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高考解密12 有机化学基础
A 组 基础练
1.(2022·湖北黄冈·校考一模)由芳香化合物A制备药物中间体Ⅰ的一种合成路线如下:
已知:①同一碳原子上连两个羟基不稳定,发生反应: +H O;
2
② ;
③ 。
(1)B→C的反应条件和试剂是_______。
(2)D→E的反应类型为_______。
(3)Y的分子式为 , ,则Y的结构简式为_______。
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的一种结构简式_______。
①能发生水解反应,遇 溶液发生显色反应;
②苯环上只有两个取代基;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1
(5)参照上述合成路线,设计由 和试剂X制备 的合成路线_______。
【答案】(1)光照、(2)取代反应
(3)
(4) 或
(5)
【解析】由A化学式结合B结构可知,A为对甲基苯酚,试剂X为 ;C发生取代反应生成羟基,
根据已知①原理得到醛,然后酸性水解酯基变为酚羟基得到D,D为对羟基苯甲醛;F发生已知②反应生
成G ;G发生已知③反应生成H ;H和Y生成I,Y的分子式为 ,
结合HI结构可知,Y为 ;
(1)B→C的反应为甲基上氢被氯原子取代的反应,条件和试剂是光照、 ;
(2)D→E为D苯环上酚羟基邻位氢被溴取代的反应,属于取代反应;
(3)Y的分子式为 , ,反应为酸和醇的酯化反应,则Y为醇,结合I结构可知,
Y的结构简式为 ;
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件:
①能发生水解反应,遇 溶液发生显色反应,含有酚羟基;
②苯环上只有两个取代基,则苯环上一个取代基为—OH,另一个取代基为 或 或,两个取代基在苯环上的位置有邻、间、对3种;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1,则对称性很好,且含有1个甲基;
故符合条件的结构简式为 或 。
(5) 首先发生C生成D的第一步反应引入醛基,得到 ,再和乙酸发生已知②原理
增长碳链并生成碳碳双键,然后发生加聚反应生成产物,流程为:
。
2.(2022·浙江·模拟预测)药物瑞德西韦对新型冠状病毒有抑制作用。K是合成瑞德西韦的关键中间体,
其合成路线如图:
已知:① ;
② 。
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是___________(填序号)。
A.化合物B能发生加成、取代、消去反应
B.化合物D属于酯类物质,G可能为乙醛
C.由C生成D的过程中可能存在副产物D.化合物K可能具有弱碱性
(2)B的结构简式为___________。
(3)已知E分子中含两个Cl原子,则E在一定条件下生成F的化学方程式为___________。
(4)请结合已知信息,写出以 为原料制备化合物 的合成路线___________(无
机试剂任选,合成路线示例见本题题干)。
(5)芳香族化合物X与C互为同分异构体,写出符合下列条件的X的3种同分异构体的结构简式:
___________(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应,遇 溶液不显色;②能发生水解反应,且1molX最多可消耗4molNaOH;③苯环
上有两种不同化学环境的氢原子。
【答案】(1)CD
(2)
(3) + +HCl
(4)(5) 等
【解析】根据C的结构简式,以及A→B→C的反应条件,推出A的结构简式为 ,A与浓硝酸
发生硝化反应,在对位上引入硝基,即B的结构简式为 ,D发生信息①反应生成E,由
(3)可知E分子中含两个Cl原子,结合F的结构简式可知E为 ,E和A发生取代反应生
成F。根据信息②可知G与HCN发生加成反应生成H,H依次在NH 、H+/H O条件下反应最终得到I,根
3 2
据I的结构简式逆推H为HOCH CN,G为HCHO,I发生酯化反应生成J,可知J的结构简式为
2
;F、J发生取代反应生成K;据此分析;
(1)(1)A.B为 ,含有苯环和酚羟基,能发生加成、取代反应,不能发生消去反应,
故A错误;
B.化合物D是磷酸酯,属于酯类物质,化合物G是甲醛,不是乙醛,故B错误;
