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文檔簡介
專題16有機化學基礎綜合題1.(2023·全國甲卷)阿佐塞米(化合物L)是一種可用于治療心臟、肝臟和腎臟病引起的水腫的藥物。L的一種合成路線如下(部分試劑和條件略去)。已知:R-COOHR-COClR-CONH2回答下列問題:(1)A的化學名稱是_______。(2)由A生成B的化學方程式為_______。(3)反應條件D應選擇_______(填標號)。a.HNO3/H2SO4b.Fe/HCl
c.NaOH/C2H5OHd.AgNO3/NH3(4)F中含氧官能團的名稱是_______。(5)H生成I的反應類型為_______。(6)化合物J的結構簡式為_______。(7)具有相同官能團的B的芳香同分異構體還有_______種(不考慮立體異構,填標號)。a.10
b.12
c.14
d.16其中,核磁共振氫譜顯示4組峰,且峰面積比為2:2:1:1的同分異構體結構簡式為_______?!敬鸢浮?1)鄰硝基甲苯(2-硝基甲苯)(2)+Cl2+HCl(3)b(4)羧基(5)消去反應(6)(7)d【分析】根據(jù)有機物C的結構,有機物B被酸性高錳酸鉀氧化為C,則有機物B為,有機物B由有機物A與Cl2發(fā)生取代反應得到的,有機物A為,有機物E為有機物C發(fā)生還原反應得到的,有機物E經(jīng)一系列反應得到有機物G,根據(jù)已知條件,有機物G發(fā)生兩步反應得到有機物H,有機物G與SOCl2發(fā)生第一步反應得到中間體,中間體與氨水發(fā)生反應得到有機物H,有機物H的結構為,有機物I與有機物J發(fā)生反應得到有機物K,根據(jù)有機物I、K的結構和有機物J的分子式可以得到有機物J的結構,有機物J的結構為,有機物K經(jīng)后續(xù)反應得到目標化合物阿佐塞米(有機物L),據(jù)此分析解題?!驹斀狻浚?)根據(jù)分析,有機物A的結構式為,該有機物的化學名稱為鄰硝基甲苯(2-硝基甲苯)。(2)根據(jù)分析,有機物A發(fā)生反應生成有機物B為取代反應,反應的化學方程式為+Cl2+HCl。(3)根據(jù)分析,有機物C發(fā)生生成有機物E的反應為還原反應,根據(jù)反應定義,該反應為一個加氫的反應,因此該反應的反應條件D應為b:Fe/HCl,a一般為硝化反應(取代反應)的反應條件,c一般為鹵代烴的消去反應的反應條件,d一般為醛基的鑒別反應(銀鏡反應)的反應條件,故答案為b。(4)有機物F中的含氧官能團為-COOH,名稱為羧基。(5)有機物H反應生成有機物I的反應作用在有機物H的酰胺處,該處于POCl3發(fā)生消去反應脫水得到氰基,故答案為消去反應。(6)根據(jù)分析可知有機物J的結構簡式為。(7)與分子式為C7H6ClNO2的芳香同分異構體且含有-Cl、-NO2兩種官能團共有17種,分別為:(有機物B)、、、、、、、、、、、、、、、、,除有機物B外,其同分異構體的個數(shù)為16個;在這些同分異構體中核磁共振氫譜的峰面積比為2:2:1:1,說明其結構中有4種化學環(huán)境的H原子,該物質應為一種對稱結結構,則該物質為。2.(2023·湖北卷)碳骨架的構建是有機合成的重要任務之一。某同學從基礎化工原料乙烯出發(fā),針對二酮H設計了如下合成路線:
回答下列問題:(1)由A→B的反應中,乙烯的碳碳_______鍵斷裂(填“π”或“σ”)。(2)D的同分異構體中,與其具有相同官能團的有_______種(不考慮對映異構),其中核磁共振氫譜有三組峰,峰面積之比為的結構簡式為_______。(3)E與足量酸性溶液反應生成的有機物的名稱為_______、_______。(4)G的結構簡式為_______。(5)已知:
,H在堿性溶液中易發(fā)生分子內縮合從而構建雙環(huán)結構,主要產(chǎn)物為I()和另一種α,β-不飽和酮J,J的結構簡式為_______。若經(jīng)此路線由H合成I,存在的問題有_______(填標號)。a.原子利用率低
b.產(chǎn)物難以分離
c.反應條件苛刻
d.嚴重污染環(huán)境【答案】(1)π(2)7(3)乙酸丙酮(4)(5)
ab【分析】A為CH2=CH2,與HBr發(fā)生加成反應生成B(CH3CH2Br),B與Mg在無水乙醚中發(fā)生生成C(CH3CH2MgBr),C與CH3COCH3反應生成D(),D在氧化鋁催化下發(fā)生消去反應生成E(),E和堿性高錳酸鉀反應生成F(),參考D~E反應,F(xiàn)在氧化鋁催化下發(fā)生消去反應生成G(),G與反應加成反應生成二酮H,據(jù)此分析解答?!驹斀狻浚?)A為CH2=CH2,與HBr發(fā)生加成反應生成B(CH3CH2Br),乙烯的π鍵斷裂,故答案為:π;(2)D為,分子式為C5H12O,含有羥基的同分異構體分別為:共8種,除去D自身,還有7種同分異構體,其中核磁共振氫譜有三組峰,峰面積之比為的結構簡式為,故答案為:7;;(3)E為,酸性高錳酸鉀可以將雙鍵氧化斷開,生成和,名稱分別為乙酸和丙酮,故答案為:乙酸;丙酮;(4)由分析可知,G為,故答案為:;(5)根據(jù)已知的反應特征可知,H在堿性溶液中易發(fā)生分子內縮合從而構建雙環(huán)結構,主要產(chǎn)物為I())和J(
