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專題16有機(jī)合成與推斷1.(2024·浙江寧波·4月二模)某研究小組按下列路線合成治療慢性粒細(xì)胞白血病藥物尼洛替尼(部分反應(yīng)條件已簡化)。請(qǐng)回答:(1)化合物E含氧官能團(tuán)名稱是_______。(2)化合物C結(jié)構(gòu)簡式是_______。(3)下列說法正確的是_______。A.化合物A的酸性強(qiáng)于DB.化合物E→F的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)C.化合物E與HCl溶液共熱,可生成DD.化合物A→D的轉(zhuǎn)化,是為了使NO2更有效地取代在甲基的鄰位(4)寫出反應(yīng)F→G的化學(xué)方程式_______。(5)化合物X()是B的同分異構(gòu)體,設(shè)計(jì)以CH3CH2OH和甲苯為原料合成X的路線(用流程圖表示,無機(jī)試劑、有機(jī)溶劑任選)_______。(6)寫出同時(shí)符合下列條件的化合物C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。①除苯環(huán)外無其他環(huán)狀結(jié)構(gòu),有CHO結(jié)構(gòu),無OO結(jié)構(gòu);②1HNMR譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,其中苯環(huán)上只有一種【答案】(1)酰胺基、硝基(2)(3)CD(4)(5)(6)【解析】【分析】A中羧基和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成B,B發(fā)生硝化反應(yīng)在甲基鄰位引入硝基得到C,C水解得到D,D中羧基發(fā)生取代反應(yīng)生成E,E中硝基被還原為氨基得到F,F(xiàn)和NH2CN生成G,G最終轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品;【小問1詳解】由E結(jié)構(gòu)可知,E含氧官能團(tuán)名稱是酰胺基、硝基;【小問2詳解】由分析可知,C為;【小問3詳解】A.D苯環(huán)中含有吸電子基團(tuán)硝基,使得羧基中氫更容易被電離出來,導(dǎo)致化合物D的酸性強(qiáng)于A,錯(cuò)誤;B.E中硝基被還原為氨基得到F,為還原反應(yīng),錯(cuò)誤;C.化合物E中含有酰胺基,與HCl溶液共熱發(fā)生酸性水解生成D,正確;D.苯環(huán)上羧基的鄰位容易取代,化合物A→D的轉(zhuǎn)化使得羧基轉(zhuǎn)化為酯基,是為了使NO2更有效地取代在甲基的鄰位,正確;故選CD;【小問4詳解】F和NH2CN發(fā)生加成反應(yīng)生成G,反應(yīng)為:;【小問5詳解】甲苯光照下甲基發(fā)生取代引入氯原子生成,水解生成苯甲醇,氧化為苯甲醛;乙醇氧化為乙醛;苯甲醛和乙醛發(fā)生加成反應(yīng)生成X,流程為:;【小問6詳解】C為,除苯環(huán)外含有3個(gè)碳、4個(gè)氧、1個(gè)氮;同時(shí)符合下列條件的化合物C的同分異構(gòu)體:①除苯環(huán)外無其他環(huán)狀結(jié)構(gòu),有CHO結(jié)構(gòu),無OO結(jié)構(gòu);②1HNMR譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,其中苯環(huán)上只有一種,則分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱且應(yīng)該含有2個(gè)對(duì)稱的醛基,苯環(huán)存在2個(gè)對(duì)稱位置的氫,結(jié)構(gòu)可以為:。2.(2024·湖北·4月二模)顛茄酮是合成麻醉劑阿托品的重要原料。20世紀(jì)初,化學(xué)家維爾施泰特通過十余步反應(yīng)合成顛茄酮,但總產(chǎn)率僅有0.75%,部分合成步驟如下:十幾年后,化學(xué)家羅賓遜改進(jìn)了合成思路,僅用3步反應(yīng)便完成合成,總產(chǎn)率達(dá)90%。主要合成步驟如下:已知:回答下列問題:(1)I的名稱為___________;J的官能團(tuán)名稱為___________。(2)C→D、G→顛茄酮的反應(yīng)類型分別為___________、___________。(3)B→C轉(zhuǎn)化的第①步反應(yīng)中,B的碳碳___________鍵斷裂(填“σ”或“π”)。第②步反應(yīng)方程式為___________。(4)顛茄酮的分子式為___________。K的結(jié)構(gòu)簡式為___________。(5)寫出一種同時(shí)滿足以下條件的顛茄酮的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式___________。①屬于酰胺類物質(zhì)②核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積之比為9:2:2③能使溴的四氯化碳溶液褪色【答案】(1)①.甲胺②.酮羰基(或羰基)、羧基(2)①.還原反應(yīng)(或加成反應(yīng))②.氧化反應(yīng)(3)①.π②.(4)①.②.(5)或等【解析】【小問1詳解】I中的官能團(tuán)為氨基,名稱為甲胺;根據(jù)J的結(jié)構(gòu)簡式,J中官能團(tuán)名稱為酮羰基、羧基;【小問2詳解】C分子中引入2個(gè)H原子,少了1個(gè)碳碳雙鍵生成D,C→D屬于加成反應(yīng);G→顛茄酮,羥基變?yōu)轸驶磻?yīng)類型氧化反應(yīng)?!拘?詳解】σ鍵的鍵能大于π鍵,B→C轉(zhuǎn)化的第①步反應(yīng)中,B的碳碳π鍵斷裂。第①步是加成反應(yīng),產(chǎn)物為,第②步是與(CH3)2NH發(fā)生取代反應(yīng)生成和HBr,反應(yīng)方程式為?!拘?詳解】根據(jù)顛茄酮的結(jié)構(gòu)簡式,顛茄酮的分子式為。根據(jù)題目信息,K生成顛茄酮為脫羧反應(yīng),由顛茄酮逆推,可知K的結(jié)構(gòu)簡式為?!