专题23 有机化学基础综合题-推断与路线设计类-五年(2020-2024)高考化学真题分类汇编(解析版)_第1页
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文档简介

2024年高考真题化学试题PAGEPAGE1专题23有机化学基础综合题——类考向五年考情(2020-2024)命题趋势有机合成推断与路线设计型综合题2024·浙江6月卷2024·安徽卷2024·江苏卷2024·山东卷2024·湖南卷2024·黑吉辽卷2023·湖北卷2023·新课标卷2023·广东卷2023·河北卷2023·天津卷2023·重庆卷2023·山东卷2022·全国甲卷2022·湖南卷2022·山东卷2022·天津卷2021·山东卷2021·湖南卷2021·广东卷等有机化学基础综合题,常以某种药物、新材料的合成为背景,考查常见有机物的命名,官能团的辨认及名称,反应类型及反应条件的判断,有机物分子式、结构简式、同分异构体的推断与书写,运用信息设计合成路线等内容,综合考查信息迁移能力和分析推理能力等。1、考查形式相对稳定①试题的考查角度(设问方式)相对比较稳定;②试题选材稳定,集中在药物、新材料、生物活性分子等领域的合成上;③合成步骤相对稳定,一般经过是5~7步转化,最终合成具有实际应用价值的化学物质。2、命题的变化①信息的呈现方式上,由“已知”直接告知,逐步过渡到在小题题干中呈现,甚至是合成路线中呈现;如:2024年北京卷、湖北卷的胺与羰基的亲核加成-消除反应,2024年新课标卷酯的胺解反应,2024年吉林卷的傅克酰基化反应,2024年湖南卷的酚与卤代烃的取代反应,2024年安徽卷格氏反应等。②有机综合试题压轴点的考查,由以往的合成路线的设计,逐步渗透到对反应机理的考查;如:2024年新课标、北京、吉林、湖北等卷。③有机物的形状上,由“线性”逐步变成“环状”,由全碳环有机物逐步变成含O甚至含N的杂环化合物;2021年共有10套卷涉及成环反应,2022年有10套卷涉及成环反应,2023年有2套卷涉及成环反应,2024年有8套卷涉及成环反应。1.(2024·浙江6月卷)某研究小组按下列路线合成抗炎镇痛药“消炎痛”(部分反应条件已简化)。已知:请回答:(1)化合物F的官能团名称是。(2)化合物G的结构简式是。(3)下列说法不正确的是_______。A.化合物A的碱性弱于B.的反应涉及加成反应和消去反应C.的反应中,试剂可用D.“消炎痛”的分子式为(4)写出的化学方程式。(5)吗吲哚-2-甲酸()是一种医药中间体,设计以和为原料合成吲哚-2-甲酸的路线(用流程图表示,无机试剂任选)。(6)写出4种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式。①分子中有2种不同化学环境的氢原子;②有甲氧基,无三元环。〖答案〗(1)羧基、氯原子(2)(3)AD(4)(5)(6)、、、(其他符合条件的结构也可)〖祥解〗A与B发生类似已知的反应生成C,C为,D反应生成E,结合E的分子式和F的结构可知,E为,F与SOCl2反应得到G,结合G的分子式可知,G为,I水解得到消炎痛,结合消炎痛的结构可知,I为,H与HCl得到I的反应类似已知中的反应,由此可知H为,C与G反应得到H,据此解答。〖解析〗(1)由F的结构可知,F的官能团为羧基、碳氟键;(2)由分析得,G为;(3)A.的氨基直接连接在苯环上,A中氨基连接在-NH-上,即A中氨基N更易结合H+,碱性更强,故A错误;B.的反应,是B中羰基先加成,得到羟基,羟基再与相邻N上的H消去得到N=C,涉及加成反应和消去反应,故B正确;C.D→E是甲苯甲基对位上的H被Cl取代,试剂可为Cl2/FeCl3,故C正确;D.由“消炎痛”的结构可知,分子式为C19H16ClNO4,故D错误;故选AD;(4)H()与HCl得到I()的反应类似已知中的反应,化学方程式为:;(5)乙醛与HCN加成得到,被O2氧化为,酸性水解得到,与反应得到,与HCl反应得到,具体合成路线为:;(6)B为,同分异构体中有2种不同化学环境的氢原子,说明其结构高度对称,有甲氧基(-OCH3),无三元环,符合条件的结构简式为:、、、(其他符合条件的结构也可)。2.(2024·安徽卷)化合物1是一种药物中间体,可由下列路线合成(代表苯基,部分反应条件略去):已知:i)ii)易与含活泼氢化合物()反应:代表、、、等。(1)A、B中含氧官能团名称分别为、。(2)E在一定条件下还原得到,后者的化学名称为。(3)H的结构简式为。(4)E→F反应中、下列物质不能用作反应溶剂的是(填标号)。a.

b.

c.

d.(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件的有种(不考虑立体异构),写出其中一种同分异构体的结构简式。①含有手性碳

