
一、單選題
1.(2023·山西運(yùn)城·統(tǒng)考二模)吲哚衍生物具有廣泛又重要的生物活性?,F(xiàn)有甲、乙兩種吲哚衍生物,二者之間可相互轉(zhuǎn)化,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示:
下列關(guān)于甲,乙的說法正確的是
A.甲、乙的化學(xué)式不相同B.甲、乙中所含有官能團(tuán)種類相同
C.甲、乙在酸堿溶液均能穩(wěn)定存在D.甲、乙均能與H2發(fā)生加成反應(yīng)
2.(2023·山西運(yùn)城·統(tǒng)考二模)有機(jī)物M(結(jié)構(gòu)簡式為( )是合成花椒毒素的重要中間體,下列說法錯(cuò)誤的是
A.電負(fù)性:F>O>N>CB.第一電離能:N>O>C
C.M中碳原子的雜化方式有2種D.M可以形成分子間氫鍵
3.(2023·山西·校聯(lián)考一模)下列關(guān)于的說法錯(cuò)誤的是
A.分子中所有碳原子不可能處于同一平面上
B.該物質(zhì)與足量溶液反應(yīng),最多可消耗
C.在一定條件下能發(fā)生水解、加成、氧化、還原反應(yīng)
D.在醇溶液中加熱,反應(yīng)所得的產(chǎn)物中手性碳原子數(shù)目減少
4.(2023·山西臨汾·統(tǒng)考一模)對(duì)乙酰氨基酚是新冠病毒感染者居家治療常用藥之一,其合成路線如下:
下列敘述正確的是
A.化合物3中有三種官能團(tuán)
B.化合物1、2、3中N原子均采取sp3雜化
C.化合物2可以發(fā)生取代、氧化和消去反應(yīng)
D.CH3COOH的酸性比ClCH2COOH弱
5.(2023·山西陽泉·統(tǒng)考三模)利用3-苯基丙酸催化脫氫制備異肉桂酸的反應(yīng)如下所示,下列敘述錯(cuò)誤的是
A.上述制備過程屬于氧化反應(yīng)
B.3-苯基丙酸的分子式為
C.異肉桂酸分子中最多有9個(gè)碳原子共面
D.異肉桂酸最多與發(fā)生加成反應(yīng)
6.(2021·山西晉中·統(tǒng)考三模)維生素C對(duì)人體健康有很重要的作用,能治療或輔助治療多種疾病,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列關(guān)于維生素C的說法錯(cuò)誤的是
A.維生素C分子中五元環(huán)上的碳原子一定共平面
B.維生素C能使難以被人體吸收的Fe3+還原為易于被人體吸收的Fe2+
C.維生素C既能與金屬鈉反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
D.維生素C的同分異構(gòu)體中可能存在芳香族化合物
7.(2021·山西太原·統(tǒng)考模擬預(yù)測)傳統(tǒng)中藥黃岑在抗呼吸道感染方面作用顯著,其主要活性成分黃芩苷的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列有關(guān)判斷正確的是
A.分子式為C21H18O10
B.能發(fā)生取代反應(yīng)
C.不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.1ml該物質(zhì)最多能與3ml金屬鈉發(fā)生反應(yīng)
二、多選題
8.(2023·山西·統(tǒng)考二模)葫蘆脲家族分子是一種具有空腔的桶狀大杯、兩端開口的超分子主體,可以很好地包結(jié)有機(jī)分子、陽離子和其他客體分子,在分子識(shí)別、藥物載體等方面有廣泛應(yīng)用。葫蘆脲(結(jié)構(gòu)如圖乙)可由A( )和B(CH2O)在一定條件下合成。下列說法不正確的是
A.A分子中含有兩個(gè)手性碳原子
B.合成葫蘆脲發(fā)生的反應(yīng)是縮合反應(yīng)
C.B物質(zhì)可發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、加成反應(yīng)
D.葫蘆脲中空腔端口的羰基以配位鍵、氫鍵與其他客體分子形成超分子
三、有機(jī)推斷題
9.(2023·山西·校聯(lián)考模擬預(yù)測)奧司他韋(化合物K)是臨床常用的抗病毒藥物,常用于甲型和乙型流感治療。以下是奧司他韋的一種合成路線:
已知:①Diels-Alder反應(yīng): 。
②
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱是 ,F(xiàn)中含氧官能團(tuán)的名稱是 。
(2)由D生成E的反應(yīng)類型為 。E分子間 (填“能”或“不能”)形成氫鍵。
(3)B與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)G的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(5)下列關(guān)于奧司他韋的說法正確的是___________(填標(biāo)號(hào))。
A.奧司他韋的分子式為C16 H28N2O4
B.奧司他韋既具有酸性,又具有堿性
C.奧司他韋屬于芳香族化合物
D.奧司他韋分子中含有3個(gè)手性碳原子
(6)芳香化合物X是H的同分異構(gòu)體,官能團(tuán)只含酚羥基,測得其核磁共振氫譜有六組峰,峰面積之比為9:2:2:2:2:1,則X的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(7)設(shè)計(jì)由CH2=CH- CH =CH- CHO和CH2=CH2制備的合成路線 (無機(jī)試劑任選)。
10.(2023·山西·統(tǒng)考一模)育亨賓類似物Sempervilam(化合物L(fēng))的藥用價(jià)值非常廣泛,具有良好的降血壓、減肥以及治療心臟疾病等功效。以下是一種高產(chǎn)率的合成路線(部分反應(yīng)條件已簡化,忽略立體化學(xué))。
已知:Et:-C2H5、Me:-CH3。
回答下列問題:
(1)A→B的反應(yīng)類型為 。
(2)C中官能團(tuán)的名稱為 。
