1.(2023廣東卷,20)室溫下可見光催化合成技術(shù),對于人工模仿自然界、發(fā)展有機(jī)合成新方法意義重大。一種基于、碘代烴類等,合成化合物ⅶ的路線如下(加料順序、反應(yīng)條件略):

(1)化合物i的分子式為 ?;衔飜為i的同分異構(gòu)體,且在核磁共振氫譜上只有2組峰。x的結(jié)構(gòu)簡式為 (寫一種),其名稱為 。
(2)反應(yīng)②中,化合物ⅲ與無色無味氣體y反應(yīng),生成化合物ⅳ,原子利用率為。y為 。
(3)根據(jù)化合物V的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(4)關(guān)于反應(yīng)⑤的說法中,不正確的有___________。
A.反應(yīng)過程中,有鍵和鍵斷裂
B.反應(yīng)過程中,有雙鍵和單鍵形成
C.反應(yīng)物i中,氧原子采取雜化,并且存在手性碳原子
D.屬于極性分子,分子中存在由p軌道“頭碰頭”形成的鍵
(5)以苯、乙烯和為含碳原料,利用反應(yīng)③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。
基于你設(shè)計的合成路線,回答下列問題:
(a)最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物為 (寫結(jié)構(gòu)簡式)。
(b)相關(guān)步驟涉及到烯烴制醇反應(yīng),其化學(xué)方程式為 。
(c)從苯出發(fā),第一步的化學(xué)方程式為 (注明反應(yīng)條件)。
【答案】(1) (或 或 ) 戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧雜環(huán)丁烷)
(2)或氧氣
(3)濃硫酸,加熱 、,加熱(或酸性溶液) (或 )
(4)CD
(5) 和
【分析】① 與HBr加熱發(fā)生取代反應(yīng)生成 ,②乙烯在催化劑作用下氧化生成 ,③ 與 發(fā)生開環(huán)加成生成 ,④ 發(fā)生取代反應(yīng)生成 ,⑤ 與 及CO反應(yīng)生成 。
【解析】(1)化合物i 的分子式為。 不飽和度為1,x可形成碳碳雙鍵或碳氧雙鍵或一個圓環(huán),化合物x為i的同分異構(gòu)體,且在核磁共振氫譜上只有2組峰,說明分子中有對稱結(jié)構(gòu),不對稱的部分放在對稱軸上,x的結(jié)構(gòu)簡式含酮羰基時為 (或含醛基時為 或含圓環(huán)是為 ),其名稱為戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧雜環(huán)丁烷)。故答案為:; (或 或 );戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧雜環(huán)丁烷);
(2)反應(yīng)②中,化合物ⅲ與無色無味氣體y反應(yīng),生成化合物ⅳ,原子利用率為,②乙烯在催化劑作用下氧化生成 ,y為或氧氣。故答案為:或氧氣;
(3)根據(jù)化合物V 的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì):含有羥基,且與羥基相連的碳的鄰碳上有氫,可在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成 ,與羥基相連的碳上有氫,可在銅名銀催化作用下氧化生成 ,或酸性溶液中氧化生成 ,見下表:
故答案為:濃硫酸,加熱; ;、,加熱(或酸性溶液); (或 );
(4)A. 從產(chǎn)物中不存在鍵和鍵可以看出,反應(yīng)過程中,有鍵和鍵斷裂,故A正確;
B. 反應(yīng)物中不存在雙鍵,酰碘基中碘原子離去與羥基中氫離去,余下的部分結(jié)合形成酯基中單鍵,所以反應(yīng)過程中,有雙鍵和單鍵形成,故B正確;
C. 反應(yīng)物i 中,氧原子采取雜化,但與羥基相連的碳有對稱軸,其它碳上均有2個氫,分子中不存在手性碳原子,故C錯誤;
D. 屬于極性分子,分子中存在由p軌道“肩并肩”形成的鍵,故D錯誤;
故答案為:CD;
(5)以苯、乙烯和為含碳原料,利用反應(yīng)③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。乙烯與水在催化劑加熱加壓條件下合成乙醇;乙烯在銀催化作用下氧化生成環(huán)氧乙醚;苯在鐵催化作用下與溴生成溴苯,溴苯與環(huán)氧乙醚生成 ,與HI反應(yīng)合成 ,最后根據(jù)反應(yīng)⑤的原理, 與乙醇、CO合成化合物ⅷ。
(a)最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物為 和。故答案為: 和;
(b)相關(guān)步驟涉及到烯烴制醇反應(yīng),其化學(xué)方程式為。故答案為:;
(c)從苯出發(fā),第一步的化學(xué)方程式為 。故答案為: 。
2.(2022廣東卷,20)基于生物質(zhì)資源開發(fā)常見的化工原料,是綠色化學(xué)的重要研究方向。以化合物I為原料,可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工產(chǎn)品,進(jìn)而可制備聚丙烯酸丙酯類高分子材料。
(1)化合物I的分子式為_______,其環(huán)上的取代基是_______(寫名稱)。
(2)已知化合物II也能以II′的形式存在。根據(jù)II′的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),參考①的示例,完成下表。
(3)化合物IV能溶于水,其原因是_______。
(4)化合物IV到化合物V的反應(yīng)是原子利用率的反應(yīng),且與化合物a反應(yīng)得到,則化合物a為_______。
(5)化合物VI有多種同分異構(gòu)體,其中含結(jié)構(gòu)的有_______種,核磁共振氫譜圖上只有一組峰的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(6)選用含二個羧基的化合物作為唯一的含氧有機(jī)原料,參考上述信息,制備高分子化合物VIII的單體。
寫出VIII的單體的合成路線_______(不用注明反應(yīng)條件)。
【答案】(1) C5H4O2 醛基
(2) -CHO O2 -COOH -COOH CH3OH - COOCH3 酯化反應(yīng)(取代反應(yīng))
(3)Ⅳ中羥基能與水分子形成分子間氫鍵
(4)乙烯
(5) 2
(6)
【解析】(1)根據(jù)化合物Ⅰ的結(jié)構(gòu)簡式可知,其分子式為C5H4O2;其環(huán)上的取代基為醛基;
(2)②化合物Ⅱ'中含有的-CHO可以被氧化為-COOH;
③化合物Ⅱ'中含有-COOH,可與含有羥基的物質(zhì)(如甲醇)發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯;
(3)化合物Ⅳ中含有羥基,能與水分子形成分子間氫鍵,使其能溶于水;
(4)化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反應(yīng)是原子利用率100%的反應(yīng),且1 mlⅣ與1 mla反應(yīng)得到2mlV,則a的分子式為C2H4,為乙烯;
(5)化合物Ⅵ的分子式為C3H6O,其同分異構(gòu)體中含有,則符合條件的同分異構(gòu)體有和,共2種,其中核磁共振氫譜中只有一組峰的結(jié)構(gòu)簡式為;
(6)根據(jù)化合物Ⅷ的結(jié)構(gòu)簡式可知,其單體為,其原料中的含氧有機(jī)物只有一種含二個羧基的化合物,原料可以是,發(fā)生題干Ⅳ→V的反應(yīng)得到,還原為,再加成得到,和發(fā)生酯化反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物,則合成路線為。
3.(2021廣東卷,21)天然產(chǎn)物Ⅴ具有抗瘧活性,某研究小組以化合物Ⅰ為原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路線如下(部分反應(yīng)條件省略,Ph表示-C6H5):
已知:
(1)化合物Ⅰ中含氧官能團(tuán)有_______(寫名稱)。
(2)反應(yīng)①的方程式可表示為:I+II=III+Z,化合物Z的分子式為_______。
(3)化合物IV能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(4)反應(yīng)②③④中屬于還原反應(yīng)的有_______,屬于加成反應(yīng)的有_______。
(5)化合物Ⅵ的芳香族同分異構(gòu)體中,同時滿足如下條件的有_______種,寫出其中任意一種的結(jié)構(gòu)簡式:_______。
條件:a.能與NaHCO3反應(yīng);b. 最多能與2倍物質(zhì)的量的NaOH反應(yīng);c. 能與3倍物質(zhì)的量的Na發(fā)生放出H2的反應(yīng);d.核磁共振氫譜確定分子中有6個化學(xué)環(huán)境相同的氫原子;e.不含手性碳原子(手性碳原子是指連有4個不同的原子或原子團(tuán)的飽和碳原子)。
(6)根據(jù)上述信息,寫出以苯酚的一種同系物及HOCH2CH2Cl為原料合成的路線_______(不需注明反應(yīng)條件)。
【答案】(酚)羥基、醛基 C18H15OP ② ②④ 10
【解析】
(1)根據(jù)有機(jī)物Ⅰ的結(jié)構(gòu),有機(jī)物Ⅰ為對醛基苯酚,其含氧官能團(tuán)為(酚)羥基、醛基;
(2)反應(yīng)①的方程式可表示為:Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ+Z,根據(jù)反應(yīng)中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的分子式和質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)前與反應(yīng)后的原子個數(shù)相同,則反應(yīng)后Z的分子式為C18H15OP;
(3)已知有機(jī)物Ⅳ可以發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明有機(jī)物Ⅳ中含有醛基,又已知有機(jī)物Ⅳ可以發(fā)生反應(yīng)生成,則有機(jī)物Ⅳ一定含有酚羥基,根據(jù)有機(jī)物Ⅳ的分子式和可以得出,有機(jī)物Ⅳ的結(jié)構(gòu)簡式為;
(4)還原反應(yīng)時物質(zhì)中元素的化合價降低,在有機(jī)反應(yīng)中一般表現(xiàn)為加氫或者去氧,所以反應(yīng)②為還原反應(yīng),其中反應(yīng)②④為加成反應(yīng);
(5)化合物Ⅳ的分子式為C10H12O4,能與NaHCO3反應(yīng)說明含有羧基,能與NaOH反應(yīng)說明含有酚羥基或羧基或酯基,最多能與2倍物質(zhì)的量的NaOH反應(yīng),說明除一個羧基外還可能含有酚羥基、羧基、酯基其中的一個,能與Na反應(yīng)的掛能能團(tuán)為醇羥基、酚羥基、羧基,能與3倍物質(zhì)的量的發(fā)生放出的反應(yīng),說明一定含有醇羥基,綜上該分子一定含有羧基和醇羥基,由于該分子共有4個碳氧原子,不可能再含有羧基和酯基,則還應(yīng)含有酚羥基,核磁共振氫譜確定分子中有6個化學(xué)環(huán)境相同的氫原子,說明含有兩個甲基取代基,并且高度對稱,據(jù)此可知共有三個取代基,分別是-OH、-COOH和,當(dāng)-OH與-COOH處于對位時,有兩種不同的取代位置,即和;當(dāng)-OH與處于對位時,-COOH有兩種不同的取代位置,即和;當(dāng)-COOH與處于對位時,-OH有兩種不同的取代位置,即和;當(dāng)三個取代基處于三個連續(xù)碳時,共有三種情況,即、和;當(dāng)三個取代基處于間位時,共有一種情況,即,綜上分析該有機(jī)物的同分異構(gòu)體共有十種。
(6)根據(jù)題給已知條件對甲苯酚與HOCH2CH2Cl反應(yīng)能得到,之后水解反應(yīng)得到,觀察題中反應(yīng)可知得到目標(biāo)產(chǎn)物需要利用反應(yīng)④,所以合成的路線為。
