江西高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-18有机合成的综合应用
一、单选题
1.(2023·江西宜春·校联考二模)我国科学家屠呦呦受东晋葛洪《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”启发,从植物黄花蒿中成功提取青蒿素,此后又对青蒿素的结构进行改良,合成出药效更佳的双氢青蒿素,因此获得2015年诺贝尔生理或医学奖。下图是青蒿素和双氢青蒿素的结构,有关叙述错误的是
A.青蒿素的分子式为C15H22O5
B.用NaBH4和青蒿素作用,对青蒿素局部结构进行修饰改良得到双氢青蒿素的过程,青蒿素发生的是还原反应
C.《肘后备急方》中用青蒿治疗疟疾不采用传统的“水煎法”,而用“以水渍、绞取汁”的方法,可能是因为青蒿素结构中存在受热不稳定的过氧基
D.青蒿素易溶于水,双氢青蒿素不能被酸性KMnO4氧化
2.(2023·江西·统考二模)近日,科学家开发超薄Ni/CdS纳米片双功能光催化剂同时用于析氢和生物质选择性氧化,部分过程如图所示。下列叙述错误的是
A.上述三种有机物都含有3种官能团
B.用NaHCO3溶液可区别糠醇和糠酸
C.在催化剂作用下,1mol糠酸最多能消耗3molH2
D.上述3种有机物都能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
3.(2022·江西·校联考模拟预测)下列说法错误的是
A.油酸使溴水褪色是因为发生加成反应
B.可用新制氢氧化铜悬浊液(必要时可加热)鉴别甲酸和乙醛
C.丙烯酸乙酯与互为同分异构体
D.异戊二烯分子中所有碳原子一定共平面
4.(2022·江西·校联考模拟预测)聚碳酸酯(L)是滑雪镜镜片的主要材料,透明性好、强度高、不易碎,能够给运动员提供足够的保护,可由A和B合成,其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A.合成L的反应类型为缩聚反应
B.lmolA与足量浓溴水反应,最多消耗4molBr2
C.B分子中所有原子可在同一平面
D.可用FeCl3溶液检验A是否完全反应
5.(2022·江西·校联考模拟预测)手性碳是指连接四个不同的原子或基团的碳原子。北京冬奥会将在2022年2月举行,绿色环保是主要理念。在场馆建设中用到的一种耐腐、耐高温的表面涂料是以某双环烯酯为原料制得,该双环烯酯的结构如图所示。下列说法正确的是
A.利用质谱仪可测得该分子中官能团的种类
B.该双环烯酯分子中有3个手性碳原子
C.可以发生加聚反应、还原反应和取代反应
D.该有机物分子的最简式为C7H9O
6.(2021·江西宜春·统考一模)已知二种有机物M( )、N( )、R( ).下列说法正确的是
A.均可发生取代反应和氧化反应 B.R六元环上的一氯取代物有2种
C.M的分子式为: D.M中碳原子可能处于同一平面
二、有机推断题
7.(2023·江西九江·统考三模)奥司他韦是目前治疗流感、甲型H1N1等病毒最有效的药物之一、其合成路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)有机物莽草酸的含氧官能团名称为 ; 反应①的试剂及条件是 ,反应③的反应类型是 。
(2)请写出反应②的化学方程式 。
(3)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。有机物C中有 个手性碳。
(4)化合物Y是有机物A的同分异构体,核磁共振氢谱显示有5组峰,分子中含有六元碳环和甲基,lmolY 与足量NaHCO3溶液反应产生2molCO2,与足量的Na反应产生1molH2.写出Y的结构简式 。
(5)参考上述合成线路,设计由对甲基苯甲醛和乙二醇为原料制备对醛基苯甲酸的合成路线(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干) 。
8.(2023·江西鹰潭·统考二模)A为重要的有机化工原料,B分子的核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰,下列是合成防火材料聚碳酸酯(PC)和有广泛用途的内酯E的路线:
已知:i. + (R'、R"为氢原子或烃基)
ii.RCOOR'+R"OHRCOOR"+R'OH(R、R'、R"代表烃基)
请回答下列问题:
(1)A的名称为 ,反应①的反应类型为 。化合物甲的分子式为 。
(2)E分子内含有六元环,可发生水解反应,其结构简式是 。
(3)反应④的方程式为 。
(4)有机物H是C的同分异构体,符合下列条件的H有 种。
①能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀;
②不含醚键。
其中可发生水解反应,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1的结构简式为: 。
(5)以物质B为原料选用必要的无机试剂经过以下3步反应合成CH3COCH2CH(CH3)2,
。
写出中间产物I和中间产物2的结构简式:中间产物1 ;中间产物2 。
9.(2023·江西景德镇·统考二模)一种药物的中间体M( )的合成路线如下:
已知:
i.R-CHOR-CN
ii. (R为H或烃基)
iii.R1-NH2+R2-OHR1-NH-R2+H2O
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为 ,F的名称为 。
(2)I的结构简式为 ;
(3)E只有一种化学环境的氢原子,F→G的化学方程式为 。
(4)D+H→I反应类型为 ;
(5)符合下列条件的B的同分异构体数目为 。
①属于芳香族化合物 ②能发生水解反应 ③遇FeCl3溶液显紫色
(6)已知: ,综合上述信息,以1,3-丁二烯和乙胺(CH3CH2NH2)为原料合成 ,写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其它试剂任选) 。
10.(2023·江西赣州·统考模拟预测)有机物H是治疗神经疼痛药物的中间体,其中一种合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)A的名称为 ,H的分子式为 。
(2)A→B的反应类型为 。
(3)B→C反应的化学方程式为 。
(4)E中官能团的名称为 。
(5)F的同分异构体中,能发生银镜反应,且苯环上有五个取代基的结构有 种,其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为 。
(6)参照上述合成路线,设计一条以甲苯和CH2I2为原料合成 的路线: (无机试剂任选)。
11.(2023·江西赣州·统考二模)多非利特(dofetilide)是一种口服或注射使用的选择性钾离子通道(hERG)阻断剂,可阻断携带延迟整流钾电流快速组分IKr的心脏离子通道,延长心脏动作电位持续时间,该药合成路线如图所示,回答下列问题:
已知:含-NH2的物质为胺类。
(1)A的化学名称为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)C中含氧官能团的名称为 。
(4)生成D的化学方程式为 。
(5)生成1 mol E需要消耗 mol H2。
(6)生成F的反应类型为 。
(7)化合物G为与KOH(-NO2与氢氧化钾不反应)醇溶液加热反应后的有机产物,则G的同分异构体中氨基与苯环(除苯环外,不含其他环)直接相连且结构中含有羧基的结构有 种,其中核磁共振氢谱表明有四组氢(氢原子数之比为2: 2: 2: 1)的结构简式为 。
12.(2023·江西鹰潭·统考一模)化合物W是合成风湿性关节炎药物罗美昔布的一种中间体,其合成路线如下:
已知: (i)
(ii)
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 , B中含氧官能团的名称是 。
(2)由B生成C的反应类型是 。
(3)写出由G生成H的化学方程式: 。
(4)写出I的结构简式: 。
(5)Y为X的同系物,分子式为C8H9Br,Y的可能结构有 种。
(6)设计由甲苯和 制备 的合成路线 。(无机试剂任选)
13.(2023·江西新余·统考二模)泊马度胺(K)是一种新型免疫调节药物。其合成路线如图(部分条件已省略)。
已知:①,的结构简式为,可用—Boc代表;
②,产物中Fe元素以形式存在。
(1)A的质谱图如图所示,已知质谱图中质荷比数值最大的数据即为待测分子的相对分子质量, A的结构简式是 。
(2)C中含氧官能团的名称是 。
(3)G的结构简式为 。
(4)下列说法正确的是 (填序号)。
a.E具有两性
b.的核磁共振氢谱中有2组峰
c.F可发生水解反应,也可与碳酸钠反应
(5)由1molJ生成1molK需要 mol Fe。
(6)为制备化合物M(结构简式为),甲同学设计合成路线I,乙同学认为I不可行,设计了合成路线Ⅱ。
I.