(3)D的名稱為 。
(4)寫出F→G的化學(xué)方程式 。
(5)I的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(6)J生成K還有一個(gè)產(chǎn)物是 。
(7)在H的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的總數(shù)為 種。 其中核磁共振氫譜顯示四組峰,且峰面積比為9:2:2:1的分子的結(jié)構(gòu)簡式為 。
a)含有一個(gè)苯環(huán)、苯環(huán)上有2個(gè)取代基; b)與FeCl3反應(yīng)顯色;
c)含3個(gè)甲基; d)不存在-O-O-。
11.(2023·山西·校聯(lián)考一模)化合物K在治療抑郁癥方面具有良好的療效。某研究小組擬用以下流程合成。
已知:①
②
請(qǐng)回答下列問題:
(1)化合物A的名稱為 ;化合物G的結(jié)構(gòu)簡式是 。
(2)中含有鍵的數(shù)目為 。
(3)E中官能團(tuán)的名稱為 。
(4)H→I的化學(xué)方程式為 ,反應(yīng)類型為 。
(5)化合物M是H的同分異構(gòu)體,則同時(shí)滿足下列條件的化合物M的同分異構(gòu)體有 種。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
②Cl直接連在苯環(huán)上
③除苯環(huán)外還含有
其中核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積之比為4∶4∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)為 。
12.(2022·山西·統(tǒng)考二模)物質(zhì)G是一種抗老年癡呆藥物的活性中間體。下面是物質(zhì)G的一種合成路線:
已知以下信息:
a)TBSCl為叔丁基二甲基氯硅烷,分子式(CH3)3CSi(CH3)2Cl
b)HO-(CH2)4-OHHO-CH2CH2CH2CHO
c)
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱為 。B的結(jié)構(gòu)簡式為
(2)化合物D的分子式為 ,TBSCl試劑在合成過程中的作用為
(3)物質(zhì)G中含氧官能團(tuán)名稱為
(4)寫出由B到C的化學(xué)方程式:
(5)寫出物質(zhì)G符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式
①苯環(huán)上只有一種氫
②苯環(huán)上只有兩種不同的取代基
③lml該物質(zhì)發(fā)生銀鏡反應(yīng),最多可生成6mlAg
(6)根據(jù)上述路線,設(shè)計(jì)一條以 為原料合成 的路線(其他試劑任選)
13.(2022·山西臨汾·統(tǒng)考模擬預(yù)測)新澤茉莉醛是一種名貴的香料,其合成過程中還能得到一種PC樹脂,(結(jié)構(gòu)簡式為)合成路線如下:
已知:①RCHO+R’CH2CHO+H2O
②RCHO++H2O
③+2ROH+2HCl
請(qǐng)回答下列問題:
(1)新澤茉莉醛中官能團(tuán)的名稱是 ,E分子中共面原子數(shù)目最多為 。
(2)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是 。 寫出G的結(jié)構(gòu)簡式 。
(3)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式 。
(4)芳香族化合物M與F互為同分異構(gòu)體,1 ml M能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生1 ml氣體,且M能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則M的結(jié)構(gòu)有 種 ,其中一種結(jié)構(gòu)苯環(huán)上的一氯代物有兩種,且被氧化后能與乙二醇反應(yīng)生成高分子化合物,寫出該高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式 。
(5)結(jié)合已知①,寫出用乙醇和苯甲醛為原料制備化合物的合成路線 (其他試劑任選)。
14.(2022·山西·統(tǒng)考一模)某實(shí)驗(yàn)小組由物質(zhì)A合成一種新藥物I的路線如下:
已知:I反應(yīng)①的另一種生成物為CH3COOH
請(qǐng)回答下列問題:
(1)A的名稱為 。
(2)1mlC和足量的NaOH溶液反應(yīng),消耗NaOH的物質(zhì)的量為 ml。
(3)D中所含官能團(tuán)的名稱是 。
(4)合成路線中設(shè)計(jì)反應(yīng)①的目的是 。
(5)反應(yīng)④的化學(xué)反應(yīng)類型為 。
(6)F的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(7)反應(yīng)⑦的化學(xué)方程式為 。
(8)寫出符合下列條件B的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。(不考慮立體異構(gòu))
①含有苯環(huán);②遇FeCl3溶液顯色;③能發(fā)生銀鏡反應(yīng);④核磁共振氫譜為4組峰,峰面積之比為1:6:2:1
15.(2021·山西·統(tǒng)考一模)某藥物中間體Ⅰ的合成路線如圖所示:
已知:
回答下列問題:
(1)A中所含官能團(tuán)的名稱為 ;C的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(2)反應(yīng)②中的條件1為 。
(3)反應(yīng)④的化學(xué)反應(yīng)類型為 。
(4)寫出反應(yīng)⑤可能的化學(xué)方程式 (寫出一個(gè)方程式即可)。
