
1.化合物I是一種藥物中間體,可由下列路線合成(代表苯基,部分反應(yīng)條件略去):
已知:
i)
ii)易與含活潑氫化合物()反應(yīng):代表、、、等。
(1)A、B中含氧官能團名稱分別為 、 。
(2)E在一定條件下還原得到,后者的化學名稱為 。
(3)H的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(4)E→F反應(yīng)中、下列物質(zhì)不能用作反應(yīng)溶劑的是 (填標號)。
a. b. c. d.
(5)D的同分異構(gòu)體中,同時滿足下列條件的有 種(不考慮立體異構(gòu)),寫出其中一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。
①含有手性碳 ②含有2個碳碳三鍵 ③不含甲基
(6)參照上述合成路線,設(shè)計以和不超過3個碳的有機物為原料,制備一種光刻膠單體的合成路線 (其他試劑任選)。
(2024·甘肅·高考真題)
2.山藥素-1是從山藥根莖中提取的具有抗菌消炎活性的物質(zhì),它的一種合成方法如下圖:
(1)
化合物I的結(jié)構(gòu)簡式為 。由化合物I制備化合物Ⅱ的反應(yīng)與以下反應(yīng) 的反應(yīng)類型相同。
A. B.
C. D.
(2)化合物Ⅲ的同分異構(gòu)體中,同時滿足下列條件的有 種。
①含有苯環(huán)且苯環(huán)上的一溴代物只有一種;
②能與新制Cu(OH)2反應(yīng),生成磚紅色沉淀;
③核磁共振氫譜顯示有4組峰,峰面積之比為1:2:3:6。
(3)化合物Ⅳ的含氧官能團名稱為 。
(4)由化合物Ⅴ制備Ⅵ時,生成的氣體是 。
(5)從官能團轉(zhuǎn)化的角度解釋化合物VII轉(zhuǎn)化為山藥素-1的過程中,先加堿后加酸的原因 。
(2024·湖南·高考真題)
3.化合物H是一種具有生物活性的苯并呋喃衍生物,合成路線如下(部分條件忽略,溶劑未寫出):
回答下列問題:
(1)化合物A在核磁共振氫譜上有 組吸收峰;
(2)化合物D中含氧官能團的名稱為 、 ;
(3)反應(yīng)③和④的順序不能對換的原因是 ;
(4)在同一條件下,下列化合物水解反應(yīng)速率由大到小的順序為 (填標號);
① ② ③
(5)化合物的合成過程中,經(jīng)歷了取代、加成和消去三步反應(yīng),其中加成反應(yīng)的化學方程式為 ;
(6)依據(jù)以上流程信息,結(jié)合所學知識,設(shè)計以和為原料合成的路線 (HCN等無機試劑任選)。
(2024·全國·高考真題)
4.白藜蘆醇(化合物I)具有抗腫瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某課題組合成化合物I的路線。
回答下列問題:
(1)A中的官能團名稱為 。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(3)由C生成D的反應(yīng)類型為 。
(4)由E生成F的化學方程式為 。
(5)已知G可以發(fā)生銀鏡反應(yīng),G的化學名稱為 。
(6)選用一種鑒別H和I的試劑并描述實驗現(xiàn)象 。
(7)I的同分異構(gòu)體中,同時滿足下列條件的共有 種(不考慮立體異構(gòu))。
①含有手性碳(連有4個不同的原子或基團的碳為手性碳);
②含有兩個苯環(huán);③含有兩個酚羥基;④可發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
(2024·山東·高考真題)
5.心血管藥物纈沙坦中間體(F)的兩條合成路線如下:
已知:
I.
Ⅱ.
回答下列問題:
(1)A結(jié)構(gòu)簡式為 ;B→C反應(yīng)類型為 。
(2)C+D→F化學方程式為 。
(3)E中含氧官能團名稱為 ;F中手性碳原子有 個。
(4)D的一種同分異構(gòu)體含硝基和3種不同化學環(huán)境的氫原子(個數(shù)比為),其結(jié)構(gòu)簡式為 。
(5)C→E的合成路線設(shè)計如下:
試劑X為 (填化學式);試劑Y不能選用,原因是 。
(2024·全國·高考真題)
6.四氟咯草胺(化合物G)是一種新型除草劑,可有效控制稻田雜草。G的一條合成路線如下(略去部分試劑和條件,忽略立體化學)。
已知反應(yīng)Ⅰ:
已知反應(yīng)Ⅱ:為烴基或H,R、、、為烴基
回答下列問題:
(1)反應(yīng)①的反應(yīng)類型為 ;加入的作用是 。
(2)D分子中采用雜化的碳原子數(shù)是 。
(3)對照已知反應(yīng)Ⅰ,反應(yīng)③不使用也能進行,原因是 。
(4)E中含氧官能團名稱是 。
(5)F的結(jié)構(gòu)簡式是 ;反應(yīng)⑤分兩步進行,第一步產(chǎn)物的分子式為,其結(jié)構(gòu)簡式是 。
(6)G中手性碳原子是 (寫出序號)。
(7)化合物H是B的同分異構(gòu)體,具有苯環(huán)結(jié)構(gòu),核磁共振氫譜中顯示為四組峰,且可以發(fā)生已知反應(yīng)Ⅱ.則H的可能結(jié)構(gòu)是 。
(2024·上?!じ呖颊骖})
7.瑞格列奈的制備。
(1)瑞格列奈中的含氧官能團除了羧基、醚鍵,還存在 。
(2)反應(yīng)①的反應(yīng)類型為_______。
A.還原反應(yīng)B.消去反應(yīng)C.取代反應(yīng)D.氧化反應(yīng)
(3)反應(yīng)②的試劑和條件是 。
(4)D的分子式是,畫出D的結(jié)構(gòu)簡式 。
(5)化合物D有多種同分異構(gòu)體,寫出滿足下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。
i.芳香族化合物,可以發(fā)生銀鏡反應(yīng);
ii.核磁共振氫譜中顯示出3組峰,其峰面積之比為。
(6)G對映異構(gòu)體分離后才能發(fā)生下一步反應(yīng)
①G中有 個手性碳
②已知,用和谷氨酸可制備,該物質(zhì)可用于分離對映異構(gòu)體。谷氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為: 。檢驗谷氨酸的試劑是 。
