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专项训练 有机推断题(解析版)
1.(2023·浙江·统考高考真题)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(
1
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)。
【答案】(1)羟基、醛基
(2)BC
(3)ClCH2CH2N(CH3)2
(4)
+2H2
+H2O
(5)
(6)
、
、
、
【分析】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
2
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;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。
【详解】(1)由结构简式可知,B 分子的官能团为羟基、醛基,故答案为: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
3
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生成
,反应的化学方程式为
+2H2
+H2O,故答案为:
+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
,
与
发生取代反应生成
,
合成路线为
,
故答案为:
;
(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,
4
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同分异构体的结构简式为
、
、
、
,故答案为:
、
、
、
。
2.(2023·山东·统考高考真题)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.
5
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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) 2
2
②
6
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【分析】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(COCl)2反应生成E,E 的分子式为
C8H3F2NO2,推出E 的结构式为
,E 与F(
7
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)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反应生成J(
),J 与D(
)
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反应生成了氟铃脲(G)。
【详解】(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
,故答案为:2,6-二氯甲苯;
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+2KF
+2KCl;酰胺基;
;
(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,J→G 均为
取代反应,J 为
,C 原子的杂化方式有
sp2,sp3两种,NO 原子的杂化方式均为sp3,所以J 中原子的杂化方式有2 种,故答案
为:2;②;2。
3.(2023·湖南·统考高考真题)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):
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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
②
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
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(4)
(5)
>
>
③①②
(6)4
(7)
【详解】(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
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J,有机物J 的结构为
。
(5)对比三种物质,③中含有电负性较高的F 原子,使-CF3变成吸电子基团,将整个
有机物的电子云朝着-CF3方向转移,使-SO3H 基团更容易失去电子,故其酸性最强;
②中含有的-CH3为推电子基团,使得整个有机物的电子云朝着-SO3H 方向移动,使-
SO3H 基团更不容易失去电子。因此,上述三种物质的酸性大小为③>
>
①②。
(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:
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。
4.(2023·湖北·统考高考真题)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)。