(5)寫出同時(shí)滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。
Ⅰ.分子結(jié)構(gòu)中含六元碳環(huán)、甲基和羰基
Ⅱ.既能發(fā)生水解反應(yīng),又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
Ⅲ.核磁共振氫譜有4組峰
(6)參照上述合成路線和信息,以為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)三步制備的合成路線: 。
16.(2021·山西臨汾·統(tǒng)考二模)化合物G是合成抗心律失常藥物決奈達(dá)隆的一種中間體,可通過以下方法合成:
(1)R的結(jié)構(gòu)簡式是 ;M含有的官能團(tuán)名稱是 。
(2)M→N反應(yīng)過程中K2CO3的作用是 。
(3)P→Q的反應(yīng)類型是 。
(4)寫出Q→H的化學(xué)方程式 。
(5)T是R的同系物,符合條件:①與R具有相同官能團(tuán);②分子中含有苯環(huán);③T的相對(duì)分子質(zhì)量比R多14,T的同分異構(gòu)體有 種。
其中在核磁共振氫譜上有5組峰且峰面積比為2:2:2:1:1的結(jié)構(gòu)簡式有 。
(6)參照上述合成路線,設(shè)計(jì)以1,4-丁二醇和苯為原料(其他無機(jī)試劑自選)合成的合成路線 。
17.(2021·山西臨汾·統(tǒng)考一模)肉桂酸芐酯F又名苯丙烯酸芐酯,可用于制造防曬類和曬黑類化妝品,也用于配制人造龍涎香、東方型香精。其一種合成路線如圖:
已知:+H2O
(1)A的名稱是 ,最多能與 加成。
(2)D→E的反應(yīng)類型為 ,D的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(3)請(qǐng)寫出E生成F的化學(xué)方程式 。
(4)滿足以下條件的E的同分異構(gòu)體M有 種(不考慮立體異構(gòu))。
a.遇溶液顯紫色 b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng) c.能與發(fā)生加成反應(yīng)
其中核磁共振氫譜顯示有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為1∶2∶2∶1∶2的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(5)參照上述合成路線,用甲醛和乙醛為原料,設(shè)計(jì)制備化合物的合成路線(無機(jī)試劑任選) 。
四、元素或物質(zhì)推斷題
18.(2022·山西運(yùn)城·統(tǒng)考模擬預(yù)測)化合物M是一種消毒劑和消炎藥物的中間體。以化合物A、B為原料制備M的一種合成路線如圖所示:
已知:①
②
③
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為 ;B的化學(xué)名稱為 ;由C生成D的反應(yīng)類型為 ;E中含氧官能團(tuán)的名稱為 。
(2)由D和C5H12NCl制備H時(shí),常加入適量CH3CH2ONa,其目的為 。
(3)G的順式結(jié)構(gòu)簡式為 。
(4)由G和H生成M的化學(xué)方程式為 。
(5)同時(shí)滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有 種(不考慮立體異構(gòu))。
①既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
②核磁共振氫譜中有4組吸收峰。
(6)已知:-NH2易被氧化。參照上述合成路線和信息,以甲苯為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備 的合成路線: 。
參考答案:
1.D
【詳解】A.由甲乙結(jié)構(gòu)式可知,二者分子式相同都是C15H14N2O3,故A錯(cuò)誤;
B.甲中含有羥基而乙中沒有,故B錯(cuò)誤;
C.甲和乙中都含有酯基,在堿性溶液中會(huì)發(fā)生水解反應(yīng),二者都不能在堿溶液中穩(wěn)定存在,故C錯(cuò)誤;
D.甲、乙均含有碳碳雙鍵,能與H2發(fā)生加成反應(yīng),故D正確;
故選D。
2.C
【詳解】A.同周期元素(惰性氣體元素除外)從左到右電負(fù)性逐漸增大,所以電負(fù)性:F>O>N>C,故A正確;
B.同周期隨原子序數(shù)增大,元素第一電離能呈增大趨勢,但N元素原子2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素的,第一電離能:N>O>C,故B正確;
C.M中存在羰基、-C≡N和-CH3,M中碳原子的雜化方式有sp、sp2、sp3共3種,故C錯(cuò)誤;
D.M中含有亞氨基(-NH-),可以形成分子間氫鍵,故D正確;
故選C。
3.B
【詳解】A.分子中有類似于甲基結(jié)構(gòu)的碳原子,所以分子中所有碳原子不可能處于同一平面上,A正確;
B.分子含的酯基在堿性條件下發(fā)生水解,生成的乙酸會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng),生成的酚羥基也會(huì)與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng),分子中的碳溴鍵也會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng),則該物質(zhì)與足量溶液反應(yīng),最多可消耗,B錯(cuò)誤;
C.分子中的酯基和碳溴鍵在一定條件下能發(fā)生水解,苯環(huán)可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),燃燒可發(fā)生氧化反應(yīng),與氫氣加成也屬于還原反應(yīng),C正確;