命題熱點(diǎn)1 有機(jī)物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)分析與反應(yīng)類型判斷
1.常見有機(jī)反應(yīng)類型總結(jié)
2.有機(jī)反應(yīng)方程式的書寫要求
(1)反應(yīng)箭頭和配平:書寫有機(jī)反應(yīng)方程式時應(yīng)注意反應(yīng)物和產(chǎn)物之間用“”連接,有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示,并遵循原子守恒進(jìn)行配平,特別注意酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)不能漏掉小分子(如H2O等)。
(2)反應(yīng)條件:有機(jī)反應(yīng)大多要在一定條件下才能進(jìn)行,要注意反應(yīng)條件的標(biāo)注,有機(jī)物反應(yīng)條件不同,所得產(chǎn)物不同,若不寫反應(yīng)條件要扣分。
(3)有些有機(jī)反應(yīng)須用中文標(biāo)明,如淀粉、麥芽糖的水解反應(yīng)等。
命題熱點(diǎn)2 限制條件下同分異構(gòu)體數(shù)目判斷及書寫
1.常見限制條件與結(jié)構(gòu)關(guān)系總結(jié)
2.限定條件的同分異構(gòu)體書寫技巧
(1)確定碎片:明確書寫什么物質(zhì)的同分異構(gòu)體,該物質(zhì)的組成情況怎么樣。解讀限制條件,從性質(zhì)聯(lián)想結(jié)構(gòu),將物質(zhì)分裂成一個個碎片,碎片可以是官能團(tuán),也可以是烴基(尤其是官能團(tuán)之外的飽和碳原子)。
(2)組裝分子:要關(guān)注分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),包括幾何特征和化學(xué)特征。幾何特征是指所組裝的分子是空間結(jié)構(gòu)還是平面結(jié)構(gòu),有無對稱性。化學(xué)特征包括核磁共振氫譜等。
(3)例解思路。
3.含苯環(huán)的同分異構(gòu)體數(shù)目確定技巧
(1)若苯環(huán)上連有2個取代基,其結(jié)構(gòu)有鄰、間、對3種。
(2)若苯環(huán)上連有3個相同的取代基,其結(jié)構(gòu)有3種。
(3)若苯環(huán)上連有—X、—X、—Y 3個取代基,其結(jié)構(gòu)有6種。
(4)若苯環(huán)上連有—X、—Y、—Z 3個不同的取代基,其結(jié)構(gòu)有10種。
命題熱點(diǎn)3 合成路線的分析與設(shè)計
1.有機(jī)合成中官能團(tuán)的轉(zhuǎn)變
續(xù) 表
2.??嫉某森h(huán)反應(yīng)
3.苯環(huán)上的定位效應(yīng)
(1)鄰、對位定位基。
當(dāng)苯環(huán)上已有烷烴基(—R)、—OH、—NH2、—OR、—NHCOR、—OOCR或—X(Cl、Br、I)基團(tuán)時,新引入的取代基一般在原有取代基的鄰位或?qū)ξ弧?br>(2)間位定位基。
當(dāng)苯環(huán)上已有—NO2、—CHO、—COOH、—CN、—COR、—CF3基團(tuán)時,新引入的取代基一般在原有取代基的間位。
如:+HNO3+H2O。
4.有機(jī)物碳骨架的構(gòu)建
續(xù) 表
5.有機(jī)合成的解題技能
考點(diǎn)一 官能團(tuán)性質(zhì)預(yù)測型
1.(2024屆廣東省深圳一模)我國科學(xué)家從土曲霉中發(fā)現(xiàn)了一種抗阿爾茨海默癥效果良好的藥物,其中間體化合物Ⅸ的合成路線如下(部分反應(yīng)條件省略):
(1)化合物Ⅰ中的含氧官能團(tuán)的名稱為 。
(2)化合物Ⅰ還可與化合物M在一定條件下反應(yīng),生成化合物Ⅱ,原子利用率為100%,M的化學(xué)式為 。
(3)在分子組成上比化合物Ⅳ()少的化合物N有多種同分異構(gòu)體,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)且屬于芳香族化合物的有 種,其中核磁共振氫譜有4組峰的結(jié)構(gòu)簡式為 (任寫一種)。
(4)根據(jù)化合物Ⅴ的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(5)下列與反應(yīng)⑦相關(guān)的描述不正確的有________(填標(biāo)號)。
A.反應(yīng)過程中,有斷裂和鍵形成
B.中的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形
C.化合物Ⅶ和Ⅷ的分子中均含有手性碳原子
D.化合物Ⅶ分子中,存在由軌道“頭碰頭”形成的鍵
(6)參照上述合成路線,請設(shè)計以為主要原料合成的路線 (不用注明反應(yīng)條件)。
【答案】(1)酯基
(2)HBrO
(3)14 或
(4)氫氣、催化劑,加熱 加成反應(yīng)
(5)AD
(6)
【分析】
本題根據(jù)題中所給物質(zhì)進(jìn)行分析即可。
【解析】(1)由I的結(jié)構(gòu)簡式可知,化合物Ⅰ中的含氧官能團(tuán)的名稱為酯基,故答案為:酯基;
(2)化合物Ⅰ的分子式為C12H20O2,化合物Ⅱ的分子式為C12H21O3Br,化合物I可與化合物M在一定條件下反應(yīng),生成化合物Ⅱ,原子利用率為100%,則M的化學(xué)式為HBrO,故答案為:HBrO;
(3)在分子組成上比化合物Ⅳ(C13H20O)少C4H10的化合物N的分子式為C9H10O,不飽和度為5,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)且屬于芳香族化合物,則該化合物含有苯環(huán)和醛基,若苯環(huán)上連有一個取代基,該取代基可能為-CH2CH2CHO或-CH(CHO)CH3,共兩種,若苯環(huán)上連有2個取代基,則可能連有-CH3和-CH2CHO、-CH2CH3和-CHO,分別有鄰間對三種,共有6種,若苯環(huán)上連有三個取代基,則連有兩個—CH3和一個-CHO,共有6種,因此化合物N共有14種;其中核磁共振氫譜有4組峰的結(jié)構(gòu)簡式為或,故答案為:14;或。
(4)化合物Ⅴ中含有碳碳雙鍵,可以在催化劑加熱的條件下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),含有羥基,在濃硫酸加熱條件下可發(fā)生消去反應(yīng),故答案為:氫氣、催化劑,加熱;加成反應(yīng);。
(5)A.觀察化合物Ⅶ和Ⅷ的結(jié)構(gòu)可知,反應(yīng)過程中有C=O斷裂和O-H、C-H鍵形成,故A錯誤;
B.中心原子的價電子對數(shù)為,孤電子對數(shù)為0,因此的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,故B正確;
C.手性碳原子指連有四個不同的原子或原子團(tuán)的碳原子,化合物VII和VIII的分子中均含有手性碳原子,故C正確;
D.“頭碰頭”形成σ鍵,“肩并肩”形成π鍵,故D錯誤;
故答案為:AD。
(6)參照上述流程可得以為主要原料合成的路線為:,故答案為:。
2.(2024屆廣東省2月大聯(lián)考)碳中和、碳循環(huán)是科學(xué)家們研究的熱門課題,一種以CO2為碳源和胺類化合物合成甲基紅(化合物ⅷ)的路線如圖所示(加料順序、反應(yīng)條件略):
已知:重氮鹽(含結(jié)構(gòu))與胺類或酚類發(fā)生偶合反應(yīng),偶合位置優(yōu)先選擇氨基或酚羥基的對位。
回答下列問題:
(1)化合物ⅰ的分子式為 ;芳香族化合物x為化合物ⅰ的同分異構(gòu)體,其核磁共振氫譜有4組峰,則x的結(jié)構(gòu)簡式為 ,其化學(xué)名稱為 。
(2)反應(yīng)①中,除了生成化合物ⅱ外,還有另外一種產(chǎn)物y為 (填化學(xué)式)。
(3)根據(jù)化合物ⅱ的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(4)下列關(guān)于反應(yīng)⑤的說法正確的有______(填選項字母)。
A.反應(yīng)⑤中,有鍵和鍵的斷裂
B.反應(yīng)物ⅵ中,C原子和N原子的雜化方式完全相同
C.產(chǎn)物ⅶ中,不存在手性碳原子
D.反應(yīng)⑤的另一種產(chǎn)物z屬于極性分子,存在僅由p軌道“頭碰頭”形成的鍵
(5)以苯為含碳原料,利用上述有機(jī)合成路線的原理,合成化合物,基于你設(shè)計的合成路線,回答下列問題:
①最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為 .
②相關(guān)步驟涉及鹵代烴制酚的反應(yīng),寫出該反應(yīng)第一步的化學(xué)方程式: .
③從苯出發(fā)制重氮鹽,經(jīng)過第一步反應(yīng)得到的產(chǎn)物為 (填結(jié)構(gòu)簡式)。
【答案】(1) 對甲基苯胺
(2)
(3),催化劑, 溶液, ,HCOONa
(4)AC
(5)
【分析】ⅰ與CO2、H2發(fā)生反應(yīng)生成ⅱ,ⅱ去O加H發(fā)生還原反應(yīng)生成ⅲ,ⅳ還原得到ⅴ,ⅴ轉(zhuǎn)化為ⅵ,ⅲ與ⅵ偶合得到ⅶ,ⅶ氧化得到ⅷ。
【解析】(1)結(jié)構(gòu)簡式為的化合物ⅰ的分子式為;x為芳香族化合物,含有苯環(huán),核磁共振氫譜上只有4組峰,不對稱的部分放在對稱軸上,x的結(jié)構(gòu)簡式為,其化學(xué)名稱為對甲基苯胺(或?qū)妆桨坊?-甲基苯胺或?qū)Π被妆交?-氨基甲苯);
(2)反應(yīng)①中,除了生成化合物ⅱ外,還有另外一種產(chǎn)物y,根據(jù)元素質(zhì)量守恒,可推出y中O與H的比值1∶2,y為。
(3)化合物ⅱ含有苯環(huán),可發(fā)生加成反應(yīng),含有酰胺基,可以發(fā)生水解反應(yīng),填表為:
(4)A.從反應(yīng)物ⅲ到產(chǎn)物ⅶ,是ⅵ取代了ⅲ中叔胺基對位的原子,涉及鍵的斷裂,從ⅵ到ⅶ的過程中,有鍵斷裂,形成了鍵,A項正確;
B.化合物ⅵ中碳原子為雜化和雜化,與氮原子的雜化方式不完全相同,B項錯誤;
C.產(chǎn)物ⅶ中有C原子采取雜化,但該原子上連接的是三個,不存在手性碳,C項正確;
D.根據(jù)元素質(zhì)量守恒,可以推出另外一種產(chǎn)物為,屬于極性分子,是由原子軌道和原子軌道“頭碰頭”形成的s-p鍵,D項錯誤;
答案選AC。
(5)化合物中兩個苯環(huán)相接是利用題目信息中重氮鹽與酚類或胺類發(fā)生的偶合反應(yīng),通過逆推法知在酚羥基對位將重氮鹽與苯酚偶合,合成路線如圖所示:(反應(yīng)條件與所需試劑略)
①最后一步反應(yīng)是偶合反應(yīng),化學(xué)方程式為。
②從氯代烴到酚,需要先堿性水解再酸化,反應(yīng)第一步水解的化學(xué)方程式為。
③模仿反應(yīng)信息,從苯出發(fā)得到重氮鹽需要先得到硝基苯,再進(jìn)行反應(yīng)③、④,故答案為。
3.(2024屆廣東省廣州市黃浦區(qū)二模)溫室氣體資源化利用的一種途徑如下,生成物H和I可用作鋰離子電池的電解質(zhì)。
(1)化合物E的分子式為 ,它的芳香同分異構(gòu)體中,核磁共振氫譜為四組峰,峰面積比為的結(jié)構(gòu)簡式為 (寫一種)。
(2)根據(jù)化合物E的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(3)A與x反應(yīng)生成B,該反應(yīng)的原子利用率為100%,x為 。
(4)C到D反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(5)下列有關(guān)說法正確的有_______。
A.F到G的反應(yīng)過程中,有C=C雙鍵的斷裂和C-O鍵的形成
B.G到H的反應(yīng)過程中,有C=O雙鍵和C-O鍵的形成
C.化合物E中的碳原子只有sp和sp2兩種雜化方式,且不存在手性碳原子
D.CO2屬于非極性分子,其分子空間結(jié)構(gòu)為直線型
(6)選用A的同系物和x為原料,參考上述信息,制備和。寫出該合成路線 (無機(jī)試劑任選)。
【答案】(1)C9H8O (其余符合條件的物質(zhì)也可)
(2)O2、Cu/△ -CHO
(3)
(4)+Br2+HBr
(5)C
(6)+