Ⅱ.
X、试剂b的结构简式分别是 、 ,这样设计的原因是 。
14.(2023·江西南昌·统考一模)有机物K是重要的药物中间体,一种K的合成路线如下:
已知:①
② +
回答下列问题:
(1)G中官能团的名称是 。
(2)lmolB生成C需要 molNaOH。
(3)物质J的名称是 ,F的结构简式分别为 。
(4)H与J反应生成K的化学方程式为。 。
(5)L是D与乙醇酯化后的产物,同时满足下列条件的L的同分异构体有 种,写出一种其中核磁共振氢谱峰面积之比为1: 1: 2: 6的结构为 。
①能发生水解反应且1mol物质需要2molINaOH发生反应
②含有苯环
(6)参照上述合成路线,设计以CH3COOH和为原料合成的合成路线。
15.(2022·江西景德镇·统考二模)Balanitol是一种新型降血压药物,分子式为(C15H28O2),下图是其一种合成路线。回答相应问题。
已知:
(1)写出B生成C的反应类型 。
(2)写出A中官能团的名称 。
(3)画出C的结构简式 。
(4)画出Balanitol的结构简式 。
(5)写出E生成F的化学方程式 。
(6)已知羟基连在碳碳双键上不稳定,会发生。A的同分异构体有很多,画出2种满足下列条件的同分异构体的结构简式 。
①在酸性条件下水解产物只有1种且水解产物能发生银镜反应
②含有1个六元环
③1H-NMR峰面积比为1:1:2:6
(7)以苯酚和Ph3P=CH2为原料制备。写出合成路线图 ,其它试剂任选。
16.(2022·江西·校联考模拟预测)过敏性鼻炎为春季多发病症,阿伐斯汀是一种用于治疗过敏性鼻炎等的药物。其一种合成路线如图所示。回答下列问题:
(1)C的结构简式为 ;G的分子式为 。
(2)写出D生成E的化学方程式 。
(3)E分子 (填“存在”或“不存在”)顺反异构,分子中能发生加成反应的官能团的名称是 。
(4)由F生成G所用的试剂和反应条件为 。
(5)M为C的同系物,且相对分子质量比C大28。苯环上只有两种不同化学环境的氢的M的结构有 种(不考虑立体异构);写出核磁共振氢谱只有三组峰的M的结构简式 (任写一种)。
17.(2022·江西九江·统考二模)罗沙司他用于治疗因慢性肾脏病引起的贫血,制备罗沙司他流程如下图所示:
已知:I. (R1、R2表示烃基或氢)
II.
(1)A的化学名称 。
(2)E→F的化学反应方程式 。
(3)G具有官能团的名称 (不考虑苯环)。
(4)F→G的反应类型 。
(5)H的结构简式为 。
(6)E的同分异构体中,同时满足下列条件的化合物有 种(不考虑立体异构),写出一种核磁共振氢谱为6组峰且峰面积之比为3:2:2:2:1:1的结构简式 。
①属于二取代苯,且苯环上的氢只有两种
②含有-OH、-NH2、-COOH官能团
③遇FeCl3溶液不发生显色反应
18.(2021·江西萍乡·统考二模)
已知:R—Cl+→(R1、R2烃为基或H)
(1)B的化学名称为 ,反应②⑤的反应类型分别为 , 。
(2)反应②的化学方程式为 。
(3)D的结构简式为 。
(4)A的同分异构体中,满足下列条件的有 种。
①含苯环且遇氯化铁溶液显紫色
②苯环上连有2个取代基,且苯环上的一氯代物有2种
③含有—N—H,且不含N—N结构
其中核磁共振氢谱为4:3:2:2:1的结构简式为 。
(5)以、H2C=CH2为基本原料合成(其他无机试剂任选) 。
19.(2021·江西九江·统考一模)常用抗炎镇痛药物双氯芬酸钠的一种合成路线如下:
已知:①-Ph为苯基;
②
③DMF可以提供碱性环境
请回答下列问题:
(1)A中含有一个六元环,则A的结构简式 ;B中所含官能团的名称 。
(2)反应②的反应类型是 。
(3)反应⑥所需的试剂和条件分别为 。
(4)写出反应⑤的化学方程式 。
(5)已知D有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有 种(不考虑立体异构),写出其中符合核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2的结构简式为 。
①分子中含有两个苯环且苯环直接相连
②有一个
③两个氯原子连在同一个苯环上
④每个苯环最多不能超过三个取代基
(6)已知CH3COOH,参照上述合成路线,设计一种由ClCH2CH2OH和为原料合成(其他无机试剂任选) 。
20.(2021·江西南昌·统考二模)抗肿瘤活性物质I的合成路线:
回答下列问题:
(1)A化学名称为 ,反应①的反应类型为 .
(2)C的结构简式为 。
(3)F中所含官能团的名称为酯基、 、 。
(4)反应⑤的化学方程式为 。
(5)H水解产物含有多种六元环芳香同分异构体,若环上的取代基种类和数目不变,其中核磁共振氢谱有二组峰,峰面积之比为2:1的结构简式为 。
(6)由物质G、乙醛和丙二酸二乙酯合成,合成路线图为 。(无机试剂任选)
21.(2021·江西鹰潭·统考一模)化合物M是一种医用高分子材料,可用于制造隐形眼镜;以下是M、有机玻璃的原料H及合成橡胶(N)的合成路线。
(1)A的结构简式是 。
(2)写出反应类型:G→H ;写出反应条件:D→E 。
(3)写出B→C化学反应方程式: ;
(4)写出E+F→N化学反应方程式: 。
(5)H在一定条件下能被氧化为不饱和酸 ,该不饱和酸有多种同分异构体,属于酸类且含有碳碳双键的同分异构体共有 种。
(6)已知:①RCHO
②
③+SOCl2→+SO2+HCl;R-OH+SOCl2→R-Cl+SO2+HCl
根据已有知识并结合相关信息,写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用) 。合成路线流程图示例如下:。
22.(2021·江西上饶·统考二模)化合物G是重要的药物中间体,以有机物 A为原料制备G,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)D中官能团的名称为 。
(2)D→E的反应类型为 。
(3)G的分子式为 。
(4)E→F的反应方程式为 (不要求写出反应条件)。
(5)已知A:①能与FeCl3溶液发生显色反应且不能发生银镜反应;②苯环上有两个取代基且苯环上的一氯代物只有两种。则A的结构简式为 。
(6)H是E的同系物,比E少一个碳原子,H可能的结构有 种(不考虑立体异构)。
(7)参考上述合成线路,写出以1-丙醇、丙二酸二甲酯(CH3OOCCH2COOCH3)、尿素[CO(NH2)2]为起始原料制备的合成线路 (其它试剂任选)。
23.(2021·江西·校联考模拟预测)有机物J是一种汽油抗爆震剂,也是一种油溶性抗氧化剂,其合成路线下:
已知:I.