D.在醇溶液中加熱會(huì)發(fā)生消去反應(yīng)轉(zhuǎn)化為,反應(yīng)前手性碳原子(用*表示如圖):,反應(yīng)所得的產(chǎn)物中手性碳原子()所以數(shù)目減少,D正確;
故選B。
4.D
【詳解】A.化合物3中有酰氨基和酚羥基共2種官能團(tuán),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.硝基中的氮原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,是sp2雜化,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.化合物2中羥基直接與苯環(huán)相連,無法發(fā)生消去反應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.氯乙酸中的-Cl是一種吸電子基團(tuán),能使羧基中的H更易電離,因此氯乙酸的酸性比醋酸的更強(qiáng),選項(xiàng)D正確;
答案選D。
5.D
【詳解】A.加氫為還原反應(yīng),去氫為氧化反應(yīng),上述制備為去氫過程,屬于氧化反應(yīng),A正確;
B.3-苯基丙酸的分子式為,B正確;
C.苯環(huán)所連接的原子和碳碳雙鍵所連接的原子均為平面結(jié)構(gòu),且單鍵可以旋轉(zhuǎn),則異肉桂酸分子中最多有9個(gè)碳原子共面,C正確;
D.1ml苯環(huán)可以3ml氫氣發(fā)生加成反應(yīng),1ml碳碳雙鍵可以和1ml氫氣發(fā)生加成反應(yīng),羧基不能發(fā)生加成反應(yīng),1ml異肉桂酸最多與4mlH2發(fā)生加成反應(yīng),D錯(cuò)誤;
故選D。
6.D
【詳解】A.由乙烯結(jié)構(gòu)可知,雙鍵碳原子和與碳碳雙鍵直接相連的原子,6個(gè)原子共平面,故A項(xiàng)正確;
B.維生素C具有強(qiáng)還原性,可以將Fe3+還原為Fe2+,故B項(xiàng)正確;
C.維生素C中含有羥基和酯基官能團(tuán),能與Na發(fā)生置換反應(yīng),能在氫氧化鈉作用下發(fā)生水解反應(yīng),水解生成羧基官能團(tuán),能與氫氧化鈉中和,故C項(xiàng)正確;
D.若含苯環(huán),不飽和度至少是4,維生素C的分子式為C6H8O6,不飽和度為3,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;
綜上所述答案為D。
7.B
【詳解】A.根據(jù)該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式可知其分子式為C21H18O11,A錯(cuò)誤;
B.該物質(zhì)含有醇羥基,可以發(fā)生酯化反應(yīng),酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng),B正確;
C.該物質(zhì)含有醇羥基,且與醇羥基相連的碳原子上有氫原子,可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,C錯(cuò)誤;
D.醇羥基、酚羥基、羧基都可以和Na反應(yīng),所以1ml該物質(zhì)最多可以和6ml金屬鈉反應(yīng),D錯(cuò)誤;
綜上所述答案為B。
8.A
【詳解】A.已知同時(shí)連有四個(gè)互不相同的原子或原子團(tuán)的碳原子為手性碳原子,故A分子中不含手性碳原子,A錯(cuò)誤;
B.由題干信息可知,葫蘆脲(結(jié)構(gòu)如圖乙)可由A( )和B()在一定條件下合成,故合成葫蘆脲發(fā)生類似與合成酚醛樹脂的反應(yīng),該反應(yīng)是縮合反應(yīng),B正確;
C.B物質(zhì)CH2O即HCHO含有醛基,可發(fā)生氧化反應(yīng),也能和H2發(fā)生加成反應(yīng)(同時(shí)也屬于還原反應(yīng)),C正確;
D.葫蘆[n]脲中空腔端口的羰基氧含有孤電子對(duì)且電負(fù)性較大,能形成配位鍵和氫鍵,所以葫蘆[n]脲中空腔端口的羰基以配位鍵、氫鍵與其他客體分子形成超分子,D正確;
故答案為:A。
9.(1) 丙烯酸 羥基、酯基
(2) 取代反應(yīng) 能
(3)
(4)
(5)AD
(6)
(7)
【分析】根據(jù)合成路線分析:有機(jī)物A通過Diels-Alder反應(yīng)得到有機(jī)物B,通過加成取代得到有機(jī)物C,先水解再消去即可得到有機(jī)物D,先水解再發(fā)生酯化反應(yīng)即可得到有機(jī)物F,通過題干已知中的第②類型反應(yīng)即可得到有機(jī)物H,H通過取代得到I;I再經(jīng)過一系列反應(yīng)即可得到化合物K;據(jù)此分析答題。
【詳解】(1)A的化學(xué)名稱為:丙烯酸,F(xiàn)中含氧官能團(tuán)的名稱是:羥基、酯基;
(2)根據(jù)DEF的結(jié)構(gòu)變化可以推測是先發(fā)生水解反應(yīng)再發(fā)生酯化反應(yīng),因此由D生成E的反應(yīng)類型為:取代反應(yīng),E中含有羥基分子間能形成氫鍵;
(3)A通過Diels-Alder反應(yīng)轉(zhuǎn)化為B,因此B與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(4)F與G通過這種類型反應(yīng)生成H,可以推知G的結(jié)構(gòu)簡式為:;
(5)由該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式可知其分子式為C16 H28N2O4,A項(xiàng)正確;該有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中含有-NH2,具有堿性,但不具有酸性,B 項(xiàng)錯(cuò)誤;由該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式可知,結(jié)構(gòu)中不含有苯環(huán),因此奧司他韋不屬于芳香族化合物,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式可知,該有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中含有 12 個(gè)飽和碳原子,其中3個(gè)碳原子上分別連接4個(gè)不同的原子和原子團(tuán)為手性碳原子,D項(xiàng)正確;