【解析】(1)由圖可知,E的分子式為:C9H8O;其芳香同分異構(gòu)體中,核磁共振氫譜為四組峰,峰面積比為3:2:2:1,即該物質(zhì)有苯環(huán),有四種等效氫,且其數(shù)目比為:3:2:2:1,符合條件的物質(zhì)為:(其余符合條件的物質(zhì)也可);
(2)E發(fā)生生成有機(jī)產(chǎn)物的氧化反應(yīng),即E與O2在Cu作催化劑且加熱的條件下生成;
(3)A與x反應(yīng)生成B,該反應(yīng)的原子利用率為100%,根據(jù)A和B的結(jié)構(gòu)可知,x為;
(4)C到D即苯環(huán)上有一個H被Br取代,化學(xué)方程式為:+Br2+HBr;
(5)A.由圖可知,F(xiàn)到G有C=C雙鍵的斷裂和C-O鍵的形成,故A正確;
B.G與O=C=O反應(yīng)得H,有C=O雙鍵和C-O鍵的形成,故B正確;
C.E中與羥基相連的C為sp3雜化,故C錯誤;
D.CO2結(jié)構(gòu)為O=C=O,C為sp雜化,屬于直線型分子,分子的正電中心和負(fù)電中心重合,屬于非極性分子,故D正確;
故選C。
(6)根據(jù)和的結(jié)構(gòu)可知,它們由和CO2在TBAB和加熱的條件下生成,由和H2O2在催化劑的條件下生成,是與氫氣在Pt和加熱條件下生成,由此可知原料A的同系物為,即合成路線為:+;
4.(2024屆廣東省佛山一模)Tapentadl是一種新型止痛藥物,合成其中間體ⅷ的路線如下:
回答下列問題:
(1)化合物ⅰ的分子式為 ,含有的官能團(tuán)名稱為 。
(2)根據(jù)化合物iii的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(3)反應(yīng)⑤的方程式可表示為ⅲ+ⅳ→ⅶ+y,化合物y的化學(xué)式為 。
(4)關(guān)于反應(yīng)⑥的說法中,正確的有______。
A.反應(yīng)過程中,有π鍵發(fā)生斷裂B.化合物ⅶ的雜化的原子只有C
C.化合物ⅶ所有碳原子一定處于同一平面上D.化合物ⅷ只有1個手性碳原子
(5)化合物x是ⅱ的同分異構(gòu)體,滿足下列條件的同分異構(gòu)體有 種。
a.含有苯環(huán),且苯環(huán)上有兩個側(cè)鏈
b.與溶液反應(yīng)顯紫色
c.1 ml x與足量Na反應(yīng),生成1 ml
(6)以和NaCN為含碳原料,合成化合物。
基于你設(shè)計的合成路線,回答下列問題:
①相關(guān)步驟涉及到鹵代烴制醇反應(yīng),其化學(xué)方程式為 。
②最后一步反應(yīng)中,能與反應(yīng)產(chǎn)生的有機(jī)反應(yīng)物為 (寫結(jié)構(gòu)簡式)。
【答案】(1)C7H8O2 羥基
(2) 氧化反應(yīng) HCN、催化劑 加成反應(yīng)
(3)H2O
(4)A
(5)6
(6)+NaOH+NaCl
【解析】(1)由結(jié)構(gòu)簡式可知,化合物ⅰ的分子式為C7H8O2,含有的官能團(tuán)為羥基。
(2)a.醛基與新制在加熱條件下反應(yīng)生成羧基,故反應(yīng)生成的新物質(zhì)為。
b.由反應(yīng)形成的新物質(zhì)為可知,化合物iii中的醛基與HCN在催化劑條件下發(fā)生加成反應(yīng)。
(3)ⅲ+ⅳ→ⅶ+y,化學(xué)方程式為+ →+y,結(jié)合物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式可知,ⅲ和ⅳ發(fā)生加成反應(yīng)生成ⅶ和y,反應(yīng)前后原子個數(shù)守恒,故y為H2O。
(4)A.反應(yīng)⑥過程中,碳碳雙鍵變?yōu)樘继紗捂I,有π鍵發(fā)生斷裂,A正確;
B.化合物ⅶ的雜化的原子有C、O,B錯誤;
C.化合物ⅶ有醚鍵和乙基,單鍵可以旋轉(zhuǎn),則所有碳原子不可能處于同一平面上,C錯誤;
D.化合物ⅷ含有2個手性碳原子,如圖,D錯誤;
故選A。
(5)化合物x是ⅱ的同分異構(gòu)體,滿足條件:含有苯環(huán),且苯環(huán)上有兩個側(cè)鏈;與溶液反應(yīng)顯紫色,則含有酚羥基;1 ml x與足量Na反應(yīng),生成1 ml ,則含有2個羥基。x的苯環(huán)上連有—OH、—CH2CH2OH或—OH、—CHOHCH3,兩組取代基在苯環(huán)上均有鄰、間、對三種位置關(guān)系,因此x共有6種。
(6)采用逆推法可知,由和發(fā)生酯化反應(yīng)得到,由水解得到,由水解得到,由和NaCN反應(yīng)得到。①涉及的鹵代烴制醇反應(yīng)的化學(xué)方程式為+NaOH+NaCl。②最后一步反應(yīng)為和的酯化反應(yīng),能與反應(yīng)產(chǎn)生的有機(jī)反應(yīng)物為。
5.(2024屆廣東省廣州一模)利用不對稱催化合成方法選擇性的引入手性碳原子,對天然分子的人工合成意義重大,一種天然產(chǎn)物的部分合成路線如下圖所示(加料順序、部分反應(yīng)條件略):
(1)I的名稱是 ,Ⅱ中含氧官能團(tuán)的名稱是 。
(2)根據(jù)化合物Ⅲ的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式可表示為,則化合物的分子式為 。
(4)關(guān)于反應(yīng)⑥的說法中,正確的有_______。(填字母)
A.反應(yīng)過程中,有鍵斷裂和鍵、鍵形成
B.反應(yīng)過程中,不涉及鍵的斷裂和形成
C.化合物Ⅵ中原子的雜化軌道類型只有和
D.每個Ⅵ和Ⅶ分子的手性碳原子個數(shù)相同
(5)化合物是Ⅳ的同分異構(gòu)體,能與反應(yīng)且在核磁共振氫譜上只有3組峰。的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(6)以甲苯和為有機(jī)原料,利用反應(yīng)⑤的原理,制備高分子化合物Ⅷ?;谀阍O(shè)計的合成路線,回答下列問題:
(a)最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物為 (寫結(jié)構(gòu)簡式)
(b)相關(guān)步驟涉及鹵代烴制醇反應(yīng),其化學(xué)方程式為 。
(c)從甲苯出發(fā)第一步反應(yīng)的試劑及反應(yīng)條件為 。
【答案】(1)2-甲基丙醛 酯基
(2) 乙酸,濃硫酸、加熱 取代反應(yīng)
(3)C4H10O
(4)AC
(5)
(6) +NaOH+NaCl Cl2、光照
【分析】
以甲苯和為有機(jī)原料,利用反應(yīng)⑤的原理,制備高分子化合物Ⅷ ,Ⅷ可由發(fā)生加聚反應(yīng)得到,可由和發(fā)生反應(yīng)⑤的原理得到,可由發(fā)生催化氧化反應(yīng)得到,可由發(fā)生水解反應(yīng)得到,可由甲苯先發(fā)生取代得到。
【解析】(1)I的名稱是2-甲基丙醛,Ⅱ中含氧官能團(tuán)的名稱是酯基。
(2)Ⅲ中含有碳碳雙鍵可以和Br2發(fā)生加成反應(yīng)生成,Ⅲ中含有羥基,反應(yīng)后變?yōu)橐宜狨?,因此反?yīng)條件為濃硫酸、加熱,反應(yīng)試劑為乙酸,反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。
(3)由原子守恒結(jié)合Ⅲ和Ⅳ的結(jié)構(gòu)可知,化合物的分子式為C4H10O。
(4)A.分析Ⅵ和Ⅶ的結(jié)構(gòu)簡式可知,反應(yīng)過程中,環(huán)氧環(huán)處有C?O鍵斷裂,C-O斷裂后有O-H的形成,也有C?H鍵形成,故A正確;
B.該反應(yīng)中雙鍵的位置發(fā)生了變化,涉及π鍵的斷裂和形成,故B錯誤;
C.化合物Ⅵ中含有碳碳雙鍵、酯基和甲基,C原子的雜化軌道類型只有sp2和sp3,故C正確;
D.手性碳原子是指與四個各不相同原子或基團(tuán)相連的碳原子,Ⅵ中有2個手性碳原子,Ⅶ中只有1個手性碳原子,故D錯誤;
故選AC。
(5)化合物是Ⅳ的同分異構(gòu)體,能與反應(yīng),說明其中含有-COOH,在核磁共振氫譜上只有3組峰,說明Y是對稱的結(jié)構(gòu),含有3種環(huán)境的H原子,的結(jié)構(gòu)簡式為。
(6)Ⅷ可由發(fā)生加聚反應(yīng)得到,可由和發(fā)生反應(yīng)⑤的原理得到,可由發(fā)生催化氧化反應(yīng)得到,可由發(fā)生水解反應(yīng)得到,可由甲苯先發(fā)生取代得到,最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物為,相關(guān)步驟涉及鹵代烴制醇反應(yīng),其化學(xué)方程式為+NaOH+NaCl;從甲苯出發(fā)第一步反應(yīng)的試劑及反應(yīng)條件為Cl2、光照。
6.(2024屆廣東省江門一模)化合物ⅷ是某合成藥物的一種中間體,可采用如下路線合成(部分條件和試劑未標(biāo)明):
(1)化合物ⅰ的名稱為 ,化合物ⅱ的分子式為 。
(2)六元碳環(huán)化合物ⅸ是化合物ii的同分異構(gòu)體,且在核磁共振氫譜上只有3組峰,寫出符合上述條件的化合物ⅸ的結(jié)構(gòu)簡式 (寫出兩種)。
(3)化合物為化合物ⅲ的同分異構(gòu)體,根據(jù)的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(4)下列說法中不正確的有______。
A.化合物ⅵ中,元素電負(fù)性由大到小的順序為
B.反應(yīng)⑤過程中,有鍵和鍵形成
C.化合物ⅳ存在手性碳原子,氧原子采取雜化
D.屬于非極性分子,存在由p軌道“頭碰頭”形成的鍵
(5)以和為含碳原料,利用反應(yīng)①和②的原理,合成化合物?;谀阍O(shè)計的合成路線,回答下列問題:
①最后一步反應(yīng)中,環(huán)狀有機(jī)反應(yīng)物為 (寫結(jié)構(gòu)簡式)。
②相關(guān)步驟涉及到醇的氧化反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
③從出發(fā),第一步的化學(xué)方程式為 (注明反應(yīng)條件)。
【答案】(1)環(huán)戊酮 C6H10N2
(2)、
(3)氫氧化鈉醇溶液,加熱 消去反應(yīng) 新制氫氧化銅加熱,酸化 -COOH
(4)CD
(5) +O2+H2O +NaOH+NaBr
【分析】
由流程可知,ⅰ中羰基加成得到ⅱ,ⅱ和ⅲ發(fā)生取代引入支鏈得到ⅳ,ⅳ在過氧化氫作用下,-CN轉(zhuǎn)化為酰胺基得到ⅴ,ⅴ在氫氧化鈉作用下轉(zhuǎn)化為ⅵ,ⅵ和ⅶ發(fā)生取代反應(yīng)生成ⅷ;
【解析】(1)由圖可知,化合物ⅰ的名稱為環(huán)戊酮,化合物ⅱ的分子式為C6H10N2;
(2)六元碳環(huán)化合物ⅸ是化合物ii的同分異構(gòu)體,且在核磁共振氫譜上只有3組峰,則分子結(jié)構(gòu)對稱,可以為、;
(3)鹵代烴在氫氧化鈉醇溶液加熱條件下,發(fā)生消去反應(yīng)可以生成碳碳雙鍵;醛基具有還原性,在堿性條件下可以和新制氫氧化銅沉淀加熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羧酸鹽,酸化后得到羧基;
(4)A.同周期從左到右,金屬性減弱,非金屬性變強(qiáng),元素的電負(fù)性變強(qiáng);化合物ⅵ中,元素電負(fù)性由大到小的順序為,正確;
B.反應(yīng)⑤過程中溴原子取代氨基氫生成HBr和ⅷ,故反應(yīng)過程中有鍵和鍵形成,正確;
C.手性碳原子是連有四個不同基團(tuán)的碳原子;由接哦股可知化合物ⅳ中不存在手性碳原子;,氧原子形成碳氧雙鍵,且存在2對孤電子對,O采取雜化,錯誤;
D.分子中正負(fù)電荷重心不重合,屬于極性分子,錯誤;
故選CD;
(5)在氫氧化鈉水溶液條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成,羥基氧化為銅極得到,發(fā)生反應(yīng)①原理得到,再和發(fā)生②原理得到產(chǎn)物;故:
①最后一步反應(yīng)中,環(huán)狀有機(jī)反應(yīng)物為。
②相關(guān)步驟涉及到醇的氧化反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為+O2+H2O。
③從出發(fā),第一步的化學(xué)方程式為+NaOH+NaBr。