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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
【分析】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
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反应加成反应生成二酮H,据此分析解答。
【详解】(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;
;
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(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。
5.(2023·辽宁·统考高考真题)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。
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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
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(3)2
+O2
2
+2H2O
(4)3
(5)取代
(6)
【分析】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
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,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。
【详解】(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
+O2
2
+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
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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
、
。
6.(2023·全国·统考高考真题)奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,以下是
一种合成路线(部分反应条件己简化)。
已知:
回答下列问题:
(1)A 中含氧官能团的名称是_______。
(2)C 的结构简式为_______。
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(3)D 的化学名称为_______。
(4)F 的核磁共振谱显示为两组峰,峰面积比为1 1∶,其结构简式为_______。
(5)H 的结构简式为_______。
(6)由I 生成J 的反应类型是_______。
(7)在D 的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种;
①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2 2 2 1 1
∶∶∶∶的同分异构体的结构简式
为_______。
【答案】(1)醚键和羟基
(2)
(3)苯乙酸
(4)
(5)
(6)还原反应
(7) 13
【分析】有机物A 与有机物B 发生反应生成有机物C,有机物C 与有机物D 在多聚磷
酸的条件下反应生成有机物E,根据有机物E 的结构可以推测,有机物C 的结构为
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,进而推断出有机物D 的结构为
;有机物E 与有机物F 反应生成有机物G,有机物G 根据已知条件发生
反应生成有机物H,有机物H 的结构为
,有机物H
发生两步反应得到目标化合物J(奥培米芬);据此分析解题。
【详解】(1)根据有机物A 的结构,有机物A 中的含氧官能团是醚键和羟基。
(2)根据分析,有机物C 的结构简式为
。
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(3)根据分析,有机物D 的结构为
,其化学名称为苯乙酸。
(4)有机物F 的核磁共振氢谱显示未两组峰,封面积比为1:1,说明这4 个H 原子被
分为两组,且物质应该是一种对称的结构,结合有机物F 的分子式可以得到,有机物
F 的结构简式为
。
(5)根据分析,有机物H 的结构简式为
。
(6)根据流程,有机物I 在LiAlH4/四氢呋喃的条件下生成有机物J,LiAlH4是一种非
常强的还原剂能将酯基中的羰基部分还原为醇,该反应作用在有机物I 的酯基上得到
醇,因此该反应为还原反应。
(7)能发生银镜反应说明该结构中含有醛基,能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含
有酚羟基,则满足这三个条件的同分异构体有13 种。此时可能是情况有,固定醛基、
酚羟基的位置处在邻位上,变换甲基的位置,这种情况下有4 种可能;固定醛基、酚
羟基的位置处在间位上,变换甲基的位置,这种情况下有4 种可能;固定醛基、酚羟
基的位置处在对位上,变换甲基的位置,这种情况下有2 种可能;将醛基与亚甲基相
连,变换酚羟基的位置,这种情况下有3 种可能,因此满足以上条件的同分异构体有
