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大单元九 有机化学基础
第30 讲 有机物推断与合成
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核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点1 有机推断 ★★★☆☆
考点2 有机合成线路的设计 ★★★☆☆
考点3 有机合成综合 ★★★☆☆
考点4 常考有机信息解读 ★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
考点1 有机推断
知识点1 有机推断的突破口
1. 根据分子式,利用不饱和度(Ω)推断可能含有的官能团
2. 根据特征反应推断官能团
如根据A――→B――→C,可推测出A 分子中含有—CH2OH。
3. 根据反应条件推断有机反应类型和官能团
反应条件
可能的反应
浓硫酸,△
①醇的消去;
②酯化反应;
③苯环的硝化;
④醇分子间脱水
NaOH/水,△
①卤代烃的水解;
②酯的水解
NaOH/醇,△
卤代烃的消去
X2(如Cl2、Br2)/FeX3
苯环的卤代
X2(如Cl2、Br2)/光照
烷基的卤代
O3或KMnO4/H+
氧化反应
Fe/HCl
硝基被还原为氨基
H2,催化剂、△
①醛被还原为醇;
②酮被还原为醇
LiAlH4
酯被还原为醇
知识点2 有机物的转化规律
1
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依据上图体会由乙烯合成一元酯、二元酯、环状酯、高聚酯、芳香酯的方法;体会由苯合成二卤代
物、四卤代物的方法。
甲苯在有机合成中的应用:
考点2 有机合成线路的设计
知识点1 有机合成的解题思路
知识点2 官能团的转化
1. 用衍变关系引入官能团,如:
卤代烃伯醇(R—CH2OH)醛(R—CHO)――→羧酸(R—COOH)
2
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2. 通过不同反应,增加官能团的个数,如:
3. 通过不同反应,改变官能团的位置,如:
知识点3 有机合成中常见官能团的引入
官能团
引入官能团的常用方法
—OH
①烯烃与水加成;②卤代烃水解;③醛(或酮)和氢气加成;④酯的水解
—X(卤素原子)
①烯烃(炔烃)与X2或HX 加成;②醇与HX 取代;③烃的卤代
β⁃C 上有氢原子的醇或卤代烃消去
—COOH
①—CHO 被银氨溶液或新制Cu(OH)2氧化后酸化或被O2等氧化;②酯在酸
性条件下水解;③酯在碱性条件下水解后酸化
—CHO
含有—CH2OH 结构的醇催化氧化
含有
结构的醇催化氧化
酯化反应
在苯
环上
引入
—X
用FeX3作催化剂,与X2反应
—NO2
与浓硝酸、浓硫酸的混合物发生硝化反应
—COOH
含有
、
结构的有机物被酸性高锰酸钾溶液氧化
知识点4 有机合成中官能团的消除
官能团
消除官能团的常用方法
—OH
①消去反应;②氧化反应;③酯化反应
—X
(卤素原子)
①消去反应;②水解反应
碳碳双键(或碳碳三键)
加成反应
—CHO
①还原反应;②氧化反应
加成反应
—COOH
①与盐或碱反应;②酯化反应
水解反应
3
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知识点5 有机合成中官能团的保护和恢复
官能团
被保护的官能团性质
保护和恢复方法(举例)
碳碳
双键
易与卤素单质加成,易被
O2、臭氧、酸性KMnO4
溶液等氧化
先用氯化氢与烯烃加成转化为氯代物,再在NaOH 醇溶液、加热条件下
发生消去反应恢复碳碳双键: 如HOCH2CH
CHCH2OH
HOCH2CH2CHClCH2OH
HOOC—CH
CH—COOH
醇羟基易被酸性KMnO4溶液氧
化
成酯保护,再水解、酸化,重新转化为醇羟基
酚羟基易被O2 、酸性KMnO4
溶液、浓硝酸等氧化
①用NaOH 溶液先转化为酚钠,再酸化,重新转化为酚羟基;
②用CH3I 或(CH3)2SO4先转化为苯甲醚,再用HI 酸化,重新转化为酚羟
基:
醛基
(或羰基)
①醛基易被氧化;
②醛基(或羰基)易被还
原
与乙醇(或乙二醇)发生缩醛反应,再酸化,重新转化为醛基(或羰基):
或
羧基
除了能与羟基酯化,还能
与其他官能团反应
成酯保护,再水解、酸化,重新转化为羧基
氨基
易被氧化
先用醋酸酐将氨基转化为酰胺,再水解,重新转化为氨基:
考点3 有机合成综合
知识点1 成环反应
举例
反应类型
成环烃
取代反应