7.(2024屆廣東省梅州一模)11月14日是世界糖尿病日,“均衡飲食,增強(qiáng)鍛煉”是預(yù)防糖尿病行之有效的方法。化合物H為某種用于2型糖尿病藥物的中間體,其合成路線如下:
(1)化合物A的分子式為 。寫出化合物E的任意一種含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 ,該同分異構(gòu)體的名稱為 。
(2)反應(yīng)③中,化合物C與生成化合物D、HCl和常見氣體X,則X為 。
(3)已知表示,根據(jù)化合物B的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(4)關(guān)于反應(yīng)⑥,下列說法不正確的是__________。
A.反應(yīng)過程中,有鍵斷裂B.反應(yīng)過程中,有單鍵形成
C.化合物H中,氧原子采取雜化D.反應(yīng)①和⑥的目的是為了保護(hù)羥基不被氧化
(5)以甲苯為含碳原料,利用反應(yīng)③和④的原理,合成化合物K。
①從甲苯出發(fā),第一步反應(yīng)需要用到的無機(jī)試劑為 。
②最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
【答案】(1)C8H8O3 或或, 鄰二甲苯或1,2二甲苯、間二甲苯或1,3二甲苯、對二甲苯或1,4二甲苯
(2)SO2
(3)H2、催化劑、加熱 NaOH水溶液 取代反應(yīng)
(4)CD
(5)酸性高錳酸鉀溶液 ++HCl
【分析】
A和Ac2O發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B和I2發(fā)生取代反應(yīng)生成C,C和SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成D,D和E發(fā)生取代反應(yīng)生成F,F(xiàn)在一定條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成G,G發(fā)生取代反應(yīng)生成H,以此解答。
【解析】(1)化合物A的分子式為C8H8O3,化合物E的含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為、、,命名分別為:鄰二甲苯或1,2二甲苯、間二甲苯或1,3二甲苯、對二甲苯或1,4二甲苯。
(2)化合物C與發(fā)生取代反應(yīng)生成化合物D、HCl和常見氣體X,該過程中SOCl2首先分解出1個氯負(fù)離子,剩下的部分和醇形成氯化亞硫酸酯(C-O-SO-Cl),這個氯負(fù)離子攻擊碳原子,同時斷裂碳氧鍵和硫氯鍵,釋放出SO2,X為SO2。
(3)B中含有苯環(huán),可以和H2在催化劑、加熱的條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成,B中含有羧基和酯基,可以和NaOH水溶液發(fā)生取代反應(yīng)生成。
(4)A.反應(yīng)⑥中Ac-轉(zhuǎn)化為-OH,-C-O-鍵發(fā)生斷裂,不存在-O-O-鍵斷裂,A錯誤;
B.反應(yīng)⑥中Ac-轉(zhuǎn)化為-OH,沒有C?O單鍵形成,B錯誤;
C.化合物H中存在-OH,O原子形成2個鍵和2個孤電子對,價層電子對數(shù)為4,采取雜化,C正確;
D.反應(yīng)①和⑥羥基先被反應(yīng)后又生成,目的是為了保護(hù)羥基不被氧化,D正確;
故選CD。
(5)以甲苯為含碳原料,利用反應(yīng)③和④的原理,合成化合物K,甲苯先和酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)生成,和SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成,和甲苯發(fā)生④的原理得到,
①第一步反應(yīng)需要用到的無機(jī)試劑為:酸性高錳酸鉀溶液;
②最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為++HCl。
8.(2024屆廣東省汕頭一模)某研究小組按下列路線合成第三代喹諾酮類抗菌藥物環(huán)丙沙星(Ⅰ)。
回答下列問題:
(1)C中含氧官能團(tuán)名稱是 。
(2)化合物D到化合物E的反應(yīng)是原子利用率100%的反應(yīng),且1mlD與1ml化合物a反應(yīng)生成1mlE,則化合物a的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(3)F→G的反應(yīng)類型為 。
(4)試用*在下圖標(biāo)出化合物E中的手性碳原子。
(5)化合物的同分異構(gòu)體中,同時滿足如下條件的有 種,
a)能與碳酸氫鈉反應(yīng);b)最多能與2倍物質(zhì)的量的Na反應(yīng)。
其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積之比為6:2:1:1的結(jié)構(gòu)簡式為 。(寫出一種即可)
(6)某研究小組設(shè)計以和為原料合成的路線如下。
(a)化合物Ⅱ的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(b)寫出Ⅱ→Ⅲ反應(yīng)所需的試劑和條件 。
(c)寫出反應(yīng)Ⅳ→Ⅴ的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
【答案】(1)羰基、酯基
(2)
(3)取代反應(yīng)
(4)
(5)12
(6) 氫氧化鈉的水溶液加熱
【分析】
化合物D到化合物E的反應(yīng)是原子利用率100%的反應(yīng),則D和a發(fā)生加成反應(yīng)生成E,由E逆推,可知化合物a的結(jié)構(gòu)簡式為;由B生成C的轉(zhuǎn)化,可推出合物Ⅱ是, Ⅱ發(fā)生水解反應(yīng)生成,發(fā)生催化氧化生成。
【解析】(1)根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡式,可知C中含氧官能團(tuán)名稱是羰基、酯基;
(2)化合物D到化合物E的反應(yīng)是原子利用率100%的反應(yīng),且1mlD與1ml化合物a反應(yīng)生成1mlE,則D和a發(fā)生加成反應(yīng)生成E,由E逆推,可知化合物a的結(jié)構(gòu)簡式為。
(3)F→G是F中 苯環(huán)上去掉1個氯原子、亞氨基去掉1個 H原子,形成C-N鍵,反應(yīng)類型為取代反應(yīng);
(4)手性碳是連接4個不同原子團(tuán)的碳原子,化合物E中的手性碳原子為。
(5)a)能與碳酸氫鈉反應(yīng),說明含有羧基;b)最多能與2倍物質(zhì)的量的Na反應(yīng),說明含有1個羧基和1個羥基。同時滿足條件的結(jié)構(gòu)有CH3CH2CH2CH(OH)COOH、CH3CH2CH(OH)CH2COOH、CH3CH(OH)CH2CH2COOH、CH2(OH)CH2CH2CH2COOH、、、、、、、、,共12種;
其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積之比為6:2:1:1的結(jié)構(gòu)簡式為。
(6)(a)根據(jù)B生成C的轉(zhuǎn)化,可知化合物Ⅱ的結(jié)構(gòu)簡式為;
(b)先水解為,再發(fā)生催化氧化生成,所以Ⅲ是,Ⅱ→Ⅲ反應(yīng)所需的試劑和條件為氫氧化鈉的水溶液加熱。
(c)在一定條件下發(fā)生反應(yīng)生成和水,反應(yīng)Ⅳ→Ⅴ的化學(xué)反應(yīng)方程式。
9.(2024屆廣東省韶關(guān)一模)水楊酸A具有解熱鎮(zhèn)痛的功效,其可作為醫(yī)藥工業(yè)的原料,用水楊酸制備平喘藥沙丁胺醇的路線如下(Ac表示-COCH3;Ph表示-C6H5)。
(1)化合物 A的分子式為 ; 的反應(yīng)類型為 。
(2)化合物 D中含有四種官能團(tuán),任選兩種官能團(tuán)進(jìn)行檢驗。
限選試劑:NaOH溶液、稀硝酸、稀硫酸、新制氫氧化銅懸濁液、飽和溴水、硝酸銀、NaHCO3溶液、FeCl3溶液。
(3)化合物M()是化合物A的同分異構(gòu)體,其沸點(diǎn)M A(填“高于”或“低于”),理由是 。
(4)化合物C有多種同分異構(gòu)體,寫出其中一種能同時滿足下列條件的芳香族化合物的結(jié)構(gòu)簡式 。
①能發(fā)生水解反應(yīng)且最多能與4倍物質(zhì)的量的NaOH反應(yīng)
②核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為 3:2:2:1
(5)以水楊酸、乙二醇以及甲基丙烯酸()為原料,利用的原理及所學(xué)知識,合成
基于你設(shè)計的路線,回答下列問題。
①從水楊酸出發(fā),第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②最后一步反應(yīng)中,反應(yīng)物為 (寫結(jié)構(gòu)簡式)。
【答案】(1)C7H6O3 還原反應(yīng)
(2)羥基 FeCl3 溶液混合后溶液變色 羧基 NaHCO3溶液 有無色氣泡生成
(3)高于 M形成分子間氫鍵,A形成分子內(nèi)氫鍵
(4)或者
(5)
【分析】A與Ac2O發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B在氯化鋁催化作用下發(fā)生分子內(nèi)取代反應(yīng)生成C,C與溴單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)生成D,D與發(fā)生取代反應(yīng)生成E,E發(fā)生加氫反應(yīng)生成F,F(xiàn)與氫氣在催化劑條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成G,據(jù)此分析解答。
【解析】(1)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式可知其分子式為C7H6O3;E→F的轉(zhuǎn)化過程中E的羰基轉(zhuǎn)化為醇羥基,可知發(fā)生加氫反應(yīng),屬于還原反應(yīng);
(2)D中官能團(tuán)有酚羥基、羧基、羰基和溴原子,結(jié)合給定試劑可檢驗酚羥基和羧基,取D與氯化鐵溶液混合,若溶液變紫色,可知存在酚羥基;取D與碳酸氫鈉溶液混合,若產(chǎn)生無色氣泡,可知存在羧基;
(3)由結(jié)構(gòu)可知M中羧基、羥基位于苯環(huán)的對位,易形成分子間的氫鍵,使其沸點(diǎn)升高,而A中羥基、羧基位于苯環(huán)鄰位,易形成分子內(nèi)氫鍵,導(dǎo)致分子間作用力變小,沸點(diǎn)降低,因此M的沸點(diǎn)高于A;
(4)C滿足下列條件的芳香族化合物的同分異構(gòu)體:①能發(fā)生水解反應(yīng)且最多能與4倍物質(zhì)的量的NaOH反應(yīng),結(jié)合C的組成可知該結(jié)構(gòu)中含有2個-OOCH,且處于對稱位置;②核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為3:2:2:1,結(jié)構(gòu)中含有1個甲基;符合的結(jié)構(gòu)有:和;
(5)可由發(fā)生加聚反應(yīng)得到,可由乙二醇、甲基丙烯酸 以及發(fā)生酯化反應(yīng)得到,可由與乙酸酐反應(yīng)得到,由水楊酸出發(fā),第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;最后一步反應(yīng)是加聚反應(yīng),反應(yīng)物為。
10. (2024屆廣東省茂名一模)環(huán)狀內(nèi)酯(如)可以通過環(huán)狀酮()在過氧乙酸()的氧化重排進(jìn)行轉(zhuǎn)化獲得,其合成路線如下。回答下列問題:
(1)化合物的分子式為________?;衔餅榈耐之悩?gòu)體,紅外光譜顯示中含有碳碳三鍵,且在核磁共振氫譜上只有3組峰,峰面積之比為。的結(jié)構(gòu)簡式為________,其用系統(tǒng)命名法的名稱為________。
(2)反應(yīng)④產(chǎn)物與乙醇鈉()反應(yīng),生成化合物Ⅶ和Y,Y為________。