II.
(1)芳香烃A的结构简式为 ,B→C的反应类型为 。
(2)D的名称为 。H官能团名称为 。
(3)写出D+I→J的化学方程式 。
(4)写出任意一种符合下列条件的B的同分异构体的结构简式 。
①含氧官能团相同 ②不含环状结构 ③核磁共振氢谱有3组峰且面积比为4:2:1
(5)结合上述流程和所学知识,以甲苯和苯乙炔为起始原料(无机试剂任选),设计制备 的合成路线 。
24.(2021·江西·校联考模拟预测)医药与人类健康息息相关,G是非常重要的合成中间体,可以合成许多药物分子,如图是G的合成路线,回答下列问题:
下面信息可能会帮助到你:RCOOHRCOCl;tBu是叔丁基,叔丁醇钠是一种强碱,与氢离子结合生成叔丁醇。
(1)D中所含官能团名称为 。
(2)已知B和溴乙烷是同系物,B的结构简式为 。
(3)由C生成D的化学反应为 。
(4)写出符合下列条件A的同分异构体数目 种。
A.与NaHCO3反应可生成CO2
B.能发生银镜反应
(5)下列有关E的说法不正确的有 。
A.可以发生银镜反应
B.该有机物核磁共振氢谱图有9组峰
C.1molE可以和2mol氢气发生加氢还原反应
D.有两种含氧官能团且具有一定的酸性
(6)F生成G的反应类型为 。
(7)以甲苯和两个不超过五个碳的有机物合成(请完成下列流程,无机试剂任选) 。
25.(2021·江西上饶·统考一模)某研究小组以下列路线合成乙酰基扁桃酰氯。
已知:①
②RCNRCOOH
③RCOOH RCOCl RCOOR’
(1)有机物 B的名称为 。
(2)B生成C的化学反应方程式 。
(3)物质 D 的结构简式是 。
(4)下列说法不正确的是 。
A.有机物A能发生取代反应和消去反应
B.乙酰基扁桃酰氯属于芳香族化合物
C.化合物 C 能与新制的 Cu(OH)2发生反应
(5)E+F→G 的化学方程式是 。
(6)化合物 D 有多种同分异构体,同时符合下列条件的同分异构体共有 种,写出其中一种核磁共振氢谱峰的面积比为1:2:2:2的同分异构体的结构简式: 。
①氰基(-CN)接在苯环 ②能与金属钠反应
(7)设计以乙醇为原料制备乳酸(α-羟基丙酸)的合成路线(用流程图表示;无机试剂任选) 。
参考答案:
1.D
【详解】A.根据青蒿素的结构简式可知,其分子式为C15H22O5,A正确;
B.青蒿素中C=O加氢还原生成双氢青蒿素,发生的是还原反应,B正确;
C.青蒿素中存在过氧基,如采用水煎法过氧基可能因高温而失效,因此采用以水渍、绞取汁的方法,C正确;
D.青蒿素中存在酯基、烃基等非亲水基,同时没有羟基等亲水基,因此青蒿素难溶于水,双氢青蒿素含有过氧键,能被酸性高锰酸钾氧化,D错误;
故答案选D。
2.C
【详解】A.糠醇中含有碳碳双键、醚键和羟基3种官能团,糠醛中含有碳碳双键、醚键和酮羰基3种官能团,糠酸中含有碳碳双键、醚键和羧基3种官能团,A正确;
B.糠醇和糠酸中不同的是糠醇中含有羟基,糠酸中含有羧基,可以用溶液区别,B正确;
C.糠酸中含有2个碳碳双键、1个醚键和1个羧基,1mol糠酸最多能消耗,C错误;
D.上述3种有机物中都含有碳碳双键,都能使溴水或酸性溶液褪色,D正确;
故选C。
3.D
【详解】A.已知油酸分子中含有碳碳双键,故能与溴单质发生加成反应而使溴水褪色,A正确;
B.新制氢氧化铜悬浊液中滴加甲酸悬浊液变澄清,而滴加乙醛后溶液无明显变化,两试管加热后均能产生砖红色沉淀,故可用新制氢氧化铜悬浊液(必要时可加热)鉴别甲酸和乙醛,B正确;
C.丙烯酸乙酯即CH2=CHCOOCH2CH3与,二者分子式相同,结构不同,故互为同分异构体,C正确;
D.异戊二烯即CH2=CHC(CH3)=CH2分子中存在碳碳双键所在的两个平面,中间单键连接可以任意旋转,故所有碳原子可能共平面但不一定共平面,D错误;
故答案为:D。
4.D
【详解】A.分析A、B与L的结构可知,合成L时,A脱羟基、B脱苯基,发生缩聚反应,从而形成高分子化合物,A正确;
B.A分子中,每个苯环上,酚羟基邻位的2个H原子都可被溴原子取代,所以lmolA与足量浓溴水反应,最多消耗4molBr2,B正确;
C.B分子中,每个苯氧基所在平面与碳酸酯基所在平面共用1个O原子,所有原子可能在同一平面上,C正确;
D.A、L分子中都含有酚羟基,所以不可用FeCl3溶液检验A是否完全反应,D不正确;
故选D。
5.C
【详解】A.利用质谱仪只能测定结构中氢原子的种类,不能测得该分子中官能团的种类,故A错误;
B.该双环烯酯分子中只有环上链接支链的碳原子是手性碳原子,有2个手性碳原子,故B错误;
C.该有机物结构中含有碳碳双键,则在一定条件下可以发生加聚反应,与氢气的加成反应属于原反应,含有酯基,则可以发生水解反应,属于取代反应,故C正确;
D.该有机物分子的分子式为C17H20O2,则最简式为C7H10O,故D错误;
故选C。
6.A
【详解】A.M、N、R均含有羟基、碳碳双键,羟基能发生取代反应和氧化反应 ,故A正确;
B.R六元环上的等效氢有三种,则一氯取代物有3种,故B错误;
C. M的分子式为:,故C错误;
D.M中没有含有苯环,含一个甲基,四个亚甲基,一个次亚甲基,它们形成的是四面体结构,则10个碳原子不可能处于同一平面,故D错误;
故选:A。
7.(1) 羧基、羟基 乙醇、浓硫酸、加热 取代反应
(2)++H2O
(3)3
(4)
(5)
【分析】对比莽草酸和A的结构简式可知,莽草酸与CH3CH2OH发生酯化反应生成A,A与丙酮在酸性条件下反应生成B,B与HOSO2CH3发生取代反应生成C,C在稀酸作用下生成D,再经过一系列反应得到奥司他韦,据此分析解题。
【详解】(1)有机物莽草酸的含氧官能团名称为羧基、羟基;莽草酸与CH3CH2OH发生酯化反应生成A,该反应的试剂及条件是乙醇、浓硫酸、加热;对比结构简式可知,反应③中B和二甲亚砜发生取代反应生成C。
(2)反应②中A和丙酮在酸性条件下反应生成B,化学方程式为:++H2O。
(3)手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,有机物C中有3个手性碳原子,位置为。
(4)化合物Y是有机物A的同分异构体,核磁共振氢谱显示有5组峰,说明其中含有5种环境的碳原子,分子中含有六元碳环和甲基,lmolY 与足量NaHCO3溶液反应产生2molCO2,说明其中含有2个羧基,与足量的Na反应产生1molH2,说明其中不含羟基,Y的结构简式为:。