4+4+2+3=13 种。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1,
说明这总同分异构体中不能含有甲基且结构为一种对称结构,因此,这种同分异构体
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的结构简式为:
。
7.(2023·全国·统考高考真题)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
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(5)
(6)
+H2O
+HCl+N2↑
(7) 9
【分析】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
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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。
【详解】(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
。
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(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
28
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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
。
8.(2023·全国·统考高考真题)阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾
脏病引起的水肿的药物。L 的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知:R-COOH
R-COCl
R-CONH2
回答下列问题:
(1)A 的化学名称是_______。
(2)由A 生成B 的化学方程式为_______。
(3)反应条件D 应选择_______(填标号)。
a.HNO3/H2SO4 b.Fe/HCl c.NaOH/C2H5OH d.AgNO3/NH3
(4)F 中含氧官能团的名称是_______。
(5)H 生成I 的反应类型为_______。
(6)化合物J 的结构简式为_______。
(7)具有相同官能团的B 的芳香同分异构体还有_______种(不考虑立体异构,填标号)。
a.10 b.12 c.14 d.16
其中,核磁共振氢谱显示4 组峰,且峰面积比为2:2:1:1 的同分异构体结构简式为
_______。
【答案】(1)邻硝基甲苯(2-硝基甲苯)
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(2)
+Cl2
+HCl
(3)b
(4)羧基
(5)消去反应
(6)
(7) d
【分析】根据有机物C 的结构,有机物B 被酸性高锰酸钾氧化为C,则有机物B 为
,有机物B 由有机物A 与Cl2发生取代反应得到的,有机物A 为
,有机物E 为有机物C 发生还原反应得到的,有机物E 经一系列反
应得到有机物G,根据已知条件,有机物G 发生两步反应得到有机物H,有机物G 与
30
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SOCl2发生第一步反应得到中间体
,中间体
与氨水发生反应得到有机物H,有机物H 的结构为
,有机物I 与有机物J 发生反应得到有机物K,根据有机物I、K
的结构和有机物J 的分子式可以得到有机物J 的结构,有机物J 的结构为
,有机物K 经后续反应得到目标化合物阿佐塞米(有机物L),据此分析
解题。
【详解】(1)根据分析,有机物A 的结构式为
,该有机物的化学
名称为邻硝基甲苯(2-硝基甲苯)。
(2)根据分析,有机物A 发生反应生成有机物B 为取代反应,反应的化学方程式为
31
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+Cl2
+HCl。
(3)根据分析,有机物C 发生生成有机物E 的反应为还原反应,根据反应定义,该反
应为一个加氢的反应,因此该反应的反应条件D 应为b:Fe/HCl,a 一般为硝化反应
(取代反应)的反应条件,c 一般为卤代烃的消去反应的反应条件,d 一般为醛基的鉴别
反应(银镜反应)的反应条件,故答案为b。
(4)有机物F 中的含氧官能团为-COOH,名称为羧基。
(5)有机物H 反应生成有机物I 的反应作用在有机物H 的酰胺处,该处于POCl3发生
消去反应脱水得到氰基,故答案为消去反应。
(6)根据分析可知有机物J 的结构简式为
。
(7)与分子式为C7H6ClNO2的芳香同分异构体且含有-Cl、-NO2两种官能团共有17 种,
分别为:
(有机物B)、
、
、
、
、
、
32
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、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
,除有机物B 外,其同分异构体的个
数为16 个;在这些同分异构体中核磁共振氢谱的峰面积比为2:2:1:1,说明其结构
中有4 种化学环境的H 原子,该物质应为一种对称结结构,则该物质为
。