(6)根據(jù)題意:芳香化合物X是H的同分異構(gòu)體,官能團(tuán)只含酚羥基,測得其核磁共振氫譜有六組峰,峰面積之比為9:2:2:2:2:1,說明X的分子式為C12 H18O5,分子中含有苯環(huán)和酚羥基同時(shí)有6種等效氫且數(shù)目之比為9:2:2:2:2:1,因此X的結(jié)構(gòu)簡式為:;
(7)由CH2=CH- CH =CH- CHO和CH2=CH2制備需要利用題干中給出的兩個(gè)反應(yīng),產(chǎn)物是利用這種反應(yīng)類型得到的,即可倒退反應(yīng)物為和,可以利用CH2=CH2先加成再和氫氧化鈉水溶液反應(yīng)制得,而可以利用CH2=CH- CH =CH- CHO和CH2=CH2發(fā)生加成反應(yīng)制得,因此由CH2=CH- CH =CH- CHO和CH2=CH2制備的合成路線為:
。
10.(1)取代反應(yīng)(酯化反應(yīng))
(2)酯基、羰基
(3)氰基乙酸乙酯
(4)+2CH3OH+2H2O
(5)
(6)水(或H2O)
(7) 6
【分析】A→B為-COOH變?yōu)?COOEt為酯化反應(yīng)或取代反應(yīng)。結(jié)合E的結(jié)構(gòu)來看,B→C為成環(huán)反應(yīng),C為。C→E為C=O變?yōu)镃=C。E→F為脫羧和水解。F→G為酯化反應(yīng)或取代反應(yīng)。G→H為部分-COOMe水解。H→J為-COOH與胺基的脫水形成酰胺。J→K成環(huán)反應(yīng)。K→L為-COOMe變?yōu)?CON-,取代反應(yīng)。
【詳解】(1)A→B為-COOH變?yōu)?COOEt即為酯化反應(yīng)或取代反應(yīng),答案為酯化反應(yīng)或取代反應(yīng);
(2)C+D→E推出C為,C的官能團(tuán)為羰基和酯基。答案為羰基和酯基;
(3)D為酯類命名為“某酸某酯”即氰基乙酸乙酯。答案為氰基乙酸乙酯;
(4)F→G為-COOH變?yōu)?COOMe酯化反應(yīng),酸脫羥基醇脫氫。反應(yīng)+2CH3OH+2H2O;
(5)J為-COOH與-NH2脫水縮合形成酰胺,則胺的部分來自于I。I為
。答案為;
(6)利用原子守恒分析,還有H2O產(chǎn)生。答案為H2O;
(7)H的化學(xué)是為C10H14O4,與FeCl3顯色則含酚羥基和三個(gè)甲基,基團(tuán)組合有酚羥基和-C(OCH3)3、酚羥基和-OC (CH3) (OCH3)2在苯環(huán)上有鄰、間、對(duì)三種位置異構(gòu),滿足條件的同分異構(gòu)體為3+3=6種。核磁共振峰面積比為9:2:2:1,即該結(jié)構(gòu)種含有3個(gè)完全相同的-CH3即為。答案為6;。
11.(1) 環(huán)戊烯
(2)14
(3)氨基、碳氯鍵
(4) 取代反應(yīng)
(5) 19
【分析】根據(jù)及圖中H的結(jié)構(gòu)簡式可知,A為一個(gè)環(huán)狀化合物且為五元環(huán),又因?yàn)锳的分子式為C5H8,推出A的結(jié)構(gòu)簡式為: ,B為 ,C為 ,另一邊,D為苯,苯經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化得到E、F,再根據(jù)G比F多了一個(gè)碳原子少了一個(gè)氮原子和氯原子的規(guī)律可推知氰基取代了F上的一個(gè)-N2Cl,得出G的結(jié)構(gòu)簡式為 ;C與G發(fā)生取代反應(yīng)生成H,H與Br2發(fā)生取代反應(yīng)生成 ,推出I為 ,據(jù)此分析解答。
【詳解】(1)根據(jù)及圖中H的結(jié)構(gòu)簡式可知,A為一個(gè)環(huán)狀化合物且為五元環(huán),又因?yàn)锳的分子式為C5H8,推出A的結(jié)構(gòu)簡式為: ,名稱為環(huán)戊烯;根據(jù)G比F多了一個(gè)碳原子少了一個(gè)氮原子和氯原子的規(guī)律可推知氰基取代了F上的一個(gè)-N2Cl,得出G的結(jié)構(gòu)簡式為 ;
(2)1個(gè)E分子中含有6個(gè)碳碳鍵、4個(gè)碳?xì)鋯捂I、1個(gè)碳氯單鍵、1個(gè)碳氮單鍵和2個(gè)氮?dú)鋯捂I,含有的鍵總共為6+4+4+1+2=14,所以1mlE分子中含有的鍵為14NA;
(3)由圖知E分子為苯環(huán)上連接了兩個(gè)官能團(tuán),分別為氨基和碳氯鍵;
(4)根據(jù)給定已知信息①得出溴原子取代了和羰基相連的碳原子上的氫原子,所以得出化學(xué)方程式為: ;反應(yīng)類型為取代反應(yīng);
(5)化合物M是H的同分異構(gòu)體,分子式為C12H13ClO,不飽和度為6,①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明含有醛基;②Cl直接連在苯環(huán)上,③除苯環(huán)外還含有 ,還有1個(gè)甲基,則根據(jù)同分異構(gòu)體的判斷順序,可先定苯環(huán)與五元環(huán)連接,如圖: ,再定氯原子的位置有3種,分別為: 、 和 ,再安排醛基: 、 和 ,總共5+7+7=19種;
其中核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積之比為,說明不同種氫原子有5種,且氫原子個(gè)數(shù)比為4∶4∶2∶2∶1,該分子結(jié)構(gòu)為 。
12.(1) 4-羥基丁醛
(2) C19H27O4BrSi 保護(hù)羥基,防止4-羥基丁醛發(fā)生自身縮合