)。若經(jīng)此路線由H合成I,會同時產(chǎn)生兩種同分異構體,導致原子利用率低,產(chǎn)物難以分離等問題,故答案為:
;ab。3.(2023·全國乙卷)奧培米芬(化合物J)是一種雌激素受體調節(jié)劑,以下是一種合成路線(部分反應條件己簡化)。已知:回答下列問題:(1)A中含氧官能團的名稱是_______。(2)C的結構簡式為_______。(3)D的化學名稱為_______。(4)F的核磁共振譜顯示為兩組峰,峰面積比為1∶1,其結構簡式為_______。(5)H的結構簡式為_______。(6)由I生成J的反應類型是_______。(7)在D的同分異構體中,同時滿足下列條件的共有_______種;①能發(fā)生銀鏡反應;②遇FeCl3溶液顯紫色;③含有苯環(huán)。其中,核磁共振氫譜顯示為五組峰、且峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的同分異構體的結構簡式為_______?!敬鸢浮?1)醚鍵和羥基(2)(3)苯乙酸(4)(5)(6)還原反應(7)13【分析】有機物A與有機物B發(fā)生反應生成有機物C,有機物C與有機物D在多聚磷酸的條件下反應生成有機物E,根據(jù)有機物E的結構可以推測,有機物C的結構為,進而推斷出有機物D的結構為;有機物E與有機物F反應生成有機物G,有機物G根據(jù)已知條件發(fā)生反應生成有機物H,有機物H的結構為,有機物H發(fā)生兩步反應得到目標化合物J(奧培米芬);據(jù)此分析解題?!驹斀狻浚?)根據(jù)有機物A的結構,有機物A中的含氧官能團是醚鍵和羥基。(2)根據(jù)分析,有機物C的結構簡式為。(3)根據(jù)分析,有機物D的結構為,其化學名稱為苯乙酸。(4)有機物F的核磁共振氫譜顯示未兩組峰,封面積比為1:1,說明這4個H原子被分為兩組,且物質應該是一種對稱的結構,結合有機物F的分子式可以得到,有機物F的結構簡式為。(5)根據(jù)分析,有機物H的結構簡式為。(6)根據(jù)流程,有機物I在LiAlH4/四氫呋喃的條件下生成有機物J,LiAlH4是一種非常強的還原劑能將酯基中的羰基部分還原為醇,該反應作用在有機物I的酯基上得到醇,因此該反應為還原反應。(7)能發(fā)生銀鏡反應說明該結構中含有醛基,能遇FeCl3溶液顯紫色說明該結構中含有酚羥基,則滿足這三個條件的同分異構體有13種。此時可能是情況有,固定醛基、酚羥基的位置處在鄰位上,變換甲基的位置,這種情況下有4種可能;固定醛基、酚羥基的位置處在間位上,變換甲基的位置,這種情況下有4種可能;固定醛基、酚羥基的位置處在對位上,變換甲基的位置,這種情況下有2種可能;將醛基與亞甲基相連,變換酚羥基的位置,這種情況下有3種可能,因此滿足以上條件的同分異構體有4+4+2+3=13種。其中,核磁共振氫譜顯示為五組峰,且峰面積比為2:2:2:1:1,說明這總同分異構體中不能含有甲基且結構為一種對稱結構,因此,這種同分異構體的結構簡式為:。4.(2023·新課標卷)莫西賽利(化合物K)是一種治療腦血管疾病的藥物,可改善腦梗塞或腦出血后遺癥等癥狀。以下為其合成路線之一?;卮鹣铝袉栴}:(1)A的化學名稱是_______。(2)C中碳原子的軌道雜化類型有_______種。(3)D中官能團的名稱為_______、_______。(4)E與F反應生成G的反應類型為_______。(5)F的結構簡式為_______。(6)I轉變?yōu)镴的化學方程式為_______。(7)在B的同分異構體中,同時滿足下列條件的共有_______種(不考慮立體異構);①含有手性碳;②含有三個甲基;③含有苯環(huán)。其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,且峰面積比為的同分異構體的結構簡式為_______?!敬鸢浮?1)3-甲基苯酚(間甲基苯酚)(2)2(3)氨基羥基(4)取代反應(5)(6)+H2O+HCl+N2↑(7)9【分析】根據(jù)流程,A與2-溴丙烷發(fā)生取代反應生成B,B與NaNO2發(fā)生反應生成C,C與NH4HS反應生成D,D與乙酸酐[(CH3CO)2O]反應生成E,結合E的結構簡式和D的分子式可知,D為;E與F反應生成G,結合E和G的結構簡式和F的分子式可知,F(xiàn)為;G發(fā)生兩步反應生成H,H再與NaNO2/HCl反應生成I,結合I的結構和H的分子式可知,H為;I與水反應生成J,J與乙酸酐[(CH3CO)2O]反應生成K,結合K的結構簡式和J的分子式可知,J為;據(jù)此分析解題?!