9.(2023·四川遂宁·统考模拟预测)有机物M 在有机化工生产中应用广泛,其合成路
33
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线如下:
已知:
M
①
的核磁共振氢谱图显示分子中有4 种不同化学环境的氢,峰面积比为
。
②
③
回答下列问题:
(1)A 的名称为___________。
(2)B 结构简式为___________;M 中官能团名称为___________。
(3)C→D 的化学方程式为___________。
(4)E 的同分异构体中,满足下列条件的有___________种。
①苯环上含有3 个取代基②遇
溶液显紫色③能发生水解反应
(5)
的反应中,使用浓
能大大提高M 的产率,请从原理角度分析原因
___________。
(6)以
和
为起始原料合成
的合成路线为
___________。(其它无机试剂任选)
34
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【答案】 邻二甲苯
酯基
+3H2
10 浓硫酸是该反应的催化剂,能加快反应速率;浓硫酸具有
吸水性,吸收生成的水促进平衡右移
【分析】由有机物的转化关系可知,石油裂解制得乙烯,乙烯与
发生加成反应
35
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生成
,则B 为
;在氢氧化钠溶液作用下,
与HCHO 发生信息③反应
生成
,则C 为
;在镍做催化剂作用下,
与氢气共热
发生加成反应生成
,则D 为
;石油催化重整生成
,则A 为
;
与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应
生成
,在浓硫酸作用下,
与
共热发生酯化反应生
成
,则M 为
。
【详解】(1)由分析可知,A 的结构简式为
,名称为邻二甲苯,故答案为:
邻二甲苯;
(2)由分析可知,B 的结构简式为
;M 的结构简式为
,
36
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官能团为酯基,故答案为:
;酯基;
(3)C→D 的反应为在镍做催化剂作用下,
与氢气共热发生加成反应生成
,反应的化学方程式为
+3H2
,故答案为:
+3H2
;
(4)E 的同分异构体遇氯化铁溶液显紫色说明分子中含有酚羟基,能发生水解反应说明
分子中含有—OOCH 结构,则苯环上含有的3 个取代基为—OH、—CHO 和—OOCH;
E 的同分异构可以视作羟基苯甲醛分子中苯环上的氢原子被—OOCH 取代所得衍生物,
其中邻羟基苯甲醛和间羟基苯甲醛分子中苯环上的氢原子被—OOCH 取代都能得到4
种结构,对羟基苯甲醛分子中苯环上的氢原子被—OOCH 取代得到2 种结构,共10 种,
故答案为:10;
(5)D+E→M 的反应为在浓硫酸作用下,
与
共热发生酯化反应
生成
和水,反应中浓硫酸是反应的催化剂,能够加快反应
速率,酯化反应为可逆反应,浓硫酸具有吸水性,吸收反应生成的水,减小生成物的浓
度,使平衡向正反应方向移动,有利于提高酯的产率,故答案为:浓硫酸是该反应的
催化剂,能加快反应速率;浓硫酸具有吸水性,吸收生成的水促进平衡右移;
37
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(6)由题给信息和原料、产品的结构简式可知,以
和
为起始原料合成
的合成步骤为
与
共热发生加成反应生成
,在
镍做催化剂作用下,
与氢气共热发生加成反应生成
,
在铜或银做催化剂作用下,
与氧气共热发生催化氧化反应生成
,在氢氧化钠溶液作用下,
与
发生信息③
反应生成
,在催化剂作用下,
共热发生加聚反应生
成
,合成路线如下
38
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,故答案为:
。
10.(2023·广东深圳·翠园中学校考模拟预测)2022 年诺贝尔化学奖授予在点击化学
和生物正交化学方面做出贡献的科学家。点击化学反应是快速、高效连接分子的一类
反应,例如铜催化的Huisgen 环加成反应:
利用该反应设计合成具有特殊结构的聚合物F 并研究其水解反应,合成路线如图所示:
39
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已知:R-CHO+R′-NH2
R-CH=N-R′+H2O
回答下列问题:
(1)化合物A 的官能团名称是___________。
(2)下列说法正确的是___________(填标号)。
a.Huisgen 环加成反应是原子利用率100%的反应
b.B 中含有1 个手性碳原子
c.可用酸性高锰酸钾溶液检验C 中含有碳碳三键
d.D 存在顺反异构
(3)B→C 的化学方程式可以表示为B=C+Z。已知Z 是一种酮,其同分异构体中能与新
制Cu(OH)2悬浊液反应产生砖红色沉淀的有___________种。写出其中核磁共振氢谱只
有2 组峰的分子的结构简式___________。
(4)C→D 涉及两步反应。第一步的反应类型为加成反应,第二步的反应类型为
___________。
(5)水解产物G 的结构简式为___________。
(6)根据以上信息,以炔基修饰末端的DNA 片段(用
表示)和对苯二甲醇为原料,设计合成环状DNA(含
片段)的
路线___________(无机试剂任选)。
【答案】(1)醛基、碳溴键
(2)ad
(3) 4 (CH3)3CCHO
(4)消去反应
(5)
40
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(6)