4
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成环醚
取代反应
成环状酯
取代反应
双烯合成反应
(Diels-Alder 反应)
由共轭双烯烃与烯烃
或炔烃(或其衍生物)
进行1,4-加成,生成
环状化合物的反应称
为双烯合成反应(该反
应是合成六元环的常
用方法)
知识点2 增长碳链的反应
举例
说明
醛、酮的
加成反应
先加成后消去:具有α-H 的
醛(或酮),在催化剂作用
下,α-H 加成到羰基氧上,
生成β-羟基醛(或酮),然后
脱水生成α,β-不饱和醛(或
酮)
醛、酮与
格氏试剂
(RMgX)加
成合成醇
先加成后水解
增长1 个
碳原子(—
COOH)
先加成后水解:醛、酮与
HCN 先加成后水解,可制备
增加1 个碳原子的α-羟基羧
酸
醛、酮与
胺制备亚
胺
先加成后消去
芳香烃的
傅氏反应
(取代反应)
芳香烃的烷基化反应
芳香烃的酰基化反应
卤代烃的
取代反应
先取代后水解;卤代烃与
NaCN 反应制备增长1 个碳
5
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原子的羧酸
卤代烃与醇钠在一定条件下
发生反应生成不对称醚
卤代烃与苯酚在碱性条件下
反应生成苯酚醚
知识点3 缩短碳链的反应(烯烃或炔烃的氧化)
举例
说明
臭氧作氧化剂
+R2CHO
无H 端的碳碳双键变为
( 酮
) 羰基
,有H 端的碳碳双
键变为醛基
酸性高锰酸钾
溶液作氧化剂
+R2COOH
无H 端的碳碳双键变为
( 酮
) 羰基
,有H 端的碳碳双
键变为羧基
知识点4 胺的取代反应
举例
说明
胺与卤代烃反
应
RNH2+R'Br
RNHR'+HBr
烃基取代氨基中的
H 原子
胺与酰氯反应
生成酰胺
取代氨基
中的H 原子
胺与酸酐反应
生成酰胺
+
+CH3COOH
乙酰基取代氨基中
的H 原子
知识点5 还原反应
举例
说明
硝基被还原为氨基
去“O”或加“H”
羰基被还原成羟基
酯基被还原成羟基
6
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知识点6 氧化反应
举例
说明
醇被氧化为醛
2RCH2OH+O2
2RCHO+2H2O
伯醇可被催化氧化为醛
醇被氧化为酮
仲醇可被氧化为酮
氧化生成苯甲
酸
含有
结构的有机物均可
被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸
考点4 常考有机信息解读
知识点1 烯烃的氧化反应
1. 烯烃被臭氧氧化
举例
解读
信息
+
+CH3CHO
正向:直接将碳碳双键变为碳
氧双键
逆向:去掉O 后将双键连接起
来即可
及时巩固
、
、
2. 烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化
举例
解读
7
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信息
+
正向:烯烃中双键断裂,双键两端的基团:“
CH2” 变成CO2;“
CHR” 变成“ RCOOH”;
变成
。
逆向:将O 去掉,剩余部分用碳碳双键连接起
来(若有CO2 生成,则将CO2 变为“
CH2”)
及时
巩固
HOOC(CH2)3CO
OH
CO2+
知识点2 醛、酮与格氏试剂(RMgX)加成合成醇
举例
解读
信息
先加成
后水解
及时
巩固
先加成
后水解
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CH3CH2CHO
知识点3 有关α-H 的反应
举
例
及时巩固
烯
烃
CH3—CH
CH2+Cl2
ClCH2—CH
CH2+HCl
CH3CH2CH
CH2+Cl2
+HCl
苯
环
侧
链
羧
酸
CH3COOH――→ CH2BrCOOH
酮
酯
CH2(COOC2H5)2――――→
CH2(COOCH3)2――→
酮
、
酯
――――――――――――
→
知识点4 有关官能团引入的顺序
1.先设计可能的合成路线;
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2.检验合成路线与已知信息是否矛盾;
3.检验合成路线与已有知识是否矛盾。
【解题技巧】
一、解答题
1.(2025·四川·高考真题)H 的盐酸盐是一种镇吐药物,H 的合成路线之一如下(略去部分试剂和条
件)。
已知:
回答下列问题:
(1)A 的化学名称是 。
(2)C 中官能团的名称是 、 。
(3)
的反应类型为 。