驹斀狻浚?)根據(jù)有機物A的結構,有機物A的化學名稱為3-甲基苯酚(間甲基苯酚)。(2)有機物C中含有苯環(huán),苯環(huán)上的C原子的雜化類型為sp2雜化,還含有甲基和異丙基,甲基和異丙基上的C原子的雜化類型為sp3雜化,故答案為2種。(3)根據(jù)分析,有機物D的結構為,其官能團為氨基和羥基。(4)有機物E與有機物F發(fā)生反應生成有機物G,有機物中的羥基與有機物F中的Cl發(fā)生取代反應生成有機物G,故反應類型為取代反應。(5)根據(jù)分析,有機物F的結構簡式為。(6)有機物I與水反應生成有機物J,該反應的方程式為+H2O+HCl+N2↑。(7)連有4個不同原子或原子團的碳原子稱為手性碳原子。在B的同分異構體中,含有手性碳、含有3個甲基、含有苯環(huán)的同分異構體有9種,分別為:、
、、、、、、、;其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,且峰面積比為3:3:3:2:2:1的同分異構體的結構簡式為。5.(2023·浙江卷)某研究小組按下列路線合成胃動力藥依托比利。
已知:
請回答:(1)化合物B的含氧官能團名稱是___________。(2)下列說法不正確的是___________。A.化合物A能與發(fā)生顯色反應B.A→B的轉變也可用在酸性條件下氧化來實現(xiàn)C.在B+C→D的反應中,作催化劑D.依托比利可在酸性或堿性條件下發(fā)生水解反應(3)化合物C的結構簡式是___________。(4)寫出E→F的化學方程式___________。(5)研究小組在實驗室用苯甲醛為原料合成藥物芐基苯甲酰胺(
)。利用以上合成線路中的相關信息,設計該合成路線___________(用流程圖表示,無機試劑任選)(6)寫出同時符合下列條件的化合物D的同分異構體的結構簡式___________。①分子中含有苯環(huán)②譜和譜檢測表明:分子中共有4種不同化學環(huán)境的氫原子,有酰胺基(
)?!敬鸢浮?1)羥基、醛基(2)BC(3)ClCH2CH2N(CH3)2(4)
+2H2
+H2O(5)
(6)
【分析】由有機物的轉化關系可知,
發(fā)生催化氧化反應生成
,碳酸鉀作用下
與ClCH2CH2N(CH3)2發(fā)生取代反應生成
,則C為ClCH2CH2N(CH3)2;
與NH2OH反應生成
,則E為
;催化劑作用下
與氫氣發(fā)生還原反應生成
,則F為
;
與SOCl2發(fā)生取代反應生成
;與
發(fā)生取代反應生成依托比利?!驹斀狻浚?)由結構簡式可知,B分子的官能團為羥基、醛基;(2)A.由結構簡式可知,A分子中含有酚羥基,能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應,使溶液變?yōu)樽仙收_;B.酚羥基具有強還原性,由結構簡式可知,A分子中含有酚羥基,則A→B的轉變不能用酸性高錳酸鉀溶液來實現(xiàn),故錯誤;C.由分析可知,B+C→D的反應為碳酸鉀作用下
與ClCH2CH2N(CH3)2發(fā)生取代反應生成
,其中碳酸鉀的作用是中和反應生成的氯化氫,提高反應物的轉化率,故錯誤;D.由結構簡式可知,依托比利分子中含有酰胺基,可在酸性或堿性條件下發(fā)生水解反應,故正確;故選BC;(3)由分析可知,C的結構簡式為ClCH2CH2N(CH3)2,故答案為:ClCH2CH2N(CH3)2;(4)由分析可知,E→F的反應為催化劑作用下
與氫氣發(fā)生還原反應生成
,反應的化學方程式為
+2H2
+H2O;(5)由題給信息可知,用苯甲醛為原料合成藥物芐基苯甲酰胺的合成步驟為
與NH2OH反應生成
,催化劑作用下
與氫氣發(fā)生還原反應生成
;催化劑作用下,
與氧氣發(fā)生催化氧化反應生成
,
與SOCl2發(fā)生取代反應生成
,
與
發(fā)生取代反應生成
,合成路線為;(6)D的同分異構體分子中含有苯環(huán),譜和譜檢測表明分子中共有4種不同化學環(huán)境的氫原子,有酰胺基說明同分異構體分子含有醚鍵或酚羥基,結合對稱性,同分異構體的結構簡式為
。6.(2023·遼寧卷)加蘭他敏是一種天然生物堿,可作為阿爾茨海默癥的藥物,其中間體的合成路線如下。
回答下列問題:(1)A中與鹵代烴成醚活性高的羥基位于酯基的_______位(填“間”或“對”)。(2)C發(fā)生酸性水解,新產(chǎn)生的官能團為羥基和_______(填名稱)。(3)用O2代替PCC完成D→E的轉化,化學方程式為_______。(4)F的同分異構體中,紅外光譜顯示有酚羥基、無N-H鍵的共有_______種。(5)H→I的反應類型為_______。(6)某藥物中間體的合成路線如下(部分反應條件已略去),其中M和N的結構簡式分別為_______和_______。