【分析】A(
)与
在钯催化剂作用下发生反应,生成B(
)和HBr;B 在KOH 溶液中发生反应,生成C(
)和CH3CH2COCH2CH3;C 与
作用,生成D(
);D 与NaN3反应,生成E(
)和NaF;E 在Cu 催化作用下发生聚合反应,生
成聚合物F 为
或
或
;F 发生水解反应生成G 为
。
【详解】(1)化合物A 为
,官能团名称是醛基、碳溴键。
(2)a.Huisgen 环加成反应,只有一种产物,是原子利用率100%的反应,a 正确;
41
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b.B 为
,与-OH 相连碳原子上连有2 个-CH3,不是手性碳
原子,则B 分子中不含有手性碳原子,b 不正确;
c.C 为
,醛基和碳碳三键都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不
能用酸性高锰酸钾溶液检验C 中含有碳碳三键,c 不正确;
d.D 为
,形成双键的N 原子最外层有1 个孤电子
对,C 原子连接的2 个原子或原子团不相同,所以D 分子存在顺反异构,d 正确;
故选ad。
(3)由分析可知,B(
)→C(
),同时
生成Z(CH3CH2COCH2CH3)。Z 的同分异构体中,能与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生砖
红色沉淀的有机物为醛,可能为CH3CH2CH2CH2CHO、CH3CH(CH3)CH2CHO、
CH3CH2CH(CH3)CHO、(CH3)3CCHO,共有4 种。其中核磁共振氢谱只有2 组峰的分子
的结构简式为(CH3)3CCHO。
(4)C(
)→D(
)涉及两步反
应。第一步-CHO 与-NH2发生加成反应,生成-CH(OH)NH-,第二步为-CH(OH)NH-生
成-CH=N-和H2O,反应类型为消去反应。
(5)由分析可知,水解产物G 的结构简式为
。
(6)根据题给流程图中A→B 的信息,先将
转化为
,再与HC≡C-
-C≡CH 反应,合成环状
DNA(含
片段),合成路线为
42
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。
【点睛】合成有机物时,可采用逆推法。
11.(2023·江苏·校联考模拟预测)物质G 是合成一种抗生素药物的中间体,其人工
合成路线如下:
(1)A→B 所需物质和反应条件是______。
(2)生成C 的同时有C 的反式异构体生成,写出该反式异构体的结构简式:______。
(3)X 的分子式为
,写出X 的结构简式:______。
(4)E 的一同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:______。
①分子中含有5 种不同化学环境的氢原子。
②酸性条件水解得到2 种产物,其中一种是最简单的氨基酸,另一种既能与
溶液
发生显色反应,又能发生银镜反应。
(5)已知:
,R-代表
烃基。写出以
、
、
为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图
43
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示例见本题题干) _____。
【答案】(1)Cu 或Ag 催化、加热、
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)A→B 是苯甲醇发生催化氧化生成苯甲醛,所需物质和反应条件是Cu 或
Ag 催化、加热、
。
(2)沿碳碳双键轴方向(
)将一端碳原子上的基团对调即可得反式异构
体:
。
(3)将F 与G 的结构对比,F 与X 发生取代反应生成G,由G 的结构简式逆推,可知
44
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X 的结构简式为
。
(4)①分子中含有5 种不同化学环境的氢原子,说明结构对称。②酸性条件水解得到
2 种产物,水解产物能发生银镜反应,说明含有-CHO;水解产物能与
溶液发生
显色反应,说明含有酚羟基形成的酯基,最简单的氨基酸是甘氨酸(
),所
以该异构体中含有“
”结构;综合分子式和苯环外缺氢指数可得该异
构体的结构简式为
。
(5)根据题目信息,
和溴发生加成反应生成
,
与
反应生成
,
在酸性条件下
水解为
,
与SOCl2反应生成
,
与
反应生成
,合成路线为
45
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12.(2023·云南楚雄·统考模拟预测)咖啡鞣酸是重要的中药有效成分之一,具有广泛
抗菌作用,它的结构如图所示。
H 是合成咖啡鞣酸的中间体,一种合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)B 的名称是_______(用系统命名法命名),咖啡鞣酸中所含官能团有羟基、酯基和
_______(填名称)。
(2)E→F 的反应类型是_______。
(3)E 分子中有_______个手性碳原子。提示:与四个互不相同的原子或取代基相连的碳
原子叫手性碳原子。
(4)写出C→D 的化学方程式:_______。
(5)W 是G 的同分异构体,W 分子中不含环状结构,W 能发生水解反应,完全水解后
只生成羧酸X 和醇Y 两种有机物,X、Y 的核磁共振氢谱均只有2 组峰,X 的峰面积
比为1:1,Y 的峰面积比为2:1。W 的结构简式为_______。
(6)4-羟基-1-环己甲酸-△-内酯(