(4)E 的结构简式为 。
(5)F 的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种。
a.含有
,且无
键 b.含有2 个苯环 c.核磁共振氢谱为6 组峰
(6)药物K 的合成路线如下:
已知Y 含有羰基,按照
的方法合成I。I 的结构简式为 ,第①步的化学反应方程式为
。
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【答案】(1)对氯苯磺酸或4-氯苯磺酸
(2) 碳氯键 硝基
(3)还原反应
(4)
(5)2
(6)
【分析】A 发生硝化反应生成B,B 中磺酸基酸化后生成C,C 在Fe/HCl(浓)作用下发生还原反应生
成D,D 的结构简式为
;D 和X
发生已知信息的反应生成E,结合X 的分子式
可知,其不饱和度为3,故X 的结构简式为
,E 的结构简式为
,
E 在金属催化作用下脱去1 分子HCl 得到F,F 发生取代反应生成G,G 经过多步合成H,据此解答。
【详解】(1)由A 的结构简式可知 ,习惯命名法为:对氯苯磺酸;系统命名法为:4-氯苯磺酸;
(2)由C 的结构简式可知 ,官能团的名称是碳氯键、硝基;
(3)由分析可知,
发生的是硝基被还原为氨基的反应,反应类型是还原反应;
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(4)由分析可知,E 的结构简式为
;
(5)由F 的结构简式可知,F 的不饱和度为8,分子式为
,满足条件:a.含有
,且
无
键、含有2 个苯环,核磁共振氢谱为6 组峰,说明其是对称结构,满足条件的有
、
,共2 种;
(6)采用逆推法可知,最后一步J 和
发生取代反应生成K,则J 的结
构简式为
,结合反应②的条件可知,I 发生还原反应得到J,Y 含有羰基,
按照
的方法合成I,则反应②是羰基被还原为羟基的反应,故I 的结构简式为
,结合
的反应可知,Y 的结构简式为
,故第①步
反应的化学方程式为:
。
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2.(2025·湖南·高考真题)化合物F 是治疗实体瘤的潜在药物。F 的一条合成路线如下(略去部分试
剂和条件):
已知:
回答下列问题:
(1)A 的官能团名称是 、 。
(2)B 的结构简式是 。
(3)E 生成F 的反应类型是 。
(4)F 所有的碳原子 共面(填“可能”或“不可能”)。
(5)B 在生成C 的同时,有副产物G 生成。已知G 是C 的同分异构体,且与C 的官能团相同。G 的结
构简式是 、 (考虑立体异构)。
(6)C 与
生成E 的同时,有少量产物I 生成,此时中间体H 的结构简式是 。
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(7)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 (无机试剂和溶剂任选)。
【答案】(1) (酮)羰基 碳碳双键
(2)
(3)氧化反应
(4)可能
(5)
(6)
(7)
【分析】
结合B 的分子式可知,A 发生加成反应生成B,则B 的结构简式为
,B 中溴原子发生消
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去反应生成C,C 与
发生加成反应生成中间体D,再发生取代反应生成E,E 与氧气
发生氧化反应生成F,据此解答。
【详解】(1)结合A 的结构简式可知,其官能团名称是(酮)羰基、碳碳双键;
(2)
由分析可知,B 的结构简式为
;
(3)E→F 属于“去氢”的反应,反应类型是氧化反应;
(4)苯环是平面结构,酮羰基也是平面结构,五元杂环也是平面结构,则F 中所有的碳原子可能共
面;
(5)
B→C 的反应是其中一个溴原子发生消去反应得到碳碳双键,G 是C 的同分异构体,且与C 官能团相
同,可以考虑另外一个溴原子发生消去反应,则G 的结构简式为
、
(考虑顺反
异构);
(6)
根据已知条件,
存在一系列的互变平衡,结合I 的结构简式可知,
可转换为
与C 发生加成反应后,得到的中间体H 的结构简式为
,
再发生取代反应,即可得到I;
(7)
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目标产物含有酯基,说明是发生了酯化反应,结合C→E 的过程,首先
发生异构化反应转
化为
,再和H2C=CH-CN 发生加成反应生成
,再发生水解反应生成
,
再
发