(3)根據(jù)化合物Ⅳ的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(4)關(guān)于反應(yīng)①的說法中,不正確的有_________(填字母)。
A. 該反應(yīng)是加成反應(yīng)B. 生成物Ⅲ中所有原子共平面
C. 物質(zhì)Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ中C原子的雜化方式完全相同D. 反應(yīng)過程中有非極性鍵的形成
(5)以戊二酸[]、乙醇()、乙醇鈉()和過氧乙酸()為含碳原料以及無機(jī)酸、堿,利用上述流程中Ⅵ→Ⅷ的反應(yīng)原理,合成化合物IX?;谀阍O(shè)計的合成路線,回答下列問題:
①最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物有過氧乙酸()和_______(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
②相關(guān)步驟涉及酯在堿性條件下的水解,以為例,寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式:______。
【答案】(1) ①. C8H14 ②. CH2CH2CH2C≡CCH2CH2CH3 ③. 4-辛炔
(2)乙醇 (3) ①. 濃硫酸,加熱 ②. ③. 氫氣,催化劑 ④. (4)BC
(5) ①. ②. +NaOH+EtOH
【分析】Ⅰ和Ⅱ發(fā)生加成反應(yīng)生成Ⅲ,Ⅲ被還原生成羥基得到Ⅳ,Ⅳ中-CH2OH轉(zhuǎn)化為甲基得到Ⅴ,Ⅴ氧化得到羧基生成Ⅵ,Ⅵ成環(huán)得到Ⅶ,Ⅶ氧化重排轉(zhuǎn)化為Ⅷ;
【小問1詳解】
由結(jié)構(gòu)可知,化合物的分子式為C8H14;X的不飽和度為2,化合物為的同分異構(gòu)體,紅外光譜顯示中含有碳碳三鍵,則不含有其它環(huán)和不飽和鍵,且在核磁共振氫譜上只有3組峰,峰面積之比為,則其結(jié)構(gòu)對稱,的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CH2CH2C≡CCH2CH2CH3,其用系統(tǒng)命名法的名稱為4-辛炔;
【小問2詳解】
反應(yīng)④為酯化反應(yīng)生成,與乙醇鈉()反應(yīng)生成化合物Ⅶ和Y,結(jié)合結(jié)構(gòu)變化可知中下側(cè)的酯基中-EtO-脫去后生成Y乙醇,主體部分成環(huán)得到Ⅶ,故Y為乙醇;
【小問3詳解】
Ⅳ中含有羥基,可以在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)轉(zhuǎn)化為碳碳雙鍵得到:;
分子中含有碳碳雙鍵,能和氫氣在催化劑下發(fā)生加成反應(yīng)生成;
【小問4詳解】
A.反應(yīng)①為碳碳不飽和鍵的加成反應(yīng),正確;
B.生成物Ⅲ中含有飽和碳原子,飽和碳原子為四面體形,故所有原子不共平面,錯誤;
C.物質(zhì)Ⅰ中碳原子均為碳碳雙鍵碳,為sp2雜化;Ⅲ中碳碳雙鍵碳、羰基碳為sp2雜化;Ⅱ中碳碳雙鍵碳為sp2雜化、飽和碳為sp3雜化;C原子的雜化方式不完全相同,錯誤;
D.反應(yīng)①中碳碳雙鍵斷裂,形成新的碳碳雙鍵和碳碳單鍵,反應(yīng)過程中有非極性鍵的形成,正確;
故選BC;
【小問5詳解】
戊二酸[]通過反應(yīng)④、⑤的反應(yīng)原理成環(huán)轉(zhuǎn)化為,通過3步反應(yīng):1.堿性水解將酯基轉(zhuǎn)化為羧酸鹽、2.酸化將羧酸鹽轉(zhuǎn)化為羧酸、3.加熱去掉羧基得到環(huán)丁酮,在過氧乙酸()的氧化重排下進(jìn)行轉(zhuǎn)化獲得產(chǎn)品;
①由分析可知,最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物有過氧乙酸()和;
②涉及酯在堿性條件下的水解反應(yīng)為轉(zhuǎn)化為的第1步反應(yīng)中:1.堿性水解將酯基轉(zhuǎn)化為羧酸鹽,中含有酯基,在氫氧化鈉條件下發(fā)生堿性水解生成和乙醇,反應(yīng)為:+NaOH+EtOH。
考點(diǎn)二 結(jié)構(gòu)未知推斷型
11.(2024屆廣東省大灣區(qū)一模)本維莫德是一種天然微生物代謝產(chǎn)物中分離出來的非激素類小分子化合物,在治療銀屑病方面,具有治療效果好、不良反應(yīng)小、停藥后復(fù)發(fā)率低等優(yōu)勢。一種合成路線如下:
回答下列問題:
(1)化合物A的分子式為 。
(2)C與乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(3)根據(jù)化合物E的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(4)關(guān)于反應(yīng)⑥,以下說法正確的是
a.反應(yīng)過程中有鍵和鍵的斷裂
b.反應(yīng)中涉及到的有機(jī)物均易溶于水
c.化合物G中C原子只采用了雜化
d.化合物F、H中均含有手性碳原子
(5)在B的同分異構(gòu)體中,同時滿足下列條件的共有 種。
①苯環(huán)上有三個取代基且有兩個取代基相同;
②遇溶液顯紫色;
③能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)。
(6)以苯甲醛為原料,參考上述信息,合成,基于你設(shè)計的合成路線,回答下列問題:
①最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物為 、 。
②相關(guān)步驟中,涉及到醛變醇的反應(yīng),其化學(xué)方程式為 。
【答案】(1)C7H6O4
(2)+C2H5OH+H2O
(3) 加成反應(yīng) NaOH水溶液 -OH 取代反應(yīng)
(4)ac
(5)12
(6) +H2
【分析】A和CH3I發(fā)生取代反應(yīng)生成B,結(jié)合B和異丙醇生成C可推斷推出 B 為,B和異丙醇發(fā)生取代反應(yīng)生成C,根據(jù) C還原得D,D羥基被氯原子取代得E,E中氯原子被取代得F,F(xiàn)與G反應(yīng)得H,H與O連接的甲基被氫取代得I;
【解析】(1)由A的結(jié)構(gòu)簡式可以得到A的分子式為C7H6O4;
(2)C中含有羧基,與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為
+C2H5OH+H2O;
(3)E的結(jié)構(gòu)中有官能團(tuán)氯原子及苯環(huán)結(jié)構(gòu),根據(jù)表格中H2的提示,①應(yīng)當(dāng)為苯環(huán),H2與苯環(huán)加成,生成飽和的六元碳環(huán)結(jié)構(gòu),故②填,反應(yīng)類型③為加成反應(yīng),氯原子可以通過鹵代烴的水解反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羥基,④中可反應(yīng)的試劑為NaOH水溶液,條件是加熱,反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)⑤為-OH,反應(yīng)類型⑥為取代反應(yīng);
(4)a.反應(yīng)⑥F中P-O鍵斷裂,是σ鍵斷裂,G有C=O鍵斷裂,是σ鍵和π鍵的斷裂,a正確;
b.反應(yīng)中涉及到的有機(jī)物均F、G、H分子極性都較小,都不易溶于水,b錯誤;
c.化合物G中C原子對應(yīng)有雙鍵或苯環(huán)結(jié)構(gòu),只采用了sp2雜化,c正確;
d.手性碳原子是連接四個基團(tuán)都不同的碳原子,化合物F、H中均不含有手性碳原子,d錯誤;
故選ac;
(5)B的結(jié)構(gòu)簡式為,除苯環(huán)外只有一個不飽和度,能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng),說明含有甲酸酯基-OCHO,且只有1個,其余基團(tuán)都為飽和,遇FeCl3溶液顯紫色說明有酚羥基,根據(jù)苯環(huán)上有三個取代基且有兩個取代基相同,說明酚羥基有兩個,甲酸酯基和剩下兩個碳原子在同一個基團(tuán)上,有-CH2CH2OCHO和-CH(OCHO)CH3兩種連接方式,當(dāng)苯環(huán)上含有兩個相同的取代基和一個不同的取代基時,同分異構(gòu)體的數(shù)目為6種,結(jié)合兩種連接方式,B的同分異構(gòu)體中,同時滿足條件的共有12種;
(6)分析目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)和題目合成路線中H的結(jié)構(gòu)以及題給已知信息,可推出中間產(chǎn)物1為, 中間產(chǎn)物2為, 由苯甲醇取代-OH得到,苯甲醇由苯甲醛與H2加成得到,然后正向?qū)懗龊铣陕肪€:,故最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物為、,涉及到醛變醇的反應(yīng)是苯甲醛還原為苯甲醇,其化學(xué)方程式為+H2。
12.(2024屆廣東省肇慶二模)PET是一種用途廣泛的高分子材料,其合成的方法如圖所示(反應(yīng)所需的部分試劑與條件省略)。
(1)化合物I的分子式為 ?;衔铫笈c酸性KMnO4溶液反應(yīng)可得到化合物Ⅳ,則化合物Ⅳ的名稱為 。
(2)化合物Ⅴ是環(huán)狀分子,與H2O加成可得到化合物Ⅵ,則化合物Ⅴ的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(3)化合物Ⅶ是化合物Ⅱ與足量H2加成后所得產(chǎn)物的一種同分異構(gòu)體,其核磁共振氫譜中峰面積比為3:1:3,請寫出一種符合條件的化合物Ⅶ的結(jié)構(gòu)簡式: 。
(4)根據(jù)化合物Ⅲ的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能具有的化學(xué)性質(zhì),并完成下表:
(5)下列關(guān)于反應(yīng)①②的說法中正確的有___________(填標(biāo)號)。
A.反應(yīng)①為加成反應(yīng)
B.化合物Ⅲ中所有原子共平面
C.反應(yīng)②過程中,有C-O鍵和C-H鍵的斷裂
D.化合物Ⅱ中,氧原子采取sp3雜化,且不含手性碳原子
(6)請以與丙烯為含碳原料,利用所學(xué)知識與上述合成路線的信息,合成化合物,并基于你的合成路線,回答下列問題:
(a)從出發(fā),第一步反應(yīng)的產(chǎn)物為 (寫結(jié)構(gòu)簡式)。
(b)相關(guān)步驟涉及酯化反應(yīng),其化學(xué)方程式為 (注明反應(yīng)條件)。
【答案】(1)C6H8O 對苯二甲酸(或1,4-苯二甲酸)
(2)
(3)
(4)H2,催化劑、△ 加成反應(yīng)或還原反應(yīng) Br2,F(xiàn)e或FeBr3(或Cl2,光照) (或)
(5)AC
(6) + CH3CHOHCH3+H2O
【分析】Ⅰ和乙烯發(fā)生加成反應(yīng)生成Ⅱ,Ⅱ轉(zhuǎn)化為Ⅲ:對二甲苯,對二甲苯與酸性KMnO4溶液反應(yīng)可得到化合物Ⅳ,則為甲基被氧化為羧基得到Ⅳ:對苯二甲酸(或1,4-苯二甲酸);乙烯轉(zhuǎn)化為Ⅴ,化合物Ⅴ是環(huán)狀分子,與H2O加成可得到化合物Ⅵ,則Ⅴ為環(huán)氧乙烷;Ⅳ:對苯二甲酸與Ⅵ:乙二醇發(fā)生縮聚反應(yīng)生成PET;
【解析】(1)由圖可知,化合物I的分子式為C6H8O?;衔铫笈c酸性KMnO4溶液反應(yīng)使得甲基被氧化為羧基得到化合物Ⅳ,則化合物Ⅳ的名稱為對苯二甲酸(或1,4-苯二甲酸);
(2)由分析可知,化合物Ⅴ的結(jié)構(gòu)簡式為;
(3)化合物Ⅱ與足量H2加成后得到,分子中含有8個碳、1個氧、不飽和度為2,其同分異構(gòu)體中核磁共振氫譜中峰面積比為3:1:3,則為對稱結(jié)構(gòu)且應(yīng)該含有2組每組2個甲基,結(jié)構(gòu)可以為:;
(4)苯在催化劑加熱條件下和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成,故答案為: H2,催化劑、△;加成反應(yīng)或還原反應(yīng);