A. 硝酸 B. 茚三酮 C. D.
(7)用與G可直接制取I。但產(chǎn)率變低,請分析原因 。
(8)以和合成 。
(2024·河北·高考真題)
8.甲磺司特(M)是一種在臨床上治療支氣管哮喘、特應(yīng)性皮炎和過敏性鼻炎等疾病的藥物。M的一種合成路線如下(部分試劑和條件省略)。
回答下列問題:
(1)A的化學名稱為 。
(2)的反應(yīng)類型為 。
(3)D的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(4)由F生成G的化學方程式為 。
(5)G和H相比,H的熔、沸點更高,原因為 。
(6)K與E反應(yīng)生成L,新構(gòu)筑官能團的名稱為 。
(7)同時滿足下列條件的I的同分異構(gòu)體共有 種。
(a)核磁共振氫譜顯示為4組峰,且峰面積比為;
(b)紅外光譜中存在和硝基苯基()吸收峰。
其中,可以通過水解反應(yīng)得到化合物H的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(2024·浙江·高考真題)
9.某研究小組通過下列路線合成鎮(zhèn)靜藥物氯硝西泮。
已知:
請回答:
(1)化合物E的含氧官能團的名稱是 。
(2)化合物C的結(jié)構(gòu)簡式是 。
(3)下列說法不正確的是_______。
A.化合物A→D的過程中,采用了保護氨基的方法
B.化合物A的堿性比化合物D弱
C.化合物B在氫氧化鈉溶液加熱的條件下可轉(zhuǎn)化為化合物A
D.化合物G→氯硝西泮的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)
(4)寫出F→G的化學方程式 。
(5)聚乳酸()是一種可降解高分子,可通過化合物X()開環(huán)聚合得到,設(shè)計以乙炔為原料合成X的路線 (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B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。
①分子中含有二取代的苯環(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,無碳氧單鍵。
(2024·浙江·高考真題)
10.某研究小組按下列路線合成抗炎鎮(zhèn)痛藥“消炎痛”(部分反應(yīng)條件已簡化)。
已知:+→
請回答:
(1)化合物F的官能團名稱是 。
(2)化合物G的結(jié)構(gòu)簡式是 。
(3)下列說法不正確的是_______。
A.化合物A的堿性弱于
B.的反應(yīng)涉及加成反應(yīng)和消去反應(yīng)
C.的反應(yīng)中,試劑可用
D.“消炎痛”的分子式為
(4)寫出的化學方程式 。
(5)嗎吲哚-2-甲酸()是一種醫(yī)藥中間體,設(shè)計以和為原料合成吲哚-2-甲酸的路線(用流程圖表示,無機試劑任選) 。
(6)寫出4種同時符合下列條件的化合物B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。
①分子中有2種不同化學環(huán)境的氫原子;
②有甲氧基,無三元環(huán)。
(2024·江蘇·高考真題)
11.F是合成含松柏基化合物的中間體,其合成路線如下:
(1)A分子中的含氧官能團名稱為醚鍵和 。
(2)中有副產(chǎn)物生成,該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(3)的反應(yīng)類型為 ;C轉(zhuǎn)化為D時還生成和 (填結(jié)構(gòu)簡式)。
(4)寫出同時滿足下列條件的F的一種芳香族同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式: 。
堿性條件下水解后酸化,生成X、Y和Z三種有機產(chǎn)物。X分子中含有一個手性碳原子;Y和Z分子中均有2種不同化學環(huán)境的氫原子,Y能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),Z不能被銀氨溶液氧化。
(5)已知:與性質(zhì)相似。寫出以、、和為原料制備的合成路線流程圖 (無機試劑和有機溶劑任用,合成路線示例見本題題干)
(2024·湖北·高考真題)
12.某研究小組按以下路線對內(nèi)酰胺F的合成進行了探索:
回答下列問題:
(1)從實驗安全角度考慮,A→B中應(yīng)連有吸收裝置,吸收劑為 。
(2)C的名稱為 ,它在酸溶液中用甲醇處理,可得到制備 (填標號)的原料。
a.滌綸 b.尼龍 c.維綸 d.有機玻璃
(3)下列反應(yīng)中不屬于加成反應(yīng)的有 (填標號)。
a.A→B b.B→C c.E→F
(4)寫出C→D的化學方程式 。
(5)已知 (亞胺)。然而,E在室溫下主要生成G,原因是 。
(6)已知亞胺易被還原。D→E中,催化加氫需在酸性條件下進行的原因是 ,若催化加氫時,不加入酸,則生成分子式為的化合物H,其結(jié)構(gòu)簡式為 。
(2024·吉林·高考真題)
13.特戈拉贊(化合物K)是抑制胃酸分泌的藥物,其合成路線如下:
已知:
I.為,咪唑為;
II.和不穩(wěn)定,能分別快速異構(gòu)化為和。
回答下列問題:
(1)B中含氧官能團只有醛基,其結(jié)構(gòu)簡式為 。
(2)G中含氧官能團的名稱為 和 。
(3)J→K的反應(yīng)類型為 。
(4)D的同分異構(gòu)體中,與D官能團完全相同,且水解生成丙二酸的有 種(不考慮立體異構(gòu))。