生
酯
化
反
应
得
到
目
标
产
物
,
具
体
流
程
是
。
3.(2025·重庆·高考真题)我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z 已成功登陆海外市场。Z 的一种合
成路线如下(部分试剂及反应条件略)。
(1)A 中含氧官能团名称为 ,A 生成D 的反应类型为 。
(2)B 的结构简式为 。
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(3)D 转化为E 的反应生成的有机产物分别为E 和 (填结构简式)。
(4)下列说法正确的是_______。
A.G 中存在大
键
B.K 中新增官能团的碳原子由J 提供
C.L 可以形成氢键
D.摩尔质量
(5)G(C10H10O2)的同分异构体同时满足下列条件的有 种。
(i)存在
基团和环外2 个
键
(ii)不含
基团和sp 杂化碳原子
其中,核磁共振氢谱显示五组峰(峰面积比为
)的同分异构体的结构简式为 。
(6)Q 的一种合成路线为:
已知:
根据已知信息,由R 和T 生成W 的化学方程式为 。
【答案】(1) 酯基 取代反应
(2)
(3)
(4)ABC
(5) 10
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(6)
【分析】A 和B 发生取代反应生成D,结合D 的结构简式,以及B 的分子式可知,B 的结构简式为
,D 中的酯基先水解,再酸化生成E,E 发生反应生成G,G 和J 发生取代反应生成K,
K 再发生取代反应生成L,L 和Q 发生反应得到目标产物,结合目标产物的结构简式以及Q 的分子式
可知,Q 的结构简式为
,据此解答。
【详解】(1)由A 的结构简式可知,其含氧官能团名称为酯基,由结构简式可知,A 和B 发生反应
生成D 的同时会生成HBr,反应类型是取代反应;
(2)由分析可知,B 的结构简式为
;
(3)D 到E 先发生酯基的水解以及酸碱中和反应,再酸化生成羧基,另一种产物是乙醇,结构简式
为
;
(4)A.G 中含有苯环,存在大
键,A 正确;
B.由G 和K 的结构简式可知,K 中有1 个碳原子来自于J,B 正确;
C.L 中含有酰胺基,能形成氢键,C 正确;
D.L 与Q 生成Z 的反应中,发生的是取代反应,会生成小分子的CH3Cl,因此
,D 错误
故选ABC;
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(5)G 的分子式为
,不饱和度为6,存在
和2 个环外
键,说明分子中
除了苯环外还存在2 个双键结构,不含
与sp 杂化的碳原子,说明不含有羟基、羧基、碳碳三键,
则苯环的支链可以为:
属于醛或酮的有:
、
、
、
、
、
;
属于酯的有:
、
、
、
总计10 种同分异构体;
核磁共振氧谱峰面积比为(
),则分子总有1 个甲基,满足条件的结构简式为
;
(6)由已知信息的反应可知,T 的结构简式为
,R 中即含有氨基,又含有羧基,由X
的结构简式,以及已知信息的反应,可推断出,R 中氨基和羧基处于邻位,R 的结构简式为
,则由R 和T 生成W 的化学方程式为
。
4.(2025·全国卷·高考真题)艾拉莫德(化合物F)有抗炎镇痛作用,可用于治疗类风湿关节炎。F 的
一条合成路线如下(略去部分条件和试剂)
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已知反应:
其中RL是较大烃基,RS是较小的
烃基或氢
回答下列问题:
(1)A 的结构简式是 。
(2)B 中官能团的名称是 、 。
(3)反应②的反应类型为 ;吡啶是一种有机碱,在反应②中除了作溶剂外,还起到的作用是
。
(4)在反应⑤的步骤中,二甲基丙酰氯和甲酸钠预先在溶剂丙酮中混合搅拌5 小时,写出此过程的化
学方程式 。然后,再加入D 进行反应。
(5)关于F 的化学性质,下列判断错误的是 (填标号)。
a.可发生银镜反应 b.可发生碱性水解反应
c.可使
溶液显紫色 d.可使酸性
溶液褪色
(6)G 是二甲基丙酰氯的同分异构体,可以发生银镜反应,核磁共振氢谱中显示为四组峰,且峰面积
比为
。G 的结构简式是 (手性碳用*号标记)。
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(7)参照反应①和②,利用
和
完成杀菌剂乙霉威(
)的合成路线: 。
【答案】(1)
(2) 氨基 醚键
(3) 取代反应 吸收反应产生的
,促进反应进行
(4)
+
+NaCl
(5)c
(6)