)是一种有机合成中间体,设计以1,3-丁二烯和
46
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氯乙烯为起始原料合成4-羟基-1-环己甲酸-△-内酯的路线_______ (无机试剂任用)。
【答案】(1) 1,2-二溴乙烯 羧基、碳碳双键
(2)取代反应
(3)2
(4)
+3NaOH
+3NaBr
(5)
、
(6)
【分析】A 和B 发生碳碳双键的加成反应生成C,C 发生卤代烃的水解反应生成D,D
与二氧化碳和水发生加成反应E,E 发生溴的取代反应生成F 为
,F
发生水解反应生成G;
【详解】(1)B 的母体为乙烯,溴作为取代基,其名称是1,2-二溴乙烯,咖啡鞣酸
中所含官能团有羟基、酯基和羧基、碳碳双键;
(2)E 发生溴的取代反应生成F 为
,E→F 的反应类型是取代反应;
(3)连接四种不同基团的碳原子为手性碳原子,E 分子中
有2 个手性
碳原子;
47
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(4)C 发生卤代烃的水解反应生成D,C→D 的化学方程式:
+3NaOH
+3NaBr;
(5)W 是G 的同分异构体,W 分子中不含环状结构,W 能发生水解反应说明含有酯
基,完全水解后只生成羧酸X 和醇Y 两种有机物,X、Y 的核磁共振氢谱均只有2 组
峰,X 的峰面积比为1:1,Y 的峰面积比为2:1。W 的结构简式为
、
;
(6)1,3-丁二烯和氯乙烯发生加成反应生成
,发生水解反应生成
,
发生D 转化为E 的反应生成
,再发生分子内的酯化反应生成4-羟基-1-
环己甲酸-△-内酯,合成路线为:
。
13.(2023·海南海口·海南华侨中学校考模拟预测)化合物M(奥司他韦)是目前治疗流
感的最常用药物之一,其合成路线如下:
48
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已知:①
;②
的结构简式为
回答问题:
(1)A 的结构简式为_______;C 的化学名称为_______。
(2)E 与NaOH 溶液共热的化学方程式为_______。
(3)
的核磁共振氢谱有_______组峰。
(4)G→H 的反应类型是_______;M 中不含氧的官能团的名称是_______。
(5)B 有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体共有_______种(不考虑立体
异构)。
a.分子结构中含有
b.能与
溶液发生反应产生气体
(6)参照上述合成路线,以
和
为原料设计合成
的路线_______(其它试剂任选)。
【答案】(1)
1,3-丁二烯
(2)
(3)1
(4) 消去反应 碳碳双键、氨基
(5)10
49
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(6)
【分析】与
在催化剂作用下反应生成酯类物质B,结合A 的分子式可知A
为丙烯酸(
);B(
)与C 反应生成环状化合物D,结
合已知①可知C 的结构简式为
;D 与
发生取代反应生成E;E 与
在一定条件
下反应生成F;F 与
发生取代反应生成G;G 在一定条件下发生消去反应生成
H;H 在一定条件下转化为M。据此分析可得;
【详解】(1)①A 与
在催化剂作用下发生酯化反应生成酯类物质B,结合
A 的分子式可知A 为丙烯酸,则其结构简式为
,故答案为:
;
B
②
与C 反应生成环状化合物D,结合B、D 的结构式以及已知①可知C 的结构简式为:
,其名称为1,3-丁二烯,故答案为:1,3-丁二烯;
(2)E 的结构简式为
,则能与NaOH 反应生成
,则其方程
50
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式为:
+NaOH
+
,故答案为:
+NaOH
+
;
(3)由已知①可知
的结构简式为:
,其核磁共振氢谱
只有1 组峰,故答案为:1;
(4)①G、H 的结构简式分别为
、
,由此可知,G 发生
消去反应生成H,故答案为:消去反应;
②由M 的结构简式
可知,M 中的官能团有醚键、碳碳
双键、酯基、氨基和肽键,其中非含氧官能团有碳碳双键、氨基,故答案为:碳碳双
键、氨基;
(5)由B 的结构简式
,可得B 的分子式为
;其同分异构体满
足:
a.分子结构中含有
b.能与
溶液发生反应产生气体,则含
;满足以上条件的同分异构体
有:
、
、
、
、
、
、
、
、
51
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、
共10 种,故答案为:10;
(6)参考流程中D 与
发生取代反应转化为E,可得
由
与
发生取代反应所得产物;由已知①可得
与
反应生成
;
由
在一定条件下转化而得,由此可得,以
和
为原料设计合成
的路线为
,故答案为:
。
14.(2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)布洛芬有解热镇痛、抗炎作用。布
洛芬缓释片既可以减少对胃的刺激,又可以增加药物的释放时间。其中一种缓释布洛
芬的合成路线如图:
52
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(1)有机物A 中的官能团名称为_________________,E 的化学名称为
_____________________。
(2)反应①的化学方程式为________________________________________。
(3)G→H 的反应类型为________________。