C.由C生成D的过程中,若D分子中的一个羟基继续与一分子C反应,则可生成
,其分子式为C HNOP,故C正确;
12 9 2 8
D.化合物K分子中含有-NH-结构,可能具有弱碱性,故D正确;
故答案为CD;
(2)根据上述分析,B的结构简式为 ;故答案为 ;(3)E的结构简式 ,A的结构简式为 ,两者发生取代反应,其反
应方程式为 + +HCl;故答案为
+ +HCl;
(4)采用逆推法,产物可由 发生分子间酯化反应得到,结合信息②, 可由
与HCN发生加成反应后在酸性条件下水解得到, 可由 发生氧化反应制
得, 可由 发生水解反应制得,由此可写出合成路线
;故答案为;
(5)物质C除苯环外还有两个不饱和度,其同分异构体①能发生银镜反应,遇 溶液不显色,则含有
醛基或甲酸酯基,不含酚羟基;②能发生水解反应,且1molX最多可消耗4molNaOH,含有酯基或酰胺基;
③苯环上有两种不同化学环境的氢原子,说明结构对称。若该同分异构体分子的苯环上连有两个HCOO-,
则1molX可消耗4molNaOH,可能的结构为 和 ,若苯环上连有一个
HCOO-,则其对位上为-NHCOOH也符合条件,结构简式为 ;故答案为
等。
3.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考模拟预测)普瑞巴林(pregabalin)常用于治疗糖尿病和带状疱
疹引起的神经痛,其合成路线如下:已知:
i.R CHO+R -CHCOOR +H O
1 2 2 2
ii.RCOOH+CO(NH ) RCONH +NH↑+CO ↑
2 2 2 3 2
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)反应②的反应类型是_______。
(4)D中有_______个手性碳原子。
(5)写出反应④的化学方程式_______。
(6)H是G的同系物,其碳原子数比G少四个,则H可能的结构(不考虑立体异构)有_______种,其中-NH
2
在链端的有_______(写结构简式)。
【答案】(1)3-甲基丁醛或异戊醛
(2)
(3)加成反应
(4)2(5) +CO(NH) +CO ↑+NH ↑+H O
2 2 2 3 2
(6)5 、
【解析】根据A的结构简式,A属于醛,按照系统命名的原则,该有机物A的名称为3-甲基丁醛;对比B
和C的结构简式,C中不含有碳碳双键,B→C的反应类型为加成反应。
(1)根据A的结构简式,A属于醛,按照系统命名的原则,该有机物A的名称为3-甲基丁醛;故答案为
3-甲基丁醛或异戊醛;
(2)对比A和C的结构简式,A与NCCH COOCH 发生已知(i)的反应,NCCH COOCH 中的亚甲基上C
2 3 2 3
与醛基上的碳原子以碳碳双键相连,同时生成水,则B的结构简式为 ;故答案为
。
(3)对比B和C的结构简式,C中不含有碳碳双键,B→C的反应类型为加成反应,故答案为加成反应。
(4)根据手性碳原子的定义,有机物D中含有的手性碳原子有2个,即
;故答案为2。
(5)根据已知ii可知,反应④的反应方程式为 +CO(NH)
2 2+CO ↑+NH ↑+H O;故答案为 +CO(NH)
2 3 2 2 2
+CO ↑+NH ↑+H O。
2 3 2
(6)H是G的同系物,碳原子比G少四个,即H中有四个碳原子,与G具有相同的官能团,H中应含有
氨基和羧基,H可能的结构简式为 ,结构简式还可能是
,结构简式还可能是 ,还可能是
,有1种结构,还可能是 ,共有5种;其中-NH 在链端的有:
2
、 ;故答案为5; 、。
4.(2023·四川绵阳·二模)匹伐他汀钙是一种抑制剂,具有显著降低低密度脂蛋白胆固醇( )效应,
用于治疗高胆固醇和高血脂症。其一种中间体(H)的合成工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。B的结构简式为___________。
(2)由C生成E的反应类型为___________。H中含氧官能团的名称为___________。
(3)写出由F与G发生取代反应生成H的化学方程式___________。
(4)在F的所有同分异构体中,核磁共振氢谱显示含氢种类最少的是M,则M的核磁共振氢谱有
___________组峰;核磁共振氢谱显示含氢种类最多的是N,写出两种N的结构简式为___________、
___________。
(5)参照上述合成路线,写出 与 反应生成类似I的I′的结构简式