拘?詳解】①屬于酰胺類物質(zhì),含有酰胺鍵;②核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積之比為9:2:2,說明含有三個(gè)等效的甲基;③能使溴的四氯化碳溶液褪色,說明含有碳碳不飽和鍵,符合條件的顛茄酮的同分異構(gòu)體有或。3.(2024·河南鄭州·4月二模)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?;卮鹣铝袉栴}:(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),則化合物a的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)F→G的反應(yīng)類型為。(4)化合物的同分異構(gòu)體中,同時(shí)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)(5)某研究小組設(shè)計(jì)以和為原料合成的路線如圖。(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?!敬鸢浮?1)羰基、酯基(2)(3)取代反應(yīng)(4)12或者(5)氫氧化鈉的水溶液加熱→催化劑Δ+H2O【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1molD與1mol化合物a反應(yīng)生成1molE,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(gè)氯原子、亞氨基去掉1個(gè)H原子,形成CN鍵,反應(yīng)類型為取代反應(yīng);(4)①a)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(gè)羧基和1個(gè)羥基。同時(shí)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;②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:或者;(5)①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;②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;③反應(yīng)Ⅳ→Ⅴ的化學(xué)反應(yīng)方程式:→催化劑Δ+H2O。4.(2024·浙江紹興·4月二模)Darunavir(Prezista)是抗擊新型冠狀病毒潛在用藥,其合成路線如下:已知:①為叔丁氧羰基();為—碘代丁二酰亞胺():甲基;:乙基;:苯環(huán)②③,能把酮還原到醇請(qǐng)回答:(1)化合物B的所含官能團(tuán)名稱是__________。(2)下列說法不正確的是__________。A.1mol化合物E最多能消耗的物質(zhì)的量為1molB.D→E的轉(zhuǎn)變過程中會(huì)釋放出,其中反應(yīng)①②依次為:還原反應(yīng)、取代反應(yīng)C.F的分子式可能為:D.F→G轉(zhuǎn)化過程,反應(yīng)②中試劑的作用為催化劑(3)化合物C的結(jié)構(gòu)簡式是__________。(4)寫出E轉(zhuǎn)變成G過程中,反應(yīng)①的化學(xué)方程式__________。(5)利用題給中的相關(guān)信息,完善以H為原料制備I的路線__________(用流程圖表示,無機(jī)試劑任選)(6)寫出同時(shí)符合下列條件的化合物D的2種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式__________。①分子中含有兩個(gè)環(huán),其中一個(gè)為吡啶環(huán)(),另外一個(gè)為含兩個(gè)氮的五元雜環(huán)(已知:碳碳三鍵在五元環(huán)中不穩(wěn)定)②譜檢測(cè)表明:分子中共有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子?!敬鸢浮浚?)羥基、醚鍵(2)AD(3)(4)(5)(6)【解析】【分析】A在叔丁基過氧化氫的條件下生成B,B中含有三元環(huán),由B的分子式可推知,B的結(jié)構(gòu)為,B在①NaN3、②H+條件下生成C,結(jié)合E,可推知C為,C到D為H2O,可推知D為,D在①Pd/CH2、②Boc2O,CH3OH條件下生成D,D與,F(xiàn),NaHCO3反應(yīng)生成G,由G和D可推著F的結(jié)構(gòu)式為,最后G經(jīng)過一系列反應(yīng)生成Darunavir(Prezista),據(jù)此回答?!拘?詳解】由分析知,化合物B的結(jié)構(gòu)為,所含官能團(tuán)名稱是羥基、醚鍵;【小問2詳解】A.1mol化合物E(),最多能消耗的物質(zhì)的量為2mol,A錯(cuò)誤;B.D→E的轉(zhuǎn)變過程為,反應(yīng)①②依次為:還原反應(yīng)、取代反應(yīng),B正確;C.由已知,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)可能為,分子式可能為:,C正確;D.F→G轉(zhuǎn)化過程,會(huì)有HCl生成,故反應(yīng)②中試劑的作用為中和反應(yīng)生成的HCl,提高產(chǎn)率,D錯(cuò)誤;故選AD;【小問3詳解】由分析知,化合物C的結(jié)構(gòu)簡式是;【小問4詳解】E轉(zhuǎn)變成G過程中,反應(yīng)①的化學(xué)方程式;【小問5詳解】以H為原料制備I的路線,;【小問6詳解】同時(shí)符合①分子中含有兩個(gè)環(huán),其中一個(gè)為吡啶環(huán)(),另外一個(gè)為含兩個(gè)氮的五元雜環(huán)(已知:碳碳三鍵在五元環(huán)中不穩(wěn)定)、②譜檢測(cè)表明:分子中共有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子條件的化合物D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。