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2025届高三化学一轮复习-- 有机推断题 (1)讲义
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这是一份2025届高三化学一轮复习-- 有机推断题 (1)讲义,共51页。
已知①
②
③苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响:第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位,如、(或烃基)、等;第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位,如、等。
(1)乙烯分子中键和键的个数比为 ;
(2)反应②的化学反应类型为 ;
(3)聚苯乙烯的结构简式为 ;
(4)写出反应⑤的化学方程式
(5)写出以苯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂、两碳以下的有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干) 。
2.(24-25高三上·山西·阶段练习)有机物H是药物合成的中间体,一种合成路线如图(Et代表乙基):
回答下列问题:
(1)H中官能团的名称为 ,B的名称是 。
(2)的反应类型是 。
(3)1个F分子中含 个手性碳原子。
(4)的化学方程式为 。
(5)在G的同分异构体中,同时具备下列条件的结构有 (不包括立体异构体)种。
①含六元环,环上含2个取代基
②1ml有机物与足量银氨溶液反应,最多生成4ml Ag
其中,在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积比为1:1:2:2的结构简式为 。
(6)以2,4-二溴戊烷、丙烯酸甲酯为原料合成有机物,设计合成路线 (其他试剂自选)。
3.(24-25高三上·江苏徐州·阶段练习)白花丹酸具有镇咳祛痰的作用,其合成路线流程图如下:
(1)A中的含氧官能团名称为 。
(2)CD的反应类型为 。
(3)D中碳原子的杂化方式为 。
(4)白花丹酸分子中混有,写出同时满足下列条件的该有机物的一种同分异构体的结构简式: 。
①分子中有四种不同化学环境的氢;
②与溶液能发生显色反应,且该物质最多能与反应。
(5)E的结构简式为 。
(6)已知:。根据已有知识并结合相关信息,写出以和为原料制备的合成路线流程图 (流程图示例见本题题干)。
4.(24-25高三上·广东深圳·阶段练习)高分子材料PET聚酯树脂和PMMA的合成路线如图:
已知:I. (R、、代表烃基,下同)。
II.。
III.。
回答下列问题:
(1)B的分子式是 ,化合物X是B的同分异构体且能被新制氧化,则X的化学名称是 。
(2)步骤②发生反应的化学方程式为 。
(3)PET单体含有的官能团名称是 。
(4)根据D的结构特征,分析预测可能的化学性质,完成下表:
(5)结合题中所给信息,以、和为原料合成。基于你的设计,回答下列问题:
①最后一步反应中的有机反应物为 (写结构简式)。
②步骤中涉及烯烃制醇的反应,其化学反应方程式为 。
5.(2024高三上·浙江·专题练习)Pmalidmide是第三代免疫调节剂,用于治疗复发难治多发性骨髓瘤,其合成路线如下图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)B中所含官能团名称为 。
(2)I的结构简式为 。
(3)下列说法不正确的是___________(填序号)。
A.1mlG与足量溶液反应,放出2ml气体
B.1mlF与新制氢氧化铜反应最多生成4ml沉淀
C.发生了先加成后消去的反应
D.E的核磁共振氢谱有11组峰
(4)B→C的反应方程式为 。
(5)以邻二硝基苯、丙二酸及必要的无机试剂为原料,写出合成有机物的路线:
。
(6)写出3种同时符合下列条件的B的同分异构体的结构简式 。
①分子中含有两个不共边的六元环,其中一个为苯环
②谱和R谱检测表明:分子中共有6种不同化学环境的氢原子,无氮氧键。
6.(24-25高三上·江苏泰州·阶段练习)化合物G是一种重要的药物中间体,其合成路线如下:
(1)分子中键和键数目之比为 。
(2)的反应类型为 。
(3)发生的反应类型为加成反应,写出D的结构简式 。
(4)F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能与溶液发生显色反应,分子中含有1个手性碳原子。
②分子中有4种不同化学环境的氢。
(5)已知①苯酚和不饱和羰基化合物在一定条件下可以发生如下反应:;
②;
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) 。
7.(2024·湖南邵阳·三模)某研究小组按下列路线合成胃动力药依托比利。
已知:
请回答:
(1)A的核磁共振氢谱有 组峰,E→F的反应类型是 。
(2)依托比利分子中发生杂化和杂化的碳原子个数之比为 。
(3)化合物E的结构简式是 。
(4)写出B+C→D的化学方程式 。
(5)写出同时符合下列条件的化合物E的同分异构体有 种。
①分子中含有苯环,有酰胺基();
②1谱和谱检测表明:分子中共有5种不同化学环境的氢原子,且氢原子个数比为9:2:2:2:1。
(6)研究小组在实验室用甲苯为原料合成药物苄基苯甲酰胺()。利用以上合成线路中的相关信息,设计该合成路线 (用流程图表示,无机试剂任选)。
8.(24-25高三上·云南·阶段练习)Veragranine A是治疗骨关节疼痛的药物,一种合成路线如图(Ph为苯基,略去部分试剂和条件,忽略立体化学)。
回答下列问题:
(1)化合物B生成C的反应类型是 。
(2)化合物C到D的反应中,另一产物的结构简式为 。
(3)合成路线中化合物D发生反应的官能团名称为 。可用于检验该官能团的试剂为 (填序号)。
①银氨溶液 ②氯化铁溶液 ③新制氢氧化铜溶液
(4)化合物G和H的质谱图中分子离子峰的质荷比数值相同,它们互为 。
(5)化合物I是一种类似氯化铵的盐,分子式为,核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为,结构简式为 。
(6)Veragranine A中手性碳原子的个数为 。
(7)结合上述合成路线和所学知识,设计以甲苯和为原料合成的路线 (无机试剂任选)。
9.(24-25高三上·上海·阶段练习)布洛芬是一种治疗关节炎的药物。一种合成布洛芬的路线如图所示。
(1)化合物A中碳的2pz轨道形成 中心 电子的大π键。
(2)B中官能团名称是 ;C→D的反应类型是 。
(3)用“*”标出布洛芬分子中的手性碳原子 。
(4)2mlE和1mlSOCl2反应生成F的化学方程式为 。
(5)在B的芳香族同分异构体中,能发生银镜反应且苯环上有2个取代基的结构有 种(不包括立体异构体),其中在核磁共振氢谱上有五组峰且峰的面积比为1:1:2:2:6的结构简式为 。
(6)参照上述流程,以为原料设计合成的路线: 。
10.(24-25高三上·江苏无锡·阶段练习)烷烃A只可能有三种一氯取代产物B、C和D。C的结构简式是。B和D分别丁强碱的醇溶液供热,都只能得到有机化合物E。以上反应及B的进一步反应如下所示。
请回答下列问题:
(1)A的名称为 ,H的结构简式为 。
(2)B转化为F的反应类型为 。
(3)写出F转化为G的化学方程式: 。
(4)写出D转化为E的化学方程式: 。
(5)F的同分异构体中,能够经过催化氧化后被银氨溶液氧化的有 种(除F外)。
11.(2024高三下·四川雅安·阶段练习) I、请回答下列问题:
(1)将Cu电极、石墨电极用导线连接好后插入溶液中,负极为 (填铜或石墨),石墨电极的电极反应式为 。
Ⅱ、A是一种相对分子质量为28的烃,它的产量可以衡量一个国家石油化学工业的发展水平。以A为原料可以制备多种重要的有机物,其中部分转化关系如下图。据图回答问题:
(2)烃A的结构简式为 。
(3)A→B的反应类型为 。
(4)D是生活中常见的调味品食醋的主要成分,D的官能团的名称为 。
(5)A→B的化学方程式为 。
(6)B→C的化学方程式为 。
(7)烃A的加聚反应化学方程式为 。
12.(24-25高三上·河北唐山·阶段练习)克莱森缩合在有机合成中有着重要的应用,其反应机理如下:
应用克莱森缩合制备化合物H()的合成路线如下所示:
已知:。
(1)反应①所需试剂及条件为 。
(2)H中含氧官能团的名称为 。
(3)反应②的化学方程式为 ,E的结构简式为 。
(4)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4∶1∶1的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线,请设计以乙酸乙酯和为原料合成的路线 (不超过4步)。
13.(24-25高三上·广东揭阳·阶段练习)化合物viii是某合成药物的一种中间体,可采用如下路线合成(部分条件和试剂未标明):
(1)化合物i的名称为 ,化合物ⅱ的分子式为 。
(2)化合物ix是化合物1的同分异构体,能发生银镜反应,在核磁共振氢谱上只有3组峰,峰面积之比为,写出符合上述条件的化合物ix的结构简式 (任写一种)。
(3)化合物为化合物i的同分异构体,根据的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
(4)下列说法中不正确的有___________。
A.化合物ⅵ中,元素电负性由大到小的顺序为
B.反应⑤过程中,有键和键形成
C.化合物iv存在手性碳原子,氧原子采取杂化
D.属于非极性分子,存在由p轨道“头碰头”形成的键
(5)以和为含碳原料,利用反应①和②的原理,合成化合物。
基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①最后一步反应中,环状有机反应物为 (写结构简式)。
②相关步骤涉及到醇的氧化反应,该反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
③从出发,第一步的化学方程式为 (注明反应条件)。
14.(24-25高三上·江苏扬州·阶段练习)茚草酮(H)是一种新型稻田除草剂,其人工合成路线如下:
(1)写茚草酮分子中的含氧官能团的名称 。
(2)D→E的过程中,D先与Mg反应,生成,再与HCHO发生 反应生成中间体M,最后水解生成E.
(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式: 。
①分子中含有苯环,碱性条件下能与新制的反应,生成砖红色沉淀;
②分子中有3种不同化学环境的氢原子。
(4)F→G反应中有HCl产生,则X的结构简式为 。
(5)写出以和HCHO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)。
15.(2024高三下·广东梅州·阶段练习)乙烯是重要的有机化工原料,其产量是衡量国家石油化工水平发展的标志。以乙烯和淀粉为原料可以实现下列转化:
(1)的官能团的名称为 。
(2)③的反应类型为 ;乙烯在催化剂的作用下能反应生成聚乙烯,该反应的反应类型为 。
(3)写出反应③的化学方程式: 。写出反应⑥的化学方程式: 。
(4)上述物质中,能发生银镜反应的物质有 (写名称,只写一个就可以)。
(5)乙烯与氢气反应得到乙烷,下列物质与乙烷互为同系物的有 。
a. b. c.
d. e.