___________。
【答案】(1)2-硝基苯甲酸或邻硝基苯甲酸
(2)取代反应 羰基、酯基
(3) +(CH CHO) CO +CH CHOH
3 2 2 3 2
(4)2(5)
【解析】(1)A转化为B时从结构式分析,硝基转化为氨基,所以B的结构简式为 ,答案:2-
硝基苯甲酸或邻硝基苯甲酸, ;
(2)C转化为E时,C 中的氯原子被取代,反应类型是取代反应,H中含氧官能团的名称为羰基、酯基,
答案:取代反应,羰基、酯基;
(3) +(CH CHO) CO +CH CHOH;
3 2 2 3 2
(4)F的所有同分异构体中有链状、烃环状、环氧环状,核磁共振氢谱显示含氢种类最少的是 ,
核磁共振氢谱有2组峰,核磁共振氢谱显示含氢种类最多的是最不对称的结构 、
,答案:2, , ;
(5)反应方程式为:CHCOCH COOCH + +2H O,生成物的结
3 2 3 2构简式 。
5.(2023·安徽黄山·统考一模)化合物F是制备某种改善睡眠药物的中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中碳原子的杂化方式为_______。
(2)写出反应②的化学方程式_______。
(3)X的化学名称为_______。
(4)反应②、反应③中B、C断开的均为碳基邻位上的碳氢键,原因是_______。
(5)在反应④中,D中官能团_______(填名称,后同)被[(CH )CHCH ]AlH还原,官能团_______被NaIO 氧
3 2 2 2 4
化,然后发生_______(填反应类型)生成有机物E。
(6)F的同分异构体中符合下列条件的有_______种;
①苯环上有两个取代基,F原子直接与苯环相连
②可以水解,产物之一为CH≡C-COOH
其中含有甲基,且核磁共振氢谱谱图中吸收峰最少的是:_______。
【答案】(1)sp2、sp3
(2) +CH I +HI
3
(3)3-碘-1-丙烯(3-碘丙烯)
(4)B、C中碳基邻位碳上的氢受羰基吸电子作用的影响,C-H极性增强,具有一定的活泼性
(5)酯基 碳碳双键 取代(酯化)反应(6)6种
【解析】A与CHOH在浓硫酸存在条件下加热,发生酯化反应产生B: ,B与
3
CHI在有机强碱作用下发生取代反应产生C: ,根据有机物D结构简式与C的区
3
别,结合②反应的特点,可知X是CH=CH-CHI,C与CH=CH-CHI发生取代反应产生D,D与
2 2 2 2
[(CH )CHCH ]AlH及NaIO /Ru催化剂条件下反应产生E,E与Pd配合物及碱反应产生F。
3 2 2 2 4
(1)根据A分子结构简式可知该物质分子中含有饱和C原子,采用sp3杂化,苯环及-COOH的C原子采
用sp2杂化;
(2)反应②是 与CHI在有机强碱作用下发生取代反应产生C:
3
和HI,该反应的化学方程式为: +CH I
3
+HI;
(3)根据C、D结构简式的不同,结合②的化学反应可知X化学式是CH=CH-CHI,其名称是3-碘-1-丙
2 2
烯(3-碘丙烯);
(4)反应②、反应③中B、C断开的均为碳基邻位上的碳氢键,这是由于B、C中碳基邻位碳上的氢受羰
基吸电子作用的影响,C-H极性增强,具有一定的活泼性;
(5)对比D、E的结构可知,D→E的过程中,酯基—COOCH 被还原转化为- CH OH;—CHCH=CH 被
3 2 2 2
氧化转化为—CHCOOH,再发生酯化反应形成环,故D→E的过程中,被还原的官能团是酯基,被氧化的
2
官能团是碳碳双键,发生的反应类型是酯化反应;(6)F分子式是C HOF,其同分异构体满足条件:①苯环上有两个取代基,F原子直接与苯环相连;②
11 9 2
可以水解,产物之一为CH≡C-COOH,则F为酯,含有酯基,该取代基可能是CH≡C-COOCH -CH-、
2 2
共2种不同结构,该取代基与-F在苯环上的位置有邻、间、对3种,因此符合要求的
同分异构体种类数目是2×3=6种;其中含有甲基,且核磁共振氢谱谱图中吸收峰最少的是
。
6.(2023·广东惠州·统考三模)碘海醇是临床中应用广泛的一种造影剂,化合物H是合成碘海醇的关键中
间体,其合成路线如图:
已知: +
回答下列问题:
(1)A的名称为_______;
(2)由B生成C的化学方程式为_______。
(3)D中所含官能团的名称为_______。由D生成E的反应类型为_______。
(4)G的结构简式为_______。