(5)E→F轉(zhuǎn)化可能分三步:①E分子內(nèi)的咪唑環(huán)與羧基反應(yīng)生成X;②X快速異構(gòu)化為Y,Y與反應(yīng)生成F。第③步化學方程式為 。
(6)苯環(huán)具有與咪唑環(huán)類似的性質(zhì)。參考E→X的轉(zhuǎn)化,設(shè)計化合物I的合成路線如下(部分反應(yīng)條件己略去)。其中M和N的結(jié)構(gòu)簡式為 和 。
參考答案:
1.(1) 羥基 醛基
(2)1,2-二甲基苯(鄰二甲苯)
(3)
(4)bc
(5) 4 CH≡C-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-C≡CH
(6):
【分析】
有機物A中的羥基在MnO2的催化下與氧氣反應(yīng)生成醛基,有機物B與Ph3CCl發(fā)生取代反應(yīng)生成有機物C;有機物D中的氨基發(fā)生取代反應(yīng)生成有機物E,D中的氨基變?yōu)镋中的Cl,E發(fā)生已知條件i的兩步反應(yīng)與有機物C作用最終生成有機物G;有機物G在MnO2的催化先與氧氣反應(yīng)生成有機物H,有機物H的結(jié)構(gòu)為,有機物H最終發(fā)生已知條件i的反應(yīng)生成目標化合物I。
【詳解】(1)根據(jù)流程中A和B的結(jié)構(gòu),A中的含氧官能團為羥基,B中的含氧官能團為醛基。
(2)根據(jù)題目中的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)的化學名稱為1,2-二甲基苯(鄰二甲苯)。
(3)
根據(jù)分析,H的結(jié)構(gòu)簡式為。
(4)根據(jù)已知條件ii,RMgX可以與含有活潑氫的化合物(H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等)發(fā)生反應(yīng),b中含有羥基,c中含有N-H,其H原子為活潑H原子,因此不能用b、c作溶劑。
(5)根據(jù)題目所給條件,同分異構(gòu)體中含有2個碳碳三鍵,說明結(jié)構(gòu)中不含苯環(huán),結(jié)構(gòu)中不含甲基,說明三鍵在物質(zhì)的兩端,同分異構(gòu)體中又含有手性碳原子,因此,可能的結(jié)構(gòu)有:CH≡C-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-C≡CH、CH≡C-CH2-CH2-CH(NH2)-CH2-C≡CH、HC≡C-CH(CH2NH2)-CH2-CH2-C≡CH、HC≡C-CH(CH2CH2NH2)-CH2-C≡CH,共4種。
(6)
根據(jù)題目給出的流程,先將原料中的羰基還原為羥基,后利用濃硫酸脫水生成雙鍵,隨后將物質(zhì)與Mg在無水醚中反應(yīng)生成中間產(chǎn)物,后再與CF3COCF3在無水醚中反應(yīng)再水解生成目標化合物,具體的流程如下: 。
2.(1) AD
(2)8
(3)羥基、醚鍵、醛基
(4)CO2
(5)提高化合物VII的轉(zhuǎn)化率
【分析】
化合物Ⅰ的分子式為C9H12O2,在光照的條件下和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)得Ⅱ,則Ⅰ的結(jié)構(gòu)簡式為;根據(jù)化合物Ⅴ、Ⅵ分子結(jié)構(gòu)的不同,可知化合物Ⅴ轉(zhuǎn)化為化合物Ⅵ發(fā)生脫羧反應(yīng)時,還有CO2生成。
【詳解】(1)
由分析可知,Ⅰ的結(jié)構(gòu)簡式為,由化合物Ⅰ制備化合物Ⅱ的反應(yīng)類型為取代反應(yīng),選項A、D都是烴與氯氣發(fā)生取代反應(yīng);選項B是苯在光照條件下和氯氣發(fā)生加成反應(yīng),選項C是C2H4Cl2發(fā)生消去反應(yīng),故反應(yīng)屬于取代反應(yīng)是AD;
(2)
根據(jù)流程圖可知:化合物Ⅲ為,其分子式C10H12O4,其同分異構(gòu)體同時滿足下列條件:①含有苯環(huán)且苯環(huán)上的一溴代物只有一種,說明苯環(huán)上只有一種化學環(huán)境的氫原子;②能與新制Cu(OH)2反應(yīng),生成磚紅色沉淀,說明物質(zhì)分子中有醛基,根據(jù)物質(zhì)的分子式可知其不飽和度為5,除去苯環(huán)的不飽和度,只有一個醛基;③核磁共振氫譜顯示有4組峰,峰面積之比為1:2:3:6,說明分子中有4種不同化學環(huán)境的氫原子,數(shù)目分別為1、2、3、6,故滿足條件的同分異構(gòu)體有:、、、、,共8種;
(3)
根據(jù)化合物Ⅳ的結(jié)構(gòu)為,可知其中含氧官能團的名稱為羥基、醚鍵、醛基;
(4)對比化合物Ⅴ和化合物Ⅵ的結(jié)構(gòu),化合物Ⅵ比化合物Ⅴ少一個碳原子和兩個氧原子,由化合物Ⅴ制備Ⅵ時,生成的氣體是CO2;
(5)化合物VII轉(zhuǎn)化為山藥素-1的過程發(fā)生的是酯基水解,酯在堿性條件下水解更徹底,再加入酸將酚羥基的鹽轉(zhuǎn)化為酚羥基得目標產(chǎn)物山藥素-1,若直接加酸,由于酯在酸性條件下的水解可逆,產(chǎn)率較低,故先加堿后加酸是為了提高化合物VII的轉(zhuǎn)化率。
3.(1)6
(2) 醛基 醚鍵
(3)先進行反應(yīng)③再進行反應(yīng)④可以防止酚羥基被氧化
(4)①③②
(5);
(6)
【分析】A與氯化劑在加熱條件下反應(yīng)得到B,B在BBr3,0℃的條件下,甲基被H取代得到C,C與CH2BrCH2Br在K2CO3的作用下發(fā)生取代反應(yīng)得到D,D被氧化劑氧化為E,E中存在酯基,先水解,再酸化得到F,F(xiàn)與Cl2CHOCH3在TiCl4的作用下苯環(huán)上一個H被醛基取代得到G,G與ClCH2COCH3經(jīng)歷了取代、加成和消去三步反應(yīng)得到H。