5.(2024·湖南·4月二模)聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纖維廣泛用于地毯、衣料、裝飾和工程塑料等各個(gè)領(lǐng)域。PTT的一種合成路線如圖:已知:①兩個(gè)OH連在同一個(gè)碳原子上會(huì)形成。②R1CHO+R2CH2CHO回答下列問題:(1)A、E的化學(xué)名稱分別是_______、_______,A→B的反應(yīng)條件是_______。(2)D中官能團(tuán)的名稱是________,E→F的反應(yīng)類型為_______。(3)B→C的化學(xué)方程式為_______________。(4)D+G→PTT的化學(xué)方程式為_______________。(5)有機(jī)物M是D的同分異構(gòu)體,同時(shí)滿足下列條件的M共有_______種。①分子中含有苯環(huán),且苯環(huán)上有兩個(gè)取代基;②能夠發(fā)成水解反應(yīng),且水解產(chǎn)物之一遇FeCl3溶液顯紫色。其中,核磁共振氫譜峰顯示為三組峰,且峰面積比為1∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為_______。(6)設(shè)計(jì)由、HCHO和乙二酸制備的合成路線:___________(無機(jī)試劑任選)?!敬鸢浮?1)1,4二甲苯;乙醛;光照(2)羧基;加成反應(yīng)(3)+4NaOH+4NaCl+2H2O(4)n+nHOCH2CH2CH2OH+(2n1)H2O(5)6;(6)?!窘馕觥?1)由分析可知,A為,名稱為:1,4二甲苯(或?qū)Χ妆?;E為乙醛;A物質(zhì)在光照條件下被氯原子取代,生成B物質(zhì),A→B的反應(yīng)條件是光照;(2)D中官能團(tuán)的名稱是羧基;乙醛E和甲醛在氫氧化鈉溶液中發(fā)生已知反應(yīng)原理生成F:HOCH2CH2CHO,E→F的反應(yīng)類型為加成反應(yīng);(3)B在氫氧化鈉溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成C,反應(yīng)為+4NaOH+4NaCl+2H2O(4)G含有2個(gè)羥基、D含有2個(gè)羧基,兩者發(fā)生縮聚反應(yīng)生成PTTn+nHOCH2CH2CH2OH+(2n1)H2O;(5)有機(jī)物M是D的同分異構(gòu)體,同時(shí)滿足下列條件:①分子中含有苯環(huán),且苯環(huán)上有兩個(gè)取代基;②能夠發(fā)成水解反應(yīng),且水解產(chǎn)物之一遇FeCl3溶液顯紫色,則含有酯基且水解生成酚羥基;取代基為COOH、OOCH存在鄰間對(duì)3種,取代基為OOCH、OOCH存在鄰間對(duì)3種,共6種;其中,核磁共振氫譜峰顯示為三組峰,且峰面積比為1:1:1,則結(jié)構(gòu)對(duì)稱。結(jié)構(gòu)簡式為;(6)發(fā)生B生成C的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為,和HCHO發(fā)生已知反應(yīng)②原理生成,還原為飽和醇,再和乙二酸發(fā)生縮聚反應(yīng)生成;故流程成為:。6.(2024·河北·4月三模)用于治療消化道疾病的藥物的合成路線如圖:回答下列問題:(1)按照系統(tǒng)命名法,化合物A的名稱為___________。(2)物質(zhì)C的結(jié)構(gòu)簡式為___________。(3)物質(zhì)中官能團(tuán)的名稱為___________。(4)合成路線中生成藥物的化學(xué)方程式為___________。(5)分析相關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可知,的反應(yīng)可能分兩步進(jìn)行,且第一步為加成反應(yīng),則第二步的反應(yīng)類型為___________,中間產(chǎn)物為___________。(6)有機(jī)物為D的同分異構(gòu)體,其分子具有二取代苯結(jié)構(gòu),且具有一個(gè)與苯環(huán)直接相連的硝基,該物質(zhì)苯環(huán)上的一氯代物只有兩種,則的結(jié)構(gòu)可能有___________種(不考慮立體異構(gòu))。其中,核磁共振氫譜峰面積之比為的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為___________。(7)以苯甲醛為主要原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)合成藥物的路線:___________?!敬鸢浮浚?)對(duì)甲基苯酚(2)ClCH2CH2N(CH3)2(3)醚鍵、羧基(4)+→+HClO(5)①.消去反應(yīng)②.(6)①.8②.(7)【解析】【分析】(A)催化氧化為(B),與C(C4H10ClN)在K2CO3作用下生成(D),與NH2OH反應(yīng)生成(E),與H2在催化劑作用下生成(F);(G)與SOCl2反應(yīng)生成(H),與生成(M)【小問1詳解】化合物A為,其名稱是對(duì)甲基苯酚;【小問2詳解】由與C(C4H10ClN)在K2CO3作用下生成(D)可逆推物質(zhì)C的結(jié)構(gòu)簡式為ClCH2CH2N(CH3)2;【小問3詳解】(G)的結(jié)構(gòu)簡式為其中含氧官能團(tuán)的名稱為醚鍵、羧基;【小問4詳解】生成藥物的化學(xué)方程式為:+→+HClO;【小問5詳解】D為,E為,D→E可能分兩步進(jìn)行,第一步D與H2NOH發(fā)生加成反應(yīng)生成中間產(chǎn)物,第二步發(fā)生消去反應(yīng)生成;【小問6詳解】D為符合題目條件的D的同分異構(gòu)體有、、、、、、、,共8種,其中核磁共振氫譜峰面積之比為6:3:2:2:2的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為;【小問7詳解】與試劑H2NOH反應(yīng)生成(J),與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成(K);在催化劑作用下與氧氣反應(yīng)生成(R),與SOCl2反應(yīng)生成(Q);與反應(yīng)生成,路線為:。