②含有2个碳碳三键

③不含甲基(6)参照上述合成路线,设计以和不超过3个碳的有机物为原料,制备一种光刻胶单体的合成路线(其他试剂任选)。〖答案〗(1)羟基醛基(2)1,2-二甲基苯(邻二甲苯)(3)(4)bc(5)4CH≡C-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-C≡CH(6):〖祥解〗有机物A中的羟基在MnO2的催化下与氧气反应生成醛基,有机物B与Ph3CCl发生取代反应生成有机物C;有机物D中的氨基发生取代反应生成有机物E,D中的氨基变为E中的Cl,E发生已知条件i的两步反应与有机物C作用最终生成有机物G;有机物G在MnO2的催化先与氧气反应生成有机物H,有机物H的结构为,有机物H最终发生已知条件i的反应生成目标化合物I。〖解析〗(1)根据流程中A和B的结构,A中的含氧官能团为羟基,B中的含氧官能团为醛基。(2)根据题目中的结构,该结构的化学名称为1,2-二甲基苯(邻二甲苯)。(3)根据分析,H的结构简式为。(4)根据已知条件ii,RMgX可以与含有活泼氢的化合物(H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等)发生反应,b中含有羟基,c中含有N-H,其H原子为活泼H原子,因此不能用b、c作溶剂。(5)根据题目所给条件,同分异构体中含有2个碳碳三键,说明结构中不含苯环,结构中不含甲基,说明三键在物质的两端,同分异构体中又含有手性碳原子,因此,可能的结构有:CH≡C-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-C≡CH、CH≡C-CH2-CH2-CH(NH2)-CH2-C≡CH、H≡C-CH2-CH(CH2NH2)-CH2-CH2-C≡CH、H≡C-CH2-CH(CH2CH2NH2)-CH2-C≡CH,共4种。(6)根据题目给出的流程,先将原料中的羰基还原为羟基,后利用浓硫酸脱水生成双键,随后将物质与Mg在无水醚中反应生成中间产物,后再与CF3COCF3在无水醚中反应再水解生成目标化合物,具体的流程如下:。3.(2024·江苏卷)F是合成含松柏基化合物的中间体,其合成路线如下:(1)A分子中的含氧官能团名称为醚键和。(2)中有副产物生成,该副产物的结构简式为。(3)的反应类型为;C转化为D时还生成和(填结构简式)。(4)写出同时满足下列条件的F的一种芳香族同分异构体的结构简式:。碱性条件下水解后酸化,生成X、Y和Z三种有机产物。X分子中含有一个手性碳原子;Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子,Y能与溶液发生显色反应,Z不能被银氨溶液氧化。(5)已知:与性质相似。写出以、、和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)〖答案〗(1)羰基(2)(3)消去反应N(CH3)3(4)(5)〖祥解〗A中羰基相连的甲基发生加成反应,得到的羟基与(CH3)2NH发生取代反应,得到物质B,B中N原子在CH3I和Ag2O、H2O的先后作用下,引入一个CH3,得到物质C;C受热发生消去反应,+N(CH3)3同OH-与相邻C上的H发生消去反应生成H2O和N(CH3)3,生成碳碳双键得到物质D,D的碳碳双键在H2O2的碱溶液作用下发生反应,后再酸化引入两个羟基则得到物质E,两个羟基与CH3COCH3在HCl环境中脱去H2O得到物质F。〖解析〗(1)根据题中A分子的结构可知,其含氧官能团有醚键和羰基。(2)A生成B的过程是甲醛与A中羰基相连的甲基发生加成反应,得到的羟基与(CH3)2NH发生取代反应,结合副产物的分子式,可推断该副产物是一分子A结合了两分子的HCHO和(CH3)2NH,结构简式为。(3)据分析,的反应类型为消去反应;C转化为D时还生成和N(CH3)3。(4)由题中F的结构简式可知其分子式是C13H16O4,其不饱和度为6,其芳香族同分异构体在碱性条件下水解后酸化,生成X、Y和Z三种有机产物,推断该同分异构体中含有两个酯基。X分子中含有一个手性碳原子,则有一个碳原子连接着四种互不相同的原子或原子团;Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子,Y能与溶液发生显色反应,则Y含有酚羟基,推断Y的结构简式是,Z不能被银氨溶液氧化,则Z不含醛基,推断Z的结构简式是CH3COOH;则X分子中共含有5个C原子,其中有-COOH,则推断其结构简式是;综上分析,该芳香族同分异构体的一种结构简式是。(5)结合物质E生成F的结构变化可推断与反应可生成目标产物的部分;产物的部分可由生成后与HCHO反应增长碳链得到,故设计合成路线:4.(2024·山东卷)心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如下:已知:I.Ⅱ.回答下列问题:(1)A结构简式为;B→C反应类型为。(2)C+D→F化学方程式为。(3)E中含氧官能团名称为;F中手性碳原子有个。(4)D的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数此为),其结构简式为。(5)C→E的合成路线设计如下:试剂X为(填化学式);试剂Y不能选用,原因是。〖答案〗(1)取代反应(2)+(3)醛基1(4)(5)NaOHG中的-CH2OH会被KMnO4氧化为-COOH,无法得到E〖祥解〗A→B发生的类似已知I.的反应,结合A、B的分子式和F的结构简式可知,A为:,B为,对比B和C的分子式,结合F的结构简式可知,B甲基上的1个H被Br取代得到C,C为,C、D在乙醇的作用下得到F,对比C、F的结构简式可知,D为,E与D发生类似已知Ⅱ.的反应,可得E为。〖解析〗(1)由分析得,A的结构简式为:;B()甲基上的1个H被Br取代得到C(),反应类型为取代反应;(2)由分析得,C为,D为,C、D在乙醇的作用下得到F(),化学方程式为:+;(3)由分析得,E为,含氧官能团为:醛基;F中手性碳原子有1个,位置如图:;(4)D为,含硝基(-NO2)和3种不同化学环境的氢原子(个数此为6:6:1)的D的同分异构体结构如图:;(5)C为,E为结合C→E的合成路线设计图可知,C在NaOH水溶液的作用下,Br被羟基取代,得到G,G与试剂Y(合适的氧化剂,如:O2)发生氧化反应得到E,试剂X为NaOH,试剂Y不能选用KMnO4,原因是G中的-CH2OH会被KMnO4氧化为-COOH,无法得到E。5.(2024·湖南卷)化合物H是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物,合成路线如下(部分条件忽略,溶剂未写出):回答下列问题:(1)化合物A在核磁共振氢谱上有组吸收峰;(2)化合物D中含氧官能团的名称为、;(3)反应③和④的顺序不能对换的原因是;(4)在同一条件下,下列化合物水解反应速率由大到小的顺序为(填标号);①