其中d的一氯代物有 种,写出其中的任意一种结构简式: 。
16.(24-25高三上·重庆·阶段练习)药物氯氮平可用于治疗多种精神类疾病,工业生产氯氮平的一种合成路线如图所示。
已知:(R为烃基或H)。
(1)A的化学名称为 。
(2)D中所含官能团名称为硝基和 。
(3)下列说法不正确的是___________(填序号)。
A.硝化反应的试剂为浓硝酸和浓硫酸
B.化合物B具有两性
C.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
D.G→H的反应类型为加成反应
(4)以C为单体合成聚酰胺类高分子的化学方程式为 。
(5)C+D→E的化学方程式为 。
(6)含氮化合物Ⅰ的分子式为,Ⅰ及Ⅰ的同分异构体共有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为1∶6∶6的结构简式为 。
(7)以J()和K()为原料,利用上述合成路线中的相关试剂,合成另一种治疗精神分裂症的药物奥氮平()。制备奥氮平的合成路线为 。(路线中原料、试剂用相应的字母J、K、F表示)
17.(2024高三下·江苏泰州·期末)月桂烯()是重要的化工原料,广泛用于香料行业。
(1)月桂烯与足量氢气完全加成后生成A,A的名称是 。
以月桂烯为原料制取乙酸香叶酯的流程如图:
(2)B中含有的官能团的名称为 ;
(3)乙酸香叶酯的化学式为 ;
(4)反应Ⅰ的反应类型为 ;
(5)反应Ⅱ的化学方程式为 。
烯烃臭氧化还原水解反应生成羰基化合物:
一定条件下,月桂烯可实现如图所示转化(图中部分产物已略去):
(6)C与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为 。
18.(2024高三下·辽宁鞍山·期中)回答下列问题
(1)大豆黄酮主要存在于大豆及其他豆科植物中。大豆黄酮是一种天然的有效活性成分,具有雌激素和抗雌激素作用、抗氧化作用、提高机体免疫力及影响内分泌系统等多种生物学功能。
①大豆黄酮的结构简式如图所示,它的分子式是 。
②一种化合物根据不同的官能团可以将其划归为不同的类别,下列对大豆黄酮的归类正确的是 (填序号)。
A.醇类 B.酚类 C.酮类 D.醚类 E.酯类
(2)①某烷烃的相对分子质量为128,请根据下面给出的有关信息分析该烷烃的分子结构:若该烷烃不能由任何一种烯烃与加成反应而得到,则该烷烃的系统命名为 ,该烃一氯取代物有 种。
②分子式为C5H10、核磁共振氢谱中只有一个峰的烃的键线式 。
(3)某有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为.现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:质谱仪测得A的质谱图,如图甲。
方法二:核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰,其面积之比为,如图乙。
方法三:利用红外光谱仪测得A的红外光谱,如图丙。
已知:A分子中含有苯环,且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题。
①A的分子式为 。
②其官能团名称为 。
序号
可反应的试剂及条件
反应形成的新结构
反应类型
①
,催化剂/Δ
②
取代反应
序号
反应试剂、条件
反应形成的有机物结构简式
反应类型
a
消去反应
b
加成反应
参考答案:
1.(1)5∶1
(2)加成反应
(3)
(4)+Br2+HBr
(5)
【分析】甲烷在催化剂的作用下可生成乙烯和苯,苯与液溴在溴化铁的催化作用下发生取代反应生成溴苯;乙烯与苯发生加成反应生成乙苯,乙苯去氢生成苯乙烯,苯乙烯在催化剂条件下发生加聚反应生成聚苯乙烯,据此分析回答。
【详解】(1)乙烯分子的结构简式为CH2=CH2,共价单键为σ键,共价双键中有一个σ键、一个π键,则乙烯分子中键和键的个数比为5∶1;
(2)反应②为乙烯与苯发生加成反应生成乙苯,反应类型为加成反应;
(3)
乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,聚苯乙烯的结构简式为:;
(4)
反应⑤为苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和HBr,化学方程式为:+Br2+HBr;
(5)
苯与浓硝酸在浓硫酸催化、加热条件下反应生成,根据已知信息②③可知,与一氯甲烷可在AlCl3的作用下反应生成,根据已知信息①可知,中的硝基在Fe/HCl作用下被还原为氨基生成,则合成路线流程图为:。
2.(1) 羟基和羰基 丙烯酸乙酯
(2)加成反应
(3)2
(4)
(5) 3
(6)
【分析】A与B发生加成反应生成C,C发生水解反应,在酸化得到D,D与乙醇发生加成反应、取代反应生成E,E在乙醇钠溶液作用下脱去乙醇成环生成F,F在碱性条件下发生水解反应,再酸化得到G,G在碱性、加热条件下反应生成H。
【详解】(1)由H的结构简式可知,H中官能团的名称为羟基和羰基;由B的结构简式可知,B的名称是丙烯酸乙酯;
(2)由分析可知,A与B发生加成反应生成C;
(3)
1个F分子中含2个手性碳原子,如图所示:;
(4)
由分析可知,D与乙醇发生加成反应、取代反应生成E,化学方程式为:;
(5)
G的同分异构体中含六元环,环上含2个取代基,1ml有机物与足量银氨溶液反应,最多生成4ml Ag,说明含有2ml-CHO,则符合要求的同分异构体有:、、共3种;其中,在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积比为1:1:2:2的结构简式为;