7.(2024·河北邢臺(tái)·4月二模)某有機(jī)物G的合成路線如下:(1)C的分子式為___________,該物質(zhì)所含官能團(tuán)有硝基、___________(填名稱)。(2)B的同系物M比B少一個(gè)碳原子,且官能團(tuán)的相對(duì)位置保持不變,M的名稱為___________。(3)已知:為間位定位基,為鄰對(duì)位定位基。則步驟a(僅含一步反應(yīng))所需的試劑及反應(yīng)條件分別為___________。(4)C→D的反應(yīng)方程式為___________。(5)E→F,F(xiàn)→G的反應(yīng)類型分別為___________反應(yīng)、___________反應(yīng)。(6)C符合以下條件的同分異構(gòu)體有___________種。a.苯環(huán)上有三個(gè)取代基,且能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng)b.有機(jī)物與足量溶液反應(yīng),最多消耗(7)結(jié)合信息,設(shè)計(jì)以乙醛為原料(無機(jī)試劑任選),制備的合成路線:___________。【答案】(1)①.(或)②.羥基、醛基(2)間硝基苯酚(或3硝基苯酚)(3)濃,濃,加熱(4)(5)①.加成②.還原(6)18(7)【解析】【分析】為間位定位基,為鄰對(duì)位定位基,A先發(fā)生硝化反應(yīng)生成,發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B和HNTA反應(yīng)生成C,D和在堿性條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成E,結(jié)合C和苯乙醛在堿性條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成D,同時(shí)酚羥基和NaOH發(fā)生中和反應(yīng),可以推知D為,E和苯在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成F,F(xiàn)和發(fā)生還原反應(yīng)生成G,以此解答?!拘?詳解】由C的結(jié)構(gòu)簡式可知,C的分子式為(或),該物質(zhì)所含官能團(tuán)有硝基、羥基、醛基?!拘?詳解】B的同系物M比B少一個(gè)碳原子,且官能團(tuán)的相對(duì)位置保持不變,M為,名稱為間硝基苯酚(或3硝基苯酚)。【小問3詳解】已知:為間位定位基,為鄰對(duì)位定位基,步驟a發(fā)生硝化反應(yīng)占據(jù)對(duì)位,所需的試劑及反應(yīng)條件分別為濃,濃,加熱。【小問4詳解】由分析可知,C和苯乙醛在堿性條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成D,同時(shí)酚羥基和NaOH發(fā)生中和反應(yīng),方程式:。【小問5詳解】由分析可知,E→F,F(xiàn)→G的反應(yīng)類型分別為加成反應(yīng)、還原反應(yīng)。【小問6詳解】C的同分異構(gòu)體滿足條件:a.苯環(huán)上有三個(gè)取代基,且能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明其中含有酚羥基;b.有機(jī)物與足量溶液反應(yīng),最多消耗,結(jié)合C的分子式可以推知其中含有2個(gè)酚羥基和1個(gè)羧基;綜上所述,苯環(huán)上的取代基為2個(gè)酚羥基,另外1個(gè)取代基為或N=CHCOOH或CH=NCOOH,共有3種組合,每種組合都有6種不同的位置關(guān)系,滿足條件的同分異構(gòu)體共有18種。【小問7詳解】CH3CHO先發(fā)生自身的加成反應(yīng)生成,發(fā)生氧化反應(yīng)生成,發(fā)生縮聚反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物,合成路線為:。8.(2024·湖南長沙市雅禮中學(xué)·4月二模)某研究小組按如圖所示路線合成抗癌藥物J(存達(dá),Treanda)。已知:①;②2RCOOH+RCOOH回答下列問題:(1)A中所含官能團(tuán)的名稱為___________。D的化學(xué)名稱為___________。(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為___________。(3)B→C的反應(yīng)類型為___________。(4)F→G的化學(xué)方程式為___________。(5)同時(shí)符合下列條件的化合物E的同分異構(gòu)體有___________種(不考慮立體異構(gòu))。①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)②能與反應(yīng)產(chǎn)生氣體③無環(huán)狀結(jié)構(gòu)(6)等物質(zhì)的量的I與J分別在一定條件下與足量NaOH溶液反應(yīng),消耗NaOH的物質(zhì)的量之比為___________。(7)用流程圖表示以乙烯為原料,合成三乙醇胺(),其他無機(jī)試劑任選_______?!敬鸢浮浚?)①.硝基和溴原子②.環(huán)戊烯(2)(3)還原反應(yīng)(4)(5)8(6)1:4(7)【解析】【分析】與CH3NH2反應(yīng)生成B,B與硫化鈉發(fā)生還原反應(yīng)生成C,結(jié)合C的結(jié)構(gòu)可知A到B為取代反應(yīng),B為,C與E發(fā)生已知②中反應(yīng)生成F,F(xiàn)為,F(xiàn)脫水生成G,G與乙醇發(fā)生醋化反應(yīng)生成H,H中硝基被氫氣還原成氨基后再與環(huán)氧乙烷發(fā)生反應(yīng)生成I,I與SOCl2,發(fā)生取代反應(yīng)后再與鹽酸反應(yīng)生成鹽酸苯達(dá)莫司汀,據(jù)此分析解答?!拘?