Ⅲ中苯環(huán)氫、甲基氫均可以發(fā)生取代反應(yīng),在鐵催化作用下苯環(huán)氫可以被溴取代生成;在光照條件下,甲基氫可以被氯氣中氯取代生成;故答案為:Br2,F(xiàn)e或FeBr3(或Cl2,光照);(或);
(5)A.反應(yīng)①得到產(chǎn)物的不飽和度減小,為加成反應(yīng),正確;
B.化合物Ⅲ中含有甲基,甲基為四面體結(jié)構(gòu),所有原子不共平面,錯誤;
C.反應(yīng)②過程中,有C-O鍵和C-H鍵的斷裂,反應(yīng)生成苯環(huán)和小分子水,正確;
D.化合物Ⅱ中,氧原子形成2個共價鍵且存在2對孤電子對,采取sp3雜化;分子中含手性碳原子,錯誤;
故選AC;
(6)本題采用逆向合成法,即可由和CH3CHOHCH3通過酯化反應(yīng)制得,CH3CHBrCH3在NaOH水溶液中加熱發(fā)生水解反應(yīng)即可制得CH3CHOHCH3,根據(jù)題干轉(zhuǎn)化③信息可知,苯甲酸可由甲苯氧化得到,根據(jù)題干轉(zhuǎn)化②信息可知,甲苯可由轉(zhuǎn)化而得,根據(jù)題干轉(zhuǎn)化①信息可知,可由和CH2=CHCH3轉(zhuǎn)化而得,而CH3CHBrCH3在NaOH醇溶液中加熱發(fā)生消去反應(yīng)即可制得CH2=CHCH3;
(a)由分析可知,從出發(fā),第一步反應(yīng)的產(chǎn)物為。
(b) 由分析可知,相關(guān)步驟涉及酯化反應(yīng),其化學(xué)方程式為:+ CH3CHOHCH3+H2O。
13.(2024屆廣東省省一模)偏苯三酸是工業(yè)上重要的日用化學(xué)品,其合成路線如下:
已知:
(1)化合物i的分子式為 ,其含氧官能團(tuán)的名稱為 ?;衔飜為化合物i的同分異構(gòu)體,其分子中含碳碳雙鍵,能與NaHCO3溶液反應(yīng),且核磁共振氫譜峰面積比為1:1:6的化合物的結(jié)構(gòu)簡式為 (寫一種)。
(2)反應(yīng)①為兩分子化合物ii合成化合物iii,原子利用率為100%,則化合物ii的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(3)根據(jù)化合物vii的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表:
(4)反應(yīng)③中,化合物iv脫水可得到兩種產(chǎn)物,兩種產(chǎn)物之間存在轉(zhuǎn)化平衡反應(yīng):
,其中一種產(chǎn)物v與化合物i反應(yīng)生成化合物vi。下列說法不正確的有______(填字母)。
A.化合物v的結(jié)構(gòu)簡式為
B.反應(yīng)④發(fā)生時,轉(zhuǎn)化平衡反應(yīng)逆向移動
C.化合物iv易溶于水,因為它能與水分子形成氫鍵
D.化合物vi中存在sp2與sp3雜化碳原子間的鍵,且每個vi分子中存在1個手性碳原子
(5)以2-丁烯為含碳原料,結(jié)合反應(yīng)④~⑦的原理合成?;谀阍O(shè)計的合成路線,回答下列問題:
(a)反應(yīng)過程中生成的苯的同系物為 (寫結(jié)構(gòu)簡式)。
(b)相關(guān)步驟涉及鹵代烴的消去反應(yīng),其化學(xué)方程式為 (注明反應(yīng)條件)。
【答案】(1) 酯基
(2)
(3)H2,催化劑、加熱 Cl2,光照
(4)BD
(5) +2NaOH+2NaBr+2H2O
【分析】反應(yīng)①為兩分子化合物ii合成化合物iii,原子利用率為100%,則化合物ii的結(jié)構(gòu)簡式為,發(fā)生加成反應(yīng)生成ⅲ,ⅲ發(fā)生還原反應(yīng)生成ⅳ,結(jié)合ⅰ和ⅴ發(fā)生已知反應(yīng)生成ⅵ,ⅴ為,其他物質(zhì)結(jié)構(gòu)已知,據(jù)此解答。
【解析】(1)化合物i的分子式為,其含氧官能團(tuán)的名稱為酯基。化合物x為化合物i的同分異構(gòu)體,其分子中含碳碳雙鍵,能與NaHCO3溶液反應(yīng),說明含有羧基,且核磁共振氫譜峰面積比為1:1:6的化合物的結(jié)構(gòu)簡式為。
(2)反應(yīng)①為兩分子化合物ii合成化合物iii,原子利用率為100%,則化合物ii的結(jié)構(gòu)簡式為。
(3)a. vii含有苯環(huán),可以發(fā)生加成反應(yīng),反應(yīng)試劑、條件H2,催化劑、加熱,生成;b. vii中甲基可以發(fā)生取代反應(yīng),反應(yīng)試劑、條件Cl2,光照,生成。
(4)A. 結(jié)合分析,化合物v的結(jié)構(gòu)簡式為,A正確;
B. 反應(yīng)④發(fā)生時,消耗,轉(zhuǎn)化平衡反應(yīng)正向移動,B錯誤;
C. 化合物iv含有氧原子,能與水分子形成氫鍵,易溶于水,C正確;
D. 化合物vi中存在sp2與sp3雜化碳原子間的鍵,且每個vi分子中存在2個手性碳原子,如圖,D錯誤;
故選BD。
(5)以2-丁烯為含碳原料,CH3-CH=CH-CH3發(fā)生加成反應(yīng)生成,發(fā)生消去反應(yīng)生成CH2=CH-CH=CH2和CH3-CH=CH-CH3發(fā)生加成反應(yīng)生成,,讓后發(fā)生反應(yīng)④~⑦的合成。
(a)反應(yīng)過程中生成的苯的同系物為。
(b)相關(guān)步驟涉及鹵代烴的消去反應(yīng),其化學(xué)方程式為+2NaOH+2NaBr+2H2O。
14.(2024屆廣東省天河區(qū)二模)高分子材料PET聚酯樹脂和PMMA的合成路線如圖:
已知:Ⅰ.RCOR'(R、R′、R″代表烴基,下同)
Ⅱ.
Ⅲ.RCOOR′+R″18OHRCO18OR″+R′OH
回答下列問題:
(1)B的分子式是 ,化合物X是B的同分異構(gòu)體且能被新制氧化,則X的化學(xué)名稱是 。
(2)步驟②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)PET單體含有的官能團(tuán)名稱是 。
(4)根據(jù)D的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表:
(5)關(guān)于反應(yīng)⑦的說法中,正確的是_______(填字母)。
A.反應(yīng)過程中有C-O的斷裂和形成
B.反應(yīng)物D中所有碳原子共平面,碳原子均采用雜化
C.反應(yīng)物G與水均為極性分子,兩者形成的溶液中存在氫鍵
D.產(chǎn)物PMMA單體分子中只存在“頭碰頭”形成的σ鍵
(6)結(jié)合題中所給信息,以、和為原料合成?;谀愕脑O(shè)計,回答下列問題:
①最后一步反應(yīng)中的有機(jī)反應(yīng)物為 (寫結(jié)構(gòu)簡式)。
②步驟中涉及烯烴制醇的反應(yīng),其化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
【答案】(1)C3H6O 丙醛
(2)+H2O
(3)酯基、羥基
(4)加成反應(yīng) 濃硫酸、加熱 R-COO-R'
(5)AC
(6) +HBrCH3CHBrCH3,CH3CHBrCH3+NaOHCH3CHOHCH3+NaBr
【分析】流程圖中,乙烯與Br2/CCl4發(fā)生加成反應(yīng)生成BrCH2CH2Br(E),E在NaOH溶液中發(fā)生水解生成HOCH2CH2OH(F)和NaBr,F(xiàn)與發(fā)生酯交換反應(yīng),生成(PET單體)和CH3OH(G);PET單體縮聚生成和HOCH2CH2OH(B)。PMMA的結(jié)構(gòu)簡式為,逆推得它的單體為;A經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化生成D:,結(jié)合A化學(xué)式可知,A為,A中羥基氧化為酮基得到B:,B發(fā)生已知反應(yīng)Ⅰ原理生成C:;C發(fā)生消去反應(yīng)得到D;
【解析】(1)由分析可知,B為,分子式是C3H6O,化合物X是B的同分異構(gòu)體且能被新制氧化,則X含有醛基,化學(xué)名稱是丙醛;
(2)C:;C發(fā)生消去反應(yīng)得到D,反應(yīng)為+H2O;
(3)(PET單體)含有酯基、羥基官能團(tuán);
(4)D:含有碳碳雙鍵,能在催化劑催化下和氫氣加成生成碳碳飽和鍵,故為加成反應(yīng);
D:含有羧基,能在濃硫酸催化加熱條件下生成酯:R-COO-R',故答案為:濃硫酸、加熱;R-COO-R';
(5)A.在生成酯基的過程中存在羧基中的C-O的斷裂;鹵代烴發(fā)生取代生成醇的過程中存在C-O的形成,正確;
B.D:中碳碳雙鍵兩端的原子共面,則反應(yīng)物D中所有碳原子共平面,分子中甲基碳原子均采用雜化,錯誤;
C.反應(yīng)物G為甲醇,甲醇具有微弱極性,與水均為極性分子,兩者形成的溶液中存在氫鍵,正確;
D.產(chǎn)物PMMA的單體為,分子中存在頭碰頭形成的σ鍵,也存在肩并肩形成π鍵,錯誤;
故選AC;
(6)和HBr發(fā)生加成反應(yīng)生成CH3CHBrCH3,再在氫氧化鈉水溶液條件下發(fā)生取代引入羥基得到CH3CHOHCH3,CH3CHOHCH3氧化為CH3COCH3,CH3COCH3和發(fā)生已知Ⅱ原理生成,轉(zhuǎn)化為;
①由分析可知,最后一步反應(yīng)中的有機(jī)反應(yīng)物為。
②步驟中涉及烯烴制醇的反應(yīng),其化學(xué)反應(yīng)方程式為:+HBrCH3CHBrCH3,CH3CHBrCH3+NaOHCH3CHOHCH3+NaBr。
15.(2024屆廣東省惠州三模)三氟苯胺類化合物廣泛應(yīng)用于新型醫(yī)藥、染料和農(nóng)藥的合成領(lǐng)域,以間三氟甲基苯胺為中間體合成一種抗腫瘤藥物H的合成路線如下圖所示:
(1)A是芳香族化合物,分子式為C7H8,①則其結(jié)構(gòu)簡式為 ,②化合物C中官能團(tuán)的名稱為 ,③化合物H的分子式為 。
(2)F→G的反應(yīng)類型是 。
(3)該流程中設(shè)計C→D的目的是 。
(4)G→H的反應(yīng)方程式為 。
(5)化合物B的同分異構(gòu)體中,符合下列條件的有 種;
①-NH2與苯環(huán)直接相連
②能與銀氨溶液在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生銀鏡
其中核磁共振氫譜圖顯示有4組峰,且峰面積比為1:2:2:2的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(6)參照上述合成路線和信息,設(shè)計以苯和乙酸酐為原料,制備乙酰苯胺合成路線(其它試劑任選) 。
【答案】(1) 氨基 C11H11N2F3O2
(2)取代反應(yīng)
(3)保護(hù)氨基
(4)
(5)13
(6)
【分析】
A是芳香族化合物,分子式為C7H8,B還原生成C,由C逆推,可知B是A是;
【解析】(1)
①A是芳香族化合物,分子式為C7H8,根據(jù)以上分析,A的結(jié)構(gòu)簡式為,②根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡式,化合物C中官能團(tuán)的名稱為氨基,③化合物H的分子式為C11H11N2F3O2。
(2)
F→G是F中氨基上的H原子被代替生成G,反應(yīng)類型是取代反應(yīng);
(3)C→D是C中氨基發(fā)生反應(yīng),E肼解又生成氨基,所以設(shè)計C→D的目的是保護(hù)氨基;
(4)
G發(fā)生硝化反應(yīng)生成H,反應(yīng)的反應(yīng)方程式為;
(5)-NH2與苯環(huán)直接相連;
②能與銀氨溶液在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生銀鏡,說明含有醛基;
若有2個取代基-NH2、-OOCH,在苯環(huán)上的位置有3種;若有3個取代基-NH2、-OH、-CHO,在苯環(huán)上的位置有10種;符合條件的B的同分異構(gòu)體共13種;
其中核磁共振氫譜圖顯示有4組峰,且峰面積比為1:2:2:2的結(jié)構(gòu)簡式為;
(6)
苯發(fā)生硝化反應(yīng)生成硝基苯,硝基苯還原為苯胺,苯胺和乙酸酐反應(yīng)生成乙酰苯胺,合成路線為。
16.(2024屆廣東省新南方聯(lián)盟4月聯(lián)考)有機(jī)物M是一種制備液晶材料的重要中間體,其合成路線如圖:
已知:①R-X+MgR-MgX(格林試劑)X=Cl、Br、I