(5)J的分子式为C HON,是C的同系物,则苯环上有3个取代基的同分异构体共有_______种;其中核磁
9 7 6
共振氢谱为三组峰,峰面积之比为2:2:2:1的同分异构体的结构_______(写出一种即可)。(6)设计由CH=CH 制备 的合成路线(无机试剂任选)_______。
2 2
【答案】(1)间二甲苯或1,3—二甲苯
(2) +HNO (浓) +H O
3 2
(3)氨基、羧基 取代反应
(4)
(5)16 或
(6)CH =CH BrCHCHBr
2 2 2 2
【解析】A为间二甲苯,苯环上的烃基能被高锰酸钾氧化成羧基,则B为间苯二甲酸 ,B与
硝酸发生苯环上的硝化反应得到C ,C中硝基被Fe还原成氨基得到D
,D与ICl发生取代反应得到E ,E与SOCl 发生羧基上的
2取代反应得到F ,F与G得到H ,对比F和E的结构以
及G的分子式可知G为 。
(1)根据习惯命名法A的化学名称为间二甲苯,根据系统命名法可知,A的名称为1,3-二甲苯;
(2)B生成C,发生的是苯环上硝化反应,化学方程式为: +HNO (浓)
3
+H O;
2
(3)D中所含官能团为氨基、羧基,由D生成E的反应类型为取代反应。故答案为:氨基,羧基;取代
反应;
(4)结合上述分析可知,G的结构简式为 ;
(5)J的分子式为C HON,是C的同系物,故J中也含有一个氨基和两个羧基,当苯环上有3个取代基
9 7 6
时,取代基可能是-COOH、-CHCOOH和-NO ,三个取代基不同采用定二动一的方法:
2 2
四种, 四种, 两种,取代基可能是-
COOH、-COOH和-CH-NO : 两种, 一种, 三种,共有
2 216种同分异构体。另符合核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为2:2:2:1的同分异构体的结构简式为
、 ;
(6)利用题中信息和所学知识,可写出由CH=CH 制备的合成路线流程图:CH=CH BrCHCHBr
2 2 2 2 2 2
。
B 组 提升练
1.(2023·湖北·统考一模)某种聚碳酸酯F的透光性好,可制成车、船的挡风玻璃,以及眼镜镜片、光盘
等,其合成路线如下:
已知:
(1)化合物A的名称为___________,化合物C中所含官能团的名称为___________。
(2)化合物B的用途有___________(任写一种)。
(3)反应③的化学方程式为___________,反应类型为___________。
(4)化合物E的结构简式为___________。
(5)碳酸二甲酯( )的分子式为___________,写出其能与 溶液反应的同分异构体的结构
简式___________(任写两种)。【答案】(1)氯苯 羟基
(2)制造酚醛树脂
(3) 取代反应
(4)
(5)C HO HOCH CHCOOH、CHCH(OH)COOH
3 6 3 2 2 3
【解析】由PC塑料的结构( ),可知E为 ,结
合已知条件及C的结构简式及D的分子式,可知D为 ,结合A的结构简式
及B的分子式C HO,可知B为苯酚。
6 6
(1)根据A的结构简式 ,名称为氯苯;根据C的结构简式,C中只含有一种官能团羟基;
(2)根据分析可知,B为苯酚,苯酚的用途有作为酚醛树脂的原料,皮肤杀菌等;
(3)根据分析可知,C为 ,D为 ,结合
已知条件,C→D的反应方程式为
,该反应为取
代反应;(4)根据分析可知E为 ;
(5)碳酸二甲酯( )的分子式为C HO;能与 溶液反应的官能团有羧基或酯基,则可
3 6 3
以是HOCH CHCOOH、CHCH(OH)COOH、HOCH COOCH 、CHOCH COOH、HCOOCH CHOH等均
2 2 3 2 3 3 2 2 2
符合。
2.(2023·北京朝阳·北京八十中校考模拟预测)我国科学家研发的一条氯霉素(H)的合成路线如图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)氯霉素(H)的官能团是硝基、羟基和_____________________________________。
(2)A→B的反应类型是_____________,D→E的反应类型是______________________。
(3)C为反式结构,B→C的化学反应方程式__________________________________________。