詳解】A中所含官能團(tuán)的名稱為硝基和溴原子,D的化學(xué)名稱為環(huán)戊烯;【小問2詳解】根據(jù)以上分析可知與CH3NH2反應(yīng)生成B,B為;【小問3詳解】B與硫化鈉發(fā)生還原反應(yīng)生成C,故B→C的反應(yīng)類型為還原反應(yīng);【小問4詳解】F脫水生成G,化學(xué)方程式為;【小問5詳解】根據(jù)題干信息可知滿足條件的E的同分異構(gòu)體有醛基、羧基以及無環(huán)狀結(jié)構(gòu),根據(jù)不飽和度可知結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)碳碳雙鍵,采用“定一議二”方法,固定碳碳雙鍵和羧基,移動(dòng)醛基,因此滿足條件的E的同分異構(gòu)體有8種;【小問6詳解】設(shè)有機(jī)物I與J的物質(zhì)的量均為1mol,I中酯基消耗NaOH,1mol酯基消耗1molNaOH,因此1molI消耗1molNaOH,1molJ,1molCl原子水解消耗1molNaOH,1molHCl消耗1molNaOH,1mol羧基消耗1molNaOH,因此1molJ消耗4molNaOH;【小問7詳解】乙烯為原料,合成三乙醇胺,流程圖表示為:。9.(2024·山西運(yùn)城·4月二模)是合成利尿藥——吡咯他尼的中間體。一種合成路線如下:回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱是___________,B中含有的官能團(tuán)是___________(填名稱)。(2)試劑和條件是___________;的反應(yīng)類型是___________,其中的作用是將羧基,轉(zhuǎn)化為并產(chǎn)生氣體,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。(3)在B的芳香族同分異構(gòu)體中,能被銀氨溶液氧化的有___________種(填字母)。A.10種B.11種C.12種D.13種其中,在核磁共振氫譜上有3組峰的結(jié)構(gòu)簡式為___________。(4)參照上述合成路線,設(shè)計(jì)以、為原料合成的路線:___________(無機(jī)試劑任用)。【答案】(1)①.對(duì)氯甲苯(或4氯甲苯)②.碳氯鍵、羧基(2)①.濃硝酸、濃硫酸,加熱②.取代(或酯化)反應(yīng)③.2(3)①.D②.(4)【解析】【分析】根據(jù)流程可知,被酸性高錳酸鉀氧化為?!拘?詳解】的化學(xué)名稱為對(duì)氯甲苯(或4氯甲苯);B是,含有的官能團(tuán)是碳氯鍵、羧基;【小問2詳解】根據(jù)E與F的結(jié)構(gòu)簡式知,發(fā)生了硝化反應(yīng),試劑和條件是濃硝酸、濃硫酸,加熱;是羧基與醇羥基發(fā)生了取代(或酯化)反應(yīng);根據(jù)原子守恒以及的作用是將羧基轉(zhuǎn)化為并產(chǎn)生氣體得到化學(xué)方程式為:2;【小問3詳解】能被銀氨溶液氧化,說明有醛基,如果苯環(huán)上有兩個(gè)取代基,即與,有鄰間對(duì)三種同分異構(gòu)體,如果苯環(huán)上有三個(gè)取代基,即、與,則有10種同分異構(gòu)體,即共有13種同分異構(gòu)體,故選D;其中在核磁共振氫譜上有3組峰的結(jié)構(gòu)簡式為;【小問4詳解】根據(jù)逆推法,需要制取,再結(jié)合流程可得:。10.(2024·安徽·4月二模)是一種輔酶類似物,其合成路線如下:已知:是苯基回答下列問題:(1)中的官能團(tuán)名稱是___________。(2)生成的反應(yīng)中的作用是___________。(3)C含有羥基,分子式為,則C的結(jié)構(gòu)簡式為___________。C生成D的反應(yīng)類型是___________。(4)生成的化學(xué)方程式為___________。(5)與D互為同分異構(gòu)體,符合下列條件??赡艿慕Y(jié)構(gòu)簡式為___________(任寫一種)。①含有苯環(huán)②含有硝基和碳碳雙鍵③核磁共振氫譜顯示有四組峰,峰面積之比為(6)參照述合成線,以和為原料計(jì)制備。該物質(zhì)的合成路線為___________?!敬鸢浮浚?)羥基、氨基(2)還原劑(3)①.②.取代反應(yīng)(4)+HCl+phNHNH2+CH3OH(5)或(6)【解析】【分析】由A轉(zhuǎn)化為B的過程中COOH轉(zhuǎn)化為OH,發(fā)生還原反應(yīng),B和ClCH2COCl發(fā)生取代反應(yīng)生成C,C含有羥基,分子式為,則C的結(jié)構(gòu)簡式為C發(fā)生取代反應(yīng)生成D,D和(CH3)3OBF4發(fā)生反應(yīng)生成E,E和HCl、phNHNH2發(fā)生反應(yīng)生成F,F(xiàn)和HC(OCH3)3發(fā)生反應(yīng)生成G,以此解答。【小問1詳解】中的官能團(tuán)名稱是羥基、氨基?!拘?詳解】由A轉(zhuǎn)化為B的過程中COOH轉(zhuǎn)化為OH,發(fā)生還原反應(yīng),的作用是還原劑?!拘?詳解】由分析可知,C的結(jié)構(gòu)簡式為,C生成D的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)。【小問4詳解】E和HCl、phNHNH2發(fā)生反應(yīng)生成F,由E和F的結(jié)構(gòu)推斷該反應(yīng)中還生成了CH3OH,化學(xué)方程式為:+HCl+phNHNH2+CH3OH。【小問5詳解】與D互為同分異構(gòu)體,符合條件:①含有苯環(huán);②含有硝基和碳碳雙鍵;③核磁共振氫譜顯示有四組峰,峰面積之比為;X為對(duì)稱的結(jié)構(gòu),滿足條件的X為或。【小問6詳解】發(fā)生DEFG的反應(yīng)原理可以得到,合成路線為。11.(2024·湖南大學(xué)附屬中學(xué)·4月二模)有機(jī)物H是一種新型免疫抑制劑,以下是合成H的一種路線(部分反應(yīng)條件已簡化)。已知:請(qǐng)回答:(1)化合物G的官能團(tuán)名稱是______。(2)已知C→D過程中原子利用率為100%,化合物X的名稱是______。(3)B→C的反應(yīng)類型為______。(4)下列說法正確的是______(填標(biāo)號(hào))。A.