【答案】(1)對(2)羧基(3)2+O22+2H2O(4)3(5)取代(6)【分析】根據(jù)有機物A的結構和有機物C的結構,有機物A與CH3I反應生成有機物B,根據(jù)有機物B的分子式可以得到有機物B的結構,即;有機物與BnCl反應生成有機物C,有機物C發(fā)生還原反應生成有機物D,有機物D與PCC發(fā)生氧化反應生成有機物E,根據(jù)有機物E的結構和有機物D的分子式可以得到有機物D的結構,即;有機物E與有機物有機物F發(fā)生已知條件給的②反應生成有機物G,有機物G發(fā)生還原反應生成有機物H,根據(jù)有機物H與有機物G的分子式可以得到有機物G的結構,即,同時也可得到有機物F的結構,即;隨后有機物H與HCOOCH2CH3反應生成有機物I。由此分析解題。【詳解】(1)由有機物A與CH3I反應得到有機物B可知,酚與鹵代烴反應成醚時,優(yōu)先與其含有的其他官能團的對位羥基發(fā)生反應,即酯基對位的酚羥基活性最高,可以發(fā)生成醚反應,故答案為;對位。(2)有機物C在酸性條件下發(fā)生水解,其含有的酯基發(fā)生水解生成羧基,其含有的醚鍵發(fā)生水解生成酚羥基,故答案為羧基。(3)O2與有機物D發(fā)生催化氧化反應生成有機物E,反應的化學方程式為2+O22+2H2O。(4)F的同分異構體中不含有N-H鍵,說明結構中含有結構,又因紅外中含有酚羥基,說明結構中含有苯環(huán)和羥基,固定羥基的位置,有鄰、間、對三種情況,故有3種同分異構體。(5)有機物H與HCOOCH2CH3反應生成有機物I,反應時,有機物H中的N-H鍵發(fā)生斷裂,與HCOOCH2CH3中斷裂的醛基結合,故反應類型為取代反應。(6)根據(jù)題目中給的反應條件和已知條件,利用逆合成法分析,有機物N可以與NaBH4反應生成最終產(chǎn)物,類似于題中有機物G與NaBH4反應生成有機物H,作用位置為有機物N的N=C上,故有機物N的結構為,有機物M可以發(fā)生已知條件所給的反應生成有機物N,說明有機物M中含有C=O,結合反應原料中含有羥基,說明原料發(fā)生反應生成有機物M的反應是羥基的催化氧化,有機物M的結構為,故答案為、。7.(2023·山東卷)根據(jù)殺蟲劑氟鈴脲(G)的兩條合成路線,回答下列問題。已知:Ⅰ.R1NH2+OCNR2→Ⅱ.路線:(1)A的化學名稱為_____(用系統(tǒng)命名法命名);的化學方程式為_____;D中含氧官能團的名稱為_____;E的結構簡式為_____。路線二:(2)H中有_____種化學環(huán)境的氫,①~④屬于加成反應的是_____(填序號);J中原子的軌道雜化方式有_____種?!敬鸢浮?1)2,6-二氯甲苯+2KF+2KCl酰胺基(2)2②2【分析】路線:根據(jù)流程及A的分子式為C7H6Cl2,可推出A的結構式為,A在氨氣和氧氣的作用下,生成了B(),B與KF反應,生成C(),根據(jù)題給信息,C與過氧化氫反應,生成D(),D和(COCl)2反應生成E,E的分子式為C8H3F2NO2,推出E的結構式為,E與F()反應生成了氟鈴脲(G)。路線二:根據(jù)流程及F的分子式可推出H的結構式,H與氫氣反應生成I(),I與CF2=CF2反應生成F(),F(xiàn)與COCl2反應生成J(),J與D()反應生成了氟鈴脲(G)?!驹斀狻浚?)由分析可知,A為,系統(tǒng)命名為2,6-二氯甲苯,B與KF發(fā)生取代反應生成C,化學方程式為+2KF+2KCl,D為,含氧官能團為酰胺基,根據(jù)分析,E為,故答案為:2,6-二氯甲苯;+2KF+2KCl;酰胺基;;(2)根據(jù)分析,H為,由結構特征可知,含有2種化學環(huán)境的氫,根據(jù)分析流程可知H→I為還原反應,I→F為加成反應,F(xiàn)→J,J→G均為取代反應,J為,C原子的雜化方式有sp2,sp3兩種,NO原子的雜化方式均為sp3,所以J中原子的雜化方式有2種,故答案為:2;②;2。8.(2023·湖南卷)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一種合成該類化合物的路線如下(部分反應條件已簡化):回答下列問題:(1)B的結構簡式為_______;(2)從F轉化為G的過程中所涉及的反應類型是_______、_______;(3)物質G所含官能團的名稱為_______、_______;(4)依據(jù)上述流程提供的信息,下列反應產(chǎn)物J的結構簡式為_______;(5)下列物質的酸性由大到小的順序是_______(寫標號):①
②