③(5)化合物的合成过程中,经历了取代、加成和消去三步反应,其中加成反应的化学方程式为;(6)依据以上流程信息,结合所学知识,设计以和为原料合成的路线(HCN等无机试剂任选)。〖答案〗(1)6(2)醛基醚键(3)先进行反应③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化(4)①③②(5);(6)〖祥解〗A与氯化剂在加热条件下反应得到B,B在BBr3,0℃的条件下,甲基被H取代得到C,C与CH2BrCH2Br在K2CO3的作用下发生取代反应得到D,D被氧化剂氧化为E,E中存在酯基,先水解,再酸化得到F,F与Cl2CHOCH3在TiCl4的作用下苯环上一个H被醛基取代得到G,G与ClCH2COCH3经历了取代、加成和消去三步反应得到H。〖解析〗(1)由A的结构可知,A有6种等效氢,即核磁共振氢谱上有6组吸收峰;(2)由D的结构可知,化合物D中含氧官能团的名称为:醛基、醚键;(3)反应③和④的顺序不能对换,先进行反应③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化;(4)中F的电负性很强,-CF3为吸电子基团,使得-OOCH中C-O键更易断裂,水解反应更易进行,中-CH3是斥电子集团,使得-OOCH中C-O键更难断裂,水解反应更难进行,因此在同一条件下,化合物水解反应速率由大到小的顺序为:①③②;(5)化合物G→H的合成过程中,G发生取代反应羟基上的H被-CH2COCH3取代,得到,中的醛基加成得到,中的羟基发生消去反应得到,其中加成反应的化学方程式为:;(6)和Cl2CHOCH3在TiCl4的作用下发生类似反应⑥的反应得到,与HCN加成得到,酸性水解得到,发生缩聚反应得到,具体合成路线为:。6.(2024·黑吉辽卷)特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物,其合成路线如下:已知:I.为,咪唑为;II.和不稳定,能分别快速异构化为和。回答下列问题:(1)B中含氧官能团只有醛基,其结构简式为。(2)G中含氧官能团的名称为和。(3)J→K的反应类型为。(4)D的同分异构体中,与D官能团完全相同,且水解生成丙二酸的有种(不考虑立体异构)。(5)E→F转化可能分三步:①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X;②X快速异构化为Y,图Y与反应生成F。第③步化学方程式为。(6)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考B→X的转化,设计化合物I的合成路线如下(部分反应条件己略去)。其中M和N的结构简式为和。〖答案〗(1)(2)(酚)羟基羧基(3)取代反应(4)6(5)+(CH3CO)2O→+CH3COOH(6)〖祥解〗根据流程,有机物A与有机物B发生反应生成有机物C,根据有机物B的分子式和小问1中的已知条件,可以判断,有机物B的结构为;有机物C与有机物D发生反应生成有机物E;有机物E在醋酸酐的作用下发生成环反应生成有机物F;有机物F发生两步连续反应生成有机物G,根据有机物G的分子式和有机物H的结构可以推出,有机物G的结构为;有机物G发生两步反应生成有机物H,将羧基中的-OH取代为次氨基结构;有机物H与与有机物I发生取代反应,将有机物H中酚羟基上的氢取代生成有机物J;最后有机物J发生取代反应将结构中的Bn取代为H。据此分析解题。〖解析〗(1)根据分析,有机物B的结构为。(2)根据分析,有机物G的结构为,其含氧官能团为(酚)羟基和羧基。(3)根据分析,J→K的反应是将J中的Bn取代为H的反应,反应类型为取代反应。(4)D的同分异构体中,与D的官能团完全相同,说明有酯基的存在,且水解后生成丙二酸,说明主体结构中含有。根据D的分子式,剩余的C原子数为5,剩余H原子数为12,因同分异构体中只含有酯基,则不能将H原子单独连接在某一端的O原子上,因此将5个碳原子拆分。当一侧连接甲基时,另一侧连接-C4H9,此时C4H9有共有4种同分异构体;当一侧连接乙基时,另一侧连接-C3H7,此时-C3H7有共有2种同分异构体,故满足条件的同分异构体有4+2=6种。(5)根据已知条件和题目中的三步反应,第三步反应为酚羟基与乙酸酐的反应,生成有机物F。则有机物Y为,根据异构化原理,有机物X的结构为。反应第③步的化学方程式为+(CH3CO)2O→+CH3COOH。(6)根据逆推法有机物N发生异构化生成目标化合物,发生的异构化反应为后者的反应,有机物N为,有机物M有前置原料氧化得到的,有机物M发生异构化前者的反应生成有机物N,有机物M的为。7.(2024·浙江1月卷)某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。已知:请回答:(1)化合物E的含氧官能团的名称是。(2)化合物C的结构简式是。(3)下列说法不正确的是_______。A.化合物A→D的过程中,采用了保护氨基的方法B.化合物A的碱性比化合物D弱C.化合物B在氢氧化钠溶液加热的条件下可转化为化合物AD.化合物G→氯硝西泮的反应类型为取代反应(4)写出F→G的化学方程式。(5)聚乳酸()是一种可降解高分子,可通过化合物X()开环聚合得到,设计以乙炔为原料合成X的路线(用流程图表示,无机试剂任选)。(6)写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式。①分子中含有二取代的苯环。②谱和谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,无碳氧单键。〖答案〗(1)硝基、羰基(或酮羰基、酮基)(2)(3)BD(4)+NH3+HBr或+2NH3+NH4Br(5)CH≡CHCH3CHO。(6)或或或或〖祥解〗A发生取代反应生成B,B在硫酸作用下与硝酸发生对位取代生成C;C水解生成D,D取代生成E,E发生取代反应生成F,结合已知信息,根据其分子式,可推出F为:;F发生取代反应生成G:;〖解析〗(1)化合物E的结构简式为,分子结构中的含氧官能团有硝基、羰基(或酮羰基、酮基);故〖答案〗为:硝基、羰基(或酮羰基、酮基)。(2)根据分析可知,化合物C结构简式:;(3)A.氨基易被氧化,在进行硝化反应前,先将其转化为稳定的酰胺基,硝化反应后再水解出氨基,属于氨基的保护,A正确;B.硝基为吸电子基团,硝基的存在会导致N原子结合质子能力减弱,所以碱性:A>D,B错误;C.B为,在氢氧化钠溶液加热的条件下发生水解反应,可转化为化合物A,C正确;D.化合物G()转化为氯硝西泮(),是羰基与氨基发生了加成反应后再发生消去反应,D错误;故〖答案〗选BD;(4)F发生取代反应生成G:+NH3+HBr;由于HBr可与NH3反应生成NH4Cl,所以该反应也可写为+2NH3+NH4Cl。故〖答案〗为+NH3+HBr或+2NH3+NH4Br。(5)可由发生分子间酯化反应生成,可由酸化得到,乙醛与HCN发生加成反应生成,而乙炔与H2O发生加成反应生成乙醛(CH3CHO),故合成路线为CH≡CHCH3CHO。(6)B为,其同分异构体分子中含有二取代的苯环;分子中共有4种不同化学环境的氢原子,无碳氧单键,则其结构简式可有、、、、等。8.(2023·湖北卷)碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发,针对二酮H设计了如下合成路线:

回答下列问题:(1)由A→B的反应中,乙烯的碳碳_______键断裂(填“π”或“σ”)。(2)D的同分异构体中,与其具有相同官能团的有_______种(不考虑对映异构),其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为的结构简式为_______。(3)E与足量酸性溶液反应生成的有机物的名称为_______、_______。(4)G的结构简式为_______。(5)已知:

,H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构,主要产物为I()和另一种α,β-不饱和酮J,J的结构简式为_______。若经此路线由H合成I,存在的问题有_______(填标号)。a.原子利用率低

b.产物难以分离

c.反应条件苛刻

d.严重污染环境〖答案〗(1)π(2)7(3)乙酸丙酮(4)(5)

ab〖祥解〗A为CH2=CH2,与HBr发生加成反应生成B(CH3CH2Br),B与Mg在无水乙醚中发生生成C(CH3CH2MgBr),C与CH3COCH3反应生成D(),D在氧化铝催化下发生消去反应生成E(),E和碱性高锰酸钾反应生成F(),参考D~E反应,F在氧化铝催化下发生消去反应生成G(),G与反应加成反应生成二酮H,据此分析解答。〖解析〗(1)A为CH2=CH2,与HBr发生加成反应生成B(CH3CH2Br),乙烯的π键断裂,故〖答案〗为:π;(2)D为,分子式为C5H12O,含有羟基的同分异构体分别为:共8种,除去D自身,还有7种同分异构体,其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为的结构简式为,故〖答案〗为:7;;(3)E为,酸性高锰酸钾可以将双键氧化断开,生成和,名称分别为乙酸和丙酮,故〖答案〗为:乙酸;丙酮;(4)由分析可知,G为,故〖答案〗为:;(5)根据已知的反应特征可知,H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构,主要产物为I())和J(

)。若经此路线由H合成I,会同时产生两种同分异构体,导致原子利用率低,产物难以分离等问题,故〖答案〗为:

;ab。9.(2023·新课标卷)莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物,可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。回答下列问题:(1)A的化学名称是_______。(2)C中碳原子的轨道杂化类型有_______种。(3)D中官能团的名称为_______、_______。(4)E与F反应生成G的反应类型为_______。(5)F的结构简式为_______。(6)I转变为J的化学方程式为_______。(7)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构);①含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______。〖答案〗(1)3-甲基苯酚(间甲基苯酚)(2)2(3)氨基羟基(4)取代反应(5)(6)+H2O+HCl+N2↑(7)9〖祥解〗根据流程,A与2-溴丙烷发生取代反应生成B,B与NaNO2发生反应生成C,C与NH4HS反应生成D,D与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可知,D为;E与F反应生成G,结合E和G的结构简式和F的分子式可知,F为;G发生两步反应生成H,H再与NaNO2/HCl反应生成I,结合I的结构和H的分子式可知,H为;I与水反应生成J,J与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成K,结合K的结构简式和J的分子式可知,J为;据此分析解题。〖解析〗(1)根据有机物A的结构,有机物A的化学名称为3-甲基苯酚(间甲基苯酚)。(2)有机物C中含有苯环,苯环上的C原子的杂化类型为sp2杂化,还含有甲基和异丙基,甲基和异丙基上的C原子的杂化类型为sp3杂化,故〖答案〗为2种。(3)根据分析,有机物D的结构为,其官能团为氨基和羟基。(4)有机物E与有机物F发生反应生成有机物G,有机物中的羟基与有机物F中的Cl发生取代反应生成有机物G,故反应类型为取代反应。(5)根据分析,有机物F的结构简式为。(6)有机物I与水反应生成有机物J,该反应的方程式为+H2O+HCl+N2↑。(7)连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中,含有手性碳、含有3个甲基、含有苯环的同分异构体有9种,分别为:、