(4)写出J(布洛芬)的结构简式____________________________。
(5)满足下列条件的J(布洛芬)的同分异构体有___________种,其中核磁共振氢谱峰面
积比为1:1:2:2:12 的结构简式为________________________(写出一种即可)。
①苯环上有三个取代基,其中的两个烷基完全相同;
②能发生水解反应,且水解产物之一能与
溶液发生显色反应;
③能发生银镜反应。
【答案】(1) 羧基 乙二醇
(2)
(3)取代反应
(4)
53
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(5) 12
或
【分析】A 与PCl3反应生成B,则A 的结构式为
;根据G 和I 的结构
式推出H 的结构式为
;根据布洛芬的结构式推出K 的结构
式为
;结合I 和K 结构式推出F 结构
式为
,J 结构式为
;结合F 和B 的
结构式推出C 为
,D 为
。
【详解】(1)A 的结构式为
,官能团为羧基;根据D 和F 可知E 的结
构式为
,名称为乙二醇;
故答案为:羧基;乙二醇。
(2)根据B 和C 的结构式分析可知,反应①的化学方程式为
54
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;
故答案为:
。
(3)根据G 和H 的结构式可知G→H 的反应类型为取代反应;
故答案为:取代反应。
(4)J(布洛芬)的结构式
,结构简式为
;
故答案为:
。
(5)①苯环上有三个取代基,其中的两个烷基完全相同;
②能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有酯
基,并且水解产物的苯环上有-OH;
③能发生银镜反应说明分子中含有HCOO-或-CHO;
综上所述分子中含有苯环,苯环上有HCOO-,还含有两个相同的
或
;当分子中含有2 个
时,
,第2
55
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个
位置有4 种情况,
,第2 个
位置有2 种情况;当分子中含有2 个
时,
第2 个
位置有4 种情况,
,第2 个
位置有2 种情况;
综上所述一共有12 种情况,故有12 种同分异构体;其中核磁共振氢谱峰面积比为
1:1:2:2:12 的结构简式为
或
;
56
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故答案为:12;
或
。
15.(2023·海南海口·统考模拟预测)K 是某药物的活性成分,一种合成路线如图所示:
已知:
①
②
请回答下列问题:
(1)A 的分子式是___________,E 中含氧官能团的名称为___________。
(2)D 的结构简式为___________,G→K 的反应类型是___________。
(3)写出A→C 的化学方程式:___________。
(4)在B 的同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与钠反应生成
的结构有
___________种(不包括立体异构体)。
(5)已知:硝基苯在铁、盐酸作用下生成苯胺。设计以苯、溴乙烷为原料制备有机物
的合成路线:___________(其他无机试剂任选)。
57
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【答案】(1) C3H7N 羧基和羰基
(2)
取代反应
(3)CH2=CHCH2NH2+ 2
→
+2HCl
(4)13
(5)
【分析】A 为CH2=CHCH2NH2,结合C 的分子式可知,A 中氨基上H 原子被取代生成
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C,故C 为
;C 发生信息②中反应
生成D,结合E 的结构可推知D 为
,反应同时有甲醇生
成;D 发生酯的水解反应生成E,对比E、G 可知F 的结构简式为
,F 与苯胺脱水、还原生成G,G 发生取代反应反应生成K,同
时生成HCl,以此解答。
【详解】(1)由结构式可知,A 的分子式是C3H7N,E 中含氧官能团的名称为羧基和
羰基。
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(2)由分析可知,D 的结构简式为
,由D 和K 的结构
简式可知,G 发生取代反应反应生成K,同时生成HCl。
(3)A 和B 发生取代反应生成C,化学方程式为:CH2=CHCH2NH2+ 2
→
+2HCl。
(4)B 的同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与钠反应生成H2,说明其中含有醛
基和羟基,满足条件的同分异构体有:HOCHClCH2CH2CHO、HOCH2CHClCH2CHO、
HOCH2CH2CHClCHO、CH2ClCH(OH)CH2CHO、CH3CHCl(OH)CH2CHO、
CH3CH(OH)CHClCHO、HOCHClCH(CHO)CH3、CH2ClCH2CH(OH)CHO、
CH3CHClCH(OH)CHO、CH3CH2CCl(OH)CHO、HOCH2CCl(CHO)CH3、
HOCH2CH(CHO)CH2Cl、ClCH2C(OH)(CHO)CH3,共13 种。
(5)由逆向合成法分析,可由和溴乙烷发生取代反应得到,可以由发生还原反应得到,
可以由苯发生硝化反应得到,合成路线为:
60
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