(6)
以2,4-二溴戊烷、丙烯酸甲酯为原料合成有机物,设计合成路线为:2,4-二溴戊烷在氢氧化钠水溶液、加热条件下反应生成,催化氧化生成,与乙醇在浓硫酸、加热条件下反应生成,与丙烯酸乙酯反应生成,分两步反应生成,则合成路线为:。
3.(1)醛基、羟基
(2)氧化反应
(3)sp2、sp3
(4)或
(5)
(6)
【分析】
A与在对甲基苯磺酸作用下反应生成B,B和C2H5MgBr反应,再酸化得到C,C被氧化生成D,D发生过取代反应生成E,结构简式:,E发生水解反应再酸化得到F。
【详解】(1)A中含官能团:醛基和羟基;
(2)反应CD,羟基被氧化为醛基,反应类型为氧化反应;
(3)D中碳原子的成键方式有单键和双键,则其杂化类型有sp2杂化和sp3杂化;
(4)
的同分异构体满足:①分子中有四种不同化学环境的氢,说明结构对称;②与溶液能发生显色反应,说明含有酚羟基,且该物质最多能与反应,说明含酯基,其水解后可形成羧基和酚羟基,则符合要求的结构简式:或;
(5)
根据分析可知,E结构简式:;
(6)
与氢气发生加成反应生成,发生取代反应生成,和Mg反应生成;CH3CH2OH氧化为乙醛,乙醛和在酸性条件下生成,合成路线流程图:。
4.(1) C3H6O 丙醛
(2)
(3)酯基、羟基
(4) 加成反应 R-OH 浓硫酸催/△ -COOR
(5) +HBr→CH3CHBrCH3、CH3CHBrCH3+NaOH CH3CHOHCH3+NaBr或CH3CH=CH2+H2OCH3CHOHCH3
【分析】
根据流程图,A和发生氧化生成B,B与HCN发生加成反应,酸性条件下水解生成C,C在浓硫酸作用下发生消去反应生成D,有D的结构简式逆推,可知A是、B是、C是;由PMMA逆推,其单体为, 与G反应生成,则G是CH3OH;乙烯和溴发生加成反应生成E,E是CH2BrCH2Br,E水解生成F,F是HOCH2CH2OH,根据信息III ,F和反应生成甲醇和PET单体,根据PET单体分子式,可知PEF单体的结构简式为。
【详解】(1)
根据以上分析,B是,B的分子式是C3H6O;化合物X是B的同分异构体且能被新制氧化,X中含有醛基,则X的结构简式为CH3CH2CHO,化学名称是丙醛。
(2)
步骤②是在浓硫酸催化作用下发生消去反应生成,发生反应的化学方程式为;
(3)
根据以上分析,PET单体为,含有的官能团名称是酯基、羟基;
(4)
①含有碳碳双键,能与氢气发生加成反应生成;
②含有羧基,能与R-OH在浓硫酸催化作用下加热发生取代反应生成-COO-R;
(5)
和HBr发生加成反应生成CH3CHBrCH3,再在氢氧化钠水溶液条件下发生取代引入羟基得到CH3CHOHCH3,CH3CHOHCH3发生催化氧化生成CH3COCH3,根据信息II,CH3COCH3和反应生成,转化为。
①由分析可知,最后一步反应中的有机反应物为。
②步骤中涉及烯烃制醇的反应,其化学反应方程式为+HBr→CH3CHBrCH3、CH3CHBrCH3+NaOH CH3CHOHCH3+NaBr或+H2OCH3CHOHCH3。
5.(1)酰胺基
(2)
(3)BD
(4)
(5)
(6)
、 、 (其它合理答案)
【分析】
A发生反应生成B,根据B、D的结构简式及C的分子式知,C为,D发生取代反应生成E,F发生氧化反应生成G,根据G的分子式知,G为HOOCCH(CH3)COOH,E、G发生反应生成H,H发生反应生成含有3个六元环的I,结合I的分子式知,I为;
【详解】(1)根据B的结构简式可知其含有的官能团为酰胺基;
(2)
由分析可知I的结构简式为;
(3)A.G中含有2个羧基,且存在关系式—COOH~CO2,则1ml G与足量NaHCO3溶液反应,放出2ml气体,故A正确;
B.F中含有两个醛基,1ml F与新制氢氧化铜反应最多生成2ml沉淀,故B错误;
C.G的结构简式为HOOCCH(CH3)COOH,对比E和H的结构简式,可知反应是E先对G中羰基发生加成反应,再发生消去反应生成H,故C正确;
D.E含有8种等效氢,核磁共振氢谱有8组峰,故D错误;
答案选BD;
(4)
C为,B→C的反应方程式为;
(5)
以邻二硝基苯和丙二酸为原料,合成有机物,根据A→B→C的合成路线知,发生还原反应生成中间产物Ⅰ为,在CDI的作用下生成中间产物为,再和丙二酸发生取代反应生成,与POCl3反应得产品,合成路线为;
(6)
B的结构简式为,其同分异构体:①分子中含有两个不共边的六元环,其中一个为苯环;②谱和R谱检测表明:分子中共有6种不同化学环境的氢原子,无氮氧键,可推测为对称结构,满足条件的结构有 、 、 (其它合理答案)。
6.(1)14:3
(2)还原反应
(3)
(4)或(其余合理答案也可)
(5)
【分析】由题干合成流程图转化信息可知,B和乙醇进行酯化反应生成C。由D的分子式和C、E的结构简式以及C到D、D到E的转化条件可知,D的结构简式为:。E到F,支链上的酯基发生断键,其主体结构上氢原子数增加,发生还原反应。已知F的分子式为: ,则F同时满足条件①能与溶液发生显色反应即含有酚羟基,分子中含有1个手性碳原子即有1个同时连有4个互不相同原子或原子团的碳原子;②分子中有4种不同化学环境的氢,由此确定该同分异构体的结构简式。合成路线题采用逆向合成法,根据题干已知信息①可知,可由制取;根据已知信息②可知,可由在作用下转化而得,由题干B到C的转化信息可知,可由和发生酯化反应得到,由题干A到B的转化信息可知,可由和在一定条件下转化而得,可由原料催化氧化得到,确定合成流程,据此解题。
