、(与后者互为顺反异构体)、(与前者互为顺反异构体)、和,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,则I中手性碳原子的个数为1,是连有甲基的碳原子。
(7)
结合G→I的转化过程可知,可先将转化为,再使和反应生成,并最终转化为;综上所述,合成路线为:。
6.(1)CD
(2) HC≡CCOOCH3
(3)2+2NaBr+H2↑
(4)、、、、
(5)
【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;根据信息,由逆推,可知D是、N是;根据信息+,由F可知G是。
(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错误; D. 化合物H的分子式是C20H14O5,故D错误;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 。
7.(1)氧化反应
(2)3,4-二氯苯甲酸
(3)
(4) ⑥ ⑨
(5) ##
(6)
【分析】A在KMnO4作用下,甲基被氧化为羧基,得到B,B中羧基上的-OH被SOCl2中的Cl取代得到C,C中的Cl原子与苯环上的H原子在AlCl3环境发生消去反应得到D,D中羰基在和乙酸酐共同作用下生成碳碳双键得到E,E在一定条件下脱去酯基生成F,F中的碳碳双键加氢得到G,G与SOCl2反应得到H,H脱去HCl得到I,I中的羰基发生已知(ⅱ)的反应得到目标产物舍曲林。
【详解】(1)据分析,①是中的甲基被KMnO4氧化为羧基,反应类型是氧化反应。
(2)据分析,B的结构简式是,名称是3,4-二氯苯甲酸。
(3)从D的结构简式可知,其分子式为C13H8Cl2O,能满足核磁共振氢谱两组峰,且峰面积比为1:1的结构应是高度对称结构,又含有C=O,则该芳香族同分异构体的结构简式为:。
(4)手性碳原子指连接四个不同原子或原子团的碳,题给合成路线中涉及手性碳原子的物质是G()、H()、I()和Sertraline(),则涉及手性碳原子生成的反应路线是G和Sertraline的生成,即路线⑥和⑨。
(5)据分析,H→I是H中的碳基上的Cl与苯环消去HCl,形成一个环,化学方程式为:;当该碳基上的Cl与苯环上的其它氢原子消去,则得到I的同分异构体,有和。
(6)根据题给信息(ⅲ),目标物资W可由2个与1个合成,故设计合成路线如下:
。
8.(1)取代反应或磺化反应
(2)+NaOH→+H2O
(3) 苯酚
(4)(溶液)或其他合理答案
(5)或
(6)
(7)
【分析】根据合成路线,A()在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),B依次与NaOH熔融、HCl反应生成C(),C先与NaOH反应生成,和CO2在一定条件下反应,再与HCl反应生成D,D的分子式为C7H6O3,则D为,D再与CH3CH2COCl发生取代反应生成E,E与AlCl3反应生成F,F与苯甲酸肝在一定条件下生成G,G经一系列反应生成黄铜哌酯,据此分析解答。
【详解】(1)由分析可知,A()在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),即反应类型为取代反应(或磺化反应);
(2)B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应生成和H2O,反应的化学方程式为+NaOH→+H2O;
(3)C的结构简式为,则化学名称为苯酚,根据分析可知,D的结构简式为;
(4)由E、F的结构简式可知,F含有酚羟基,而E没有,因此可用FeCl3溶液鉴别二者,前者溶液变成紫色,后者无明显现象;
(5)F的分子式为C10H10O4,X是F的同分异构体,X含有苯环和酯基,其核磁共振氢谱有两组峰,说明X只有2种不同环境的H原子,则满足条件的X的结构简式为:或;
(6)酸酐能与羟基化合物反应生成酯,则F与苯甲酸肝反应可生成G、苯甲酸和水,故M和N的结构简式为和H2O;
(7)已知+CO2,则以为原料合成时,可先将与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成,再依次与NaOH熔融条件下、HCl反应生成,再与CH3COCl发生取代反应生成,氧化可得到,再与AlCl3反应可得到,则合成路线为:。
9.(1)sp2和sp3
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)
【分析】A()和CH3I发生取代反应生成B();B和SOCl2发生取代反应生成C();C和CH3OH发生取代反应生成D();D和NH2OH发生反应生成E();E经过还原反应转化为F,F经酸性水解后再调节pH到7转化为G,该过程酯基发生水解,酯基转化为羧基,则F为。
【详解】(1)A分子中,苯环上的碳原子和双键上的碳原子为sp2杂化,亚甲基上的碳原子为sp3杂化,即A分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3。
(2)B→C的反应中,B中的羟基被氯原子代替,该反应为取代反应。
(3)D的分子式为C12H14O3,其一种同分异构体在碱性条件水解,酸化后得2种产物,其中一种含苯环且有2种含氧官能团,2种产物均能被银氨溶液氧化,说明该同分异构体为酯,且水解产物都含有醛基,则水解产物中,有一种是甲酸,另外一种含有羟基和醛基,该同分异构体属于甲酸酯;同时,该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子,则该同分异构体的结构简式为。
(4)由分析可知,F的结构简式为。
(5)根据已知的第一个反应可知,与CH3MgBr反应生成,再被氧化为,根据已知的第二个反应可知,可以转化为,根据流程图中D→E的反应可知,和NH2OH反应生成;综上所述,的合成路线为:。
10.(1)
(2)+CH3OCH2Cl+NaOH+NaCl+H2O
(3) 选择性将分子中的羟基氧化为羰基
(4) 硝基 氨基
(5)
(6) 12 (或)
【分析】F中含有磷酸酯基,且中步聚ⅰ在强碱作用下进行,由此可推测发生题给已知信息中的反应;由F、G的结构简式及化合物Ⅰ的分子式可逆推得到Ⅰ的结构简式为 ;
【详解】(1)由A的结构简式可知A是在甲苯结构基础上有羟基和硝基各一个各自取代苯环上的一个氢原子,所以A的分子式为“”;
(2)由题给合成路线中的转化可知,苯酚可与发生取代反应生成与,可与发生中和反应生成和,据此可得该反应的化学方程式为
“+CH3OCH2Cl+NaOH+NaCl+H2O”;
(3)根据D、E的结构简式可知,发生了羟基到酮羰基的转化,对应碳原子杂化方式由“sp3”变为“sp2”;由的结构变化可知,的作用为“选择性将分子中的羟基氧化为羰基”;
(4)由题给已知信息可知,的步骤ⅰ中F与化合物Ⅰ在强碱的作用下发生已知信息的反应得到碳碳双键,对比F与G的结构简式可知,步骤ⅱ发生了由“硝基”到“氨基”的转化;
(5)根据分析可知,化合物I的结构简式为“”;
(6)化合物Ⅰ的分子式为,计算可得不饱和度为4,根据题目所给信息,化合物Ⅰ的同分异构体分子中含有苯环(已占据4个不饱和度),则其余C原子均为饱和碳原子(单键连接其他原子);又由红外光谱无醚键吸收峰,可得苯环上的取代基中含1个羟基;再由分子中苯环上只含有1个取代基,可知该有机物的碳链结构有如下四种:(1、2、3、4均表示羟基的连接位置),所以满足条件的化合物Ⅰ的同分异构体共有“12”种;其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的同分异构体应含有两个等效的甲基,则其结构简式为“ 或”。
11.(1)D
(2) C18H19ClN4 加成反应,消去反应
(3)+→+CH3OH
(4);CH3CH2Cl,NH3
(5),,,