(3)羰基、醚鍵
(4) ++H2O
(5) 、
(6);
【分析】本題是一道有機(jī)合成的題目,由C的結(jié)構(gòu)式可知A與B發(fā)生取代反應(yīng),B的結(jié)構(gòu)簡式為: ,根據(jù)D結(jié)構(gòu)式可知分子式為C19H27O4BrSi,以此解題;
【詳解】(1)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式,按照有機(jī)化合物命名規(guī)則,A的化學(xué)名稱為4-羥基丁醛;由分析可知B的結(jié)構(gòu)簡式為: ;
(2)根據(jù)D結(jié)構(gòu)式可知分子式為C19H27O4BrSi;根據(jù)B到C的反應(yīng)原理,能夠發(fā)生羥醛縮合反應(yīng),根據(jù)從B到F的變化并結(jié)合已知信息c可知其作用為保護(hù)羥基,防止4-羥基丁醛發(fā)生自身縮合;
(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)可知官能團(tuán)有溴原子(碳溴鍵)、羰基、醚鍵,其中含氧官能團(tuán)為羰基、醚鍵;
(4)對(duì)比B和C的結(jié)構(gòu)簡式可知,BC的化學(xué)方程式為:++H2O;
(5)1mlG的同分異構(gòu)體發(fā)生銀鏡反應(yīng)最多可生成6mlAg,可知該物質(zhì)含有三個(gè)醛基,且在苯環(huán)上處于對(duì)稱位置,所以為 、;
(6)采用逆向推理法,目標(biāo)產(chǎn)物含有醛基,由此可知上一步操作為已知信息b的第1個(gè)反應(yīng),即目標(biāo)產(chǎn)物的上一步反應(yīng)物為: ,再推理可知,上步操作為取代反應(yīng),即再上一步反應(yīng)物為: ,然后再結(jié)合已學(xué)知識(shí)羥基在NaOH/H2O加熱將轉(zhuǎn)化成氯原子,從而返回到原材料,綜合可得具體路線為:;
13.(1) 醚鍵、醛基 16
(2) 取代反應(yīng)
(3)n+n+(2n-1)HCl
(4) 3
(5)CH3CH2OHCH3CHO
【分析】和溴在FeBr3作催化劑條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成A(),由B的分子式可知A→B發(fā)生溴被-OH取代,B為;結(jié)合D的分子式和E的結(jié)構(gòu)可知D為;D→E在苯環(huán)上引入-CHO,E→F發(fā)生信息②反應(yīng),結(jié)合F→G的反應(yīng)條件可知F中還有-CHO,則甲為HCHO,F(xiàn)為;F與正丙醛發(fā)生信息①反應(yīng)得到G,G為,G與氫氣加成得到新澤茉莉醛;兩分子B()與HCHO反應(yīng)得到C,C為,C和按信息③反應(yīng)原理發(fā)生縮聚反應(yīng)得到PC樹脂和HCl。
【詳解】(1)由結(jié)構(gòu)簡式可知新澤茉莉醛中官能團(tuán)的名稱是醚鍵、醛基;E的結(jié)構(gòu)為,苯環(huán)、醛基均是平面模型,單鍵可以旋轉(zhuǎn),則E中共面原子數(shù)目最多為16個(gè);
(2)反應(yīng)①是和溴在FeBr3作催化劑條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成A,反應(yīng)類型為取代反應(yīng);由分析可知G的結(jié)構(gòu)簡式為;
(3)反應(yīng)②為和按信息③反應(yīng)原理發(fā)生縮聚反應(yīng)得到PC樹脂和HCl,化學(xué)方程式為n+n+(2n-1)HCl;
(4)F為,芳香族化合物M與F互為同分異構(gòu)體,1 ml M能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生1 ml氣體,則M分子中含1個(gè)苯環(huán),1個(gè)-COOH,且M能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則M含-CHO,即M是由-CHO、-COOH、苯環(huán)組成化合物,則M的結(jié)構(gòu)有3種,分別是-CHO和-COOH位于鄰間對(duì);其中一種結(jié)構(gòu)苯環(huán)上的一氯代物有兩種,且被氧化后能與乙二醇反應(yīng)生成高分子化合物,則該物質(zhì)-COOH和-CHO位于對(duì)位,被氧化后得到的是對(duì)苯二甲酸,對(duì)苯二甲酸與乙二醇縮聚得到的高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式為;
(5)對(duì)比乙醇、苯甲醛和目標(biāo)產(chǎn)物可知必然要出現(xiàn)碳鏈增長反應(yīng),故最關(guān)鍵的一步為苯甲醛和乙醛發(fā)生信息①的反應(yīng)得到,乙醛可用乙醇制得,然后利用制備,再用和乙醇酯化得到目標(biāo)產(chǎn)物,路線如下CH3CH2OHCH3CHO。
14.(1)對(duì)甲基苯酚
(2)4
(3)(酚)羥基 醛基
(4)保護(hù)酚羥基
(5)取代反應(yīng)
(6)
(7) +NaCN→+NaCl
(8) 、
【分析】已知反應(yīng)①的另一種生成物為CH3COOH,由原子守恒可得B 為 ,反應(yīng)②發(fā)生氯的取代反應(yīng),C為 ,對(duì)比D和C的分子式可知C少了2個(gè)C、2個(gè)H、2個(gè)Cl,1)先發(fā)生Cl的水解反應(yīng)得到羥基再脫水轉(zhuǎn)化為醛基,2)酯基在酸條件下水解生成-OH,則D為 ,根據(jù)E的分子式可知D中酚羥基被取代,E為 ,反應(yīng)⑤發(fā)生已知信息III得到F為 ,F(xiàn)中-OH發(fā)生取代反應(yīng)得到G為 ,反應(yīng)⑦發(fā)生已知信息IV的反應(yīng),H為 ;
(1)
A的母體是苯酚,取代基是甲基,名稱為對(duì)甲基苯酚;