【詳解】(1)由A的結(jié)構(gòu)可知,A有6種等效氫,即核磁共振氫譜上有6組吸收峰;
(2)由D的結(jié)構(gòu)可知,化合物D中含氧官能團的名稱為:醛基、醚鍵;
(3)反應(yīng)③和④的順序不能對換,先進行反應(yīng)③再進行反應(yīng)④可以防止酚羥基被氧化;
(4)
中F的電負性很強,-CF3為吸電子基團,使得-OOCH中C-O鍵更易斷裂,水解反應(yīng)更易進行,中-CH3是斥電子集團,使得-OOCH中C-O鍵更難斷裂,水解反應(yīng)更難進行,因此在同一條件下,化合物水解反應(yīng)速率由大到小的順序為:①③②;
(5)
化合物G→H的合成過程中,G發(fā)生取代反應(yīng)羥基上的H被-CH2COCH3取代,得到, 中的醛基被相鄰取代基中的-CH2加成得到,中的羥基發(fā)生消去反應(yīng)得到,其中加成反應(yīng)的化學方程式為:;
(6)
和Cl2CHOCH3在TiCl4的作用下發(fā)生類似反應(yīng)⑥的反應(yīng)得到,與HCN加成得到,酸性水解得到,發(fā)生縮聚反應(yīng)得到,具體合成路線為:。
4.(1)硝基
(2)
(3)取代反應(yīng)
(4)+P(OC2H5)3→+C2H5Br
(5)4-甲氧基苯甲醛(或?qū)籽趸郊兹?
(6)鑒別試劑為:FeCl3溶液,實驗現(xiàn)象為:分別取少量有機物H和有機物I的固體用于水配置成溶液,向溶液中滴加FeCl3溶液,溶液呈紫色的即為有機物I
(7)9
【分析】
根據(jù)流程,有機物A在Fe/H+的作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成有機物B,根據(jù)有機物B的分子式和有機物A的結(jié)構(gòu)可以得到有機物B的結(jié)構(gòu)為;有機物B發(fā)生兩個連續(xù)的反應(yīng)后將結(jié)構(gòu)中的氨基氧化為羥基,得到有機物C;有機物C發(fā)生取代反應(yīng)得到有機物D,根據(jù)有機物D的分子式可以推出有機物D為;有機物D與NBS發(fā)生取代反應(yīng)得到有機物E,根據(jù)有機物E的分子式可以推出有機物E為;有機物E與P(OC2H5)3發(fā)生反應(yīng)得到有機物F,有機物F與有機物G發(fā)生反應(yīng)得到有機物H,結(jié)合有機物H的結(jié)構(gòu)、有機物G的分子式和小問5的已知條件可以得到有機物G的結(jié)構(gòu)為;最后,有機物H與BBr3反應(yīng)得到目標化合物I。據(jù)此分析解題:
【詳解】(1)根據(jù)有機物A的結(jié)構(gòu)可知,A的官能團為硝基;
(2)
根據(jù)分析,有機物B的結(jié)構(gòu)簡式為:;
(3)根據(jù)分析,有機物C發(fā)生反應(yīng)生成有機物D是將C中的羥基取代為甲氧基得到有機物D,故反應(yīng)類型為取代反應(yīng);
(4)
根據(jù)分析,有機物E與P(OC2H5)3發(fā)生反應(yīng)得到有機物F,反應(yīng)方程式為:+P(OC2H5)3→+C2H5Br;
(5)
有機物G可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明有機物G中含有醛基,結(jié)合其分子式和有機物F和有機物H的結(jié)構(gòu)可以得到有機物G的結(jié)構(gòu)為,其化學名稱為:4-甲氧基苯甲醛(或?qū)籽趸郊兹?;
(6)對比有機物H和有機物I的結(jié)構(gòu)可以看出,有機物I中含有酚羥基,可以由此進行鑒別,鑒別試劑為FeCl3溶液,實驗現(xiàn)象為分別取少量有機物H和有機物I的固體用于水配置成溶液,向溶液中滴加FeCl3溶液,溶液呈紫色的即為有機物I;
(7)
對于有機物I的同分異構(gòu)體,可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明含有醛基;含有手性碳原子,說明有飽和碳原子,可以得到其主體結(jié)構(gòu)為,因其含有兩個酚羥基和手性碳原子,則滿足條件的同分異構(gòu)體有9種,分別為:、、、、、、、、。
5.(1) 取代反應(yīng)
(2)+
(3) 醛基 1
(4)
(5) NaOH水溶液 G中的-CH2OH會被KMnO4氧化為-COOH,無法得到E
【分析】
A→B發(fā)生的類似已知I.的反應(yīng),結(jié)合A、B的分子式和F的結(jié)構(gòu)簡式可知,A為:,B為,對比B和C的分子式,結(jié)合F的結(jié)構(gòu)簡式可知,B甲基上的1個H被Br取代得到C,C為,C、D在乙醇的作用下得到F,對比C、F的結(jié)構(gòu)簡式可知,D為,E與D發(fā)生類似已知Ⅱ.的反應(yīng),可得E為。
【詳解】(1)
由分析得,A的結(jié)構(gòu)簡式為:;B()甲基上的1個H被Br取代得到C(),反應(yīng)類型為取代反應(yīng);
(2)
由分析得,C為,D為,C、D在乙醇的作用下得到F(), 化學方程式為:+;
(3)
由分析得,E為,含氧官能團為:醛基;F中手性碳原子有1個,位置如圖:;
(4)
D為,含硝基(-NO2)和3種不同化學環(huán)境的氫原子(個數(shù)比為6:6:1)的D的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)如圖:;
(5)