【分析】甲苯硝化得到硝基苯,结合H的结构简式,可知A,再还原得到B为,B和甲醇发生酯化反应生成C,结合信息②可知E为,再结合信息②可知G为,以此解题。
(1)
A.硝化反应是指苯在浓硝酸和浓硫酸存在的情况下,加热时发生的一种反应,试剂是浓硝酸和浓硫酸,A正确;
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正确;
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正确;
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错误;
故选D;
(2)
由分析可知化合物C的结构简式是;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→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的同分异构体,则有1个不饱和度,其有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,则这样的结构有,,,。
12.(1)醛基
(2) 正丁酸
(3)
(4)
(5)
(6)
【分析】本流程的目的,以A为原料制取碘番酸。由A可发生银镜反应,可确定A为醛,由B无支链,可确定B为CH3CH2CH2COOH,则A为CH3CH2CHO;依据题干信息,可确定D为 ;E为芳香族化合物,则E为;由J的结构简式,可确定F为。由题给信息,要确定G为。
【详解】(1)由A的分子式C4H8O及可发生银镜反应,可确定A分子含有的官能团是醛基。答案为:醛基;
(2)B的分子式为C4H8O2、无支链,由醛氧化生成,则B为CH3CH2CH2COOH,名称是正丁酸。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,则表明分子中8个H原子全部构成-CH2-,B的不饱和度为1,则其同分异构体应具有对称的环状结构,从而得出其结构简式是。答案为:正丁酸;;
(3)由分析知,E为,F为,则E→F的化学方程式是。答案为:;
(4)由分析可知,G的结构简式是。答案为:;
(5)碘番酸的相对分子质量为571,J的相对分子质量为193,由相对分子质量差可确定,J生成碘番酸时,分子中引入3个I原子,而碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上,则碘番酸的结构简式是。答案为:;
(6)——3AgNO3,n(AgNO3)= bmol∙L-1×c×10-3L=bc×10-3mol,则口服造影剂中碘番酸的质量分数为=。答案为:。
【点睛】推断有机物时,官能团可由反应条件确定,结构可依据转化前后对应物质的结构简式确定。
13. 2-氟甲苯(或邻氟甲苯) +HCl或+HCl或 氨基、羰基、卤素原子(溴原子、氟原子) 取代反应 10
【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(),据此分析解答。
【详解】(1)由A()的结构可知,名称为:2-氟甲苯(或邻氟甲苯),故答案为: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,故答案为:;
(3)含有的官能团为溴原子、氟原子、氨基、羰基,故答案为:氨基、羰基、卤素原子(溴原子、氟原子);
(4) D为,E为,根据结构特点,及反应特征,可推出Y为,故答案为:;
(5) E为,F为,根据结构特点,可知与发生取代反应生成F,故答案为:取代反应;
(6) C为,含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体为:含有醛基,氟原子,氯原子,即苯环上含有三个不同的取代基,可能出现的结构有,故其同分异构体为10种,故答案为:10;
(7)根据已知及分析可知,与乙酸、乙醇反应生成,故答案为:;
14. 间苯二酚(或1,3-苯二酚) 2 酯基,醚键,羟基(任写两种) +H2O 取代反应 C
【分析】由合成路线图,可知,A(间苯二酚)和B()反应生成C(),与碳酸二甲酯发生酯化反应,生成,与氢气发生加成反应生成,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,据此分析解答。
【详解】(1)A为,化学名称为间苯二酚(或1,3-苯二酚),故答案为:间苯二酚(或1,3-苯二酚);
(2)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,所以反应生成E至少需要2氢气,故答案为:2;
(3)E为,含有的含氧官能团的名称为酯基,醚键,羟基(任写两种),故答案为:酯基,醚键,羟基(任写两种);
(4)E为,发生消去反应,生成,化学方程式为 +H2O,故答案为: +H2O;
(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)是将酯基水解生成羟基,反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
(6)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();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:,,,,故有4种,答案为: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: 。
15. (酚)羟基、醛基 C18H15OP ② ②④ 10
【详解】(1)根据有机物Ⅰ的结构,有机物Ⅰ为对醛基苯酚,其含氧官能团为(酚)羟基、醛基;
(2)反应①的方程式可表示为:Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ+Z,根据反应中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的分子式和质量守恒定律可知,反应前与反应后的原子个数相同,则反应后Z的分子式为C18H15OP;
(3)已知有机物Ⅳ可以发生银镜反应,说明有机物Ⅳ中含有醛基,又已知有机物Ⅳ可以发生反应生成,则有机物Ⅳ一定含有酚羟基,根据有机物Ⅳ的分子式和可以得出,有机物Ⅳ的结构简式为;
(4)还原反应时物质中元素的化合价降低,在有机反应中一般表现为加氢或者去氧,所以反应②为还原反应,其中反应②④为加成反应;
(5)化合物Ⅵ的分子式为C10H12O4,能与NaHCO3反应说明含有羧基,能与NaOH反应说明含有酚羟基或羧基或酯基,最多能与2倍物质的量的NaOH反应,由于该分子共有4个氧原子,不可能再含有羧基和酯基,说明除1个羧基外还含有1个酚羟基,能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应,能与Na反应的官能团为醇羟基、酚羟基、羧基,这说明一定还含有1个醇羟基,核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子且不含手性碳原子,说明含有两个甲基取代基,并且高度对称,据此可知共有三个取代基,分别是-OH、-COOH和,则
如果-COOH、酚-OH相邻,有4种排列方式;
如果-COOH、酚-OH相间,有4种排列方式;
如果-COOH、酚-OH相对,有2种排列方式,所以符合条件的同分异构体有10种,任意一种的结构简式为。
(6)根据题给已知条件对甲苯酚与HOCH2CH2Cl反应能得到,之后水解反应得到,观察题中反应可知得到目标产物需要利用反应④,所以合成的路线为。
16. 4 FeCl3溶液 氧化反应 +CH3OH+H2O 3