、、、、、、、;其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3:3:3:2:2:1的同分异构体的结构简式为。10.(2023·浙江卷)某研究小组按下列路线合成胃动力药依托比利。

已知:

请回答:(1)化合物B的含氧官能团名称是___________。(2)下列说法不正确的是___________。A.化合物A能与发生显色反应B.A→B的转变也可用在酸性条件下氧化来实现C.在B+C→D的反应中,作催化剂D.依托比利可在酸性或碱性条件下发生水解反应(3)化合物C的结构简式是___________。(4)写出E→F的化学方程式___________。(5)研究小组在实验室用苯甲醛为原料合成药物苄基苯甲酰胺(

)。利用以上合成线路中的相关信息,设计该合成路线___________(用流程图表示,无机试剂任选)(6)写出同时符合下列条件的化合物D的同分异构体的结构简式___________。①分子中含有苯环②谱和谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基(

)。〖答案〗(1)羟基、醛基(2)BC(3)ClCH2CH2N(CH3)2(4)

+2H2

+H2O(5)

(6)

〖祥解〗由有机物的转化关系可知,

发生催化氧化反应生成

,碳酸钾作用下

与ClCH2CH2N(CH3)2发生取代反应生成

,则C为ClCH2CH2N(CH3)2;

与NH2OH反应生成

,则E为

;催化剂作用下

与氢气发生还原反应生成

,则F为

与SOCl2发生取代反应生成

;与

发生取代反应生成依托比利。〖解析〗(1)由结构简式可知,B分子的官能团为羟基、醛基;(2)A.由结构简式可知,A分子中含有酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应,使溶液变为紫色,故正确;B.酚羟基具有强还原性,由结构简式可知,A分子中含有酚羟基,则A→B的转变不能用酸性高锰酸钾溶液来实现,故错误;C.由分析可知,B+C→D的反应为碳酸钾作用下

与ClCH2CH2N(CH3)2发生取代反应生成

,其中碳酸钾的作用是中和反应生成的氯化氢,提高反应物的转化率,故错误;D.由结构简式可知,依托比利分子中含有酰胺基,可在酸性或碱性条件下发生水解反应,故正确;故选BC;(3)由分析可知,C的结构简式为ClCH2CH2N(CH3)2,故〖答案〗为:ClCH2CH2N(CH3)2;(4)由分析可知,E→F的反应为催化剂作用下

与氢气发生还原反应生成

,反应的化学方程式为

+2H2

+H2O;(5)由题给信息可知,用苯甲醛为原料合成药物苄基苯甲酰胺的合成步骤为

与NH2OH反应生成

,催化剂作用下

与氢气发生还原反应生成

;催化剂作用下,

与氧气发生催化氧化反应生成

与SOCl2发生取代反应生成

发生取代反应生成

,合成路线为;(6)D的同分异构体分子中含有苯环,谱和谱检测表明分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基说明同分异构体分子含有醚键或酚羟基,结合对称性,同分异构体的结构简式为

。11.(2023·广东卷)室温下可见光催化合成技术,对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于、碘代烃类等,合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略):

(1)化合物i的分子式为。化合物x为i的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为(写一种),其名称为。(2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为。y为。(3)根据化合物V的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。序号反应试剂、条件反应形成的新结构反应类型a消去反应b氧化反应(生成有机产物)(4)关于反应⑤的说法中,不正确的有___________。A.反应过程中,有键和键断裂B.反应过程中,有双键和单键形成C.反应物i中,氧原子采取杂化,并且存在手性碳原子D.属于极性分子,分子中存在由p轨道“头碰头”形成的键(5)以苯、乙烯和为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。基于你设计的合成路线,回答下列问题:(a)最后一步反应中,有机反应物为(写结构简式)。(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学方程式为。(c)从苯出发,第一步的化学方程式为(注明反应条件)。〖答案〗(1)

(或

)戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧杂环丁烷)(2)或氧气(3)浓硫酸,加热

、,加热(或酸性溶液)

(或

)(4)CD(5)

〖祥解〗①

与HBr加热发生取代反应生成

,②乙烯在催化剂作用下氧化生成

,③

发生开环加成生成

,④

发生取代反应生成

,⑤

及CO反应生成

。〖解析〗(1)化合物i

的分子式为。

不饱和度为1,x可形成碳碳双键或碳氧双键或一个圆环,化合物x为i的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰,说明分子中有对称结构,不对称的部分放在对称轴上,x的结构简式含酮羰基时为

(或含醛基时为

或含圆环是为

),其名称为戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧杂环丁烷)。故〖答案〗为:;

(或

);戊酮(或二甲基丙醛或二甲基氧杂环丁烷);(2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为,②乙烯在催化剂作用下氧化生成

,y为或氧气。故〖答案〗为:或氧气;(3)根据化合物V

的结构特征,分析预测其可能的化学性质:含有羟基,且与羟基相连的碳的邻碳上有氢,可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成

,与羟基相连的碳上有氢,可在铜名银催化作用下氧化生成

,或酸性溶液中氧化生成

,见下表:序号反应试剂、条件反应形成的新结构反应类型a浓硫酸,加热

消去反应b、,加热(或酸性溶液)

(或

)氧化反应(生成有机产物)故〖答案〗为:浓硫酸,加热;

;、,加热(或酸性溶液);

(或

);(4)A.从产物中不存在键和键可以看出,反应过程中,有键和键断裂,故A正确;B.反应物中不存在双键,酰碘基中碘原子离去与羟基中氢离去,余下的部分结合形成酯基中单键,所以反应过程中,有双键和单键形成,故B正确;C.反应物i

中,氧原子采取杂化,但与羟基相连的碳有对称轴,其它碳上均有2个氢,分子中不存在手性碳原子,故C错误;D.属于极性分子,分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的键,故D错误;故〖答案〗为:CD;(5)以苯、乙烯和为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。乙烯与水在催化剂加热加压条件下合成乙醇;乙烯在银催化作用下氧化生成环氧乙醚;苯在铁催化作用下与溴生成溴苯,溴苯与环氧乙醚生成

,与HI反应合成

,最后根据反应⑤的原理,

与乙醇、CO合成化合物ⅷ。(a)最后一步反应中,有机反应物为

和。故〖答案〗为:

和;(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学方程式为。故〖答案〗为:;(c)从苯出发,第一步的化学方程式为

。故〖答案〗为:

。12.(2023·海南卷)局部麻醉药福莫卡因的一种合成路线如下:回答问题:(1)A的结构简式:,其化学名称。(2)B中所有官能团名称:。(3)B存在顺反异构现象,较稳定异构体的构型为式(填“顺”或“反”)。(4)B→C的反应类型为。(5)X与E互为同分异构体,满足条件①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰,则X的简式为:(任写一种)(6)E→F的反应方程式为。(7)结合下图合成路线的相关信息。以苯甲醛和一两个碳的有机物为原料,设计路线合成

。〖答案〗(1)苯甲醛(2)碳碳双键、酯基。(3)反(4)还原反应(5)(6)(7)〖祥解〗结合B的结构式,可逆向推得A的结构为

,B与氢气一定条件下反应还原生成C,C在SOCl2条件下发生取代反应生成D,D在HCHO、HCl、ZnCl2,发生取代反应生成E(

),E与

发生取代生成F,F与

发生取代反应生成福莫卡因。〖解析〗(1)结合上述分析可知,A的结构简式:

,其化学名称苯甲醛;(2)结合题干信息中B的结构式,B中所有官能团名称碳碳双键、酯基;(3)顺式中的两个取代基处于同一侧,空间比较拥挤,范德华力较大,分子内能较高,不稳定,反式较顺式稳定;(4)结合上述分析,B→C的反应类型为还原反应;(5)E的结构为

,同分异构体满足①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰,说明结构高度对称,则X的一种结构简式为

;(6)E→F的反应方程式为:

;(7)乙醇分别催化氧化为乙醛、乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙醛乙酸乙酯反应生成CH3CH=CHCOOC2H5;苯甲醛与CH3CH=CHCOOC2H5反应生成

,再水解生成

,合成路线为:

。13.(2023·河北卷)2,5-二羟基对苯二甲酸是一种重要的化工原料,广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物;作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成的路线如下:已知:回答下列问题:(1)的反应类型为。(2)C的结构简式为。(3)D的化学名称为。(4)的化学方程式为。(5)写出一种能同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式。(a)核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为;(b)红外光谱中存在吸收峰,但没有吸收峰;(c)可与水溶液反应,反应液酸化后可与溶液发生显色反应。(6)阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一。试以碘甲烷、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯[]为原料,设计阿伏苯宗的合成路线。(无机试剂和三个碳以下的有机试剂任选)〖答案〗(1)加成反应(或还原反应)(2)CH3OOCCH2CH2COOH(3)丁二酸二甲酯(4)+4NaOH+2CH3OH+2H2O(5)(6)〖祥解〗与H2在催化剂存在下发生加成反应生成,与CH3OH反应生成C,C的分子式为C5H8O4,则C的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOH;C与CH3OH在酸存在下反应生成D;F与I2/KI、H2O2发生芳构化反应生成G,G的分子式为C10H10O6,G与NaOH/H2O加热反应生成H,H与H+/H2O反应生成DHTA,结合DHTA的结构简式知,G的结构简式为,H的结构简式为。〖解析〗(1)对比A、B的结构简式,A→B为A与H2发生的加成反应(或还原反应)生成B。(2)根据分析,C的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOH;(3)D的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOCH3,D中官能团为酯基,D的化学名称为丁二酸二甲酯。(4)G的结构简式为,H的结构简式为,G→H的化学方程式为+4NaOH+2CH3OH+2H2O。(5)G的分子式为C10H10O6,G的同分异构体的红外光谱中存在C=O吸收峰、但没有O—H吸收峰,能与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与FeCl3溶液发生显色反应,G的同分异构体中含有、不含—OH,G的同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰、且峰面积比为3∶2,则符合条件的G的同分异构体的结构简式为。(6)对比与、CH3I、的结构简式,结合题给已知,可由与在1)NaNH2、2)H+/H2O作用下合成得到;可由与CH3I发生取代反应制得;可由先发生氧化反应生成、再与CH3OH发生酯化反应制得,则合成路线为:。14.(2023·天津卷)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期,我国学者以电催化反应为关键步骤,用CO2作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:(1)阿托酸所含官能团名称为碳碳双键、。(2)A→B的反应类型为。(3)A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为,其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为。(4)写出B→C反应方程式:。(5)C→D反应所需试剂及条件为。(6)在D→E反应中,用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解,则CO2与D的反应在(填“阳极”或“阴极”)上进行。(7)下列关于E的叙述错误的是(填序号)。a.可发生聚合反应b.分子内9个碳原子共平面c.分子内含有1个手性碳原子d.可形成分子内氢键和分子间氢键(8)结合题干信息,完成以下合成路线:。(

)〖答案〗(1)羧基(2)加成反应(或还原反应)(3)4(4)+H2O(5)O2,△/催化剂(6)阴极(7)b(8)。〖祥解〗(A)与氢气发生加成反应生成(B),在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成(C),对比和(D)的结构简式可知,到的转化发生的是氧化反应,的在1)CO2电催化、2)酸化条件下转化成(E),在1)KOH溶液、2)盐酸条件下转化成阿托酸。〖解析〗(1)阿托酸的结构简式为,其所含官能团的名称为碳碳双键、羧基;(2)A的结构简式为、B的结构简式为,与氢气发生加成反应生成,所以A→B的反应类型为加成反应或还原反应;(3)A的结构简式为,其符合题目要求的同分异构体为①一个侧链②两个侧链(甲基有邻、间、对三种位置),所以符合要求的同分异构体的数目为1+3=4,其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为;(4)B的结构简式为、C的结构简式为,在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,B→C反应方程式为+H2O;(5)对比(C)和(D)的结构简式可知,到的转化发生的是氧化反应,所以C→D反应所需试剂为O2、条件为加热、催化剂;(6)D的结构简式为、E结构简式为,E比D多一个碳原子、两个氧原子和两个氢原子,E中碳元素化合价降低,D得电子生成E,即发生还原反应,所以在D→E反应中,用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解,CO2与D的反应在阴极上进行;(7)E结构简式为:a.E中含有羧基和醇羟基,所以可以发生聚合反应,故a正确;b.苯环及直接连接苯环的碳原子共平面,连接羧基和苯环的碳原子为饱和碳原子,该碳原子采取sp3杂化,为四面体结构,由于单键可以旋转,所以分子中最少有7个碳原子共平面、最多有8个碳原子共平面,故b错误;c.分子中连接羧基和苯环的碳原子连了4个不同的原子或原子团,该碳原子为手性碳原子,分子中只有该碳原子为手性碳原子,故c正确;d.E分子中含有羧基和羟基,由于羧基和羟基间距小,所以该分子既可形成分子内氢键,又可以形成分子间氢键,故d正确;故〖答案〗为:b;(8)在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成,,在1)CO2电催化、2)酸化条件下转化成,在浓硫酸、加热条件下生成,所以合成路线为,,。15.(2023·重庆卷)有机物K作为一种高性能发光材料,广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如下所示,部分试剂及反应条件省略。

已知:

(和为烃基)(1)A中所含官能团名称为羟基和。(2)B的结构简式为。(3)C的化学名称为,生成D的反应类型为。(4)E的结构简式为。(5)G的同分异构体中,含有两个

的化合物有个(不考虑立体异构体),其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为的化合物为L,L与足量新制的反应的化学方程式为。(6)以和(

)为原料,利用上述合成路线中的相关试剂,合成另一种用于OLED的发光材料(分子式为)。制备的合成路线为(路线中原料和目标化合物用相应的字母J、N和M表示)。〖答案〗(1)碳碳双键(2)(3)苯胺取代反应(4)(5)10C(CH3)2(CHO)2+4Cu(OH)2+2NaOHC(CH3)2(COONa)2+2Cu2O+6H2O(6)〖祥解〗A和HBr发生取代反应生成B,B是

;B和C生成D,根据B的结构简式和C的分子式,由D逆推可知C是

;根据题目信息,由F逆推可知E是

。〖解析〗(1)根据A的结构简式,可知A中所含官能团名称为羟基和碳碳双键;(2)A和HBr发生取代反应生成B,B是

;(3)C是

,化学名称为苯胺;

反应生成D和HBr,生成D的反应类型为取代反应;(4)根据题目信息,由F逆推可知E是

;(5)G的同分异构体中,含有两个

的化合物有

、、、、、、

、,OHC-CH(CH2CH3)-CHO共10种,即G的同分异构体有10种,其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为的化合物为L,L是

,L与足量新制的反应的化学方程式为C(CH3)2(CHO)2+4Cu(OH)2+2NaOHC(CH3)2(COONa)2+2Cu2O+6H2O。(6)M分子中含有5个N和2个O,可知2分子J和1分子N反应生成M,合成路线为