(4)写出符合下列条件的E一种同分异构体的的结构简式____________________________。
①核磁共振氢谱有5个峰 ②能发生水解反应 ③能使FeCl 发生显色反应
3
(5)F的结构简式为________________________________。
(6)在G→H的反应中,通过______________________ (填操作)使平衡转化率增大。
(7)左旋氯霉素才有抗菌消炎的作用,而此法得到的是左旋氯霉素和右旋氯霉素的混合物,因此需要将其分
开,其中一种方法是诱导析晶法。向H溶液加入少量的左旋氯霉素晶体做晶种,
____________________________(填操作),即可得到较纯的左旋氯霉素晶体。
【答案】(1)碳氯键和酰胺基
(2)加成反应 取代反应(3) +H O
2
(4)
(5)
(6)加热蒸馏
(7)冷却结晶、过滤
【解析】由有机物的转化关系可知, 与溴和水发生加成反应生成 ,则B为
; 在水合氢离子作用下发生消去反应生成 ,则C为 ;
与甲醛发生题给信息反应生成 ,则D为 ;高压条件下与氨分子发生取代反应生成 , 酸
性条件下发生信息反应后、碱化得到 ,则F为 ;在浓硫酸作用下
与浓硝酸发生硝化反应后、碱化得到 ,则G为
; 与ClCOOCH 发生取代反应生成
2 3
。
(1)由结构简式可知, 的官能团为硝基、羟基、碳氯键和酰胺基,故答案
为:碳氯键和酰胺基;
(2)由分析可知,A→B的反应为 与溴和水发生加成反应生成 ,D→E的反应为
高压条件下与氨分子发生取代反应生成 和溴化氢,故答案为:
加成反应;取代反应;(3)C的反式结构为 ,则B→C的反应方程式为
+H O,故答案为: +H O;
2 2
(4)E的同分异构体核磁共振氢谱有5个峰、能发生水解反应、能使氯化铁溶液发生显色反应说明同分异
构体分子中含有酚羟基和酰胺基,2个取代基处于苯环的对位,符合条件的结构简式为 ,
故答案为: ;
(5)由分析可知,F的结构简式为 ,故答案为: ;
(6)G→H的反应为 与ClCOOCH 发生取代反应生成
2 3和甲醇,加热蒸馏使沸点低的甲醇挥发,可以减小生成物的浓度,使平衡向
正反应方向移动,平衡转化率增大,故答案为:加热蒸馏;
(7)诱导析晶法的具体操作为向H溶液加入少量的左旋氯霉素晶体做晶种,冷却结晶、过滤即可得到较
纯的左旋氯霉素晶体,故答案为:冷却结晶、过滤。
3.(2023·福建·校联考一模)盐酸黄连素是黄连、三颗针等中草药的有效成分,具有泻火解毒等作用,其
人工合成的路线如下图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)A→B的化学方程式为_______。
(2)化合物D的结构简式为_______。
(3)E→F中①涉及两步反应,反应类型分别为加成反应、_______。
(4)氨基与羧基连在同一碳原子上的氨基酸称为α−氨基酸,分子式与E相同的芳香族 氨基酸有_______
种(不考虑立体异构);其中苯环上的氢原子在核磁共振氢谱中有3组吸收峰的化合物的结构简式为
_______(任写一种即可)。
(5)已知: ,写出以乙烯、 为原料(其他无机试剂任选)制备
的合成路线。_______
【答案】(1) +CH Cl
2 2(2)
(3)消去反应
(4)5 或
(5)
【解析】由有机物的转化关系可知,碱作用下 与二氯甲烷发生取代反应生成 ,
则A为 ;氯化氢作用下 与CH=CHCN发生加成反应生成
2
,一定条件下 转化为 ,则
D为 ; 发生信息反应生成 ,
与 先发生加成反应,后发生消去反应生成, 在催化剂作用下与氢气发生
加成反应生成 , 经多步转化得到盐
酸黄连素。
(1)由分析可知,A→B的反应为碱作用下 与二氯甲烷发生取代反应生成 和氯
化氢,反应的化学方程式为 +CH Cl +2HCl,故答案为:
2 2
+CH Cl +2HCl;
2 2
(2)由分析可知,化合物D的结构简式为 ,故答案为: ;
(3)由分析可知,E→F中①涉及两步反应为 与 先发生加成反应,
后发生消去反应生成 ,故答案为:消去反应;
(4)分子式与E相同的芳香族α—氨基酸分子中若苯环上只有一个取代基,取代基可能为或 ,共有2种;若苯环上有2个取代基,取代基可能—CH
3
和 ,—CH 和 在苯环上有邻间对3种结构,则符合条件的结构简式
3
共有5种,其中苯环上的氢原子在核磁共振氢谱中有3组吸收峰的化合物的结构简式为
、 ,故答案为:5; 或 ;