【分析】由信息反应II以及F的结构简式和E的分子式可知E的结构简式为,D发生信息反应I得到E,则D的结构简式为,C与CH3OH发生反应生成D,C相较于D少1个碳原子,说明C→D是酯化反应,因此C的结构简式为,B→C碳链不变,而A→B碳链增长,且增长的碳原子数等于中碳原子数,同时B→C的反应条件为NaClO2、H+,NaClO2具有氧化性,因此B→C为氧化反应,A→B为取代反应,C8H8O3的不饱和度为5,说明苯环上的取代基中含有不饱和键,因此A的结构简式为,B的结构简式为。
【详解】(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:、、、,共有4种,故答案为:;4。
(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40℃下发生加成反应生成,和反应生成,根据信息Ⅰ.+得到
反应生成,因此合成路线为;故答案为:。
17. 邻二甲苯 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 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
【详解】(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,A与O2在V2O5作催化剂并加热条件下生成,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,也能与FeCl3溶液发生显色反应,说明结构中含有醛基和酚羟基,根据不饱和度可知该结构中除醛基外不含其它不饱和键,②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3,说明该结构具有对称性,根据该结构中氧原子数可知该结构中含有1个醛基、2个酚羟基、1个甲基,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)为与NaOH的水溶液反应,中酯基、羧基能与NaOH反应,反应方程式为,故答案为:。
(4)观察流程可知,G→H的反应为中Br原子被AgNO3中-O-NO2取代生成和AgBr,反应类型为取代反应;若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,其原因是NaNO3反应生成的NaNO3易溶于水,而AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行,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反应生成,经过酸化后生成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)由和制备可通过题干已知信息而得,因此需要先合成,可通过氯代后水解再催化氧化而得,因此合成路线为,故答案为:。
18. 还原反应 取代反应 酰胺基 羧基 15
【详解】1)由已知信息①可知,与 反应时断键与成键位置为,由此可知A的结构简式为,故答案为:。
(2)A→B的反应过程中失去O原子,加入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,酚羟基需占据苯环上的1个取代位置,支链上苯环连接方式(红色点标记): 、 共五种,因此一共有5×3=15种结构;其中核磁共振氢谱有五组峰,因酚羟基和醛基均无对称结构,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),即苯环上取代基位于对位,核磁共振氢谱中峰面积比为6的氢原子位于与同一碳原子相连的两个甲基上,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()的过程中,需先将转化为丁二酸,可利用已知信息②实现,然后利用B→C的反应类型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,因此需先利用乙烯合成,中醛基可通过羟基催化氧化而得,中溴原子可利用D→E的反应类型实现,因此合成路线为,故答案为:。
【点睛】有机合成推断解题过程中对信息反应的分析主要是理解成键与断键的位置关系,同时注意是否有小分子物质生成。按照要求书写同分异构体时,需根据题干所给要求得出结构中官能团种类及数目,然后分析该结构是否具有对称性,当核磁共振氢谱中出现比例为6的结构中,一般存在同一个碳原子上连接两个甲基或者甲基具有对称性的情况,当核磁共振氢谱出现比例为9的结构中,一般存在三个甲基连接在同一个碳原子上。
19. HOCH2CH2Br C +4NaOH+2+2NaBr 、、、(任写3种)
【分析】A的分子式为C8H10,其不饱和度为4,结合D的结构简式可知A中存在苯环,因此A中取代基不存在不饱和键,D中苯环上取代基位于对位,因此A的结构简式为,被酸性高锰酸钾氧化为,D中含有酯基,结合已知信息反应可知C的结构简式为,B与E在酸性条件下反应生成,该反应为酯化反应,因此E的结构简式为HOCH2CH2Br,D和F发生已知反应得到化合物P中的五元环,则化合物F中应含有碳碳三键,而化合物P是聚合结构,其中的基本单元来自化合物D和化合物F,所以化合物F应为。
【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HOCH2CH2Br,故答案为:;HOCH2CH2Br。
(2)A.化合物B的结构简式为,化合物B中苯环的6个碳原子共平面,而苯环只含有两个对位上的羧基,两个羧基的碳原子直接与苯环相连,所以这2个碳原子也应与苯环共平面,化合物B分子中所有碳原子共平面,故A正确;
B.D的结构简式为,由此可知化合物D的分子式为,故B正确;
C.缩聚反应除形成缩聚物外,还有水、醇、氨或氯化氢等低分子副产物产生,化合物D和化合物F的聚合反应不涉及低分子副产物的产生,不属于缩聚反应,故C错误;
D.聚合物P中含有4n个酯基官能团,所以聚合物P属于聚酯类物质,故D正确;
综上所述,说法不正确的是C项,故答案为C。
(3)中酯基能与NaOH溶液发生水解反应、溴原子能与NaOH溶液在加热条件下能发生取代反应,因此反应方程式为+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分子之间聚合形成化合物P,同时也可能发生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-N3官能团与化合物F中的2个碳碳三建分别反应,可以形成环状结构,用键线式表示为,该环状化合物的化学式为,符合题意,故答案为:。
(5)化合物F的分子式为C8H6O4,不饱和度为6,其同分异构体中含有结构片段,不含键,且只有2种不同化学环境的氢原子,说明结构高度对称,推测其含有2个相同结构片段,不饱和度为4,余2个不饱和度,推测含有两个六元环,由此得出符合题意的同分异构体如下:、、、。
(6)由逆向合成法可知,丙炔酸应与通过酯化反应得到目标化合物,而中的羟基又能通过 +水解得到,乙烯与Br2加成可得,故目标化合物的合成路线为。
20. CD +NaOH+NaCl+H2O
【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。
【详解】(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错误;
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错误;
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;
答案选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。
21.(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)
【分析】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。