有機(jī)物D可通過縮聚反應(yīng)形成高分子B.設(shè)計(jì)D→E的目的是為了保護(hù)羥基C.G→H第(2)步中加HCl的目的是為了增大產(chǎn)物的水溶性(5)寫出由D生成E的化學(xué)方程式:______。(6)符合下列條件的化合物C的同分異構(gòu)體共有______種。①含有苯環(huán)和硝基②譜顯示有四組峰,峰面積之比為6∶2∶2∶1(7)設(shè)計(jì)以苯甲醇和為原料,合成的路線(用流程圖表示,無機(jī)試劑任選)?!敬鸢浮浚?)氨基、醚鍵(2)甲醛(3)還原反應(yīng)(1分)(4)ABC(2分,漏一個(gè)扣一分,漏多個(gè)不給分)(5)(6)4(7)(或))(4分)【解析】苯和中的酰氯發(fā)生取代反應(yīng)得到B為,B中羰基被還原生成C為,C發(fā)生已知反應(yīng)得到D,由D的結(jié)構(gòu)式,推測(cè)試劑X為甲醛,D中羥基和反應(yīng)得到E為,目的是保護(hù)羥基,E和發(fā)生取代得到F為,F(xiàn)加氫還原得到G,G水解得到H。(1)根據(jù)化合物G的結(jié)構(gòu)簡式可知,其官能團(tuán)名稱是氨基、醚鍵。(2)已知C→D過程中原子利用率為100%,依據(jù)元素守恒可判斷化合物X為甲醛。(3)B→C的反應(yīng)屬于去氧加氫的反應(yīng),為還原反應(yīng)。(4)D有兩個(gè)羥基,可發(fā)生縮聚反應(yīng),A正確;根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可判斷設(shè)計(jì)D→E的目的是為了保護(hù)羥基,B正確;G→H第(2)步中加HCl的目的是為了與G中的氨基反應(yīng),轉(zhuǎn)化為鹽酸鹽,增大產(chǎn)物的水溶性,C正確;答案選ABC。(5)根據(jù)以上分析可知由D生成E的化學(xué)方程式為。(6)C為,它的同分異構(gòu)體中,滿足①含有苯環(huán)和硝基;②核磁共振氫譜顯示有四組峰,峰面積之比為6∶2∶2∶1,有、、、,共4種。(7)以苯甲醇和為原料合成,首先將苯甲醇轉(zhuǎn)化為苯甲醛,結(jié)合C轉(zhuǎn)化為D設(shè)計(jì)的路線可以為(或))。12.(2024·江蘇·4月二模)化合物G是合成治療糖尿病藥物非奈利酮的一種中間體,其合成路線如下:(1)水解后得到醇的名稱為______(填序號(hào))。A.2甲基丙醇B.2甲基2丙醇C.2,2一二甲基乙醇(2)A→B反應(yīng)歷經(jīng)2步,中間體為則第二步的反應(yīng)類型為______。(3)X的分子式為,寫出X的結(jié)構(gòu)簡式:______。(4)的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____________。能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),酸性條件下水解產(chǎn)物之一為氨基乙酸,另一產(chǎn)物的核磁共振氫譜中有4個(gè)峰。(5)已知:①;②寫出以、、為原料制備的合成路線流程圖__________。(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任選,合成路線流程圖示例見本題題干)。【答案】(1)B(2)消去反應(yīng)(5)【解析】【分析】A中醛基轉(zhuǎn)化為B,B中酚羥基發(fā)生取代反應(yīng)生成C,C引入新的支鏈得到D,D中支鏈轉(zhuǎn)化為醛基得到E,E中醛基轉(zhuǎn)化新的支鏈得到F,F(xiàn)和X反應(yīng)轉(zhuǎn)化為G,X的分子式為,結(jié)合FG結(jié)構(gòu)可知,X為;【小問1詳解】中含有酯基,水解生成的醇為(CH3)3COH,為2甲基2丙醇,故選B;小問2詳解】A→B反應(yīng)歷經(jīng)2步,中間體為,則第二步的反應(yīng)為CH=NOH轉(zhuǎn)化為C≡N,反應(yīng)中不飽和度增加,反應(yīng)類型為消去反應(yīng);【小問3詳解】由分析可知,X為;【小問4詳解】除苯環(huán)外含有3個(gè)氧、1個(gè)氮、不飽和度為3;其同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件:能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),則含有酚羥基;酸性條件下水解產(chǎn)物之一為氨基乙酸,則應(yīng)該含有酯基,另一產(chǎn)物的核磁共振氫譜中有4個(gè)峰,則該產(chǎn)物分子中含有苯環(huán),苯環(huán)上應(yīng)該含有2個(gè)酚羥基且結(jié)構(gòu)對(duì)稱,可以判斷同分異構(gòu)體中酯基為酚羥基和氨基乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成的酯,可以為:;【小問5詳解】中氯原子發(fā)生消去反應(yīng)生成碳碳雙鍵,發(fā)生D生成E的反應(yīng)原理將碳碳雙鍵轉(zhuǎn)化為醛基,再和發(fā)生已知②原理得到,和發(fā)生已知①原理生成,將醛基氧化為羧基得到,反應(yīng)為:。13.(2024·東北三省·4月二模)化合物H為一種重要藥物的中間體,其合成路線如下:已知:在有機(jī)合成中,電性思想有助于理解一些有機(jī)反應(yīng)的過程。例如受酯基吸電子作用影響,酯基鄰位碳原子上的C—H鍵極性增強(qiáng),易斷裂,在堿性條件下可與另一分子酯發(fā)生酯縮合反應(yīng):請(qǐng)回答下列問題:(1)B的結(jié)構(gòu)簡式為___________,D的結(jié)構(gòu)簡式為___________。(2)H中碳原子的雜化軌道類型為___________。(3)滿足以下條件的的同分異構(gòu)體有___________種(不考慮立體異構(gòu))。①能與NaHCO3溶液反應(yīng);②能使溴的四氯化碳溶液褪色。(4)C生成D的過程中,還會(huì)生成一種副產(chǎn)物I,I與D互為同分異構(gòu)體,則化合物I的結(jié)構(gòu)簡式為___________,并請(qǐng)從電性角度分析由C生成I相對(duì)于生成D更難的原因?yàn)開__________。