(7)
【分析】A 在Fe 粉、盐酸条件下反应生成B,Fe 粉具有还原性,观察到B 中含有氨基,A→B 的过
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程中,O 原子变少了,说明A→B 是硝基被还原为氨基,结合B 的结构简式和A 的分子式可知,A 的
结构简式为
,B 与
发生取代反应生成C,C 发生③和④两步反应得
到D,D 发生反应生成E,E 经⑥和⑦两步反应得到产物F。
【详解】(1)由分析可知,A 的结构简式为
,故答案为:
;
(2)根据B 的结构简式可知,B 中含有的官能团是氨基和醚键,故答案为:氨基;醚键;
(3)观察B 和C 的结构简式可知,
取代B 中氨基上的一个H 原子得到C,则反应②为
取代反应;吡啶是一种有机碱,具有碱性,反应②反应会生成HCl,吡啶能够吸收反应生成的HCl,
促进反应正向进行,故答案为:取代反应;吸收反应产生的HCl,促进反应进行;
(4)在反应⑤的步骤中,二甲基丙酰氯和甲酸钠预先在溶剂丙酮中混合搅拌5 小时,在这个过程中,
甲醇钠和
反应生成酸酐,该过程的化学方程式为:
+
+NaCl
,故答案为:
+
+NaCl
;
(5)a.根据F 的结构简式可知,F 含有醛基,能发生银镜反应,故a 正确;
b.F 含有酰胺基,在碱性条件下能发生水解,因此F 可发生碱性水解反应,故b 正确;
c.F 不含酚羟基,不能使
溶液显紫色,故c 错误;
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d.F 含有碳碳双键,能与酸性
溶液发生氧化还原反应使
溶液褪色,故d 正确;
故答案为:c;
(6)G 是二甲基丙酰氯的同分异构体,可以发生银镜反应,说明分子中含有醛基,核磁共振氢谱中
显示为四组峰,且峰面积比为
,说明含有4 种不同环境的氢原子,且数目之比为
,
说明结构对称,且存在两个等效的甲基,手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子,则G 的结构简
式为(用“*”标记手性碳原子)
,故答案为:
;
(7)参照反应①和②,利用
和
完成杀菌剂乙霉威,
先发生硝化反应,在苯环上引入硝基得到
,然后发生类
似①的反应,将硝基还原为氨基得到
,
与
在吡啶存在的条件下发生取代反应得到产物乙霉威,则合成路线为:
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,故答案为:
。
5.(2025·重庆·高考真题)糖精钠是一种甜味剂。某实验小组在实验室利用甲苯氯磺化法按一下五
个步骤制备糖精钠(部分操作及反应条件略)。
(1)步骤I:氯磺化
实验装置示意图如图所示(夹持及控温装置略)。
①仪器a 的名称为 。
②烧杯中吸收的尾气是 (填化学式)。
(2)步骤II:氨化
若取邻甲苯磺酰氯0.3mol,理论上至少需加入15mol·L-1氨水 mL。
(3)步骤III:氧化
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氧化过程中为保证氧化完全,需加入过量的KMnO4。反应完成后,向其中滴加Na2SO3溶液将过量的
KMnO4转化成MnO2。观察到现象为 时,停止加入Na2SO3溶液,其离子方程式为 。
(4)步骤IV:酸化
将步骤III 所得溶液进行酸化,经过滤得糖精。过滤需用到下列的仪器有 。
(5)步骤V:成盐
加热反应体系,过程中产生大量气体,该气体为 (填化学式)。待NaHCO3 反应完全,趁热过
滤。由滤液获得糖精钠产品的过程中,冷却结晶之后的操作步骤还有 。
【答案】(1) 温度计 HCl
(2)40
(3) 溶液紫色褪去
(4)ACEG
(5)
过滤、洗涤、干燥
【详解】(1)步骤I 氯磺化的产物易水解,水解生成的氯化氢极易溶于水,可用水来吸收,由装置
图可知,a 为温度计,故答案为:温度计;HCl;
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(2)由方程式可知,邻甲基磺酸氯与氨水为1:1 进行反应,0.3mol 邻甲基磺酸氯中消耗的氨水为
0.3mol,加入15mol/L 的氨水,充分反应后,消耗20 毫升的氨水,同时产生0.3mol 的氯化氢,氯化
氢与氨水中和反应,消耗的氨水为0.3mol,即20 毫升,所以一共需要消耗
的体积为
40mL,故答案为:40;
(3)氧化过程中为保证氧化完全,需要加入过量的
,反应完全后,向其中滴加
以除
去过量
溶液,
溶液被消耗,则反应完全的现象是溶液紫色褪去,该溶液为碱性,则