【详解】(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:。
22.(1) 醛基 醚键
(2) 酯化反应或取代反应 CH3OH
(3)2
(4)10
(5) 2+O22
【详解】(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+O22 ,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+O22;。
23.(1)7
(2)或
(3)消去反应
(4)
(5)
【分析】A和B在K2CO3作用、加热条件反应得到C、HF和H2O,C和H2发生还原反应得到D,D发生取代反应生成E,E发生取代反应得到F。
(1)
从成键方式看,形成双键的中心原子通常采用sp2杂化,醛基和苯环中的碳原子为sp2杂化,饱和C为sp3杂化,故共有7个碳原子采取sp2杂化;故答案为:7;
(2)
B的一种同分异构体,环上有4个取代基,且有两种含氧官能团,根据其不饱和度可知,这两种含氧官能团为羟基和含羰基的官能团;分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1,说明分子结构具有一定的对称性,则该物质可能为或;故答案为:或;
(3)
由题给C结构式可知,C的分子式为C17H15NO5;中间体X的分子式为C17H17NO6;结合C的结构简式可知X→C生成碳碳双键,反应类型为消去反应;故答案为:消去反应;
(4)
由E与F结构简式可知,E→F为甲氧基被-OH取代,则可能另一个甲氧基也被-OH取代,副产物的分子式为C15H14O4,则其结构简式为:;故答案为:;
(5)
以和为原料制备,两个碳环以-O-连接在一起,则一定会发生类似A+B→C的反应,则需要和,故需要先得到,得到,和得到,催化氧化得到,可设计合成路线为: ;故答案为: 。
24. 酚羟基 取代反应 HC≡CCH2OH+CH3COOHCH3COOCH2C≡CH+H2O
乙酸甲酯
【分析】A是芳香族化合物,分子式为C6H6O,为苯酚,结构简式为,苯酚和氢气发生加成反应制得B,B为环己醇,结构简式为,环己醇可以和氯化氢在加热的条件下反应生成C,C为,由图中①可知,C可以和Mg和乙醚反应制得D,D为,根据D和F生成G,根据G的结构简式可知,E的结构简式为:,E与浓硫酸和甲醇在加热的条件下反应制得F,F的结构简式为:,,D与F可以在酸性条件下反应制得G;由K的结构简式,可知J的结构简式为:HC≡CCH2OH,与乙酸和浓硫酸发生酯化反应制得K,K与HN(C2H5)2和甲醛反应制得L,L和G可以根据提示信息②可得奥昔布宁,结构简式为,据此分析。
【详解】(1)A是芳香族化合物,分子式为C6H6O,为苯酚,结构简式为,分子中含氧官能团是酚羟基;
(2)环己醇可以和氯化氢在加热的条件下反应生成C,B→C的反应类型是取代反应;
(3) 根据G的结构简式可知,E的结构简式为:;
(4)由K的结构简式,可知J的结构简式为:HC≡CCH2OH,与乙酸和浓硫酸发生酯化反应制得K,J→K的化学方程式是HC≡CCH2OH+CH3COOHCH3COOCH2C≡CH+H2O;
(5)G、L和奥昔布宁的沸点均高于200℃,G和L发生反应合成奥昔布宁时,是可逆反应,反应过程中生成了乙酸甲酯,通过在70℃左右将其蒸出来,生成物浓度减小,促进反应正向进行;
(6)G和L发生反应合成奥昔布宁,奥昔布宁的结构简式是。
【点睛】充分利用题目所给信息,D和F反应得到G的反应原理是难点。
25. 、 、 、 4 加成反应 羰基、酯基 1 a
【分析】根据所给信息分析同分异构体结构并写出可能的同分异构体;根据有机物结构分析有机物中H原子的化学环境;根据反应前后有机物结构和分子式推断反应前反应的结构;根据已知条件判断有机反应类型;根据有机物结构判断有机物可能发生的反应;根据题目所给的合成流程和已知条件选择合适的反应路线制备目标物质。
【详解】(1) A的链状同分异构体可发生银镜反应说明该同分异构体中含有醛基,故可能的结构为 、 、 、 ;故答案为: 、 、 、 。
(2)根据B的结构,有机物B中含有4种不同化学环境的H原子,故在核磁共振氢谱中有4组峰;故答案为:4。
(3)根据有机物C和有机物D的结构,有机物C与有机物X发生酯化反应生成有机物D,则有机物D的结构简式为 ;故答案为: 。
(4) D→E为已知条件的反应,反应类型为加成反应;故答案为:加成反应。
(5)根据F的结构简式,有机物F的分子式为C13H12O3,有机物G中含有的官能团名称是酯基、羰基;故答案为:C13H12O3;酯基、羰基。
(6)根据有机物H的结构,有机物H中含有1个手性碳原子,为左下角与羟基相邻的碳原子;
有机物H中含有羟基,可以与金属Na发生反应;有机物H中含有羟基,并且与羟基相连的碳原子上有氢原子,同时苯环上有甲基,都可以与酸性高锰酸钾溶液反应;有机物H中含有酯基,可以被NaOH水解;有机物H中不含与CHCl3反应的基团,故不与CHCl3反应,故选择a;故答案为:1;a。
(7)利用 和 反应制得 ,可先将环己醇脱水得环己烯,将环己烯( )与溴发生加成反应再发生消去反应制得1,3-环己二烯( ),将1,3-环己二烯与 发生已知条件的反应制得 ,反应的具体流程为:;故答案为:。
26. BC
【分析】C为,根据B到C的反应条件以及B的化学式可知B到C发生了还原反应,B的结构简式为,根据C的结构和D的化学式可知D的结构简式为,D到E为酯化反应,E为,根据题目提供信息结构E到F的反应条件可知F为,F+G生成H且H中除了苯环还有其他环,则H为,H+I生成阿替洛尔,反推出I为,据此分析作答。
【详解】(1)A.化合物D为,含有苯环可以加成,酚羟基可以被氧化,酚羟基和羧基均可发生酯化反应(属于取代反应),催化加氢即为还原反应的一种,故A错误;
B.E为,含有酚羟基,能与溶液发生显色反应,故B正确;
C.化合物I为,含有氨基,可以结合氢离子,具有弱碱性,故C正确;
D.阿替洛尔的分子式是C14H22N2O3,故D错误。
(2)根据分析可知E的结构简式为;
(3)F为,H为,反应方程式为:;
(4)B的结构简式为,含有两个对位取代基,根据A的化学式和不饱和度可知A为对硝基甲苯,结构简式为,结合题目提供信息,其中X代表卤族原子,可知A到B的合成路线为;
(5)化合物C为,其同分异构体满足:谱和IR谱检测表明:分子中共有4种氢原子,则结构对称,无氮氧键和碳氮双键;除了苯环外无其他环;符合条件的有:。
【点睛】本题考查有机物的推断与合成,关键是对给予的反应信息的理解,结合转化中物质的结构、分子式与反应信息进行分析判断,(5)中同分异构体的书写为难点,题目涉及有机物的结构比较复杂,容易出错。
27. 及时蒸出产物(或增大乙酸或乙醇的用量) 取代反应 羰基、酰胺基 CH3COCH2COOH
【分析】根据B的结构和已知条件Ⅰ可知R=H、R’=CH2H5,故A为CH3COOC2H5(乙酸乙酯),有机物B经过碱性条件下水解再酸化形成有机物C(),有机物C与SOCl2作用通过已知条件Ⅱ生成有机物D( ),有机物D与邻氯苯胺反应生成有机物E(),有机物E经已知条件Ⅲ发生成环反应生成有机物F(),据此分析。
【详解】(1)根据分析,有机物A为乙酸乙酯,在实验室中用乙醇和乙酸在浓硫酸的催化下制备,反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;该反应为可逆反应,若想提高乙酸乙酯的产率需要及时的将生成物蒸出或增大反应的用量;A的某种同分异构体只有1种化学环境的C原子,说明该同分异构体是一个对称结构,含有两条对称轴,则该有机物的结构为;
(2)根据分析,C→D为 和SOCl2的反应,反应类型为取代反应;E的结构为,其结构中含氧官能团为羰基、酰胺基;
(3)根据分析,C的结构简式为CH3COCH2COOH;F的结构简式 ;
(4)以苯胺和H5C2OOCCH2COCl为原料制得目标产物,可将苯胺与溴反应生成2,4,6—三溴苯胺,再将2,4,6—三溴苯胺与H5C2OOCCH2COCl反应发生已知条件Ⅱ的取代反应,再发生已知条件Ⅲ的成环反应即可得到目标产物,反应的流程为