③(6)(呋喃)是一種重要的化工原料,其能夠發(fā)生銀鏡反應的同分異構體中。除H2C=C=CH-CHO外,還有_______種;(7)甲苯與溴在FeBr3催化下發(fā)生反應,會同時生成對溴甲苯和鄰溴甲苯,依據(jù)由C到D的反應信息,設計以甲苯為原料選擇性合成鄰溴甲苯的路線_______(無機試劑任選)?!敬鸢浮?1)(2)消去反應加成反應(3)碳碳雙鍵醚鍵(4)(5)②>③>①(6)4(7)【詳解】(1)有機物A與Br2反應生成有機物B,有機物B與有機物E發(fā)生取代反應生成有機物F,結合有機物A、F的結構和有機物B的分子式可以得到有機物B的結構式,即。(2)有機物F轉化為中間體時消去的是-Br和,發(fā)生的是消去反應,中間體與呋喃反應生成有機物G時,中間體中的碳碳三鍵發(fā)生斷裂與呋喃中的兩個雙鍵發(fā)生加成反應,故答案為消去反應、加成反應。(3)根據(jù)有機物G的結構,有機物G中的官能團為碳碳雙鍵、醚鍵。(4)根據(jù)上述反應流程分析,與呋喃反應生成,繼續(xù)與HCl反應生成有機物J,有機物J的結構為。(5)苯環(huán)上帶有甲基時,甲基增強了苯環(huán)上的電子云密度,導致磺酸根離子中的氧原子電子云密度降低,使其更容易失去質子,但當甲基上的H原子被F原子代替時,三氟甲基對苯環(huán)上電子的吸引力有所降低,因此對甲基苯磺酸的酸性強于對三氟甲基苯磺酸的酸性,但沒有甲基時的苯磺酸,由于沒有其他基團對苯環(huán)上電子的吸引導致磺根中S對H的吸引力增強,使H的電子程度減弱,故酸性大小為②>③>①。(6)呋喃是一種重要的化工原料,其同分異構體中可以發(fā)生銀鏡反應,說明其同分異構體中含有醛基,這樣的同分異構體共有4種,分別為:CH3-C≡C-CHO、CH≡C-CH2-CHO、、。(7)甲苯和溴在FeBr3的條件下生成對溴甲苯和鄰溴甲苯,因題目中欲合成鄰溴甲苯,因此需要對甲基的對位進行處理,利用題目中流程所示的步驟將甲苯與硫酸反應生成對甲基苯磺酸,再將對甲基苯磺酸與溴反應生成,再將中的磺酸基水解得到目標化合物,具體的合成流程為:。9.(2023·北京卷)化合物是合成抗病毒藥物普拉那韋的原料,其合成路線如下。已知:(1)A中含有羧基,A→B的化學方程式是____________________。(2)D中含有的官能團是__________。(3)關于D→E的反應:①的羰基相鄰碳原子上的C→H鍵極性強,易斷裂,原因是____________________。②該條件下還可能生成一種副產(chǎn)物,與E互為同分異構體。該副產(chǎn)物的結構簡式是__________。(4)下列說法正確的是__________(填序號)。a.F存在順反異構體b.J和K互為同系物c.在加熱和催化條件下,不能被氧化(5)L分子中含有兩個六元環(huán)。的結構簡式是__________。(6)已知:,依據(jù)的原理,和反應得到了。的結構簡式是__________。【答案】(1)(2)醛基(3)羰基為強吸電子基團,使得相鄰碳原子上的電子偏向羰基上的碳原子,使得相鄰碳原子上的鍵極性增強(4)ac(5)(6)【分析】A中含有羧基,結合A的分子式可知A為;A與乙醇發(fā)生酯化反應,B的結構簡式為;D與2-戊酮發(fā)生加成反應生成E,結合E的結構簡式和D的分子式可知D的結構簡式為,E發(fā)生消去反應脫去1個水分子生成F,F(xiàn)的結構簡式為,D→F的整個過程為羥醛縮合反應,結合G的分子式以及G能與B發(fā)生已知信息的反應可知G中含有酮羰基,說明F中的碳碳雙鍵與發(fā)生加成反應生成G,G的結構簡式為;B與G發(fā)生已知信息的反應生成J,J為;K在溶液中發(fā)生水解反應生成,酸化得到;結合題中信息可知L分子中含有兩個六元環(huán),由L的分子式可知中羧基與羥基酸化時發(fā)生酯化反應,L的結構簡式為;由題意可知L和M可以發(fā)生類似D→E的加成反應得到,發(fā)生酮式與烯醇式互變得到,發(fā)生消去反應得到P,則M的結構簡式為?!驹斀狻浚?)A→B的化學方程式為。答案為;(2)D的結構簡式為,含有的官能團為醛基。答案為醛基;(3)①羰基為強吸電子基團,使得相鄰碳原子上的電子偏向碳基上的碳原子,使得相鄰碳原子上的鍵極性增強,易斷裂。②2-戊酮酮羰基相鄰的兩個碳原子上均有鍵,均可以斷裂與苯甲醛的醛基發(fā)生加成反應,如圖所示,1號碳原子上的鍵斷裂與苯甲醛的醛基加成得到E,3號碳原子上的鍵也可以斷裂與苯甲醛的醛基加成得到副產(chǎn)物。答案為羰基為強吸電子基團,使得相鄰碳原子上的電子偏向羰基上的碳原子,使得相鄰碳原子上的C?H鍵極性增強;;(4)a.F的結構簡式為,存在順反異構體,a項正確;b.K中含有酮脲基,J中不含有酮脲基,二者不互為同系物,b項錯誤;c.J的結構簡式為,與羥基直接相連的碳原子上無H原子,在加熱和作催化劑條件下,J不能被氧化,c項正確;故選ac;(5)由上分析L為。