(5)由F生成G的過程實(shí)際分為2步,第一步為加成反應(yīng),則第二步為___________反應(yīng),J的結(jié)構(gòu)簡式為___________?!敬鸢浮浚?)①.②.(2)sp2和sp3雜化(3)8(4)①.②.由于C的電負(fù)性強(qiáng)于H,導(dǎo)致化合物C中CH2COOCH3中CH2上的C所帶負(fù)電荷較CH(CH3)COOCH3中上C所帶負(fù)電荷更多(5)①.消去②.【解析】【分析】由題干合成流程圖可知,根據(jù)A、C的結(jié)構(gòu)簡式、B的分子式和A到B、B到C的轉(zhuǎn)化條件可推知,B的結(jié)構(gòu)簡式為:,由C、E的結(jié)構(gòu)簡式和C到D、D到E的轉(zhuǎn)化條件可知,D的結(jié)構(gòu)簡式為:,據(jù)此分析解題?!拘?詳解】由分析可知,B的結(jié)構(gòu)簡式為:,D的結(jié)構(gòu)簡式為:,故答案為:;;【小問2詳解】由題干合成流程圖中H的結(jié)構(gòu)簡式可知,H中苯環(huán)和雙鍵上的碳原子采用sp2雜化,其余碳原子均采用sp3雜化,故H上碳原子的雜化軌道類型為sp2和sp3,故答案為:sp2和sp3;【小問3詳解】滿足以下條件①能與NaHCO3溶液反應(yīng)即含有羧基;②能使溴的四氯化碳溶液褪色即含有碳碳雙鍵的同分異構(gòu)體除COOH外其余碳鏈上有4個(gè)碳原子,一個(gè)碳碳雙鍵有:CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2三種,將上述三種烯烴中一個(gè)H被羧基取代分別有4種、2種和2種,故一共4+2+2=8種,故答案為:8;【小問4詳解】由題干已知信息和分析可知,C生成D的過程中,還會(huì)生成一種副產(chǎn)物I,I與D互為同分異構(gòu)體,則化合物I的結(jié)構(gòu)簡式為,由于C的電負(fù)性強(qiáng)于H,導(dǎo)致化合物C中CH2COOCH3中CH2上的C所帶負(fù)電荷較CH(CH3)COOCH3中上C所帶負(fù)電荷更多,導(dǎo)致C生成I相對(duì)于生成D更難,故答案為:;由于C的電負(fù)性強(qiáng)于H,導(dǎo)致化合物C中CH2COOCH3中CH2上的C所帶負(fù)電荷較CH(CH3)COOCH3中上C所帶負(fù)電荷更多;【小問5詳解】由F和G的結(jié)構(gòu)簡式和J的分子式和F到J、J到G的轉(zhuǎn)化條件可知,由F生成G的過程實(shí)際分為2步,第一步為加成反應(yīng)即酮羰基和氨基發(fā)生加成反應(yīng),故J的結(jié)構(gòu)簡式為:,比較J、G的結(jié)構(gòu)簡式可知,則第二步為消去反應(yīng),故答案為:消去;。14.(2024·吉林·4月二模)更昔洛韋一種抗病毒藥。一種合成路線如下:回答下列問題:(1)B的名稱是___________;E中含有的官能團(tuán)有___________(填名稱)。(2)F中碳原子的雜化類型有___________。(3)A→B中NaOH的作用是___________。(4)G→更昔洛韋的化學(xué)方程式為___________。(5)A的含雙官能團(tuán)同分異構(gòu)體有___________種(不考慮立體異構(gòu));其中,在核磁共振氫譜上有2組峰且峰的面積比為1:4的結(jié)構(gòu)簡式為___________(寫一種即可)。(已知是1個(gè)官能團(tuán)))(6)以甲苯、環(huán)氧乙烷()為原料合成,設(shè)計(jì)合成路線:___________(無機(jī)試劑自選)?!敬鸢浮浚?)①.苯甲醇②.醚鍵、酯基(2)sp2、sp3(3)吸收HCl,提高產(chǎn)率(4)+NH3·H2O+CH3COONH4(5)①.9②.(或)(6)【解析】【分析】與苯甲醇在NaOH存在條件下加熱發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生C,C與HCl、(HCHO)n反應(yīng)產(chǎn)生D,D與CH3COOK、CH3COCH3反應(yīng)產(chǎn)生E,E與N.7(或9)二乙酰鳥嘌呤及TsOH、條件下反應(yīng)產(chǎn)生F,F(xiàn)與環(huán)己烯、C2H5OH、20%Pd(OH)2/C條件下反應(yīng)產(chǎn)生G,G與氨水、CH3OH反應(yīng)產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物更昔洛韋?!拘?詳解】根據(jù)B的結(jié)構(gòu),可知B物質(zhì)名稱為苯甲醇;根據(jù)E的結(jié)構(gòu)可知,該物質(zhì)分子中含有的官能團(tuán)名稱為醚鍵、酯基?!拘?詳解】F中碳氧雙鍵、碳氮雙鍵、苯環(huán)中的C原子采用sp2雜化,亞甲基(CH2)和甲基(CH3)中的C原子采用sp3雜化。【小問3詳解】A中含有Cl原子,能夠與NaOH的水溶液共熱,發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生醇和HCl,HCl與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)產(chǎn)生NaCl,促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,從而提高了產(chǎn)品的產(chǎn)率和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率?!拘?詳解】G分子中酰胺基在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng),生成乙酸銨和更昔洛韋,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:+NH3·H2O+CH3COONH4。【小問5詳解】A分子式是C3H5OCl,其的同分異構(gòu)體中含碳氯鍵,還含1個(gè)官能團(tuán)。