28. 6 对硝基甲苯 或; 羧基、硝基 +CH3CH2OH→+H2O c 。
【分析】甲苯发生硝化反应生成A,A中甲基被高锰酸钾溶液氧化为羧基,根据B的结构简式,可知A是;和乙醇发生酯化反应生成,发生还原反应生成 。
【详解】(1)甲苯分子内,甲基上最多有1个H原子在苯环决定的平面内,甲苯共面的H原子数最多为6个;
(2) A是,A的名称是对硝基甲苯;
(3)在的同分异构体中,①与A具有相同官能团、②属于芳香化合物 、③核磁共振氢谱有 5组峰,符合条件的是或 ;
(4) B是,官能团名称为羧基、硝基。
(5) B→C是和乙醇发生酯化反应生成,反应的反应方程式为+CH3CH2OH→+H2O。
(6)铁泥属于危化品,交有资质单位处理,选c;
(7),甲苯和溴蒸气在光照条件下生成,和反应生成,在酸性条件下生成,合成路线为。
29. 羟基 、、、、 C2H5OH/浓H2SO4、加热 取代反应 、
【分析】有机物A被高锰酸钾溶液氧化,使羟基转化为羰基,B与甲醛发生加成反应生成C,C中的羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基,则D的结构简式为。D与乙醇发生酯化反应生成E,E中与酯基相连的碳原子上的氢原子被正丙基取代生成F,则F的结构简式为,F首先发生水解反应,然后酸化得到G,据此解答。
【详解】(1)根据A的结构简式可知A中的官能团名称是羟基。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳,则根据B的结构简式可知B中的手性碳原子可表示为。
(3)具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式中含有醛基,则可能的结构为、、、、。
(4)反应④是酯化反应,所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。
(5)根据以上分析可知⑤的反应类型是取代反应。
(6)F到G的反应分两步完成,方程式依次为:、
。
(7)由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备,可以先由甲苯合成,再根据题中反应⑤的信息由乙酰乙酸乙酯合成,最后根据题中反应⑥的信息由合成产品。具体的合成路线图为:,
。
【点睛】本题考查有机物的推断和合成,涉及官能团的性质、有机物反应类型、同分异构体的书写、合成路线设计等知识,利用已经掌握的知识来考查有机合成与推断、反应条件的选择、物质的结构简式、化学方程式、同分异构体的书写的知识。考查学生对知识的掌握程度、自学能力、接受新知识、新信息的能力;考查了学生应用所学知识进行必要的分析来解决实际问题的能力。有机物的结构、性质、转化、反应类型的判断、化学方程式和同分异构体结构简式的书写及物质转化流程图的书写是有机化学学习中经常碰到的问题,掌握常见的有机代表物的性质、各类官能团的性质、化学反应类型、物质反应的物质的量关系与各类官能团的数目关系,充分利用题目提供的信息进行分析、判断是解答的关键。难点是设计合成路线图时有关信息隐含在题干中的流程图中,需要学生自行判断和灵活应用。
30. 丙烯 氯原子 羟基 加成反应 或 8
【分析】根据D的分子结构可知A为链状结构,故A为CH3CH=CH2;A和Cl2在光照条件下发生取代反应生成B为CH2=CHCH2Cl,B和HOCl发生加成反应生成C为 ,C在碱性条件下脱去HCl生成D;由F结构可知苯酚和E发生信息①的反应生成F,则E为 ;D和F聚合生成G,据此分析解答。
【详解】(1)根据以上分析,A为CH3CH=CH2,化学名称为丙烯;C为,所含官能团的名称为氯原子、羟基,
故答案为丙烯;氯原子、羟基;
(2)B和HOCl发生加成反应生成C,
故答案为加成反应;
(3)C在碱性条件下脱去HCl生成D,化学方程式为:,
故答案为;
(4)E的结构简式为。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体,同时满足以下条件的芳香化合物:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1,说明分子中有3种类型的氢原子,且个数比为3:2:1。则符合条件的有机物的结构简式为、;
故答案为、;
(6)根据信息②和③,每消耗1molD,反应生成1molNaCl和H2O,若生成的NaCl和H2O的总质量为765g,生成NaCl和H2O的总物质的量为=10mol,由G的结构可知,要生成1 mol单一聚合度的G,需要(n+2)molD,则(n+2)=10,解得n=8,即G的n值理论上应等于8,
故答案为8。
31. 间苯二酚(1,3-苯二酚) 羧基、碳碳双键 取代反应 C14H12O4 不同碱 不同溶剂 不同催化剂(或温度等) (5) (6)
【分析】首先看到合成路线:由A物质经反应①在酚羟基的邻位上了一个碘原子,发生了取代反应生成了B物质,B物质与丙烯酸在催化剂的作用下生成了C物质,那C物质就是将丙烯酸中的羧基去掉取代了碘原子的位置;由D反应生成E就是把HI中的H连在了O上,发生的是取代反应;最后heck反应生成W物质。
【详解】(1)A物质所含官能团是两个酚羟基,且苯环上有两个是间位的取代基,那物质的命名就是间苯二酚或1,3-苯二酚;
(2)物质中含有的官能团是碳碳双键和羧基
(3)D物质到E物质没有双键的消失,且在O原子处增加了氢原子,没有双键参与反应所以属于取代反应,W物质中可以轻松数出共有14个C原子,4个氧原子,氢原子的个数可以通过不饱和度来推断出,14个碳的烷应该有30个氢,现在该分子有9个不饱和度,其中一个苯环4个,一个双键1个,一个不饱和度少2个氢,所以30-9×2=12,因此有12个氢原子,即分子式为C14H12O4。
(4)可以从表格中寻找溶剂一样的实验、碱一样的实验发现得出:实验1,2,3探究了不同碱对反应的影响;实验4,5,6探究了不同溶剂对反应的影响,最后只剩下不同催化剂对实验的影响。
(5)D的分子式为:C8H9O2I,要求含苯环,那支链最多含两个C,且1molX与足量Na反应可生成2g氢气,那就证明有两个酚羟基或醇羟基,又有三种不同环境的氢6:2:1,那一定是有两个甲基和两个酚羟基,因为醇羟基没有6个相同环境的氢,则符合条件的有机物结构简式为。
(6)由题意中的heck反应可知需要一个反应物中含双建,一个反应物中含I;从苯出发可以经过溴乙烷和溴化铁的反应制得乙苯,乙苯在乙基上通过烷烃的取代反应引入氯原子,卤代烃在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应产生双键,得到苯乙烯;可以仿照反应①通过相同条件在苯环上引入一个碘原子,因此合成路线图为。
【点睛】最后一个写合成路线,要必须从已有的物质出发,不得自己添加反应所需有机物,仿照题中出现的反应,将合成路线分为两部分,一次合成,遇到不会的合成,首先要在题意和已知中寻找。清楚想要有碳碳双键出现应该利用卤代烃的消去反应。
32. 氯乙酸 取代反应 乙醇/浓硫酸、加热 C12H18O3 羟基、醚键 、
【详解】分析:A是氯乙酸与碳酸钠反应生成氯乙酸钠,氯乙酸钠与NaCN发生取代反应生成C,C水解又引入1个羧基。D与乙醇发生酯化反应生成E,E发生取代反应生成F,在催化剂作用下F与氢气发生加成反应将酯基均转化为醇羟基,2分子G发生羟基的脱水反应成环,据此解答。
详解:(1)根据A的结构简式可知A是氯乙酸;
(2)反应②中氯原子被-CN取代,属于取代反应。
(3)反应④是酯化反应,所需试剂和条件分别是乙醇/浓硫酸、加热;
(4)根据G的键线式可知其分子式为C12H18O3;
(5)根据W的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基;