(5)对比对甲基苯甲醛与对醛基苯甲酸’ 可知,-CH3转化为-COOH,该反应可通过与酸性高锰酸钾反应得到;-CHO易被氧化,所以需要保护,将对甲基苯甲醛与乙二醇发生A→B的反应即可实现;最后将氧化后的产物进行酸化即发生C→D的反应即可复原-CHO,则合成路线为:。
8.(1) 2-丙醇(或异丙醇) 氧化反应 C4H8O2
(2)
(3)n +n +(2n-1)
(4) 7 HCOO-CH2-CH2-CH3
(5) 或
【分析】由A、B的分子式可知A发生醇的催化氧化反应生成B,而B分子的核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰,则A为 ,B为 ,B与HCHO发生已知i中加成反应生成的C为 ,C与甲发生加成反应生成D,则甲为CH3COOC2H5,D在催化剂、加热条件下生成内酯E,E分子内含有六元环,可发生水解反应,结合E的分子式和已知ii,推知E为 ,DE的转化中同时有CH3CH2OH生成,由G的分子式、PC的结构简式,可推知G为 ,G与 发生缩聚反应生成PC和CH3OH,结合F的分子式,可知F为 。
【详解】(1)据分析可知,A为 ,其名称为2-丙醇(或异丙醇),反应①的反应类型为氧化反应,化合物甲的分子式为C4H8O2;
(2)据分析可知,E的结构简式为 ;
(3)反应④的方程式为n +n +(2n-1);
(4)物H是C的同分异构体,能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,说明含有醛基或与甲酸反应生成的酯基,不含醚键,符合条件的结构简式分别为 、 、 、 、 、CH3CH2CH2OOCH、(CH3)2CHOOCH,共有7种,其中可发生水解反应,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1的结构简式为CH3CH2CH2OOCH;
(5)B分子 先发生已知i中加成反应生成中间产物1,再发生醇的消去反应生成中间产物2,最后中间产物2发生还原反应得到CH3COCH2CH(CH3)2,则中间产物1为 ,中间产物2为 或 。
9.(1) 羟基、醛基 乙二醇
(2)
(3)HOCH2CH2OH+ →HOCH2CH2OCH2CH2OH
(4)取代反应
(5)19
(6)CH2=CH-CH=CH2Br(CH2)4BrHO(CH2)4OH
【分析】M的结构为 ,则苯环所在结构应该在A→D路径,观察M结构中取代基的位置,结合B的分子式,可知B为 ,B发生信息反应i生成C,结合C的分子式,可知C为 ,C在酸性条件下水解生成D,则D为 ;根据信息反应ii,结合E的分子式和只有一种化学环境的碳原子的结构特点,可推出E为 ,F为HOCH2CH2OH,F与E发生信息反应ii生成分子式为C4H10O3的G,所以G为HOCH2CH2OCH2CH2OH,G在一定条件下与H2NCH2CH2Cl发生信息反应iii生成H,则H为 ,H与D发生取代反应生成I为 ,最后I在浓硫酸、浓硝酸的作用下发生硝化反应,生成M,据此分析解答。
【详解】(1)A中所含官能团为羟基、醛基;根据分析,F为乙二醇(HOCH2CH2OH)。
(2)由M逆推,可得到I比M少一个-NO2,所以I为 。
(3)根据信息反应ii,结合E的分子式和只有一种化学环境的碳原子的结构特点,可推出E为 ,F为HOCH2CH2OH,F与E发生信息反应ii生成分子式为C4H10O3的G,所以G为HOCH2CH2OCH2CH2OH,F→G的化学方程式为HOCH2CH2OH+ →HOCH2CH2OCH2CH2OH。
(4)根据分析,D为 ,H为 ,D与H发生取代反应生成I。
(5)根据分析,B为 ,该结构中有1个苯环,除苯环外含2个C,3个O和1个不饱和度,B的同分异构体满足:①属于芳香族化合物,说明含有1个苯环;②能发生水解反应,说明含有酯基;③遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基。按苯环上所含取代基个数分2种情况:若苯环上含有3个取代基,分别为HCOO-、酚-OH和-CH3,则同分异构体有10种;若苯环上含有2个取代基,有(HCOOCH2-、酚-OH)、(CH3COO-、酚-OH)和(H3COOC-、酚-OH)三种组合,每种组合存在邻、间、对三种位置异构,共有3×3=9种。所以B的同分异构体共有10+9=19种。
(6)由生成物结构及已知流程,结合小题中已知信息逆推,可得到逆推法流程为: ,则可设计合成路线为:H2C=CH-CH=CH2Br(CH2)4Br HO(CH2)4OH 。
10.(1) 苯 C12H14O2
(2)加成反应
(3)
(4)碳碳三键、羟基
(5) 3
(6)
【分析】由A的分子式和C的结构简式,可知A为 ,结合 B的分子式,可知苯与HCHO发生加成反应生成B,故B为 ,苯甲醇与HBr发生取代反应生
成C ,由D的分子式和E的结构简式,可知C与HC≡CNa发生取代反应生成D,D为 ,对比E、H的结构简式,结合F与G的分子式、反应条件,可知E中碳碳三键与氢气加成转化为碳碳双键生成F, F中碳碳双键断裂后碳原子连接CH2形成三元环生成G,G中-CH2OH被氧化为-COOH生成H,F为 ,G为 。
【详解】(1)由前面分析可知,A为 ,A的名称为苯,H的分子式为C12H14O2,答案:苯;C12H14O2;
(2)结合 B的分子式,可知苯与HCHO发生加成反应生成B,故B为 ,A→B的反应类型为加成反应,答案:加成反应;
(3)苯甲醇与HBr发生取代反应生成C ,B→C反应的化学方程式为 ,答案: ;
(4)E中官能团的名称为碳碳三键和羟基,答案:碳碳三键和羟基;
(5)F分子式C11H14O,不饱和度为5,F的同分异构体中,能发生银镜反应,含有-CHO,且苯环上有五个取代基,则5个取代基为1个-CHO和4个-CH3,其结构有3种,分别为 ,其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为 ,答案:3; ;
(6)采用逆合成分析法, 由CH2I2,和 合成, 由 消去得到, 由 和氢气加成得到, 由
和Cl2光照条件下取代得到,所以工艺流程为 ,答案: 。
11.(1)苯乙胺
(2)
(3)硝基、醚键
(4)+CH3I+HI