C為,E為結(jié)合 C→E的合成路線設(shè)計圖可知,C在NaOH水溶液的作用下,Br被羥基取代,得到G ,G與試劑Y(合適的氧化劑,如:O2)發(fā)生氧化反應(yīng)得到E,試劑X為NaOH水溶液,試劑Y不能選用KMnO4,原因是G中的-CH2OH會被KMnO4氧化為-COOH,無法得到E。
6.(1) 取代反應(yīng) 與生成的HBr反應(yīng),促進反應(yīng)正向進行
(2)5
(3)D分子中同時存在—OH和
(4)酯基
(5)
(6)3和4
(7)、
【分析】
結(jié)合A、C的結(jié)構(gòu)簡式和B的分子式可知,B的結(jié)構(gòu)簡式為,A中—Br與B中發(fā)生取代反應(yīng),生成C和小分子HBr,加入的與生成的HBr發(fā)生反應(yīng),促進反應(yīng)正向進行;由反應(yīng)③的反應(yīng)條件可知,反應(yīng)③發(fā)生已知反應(yīng)Ⅰ,則D中應(yīng)含有—OH,再結(jié)合C的結(jié)構(gòu)簡式、D的分子式可知,C→D發(fā)生的是羰基的加氫還原反應(yīng),D的結(jié)構(gòu)簡式為,采取雜化的C原子為圖中數(shù)字標注的C原子,有5個;D的分子中存在—OH和,依次發(fā)生反應(yīng)③(類似已知反應(yīng)Ⅰ)、反應(yīng)④(取代反應(yīng))生成E,E中含氧官能團為酯基;根據(jù)E、G的結(jié)構(gòu)簡式和反應(yīng)⑤、反應(yīng)⑥的反應(yīng)試劑,結(jié)合F的分子式可知,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為。
【詳解】(1)根據(jù)分析,反應(yīng)①的反應(yīng)類型為取代反應(yīng),反應(yīng)中加入K2CO3的作用為與生成的HBr反應(yīng),促進反應(yīng)正向進行。
(2)
根據(jù)分析,D分子中采用sp3雜化的碳原子數(shù)為5個,分別為。
(3)
已知反應(yīng)Ⅰ為—OH與發(fā)生取代反應(yīng),生成的小分子HCl與結(jié)合生成銨鹽。由D的結(jié)構(gòu)簡式可知,D分子中同時存在—OH和,故反應(yīng)③不使用也能進行。
(4)由E的結(jié)構(gòu)簡式可知,E中含氧官能團的名稱為酯基。
(5)
已知反應(yīng)⑤分兩步進行,結(jié)合F的結(jié)構(gòu)簡式知,E→F過程中,第二步為第一步產(chǎn)物發(fā)生已知反應(yīng)Ⅱ,結(jié)合第一步產(chǎn)物的分子式及已知反應(yīng)Ⅱ的機理知,第一步產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為。
(6)手性碳原子指連有四個不同的原子或原子團的飽和碳原子,由G的結(jié)構(gòu)簡式知,其中手性碳原子為3和4號碳原子。
(7)
由思路分析可知,B的結(jié)構(gòu)簡式為,其同分異構(gòu)體H能發(fā)生已知反應(yīng)Ⅱ,說明其具有或結(jié)構(gòu);具有苯環(huán)結(jié)構(gòu),核磁共振氫譜中顯示有4組峰,說明結(jié)構(gòu)對稱,則其可能的結(jié)構(gòu)簡式有、。
7.(1)酰胺基
(2)A
(3)稀硫酸、加熱或者NaOH溶液、加熱/H+
(4)
(5)
(6) 1 B
(7)該物質(zhì)中有2個羧基都會生成酰胺基,所以與G反應(yīng)會產(chǎn)生副產(chǎn)物,產(chǎn)率變低
(8)
【分析】
(A)與發(fā)生加成反應(yīng)生成(B),與水反應(yīng)生成(C),在NaClO、H2SO4、CH2Cl2作用下轉(zhuǎn)化為(D) ,與發(fā)生取代反應(yīng)生成(E),與NH2OH反應(yīng)生成(F) ,在NaBH4作用下還原為(G),與反應(yīng)生成(H),在一定條件下水解生成瑞格列奈。
【詳解】(1)
瑞格列奈的結(jié)構(gòu)簡式為,其中的含氧官能團除了羧基、醚鍵,還存在酰胺基;
(2)
反應(yīng)①為轉(zhuǎn)化為,的分子式為C16H24N2O、的分子式為C16H26N2,對比兩者分子式可知,分子中加2個H原子、減1個O原子轉(zhuǎn)化為,再對比兩者的結(jié)構(gòu)簡式可知,轉(zhuǎn)化為時,分子中碳氮雙鍵轉(zhuǎn)化為飽和鍵,所以該反應(yīng)類型為還原反應(yīng),故答案為:A;
(3)
反應(yīng)②為在一定條件下轉(zhuǎn)化為瑞格列奈,對比兩者的結(jié)構(gòu)簡式可知,反應(yīng)實質(zhì)為分子中的酯基轉(zhuǎn)化為羧基,即為酯基水解,所以反應(yīng)的試劑和條件是稀硫酸、加熱或者NaOH溶液、加熱/H+;
(4)
C的結(jié)構(gòu)簡式、分子式為C11H15OF,D的分子式為,對比兩者的分子式可知,D比C少2個H,C中官能團為氟原子和羥基,所以C轉(zhuǎn)化為D為羥基的去氫氧化,即羥基轉(zhuǎn)化為酮羰基,所以D的結(jié)構(gòu)簡式;
(5)
化合物D的結(jié)構(gòu)簡式為、分子式為,滿足條件的同分異構(gòu)體中有苯環(huán)、醛基,且分子對稱性較強,核磁共振氫譜中顯示出3組峰,其峰面積之比為,則其結(jié)構(gòu)簡式為;
(6)
①G的結(jié)構(gòu)簡式為,其中有1個手性碳,為圖中標記星號的碳原子:;