【详解】(1)已知单键均为σ键,双键为1个σ键和1个π键,三键为1个σ键和2个π键,故分子中含有C、N三键、C、O双键,故其σ键和π键数目之比为14:3,故答案为:14:3。
(2)E到F,支链上的酯基发生断键,其主体结构上氢原子数增加,发生还原反应,故答案为:还原反应。
(3)由分析可知,C→D发生的反应类型为加成反应,再结合原子守恒,所以D的结构简式为:,故答案为:。
(4)已知F的分子式为:,则F同时满足条件①能与溶液发生显色反应即含有酚羟基,分子中含有1个手性碳原子即有1个同时连有4个互不相同原子或原子团的碳原子;②分子中有4种不同化学环境的氢;该同分异构体的结构简式有:或,故答案为:或。
(5)根据题干已知信息①可知,可由制取;根据已知信息②可知,可由在作用下转化而得,由题干B到C的转化信息可知,可由和发生酯化反应得到,由题干A到B的转化信息可知,可由和在一定条件下转化而得,可由原料催化氧化得到,据此确定合成流程。故答案为:。
7.(1) 4 还原反应
(2)13:7
(3)
(4)2+ 2ClCH2CH2N(CH3)2 + K2CO32+ 2KCl +H2O + CO2↑
(5)8
(6)
【分析】
与F发生反应生成依托比利,结合F的分子式可知,F的结构简式为,D与H2NOH反应生成E,E与H2在催化剂的作用下发生还原反应生成F,结合F的分子式可以推出E的结构简式为,B、C在碳酸钾的作用下生成D,结合C的分子式可知,C的结构简式为ClCH2CH2N(CH3)2。
【详解】(1)A有4种氢原子,核磁共振氢谱有4组峰,根据分析,E→F的反应类型是还原反应;
(2)分子中苯环上的碳原子和双键碳原子发生杂化,发生杂化的碳原子有13个,单键碳原子发生杂化,发生杂化的碳原子有7个,个数之比为13:7;
(3)
根据分析,化合物E的结构简式是;
(4)
B、C在碳酸钾的作用下生成D,化学方程式为2+ 2ClCH2CH2N(CH3)2 + K2CO32+ 2KCl +H2O + CO2↑;
(5)
E的结构简式为,分子中含有苯环,有酰胺基(),分子中共有5种不同化学环境的氢原子,且氢原子个数比为9:2:2:2:1,可知存在-C(CH3)3,苯环上有两个侧链,且处于对位,侧链为、-O-NH-C(CH3)3或、-NH-O-C(CH3)3或、-C(CH3)3或、-C(CH3)3或、-NH-C(CH3)3或、-O-C(CH3)3或、-C(CH3)3或、-N(OH)-C(CH3)38种组合,符合条件的化合物E的同分异构体有8种;
(6)
由题给信息可知,用甲苯为原料合成药物N-苄基苯甲酰胺的合成步骤为甲苯发生催化氧化得到苯甲醛,与NH2OH反应生成,催化剂作用下与氢气发生还原反应生成;催化剂作用下,与氧气发生催化氧化反应生成,与SOCl2发生取代反应生成,与发生取代反应生成,
合成路线为。
8.(1)氧化反应
(2)CH3OH
(3) 醛基 ①③
(4)同分异构体
(5)N(CH2CH2CH2CH3)4F
(6)8
(7)+
【分析】A中羰基和反应生成B,B中羟基氧化为羰基得到C,C中碳碳双键转化为醛基得到D,D中醛基转化为碳碳双键生成E,E中羰基反应转化为F,F引入新的环生成G,G支链成环得到H,H转化为产物Veragranine A;
【详解】(1)B中羟基氧化为羰基得到C,化合物B生成C的反应类型是为氧化反应;
(2)
化合物C中=CHOCH3转化为D中醛基,发生的是烯基醚的水解反应,其过程原理如图所示,因此另一种产物为CH3OH。
(3)由分析,化合物D发生反应的官能团名称为醛基,醛基具有还原性,可用于检验该官能团的试剂为①银氨溶液、③新制氢氧化铜溶液;
(4)化合物G和H的质谱图中分子离子峰的质荷比数值相同,则它们化学式相同结构不同,互为同分异构体;
(5)化合物I是一种类似氯化铵的盐,分子式为,核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为,则其结构对称,结合化学式可知,结构简式为N(CH2CH2CH2CH3)4F;
(6)
中*标注的碳为手性碳,Veragranine A中手性碳原子的个数为8;
(7)
甲苯和氯气取代引入氯原子,和氢氧化钠水溶液反应引入羟基,氧化为醛基得到苯甲醛,和发生D生成E反应原理生成产物;流程为:+。
9.(1) 6 6
(2) 酮羰基 取代反应
(3)
(4)2+ SOCl22+ SO2↑+H2O
(5) 15
(6)
【分析】
由有机物的转化关系可知,氯化铝作用下与发生取代反应生成,与Zn/Hg、盐酸发生还原反应生成,氯化铝作用下与发生取代反应生成,与硼氢化钠发生还原反应生成,与SOCl2发生取代反应生成,一定条件下转化为。
【详解】(1)苯分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化,未参与杂化的轨道形成6中心6电子的大键;
(2)
由B结构简式可知,的官能团为酮羰基;由分析可知,C→D的反应为氯化铝作用下与发生取代反应生成;
(3)
用“*”标出布洛芬分子中的手性碳原子为:;
(4)
由分析可知,E→F的反应为与SOCl2发生取代反应生成、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:2+ SOCl22+ SO2↑+H2O;
(5)
B的芳香族同分异构体能发生银镜反应且苯环上有2个取代基,则取代基可能为醛基和正丙基、醛基和异丙基、-CH2CHO和乙基、-CH(CH3)CHO和甲基、-CH2CH2CHO和甲基,取代基在苯环上有邻、间、对三种位置关系,则符合条件的同分异构体共有15种;其中核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1:1:2:2:6的结构简式为:;