(2)
C為 ,1mlC和足量的NaOH溶液反應(yīng),其中酯基發(fā)生水解反應(yīng)消耗1mlNaOH溶液,得到羥基連在苯環(huán)上作為酚羥基,又消耗1mlNaOH,Cl原子可發(fā)生水解反應(yīng),有2個(gè)Cl消耗2mlNaOH,則共消耗NaOH的物質(zhì)的量為4ml;
(3)
D為 ,所含官能團(tuán)的名稱是(酚)羥基 醛基;
(4)
合成路線中設(shè)計(jì)反應(yīng)①的目的是保護(hù)酚羥基;
(5)
D為 ,E為 ,D中酚羥基被取代,反應(yīng)④的化學(xué)反應(yīng)類型為取代反應(yīng);
(6)
F的結(jié)構(gòu)簡式為 ;
(7)
反應(yīng)⑦發(fā)生已知信息IV的反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為+NaCN→ +NaCl;
(8)
B 為 ,滿足條件:①含有苯環(huán);②遇FeCl3溶液顯色說明含有酚羥基;③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明含有醛基;④核磁共振氫譜為4組峰,峰面積之比為1:6:2:1,同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為:、 。
15. 碳碳雙鍵、羧基 濃H2SO4、加熱 消去反應(yīng) +H2,+H2,+H2
【分析】根據(jù)已知信息反應(yīng),結(jié)合B的結(jié)構(gòu)簡式可推知:A結(jié)構(gòu)簡式是,B與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化反應(yīng),碳碳雙鍵斷開,兩個(gè)不飽和C原子形成2個(gè)—COOH,變?yōu)镃:;C與甲醇在濃硫酸存在條件下加熱,發(fā)生酯化反應(yīng)產(chǎn)生D,D與CH3ONa作用反應(yīng)產(chǎn)生E和CH3OH,E在一定條件下反應(yīng)產(chǎn)生F,F(xiàn)與CH3COOCH3在催化劑存在條件下發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生G,G與濃硫酸共熱,發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生H:(或 或),H與H2發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生I: 。
【詳解】根據(jù)上述分析可知:A是,C是,H是 。
(1)A結(jié)構(gòu)簡式是,所含官能團(tuán)名稱為碳碳雙鍵、羧基;C結(jié)構(gòu)簡式是,據(jù)此分析解答。
(2)反應(yīng)②是與CH3OH在濃硫酸存在的條件下加熱,發(fā)生酯化反應(yīng)產(chǎn)生D和水,因此反應(yīng)①的條件是濃硫酸、加熱。
(3)G是,由于羥基連接的C原子的鄰位C原子上含有H原子,與濃硫酸混合加熱,發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生(或或)和H2O,所以反應(yīng)④的化學(xué)反應(yīng)類型為消去反應(yīng)。
(4)H是(或或),H與H2在Ni作催化劑條件下發(fā)生加成反應(yīng),產(chǎn)生I,所以反應(yīng)⑤可能的反應(yīng)方程式為:+H2。
(5)F結(jié)構(gòu)簡式是,其同分異構(gòu)體滿足條件:Ⅰ.分子結(jié)構(gòu)中含六元碳環(huán)、甲基和羰基;Ⅱ.既能發(fā)生水解反應(yīng),又能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明含有HCOO-結(jié)構(gòu);Ⅲ.核磁共振氫譜有4組峰,說明分子中含有四種不同位置的H原子,則該同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式是 。
(6)1,3丁二烯與Br2發(fā)生1,4-加成反應(yīng)產(chǎn)生,再與1,3丁二烯發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生,與NaOH的乙醇溶液共熱,發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生,故以為原料三步制備的合成路線流程圖為:。
16. (酚)羥基、醛基和硝基 消耗生成的HCl,提高有機(jī)物N的產(chǎn)率 還原反應(yīng) 17 、
【分析】根據(jù)N結(jié)構(gòu)簡式及R分子式知,R為,R發(fā)生取代反應(yīng)生成M為,根據(jù)H結(jié)構(gòu)簡式知, P發(fā)生還原反應(yīng)生成Q為,Q發(fā)生取代反應(yīng)生成H,H發(fā)生取代反應(yīng)生成G;(6)以1,4-丁二醇(HOCH2CH2CH2CH2OH) 和苯為原料(其他無機(jī)試劑自選)合成,苯和濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成硝基苯,硝基苯被還原生成苯胺,1,4-丁二醇發(fā)生取代反應(yīng)生成1,4-二氯丁烷,1,4-二氯丁烷和苯胺發(fā)生取代反應(yīng)生成,據(jù)此分析解題。
【詳解】(1)由分析可知,R的結(jié)構(gòu)簡式為,M的結(jié)構(gòu)簡式為:,故含有的官能團(tuán)名稱為:(酚)羥基、醛基和硝基, 故答案為:;(酚)羥基、醛基和硝基;
(2)M→N反應(yīng)過程中K2CO3的作用是消耗生成的HCl,提高有機(jī)物N的產(chǎn)率,故答案為:消耗生成的HCl,提高有機(jī)物N的產(chǎn)率;
(3)P→Q即由轉(zhuǎn)化為,故該反應(yīng)的反應(yīng)類型是還原反應(yīng),故答案為:還原反應(yīng);