②由信息可知,谷氨酸分子中氨基H原子被CH3CO-取代后生成,所以谷氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為;谷氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為,即谷氨酸為α-氨基酸,所以可用茚三酮檢驗谷氨酸,故答案為:B;
(7)
G的結(jié)構(gòu)簡式為、I的結(jié)構(gòu)簡式為,用與可直接制取,但分子中有2個羧基,在與反應(yīng)時,2個羧基都會參與反應(yīng)生成酰胺基,即生成副產(chǎn)物,所以產(chǎn)率變低;
(8)
以和合成時,需由分別制取和,然后和在一定條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)生成,結(jié)合題中信息,合成途徑為:。
8.(1)丙烯酸
(2)加成反應(yīng)
(3)
(4)+HO-NO2+H2O
(5)H分子中存在羥基,能形成分子間氫鍵
(6)酰胺基
(7) 6
【分析】
由流程圖可知,A與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成B,則A的結(jié)構(gòu)簡式為;B與CH3SH發(fā)生加成反應(yīng)生成C;C在堿性條件下發(fā)生酯的水解反應(yīng),酸化后生成D,則D的結(jié)構(gòu)簡式為;D與SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成E;由F的分子式可知,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為;F發(fā)生硝化反應(yīng)生成G,G的結(jié)構(gòu)簡式為;G在一定條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成H,H的結(jié)構(gòu)簡式為;H與發(fā)生取代反應(yīng)生成I;I與乙醇鈉發(fā)生反應(yīng)生成J;J發(fā)生硝基的還原生成K,K的結(jié)構(gòu)簡式為;K與E發(fā)生取代反應(yīng)生成L;L與反應(yīng)生成M。
【詳解】(1)
由A→B的反應(yīng)條件和B的結(jié)構(gòu)簡式可知該步驟為酯化反應(yīng),因此A為,其名稱為丙烯酸。
(2)B與發(fā)生加成反應(yīng),和分別加到雙鍵碳原子上生成C。
(3)
結(jié)合C和E的結(jié)構(gòu)簡式以及C→D和D→E的反應(yīng)條件,可知C→D為C先在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)后酸化,D為,D與亞硫酰氯發(fā)生取代反應(yīng)生成E。
(4)
F→G的反應(yīng)中,結(jié)合I的結(jié)構(gòu)可知,苯環(huán)上碳氯鍵的對位引入硝基,濃硫酸作催化劑和吸水劑,吸收反應(yīng)產(chǎn)物中的水,硝化反應(yīng)的條件為加熱,反應(yīng)的化學方程式是:+HO-NO2+H2O。
(5)
由分析可知,G的結(jié)構(gòu)簡式為,H的結(jié)構(gòu)簡式為,H分子中存在羥基,能形成分子間氫鍵,G分子不能形成分子間氫鍵,分子間氫鍵會使物質(zhì)的熔、沸點顯著升高。
(6)根據(jù)分析可知,K與E反應(yīng)生成L為取代反應(yīng),反應(yīng)中新構(gòu)筑的官能團為酰胺基。
(7)
I的分子式為,其不飽和度為6,其中苯環(huán)占4個不飽和度,和硝基各占1個不飽和度,因此滿足條件的同分異構(gòu)體中除了苯環(huán)、和硝基之外沒有其他不飽和結(jié)構(gòu)。由題給信息,結(jié)構(gòu)中存在“”,根據(jù)核磁共振氫譜中峰面積之比為可知,結(jié)構(gòu)中不存在羥基、存在甲基,結(jié)構(gòu)高度對稱,硝基苯基和共占用3個O原子,還剩余1個O原子,因此剩余的O原子只能插入兩個相鄰的C原子之間。不考慮該O原子,碳骨架的異構(gòu)有2種,且每種都有3個位置可以插入該O原子,如圖:,(序號表示插入O原子的位置),因此符合題意的同分異構(gòu)體共有6種。其中,能夠水解生成H()的結(jié)構(gòu)為。
【點睛】第(7)問在確定同分異構(gòu)體數(shù)量時也可以采用排列法,首先確定分子整體沒有支鏈,且甲基和硝基苯基位于分子鏈的兩端,之后可以確定中間的基團有亞甲基、和氧原子,三者共有種排列方式,則符合條件的同分異構(gòu)體共有6種。
9.(1)硝基、羰基(或酮羰基、酮基)
(2)
(3)BD
(4)+NH3+HBr或+2NH3+NH4Br
(5)CH≡CH CH3CHO。
(6)或或或或
【分析】
A發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B在硫酸作用下與硝酸發(fā)生對位取代生成C;C水解生成D,D取代生成E,E發(fā)生取代反應(yīng)生成F,結(jié)合已知信息,根據(jù)其分子式,可推出F為:;F發(fā)生取代反應(yīng)生成G:;
【詳解】(1)
化合物E的結(jié)構(gòu)簡式為,分子結(jié)構(gòu)中的含氧官能團有硝基、羰基(或酮羰基、酮基);故答案為:硝基、羰基(或酮羰基、酮基)。
(2)
根據(jù)分析可知,化合物C結(jié)構(gòu)簡式:;
(3)A.氨基易被氧化,在進行硝化反應(yīng)前,先將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的酰胺基,硝化反應(yīng)后再水解出氨基,屬于氨基的保護,A正確;
B.硝基為吸電子基團,硝基的存在會導致N原子結(jié)合質(zhì)子能力減弱,所以堿性:A>D,B錯誤;