(6)
由有机物的转化关系可知,以为原料合成的合成步骤为与硼氢化钠发生还原反应生成,与SOCl2发生取代反应生成,一定条件下转化为,合成路线为:。
10.(1) 2,2-二甲基丁烷 (CH3)3CCH2COOH
(2)取代反应
(3)2(CH3)3CCH2CH2OH+O22(CH3)3CCH2CHO+2H2O
(4)(CH3)3CCH2ClCH3+NaOH(CH3)3CCH=CH2+NaCl+H2O
(5)7
【分析】烷烃A只可能有三种一氯取代产物B、C和D,C的结构简式是(CH3)2C(CH2CH3)CH2Cl,A的一氯代物为C,可知A为(CH3)3CCH2CH3,B和D分别与强碱的醇溶液共热,都只能得到有机化合物E,故E为(CH3)3CCH=CH2,B在氢氧化钠水溶液里发生水解反应生成F,F为醇,醇F氧化生成醛G,G能与银氨溶液反应,G含有醛基-CHO,故B为(CH3)3CCH2CH2Cl,F为(CH3)3CCH2CH2OH,G为(CH3)3CCH2CHO,H为(CH3)3CCH2COOH,D为(CH3)3CCH2ClCH3。
【详解】(1)根据上述分析可知,A的结构简式为(CH3)3CCH2CH3,名称为:2,2-二甲基丁烷;根据分析可知,G先与银氨溶液反应,再酸化后得到H,H的结构简式为:(CH3)3CCH2COOH。
(2)B为(CH3)3CCH2CH2Cl,B在氢氧化钠水溶液下发生取代反应,生成转变为F为(CH3)3CCH2CH2OH,故B转化为F的反应类型属于取代反应。
(3)F发生催化氧化反应生成G,化学反应方程式为2(CH3)3CCH2CH2OH+O22(CH3)3CCH2CHO+2H2O。
(4)D为(CH3)3CCH2ClCH3,D与NaOH的乙醇溶液在加热时发生消去反应产生E:(CH3)3CCH=CH2反应方程式为:(CH3)3CCH2ClCH3+NaOH(CH3)3CCH=CH2+NaCl+H2O。
(5)F为(CH3)3CCH2CH2OH,能够经过催化氧化后被银氨溶液氧化说明催化氧化后产生醛基,能够被氧气催化氧化生成醛基,则与羟基直连的碳原子上至少有2个H原子,因此符合条件的F有:CH3CH2CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH(CH2OH)CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH2OH)CH2CH3、(CH3)2C(CH2OH)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)CH2OH,因此有7种。
11.(1) 铜 Fe3++e-= Fe2+
(2)CH2=CH2
(3)加成反应
(4)羧基
(5)CH2=CH2+H2O CH3CH2OH
(6)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(7)nCH2=CH2
【分析】A是一种相对分子质量为28的烃,它的产量可以衡量一个国家石油化学工业的发展水平,则A为乙烯,分子式为C2H4。乙烯与水发生加成反应生成B为乙醇,乙醇发生催化氧化生成C为乙醛,乙醛被氧化为D为乙酸,乙醇与乙酸发生酯化反应生成E为乙酸乙酯,据此分析解答。
【详解】(1)将Cu电极、石墨电极用导线连接好后插入溶液中发生反应:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,Cu失去电子作负极,石墨作正极,Fe3+在正极得到电子生成Fe2+,电极方程式为:Fe3++e-= Fe2+。
(2)烃A为乙烯,结构简式为CH2=CH2。
(3)由分析知,A→B的反应类型为加成反应。
(4)D是乙酸,D的官能团的名称为羧基。
(5)A为乙烯,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,化学方程式为:CH2=CH2+H2O CH3CH2OH。
(6)B→C中乙醇发生催化氧化生成乙醛,化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(7)
乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,化学方程式为:nCH2=CH2。
12.(1)Cl2、光照
(2)酮羰基、酯基
(3)
(4) 5
(5)
【分析】
与Cl2在光照条件下发生取代反应生成等;发生消去反应生成等,在酸性溶液中被KMnO4氧化生成等;由F的结构简式,可逆推出E为;与发生加成反应生成等;发生分子内加成、消去反应,生成等。
【详解】(1)
与Cl2发生取代反应生成等,则反应①所需试剂及条件为Cl2、光照。
(2)
H为,含氧官能团的名称为酮羰基、酯基。
(3)
反应②为在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成等,化学方程式为,由分析可知,E的结构简式为。
(4)
的同分异构体中,能够发生银镜反应的同分异构体必然含有醛基,则烃基可能为CH2=CHCH2-、CH3CH=CH-(顺反异构体)、CH2=C(CH3)-、,共有5种,其中核磁共振氢谱有3组峰、且峰面积之比为4∶1∶1的结构简式为。
(5)
以乙酸乙酯和为原料,合成时,从碳原子数考虑,应为2个乙酸乙酯与发生反应,依据E→F的信息,2个先发生取代反应,生成等,再与反应生成,在碱性条件下成环,最终得到目标有机物,合成路线:。
【点睛】推断有机物时,可采用逆推法。
13.(1) 环戊酮 C6H10N2