答案為;(6)由上分析M為。答案為。1.(2023·河北·模擬預測)有機物J是一種提高血液中白細胞含量的緩釋藥的成分,一種合成路線如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)A的化學名稱為___________。A→B的反應類型為___________。(2)C的結構簡式為___________。D中的官能團名稱為___________。(3)寫出反應I→J的化學方程式___________。(4)Ⅰ的同分異構體有多種,滿足下列條件的同分異構體有___________種(不考慮立體異構),其中核磁共振氫譜有4組峰的結構簡式為___________(任寫一種)。①與I具有相同的官能團;②苯環(huán)上有兩個取代基。(5)參照上述路線,設計以為原料合成的路線(其他試劑任選)___________?!敬鸢浮?1)丙烯取代反應(2)羥基(3)(4)15(5)【分析】根據(jù)E的結構簡式、C→D→E的反應條件、C的分子式,可知D為,C為。根據(jù)A、B的分子式,A→B→C的反應條件,可知A→B為取代反應,A為,B為,B→C為加成反應。根據(jù)H、J的結構簡式、H→I→J的反應條件、I的分子式,可知H→I脫去,I為,I→J為酯化反應,X為甲醇。【解析】(1)A是,化學名稱為丙烯。A→B是丙烯分子中甲基上的1個H原子被Cl原子代替生成,反應類型為取代反應;(2)根據(jù)E的結構簡式、C→D→E的反應條件、C的分子式,可知D為、C為。D中的官能團名稱為羥基。(3)根據(jù)以上分析,I為,與甲醇發(fā)生酯化反應生成J和水,反應I→J的化學方程式為;(4)與Ⅰ具有相同的官能團,則保留碳碳雙鍵、羧基、氯原子,苯環(huán)上有兩個取代基,可以為和、和、和、和、和,共5種情況,兩個不同取代基在苯環(huán)上有鄰、間、對3種位置關系,共有15種滿足條件的同分異構體。核磁共振氫譜有4組峰,則有4種不同化學環(huán)境的H原子,符合條件的同分異構體為;(5)與氯氣發(fā)生取代反應生成,水解為,為保護碳碳雙鍵不被氧化,在過氧化物作用下與HCl發(fā)生加成反應生成,氧化為,在氫氧化鈉的醇溶液中發(fā)生消去反應生成,合成路線為。2.(2023·遼寧阜新·校聯(lián)考模擬預測)Ⅺ是某藥物的中間體,以順丁烯二酸為原料制備Ⅺ的流程如下:已知:①Ⅱ和Ⅲ生成Ⅳ的反應中原子利用率為100%。②圖中,代表甲基,代表乙基。請回答下列問題:(1)Ⅲ的名稱是___________,Ⅸ中所含官能團的名稱為___________。(2)Ⅹ→Ⅺ的反應類型是___________。(3)Ⅷ在堿作用下生成Ⅸ和Ⅻ,則Ⅻ的核磁共振氫譜圖中峰的面積之比為___________。(4)已知在較高溫度或濃度過大時會發(fā)生分解甚至爆炸,則Ⅹ→Ⅺ過程中必須采取的反應條件和操作是___________。(5)已知Ⅷ→Ⅸ、Ⅸ→Ⅹ、Ⅹ→Ⅺ的產(chǎn)率依次為56%、68%、75%,則Ⅷ→Ⅺ的產(chǎn)率為___________。(6)在Ⅳ的同分異構體中,同時具備下列條件的結構有___________種。①遇溶液發(fā)生顯色反應;②能發(fā)生銀鏡反應和水解反應。任選其中一種苯環(huán)上含3個取代基的同分異構體與足量的熱燒堿溶液反應的化學方程式為___________?!敬鸢浮?1)1,3-丁二烯酯基、羰基(2)氧化反應(3)3:2:1(4)用水浴加熱的方式控制合適的反應溫度,同時在MeCOOOH中充入適量高純度的氮氣,用于稀釋MeCOOOH(5)28.56%(6)13【分析】根據(jù)圖示可知,Ⅰ脫去1分子水生成Ⅱ,Ⅱ與C4H6反應生成Ⅳ,根據(jù)Ⅳ的結構簡式可知Ⅲ為CH2=CH-CH=CH2,Ⅳ在LiAlH4、Et2O條件下反應生成Ⅴ,Ⅴ與紅磷、HI反應生成Ⅵ,Ⅵ被O3、H2O2氧化生成Ⅶ,Ⅶ與乙醇發(fā)生酯化反應生成Ⅷ,Ⅷ在堿作用下生成Ⅸ,Ⅸ反應生成Ⅹ,Ⅹ最后與MeCOOOH反應生成XI?!窘馕觥浚?)Ⅱ與C4H6反應生成Ⅳ,根據(jù)Ⅳ的結構簡式可知Ⅲ為CH2=CH-CH=CH2,名稱為1,3-丁二烯。根據(jù)Ⅸ的結構簡式可知,其中含有的官能團名稱為酯基、羰基。(2)Ⅹ與過氧乙酸發(fā)生反應生成XI,該反應為氧化反應。(3)1molⅧ在堿作用下發(fā)生反應生成1molⅨ和1molXII,根據(jù)Ⅷ和Ⅸ的結構簡式及參與反應的物質的量可知XII的結構簡式為CH3CH2OH,CH3CH2OH的核磁共振氫譜圖有三組峰,峰面積為3:2:1。(4)已知MeCOOOH在較高溫度或濃度過大時會發(fā)生分解甚至爆炸,因此在Ⅹ→XI的過程中需要控制反應溫度和MeCOOOH的濃度,可采用水浴加熱的方式控制合適的反應溫度,同時在MeCOOOH中充入適量高純度的氮氣,用于稀釋MeCOOOH。