分兩步書寫同分異構(gòu)體:第1步,寫出C3H6O的含單官能團(tuán)同分異構(gòu)體:共5種,它們分別是(a)、(b)、(c)、(d)、(e),它們上邊的H原子分別被Cl原子取代,就會(huì)得到一種一氯取代產(chǎn)物,由已知可知是1個(gè)官能團(tuán),則a、b、c、d、e得到符合條件的同分異構(gòu)體數(shù)依次有2、1、2、2(A本身除外)、2(不考慮立體異構(gòu)體),共2+1+2+2+2=9種。其中,在核磁共振氫譜上有2組峰且峰的面積比為1:4的結(jié)構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu),即(或);【小問6詳解】根據(jù)原料和目標(biāo)產(chǎn)物分析,第一步:甲苯與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生一氯甲苯;第二步,一氯甲苯與NaOH的水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生苯甲醇,將碳氯鍵轉(zhuǎn)化成羥基;第三步,苯甲醇與環(huán)氧乙烷發(fā)生加成反應(yīng)生成醚醇;第四步:醚醇催化氧化羥基生成醚醛。則設(shè)計(jì)合成路線為:。15.(2024·信息卷)化合物J是一種重要的藥物中間體,其人工合成路線如下:(1)A分子中碳原子的雜化軌道類型是。(2)F分子中所含官能團(tuán)名稱是。J分子中含有個(gè)手性碳原子。(3)需經(jīng)歷的過程。中間體X的分子式為,X轉(zhuǎn)化為D的另一產(chǎn)品為,則C的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)的結(jié)構(gòu)簡式為,中加入是為了結(jié)合反應(yīng)中產(chǎn)生的(填結(jié)構(gòu)簡式)。(5)H的分子式為,的反應(yīng)類型為。(6)寫出同時(shí)滿足下列條件的D的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。①既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),也能與發(fā)生顯色反應(yīng);②分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫?!敬鸢浮浚ǔ龢?biāo)注外,每空2分)(1)、雜化(2)氨基、羥基1(3)(4)(5)取代反應(yīng)(6)或(3分)【解析】由流程可知,A發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B和SOCl2、C甲醇發(fā)生反應(yīng)生成D,D中酮羰基轉(zhuǎn)化為=NOH生成E,E中=NOH轉(zhuǎn)化為氨基、酯基轉(zhuǎn)化為羥基得到F,F(xiàn)發(fā)生取代得到G,G中羥基和H發(fā)生取代反應(yīng)引入2個(gè)環(huán)得到I,H的分子式為C10H7F,則H為,I最終轉(zhuǎn)化為J。(1)A分子中苯環(huán)碳、羰基碳均為sp2雜化,支鏈中CH2為飽和碳為sp3雜化故答案為:、雜化;(2)根據(jù)F的結(jié)構(gòu)簡式可知含有官能團(tuán)羥基、氨基。手性碳原子是飽和碳原子連接4個(gè)不同的原子(或原子團(tuán))。J分子中含有1個(gè)手性碳原子,故答案為:羥基、氨基;1;(3)經(jīng)歷的過程,中間體X的分子式為C9H7O2C1,結(jié)合BD結(jié)構(gòu)可知,X為,X轉(zhuǎn)化為D的另一產(chǎn)品為HCl,X和C甲醇發(fā)生取代反應(yīng)生成D,C的結(jié)構(gòu)簡式為CH3OH,故答案為:CH3OH;(4))(Boc)2O取代F中1個(gè)氨基氫生成G同時(shí)生成(CH3)3COCOOH,加入(C2H5)3N是為了結(jié)合反應(yīng)中產(chǎn)生的(CH3)3COCOOH促使反應(yīng)正向進(jìn)行,故答案為:(CH3)3COCOOH;(5)由分析可知,G中羥基和H()發(fā)生取代反應(yīng)引入2個(gè)環(huán)得到I,G→I的反應(yīng)類型為取代反應(yīng),故答案為:取代反應(yīng);(6)同時(shí)滿足下列條件的D的同分異構(gòu)體:既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),也能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng),含有醛基、酚羥基;②分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫,則結(jié)構(gòu)對(duì)稱;故結(jié)構(gòu)可以為。16.(2024·云南·4月三模)柏莫洛芬(J)是一種具有口服活性的非淄體類抗炎藥,有解熱和鎮(zhèn)痛的作用。一種合成柏莫洛芬的路線如下:已知:。(1)有機(jī)物A的名稱是___________;有機(jī)物B的官能團(tuán)的名稱是___________。(2)有機(jī)物C中碳原子的雜化方式有___________;D→E的反應(yīng)類型為___________。(3)寫出B→D的化學(xué)方程式:___________;G的結(jié)構(gòu)簡式為___________。(4)同時(shí)符合下列條件的B的同分異構(gòu)體共有___________種(不考慮立體異構(gòu))。①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。其中核磁共振氫譜吸收峰面積比為2∶2∶2∶1:1的結(jié)構(gòu)簡式為___________。(5)根據(jù)上述信息,以為原料,無機(jī)試劑任選,設(shè)計(jì)合理路線合成:___________?!敬鸢浮浚?)①.苯酚②.(酚)羥基、酮羰基(2)①.sp2、sp3②.還原反應(yīng)(3)①.++HI②.(4)①.13②.(5)【解析】【分析】(A)與(CH3CO)2O在AlCl3、加熱條件下反應(yīng)生成(B),與(C)在碳酸鉀作用下生成(D),在LiAlH4作用下被還原為(E),與
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