(6)属于酯类,说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1:1,说明氢原子分为两类,各是6个氢原子,因此符合条件的有机物结构简式为或;
(7)根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸卞酯的路线图为。
点睛:本题考查有机物的推断和合成,涉及官能团的性质、有机物反应类型、同分异构体的书写、合成路线设计等知识,利用已经掌握的知识来考查有机合成与推断、反应条件的选择、物质的结构简式、化学方程式、同分异构体的书写的知识。考查学生对知识的掌握程度、自学能力、接受新知识、新信息的能力;考查了学生应用所学知识进行必要的分析来解决实际问题的能力。有机物的结构、性质、转化、反应类型的判断、化学方程式和同分异构体结构简式的书写及物质转化流程图的书写是有机化学学习中经常碰到的问题,掌握常见的有机代表物的性质、各类官能团的性质、化学反应类型、物质反应的物质的量关系与各类官能团的数目关系,充分利用题目提供的信息进行分析、判断是解答的关键。难点是设计合成路线图时有关信息隐含在题干中的流程图中,需要学生自行判断和灵活应用。
33. 丙炔 取代反应 加成反应 羟基、酯基 、 、、、、、
【分析】A到B的反应是在光照下的取代,Cl应该取代饱和碳上的H,所以B为;B与NaCN反应,根据C的分子式确定B到C是将Cl取代为CN,所以C为;C酸性水解应该得到,与乙醇酯化得到D,所以D为,D与HI加成得到E。根据题目的已知反应,要求F中一定要有醛基,在根据H的结构得到F中有苯环,所以F一定为;F与CH3CHO发生题目已知反应,得到G,G为;G与氢气加成得到H;H与E发生偶联反应得到Y。
【详解】(1)A的名称为丙炔。
(2)B为,C为,所以方程式为:。
(3)有上述分析A生成B的反应是取代反应,G生成H的反应是加成反应。
(4)D为。
(5)Y中含氧官能团为羟基和酯基。
(6)E和H发生偶联反应可以得到Y,将H换为F就是将苯直接与醛基相连,所以将Y中的苯环直接与羟基相连的碳连接即可,所以产物为。
(7)D为,所以要求该同分异构体也有碳碳三键和酯基,同时根据峰面积比为3:3:2,得到分子一定有两个甲基,另外一个是CH2,所以三键一定在中间,也不会有甲酸酯的可能,所以分子有6种:
【点睛】本题的最后一问如何书写同分异构,应该熟练掌握分子中不同氢数的影响,一般来说,3个或3的倍数的氢原子很有可能是甲基。2个或2的倍数可以假设是不是几个CH2的结构,这样可以加快构造有机物的速度。
34. C6H12O6 羟基 取代反应或酯化反应 +NaOH→+CH3COONa 9
【分析】葡萄糖在催化剂作用下与氢气发生醛基的加成反应生成A,A在浓硫酸的作用下发生分子内脱水反应生成B,B与乙酸发生酯化反应生成C,根据C与D的分子式可知C生成D是C分子中另一个羟基与硝酸发生酯化反应,D在氢氧化钠溶液中水解生成E,据此解答。
【详解】(1)葡萄糖的分子式为C6H12O6。
(2)葡萄糖在催化剂作用下与氢气发生醛基的加成反应生成A,因此A中含有的官能团的名称为羟基。
(3)由B到C发生酯化反应,反应类型为取代反应。
(4)根据B的结构简式可知C的结构简式为。
(5)由D到E是乙酸形成的酯基水解,反应方程式为+NaOH→+CH3COONa。
(6)F是B的同分异构体,7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况),说明F分子中含有羧基,7.30 g F的物质的量是7.3g÷146g/mol=0.05mol,二氧化碳是0.1mol,因此F分子中含有2个羧基,则F相当于是丁烷分子中的2个氢原子被羧基取代,如果是正丁烷,根据定一移一可知有6种结构。如果是异丁烷,则有3种结构,所以可能的结构共有9种(不考虑立体异构),即、、、、、、、、。其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为3∶1∶1的结构简式为。
【点睛】高考化学试题中对有机化学基础的考查题型比较固定,通常是以生产、生活的陌生有机物的合成工艺流程为载体考查有机化学的核心知识,涉及常见有机物官能团的结构、性质及相互转化关系,涉及有机物结构简式的确定、反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的识别和书写等知识的考查。它要求学生能够通过题给情境中适当迁移,运用所学知识分析、解决实际问题,这高考有机化学复习备考的方向。本题的难点是同分异构体数目判断,同分异构体类型通常有:碳链异构、官能团异构、位置异构等,有时还存在空间异构,要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。对于二元取代物同分异构体的数目判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目,本题就是采用这种方法。
35. (酚)羟基 羧基 取代反应
【分析】有机物A和SOCl2在加热条件下发生取代反应生成B,B和甲醇发生取代反应生成C,C和CH3OCH2Cl在三乙胺存在条件下发生取代反应生成D,D和CH3I在K2CO3条件下发生取代反应生成E,E在LiAlH4条件下发生还原反应生成F,据此解答。
【详解】(1)由A的结构简式可知,A中含氧官能团为-OH和-COOH,名称为(酚)羟基、羧基,
故答案为(酚)羟基;羧基;
(2)根据以上分析可知,A→B的反应中-COOH中的羟基被氯原子取代,反应类型为取代反应,
故答案为取代反应;
(3)观察对比C、D的结构可知,C→D的反应中酚羟基上的氢原子被-CH2OCH3取代生成D,根据副产物X的分子式C12H15O6Br,C→D的反应生成的副产物为C中两个酚羟基都发生了取代反应,可知X的结构简式为,
故答案为;
(4)C为,C的同分异构体满足以下条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1,说明含苯环的产物分子中有两种类型的氢原子且数目相等,应为间苯三酚,则该同分异构体为酚酯,结构简式为,
故答案为;
(5)根据逆合成法,若要制备,根据题给已知可先制备和CH3CH2CHO。结合所给原料,1-丙醇催化氧化生成CH3CH2CHO,参考题中E→F的反应条件, 在LiAlH4条件下发生还原反应生成,和HCl发生取代反应生成,在Mg、无水乙醚条件下发生已知中的反应生成,和CH3CH2CHO在一定条件下反应生成,所以合成路线设计为:
CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO,
,
故答案为CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO,
。
【点睛】本题以化合物F的合成路线为载体,考查官能团的识别、反应类型的判断、副产物结构简式的推导、限定条件同分异构体的书写、有机合成路线的设计。难点是有机合成路线的设计,有机合成路线的设计,先对比原料和产物的结构,采用“切割化学键”的分析方法,分析官能团发生了什么改变,碳干骨架发生了什么变化,再根据有机物的之间的相互转化和题给信息进行设计。
36. ++H2O 取代反应 羰基、羟基 还原剂;水解
【分析】有机物A能与碳酸钠溶液反应产生CO2,其钠盐可用于食品防腐,A为苯甲酸;有机物B能与碳酸钠反应,但不产生CO2,且B加氢得环己醇,则B为苯酚;苯甲酸和苯酚在浓硫酸、H3BO3,加热条件下发生取代反应生成C为;C发生信息中的反应生成D为;D发生信息中的反应生成E为;F经碱性水解,酸化得G和J,J经还原可转化为G,则G和J具有相同的碳原子数和碳骨架,则G为;J为;由G和J的结构可推知F为C6H5-CH=CH-COOCH2CH=CH-C6H5,E和G先在LiAlH4作用下还原,再水解最后得到K,据此解答。
【详解】(1)根据以上分析,A为苯甲酸,B为苯酚,苯甲酸和苯酚在浓硫酸、H3BO3,加热条件下发生取代反应生成C为,化学方程式为++H2O,故答案为取代反应;++H2O;