(5)已知Ⅷ→Ⅸ、Ⅸ→Ⅹ、Ⅹ→Ⅺ的產(chǎn)率依次為56%、68%、75%,則Ⅷ→Ⅺ的產(chǎn)率為56%×68%×75%=28.56%。(6)Ⅳ的同分異構體遇到氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應,說明其中含有酚羥基,能發(fā)生銀鏡反應和水解反應,說明含有醛基和酯基,根據(jù)Ⅳ的結構可知,其不飽和度為5,Ⅳ的同分異構體含有苯環(huán),不飽和度為4,則Ⅳ的同分異構體為甲酸酯,如果苯環(huán)上是兩個取代基,則取代基為-OH和,此時兩個取代基有鄰、間、對三種位置結構,若取代基為-OH、-CH3和,此時若甲基和羥基處于鄰位,剩余一個基團有4種位置,若甲基和羥基處于間位,剩余一個基團有4種位置,甲基和羥基處于對位,剩余一個基團有2種位置,故一共有3+4+4+2=13種。任選一種苯環(huán)上有3個取代基的同分異構體與足量熱燒堿溶液反應,化學方程式為。3.(2023·吉林白山·統(tǒng)考三模)消炎鎮(zhèn)痛藥物酮基布洛芬(F)的一種合成路線如圖:已知:①。②(Z、Zˊ為CN或COOR)③RCNRCH2NH2回答下列問題:(1)D中含氧官能團的名稱為_______;E的結構簡式為_______。(2)C→D的反應類型為_______;檢驗B中含有溴原子的試劑為_______。(3)寫出B→C的化學方程式:_______。(4)符合下列條件的A的同分異構體有_______種。①含有結構,且該結構中每個苯環(huán)上都還有一個取代基②能發(fā)生銀鏡反應寫出滿足上述條件的A的同分異構體中核磁共振氫譜有6組吸收峰的有機物的結構簡式:_______。(5)寫出以為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)_______?!敬鸢浮?1)羰(酮)基、酯基(2)取代反應NaOH、HNO3、AgNO3(3)(4)9(5)【分析】A與溴單質在光照條件下發(fā)生取代反應生成B,B與NaCN發(fā)生取代反應生成C,C發(fā)生已知①中的取代反應生成D,結合D的結構可知C為:,B為,A為;D發(fā)生已知②中反應生成E,E為;E水解得到F?!窘馕觥浚?)由D的結構簡式可知其含氧官能團為羰基和酯基;由以上分析可知E為,故答案為:羰(酮)基、酯基;;(2)由以上分析可知C→D的反應類型取代反應;檢驗有機物中的溴原子應先加NaOH使其水解生成NaBr,再加酸中和過量的NaOH,然后加硝酸銀溶液觀察是否生成淺黃色沉淀,故答案為:取代反應;NaOH、HNO3、AgNO3;(3)B與NaCN發(fā)生取代反應生成C,反應方程式為:,故答案為:;(4)①含有結構,且該結構中每個苯環(huán)上都還有一個取代基;②能發(fā)生銀鏡反應說明含有醛基,結合A的結構可知一個苯環(huán)上含甲基,一個苯環(huán)上含有醛基,且在苯環(huán)上均有鄰間對三種位置,則組合共有9種,核磁共振氫譜有6組吸收峰的有機物的結構簡式:,故答案為:9;;(5)與溴單質在光照條件下發(fā)生取代反應生成,與NaCN發(fā)生取代反應生成,與在條件下反應生成,與氫氣發(fā)生加成反應生成,由此可得合成路線:,故答案為:。4.(2023·遼寧沈陽·沈陽二中??既#┸崛芘c任何含α-氨基的物質形成深藍色或紅色物質,可用于鑒定氨基酸、蛋白質、多肽等,物證技術中常用水合茚三酮顯現(xiàn)指紋。其合成路線如下:回答下列問題:(1)B→C的反應類型是___________,H中所含官能團的名稱是___________。(2)C→D反應的另一種產(chǎn)物是___________。(3)E的核磁共振氫譜吸收峰有___________組。(4)已知G的分子式為C9H6O3,G的結構簡式為___________。(5)M是D的同系物,其相對分子質量比D多14,滿足下列條件M的同分異構體有___________種。①屬于芳香族化合物
②能與NaHCO3溶液反應產(chǎn)生CO2③含有碳碳三鍵(6)工業(yè)上以甲苯為起始原料制備A()的流程如下:①苯酐與乙醇反應的化學方程式為___________。②使用5%的碳酸鈉溶液進行“洗滌”的目的是___________?!