被还原成二氧化锰,根据氧化还原规律,得出离子方程式为:
,故答案为:溶液紫色褪去;
;
(4)过滤需要烧杯,漏斗,玻璃棒,铁架台等,故需要的仪器为:ACEG;
(5)
能水解生成羧基,与
反应,产生大量的二氧化碳气体,当
完全反应,
趁热过滤,冷却结晶的后续操作是过滤,洗涤,干燥,故答案为:CO2;过滤,洗涤,干燥。
6.(2024·天津·高考真题)天然产物P 是具有除草活性的植物化感物质,其合成路线如下:
26
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(1)A 因官能团位置不同而产生的异构体(不包含A)数目为: ;其中核磁共振氢谱有四组
峰的异构体的结构简式为 ,系统命名为 。
(2)B 的含氧官能团名称为 。
(3)写出B→C 的化学方程式 。
(4)D 的结构简式为 。
(5)F→G 的反应类型为 。
(6)根据G 与H 的分子结构,判断下列说法正确的是 (填序号)。
a.二者互为同分异构体 b.H 的水溶性相对较高 c.不能用红外光谐区分二者
(7)已知产物P 在常温下存在如下互变异构平衡。下列说法错误的是 (填序号)。
a.P 和
经催化加氢可得相同产物 b.P 和
互为构造异构体
c.P 存在分子内氢键 d.
含有手性碳原子
(8)已知氯代烃(
)与醇(
)在碱的作用下生成醚(
)。以甲苯和化合物C 为原料,
参照题干路线,完成目标化合物的合成(无机试剂任选) 。
27
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【答案】(1) 2
1,2,3-苯三酚(或苯-1,2,3-三酚)
(2)羟基、(酮)羰基
(3)
+CH3CH2OH
+H2O
(4)
(5)取代反应(酯化反应)
(6)ab
(7)d
(8)
【分析】B 和乙醇发生取代反应生成C;C 中断裂羟基上的O-H 键,D 中断裂C-Cl 键,发生取代反
应生成E 和HCl,则D 为CH3OCH2Cl,F 中羟基与CH3CH2CH2COOH 中羧基发生取代反应(或酯化
反应)生成G。
28
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【详解】(1)
A 因官能团位置不同而产生的异构体有2 种,分别为
、
;其
中
的核磁共振氢谱有四组峰,系统命名为1,2,3-苯三酚(或苯-1,2,3-三酚);
(2)B 的含氧官能团名称为羟基、(酮)羰基;
(3)
B→C 发生的是取代反应,反应的化学方程式为
+CH3CH2OH
+H2O;
(4)C 和D 发生取代反应生成E 和HCl,D 的结构简式为CH3OCH2Cl;
(5)F 中羟基和另一反应物中羧基反应生成酯基和水,F→G 的反应类型取代反应(或酯化反应);
(6)G 与H 的分子式相同但结构不同,二者互为同分异构体,a 正确;H 含有羟基,是亲水基团,
能与水形成分子间氢键,H 的水溶性相对较高,b 正确;G 不含有羟基,H 含有羟基,G 和H 的官能
团种类不同,能用红外光谱区分二者,c 错误;故答案选ab;
(7)
P 中碳碳双键、羰基能与氢气加成,
中羰基能与氢气加成,P 和
经催化加氢可得相同产物为
,a 正确;已知P 在常温下存在互变异构得到
,两者分子式相同但结构不
同,P 和
互为构造异构体,b 正确;电负性较大的O 可与H 形成氢键,其中P 分子中碳碳双键上相
连的羟基上H 原子与相近的羰基的O 形成分子内氢键,c 正确; 连接四种不同基团的碳为手性碳原
子,因为
关于连接羟基上的碳和对位的碳轴对称,所以
不含有手性碳原子,d 错误;故答案选
d;
(8)
29
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先甲苯用和氯气在光照条件下发生取代反应生成
,已知氯代烃与醇在碱的作用下生成醚,
化合物C 和
反应生成
,仿照E→F,
经过稀盐酸得
到
,甲苯在酸性高锰酸钾氧化下生成苯甲酸,苯甲酸和
发生酯化反应生成
,仿照G→H,在一定条件下生成
,具体合成路线如下
30
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。
7.(2025·湖北·高考真题)化合物G 是某药物的关键原料,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物A 分子内含氧官能团的名称为 。
(2)化合物
的反应类型为 反应。B 的核磁共振氢谱有 组峰。
(3)能用于分离化合物B 和C 的试剂为 (填标号)。
a.