。16.(2023·山东卷)根据杀虫剂氟铃脲(G)的两条合成路线,回答下列问题。已知:Ⅰ.R1NH2+OCNR2→Ⅱ.路线:(1)A的化学名称为_____(用系统命名法命名);的化学方程式为_____;D中含氧官能团的名称为_____;E的结构简式为_____。路线二:(2)H中有_____种化学环境的氢,①~④属于加成反应的是_____(填序号);J中原子的轨道杂化方式有_____种。〖答案〗(1)2,6-二氯甲苯

+2KF

+2KCl酰胺基(2)2②④3〖祥解〗路线:根据流程及A的分子式为C7H6Cl2,可推出A的结构式为,A在氨气和氧气的作用下,生成了B(),B与KF反应,生成C(),根据题给信息,C与过氧化氢反应,生成D(),D和(COCl2)2反应生成E,E的分子式为C8H3F2NO2,推出E的结构式为,E与F()反应生成了氟铃脲(G)。路线二:根据流程及F的分子式可推出H的结构式,H与氢气反应生成I(),I与CF2=CF2反应生成F(),F与(COCl2)2反应生成J(),J与D()反应生成了氟铃脲(G)。〖解析〗(1)由分析可知,A为,系统命名为2,6-二氯甲苯,B与KF发生取代反应生成C,化学方程式为+2KF

+2KCl,D为,含氧官能团为酰胺基,根据分析,E为。(2)根据分析,H为,由结构特征可知,含有2种化学环境的氢,根据分析流程可知H→I为还原反应,I→F为加成反应,F→J为取代反应,J→G为加成反应,J为,苯环上的C原子采用sp2杂化,O=C=N中的C采用sp杂化,饱和碳采用sp3杂化,共3种,N原子的杂化方式为sp2、O原子杂化方式为sp2和sp3,所以J中原子的杂化方式有3种。17.(2023·湖南卷)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化):回答下列问题:(1)B的结构简式为_______;(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是_______、_______;(3)物质G所含官能团的名称为_______、_______;(4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简式为_______;(5)下列物质的酸性由大到小的顺序是_______(写标号):①

③(6)(呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银镜反应的同分异构体中。除H2C=C=CH-CHO外,还有_______种;(7)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯,依据由C到D的反应信息,设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线_______(无机试剂任选)。〖答案〗(1)(2)消去反应加成反应(3)碳碳双键醚键(4)(5)②>③>①(6)4(7)〖解析〗(1)有机物A与Br2反应生成有机物B,有机物B与有机物E发生取代反应生成有机物F,结合有机物A、F的结构和有机物B的分子式可以得到有机物B的结构式,即。(2)有机物F转化为中间体时消去的是-Br和,发生的是消去反应,中间体与呋喃反应生成有机物G时,中间体中的碳碳三键发生断裂与呋喃中的两个双键发生加成反应,故〖答案〗为消去反应、加成反应。(3)根据有机物G的结构,有机物G中的官能团为碳碳双键、醚键。(4)根据上述反应流程分析,与呋喃反应生成,继续与HCl反应生成有机物J,有机物J的结构为。(5)苯环上带有甲基时,甲基增强了苯环上的电子云密度,导致磺酸根离子中的氧原子电子云密度降低,使其更容易失去质子,但当甲基上的H原子被F原子代替时,三氟甲基对苯环上电子的吸引力有所降低,因此对甲基苯磺酸的酸性强于对三氟甲基苯磺酸的酸性,但没有甲基时的苯磺酸,由于没有其他基团对苯环上电子的吸引导致磺根中S对H的吸引力增强,使H的电子程度减弱,故酸性大小为②>③>①。(6)呋喃是一种重要的化工原料,其同分异构体中可以发生银镜反应,说明其同分异构体中含有醛基,这样的同分异构体共有4种,分别为:CH3-C≡C-CHO、CH≡C-CH2-CHO、、。(7)甲苯和溴在FeBr3的条件下生成对溴甲苯和邻溴甲苯,因题目中欲合成邻溴甲苯,因此需要对甲基的对位进行处理,利用题目中流程所示的步骤将甲苯与硫酸反应生成对甲基苯磺酸,再将对甲基苯磺酸与溴反应生成,再将中的磺酸基水解得到目标化合物,具体的合成流程为:。18.(2023·辽宁卷)加兰他敏是一种天然生物碱,可作为阿尔茨海默症的药物,其中间体的合成路线如下。

回答下列问题:(1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的_______位(填“间”或“对”)。(2)C发生酸性水解,新产生的官能团为羟基和_______(填名称)。(3)用O2代替PCC完成D→E的转化,化学方程式为_______。(4)F的同分异构体中,红外光谱显示有酚羟基、无N-H键的共有_______种。(5)H→I的反应类型为_______。(6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为_______和_______。

〖答案〗(1)对(2)羧基(3)2+O22+2H2O(4)3(5)取代(6)〖祥解〗根据有机物A的结构和有机物C的结构,有机物A与CH3I反应生成有机物B,根据有机物B的分子式可以得到有机物B的结构,即;有机物与BnCl反应生成有机物C,有机物C发生还原反应生成有机物D,有机物D与PCC发生氧化反应生成有机物E,根据有机物E的结构和有机物D的分子式可以得到有机物D的结构,即;有机物E与有机物有机物F发生已知条件给的②反应生成有机物G,有机物G发生还原反应生成有机物H,根据有机物H与有机物G的分子式可以得到有机物G的结构,即,同时也可得到有机物F的结构,即;随后有机物H与HCOOCH2CH3反应生成有机物I。由此分析解题。〖解析〗(1)由有机物A与CH3I反应得到有机物B可知,酚与卤代烃反应成醚时,优先与其含有的其他官能团的对位羟基发生反应,即酯基对位的酚羟基活性最高,可以发生成醚反应,故〖答案〗为;对位。(2)有机物C在酸性条件下发生水解,其含有的酯基发生水解生成羧基,其含有的醚键发生水解生成酚羟基,故〖答案〗为羧基。(3)O2与有机物D发生催化氧化反应生成有机物E,反应的化学方程式为2+O22+2H2O。(4)F的同分异构体中不含有N-H键,说明结构中含有结构,又因红外中含有酚羟基,说明结构中含有苯环和羟基,固定羟基的位置,有邻、间、对三种情况,故有3种同分异构体。(5)有机物H与HCOOCH2CH3反应生成有机物I,反应时,有机物H中的N-H键发生断裂,与HCOOCH2CH3中断裂的醛基结合,故反应类型为取代反应。(6)根据题目中给的反应条件和已知条件,利用逆合成法分析,有机物N可以与NaBH4反应生成最终产物,类似于题中有机物G与NaBH4反应生成有机物H,作用位置为有机物N的N=C上,故有机物N的结构为,有机物M可以发生已知条件所给的反应生成有机物N,说明有机物M中含有C=O,结合反应原料中含有羟基,说明原料发生反应生成有机物M的反应是羟基的催化氧化,有机物M的结构为,故〖答案〗为、。19.(2022·全国甲卷)用N-杂环卡其碱(NHCbase)作为催化剂,可合成多环化合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。回答下列问题:(1)A的化学名称为_______。(2)反应②涉及两步反应,已知第一步反应类型为加成反应,第二步的反应类型为_______。(3)写出C与/反应产物的结构简式_______。(4)E的结构简式为_______。(5)H中含氧官能团的名称是_______。(6)化合物X是C的同分异构体,可发生银镜反应,与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸,写出X的结构简式_______。(7)如果要合成H的类似物H′(),参照上述合成路线,写出相应的D′和G′的结构简式_______、_______。H′分子中有_______个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳)。〖答案〗(1)苯甲醇(2)消去反应(3)(4)(5)硝基、酯基和羰基(6)(7)