(5)由题给信息可知,以乙烯、HCN为原料制备 的合成步骤为催化剂作用下乙烯与
HCN共热发生加成反应生成CHCHCN,CHCHCN一定条件下转化为CHCHCONH ,酸性条件下转化
3 2 3 2 3 2 2
为CHCHCOOH,催化剂作用下CHCHCONH 与CHCHCOOH发生取代反应生成 ,
3 2 3 2 2 3 2
则合成路线为 ,
故答案为: 。
C 组 真题练1.(2023·浙江·高考真题)某研究小组按下列路线合成抗癌药物盐酸苯达莫司汀。
已知:①
②
请回答:
(1)化合物A的官能团名称是___________。
(2)化合物B的结构简式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 的反应类型为取代反应
B.化合物D与乙醇互为同系物
C.化合物I的分子式是
D.将苯达莫司汀制成盐酸盐有助于增加其水溶性
(4)写出 的化学方程式______。
(5)设计以D为原料合成E的路线(用流程图表示,无机试剂任选)___。
(6)写出3种同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式_______。
①分子中只含一个环,且为六元环;② 谱和 谱检测表明:分子中共有2种不同化学环境的氢原子,无氮氮键,有乙酰基 。
【答案】(1)硝基,碳氯键(氯原子)
(2)
(3)D
(4)
(5)
(6)
【解析】 与CHNH 反应生成B,B与硫化钠发生还原反应生成C,结合C的结构可知A
3 2
到B为取代反应,B为 ,C与E发生已知中反应生成F,F为
,F脱水生成G ,G与乙醇发生
酯化反应生成H ,H与氢气加成后再与环氧乙烷发生反应生成I,I
与SOCl 发生取代反应后再与盐酸反应生成盐酸苯达莫司汀,据此分析解答。
2(1)由A的结构可知其所含官能团为硝基和氯原子,故答案为:硝基、碳氯键(氯原子);
(2)由以上分析可知化合物B的结构简式 ,故答案为: ;
(3)A. 的反应中B中一个硝基转化为氨基,反应类型为还原反应,故错误;B. 化合物D中含有
两个羟基,与乙醇不是同系物,故错误;C. 化合物I的分子式是 ,故错误;D. 将苯达莫司汀
制成盐酸盐,可以增加其水溶性,利于吸收,故正确;故答案为:D;
(4)G与乙醇发生酯化反应生成H ,反应方程式为:
,故答案为:
;
(5)1,3-丙二醇与HBr发生取代反应生成1,3-二溴丙烷,1,3-二溴丙烷与NaCN发生取代反应生成
, 发生水解生成戊二酸,戊二酸分子内脱水生成 ,合成路线
为: ,故答案为:
;
(6)化合物C的同分异构体①分子中只含一个环,且为六元环;② 谱和 谱检测表明:分子中共有2种不同化学环境的氢原子,无氮氮键,有乙酰基 ,除乙酰基外只有一种氢,则六元环
上的原子均不与氢相连,该物质具有很高的对称性,符合的结构有
,故答案为:
;
2.(2022·河北·高考真题)舍曲林(Sertraline)是一种选择性 羟色胺再摄取抑制剂,用于治疗抑郁症,其
合成路线之一如下:
已知:(ⅰ)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子
(ⅱ)
(ⅲ)
回答下列问题:
(1)①的反应类型为_______。
(2)B的化学名称为_______。
(3)写出一种能同时满足下列条件的D的芳香族同分异构体的结构简式_______。
(a)红外光谱显示有 键;(b)核磁共振氢谱有两组峰,峰面积比为1∶1。
(4)合成路线中,涉及手性碳原子生成的反应路线为_______、_______(填反应路线序号)。
(5)H→I的化学方程式为_______,反应还可生成与I互为同分异构体的两种副产物,其中任意一种的结构
简式为_______(不考虑立体异构)。
(6)W是一种姜黄素类似物,以香兰素( )和环己烯( )为原料,设计合成W的路线
_______(无机及两个碳以下的有机试剂任选)。
【答案】(1)氧化反应
(2)3,4-二氯苯甲酸
(3)
(4)⑥ ⑨(5) 、
(6)
【解析】A在KMnO 作用下,甲基被氧化为羧基,得到B ,B中羧基上的-OH被SOCl
4 2
中的Cl取代得到C,C中的Cl原子与苯环上的H原子在AlCl 环境发生消去反应得到D,D中羰基在
3
和乙酸酐共同作用下生成碳碳双键得到E,E在一定条件下脱去酯基生成F,F中的碳碳双
键加氢得到G,G与SOCl 反应得到H ,H脱去HCl得到I ,I
2
中的羰基发生已知(ⅱ)的反应得到目标产物舍曲林。