(1)L中含有的官能團(tuán)名稱是 。
(2)反應(yīng)中使用三甲基氟硅烷()的作用是 。在本流程中起類似作用的有機(jī)物還有 (填名稱)。
(3)M的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(4)已知:R1-OH+R2-OHR1-O-R2+H2O
寫出以苯、丙酮和格林試劑為原料制備的合成路線流程圖 。(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)
【答案】(1)(酚)羥基、醚鍵
(2)保護(hù)酚羥基 乙二醇
(3)
(4)
【分析】
在乙酸乙酯作用下與溴共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成,則A為、B為; 與 發(fā)生取代反應(yīng)生成,在乙醚作用下 一定溫度下與鎂反應(yīng)生成,則F為; 一定條件下轉(zhuǎn)化為催化劑作用下 與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成,則E為;在亞硫酸氫鈉作用下 與溴酸鈉發(fā)生氧化反應(yīng)生成,一定條件下與乙二醇反應(yīng)生成,則H為; 在濃鹽酸作用下與 反應(yīng)生成, 脫水發(fā)生消去反應(yīng)生成,則K為;催化劑作用下 與氫氣共熱反應(yīng)生成, 一定條件下反應(yīng)轉(zhuǎn)化為,則M為。
【解析】(1)
由L的結(jié)構(gòu)簡式可知,L中含有的官能團(tuán)為(酚)羥基、醚鍵;
(2)由分析可知,B→D反應(yīng)中使用三甲基氯硅烷與酚羥基結(jié)合,其作用是保護(hù)酚羥基,與此類似,在G→H反應(yīng)中使用乙二醇與G中一個酮羰基縮合,可保護(hù)酮羰基;
(3)
由分析可知,M的結(jié)構(gòu)簡式為;
(4)
根據(jù)題中信息可知,以苯、丙酮為原料合成 的合成步驟為溴化鐵做催化劑作用下 與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成,在乙醚作用下 一定溫度下與鎂反應(yīng)生成, 與丙酮發(fā)生加成反應(yīng)生成,濃鹽酸作用下 轉(zhuǎn)化為,濃硫酸作用下 共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成,則合成路線為:。
17.(2024屆廣東省湛江一模)莫西賽利(化合物K)是一種治療心腦血管疾病的藥物,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:
已知:的結(jié)構(gòu)為。
回答下列問題:
(1)化合物A的名稱是 。化合物Ⅰ的分子式為 。
(2)寫出催化E生成化合物G的反應(yīng)方程式 。
(3)根據(jù)化合物a的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(4)下列說法中,不正確的有_______。
A.反應(yīng)A→B過程中,有C—Br鍵和H—O鍵斷裂
B.反應(yīng)G→I過程中,苯環(huán)直接連接的N原子由雜化變成sp雜化
C.產(chǎn)物K中不存在手性碳原子
D.CO屬于極性分子,分子中存在由p軌道“頭碰頭”形成的π鍵
(5)在B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含有苯環(huán);②苯環(huán)上二取代;③遇氯化鐵溶液顯紫色。
其中,含有手性碳的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為 (寫出一種)。
【答案】(1)間甲基苯酚(3-甲基苯酚)
(2)++HCl
(3)NaOH醇溶液,加熱 (或碳碳雙鍵) NaOH水溶液,加熱 —OH(或羥基)
(4)AD
(5)12 或或
【分析】
觀察A和B的結(jié)構(gòu),A與2-溴丙烷發(fā)生了取代反應(yīng)生成B,B與亞硝酸鈉在HCl條件下生成C,觀察E的結(jié)構(gòu)再結(jié)合D的分子式可以推斷出D的結(jié)構(gòu)是,對比E和G的結(jié)構(gòu),再結(jié)合F的分子式,可以推斷出F的結(jié)構(gòu)為,G經(jīng)過與濃鹽酸、氫氧化鈉反應(yīng)得到H,H的結(jié)構(gòu)是,對比I和K的結(jié)構(gòu),再結(jié)合J的分子式,推斷J的結(jié)構(gòu)是。
【解析】(1)化合物A的名稱是間甲基苯酚(3-甲基苯酚),化合物Ⅰ的分子式為。
(2)由分析可知F的結(jié)構(gòu),所以E生成G的反應(yīng)方程式為++HCl。
(3)a的官能團(tuán)是溴原子,由碳溴鍵性質(zhì)可知,在β碳原子上連有氫原子,在NaOH醇溶液加熱條件下可以發(fā)生消去反應(yīng),反應(yīng)生成新官能團(tuán)為碳碳雙鍵;碳溴鍵可以發(fā)生取代反應(yīng),在NaOH水溶液加熱條件下發(fā)生水解,溴原子被取代生成羥基。
(4)A.反應(yīng)A→B過程中,有C—Br鍵和C—H鍵斷裂,沒有O—H鍵斷裂,A項錯誤;
B.反應(yīng)物中苯環(huán)直接連接的N原子為雜化,轉(zhuǎn)化為Ⅰ中疊氮酸根—中N原子是sp雜化,B項正確;
C.產(chǎn)物K中不存在手性碳原子,C項正確;
D.CO屬于極性分子,分子中存在由p軌道“頭碰頭”形成的σ鍵和由p軌道“肩并肩”形成的π鍵,D項錯誤。
故答案是AD。
(5)
B的同分異構(gòu)體中,由條件可知苯環(huán)上兩個取代基,遇氯化鐵溶液顯紫色則含有酚羥基,另一個為4個碳原子的支鏈,有CH2CH2CH2CH3、、、四種結(jié)構(gòu),每種結(jié)構(gòu)分別有鄰、間、對三種位置,共12種。其中存在手性碳的結(jié)構(gòu)有、、。
18.(2024屆廣東省佛山二模)左旋甲基多巴可用于治療高血壓、帕金森等疾病,合成左旋甲基多巴(ⅷ)的一種路線如圖所示。
回答下列問題:
(1)ⅰ中含氧官能團(tuán)名稱為 。
(2)ⅱ與?;楣倌軋F(tuán)相同的同分異構(gòu)體,ⅱ的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(3)ⅲ還有多種同分異構(gòu)體,其中含有苯環(huán),既能發(fā)生水解反應(yīng)又能發(fā)生銀鏡反應(yīng),有9個化學(xué)環(huán)境相同的氫原子的結(jié)構(gòu)為 (任寫1個)。
(4)反應(yīng)④為加成反應(yīng),其化學(xué)方程式為 。
(5)根據(jù)ⅵ的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表
(6)關(guān)于上述合成路線,下列說法不正確的是___________(填標(biāo)號)。
A.反應(yīng)①目的是保護(hù)—OHB.ⅶ中碳原子僅有sp、兩種雜化方式
C.ⅷ中原子的電負(fù)性:N>O>C>HD.反應(yīng)⑦中有鍵、鍵的斷裂和生成
(7)以、為原料合成化合物(無機(jī)試劑任選),基于你設(shè)計的合成路線,回答下列問題:
①第一步為取代反應(yīng),其有機(jī)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)產(chǎn)物為 。
②相關(guān)步驟涉及消去反應(yīng),其化學(xué)方程式為 (注明反應(yīng)條件)。
【答案】(1)羥基、醚鍵
(2)
(3)
(4)
(5)氫氣、催化劑、加熱 Br2、催化劑 取代反應(yīng)
(6)AD
(7)
【分析】
結(jié)合i和iii結(jié)構(gòu)以及對比i和ii分子式可知,i發(fā)生取代反應(yīng)生成ii,在KOH作用下ii反應(yīng)生成iii,iii發(fā)生反應(yīng)成環(huán)生成iv,iv在酸性條件下開環(huán)生成v,v被氧化生成vi,vi發(fā)生加成生成vii,vii發(fā)生反應(yīng)生成viii。
【解析】(1)ⅰ中含氧官能團(tuán)名稱:羥基、醚鍵;
(2)
ⅱ與ⅲ互為官能團(tuán)相同的同分異構(gòu)體,結(jié)合分析,ⅱ的結(jié)構(gòu)簡式:;
(3)
ⅲ同分異構(gòu)體滿足:含有苯環(huán),既能發(fā)生水解反應(yīng)又能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明含甲酸某酯基,其中有9個化學(xué)環(huán)境相同的氫原子,說明對稱性很低,滿足要求的結(jié)構(gòu):;
(4)
反應(yīng)④為加成反應(yīng),其化學(xué)方程式:;
(5)物質(zhì)vi含官能團(tuán)酮羰基,在催化劑、加熱條件下可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)形成;苯環(huán)上的氫在催化劑作用下可被鹵素取代;
(6)A.對比反應(yīng)物i和最終產(chǎn)物viii可知,反應(yīng)①目的是保護(hù)—OH,A正確;
B.vii中C原子成鍵形式有單鍵、雙鍵和三鍵,雜化類型有sp、sp2和sp3,B錯誤;
C.同周期元素從左到右元素電負(fù)性逐漸增強(qiáng),所以電負(fù)性:,C錯誤;
D.反應(yīng)⑦中有碳氮三鍵的斷裂,涉及鍵和的斷裂,有羧基的形成,涉及鍵和的形成,D正確;
(7)
參考反應(yīng)①與反應(yīng)生成,在NaOH醇溶液作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成,參考反應(yīng)②,在KOH作用下反應(yīng)生成;
①第一步為取代反應(yīng),其有機(jī)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)產(chǎn)物:;
②相關(guān)步驟涉及消去反應(yīng),其化學(xué)方程式:。
19.(2024屆廣東省廣州二模)基于生物質(zhì)資源開發(fā)常見的化工原料,是綠色化學(xué)的重要研究方向。以玉米芯為原料之一合成化合物ⅷ的路線如下:
(1)化合物ⅰ的分子式為 ,化合物ⅰ環(huán)上的取代基的名稱是 。
(2)反應(yīng)③的方程式可表示為:,化合物iv的名稱為 。
(3)根據(jù)化合物ⅱ的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(4)關(guān)于反應(yīng)②的說法中,正確的是______(填字母)。
A.反應(yīng)過程中,有σ鍵的斷裂
B.反應(yīng)過程中,碳原子的雜化方式?jīng)]有發(fā)生變化
C.化合物ⅱ的分子中含有2個手性碳原子
D.化合物ⅱ能溶于水,原因是ⅱ能與水分子形成氫鍵
(5)芳香化合物y是ⅷ的同分異構(gòu)體,y含有氰基(),遇溶液顯紫色,核磁共振氫譜有3組峰,峰面積之比為3∶2∶2,則y的結(jié)構(gòu)有 種,寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式 。
(6)以和為原料,參考上述信息,寫出制備化合物的合成路線 。
【答案】(1)C5H10O5 (醇)羥基
(2)乙烯
(3)銀氨溶液或者新制氫氧化銅、加熱 濃HBr、加熱
(4)AD
(5)2 或
(6)
【解析】(1)線段的端點(diǎn)與交點(diǎn)省略了碳原子以及該碳原子上的氫原子,所以化合物ⅰ的分子式為C5H10O5;化合物ⅰ環(huán)上的取代基的名稱是(醇)羥基;
(2)根據(jù)以及的結(jié)構(gòu)和原子守恒,則得到iv為,名稱為乙烯;
(3)
因為化合物ⅱ含有醛基,所以可以與銀氨溶液或者新制氫氧化銅在加熱條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成,因為化合物ⅱ含有醇羥基,所以可以與濃HBr加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成;
(4)A.反應(yīng)②發(fā)生了醇的消去反應(yīng),斷裂了碳?xì)渑c碳氧σ鍵,正確;
B.反應(yīng)過程中,環(huán)上的碳原子的雜化方式從sp3到了sp2,錯誤;
C.化合物ⅱ的分子中含有3個手性碳原子,錯誤;
D.化合物ⅱ能溶于水,原因是ⅱ能與水分子形成氫鍵,正確;
故選AD;
(5)
y含有氰基(),遇溶液顯紫色,說明含有酚羥基,核磁共振氫譜有3組峰,峰面積之比為3∶2∶2,說明是對稱結(jié)構(gòu),則y的結(jié)構(gòu)有2種,即與;
(6)
根據(jù)信息知,先要合成,則流程為:
20.(2024屆廣東省茂名二模)化合物ⅶ是一種藥物合成的中間體,合成路線如下:
(1)化合物ⅱ的名稱為 。
(2)化合物ⅲ轉(zhuǎn)化為化合物ⅳ的反應(yīng)可表示為:,則X的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(3)2-呋喃甲醛()中C原子的雜化方式為 ,化合物y為其同分異構(gòu)體,y不含環(huán)且只含兩種官能團(tuán),其核磁共振氫譜上只有3組峰的結(jié)構(gòu)簡式為 (寫一種)。
(4)一個化合物ⅴ分子中含有的手性碳原子數(shù)為 。
(5)根據(jù)ⅶ的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(6)參考反應(yīng)④、⑤、⑥的原理,合成有機(jī)物ⅷ。
(a)可利用上述路線中ⅰ至ⅶ中的 、 兩種物質(zhì)(填羅馬數(shù)字代號)作為起始原料。
(b)最后一步反應(yīng)方程式為: (注明反應(yīng)條件)。
【答案】(1)乙酸(醋酸)
(2)
(3) 或
(4)1
(5)Cu/Ag、、加熱 氧化反應(yīng) 、Ni、加熱
(6)ⅰ ⅳ
【分析】乙醛被氧氣氧化生成化合物ii為乙酸,乙酸在濃硫酸作用下與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯;化合物v在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成化合物vi。
【解析】(1)根據(jù)分析,化合物ⅱ的名稱:乙酸(醋酸);
(2)化合物ⅲ轉(zhuǎn)化為化合物ⅳ的反應(yīng)可表示為:,則X的結(jié)構(gòu)簡式:;
(3)
2-呋喃甲醛()中C原子均形成雙鍵,則其雜化方式為sp2雜化;化合物y為其同分異構(gòu)體,y不含環(huán)且只含兩種官能團(tuán),根據(jù)原子種類、個數(shù)及不飽和度可知可含官能團(tuán)碳碳三鍵和醛基,則其核磁共振氫譜上只有3組峰的結(jié)構(gòu)簡式:或;
(4)一個化合物ⅴ分子中含有1個手性碳原子;
(5)
化合物ⅶ含羥基,可在催化劑的作用下進(jìn)行催化氧化轉(zhuǎn)化為酮羰基;化合物vii含碳碳雙鍵,可在Ni催化并加熱條件下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)可能為:;
(6)
參考反應(yīng)④、⑤、⑥的原理,合成有機(jī)物,可選用合成路線中的i和iv為原料進(jìn)行合成,其中最后一步反應(yīng)方程式:。
核心考點(diǎn)
考情統(tǒng)計
考向預(yù)測
備考策略
官能團(tuán)性質(zhì)預(yù)測型
2023·廣東卷,20
2022·廣東卷,20
考查有機(jī)化合物的合成,突出對官能團(tuán)性質(zhì)的預(yù)測和合成路線的即時應(yīng)用;
考查有機(jī)物的推斷和合成,突出有機(jī)化合物的推斷和合成路線的分析。
1.回歸教材,掌握典型有機(jī)化合物和相應(yīng)官能團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)。
2.重點(diǎn)關(guān)注有機(jī)合成路線的分析。
結(jié)構(gòu)未知推斷型
2021·廣東卷,21
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a