(2)(CH3)2C=CHCHO
(3) 氢氧化钠醇溶液加热 CH2=CHCH2CHO 氢气催化剂加热 ClCH2CH2CH2OH
(4)CD
(5) 2+O22+2H2O +NaOH+NaBr
【分析】由流程可知,ⅰ中羰基加成得到ⅱ,ⅱ和ⅲ发生取代引入支链得到ⅳ,ⅳ在过氧化氢作用下,-CN转化为酰胺基得到ⅴ,ⅴ在氢氧化钠作用下转化为ⅵ,ⅵ和ⅶ发生取代反应生成ⅷ;
【详解】(1)由图可知,化合物ⅰ的名称为环戊酮,化合物ⅱ的分子式为C6H10N2;
(2)能发生银镜反应说明含有醛基,在核磁共振氢谱上只有3组峰,峰面积之比为6:1:1,可以为(CH3)2C=CHCHO;
(3)
卤代烃()在氢氧化钠醇溶液加热条件下,发生消去反应可以生成碳碳双键;醛基(-CHO)可以与氢气在催化剂、加热的条件下发生加成反应生成相应的醇(-CH2OH);故答案为氢氧化钠醇溶液加热、CH2=CHCH2CHO;氢气催化剂加热、ClCH2CH2CH2OH;
(4)A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;化合物ⅵ中,元素电负性由大到小的顺序为O>N>C,A正确;B.反应⑤过程中溴原子取代氨基氢生成HBr和ⅷ,故反应过程中有C-N键和H-Br键形成,B正确;C.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子,由合成路线可知化合物ⅳ中不存在手性碳原子,氧原子形成碳氧双键,且存在2对孤电子对,价层电子对数为3+0=3,O采取sp2杂化,C错误;D.过氧化氢分子中正负电荷重心不重合,属于极性分子,D错误;故答案选CD。
(5)
在氢氧化钠水溶液条件下发生取代反应生成,羟基氧化为酮基得到,发生反应①原理得到,再和发生②原理得到产物;
①最后一步反应中,环状有机反应物为;
②相关步骤涉及到醇的氧化反应,该反应的化学方程式为2+O22+2H2O;
③从出发,第一步的化学方程式为+NaOH+NaBr
14.(1)酮羰基(或羰基) 、醚键
(2)加成
(3)或
(4)
(5)
【分析】
A与溴单质在AlBN作用下发生取代反应生成B,B与溴单质在有碘单质作用下发生取代反应生成C,C在题中条件下发生消去反应生成D,D在题中条件下发生已知中反应生成E(),E()与SOCl2发生取代反应生成F,F与X发生取代反应生成G,结合G的结构简式可知X应为,G被过氧化乙酸氧化生成H()。
【详解】(1)
茚草酮()分子中的含氧官能团的名称为酮羰基(或羰基) 、醚键,故答案为:酮羰基(或羰基) 、醚键;
(2)
D→E的过程中,D先与Mg反应,生成 ,再与HCHO发生加成反应生成中间体M,最后水解生成E,故答案为:加成;
(3)
E为的同分异构体满足①分子中含有苯环,碱性条件下能与新制的Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,可知含醛基;②分子中有3种不同化学环境的氢原子。其中醛基占一种,除醛基外还有两种氢,则该分子结构应保持对称,该物质为或,故答案为:或;
(4)
F与X发生取代反应生成G有HCl产生,结合G的结构简式,X的结构简式为,故答案为:;
(5)
利用D→E反应类型与HCHO反应,增加了2个C,再脱水形成目标产物,以和HCHO为原料,制备的合成路线流程图: ,故答案为; 。
15.(1)羟基
(2) 取代反应(酯化反应) 加聚反应
(3) CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2 H2O
(4)葡萄糖或乙醛
(5) de 4 CH2Cl-CH2CH(CH3)2或CH3-CHCl-CH(CH3)2或CH3-CH2CCl(CH3)2或CH3-CH2CH(CH3)-CH2Cl
【分析】乙烯与Br2/CCl4发生加成反应,生成A为BrCH2CH2Br,A发生水解反应生成HOCH2CH2OH;乙烯与H2O加成生成的B为CH3CH2OH,CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化反应,生成的C为CH3COOCH2CH3,CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO;淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的催化作用下发生分解,生成乙醇和二氧化碳。
【详解】(1)HOCH2CH2OH属于醇,它的官能团的名称为羟基;
(2)③为CH3CH2OH与CH3COOH发生反应,生成CH3COOCH2CH3和水,反应类型为取代反应(酯化反应);乙烯在催化剂的作用下能反应生成聚乙烯,该反应的反应类型为加聚反应;
(3)反应③为CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化反应,生成CH3COOCH2CH3和水,反应方程式为:CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O;反应⑥是CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO,反应的化学方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2 H2O;
(4)上述物质中,能发生银镜反应的物质必须含有醛基,它们是:葡萄糖或乙醛;
(5)