5〖解析〗由合成路线,A的分子式为C7H8O,在Cu作催化剂的条件下发生催化氧化生成B,B的结构简式为,则A为,B与CH3CHO发生加成反应生成,再发生消去反应反应生成C,C的结构简式为,C与Br2/CCl4发生加成反应得到,再在碱性条件下发生消去反应生成D,D为,B与E在强碱的环境下还原得到F,E的分子式为C5H6O2,F的结构简式为,可推知E为,F与生成G,G与D反应生成H,据此分析解答。(1)由分析可知,A的结构简式为,其化学名称为苯甲醇;(2)由B、C的结构简式,结合反应条件,可知B()先与CH3CHO发生碳氧双键的加成反应生成,再发生消去反应生成C(),故第二步的反应类型为消去反应;(3)根据分析可知,C与Br2/CCl4发生加成反应得到;(4)由分析,E的结构简式为;(5)H的结构简式为,可其分子中含有的含有官能团为硝基、酯基和羰基;(6)C的结构简式为,分子式为C9H8O,其同分异构体X可发生银镜反应,说明含有醛基,又与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸,则X的取代基处于苯环的对位,满足条件的X的结构简式为:;(7)G与D反应生成H的反应中,D中碳碳双键断裂与G中HC—NO2和C=O成环,且C=O与—CHO成环,从而得到H,可推知,若要合成H′(),相应的D′为,G′为,手性碳原子为连有4各不同基团的饱和碳原子,则H′()的手性碳原子为,共5个。20.(2022·浙江卷)某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。已知:①;②请回答:(1)下列说法不正确的是_______。A.硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸B.化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基C.化合物B具有两性D.从C→E的反应推测,化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼(2)化合物C的结构简式是_______;氯氮平的分子式是_______;化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步反应,其反应类型依次为_______。(3)写出E→G的化学方程式_______。(4)设计以和为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选)_______。(5)写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式_______。①谱和IR谱检测表明:分子中共有3种不同化学环境的氢原子,有键。②分子中含一个环,其成环原子数。〖答案〗(1)D(2)

C18H19ClN4

加成反应,消去反应(3)+→+CH3OH(4);CH3CH2Cl,NH3(5),,,〖解析〗甲苯硝化得到硝基苯,结合H的结构简式,可知A,再还原得到B为,B和甲醇发生酯化反应生成C,结合信息②可知E为,再结合信息②可知G为,以此解题。(1)A.硝化反应是指苯在浓硝酸和浓硫酸存在的情况下,加热时发生的一种反应,试剂是浓硝酸和浓硫酸,A正确;B.由分析可知化合物A是,其中的含氧官能团是硝基和羧基,B正确;C.由分析可知化合物B为,含有羧基和氨基,故化合物B具有两性,C正确;D.从C→E的反应推测,化合物D中硝基邻位氯原子比间位的活泼,D错误;故选D;(2)由分析可知化合物C的结构简式是;根据氯氮平的结构简式可知其分子式为:C18H19ClN4;对比H和氯氮平的结构简式可知,H→氯氮平经历的反应是先发生加成反应,后发生消去反应;(3)由分析可知E→G的方程式为:+→+CH3OH;(4)乙烯首先氧化得到环氧乙烷,乙烯和HCl加成生成CH3CH2Cl,之后NH3和反应生成,再和反应生成,结合信息②和CH3CH2Cl反应得到,具体流程为:;CH3CH2Cl,NH3;(5)化合物F的同分异构体,则有1个不饱和度,其有3种等效氢,含有N—H键,且分子中含有含一个环,其成环原子数,则这样的结构有,,,。21.(2022·湖南卷)物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下:已知:①+;②回答下列问题:(1)A中官能团的名称为_______、_______;(2)F→G、G→H的反应类型分别是_______、_______;(3)B的结构简式为_______;(4)C→D反应方程式为_______;(5)是一种重要的化工原料,其同分异构体中能够发生银镜反应的有_______种(考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为的结构简式为_______;(6)Ⅰ中的手性碳原子个数为_______(连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子);(7)参照上述合成路线,以和为原料,设计合成的路线_______(无机试剂任选)。〖答案〗(1)醚键

醛基(2)

取代反应

加成反应(3)(4)(5)

5

(6)1(7)〖解析〗A()和反应生成B(C12H14O4),根据“已知①”可以推出B的结构简式为;B和HCOONH4发生反应得到C(C12H16O4),C又转化为D(C12O14O3),根据“已知②”可推出C的结构简式为,D的结构简式为;D和HOCH2CH2OH反应生成E();E在一定条件下转化为F();F和CH3I在碱的作用下反应得到G(C15H18O5),G和反应得到H(),对比F和H的结构简式可得知G的结构简式为;H再转化为I();I最终转化为J()。(1)A的结构简式为,其官能团为醚键和醛基。(2)由分析可知,G的结构简式为,对比F和G的结构简式可知F→G的反应为取代反应;G→H反应中,的碳碳双键变为碳碳单键,则该反应为加成反应。(3)由分析可知,B的结构简式为。(4)由分析可知,C、D的结构简式分别为C的结构简式为、,则C→D的化学方程式为。(5)的同分异构体能发生银镜反应,说明该物质含有醛基,根据分子式C4H6O可得知,该物质还含有碳碳双键或者三元环,还要分析顺反异构,则符合条件的同分异构体有5种,它们分别是CH2=CHCH2CHO、(与后者互为顺反异构体)、(与前者互为顺反异构体)、和,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为4:1:1的结构简式是。(6)连四个不同的原子或原子团的碳原子成为手性碳原子,则I中手性碳原子的个数为1,是连有甲基的碳原子。(7)结合G→I的转化过程可知,可先将转化为,再使和反应生成,并最终转化为;综上所述,合成路线为:。22.(2022·山东卷)支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下:已知:Ⅰ.

Ⅱ.、Ⅲ.回答下列问题:(1)A→B反应条件为_______;B中含氧官能团有_______种。(2)B→C反应类型为_______,该反应的目的是_______。(3)D结构简式为_______;E→F的化学方程式为_______。(4)H的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有_______种。(5)根据上述信息,写出以羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成的路线_______。〖答案〗(1)

浓硫酸,加热

2(2)

取代反应

保护酚羟基(3)