水溶液 b.
水溶液 c.
水溶液
(4)
的反应方程式为 。在A 的氮原子上引入乙酰基
的作用是
(5)化合物D 与H+间的反应方程式:
31
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用类比法,下列反应中X 的结构简式为 。
(6)E 存在一种含羰基异构体F,二者处于快速互变平衡。F 与
反应可生成G,写出F 的结构简式
。
【答案】(1)羟基
(2) 取代 5
(3)b
(4)
保护氨基
(5)+N=O
(6)
【分析】
A 与乙酸酐发生取代反应生成B,B 在AlCl3作用下发生反应转化为C,C 中酰胺基水解生成D,
D 在H+、NaNO2作用下生成E 为
,E 与HF 发生取代反应转化为G,据此解答。
【详解】(1)化合物A 分子内含氧官能团名称为羟基;
(2)
A 中氨基与羟基与乙酸酐发生取代反应生成B;B 的核磁共振氢谱图共有5 组峰,如图所示:
32
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;
(3)B 和C 的不同之处在于,B 的官能团是酯基,C 的官能团是羟基和酮羰基,两种溶液均不能和
碳酸氢钠溶液反应,排除a,C 中酚羟基能和碳酸钠溶液反应生成钠盐可溶于水,而B 不能和碳酸钠
反应,再通过分液即可分离B 和C,b 选;两种溶液均不能和硫酸钠溶液反应,排除c,故选b;
(4)
C→D 的反应是酰胺基的水解反应,化学方程式为
;A→B 引入CH3CO-,C→D 重新生成
氨基,作用是保护氨基;
(5)根据电荷守恒推断,X 带一个单位正电,根据原子守恒推断,X 含有一个N 原子和一个O 原子,
则X 的结构简式为
+N=O;
(6)
E 的结构简式为
,其存在一种含羰基的异构体F,二者处于快速互变平衡,则F 的结
构简式为
。
8.(2025·广东·高考真题)我国科学家最近在光-酶催化合成中获得重大突破,光-酶协同可实现基于
三组分反应的有机合成,其中的一个反应如下(反应条件略:Ph-代表苯基
)。
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(1)化合物1a 中含氧官能团的名称为 。
(2)①化合物2a 的分子式为 。
2a
②
可与
发生加成反应生成化合物Ⅰ.在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共
种(含化合物Ⅰ,不考虑立体异构)。
(3)下列说法正确的有_______。
A.在1a、2a 和3a 生成4a 的过程中,有
键断裂与
键形成
B.在4a 分子中,存在手性碳原子,并有20 个碳原子采取
杂化
C.在5a 分子中,有大
键,可存在分子内氢键,但不存在手性碳原子
D.化合物5a 是苯酚的同系物,且可发生原子利用率为100%的还原反应
(4)一定条件下,
与丙酮
发生反应,溴取代丙酮中的
,生成化合物3a.若用核
磁共振氢谱监测该取代反应,则可推测:与丙酮相比,产物3a 的氢谱图中 。
(5)已知:羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的
取代反应。根据上述信息,分三步合成化合
物Ⅱ。
①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为 。
②第二步,进行 (填具体反应类型):其反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
③第三步,合成Ⅱ:②中得到的含溴有机物与1a、2a 反应。
(6)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅲ,需要以1a、 (填结构简式)和3a 为反应物。
【答案】(1)醛基
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(2)
5
(3)AB
(4)丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰:峰面积之比为3:2,且峰的位置较丙酮有所偏移
(5)
酯化反应
(6)
【分析】
根据题干信息,1a 和2a 先发生碳碳双键的加成反应,生成
,再和3a 发生取代反应
得到主产物,两分子1a 发生醛基的加成反应得到副产物5a,据此解答。
【详解】(1)由其结构简式可知,化合物1a 中含氧官能团的名称为醛基;
(2)①化合物2a 是苯乙烯,的分子式为
;
②化合物Ⅰ的分子式为
,分子中含有苯环,则其余结构均为饱和结构,含有醇羟基的结构的
同分异构体有
、
、
、
、
,共计5 种;
(3)
A.在1a、2a 和3a 生成4a 的过程中,1a、2a 先发生碳碳双键的加成反应,生成