(1)据分析,①是 中的甲基被KMnO 氧化为羧基,反应类型是氧化反应。
4
(2)据分析,B的结构简式是 ,名称是3,4-二氯苯甲酸。
(3)从D的结构简式可知,其分子式为C HClO,能满足核磁共振氢谱两组峰,且峰面积比为1:1的结
13 8 2
构应是高度对称结构,又含有C=O,则该芳香族同分异构体的结构简式为: 。(4)手性碳原子指连接四个不同原子或原子团的碳,题给合成路线中涉及手性碳原子的物质是G(
)、H( )、I( )和Sertraline(
),则涉及手性碳原子生成的反应路线是G和Sertraline的生成,即路线⑥和⑨。
(5)据分析,H→I是H中的碳基上的Cl与苯环消去HCl,形成一个环,化学方程式为:
;当该碳基上的Cl与苯环上
的其它氢原子消去,则得到I的同分异构体,有 和 。
(6)根据题给信息(ⅲ),目标物资W可由2个 与1个 合成,故设计合成路线
如下: 。3.(2022·全国·高考真题)用N-杂环卡其碱(NHC base)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C HO,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
7 8
为 ,则A为 ,B与CHCHO发生加成反应生成 , 再发生消去反应反
3
应生成C,C的结构简式为 ,C与Br /CCl 发生加成反应得到 , 再在碱性条件
2 4
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C HO,F的结
5 6 2
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CHCHO发生碳氧双键的加成反应生成
3
, 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Br /CCl 发生加成反应得到 ;
2 4
(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C HO,其同分异构体X可发生银镜反应,说明含有醛基,又与
9 8
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—NO 和C=O成环,且C=O与—CHO成
2
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。
4.(2022·山东·高考真题)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)CH COOC H
3 2 5
+Br +HBr
2
(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phCHCl发生取代反应生成 , 与CHCOOC H 发生信息Ⅱ反应
2 3 2 5
生成 ,则D为CHCOOC H、E为 ;在乙酸作用下
3 2 5
与溴发生取代反应生成 ,则F为 ;一定
条件下 与(CH)CNHCH ph发生取代反应 ,则G为
3 3 2
; 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,故答案为:浓硫酸,加热;2;
(2)由分析可知,B→C的反应为在碳酸钾作用下 与phCHCl发生取代反应生成
2
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,故答案为:取代反应;保护酚羟基;
(3)由分析可知,D的结构简式为CHCOOC H;E→F的反应为在乙酸作用下 与溴
3 2 5
发生取代反应生成 和溴化氢,反应的化学方程式为 +Br
2
+HBr,故答案为:CHCOOC H; +Br
3 2 5 2
;
+HBr
(4)H的同分异构体仅含有—OCH CH 和—NH 可知,同分异构体的结构可以视作
2 3 2
、 、 分子中苯环上的氢原子被—NH 取代所得结构,
2
所得结构分别有1、3、2,共有6种,故答案为:6;
(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phCHCl发生取代反应生成发生取代反应生成 ,
2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
。