消去反應(yīng)
b


氧化反應(yīng)(生成有機(jī)產(chǎn)物)
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a
濃硫酸,加熱

消去反應(yīng)
b
、,加熱(或酸性溶液)
(或 )
氧化反應(yīng)(生成有機(jī)產(chǎn)物)
序號
結(jié)構(gòu)特征
可反應(yīng)的試劑
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型

加成反應(yīng)

_______
_______
_______
氧化反應(yīng)

_______
_______
_______
_______
反應(yīng)類型
特點(diǎn)
具體類型
反應(yīng)舉例
取代
反應(yīng)
原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)代替
烷烴的鹵代
CH4+Cl2CH3Cl+HCl
苯環(huán)上的取代
+Br2+HBr
+HO—NO2(濃)+H2O
+HO—SO3H
酯化反應(yīng)
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
鹵代烴、酯、酰胺的水解反應(yīng)(多糖、雙糖、蛋白質(zhì)水解)
CH3CH2Cl+NaOHC2H5OH+NaCl
+H2O+CH3CH2OH
+NaOHCH3COONa+C2H5OH
RCONH2+NaOHRCOONa+NH3↑
醇與鹵化氫(HX)的反應(yīng)
C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O
加成反應(yīng)
含雙鍵或三鍵或苯環(huán)的不飽和碳原子變飽和
碳碳雙鍵、三鍵
的加成
CH2CH2+HClCH3—CH2Cl
CH≡CH+2Br2CHBr2—CHBr2
苯環(huán)的加成
+3H2
醛、酮的加成
+H2
CH3CHO+H2CH3CH2OH
+H—CN
消去反應(yīng)
生成雙鍵
或三鍵
醇的消去反應(yīng)
C2H5OHCH2CH2↑+H2O
鹵代烴的
消去反應(yīng)
C2H5Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O
加聚反應(yīng)
含碳碳雙鍵或三鍵,相互加成并聚合生成高分子化合物
雙鍵的加聚
nCH2CH2 CH2—CH2
nCH2CH—OOCCH3
三鍵的加聚
CHCH
共軛雙鍵的加聚
nCH2CH—CHCH2 CH2—CHCH—CH2
縮聚反應(yīng)
聚合得到高分子的同時生成小分子
生成酯基的縮聚
n+n
+(2n-1)H2O
nHO—CH2—COOH+
(n-1)H2O
氨基酸的縮聚
nH2N—CH2—COOH+(n-1)H2O
酚醛樹脂的生成
n+nHCHO+(n-1)H2O
有機(jī)氧
化反應(yīng)
“加氧”或
“去氫”
催化氧化
2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O
2CH3CHO+O22CH3COOH
碳碳雙鍵被酸性
KMnO4溶液氧化
RCHCH2R—COOH+CO2↑
+R″COOH
苯的同系物被
酸性KMnO4
溶液氧化
醛基的氧化
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
有機(jī)還
原反應(yīng)
“加氫”或
“去氧”
醛、酮的還原
CH3CHO+H2CH3CH2OH
硝基被還原
為氨基
+3Fe+6HCl+3FeCl2+2H2O
結(jié)構(gòu)
要求
(鄰甲基苯甲酸)
①屬于芳香化合物;
②能與銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生光亮的銀鏡;
③能與NaOH溶液反應(yīng)
第一步:確定有機(jī)物的類別,找出該有機(jī)物常見的類別異構(gòu)體(可以結(jié)合不飽和度)
技巧:原題有機(jī)物屬于羧酸類,與羥基醛、酯互為類別異構(gòu)體
第二步:結(jié)合類別異構(gòu)體和已知限定條件確定基團(tuán)和官能團(tuán)(核心步驟)
項目
與銀氨溶液反應(yīng)
與NaOH溶液反應(yīng)
備注
注意細(xì)節(jié)乃做題制勝法寶
羧酸
×


羥基醛

苯酚 √
醇羥基與NaOH溶液不反應(yīng),但酚羥基可以

甲酸酯 √

酯與銀氨溶液不反應(yīng),但甲酸酯可以
綜上所述,符合本題條件的有兩大類:①羥基醛[(酚)—OH,—CHO];②甲酸酯(—OOCH)
第三步:按類別去找,方便快捷不出錯
①若為羥基醛[(酚)—OH,—CHO],則還剩余一個碳原子,分兩種情況討論:
若苯環(huán)有兩個側(cè)鏈,此時—CH2—只能和醛基一起,有鄰、間、對3種;
若苯環(huán)有三個側(cè)鏈,則為—OH、—CHO、—CH3,苯環(huán)連接三個不同的取代基共有10種。
②若為甲酸酯(—OOCH):則用—OOCH取代甲苯上的氫原子,共4種。
共3+10+4=17(種)
(1)原則
基礎(chǔ)原料要價廉、易得、低毒性、低污染;產(chǎn)品易于分離、產(chǎn)率較高;合成線路簡捷,操作簡便,能耗低,易于實現(xiàn)
(2)官能團(tuán)的引入
引入官能團(tuán)
有關(guān)反應(yīng)
羥基(—OH)
烯烴與水加成、醛(酮)加氫、鹵代烴水解、酯的水解
碳鹵鍵()
烷烴、苯及其同系物與X2取代、不飽和烴與HX或X2加成、醇與HX取代
碳碳雙鍵()
某些醇或鹵代烴的消去、炔烴與H2、HX、X2的不完全加成反應(yīng)
醛基
RCH2OH(伯醇)的氧化、羥醛縮合、烯烴(臭氧)的氧化等
羧基(—COOH)
醛的氧化、酯的酸性水解、羧酸鹽的酸化、苯的同系物(側(cè)鏈上與苯環(huán)相連的碳原子上有氫原子)被強(qiáng)氧化劑氧化
酯基()
酯化反應(yīng)
(3)官能團(tuán)的消除
①通過加成或氧化消除不飽和鍵(如碳碳雙鍵、碳碳三鍵等)
②通過還原或氧化等消除醛基(—CHO)
③通過取代、消去、氧化或酯化反應(yīng)等消除羥基(—OH)
④通過水解反應(yīng)消除酯基、肽鍵、鹵素原子
(4)官能團(tuán)的改變
①通過官能團(tuán)之間的衍變關(guān)系改變
如:醇醛羧酸
②通過某些化學(xué)方法改變官能團(tuán)個數(shù)或位置
如:CH3CH2OHCH2CH2XCH2CH2XHOCH2CH2OH,CH3CH2CHCH2CH3CH2CHXCH3CH3CHCHCH3
③有機(jī)合成中常見官能團(tuán)的保護(hù)
A.酚羥基的保護(hù):因酚羥基易被氧化,在氧化前用NaOH(Na2CO3)溶液先轉(zhuǎn)化為酚鈉,后酸化重新轉(zhuǎn)化為酚或在氧化其他基團(tuán)前用碘甲烷(CH3I)先轉(zhuǎn)化為苯甲醚,后用氫碘酸酸化重新轉(zhuǎn)化為酚,即或
B.碳碳雙鍵的保護(hù):碳碳雙鍵也容易被氧化,在氧化其他基團(tuán)前可以利用其與HCl等的加成反應(yīng)將其保護(hù)起來,后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵
C.氨基(—NH2)的保護(hù):氨基易被氧化,在氧化其他基團(tuán)前可以用醋酸酐將氨基轉(zhuǎn)化為酰胺,然后再水解轉(zhuǎn)化為氨基,即或先用鹽酸轉(zhuǎn)化為鹽酸鹽,再用NaOH溶液重新轉(zhuǎn)化為氨基
D.醛基的保護(hù):醛基易被氧化,在氧化其他基團(tuán)前可以用乙醇(或乙二醇)加成保護(hù),即
類型
反應(yīng)
舉例
成環(huán)
反應(yīng)
脫水反應(yīng)
(不屬于基本有
機(jī)反應(yīng)類型)
生成內(nèi)酯
+H2O
二元酸與
二元醇形成酯
++2H2O
生成醚
+H2O
Diels-Alder反應(yīng)
項目
反應(yīng)特點(diǎn)
舉例
延長碳鏈
醛、酮與格氏試劑反應(yīng)
CH3CHO
鹵代烴與氰化物的取代
R—ClR—CNR—COOH
醛、酮與HCN的加成
CH3CHO
羥醛縮合(常用)
2CH3CHO
烷基化(苯環(huán)上引入烷基)
+R—Cl+HCl
?;?苯環(huán)上引入?;?
++HCl
項目
反應(yīng)特點(diǎn)
舉例
縮短碳鏈
羧酸鹽脫羧減少一個碳原子
+NaOHRH+Na2CO3
烯烴氧化,雙鍵斷裂
R1—CHCH—R2R1CHO+R2CHO
苯的同系物被氧化
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a


b
濃,加熱

消去反應(yīng)
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a


加成反應(yīng)
b


水解反應(yīng)
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a
,催化劑,
加成反應(yīng)
b
溶液,
,HCOONa
水解反應(yīng)
b
稀硫酸,
,HCOOН
水解反應(yīng)
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a
、催化劑/

加成反應(yīng)
b


氧化反應(yīng)(生成有機(jī)產(chǎn)物)
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新物質(zhì)
反應(yīng)類型
a
新制、加熱


b


序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a

加成反應(yīng)
b


序號
反應(yīng)的官能團(tuán)
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a


b


氧化反應(yīng)(生成有機(jī)物)
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型



加成反應(yīng)



官能團(tuán)名稱
所選試劑
實驗現(xiàn)象






序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a
___________
___________
消去反應(yīng)
b
___________
___________
加成反應(yīng)
序號
結(jié)構(gòu)特征
可反應(yīng)的試劑
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a



b



序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)生成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
1


2


取代反應(yīng)
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a


加成反應(yīng)
b


取代反應(yīng)
序號
可反應(yīng)的試劑及條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型

,催化劑/△




取代反應(yīng)
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型



消去反應(yīng)



水解反應(yīng)
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型



還原反應(yīng)



序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型



氧化反應(yīng)(生成有機(jī)產(chǎn)物)



取代反應(yīng)
序號
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a


b


加成反應(yīng)

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