(5)6
(6)取代反应
(7) 13
【分析】A发生硝化反应得到B:,B发生取代反应得到C,C中与N原子所连的H原子被甲基取代得到D:,D中硝基被还原为氨基得到E,E发生取代反应得到F。
【详解】(1)A的名称为苯乙胺;
(2)根据分析,B的结构简式为:;
(3)C中的含氧官能团名称为:硝基、醚键;
(4)C中与N原子所连的H原子被甲基取代得到D,化学方程式为:+CH3I+HI;
(5)对比D和E的结构简式,D中硝基与氢气发生反应转化为氨基和水,生成1molE消耗6molH2;
(6)根据分析,E发生取代反应得到F,故反应类型为取代反应;
(7)发生消去反应得到G:,G的同分异构体中氨基与苯环(除苯环外,不含其他环)直接相连且结构中含有羧基的结构可能为:(邻、间、对共3种);、、(数字代表-CHO),共10种,综上满足条件的G的同分异构体种数为13种;其中核磁共振氢谱表明有四组氢(氢原子数之比为2: 2: 2: 1)的结构简式为:。
12.(1) 氟苯 硝基
(2)还原反应
(3) ++HBr
(4)
(5)14
(6)
【分析】根据A的分子式及D的结构简式知,A为 ,A发生取代反应生成B,B为 ,根据C的分子式知,B中硝基发生还原反应生成C中氨基,则C为 ,C发生取代反应生成D,D中氢原子被取代生成E,E中酰胺基水解生成F,F发生取代反应生成G,G为 ,G和X发生取代反应生成H,根据H的结构简式及X的分子式知,X为 ,H发生取代反应生成I,I为 ,I发生取代反应生成W;(7)由甲苯和制备, 和发生取代反应生成 , 发生取代反应生成 ,甲苯和浓硝酸发生取代反应生成 , 发生还原反应生成 。
【详解】(1)A为 ,A的化学名称是氟苯,B 为 ,B中具有的含氧官能团的名称是硝基;
故答案为:氟苯;硝基;
(2)由分析可知,由B生成C的反应类型是还原反应;
(3)G为 ,G和X发生取代反应生成H,由G生成H的化学方程式为 :+ +HBr;
(4)由分析可知,I的结构简式为 ;
(5)由分析可知,X为 ,Y为X的同系物,分子式为C8H9Br,则Y中苯环的支链可以是1个—Br、2个—CH3,这样的结构有6种,也可能是1个—Br、1个—CH2CH3,这样的结构有3种,也可能是1个—CH3、1个—CH2Br,这样的结构有3种,也可能是只有1个—CH2CH2Br,也可能是1个—CH Br CH3,一共14种;
(6)由甲苯和制备 , 和 发生取代反应生成 , 发生取代反应生成 ,甲苯和浓硝酸发生取代反应生成 , 发生还原反应生成 ,合成路线为。
13.(1)
(2)羧基、硝基
(3)
(4)ac
(5)3
(6) 路线I中分子间的氨基和羧基可能发生脱水缩合反应,导致有副产物产生
【分析】A可以被酸性高锰酸钾溶液氧化成,且A的相对分子质量是106,可以推知A为;E发生信息①反应生成F,F脱水生成G,G发生信息①反应生成,可以推知G为,F为。
【详解】(1)由分析可知,A的结构简式为;
(2)由C的结构简式可知,其含氧官能团的名称是羧基、硝基;
(3)根据上述分析可知,G的结构简式为:;
(4)a.E中含有羧基和氨基,既可以和碱反应也可以和酸反应,具有两性,故a正确;
b.中只含有1种化学环境的H原子,核磁共振氢谱中有1组峰,故b错误:
c.F为,其中含有酰胺基、—Boc中含有酯基,可以发生水解反应,含有羧基,可以和碳酸钠反应,故c正确;
故选ac;
(5)由信息②可知,把J中的硝基转化为氨基的过程中,硝基被还原为氨基、Fe被氧化为,则反应可表示为,则由1molJ生成1molK需要3 mol Fe;
(6)路线I中,分子间的氨基和羧基可能发生脱水缩合反应,导致有副产物产生,结合信息①可以先将中的氨基转化为后再和反应,最后再将转化为氨基即可,故答案为:;;路线I中分子间的氨基和羧基可能发生脱水缩合反应,导致有副产物产生。
14.(1)羰基、氯原子
(2)4
(3) 邻溴苯酚
(4) + +HCl
(5) 13 或
(6)
【分析】A为甲苯,甲苯与氯气光催化下与甲基发生取代反应,生成,发生水解反应生成苯甲酸,与NaOH溶液反应生成苯甲酸钠;苯甲酸钠经酸化得到苯甲酸;D与SOCl2发生取代反应生成E,E与硫化铵和氨水环境种反应生成F,F与G发生反应生成H,I为苯酚,硫酸处理后加入溴水,在酸性他条件下发生取代反应生成J,H与J在碳酸钾和DMF作用下发生取代反应生成K,据此分析解答;
【详解】(1)由G的结构简式可知其所含官能团为氯原子和羰基,故答案为:羰基、氯原子;
(2)C为,含有3个氯原子均与氢氧化钠发生取代反应,水解后得到苯甲酸,苯甲酸继续消耗NaOH,因此1molC可消耗4molNaOH。故答案为:4;
(3)由J的结构简式可知其名称为:邻溴苯酚,结合E、G的结构特点可知F为,故答案为:邻溴苯酚:;
(4)H与J发生取代反应生成K ,反应方程式为: ++HCl,故答案为:++HCl;
(5)D与乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯,其同分异构体含有苯环、能发生水解反应说明含酯基,且1mol物质需要2molNaOH发生反应,则该酯基结构直接连在苯环上,若苯环上只有一个取代基则可以是;若苯环上有个取代基,则可以是,在苯环分别有邻、间、对三种结构;若为三个取代基则可以是:,其结构有10种;共计13种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为1: 1: 2: 6的结构为或,故答案为:13;或;
(6)乙酸与SOCl发生取代反应生成,在已知条件作用下生成,与反反应生成,则合成路线,;故答案为:;
15.(1)取代反应
(2)羰基、醚键
(3)
(4)
(5)+NaOH+HCOONa
(6)、
(7)
【分析】有机合成或推断中一般根据题中所给信息,以及断键或形成化学键的部位进行分析,对比生成B的结构简式,推出A的结构简式为,B生成C,根据题中所给信息,推出C的结构简式为,根据E的结构简式,E中含有酯基,即E生成F发生酯的水解,即F的结构简式为;F中含有碳碳双键,与氢气发生加成反应得到Balanitol,即Balanitol的结构简式为;据此分析;
【详解】(1)根据,B生成C时,CH3I中-CH3的取代B中羰基邻位-CH2-上的H,得出C的结构简式为,即B生成C的反应类型为取代反应;故答案为取代反应;