(2)D为,D中含有的官能团为羰基、羟基,故答案为羰基、羟基;
(3)D发生信息中的反应生成E,其结构简式为,故答案为;
(4)F经碱性水解,酸化得G和J,J经还原可转化为G,则G和J具有相同的碳原子数和碳骨架,则G为;J为,
故答案为;
(5)J为,分子式为C9H8O2,不饱和度为6,其同分异构体符合条件的M,①包含两个六元环,则除苯环外还有一个六元环,②M可水解,与氢氧化钠溶液共热时,1molM最多消耗2molNaOH,说明含有酚酯的结构,则M的结构简式为,故答案为;
(6)由合成路线可知,E和G先在LiAlH4作用下还原,再水解最后得到K,
故答案为还原剂;水解;
(7)由合成路线可知,托瑞米芬分子中含有碳碳双键,两个苯环在双键两侧为反式结构,则其结构简式为:,故答案为。
37. 碳碳双键、羟基 3 2 5 和 加成反应或还原反应 2-甲基-2-丙醇 b 或 (写成等合理催化剂亦可)
【分析】由有机物的转化关系可知,与CH3C≡CCOOC(CH3)3发生题给信息反应生成 ,与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成, 与甲醇在浓硫酸作用下,共热发生酯基交换反应生成 ,一定条件下脱去羰基氧生成,与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成,一定条件下反应生成茅苍术醇。
【详解】(1)茅苍术醇的结构简式为,分子式为C15H26O,所含官能团为碳碳双键、羟基,含有3个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故答案为C15H26O;双键、羟基;3;
(2)化合物B的结构简式为CH3C≡CCOOC(CH3)3,分子中含有两类氢原子,核磁共振氢谱有2个吸收峰;由分子中含有碳碳叁键和—COOCH2CH3,且分子中连续四个碳原子在一条直线上,则符合条件的B的同分异构体有 、CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3、CH3CH2C≡C—CH2COOCH2CH3、CH3—C≡C—CH2CH2COOCH2CH3和等5种结构,碳碳叁键和—COOCH2CH3直接相连的为、CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3,故答案为2;5;、CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3;
(3)C→D的反应为 与氢气在催化剂作用下发生加成反应(或还原反应)生成 ,故答案为加成反应(或还原反应);
(4)与甲醇与浓硫酸共热发生酯基交换反应生成 ,反应的化学方程式为 ,HOC(CH3)3的系统命名法的名称为2—甲基—2—丙醇,故答案为,2—甲基—2—丙醇;
(5)和 均可与溴化氢反应生成,故答案为b;
(6)由题给信息可知,CH3C≡CCOOCH2CH3与CH2=COOCH2CH3反应生成 ,与氢气发生加成反应生成 ,故答案为。
【点睛】本题考查有机物推断与合成,对比物质的结构明确发生的反应,侧重对有机化学基础知识和逻辑思维能力考查,有利于培养自学能力和知识的迁移能力,需要熟练掌握官能团的结构、性质及相互转化。
38. 烯烃 CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl HOCH2CHClCH2Cl ClCH2CH(OH)CH2Cl NaOH,H2O HOCH2CH(OH)CH2OH CH2=CHCHO+2H2O 取代反应 氧化 3∶1
【详解】分析:A的分子式为C3H6,A的不饱和度为1,A与Cl2高温反应生成B,B与HOCl发生加成反应生成C,C的分子式为C3H6OCl2,B的分子式为C3H5Cl,B中含碳碳双键,A→B为取代反应,则A的结构简式为CH3CH=CH2;根据C、D的分子式,C→D为氯原子的取代反应,结合题给已知ii,C中两个Cl原子连接在两个不同的碳原子上,则A与Cl2高温下发生饱和碳上氢原子的取代反应,B的结构简式为CH2=CHCH2Cl、C的结构简式为HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl、D的结构简式为HOCH2CH(OH)CH2OH;D在浓硫酸、加热时消去2个“H2O”生成E;根据F→G→J和E+J→K,结合F、G、J的分子式以及K的结构简式,E+J→K为加成反应,则E的结构简式为CH2=CHCHO,F的结构简式为、G的结构简式为、J的结构简式为;K的分子式为C9H11NO2,L的分子式为C9H9NO,K→L的过程中脱去1个“H2O”,结合K→L的反应条件和题给已知i,K→L先发生加成反应、后发生消去反应,L的结构简式为。
详解:A的分子式为C3H6,A的不饱和度为1,A与Cl2高温反应生成B,B与HOCl发生加成反应生成C,C的分子式为C3H6OCl2,B的分子式为C3H5Cl,B中含碳碳双键,A→B为取代反应,则A的结构简式为CH3CH=CH2;根据C、D的分子式,C→D为氯原子的取代反应,结合题给已知ii,C中两个Cl原子连接在两个不同的碳原子上,则A与Cl2高温下发生饱和碳上氢原子的取代反应,B的结构简式为CH2=CHCH2Cl、C的结构简式为HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl、D的结构简式为HOCH2CH(OH)CH2OH;D在浓硫酸、加热时消去2个“H2O”生成E;根据F→G→J和E+J→K,结合F、G、J的分子式以及K的结构简式,E+J→K为加成反应,则E的结构简式为CH2=CHCHO,F的结构简式为、G的结构简式为、J的结构简式为;K的分子式为C9H11NO2,L的分子式为C9H9NO,K→L的过程中脱去1个“H2O”,结合K→L的反应条件和题给已知i,K→L先发生加成反应、后发生消去反应,L的结构简式为。
(1)A的结构简式为CH3CH=CH2,A中官能团为碳碳双键,按官能团分类,A的类别是烯烃。
(2)A→B为CH3CH=CH2与Cl2高温下的取代反应,反应的化学方程式为CH3CH=CH2+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl。
(3)B与HOCl发生加成反应生成C,由于B关于碳碳双键不对称,C可能的结构简式为HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl。
(4)C→D为氯原子的水解反应,C→D所需的试剂a是NaOH、H2O,即NaOH水溶液。
(5)D→E为消去反应,反应的化学方程式为HOCH2CH(OH)CH2OHCH2=CHCHO+2H2O。
(6)F的结构简式为、G的结构简式为,F→G的反应类型为取代反应。
(7)K的分子式为C9H11NO2,L的分子式为C9H9NO,对比K和L的分子式,K→L的过程中脱去1个“H2O”,结合K→L的反应条件和题给已知i,K先发生加成反应生成,发生消去反应生成L,补充的流程图为:。
(8)根据流程L+G→J+8-羟基喹啉+H2O,即+++H2O,对比L和8-羟基喹啉的结构简式,L发生了去氢的氧化反应。根据原子守恒,反应过程中L与G物质的量之比为3:1。
点睛:本题以8-羟基喹啉的合成为载体,考查有机推断、有机物类别的判断、有机物结构简式和有机方程式的书写、有机反应类型的判断等。推断时主要依据分子式判断可能的反应类型,结合所学有机物之间的相互转化和题给信息分析。
39. BC (CH3)2CHNH2 +(CH3)2CHNHSO2Cl+HCl CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3 CH3COCH2COOCH2CH3