同系物是结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。乙烷是链状烷烃,分子式为C2H6。a.CH2=CH2和乙烷结构不相似,分子式为C2H4,和乙烷在分子组成上没有相差CH2原子团,和乙烷不互为同系物;b.CH3CH2OH含有-OH和乙烷结构不相似,分子式为C2H6O,和乙烷不互为同系物;c.HOCH2CH2OH含有-OH,和乙烷结构不相似,不互为同系物;d.也是链状烷烃,分子式为C5H12,和乙烷结构相似,且分子组成上相差3个CH2原子团,和乙烷互为同系物;e.也是链状烷烃,分子式为C6H14,和乙烷结构相似,且分子组成上相差4个CH2原子团,和乙烷互为同系物;故和乙烷互为同系物的是de;d分子中共有4种化学环境不同的氢原子,则一氯代物有4种,其中的任意一种结构简式:CH2Cl-CH2CH(CH3)2或CH3-CHCl-CH(CH3)2或CH3-CH2CCl(CH3)2或CH3-CH2CH(CH3)-CH2Cl。
16.(1)邻硝基苯甲酸(2-硝基苯甲酸)
(2)碳氯键(氯原子)
(3)CD
(4)
(5)
(6) 17
(7)
【分析】
甲苯依次发生硝化、氧化反应生成A,A发生还原反应生成B,由B逆推,可知A是;B发生酯化反应生成C,C的结构简式为;
【详解】(1)
A是,A的化学名称为邻硝基苯甲酸;
(2)根据D的结构简式,D中所含官能团名称为硝基和碳氯键;
(3)A.硝化反应的试剂为浓硝酸和浓硫酸,故A正确;
B.化合物B中含有羧基、氨基,羧基具有酸性、氨基具有碱性,故B正确;
C.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,故C错误;
D.G→H的反应类型为还原反应,故D错误;
选CD。
(4)
C的结构简式为, C发生缩聚反应生成聚酰胺类高分子,反应的化学方程式为;
(5)
C+D发生取代反应生成E和HCl,HCl和碳酸钾反应生成碳酸氢钾和氯化钾,反应的化学方程式为;
(6)
含氮化合物Ⅰ的分子式为,不饱和度为0,Ⅰ及Ⅰ的同分异构体有、、、、、、、、CH3-NH-CH2-CH2-CH2-CH3、CH3-CH2-NH-CH2-CH2-CH3、、、、、、、,共有17种,其中核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为1∶6∶6的结构简式为。
(7)
根据C和D反应生成E,J和K反应生成;根据E和F生成G,和F反应生成,还原为,在催化剂作用下生成,
合成路线为。
17.(1)2,6-二甲基辛烷
(2)碳碳双键、氯原子(或碳氯键)
(3)C12H20O2
(4)加成反应
(5) +CH3COONa →NaCl+
(6)
【分析】
一定条件下,月桂烯发生臭氧化还原水解反应,所有碳碳双键都发生断裂生成碳氧双键,结合最终产物,可知C为,C→D为醛基被氧化为羧基,D的结构简式为HOOCCH2CH2COCOOH,D→E为羰基加氢得到羟基,故E的结构简式为HOOCCH2CH2CH(OH)COOH;E 发生分子内酯化反应生成 。
【详解】(1)
月桂烯与足量H2完全加成后生成的A的结构简式为,根据烷烃的系统命名法可知其名称为2,6—二甲基辛烷;
(2)从B的结构简式可看出,B中含有的官能团名称为碳碳双键和氯原子(或碳氯键);
(3)根据键线式的书写方法及乙酸香叶酯的结构简式,可写出其化学式为C12H20O2;
(4)从月桂烯到B的变化,可知发生的反应是1,4—加成反应;
(5)
从B到乙酸香叶酯的变化,可知B与CH3COONa发生取代反应得到乙酸香叶酯和NaCl,反应Ⅱ的化学方程式为 +CH3COONa →NaCl+;
(6)
根据分析可知,C为,C与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为
18.(1) C15H10O4 BCD
(2) 2,2,4,4-四甲基戊烷 2
(3) C8H8O2 酯基
【分析】
某有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为4:4:1,则其实验式为C4H4O,质谱仪测得A的相对分子质量为136,由此可求出其分子式;核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰,其面积之比为1:2:2:3,则分子中含有4种氢原子,其中有1个甲基;利用红外光谱仪测得A分子中含有C-H、C=O、苯环骨架、C-O-C、C-C、。A分子中含有苯环,且苯环上只有一个取代基,A可能为苯甲酸酯。
【详解】(1)
①大豆黄酮的结构简式为,分子中含有15个C原子、4个O原子,不饱和度为11,则分子中所含H原子个数为15×2+2-11×2=10,它的分子式是C15H10O4。
②大豆黄酮分子中含有酚羟基、酮羰基、醚键,则可归类为酚类、酮类、醚类,故选BCD。
(2)①某烷烃的相对分子质量为128,依据商余法,其分子式为C9H20。该烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成反应而得到,则该烷烃的结构简式为(CH3)3CCH2C(CH3)3,系统命名为2,2,4,4-四甲基戊烷,分子中含有2种氢原子,则该烃一氯取代物有2种。
②分子式为C5H10、核磁共振氢谱中只有一个峰的烃,其氢原子的性质都相同,则只含原子团-CH2-,键线式为。
(3)①设A的分子式为(C4H4O)n,则68n=136,n=2,所以A的分子式为C8H8O2。
②由信息可推出,A的结构简式为,则其官能团名称为酯基。
【点睛】由烃的相对分子质量推断分子式时,可采用商余法。
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