C.B為,在氫氧化鈉溶液加熱的條件下發(fā)生水解反應(yīng),可轉(zhuǎn)化為化合物A,C正確;
D.化合物G()轉(zhuǎn)化為氯硝西泮(),是羰基與氨基發(fā)生了加成反應(yīng)后再發(fā)生消去反應(yīng),D錯誤;
故答案選BD;
(4)
F發(fā)生取代反應(yīng)生成G:+NH3+HBr;由于HBr可與NH3反應(yīng)生成NH4Cl,所以該反應(yīng)也可寫為+2NH3+NH4Cl。故答案為+NH3+HBr或+2NH3+NH4Br。
(5)
可由發(fā)生分子間酯化反應(yīng)生成,可由酸化得到,乙醛與HCN發(fā)生加成反應(yīng)生成,而乙炔與H2O發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醛(CH3CHO),故合成路線為 CH≡CH CH3CHO。
(6)
B為,其同分異構(gòu)體分子中含有二取代的苯環(huán);分子中共有4種不同化學環(huán)境的氫原子,無碳氧單鍵,則其結(jié)構(gòu)簡式可有、、、、等;
10.(1)羧基、碳氯鍵
(2)
(3)AD
(4)
(5)CH3CHO
(6)、、、(其他符合條件的結(jié)構(gòu)也可)
【分析】
A與B發(fā)生類似已知+→的反應(yīng)生成C,C為,D反應(yīng)生成E,結(jié)合E的分子式和F的結(jié)構(gòu)可知,E為,F(xiàn)與SOCl2反應(yīng)得到G,結(jié)合G的分子式可知,G為,I水解得到消炎痛,結(jié)合消炎痛的結(jié)構(gòu)可知,I為,H與HCl得到I的反應(yīng)類似已知中的反應(yīng),由此可知H為,C與G反應(yīng)得到H,據(jù)此解答。
【詳解】(1)由F的結(jié)構(gòu)可知,F(xiàn)的官能團為羧基、碳氯鍵;
(2)
由分析得,G為;
(3)
A.的氨基直接連接在苯環(huán)上,A中氨基連接在-NH-上,即A中氨基N更易結(jié)合H+,堿性更強,故A錯誤;
B.的反應(yīng),是B中羰基先加成,得到羥基,羥基再與相鄰N上的H消去得到N=C,涉及加成反應(yīng)和消去反應(yīng),故B正確;
C.D→E是甲苯甲基對位上的H被Cl取代,試劑可為Cl2/FeCl3,故C正確;
D.由“消炎痛”的結(jié)構(gòu)可知,分子式為C19H16ClNO4,故D錯誤;
故選AD;
(4)
H()與HCl得到I()的反應(yīng)類似已知中的反應(yīng),化學方程式為:;
(5)
乙醛與HCN加成得到,被O2氧化為,酸性水解得到,與反應(yīng)得到,與HCl反應(yīng)得到,具體合成路線為:CH3CHO;
(6)
B為,同分異構(gòu)體中有2種不同化學環(huán)境的氫原子,說明其結(jié)構(gòu)高度對稱,有甲氧基(-OCH3),無三元環(huán),符合條件的結(jié)構(gòu)簡式為:、、、(其他符合條件的結(jié)構(gòu)也可)。
11.(1)羰基
(2)
(3) 消去反應(yīng) N(CH3)3
(4)
(5)
【分析】A中羰基相連的甲基發(fā)生加成反應(yīng),得到的羥基與(CH3)2NH發(fā)生取代反應(yīng),得到物質(zhì)B,B中N原子在CH3I和Ag2O、H2O的先后作用下,引入一個CH3,得到物質(zhì)C;C受熱發(fā)生消去反應(yīng),+N(CH3)3同OH-與相鄰C上的H發(fā)生消去反應(yīng)生成H2O和N(CH3)3,生成碳碳雙鍵得到物質(zhì)D,D的碳碳雙鍵在H2O2的堿溶液作用下發(fā)生反應(yīng),后再酸化引入兩個羥基則得到物質(zhì)E,兩個羥基與CH3COCH3在HCl環(huán)境中脫去H2O得到物質(zhì)F。
【詳解】(1)根據(jù)題中A分子的結(jié)構(gòu)可知,其含氧官能團有醚鍵和羰基;
(2)
A生成B的過程是甲醛與A中羰基相連的甲基發(fā)生加成反應(yīng),得到的羥基與(CH3)2NH發(fā)生取代反應(yīng),結(jié)合副產(chǎn)物的分子式,可推斷該副產(chǎn)物是一分子A結(jié)合了兩分子的HCHO和(CH3)2NH,結(jié)構(gòu)簡式為。
(3)據(jù)分析,的反應(yīng)類型為消去反應(yīng);C轉(zhuǎn)化為D時還生成和N(CH3)3。
(4)
由題中F的結(jié)構(gòu)簡式可知其分子式是C13H16O4,其不飽和度為6,其芳香族同分異構(gòu)體在堿性條件下水解后酸化,生成X、Y和Z三種有機產(chǎn)物,推斷該同分異構(gòu)體中含有兩個酯基,X分子中含有一個手性碳原子,則有一個碳原子連接著四種互不相同的原子或原子團;Y和Z分子中均有2種不同化學環(huán)境的氫原子,Y能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),則Y含有酚羥基,推斷Y的結(jié)構(gòu)簡式是,Z不能被銀氨溶液氧化,則Z不含醛基,推斷Z的結(jié)構(gòu)簡式是CH3COOH;則X分子中共含有5個C原子,其中有-COOH,則推斷其結(jié)構(gòu)簡式是;綜上分析,該芳香族同分異構(gòu)體的一種結(jié)構(gòu)簡式是。
(5)
結(jié)合物質(zhì)E生成F的結(jié)構(gòu)變化可推斷與反應(yīng)可生成目標產(chǎn)物的部分;產(chǎn)物的部分可由生成后與HCHO反應(yīng)增長碳鏈得到,故設(shè)計合成路線:。
12.(1)酸性KMnO4溶液
(2) 2-甲基-2-丙烯腈(甲基丙烯腈、異丁烯腈) d