(2)根据上述分析,A的结构简式为,含有官能团为羰基、醚键;故答案为羰基、醚键;
(3)根据问题(1)的分析,C的结构简式为;故答案为;
(4)根据上述分析,Balanitol的结构简式;故答案为;
(5)根据E的结构简式,E中含有酯基,即E生成F发生酯的水解,即F的结构简式为,E→F的反应方程式为+NaOH+HCOONa;故答案为+NaOH+HCOONa;
(6)根据A的结构简式,不饱和度为3,1H-NMR有四种峰,说明有四种不同环境的氢,峰面积比为1∶1∶2∶6,有2个甲基,在酸性条件下能发生水解,含有酯基,水解产物只有一种,说明酯基在环上,水解产物能发生银镜反应,根据题中所给信息,水解后-OH所连碳原子有碳碳双键,因此符合条件的是、;故答案为、;
(7)根据以及合成的产物,需要将转化成,因此与氢气在Ni作催化剂下发生加成反应,得到,然后发生催化氧化,得到,在Ph3P=CH2作用下生成目标产物,其合成路线为;故答案为。
16.(1) C22H24N2O2
(2)+CH2=CHCOOC2H5 +HBr
(3) 存在 碳碳双键、羰基
(4)稀硫酸、加热
(5) 11 (或)
【分析】由题干有机合成流程图中信息可知,由C的分子式为C8H7N,对比B、D的结构,可知C中含有苯环且甲基与-CN处于对位,可知C的结构简式为,由D、F的结构简式和D到E、E到F的转化信息可知,E的结构简式为:,据此分析解题。
【详解】(1)C的分子式为C8H7N,对比B、D的结构,可知C中含有苯环且甲基与-CN处于对位,故C的结构简式为;由结构可知,G分子含有22个碳原子、24个氢原子、2个N原子、2个氧原子,故G的分子式为C22H24N2O2,故答案为:;C22H24N2O2;
(2)对比D、F的结构,结合反应条件中物质结构,可知D中溴原子被-CH=CHCOOC2H5取代生成E和HBr,故E的结构简式为 ,D生成E的化学方程式为+CH2=CHCOOC2H5 +HBr,故答案为:+CH2=CHCOOC2H5 +HBr;
(3)由分析可知,E的结构简式为,E分子中碳碳双键中每个不饱和度碳原子均连接2个不同的原子或原子团,存在顺反异构;E分子中与氢气发生加成反应的官能团有碳碳双键、羰基,故答案为:存在;碳碳双键、羰基;
(4)由F生成G过程中发生酯基的水解反应引入羧基,所用的试剂和反应条件为:稀硫酸、加热,故答案为:稀硫酸、加热;
(5)C的分子式为C8H7N,C的结构简式为,M为C的同系物,且相对分子质量比C大28,则M比C多2个CH2原子团,苯环上只有两种不同化学环境的氢,可以是2个不同的取代基处于对位,可以是CH3CH2CH2CN、中碳碳单键之间插入苯环,分别有3种、2种插入位置,苯环上有三个取代基有和两种,苯环可以有4个取代基为3个-CH3、1个-CN且苯环不存在对称结构,苯环上2个氢原子分别有邻、间、对3种位置关系,对应的-CN分别有2种、3种、1种位置,其中苯环上2个H原子处于间位,-CN分别与2个氢原子相间或相邻时苯环上的2个氢原子化学环境相同,故符合条件的同分异构体共有3+2++2(2+3+1-2)=11种;核磁共振氢谱只有三组峰的M的结构简式,则苯环有有4个取代基为3个-CH3、1个-CN,且苯环上2个H原子处于间位,-CN分别与2个氢原子相间或相邻,符合条件的同分异构体为、,故答案为:9;(或)。
17.(1)对甲基苯酚或者4-甲基苯酚
(2)+CH3OH+H2O
(3)醚键、酯基和氨基
(4)取代反应
(5)
(6) 12 或
【分析】由题干流程图信息可知,根据B的结构简式为和A的分子式为C7H8O可知, A的结构简式为:,根据E的结构简式、D的分子式并结合信息II可知,D的结构简式为:,由D的结构简式、C的分子式并结合已知信息I可知,C的结构简式为:,根据E、G的结构简式和F的分子式并结合F到G的转化条件可知,F的结构简式为:,由G和I的结构简式以及G到H的转化条件,并结合信息II可知,H的结构简式为:,据此分析解题。
(1)由分析可知,A的结构简式为:,则A的化学名称为对甲基苯酚或者4-甲基苯酚,故答案为:对甲基苯酚或者4-甲基苯酚;
(2)由分析可知,F的结构简式为:,则E→F的化学反应即E与甲醇发生酯化反应生成F,则该反应的化学方程式为:+CH3OH+H2O,故答案为:+CH3OH+H2O;
(3)由题干流程图中G的结构简式可知,G具有官能团的名称有:醚键、酯基和氨基,故答案为:醚键、酯基和氨基;
(4)由分析可知,F的结构简式为:,结合G的结构简式和F到G 的转化条件可知,F→G的反应类型是取代反应,故答案为:取代反应;
(5)由分析可知,H的结构简式为,故答案为:;
(6)由题干流程图中E的结构简式可知,E的分子式为:C9H11NO3,则E的同分异构体中,同时满足下列条件①属于二取代苯,且苯环上的氢只有两种即只能是苯环对位上两个取代基,②含有-OH、-NH2、-COOH官能团,③遇FeCl3溶液不发生显色反应即不含酚羟基,则两个取代基可以为:-NH2和-CH2CH(OH)COOH、-NH2和-CH(OH)CH2COOH、-NH2和-CH(COOH)CH2OH、-NH2和、-CH2NH2和-CH(OH)COOH、-CH2OH和-CH(NH2)COOH、-CH(OH)NH2和-CH2COOH、-CH2CH(OH)NH2和-COOH、-CH(OH)CH2NH2和-COOH、-COOH和-CH(NH2)CH2OH、和-COOH、-CH3和共12种组合,故符合条件的化合物有12种,其中一种核磁共振氢谱为6组峰且峰面积之比为3:2:2:2:1:1的结构简式为:、,故答案为:12;或。
18. 对氟苯甲醛 取代反应 加成反应 ++HCl 8 或
【分析】在POCl3发生取代反应生成,发生取代反应++HCl,得到A,A为与B发生取代反应生成C,C为,D为与C反应生成,E在一定条件下与氢气发生加成反应生成F。
【详解】(1)的化学名称为对氟苯甲醛,反应②++HCl,中氯原子被取代生成HCl⑤+H2 ,含硫杂环相连的双键变成了单键,反应②⑤的反应类型分别为取代反应,加成反应。故答案为:对氟苯甲醛;取代反应;加成反应;
(2)反应②的化学方程式为++HCl。故答案为:++HCl;
(3)比较C到E的变化,D的结构简式为。故答案为:;