CH3COOC2H5

+Br2+HBr(4)6(5)〖解析〗由C的结构简式和有机物的转化关系可知,在浓硫酸作用下,与乙醇共热发生酯化反应生成,则A为、B为;在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成,与CH3COOC2H5发生信息Ⅱ反应生成,则D为CH3COOC2H5、E为;在乙酸作用下与溴发生取代反应生成,则F为;一定条件下与(CH3)3CNHCH2ph发生取代反应,则G为;在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成H。(1)由分析可知,A→B的反应为在浓硫酸作用下,与乙醇共热发生酯化反应生成和水;B的结构简式为为,含氧官能团为羟基、酯基,共有2种;(2)由分析可知,B→C的反应为在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成和氯化氢,由B和H都含有酚羟基可知,B→C的目的是保护酚羟基;(3)由分析可知,D的结构简式为CH3COOC2H5;E→F的反应为在乙酸作用下与溴发生取代反应生成和溴化氢,反应的化学方程式为+Br2+HBr;(4)H的同分异构体仅含有—OCH2CH3和—NH2可知,同分异构体的结构可以视作、、分子中苯环上的氢原子被—NH2取代所得结构,所得结构分别有1、3、2,共有6种;(5)由题给信息可知,以4—羟基邻苯二甲酸二乙酯制备的合成步骤为在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成发生取代反应生成,发生信息Ⅱ反应生成,在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成,合成路线为。23.(2022·天津卷)光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用异丁酸(A)为原料,按如图路线合成:回答下列问题:(1)写出化合物E的分子式:___________,其含氧官能团名称为___________。(2)用系统命名法对A命名:___________;在异丁酸的同分异构体中,属于酯类的化合物数目为___________,写出其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式:___________。(3)为实现C→D的转化,试剂X为___________(填序号)。a.HBr

b.NaBr

c.(4)D→E的反应类型为___________。(5)在紫外光照射下,少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯()快速聚合,写出该聚合反应的方程式:___________。(6)已知:

R=烷基或羧基参照以上合成路线和条件,利用甲苯和苯及必要的无机试剂,在方框中完成制备化合物F的合成路线。___________〖答案〗(1)酮羰基、羟基(2)2−甲基丙酸4(3)c(4)取代反应(或水解反应)(5)(6)〖祥解〗A和SOCl2在加热条件下发生取代反应生成B,B和苯在催化剂加热条件下发生取代反应生成C,C在一定条件下发生取代反应生成D,D水解生成E。〖解析〗(1)根据化合物E的结构简式得到E的分子式:,其含氧官能团名称为酮羰基、羟基;故〖答案〗为:;酮羰基、羟基。(2)A主链由3个碳原子,属于羧酸,因此用系统命名法对A命名:2−甲基丙酸;在异丁酸的同分异构体中,属于酯类的化合物有CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2(CH3)2共4种,其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式:HCOOCH2CH2CH3;故〖答案〗为:2−甲基丙酸;4;HCOOCH2CH2CH3。(3)为实现C→D的转化,取代的是烷基上的氢原子,则需要在光照条件下和溴蒸汽反应,因此试剂X为;故〖答案〗为:c。(4)D→E是溴原子变为羟基,因此其反应类型为取代反应(或水解反应);故〖答案〗为:取代反应(或水解反应)。(5)在紫外光照射下,少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯()快速聚合,生成高聚物,则该聚合反应的方程式:;故〖答案〗为:。(6)甲苯在酸性高锰酸钾溶液条件下被氧化为苯甲酸,苯甲酸和氢气在催化剂作用下生成,和SOCl2在加热条件下反应生成,和苯在催化剂加热条件下反应生成,其合成路线为;故〖答案〗为:。24.(2022·海南卷)黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如下路线合成:回答问题:(1)A→B的反应类型为_______。(2)已知B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。(3)C的化学名称为_______,D的结构简式为_______。(4)E和F可用_______(写出试剂)鉴别。(5)X是F的分异构体,符合下列条件。X可能的结构简式为_______(任马一种)。①含有酯基

②含有苯环

③核磁共振氢谱有两组峰(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式_______、_______。(7)设计以为原料合成的路线_______(其他试剂任选)。已知:+CO2〖答案〗(1)取代反应或磺化反应(2)+NaOH→+H2O(3)

苯酚

(4)(溶液)或其他合理〖答案〗(5)或(6)

(7)〖解析〗根据合成路线,A()在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),B依次与NaOH熔融、HCl反应生成C(),C先与NaOH反应生成,和CO2在一定条件下反应,再与HCl反应生成D,D的分子式为C7H6O3,则D为,D再与CH3CH2COCl发生取代反应生成E,E与AlCl3反应生成F,F与苯甲酸肝在一定条件下生成G,G经一系列反应生成黄铜哌酯,据此分析解答。(1)由分析可知,A()在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),即反应类型为取代反应(或磺化反应);(2)B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应生成和H2O,反应的化学方程式为+NaOH→+H2O;(3)C的结构简式为,则化学名称为苯酚,根据分析可知,D的结构简式为;(4)由E、F的结构简式可知,F含有酚羟基,而E没有,因此可用FeCl3溶液鉴别二者,前者溶液变成紫色,后者无明显现象;(5)F的分子式为C10H10O4,X是F的同分异构体,X含有苯环和酯基,其核磁共振氢谱有两组峰,说明X只有2种不同环境的H原子,则满足条件的X的结构简式为:或;(6)酸酐能与羟基化合物反应生成酯,则F与苯甲酸肝反应可生成G、苯甲酸和水,故M和N的结构简式为和H2O;(7)已知+CO2,则以为原料合成时,可先将与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成,再依次与NaOH熔融条件下、HCl反应生成,再与CH3COCl发生取代反应生成,氧化可得到,再与AlCl3反应可得到。25.(2021·山东卷)一种利胆药物F的合成路线如图:已知:Ⅰ.+Ⅱ.回答下列问题:(1)A的结构简式为___;符合下列条件的A的同分异构体有___种。①含有酚羟基②不能发生银镜反应③含有四种化学环境的氢(2)检验B中是否含有A的试剂为___;B→C的反应类型为___。(3)C→D的化学方程式为__;E中含氧官能团共___种。(4)已知:,综合上述信息,写出由和制备的合成路线___。〖答案〗4FeCl3溶液氧化反应+CH3OH+H2O3〖祥解〗由信息反应II以及F的结构简式和E的分子式可知E的结构简式为,D发生信息反应I得到E,则D的结构简式为,C与CH3OH发生反应生成D,C相较于D少1个碳原子,说明C→D是酯化反应,因此C的结构简式为,B→C碳链不变,而A→B碳链增长,且增长的碳原子数等于中碳原子数,同时B→C的反应条件为NaClO2、H+,NaClO2具有氧化性,因此B→C为氧化反应,A→B为取代反应,C8H8O3的不饱和度为5,说明苯环上的取代基中含有不饱和键,因此A的结构简式为,B的结构简式为。〖解析〗(1)由上述分析可知,A的结构简式为;A的同分异构体中满足:①含有酚羟基;②不能发生银镜反应,说明结构中不含醛基;③含有四种化学环境的氢,说明具有对称结构,则满足条件的结构有:、、、,共有4种,故〖答案〗为:;4。(2)A中含有酚羟基,B中不含酚羟基,可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCl3溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,B→C的反应类型为氧化反应,故〖答案〗为:FeCl3溶液;氧化反应。(3)C→D为与CH3OH在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酯化反应生成,反应化学方程式为+CH3OH+H2O;E的结构简式为,其中的含氧官能团为醚键、酚羟基、酯基,共3种,故〖答案〗为:+CH3OH+H2O;3。(4)由和制备过程需要增长碳链,可利用题干中A→B的反应实现,然后利用信息反应I得到目标产物,目标产物中碳碳双键位于端基碳原子上,因此需要与HBr在40℃下发生加成反应生成,和反应生成,根据信息Ⅰ.+得到反应生成,因此合成路线为;故〖答案〗为:。26.(2021·浙江卷)某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路线如下:已知:请回答:(1)化合物A的结构简式是_______;化合物E的结构简式是_______。(2)下列说法不正确的是_______。A.化合物B分子中所有的碳原子共平面B.化合物D的分子式为C.化合物D和F发生缩聚反应生成PD.聚合物P属于聚酯类物质(3)化合物

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