(4) 由分析結(jié)合合成路線圖可知,Q→H的化學(xué)方程式為:,故答案為:;
(5)R為,T與R組成元素種類相同,說明T中含有C、H、O元素,T的同分異構(gòu)體符合下列條件:①與R具有相同官能團(tuán),說明含有羥基、醛基;②分子中含有苯環(huán);③T的相對(duì)分子質(zhì)量比R多14,說明T比R多一個(gè)-CH2,如果取代基為-OH、-CH3、-CHO,有10種;如果取代基為-OH、-CH2CHO,有鄰、間、對(duì)3種;如果取代基為-CH(OH)CHO,有1種;如果取代基為-CH2OH、-CHO,有鄰、間、對(duì)3種,所以符合條件的有17種;
其中在核磁共振氫譜上有5組峰且峰的面積比為1:1:2:2:2的結(jié)構(gòu)簡式有、, 故答案為:17;、;
(6)以1,4-戊二醇(HOCH2CH2CH2CH2OH) 和苯為原料(其他無機(jī)試劑自選)合成,苯和濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成硝基苯,硝基苯被還原生成苯胺,1,4-丁二醇發(fā)生取代反應(yīng)生成1,4-二氯丁烷,1,4-二氯丁烷和苯胺發(fā)生取代反應(yīng)生成,其合成路線為, 故答案為:。
17. 乙醇 4 氧化反應(yīng) 16
【分析】由A的分子式以及B可知,A為乙醇,乙醇發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成B乙醛,根據(jù)信息反應(yīng)知,B與C苯甲醛反應(yīng)生成D為,D發(fā)生氧化反應(yīng)生成E為,E與苯甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成F,據(jù)此分析解答。
【詳解】(1)A的名稱是乙醇,C中含有一個(gè)苯環(huán)和一個(gè)碳碳雙鍵,則最多能與4發(fā)生加成反應(yīng)。
(2)D→E的反應(yīng)類型為氧化反應(yīng),D的結(jié)構(gòu)簡式為。
(3) E與苯甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成F,則E生成F的化學(xué)方程式為。
(4)滿足以下條件的E的同分異構(gòu)體M,a.遇溶液顯紫色,含有酚羥基;b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng),含有醛基;c.能與發(fā)生加成反應(yīng),含有碳碳雙鍵;若有兩個(gè)側(cè)鏈,則可能是(鄰、間、對(duì)3種),或(鄰、間、對(duì)3種);若有三個(gè)側(cè)鏈,分別為羥基、乙烯基、醛基,可按如下思路分析:(醛基有2種位置)、(醛基有4種位置)、(醛基有4種位置),則共16種;其中核磁共振氫譜顯示有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為1∶2∶2∶1∶2的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為。
(5)甲醛和乙醛發(fā)生信息反應(yīng)生成,發(fā)生氧化反應(yīng)生成,甲醛與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成甲醇,與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成,則合成路線如下:。
18.(1) 苯乙醛 還原反應(yīng) 羥基
(2)CH3CH2ONa可與反應(yīng)生成的HCl反應(yīng),有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,增大產(chǎn)品產(chǎn)率(或原料利用率)
(3)
(4)
(5)4
(6)
【分析】由已知可得A的結(jié)構(gòu)簡式為 ,C的結(jié)構(gòu)簡式為,G的結(jié)構(gòu)簡式為,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為,E的結(jié)構(gòu)簡式為,B的結(jié)構(gòu)簡式為,據(jù)此答題。
(1)
①由已知②可得為還原反應(yīng),則由D的結(jié)構(gòu)簡式推導(dǎo)C的結(jié)構(gòu)簡式為,由已知①可得A的結(jié)構(gòu)簡式為;
②G的結(jié)構(gòu)簡式為,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為,E的結(jié)構(gòu)簡式為,B的結(jié)構(gòu)簡式為,則B的化學(xué)名稱為苯乙醛;
③由C生成D可以發(fā)現(xiàn)官能團(tuán)硝基變?yōu)榘被?,加氫去氧都為還原反應(yīng);
④E的結(jié)構(gòu)簡式為,則E中含氧的官能團(tuán)為羥基;
(2)
D的結(jié)構(gòu)簡式為 與C5H12NCl發(fā)生取代制備H時(shí),CH3CH2ONa可與反應(yīng)生成的HCl反應(yīng),有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,增大產(chǎn)品產(chǎn)率(或原料利用率);
(3)
G的分子式為C9H8O2,G的官能團(tuán)為碳碳雙鍵和羧基,則屬于順式的結(jié)構(gòu)簡式為;
(4)
G和H生成M的化學(xué)方程式為:;
(5)
F的分子式為C9H10O3,既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明存在醛基或者甲酸酯,又能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)說明存在酚羥基,且核磁共振氫譜中有4組吸收峰,符合條件的有、、、,共計(jì)4種;
(6)
以甲苯為原料的合成路線如下:。
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