(4)A为,A的同分异构体中,满足下列条件①含苯环且遇氯化铁溶液显紫色,说明含有酚,②苯环上连有2个取代基,且苯环上的一氯代物有2种,在酚羟基的对位有一个取代基,该取代基中含2个C、2个N,没有不饱和键,③含有—N—H,且不含N—N结构,酚羟基对位的取代基可能有三种情况,-NHCH2CH2NH2、-CH2NHCH2NH2、-CH2CH(NH2)2,满足上述条件的同分异构体有2+4+3=9种,、、、、、、、、,其中不含-N-H键,舍去。其中核磁共振氢谱为4:3:2:2:1的结构简式为。故答案为:8;;
(5)按照题中所给信息,R—Cl+→,以合成或,H2C=CH2合成或两种思路合成 ,参考路线如下:或。
19. 羰基或酮基、氯原子 取代反应 NaOH溶液、加热 +HCl 18 或
【分析】由B的结构简式及A的分子式,可确定A的不饱和度为2,再依据A中含有一个六元环,可确定A的结构简式为;由信息②,并借助E的分子式,可确定E的结构简式为。
【详解】(1)由分析可知,A的结构简式为;B的结构简式为,则B中所含官能团的名称为羰基或酮基、氯原子。答案为:;羰基或酮基、氯原子;
(2)反应②中,与Ph-NH2作用,生成和H2O,反应类型是取代反应。答案为:取代反应;
(3)反应⑥中, 生成,酰胺键断裂,同时生成-NH-和-COONa,则应为碱性条件下的水解反应,所需的试剂和条件分别为NaOH溶液、加热。答案为:NaOH溶液、加热;
(4)反应⑤中,在AlCl3作用下,生成和HCl,化学方程式为+HCl。答案为:+HCl;
(5)已知D有多种同分异构体,符合条件“①分子中含有两个苯环且苯环直接相连;②有一个;③两个氯原子连在同一个苯环上;④每个苯环最多不能超过三个取代基”
同分异构体有18种。给苯环中的碳原子编号为,异构体分别是:将-NH2固定在左侧苯环的“1”号位,-Cl分别在右侧苯环的“1与2、1与3、1与4、1与5、2与3、2与4”号位,共6种异构体;再将-NH2固定在左侧苯环的“2”号位,-Cl分别在右侧苯环的“1与2、1与3、1与4、1与5、2与3、2与4”号位,共6种异构体;再将-NH2固定在左侧苯环的“3”号位,-Cl分别在右侧苯环的“1与2、1与3、1与4、1与5、2与3、2与4”号位,共6种异构体。其中符合核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2的异构体,-NH2应位于“3” 号位,两个-Cl只能在“1与5”或“2与4”号位,其结构简式为或。答案为:18;或;
(6)依据信息②,由ClCH2CH2OH和为原料合成,应将ClCH2CH2OH先转化为ClCH2COCl,再与反应生成,最后依据题给流程图中的信息,转化为,从而得出合成路线为。答案为:。
【点睛】书写同分异构体时,理解要求很关键,苯环上连接的另一个苯环,也应是一个取代基。
20. 乙二酸 取代反应 羰基 氟原子
【分析】草酸和SOCl2发生取代反应生成B,根据反应③和E的结构推出C(),F和G发生反应形成环状结构H,H和E发生取代反应生成I。
【详解】(1)A是草酸,其化学名称为乙二酸,反应①是SOCl2中的两个—Cl取代了羟基,其反应类型为取代反应;故答案为:乙二酸;取代反应。
(2)通过分析C和D反应生成E是发生取代反应,则得出C的结构简式为;故答案为:。
(3)根据F的结构简式得到F中所含官能团的名称为酯基、羰基、氟原子;故答案为:羰基;氟原子。
(4)反应⑤是取代反应,其化学方程式为;故答案为:。
(5)H水解产物含有多种六元环芳香同分异构体,若环上的取代基种类和数目不变,其中核磁共振氢谱有二组峰,峰面积之比为2:1的结构简式为;故答案为:。
(6)乙醛在新制氢氧化铜、加热条件下反应,再酸化生成乙酸,丙二酸二乙酯和(NH2)2C=S反应生成,乙酸和在浓硫酸作用下反应生成,因此其合成路线图为;故答案为:。
21. 取代(水解)反应 浓硫酸,加热 +HOCH2CH2OH+H2O 2
【分析】采用逆向合成法,根据M的结构简式可知C为:,B与乙二醇反应生成C,则B的结构简式为:,A通过①银镜反应、②与H+反应生成B,则A的结构简式为:;A与氢气发生加成反应生成D,A中碳碳双键、碳氧双键都能够与氢气发生加成反应,根据D一定条件下能够生成E可知,D为;又F能够生成天然橡胶,则F的结构简式为:,根据加聚反应原理可以写出E与F反应合成N为:。
【详解】(1)根据前面分析和综合M及E的结构简式得到A的结构简式是;故答案为:。
(2)根据G→H的结构简式得到G→H反应类型为取代(水解)反应,D为CH2=C(CH3)CH2OH,因此D→E是发生消去反应,因此该反应的条件为浓硫酸加热;故答案为:取代(水解)反应;浓硫酸加热。
(3)根据前面分析得到B→C化学反应方程式:+HOCH2CH2OH+H2O;故答案为:+HOCH2CH2OH+H2O。
(4)E的结构简式为CH2=C(CH3)2,F的结构简式为,因此E+F→N化学反应方程式:;故答案为:。
(5)H在一定条件下能被氧化为不饱和酸 ,该不饱和酸有多种同分异构体,属于酸类且含有碳碳双键的同分异构体碳架结构为CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH,共有2种;故答案为:2。
(6)根据信息①,在浓硫酸加热作用下发生消去反应生成,根据信息③和SOCl2反应生成,根据信息②在AlCl3作用下反应生成,在Ni催化剂作用下反应生成,因此合成路线为 ;故答案为:。
22. 溴原子、酯基 水解反应(或取代反应) C12H12N2O5 13 CH3CH2CH2OH CH3CH=CH2 CH3CHBrCH3
【分析】由(5)问信息知A中含有酚羟基、苯环,且苯环上含有两个取代基,结合B的结构知A中苯环上另一个取代基为-COCH3,由于苯环上只有2种氢,故两个取代基在苯环上是对位关系,故A的结构简式为:,A→B为A与HCHO先加成生成中间产物,中间产物中醇羟基再与HCl发生取代反应生成B,B中酚羟基、氯原子与(CH3CO)2O发生取代反应生成C,D中酯基发生水解反应生成E,E与发生取代反应,脱去小分子HBr生成F,F中酯基与CO(NH2)2中氨基发生取代反应,脱去两个CH3CH2OH分子生成G。
【详解】(1)由D的结构简式知,D中官能团为酯基、溴原子;
(2)由分析知,D→E为酯基的水解反应,也是一种取代反应;
(3)由G的结构简式知其分子式为C12H12N2O5;
(4)由分析知,E与发生取代反应,脱去小分子HBr生成F,对应方程式为:;