(3)bc
(4)+
(5)G的碳碳雙鍵與羰基共軛,能形成離域大π鍵使結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定
(6) 防止生成亞胺結(jié)構(gòu)
【分析】
有機物A與HCN在催化劑的作用下發(fā)生加成反應(yīng)生成有機物B,有機物B在Al2O3的作用下發(fā)生消去反應(yīng)剩下有機物C,有機物C與C6H10O3發(fā)生反應(yīng)生成有機物D,根據(jù)有機物D的結(jié)構(gòu)可以推測,C6H10O3的結(jié)構(gòu)為,有機物D發(fā)生兩步連續(xù)的反應(yīng)生成有機物E,有機物D中的氰基最終反應(yīng)為-CH2NH2結(jié)構(gòu),最后有機物E發(fā)生消去反應(yīng)生成有機物F和乙醇。
【詳解】(1)有機物A→B的反應(yīng)中有HCN參加反應(yīng),HCN有毒,且也有毒,需要用強氧化劑氧化吸收,可用的吸收液為酸性KMnO4溶液。
(2)根據(jù)有機物C的結(jié)構(gòu),有機物C的的名稱為2-甲基-2-丙烯腈(甲基丙烯腈、異丁烯腈),該物質(zhì)可以與甲醇在酸性溶液中發(fā)生反應(yīng)生成甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸甲酯經(jīng)聚合反應(yīng)生成有機玻璃,答案選d。
(3)根據(jù)分析,有機物A反應(yīng)生成有機物B的過程為加成反應(yīng),有機物B生成有機物C的反應(yīng)為消去反應(yīng),有機物E生成有機物F的反應(yīng)為消去反應(yīng),故答案選bc。
(4)
根據(jù)分析,有機物C與發(fā)生加成反應(yīng)生成有機物D,反應(yīng)的化學方程式為+。
(5)
羰基與氨基發(fā)生反應(yīng)生成亞胺(),亞胺在酸性條件下不穩(wěn)定,容易發(fā)生重排反應(yīng)生成有機物G,G的碳碳雙鍵與羰基共軛,能形成離域大π鍵使結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。
(6)
根據(jù),若不加酸,易生成亞胺結(jié)構(gòu),為分子生成亞胺結(jié)構(gòu),需在酸性條件下進行;若不加入酸,D生成,易被還原生成, 則生成分子式為C10H19NO2的化合物H,其可能為。
13.(1)
(2) (酚)羥基 羧基
(3)還原反應(yīng)
(4)6
(5)+(CH3CO)2O→+CH3COOH
(6)
【分析】
根據(jù)流程,有機物A與有機物B發(fā)生反應(yīng)生成有機物C,根據(jù)有機物B的分子式和小問1中的已知條件,可以判斷,有機物B的結(jié)構(gòu)為;有機物C與有機物D發(fā)生反應(yīng)生成有機物E;有機物E在醋酸酐的作用下發(fā)生成環(huán)反應(yīng)生成有機物F;有機物F發(fā)生兩步連續(xù)反應(yīng)生成有機物G,根據(jù)有機物G的分子式和有機物H的結(jié)構(gòu)可以推出,有機物G的結(jié)構(gòu)為;有機物G發(fā)生兩步反應(yīng)生成有機物H,將羧基中的-OH取代為次氨基結(jié)構(gòu);有機物H與與有機物I發(fā)生取代反應(yīng),將有機物H中酚羥基上的氫取代生成有機物J;最后有機物J發(fā)生還原反應(yīng)生成K和甲苯。據(jù)此分析解題。
【詳解】(1)
根據(jù)分析,有機物B的結(jié)構(gòu)為。
(2)
根據(jù)分析,有機物G的結(jié)構(gòu)為,其含氧官能團為(酚)羥基和羧基。
(3)根據(jù)分析,J→K的反應(yīng)是J與H2在Pd/C催化下發(fā)生還原反應(yīng)生成K和甲苯,反應(yīng)類型為還原反應(yīng)。
(4)
D的同分異構(gòu)體中,與D的官能團完全相同,說明有酯基的存在,且水解后生成丙二酸,說明主體結(jié)構(gòu)中含有。根據(jù)D的分子式,剩余的C原子數(shù)為5,剩余H原子數(shù)為12,因同分異構(gòu)體中只含有酯基,則不能將H原子單獨連接在某一端的O原子上,因此將5個碳原子拆分。當一側(cè)連接甲基時,另一側(cè)連接-C4H9,此時C4H9有共有4種同分異構(gòu)體;當一側(cè)連接乙基時,另一側(cè)連接-C3H7,此時-C3H7有共有2種同分異構(gòu)體,故滿足條件的同分異構(gòu)體有4+2=6種。
(5)
根據(jù)已知條件和題目中的三步反應(yīng),第三步反應(yīng)為酚羥基與乙酸酐的反應(yīng),生成有機物F。則有機物Y為,根據(jù)異構(gòu)化原理,有機物X的結(jié)構(gòu)為。反應(yīng)第③步的化學方程式為+(CH3CO)2O→+CH3COOH。
(6)
根據(jù)逆推法有機物N發(fā)生異構(gòu)化生成目標化合物,發(fā)生的異構(gòu)化反應(yīng)為后者的反應(yīng),有機物N為,有機物M有前置原料氧化得到的,有機物M發(fā)生異構(gòu)化前者的反應(yīng)生成有機物N,有機物M的為。
這是一份2024年高考真題和模擬題化學分類匯編(全國通用)專題14 有機合成與推斷綜合題(解析版),共80頁。
這是一份2024年高考真題和模擬題化學分類匯編(全國通用)專題14 有機合成與推斷綜合題(原卷版),共25頁。
這是一份[化學]2024全國高考真題化學分類匯編:有機合成,共34頁。
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