敬鸢浮?1)水解(取代)反應酮羰基、羥基(2)CO2(3)3(4)(5)25(6)+2C2H5OH+H2O除去硫酸、未反應完的有機酸和乙醇【分析】已知G的分子式為C9H6O3,由F轉化為G,F(xiàn)比G少兩個H,且根據(jù)H的結構簡式可知,G轉化為H時為酸化,H的分子式為G的兩倍,結合結構簡式推知G為,根據(jù)其他有機物的結構簡式及反應條件進行分析解答;【解析】(1)根據(jù)B和C的結構簡式可知,B→C是B中的酯基水解生成C和乙醇,反應類型是水解反應或取代反應;結合H的結構簡式可知其所含官能團為酮羰基、羥基;故答案為:水解(取代)反應;酮羰基、羥基;(2)根據(jù)C和D的結構簡式可知,C→D反應是C反應生成D和CO2,故另一種產(chǎn)物是CO2,故答案為:CO2;(3)根據(jù)結構簡式可知,E中含有三種不同環(huán)境的氫原子,核磁共振氫譜吸收峰有3組;故答案為:3;(4)根據(jù)分析可知,G的結構簡式為;故答案為:;(5)D為,M是D的同系物,其相對分子質量比D多14,則可能多一個CH2,滿足條件①屬于芳香族化合物;②能與NaHCO3溶液反應產(chǎn)生CO2,則含有羧基;③含有碳碳三鍵,若苯環(huán)上只有一個取代基,則取代基為-CH(COOH)-C≡CH、-CH2-C≡C-COOH、-C≡C-CH2-COOH,則有三種;若苯環(huán)上有兩個取代基,則取代基為-COOH和-CH2C≡CH、-COOH和-C≡C-CH3、-CH3和-C≡C-COOH、-C≡CH和-CH2COOH,每種均有鄰、間、對位,故共有4×3=12種;若苯環(huán)上有三個取代基,則有-C≡CH、-COOH和-CH3,結構有10種;故總共有同分異構體25種;故答案為:25;(6)①苯酐與兩分子乙醇反應生成和水,反應的化學方程式為+2C2H5OH濃硫酸+H2O;②使用5%的碳酸鈉溶液進行“洗滌”的目的是除去硫酸、未反應完的有機酸和乙醇。故答案為:+2C2H5OH+H2O;除去硫酸、未反應完的有機酸和乙醇;5.(2023·重慶九龍坡·重慶市育才中學??既#┯糜谥委煾哐獕旱乃幬颭的合成路線如下。(1)A的名稱是_______。(2)B→D的化學方程式是_______。(3)E與溶液作用顯紫色,則E的結構簡式是_______。(4)G分子中含兩個甲基,且核磁共振氫譜顯示只有3組峰,則G的結構簡式是_______,F(xiàn)→G的反應類型是_______。(5)L分子中所含的官能團有碳氫鍵、酰胺基、_______。有多種同分異構體,寫出符合下列條件的同分異構體的結構簡式:_______。a.屬于戊酸酯;含酚羥基;b.核磁共振氫譜顯示三組峰,且峰面積之比為1∶2∶9。【答案】(1)丙酸(2)(3)(4)取代反應(5)醚鍵、氨基或【分析】根據(jù)題中藥物Q的合成路線可知,CH3CH2CN在酸性條件下發(fā)生水解反應,即基團-CN變化為-COOH,生成A,A的分子式為C3H6O2,則A的結構簡式為CH3CH2COOH,A與Cl2在催化劑條件發(fā)生反應生成B,B與C2H5OH在濃H2SO4加熱條件下發(fā)生酯化反應,生成D,D的分子式為C5H9ClO2,結合后續(xù)產(chǎn)物結構,可推知B的結構簡式為,D的結構簡式為,E的分子式為C6H6O,E與FeCl3溶液作用顯紫色,與溴水作用產(chǎn)生白色沉淀,E具有酚羥基,則E的結構簡式為,E與W(C3H6O)在酸性條件下反應生成F,F(xiàn)與Cl2發(fā)生反應生成G,G的分子式為C15H12Cl4O2,G與HCl在AlCl3條件下發(fā)生信息反應的逆反應,生成M,結合后續(xù)產(chǎn)物逆推,則M的結構簡式為,G分子中含兩個甲基,結合G的分子式為C15H12Cl4O2,所以G的結構簡式為,逆推F的結構簡式為,逆推W的結構簡式為,與H2NCH2CH2NH2發(fā)生取代反應生成L,L的分子式為C11H14Cl2N2O2,則L的結構簡式為,L經(jīng)過①TiCl4、②HCl、乙醇反應生成藥物Q,Q的結構簡式為?!窘馕觥浚?)A的結構簡式為CH3CH2COOH,因此A的名稱是丙酸,故答案為:丙酸;(2)為酯化反應“酸脫氫氧,醇脫氫”,所以的方程式為:;故答案為:;(3)由上述分析可知,E的結構簡式為;故答案為:;(4)由上述分析可知,G的結構簡式為;F的結構簡式為,G的結構簡式為,則F與Cl2發(fā)生取代反應生成G;故答案為:;取代反應;(5)L的結構簡式為,該結構中所含的官能團有碳氯鍵、酰胺基、醚鍵、氨基;有多種同分異構體,其中滿足下列條件a.屬于戊酸酯;含酚羥基;b.核磁共振氫譜顯示三組峰,且峰面積之比為1:2:9,則含三個等效的甲基(-CH3),則該有機物的結構簡式為或;故答案為:醚鍵、氨基;或。6.(2023·北京西城·統(tǒng)考模擬預測)瑞馬唑侖是我國自主研發(fā)的小分子鎮(zhèn)靜藥物,用于常規(guī)胃鏡檢查,其合成路線如下(部分試劑和反應條件略去)。已扣:i.ii.(1)A能使的溶液褪色,A分子含有的官能團是___________。(2)B中含有醛基,A→B的反應類型是___________。(3)D→E的化學方程式是___________。(4)E的同分異構體中,能發(fā)生水解反應的順式同分?構體的結構簡式是__
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