【分析】以A和F为原料制备苯达松,观察苯达松结构简式,易知A中有苯环,便可推出A为,根据A到B的反应条件(HNO3和H2SO4)可知该反应为硝化反应,继续观察苯达松可知其苯环上为邻位二取代侧链,因而B为 ,继续观察苯达松侧链有羰基和亚氨基,说明B到C的两步反应为甲基被氧化为羧基和硝基被还原为氨基,C为 ,根据反应条件易知C和D反应为酯化反应,然后结合E的分子式可推出D是甲醇,E为,最后结合苯达松右侧碳链部分和F的分子式可知氨基接在碳链中的2号碳上,F为,从而G为。
【详解】(1)A.B到C的两步反应分别是甲基的氧化反应和硝基的还原反应,不涉及取代反应,A项错误;
B.C为邻氨基苯甲酸,其官能团为氨基和羧基,氨基具有碱性,羧基具有酸性,因而C有两性,B项正确;
C.C和D发生酯化反应生成E,结合C和E的分子式,易推出D为甲醇,C项正确;
D.苯达松的分子式是C10H12N2O3S,D项错误。
故答案选BC。
(2)结合苯达松右侧杂环上的碳链可知,氨基接在碳链中2号碳的位置,F的结构简式为(CH3)2CHNH2。
(3)G的氯原子和E氨基上的氢原子偶联脱去HCl生成H,因而化学方程式为 +(CH3)2CHNHSO2Cl+HCl。
(4)根据分子式C6H13NO2算出不饱和度为1,结合信息,说明存在一个六元环,无不饱和键(注意无硝基)。结合环内最多含有两个非碳原子,先分析六元环:①六元环全为碳原子;②六元环中含有一个O;③六元环中含有一个N;④六元环中含有一个N和一个O;若六元环中含有2个O,这样不存在N-O键,不符合条件。同时核磁共振氢谱显示有4中氢原子,该分子具有相当的对称性,可推知环上最少两种氢,侧链两种氢,这种分配比较合理。最后注意有N-O键,无O-O键。那么基于上述四种情况分析可得出4种同分异构体,结构简式分别为 、 、 和 。
(5)基于逆合成分析法,观察信息①,X可从肽键分拆得 和CH3COCH2COOR,那么关键在于合成CH3COCH2COOR,结合信息②可知利用乙酸某酯CH3COOR做原料合成制得。另一个原料是乙醇,其合成乙酸某酯,先将乙醇氧化为乙酸,然后乙酸与乙醇反应,可得乙酸乙酯。以上分析便可将整个合成路线设计为:CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3 CH3COCH2COOCH2CH3 。
40. 碳碳双键 羰基 消去反应
【详解】(1)根据A的结构简式,A中的官能团为碳碳双键、羰基。
(2)对比D和E的结构简式,D→E脱去了小分子水,且E中生成新的碳碳双键,故为消去反应。
(3)B的分子式为C9H14O,根据A→B→C结合题给已知可推断出B的结构简式为。
(4)的分子式为C9H6O3,结构中有五个双键和两个环,不饱和度为7;的同分异构体中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应,则其结构中含酚羟基、不含醛基;碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢,说明其分子结构中含酯基且水解产物的结构对称性高;符合条件的的同分异构体的结构简式为。
(5)对比与和的结构简式,根据题给已知,模仿题给已知构建碳干骨架;需要由合成,官能团的变化由1个碳碳双键变为2个碳碳双键,联想官能团之间的相互转化,由与Br2发生加成反应生成,在NaOH醇溶液中发生消去反应生成;与发生加成反应生成,与H2发生加成反应生成。合成路线流程图为:。
【点睛】本题以丹参醇的部分合成路线为载体,考查官能团的识别、反应类型的判断、结构简式的推导、限定条件同分异构体的书写、有机合成路线的设计。难点是限定条件同分异构体的书写和有机合成路线的设计,同分异构体的书写先确定不饱和度和官能团,再用残基法确定可能的结构;有机合成路线的设计,先对比原料和产物的结构,采用“切割化学键”的分析方法,分析官能团发生了什么改变,碳干骨架发生了什么变化,再根据有机物的之间的相互转化和题给信息进行设计。
41. BC 、、、
【详解】由题意知A为、B为、C为、D为、E为、F为。(1) A.化合物A为,不含有酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,选项A错误;B.化合物C为,含有氨基,具有弱碱性,选项B正确;C.化合物F为,含有苯环能与氢气发生加成反应,含有肽键能发生水解属于取代反应,含有硝基能发生还原反应,选项C正确;D.根据结构简式可知,X的分子式是C17H20N2O3,选项D错误。答案选项BC;
(2)化合物B的结构简式是;
(3)C+D→E的化学方程式为;
(4)化合物A(C10H14O2)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式:1H-NMR谱和IR谱检测表明:①分子中有4种化学环境不同的氢原子;②分子中含有苯环、甲氧基(-OCH3),没有羟基、过氧键(-O-O-),符合条件的同分异构体有:、、、;
(5) CH2=CH2与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷,1,2-二氯乙烷与氨气反应生成H2NCH2CH2NH2,H2NCH2CH2NH2与反应生成Y(),合成路线的流程图表示如下:。
42. 氧化反应 羧基 +CH2=CHCOOH+H2O +CH2=CHCOOH+H2O 加过量银氨溶液,加热,出现银镜,说明有醛基;用盐酸酸化,过滤,滤液中加入溴水,若溴水褪色,说明有碳碳双键
【分析】B到C发生氧化反应,醛基被氧化成羧基,C为,油脂在酸性条件下水解得到高级脂肪酸和甘油,结合D的分子式,可知D为甘油,C和D发生酯化反应得到E,结合E的分子式可知-OH和-COOH发生1:1酯化,混合物E的结构简式为和。
【详解】(1)根据分子组成的变化,即去氢加氧,A到B的反应类型为氧化反应,C中的含氧官能团为羧基。
(2)由上分析混合物E的结构简式,可知C和D的酯化反应得到两种有机产物,因而化学方程式分别为+CH2=CHCOOH+H2O和+CH2=CHCOOH+H2O。
(3)B中含有碳碳双键和醛基,两者都易被氧化,其中醛基能被弱氧化剂氧化,因而需要先检验醛基,可采用银氨溶液检验,注意这里需要加过量的银氨溶液以便将醛基全部氧化,然后用盐酸酸化,原因在于银氨溶液呈碱性,能和溴水反应,然后将过滤后的滤液加入溴水,观察现象。因而答案为加过量银氨溶液,加热,出现银镜,说明有醛基;用盐酸酸化,过滤,滤液中加入溴水,若溴水褪色,说明有碳碳双键。
43. D 、、、
【分析】根据题给信息推出有机物A为,B为,C为,D为H2NCH2CH2Br,E为,F的结构简式是,以此解答。
【详解】(1)A项,A为,化合物A含有苯环,可与氢气发生加成反应其属于还原反应,故A项正确;
B项,B为,B中含有羧基,所以化合物B能与碳酸氢钠反应产生气体,故B项正确;
C项,化合物D为H2NCH2CH2Br,含有氨基,所以化合物D具有碱性,故C项正确。
D项,吗氯贝胺的化学式是C13H15ClN2O2,故D项错误;
综上所述,本题正确答案为D。
(2)化合物F的结构简式是。
故答案为;
(3)C为,E为,D为H2NCH2CH2Br,C和D发生取代反应生成E,C+D→E的化学方程式: 。
故答案为。
(4)X为 ,由环氧乙烷合成X的路线为。
故答案为。
(5)要求分子中有一个六元环,且成环原子中最多含一个非碳原子,并且1H-NMR谱显示分子中有5种氢原子;IR谱表明分子中有N-N键,无O-N键,符合的结构简式为:、 、、。
故答案为、、 、。
【点睛】本题考查有机物推断,涉及常见官能团之间的转化,根据已知物质结构结合反应条件采用正逆结合的方法进行推断,熟练掌握常见有机物的结构和性质,注意应用题中信息。
五年2018-2022高考化学真题按知识点分类汇编67-多官能团有机物的结构与性质(含解析): 这是一份五年2018-2022高考化学真题按知识点分类汇编67-多官能团有机物的结构与性质(含解析),共23页。试卷主要包含了单选题,多选题,有机推断题等内容,欢迎下载使用。
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