(5)由分析知,A的结构简式为;
(6)由题意知,H中含有苯环、酚羟基、醇羟基、溴原子各1个,除苯环外含有1个碳原子,故H的可能结构如下:①2个支链:(邻间对3种结构);②3个支链(酚羟基、-CH2OH、-Br,可采定二移一法确定可能的结构): 、、(结构中序号代表溴原子可以连接的位置);综合上述两种情况,共有13种同分异构体;
(7)参考流程信息知,可将CH3CH2CH2OH转化为CH3CHBrCH3,再与CH3OOCCH2COOCH3发生取代反应生成,接着与尿素发生取代反应得到目标产物,具体合成路线如下:CH3CH2CH2OH CH3CH=CH2 CH3CHBrCH3 。
23. 还原反应 4-甲基苯酚(或对甲基苯酚) 羰基(或酮基) 2(CH3)2C=CH2+ 、、
【分析】对比J和I的结构简式,可以推出D的结构简式为,根据题中所给信息I,羟基取代氨基的位置得到D,即C的结构简式为,B在Fe和HCl的作用下生成C,-NO2被还原成-NH2,即B的结构简式为,A为芳香烃,发生硝化反应,在甲基的对位上引入硝基,即A的结构简式为,根据E的分子式,推出E为乙炔,根据F的分子式,E→F时,钠原子取代乙炔中的一个H,即F的结构简式为,根据信息Ⅱ,推出H的结构简式为,据此分析;
【详解】(1)根据上述分析,A的结构简式为;B→C:-NH2代替了硝基的位置,有机反应中“添氢去氧”为还原反应,因此B→C的反应为还原反应;故答案为:;还原反应;
(2)根据上述分析,D的结构简式为,名称为4-甲基苯酚或对甲基苯酚;H的结构简式为,含有的官能团为(酮)羰基;故答案为4-甲基苯酚或对甲基苯酚;(酮)羰基;
(3)D+I→J,发生加成反应,其反应方程式为2(CH3)2C=CH2+;故答案为:2(CH3)2C=CH2+;
(4)含氧官能团相同,即含有-NO2,不含环状结构,苯环的不饱和度为4,推出书写的同分异构体中含有两个碳碳三键或2个碳碳双键、一个碳碳三键或者四个碳碳双键,核磁共振氢谱有3组峰,应是对称结构,峰面积比为4∶2∶1,说明不含有甲基,假设只含有两个碳碳三键,符合的结构简式为;假设两个碳碳双键和一个碳碳三键,符合的结构简式为、;假设四个碳碳双键,没有符合的;故答案为:、、;
(5)根据制备物质,采用题中所给路线E经过连续反应生成H的路线,与氯气在光照条件下发生取代反应,氯原子取代甲基上的氢原子,得到,苯乙炔在液氮中与Na发生反应,得到,与发生取代反应生成,然后在硫酸汞、硫酸中反应得到产物,合成路线为:;故答案为:。
24. 醛基、酯基 (CH3)2CHCH2CH2Br ++NaOtBu→+HOtBu+NaBr或++HBr 5 BC 取代反应
【分析】已知B和溴乙烷是同系物,结合A→C→D,并根据D的结构简式,用切割法推导B的结构,如图所示:,乙基来自溴乙烷,异戊基来自B,可以推知B的结构简式为:(CH3)2CHCH2CH2Br,D在碱性环境下水解,然后在酸化,得到有机物E,结构简式为:;根据信息可知,E与SOCl2发生取代反应生成F,结构简式为:,在氯化铝作催化剂的条件下,与氯苯发生取代反应生成G,结构简式为:,据以上分析进行解答。
【详解】(1)根据D的结构简式,D中官能团只有两种基团:醛基、酯基;
(2)结合以上分析可知,B的结构为;
(3) 结合以上分析可知,由C生成D的化学反应为取代反应;方程式为:++NaOtBu→+HOtBu+NaBr或++HBr;
(4)A的结构简式为:,分子式为C5H8O3,符合下列条件A的同分异构体:与NaHCO3反应可生成CO2,结构中含有羧基,能发生银镜反应,结构中含有醛基,可能的结构有:HOOC-CH2-CH2-CH2-CHO,HOOC-CH(CH3)-CH2-CHO,HOOC-CH2-CH(CH3)-CHO,HOOC-C(CH3)2-CHO,HOOC-CH(CH2CH3)-CHO,共有5种;
(5) E的结构简式为:,含有羧基和醛基;
A.结构中含有醛基,可以发生银镜反应,故A正确;
B.根据有机物的结构简式可知,该有机物核磁共振氢谱图有8组峰,故B错误;
C.只有醛基能够与氢气发生加成反应,1molE可以和1mol氢气发生加氢还原反应,故C错误;
D.羧基显酸性,醛基显中性,有两种含氧官能团且具有一定的酸性,故D正确;
故选BC;
(6)结合以上分析,F生成G,是氯苯对位上的H与酰氯基团中的氯发生取代反应;
(7)根据合成所限条件,由目标产物用切割法反推,如图所示位置切割成三段,左段结构路线已经给出,中段由甲苯产生,右段有六个碳,应由对应的酸和醇合成,;具体流程如下:。
25. 苯甲醇 2+ O2 2+ 2H2O A +CH3COCl+HCl 13 CH3CH2OHCH3CHO
【分析】甲苯在光照的条件下与氯气发生甲基上的取代反应,根据已知①,可知C中含有醛基,则C为苯甲醛;A为C6H5-CH2Cl;B为C6H5-CH2OH,名称为苯甲醇;C→D反应已知①,则D为;D发生已知②,氰基变为羧基,则E为;G发生已知③中的第一步生成乙酰基扁桃酰氯,则G为;E与F发生取代反应生成G,结合F的分子式,则F为CH3COCl。
【详解】(1)有机物 B的名称为苯甲醇;
(2)B、C分别为苯甲醇、苯甲醛,反应的化学反应方程式为+ O2 2+ 2H2O;
(3)分析可知,物质D的结构简式是;
(4)A.有机物A为C6H5-CH2Cl,官能团为Cl原子能发生取代反应,不能发生消去反应,A说法错误;
B.乙酰基扁桃酰氯含有苯基,属于芳香族化合物,B说法正确;
C.化合物C为苯甲醛,含有醛基能与新制的 Cu(OH)2发生反应,C说法正确;
答案为A;
(5) E、F分别为、CH3COCl,发生取代反应生成G和HCl,方程式为+CH3COCl+HCl;
(6)化合物 D为,分子式为C8H7ON,同分异构体符合①氰基(-CN)接在苯环,②能与金属钠反应,则含有羟基,苯环上含有2个取代基,-CN、-CH2OH有邻间对3种;有3个取代基,-CN、-CH3、-OH,根据两固定一游动原则,固定在邻位,有4种,间位有4种,对位有2种,合计13种;其中核磁共振氢谱峰的面积比为1:2:2:2,则氰基与CHOH在苯环的对位,即;
(7)根据已知①、②,乙醛和NaCN反应生成,再转化为即可,则流程为CH3CH2OHCH3CHO。
试卷第1页,共3页
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