,
该过程存在
键断裂,随后与3a 发生取代反应脱去1 分子HBr 生成4a,该过程存在
键形成,A 正
确;
B.连接4 个不同基团的碳原子是手性碳原子,4a 分子中,存在手性碳原子,如图:
35
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,苯环是平面结构,三个苯环以及酮羰基的碳原子均为
杂化,共计20
个,B 正确;
C.在5a 分子中,苯环内有大
键,酮羰基和羟基相邻较近,可存在分子内氢键,且与羟基相连的
碳原子是手性碳原子,C 错误;
D.化合物5a 与氢气发生还原反应是原子利用率为100%的反应,但化合物5a 含有酮羰基,不是苯
酚的同系物,D 错误;
故选AB;
(4)丙酮的氢谱:两个甲基等效:核磁共振氢谱出现单峰;
α−溴代丙酮的氢谱:受溴吸电子效应影响,甲基与亚甲基上的氢不等效,核磁共振氢谱图会出现两
组峰,面积之比为3:2;
故氢谱变化:丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰:峰面积之比为3:2,且峰的位置较丙酮
有所偏移;
(5)比较化合物Ⅱ与主产物的结构简式可知,主要在右侧含氧官能团不同,化合物Ⅱ含有酯基,故
推测合成Ⅱ发生的反应有酯化反应;
①已知羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的
取代反应,则第一步反应为羧酸中
的取
代反应引入溴,化学方程式为
;
②第二步
与甲醇发生酯化(取代)反应,化学方程式为
,题目要求填具体反应类型,故此处填酯化反应;
③第三步1a、2a 发生碳碳双键的加成反应,生成
,再与
发生取代
反应得到
;
(6)
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结合化合物Ⅲ的结构简式
,将其断键,左侧表示1a 基团,右侧是3a
基团,则需要合成Ⅲ的还差
,即合成流程是1a 与
先发生1,4 加成反应,生成
,再与3a 发生取代反应得到目标产物。
【点睛】核磁共振氢谱图影响峰化学位移的因素:吸电子基团降低了氢核周围的电子云密度,使得
其质子峰向低场移动(左移),推电子基团增加了氢核周围的电子云密度,使得质子峰向高场位移(右
移);α−溴代丙酮的氢谱中甲基受溴吸电子效应影响,化学位移稍向低场移动(左移),亚甲基受溴原
子直接影响,化学位移显著向低场移动(左移)。
9.(2025·北京·高考真题)一种受体拮抗剂中间体P 合成路线如下。
已知:①
②试剂a 是
。
(1)I 分子中含有的官能团是硝基和 。
(2)B→D 的化学方程式是 。
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
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a.试剂a 的核磁共振氢谱有3 组峰
b.J→K 的过程中,利用了
的碱性
c.F→G 与K→L 的反应均为还原反应
(4)以G 和M 为原料合成P 分为三步反应。
已知:
M
①
含有1 个
杂化的碳原子。M 的结构简式为 。
Y
②
的结构简式为 。
(5)P 的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是:
A→B
①
引入保护基,D→E 脱除保护基;
② 。
【答案】(1)氟原子(或碳氟键)、羧基
(2)
(3)bc
(4)
(5)E→F 引入保护基,Y→P 脱除保护基
【分析】
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A 为苯胺,与乙酸反应得到B:
,
与浓硫酸和浓硝酸加热发生消化
反应得到D:
,D 水解得到E 为
,E 与试剂a 反应得到F
,F 与
H2发生还原反应得到G,I 与SOCl2碱性条件下反应得到J
,J 与CH3OH 反应得到
K,根据K 的分子式可以确定K 为:
,K 还原得到L,L 进一步反应得到M,根
据M 的分子式可以确定M 的结构简式为:
,G 与M 经过三步反应得到P。
【详解】(1)I 分子含有的官能团为硝基、氟原子(或碳氟键)、羧基;
(2)
B(
)与浓硫酸和浓硝酸加热发生消化反应得到D:
,方程式为:
39
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;
(3)a、试剂a 中有一种等效氢原子,核磁共振氢谱显示一组峰,a 错误;
b、J→生成有HCl,加入碱性物质(CH3CH2)3N,与生成HCl 反应,促进反应正向进行,b 正确;
c、根据分析F→G 与K→L 的反应均为硝基转化为氨基,为还原反应,c 正确;
答案选bc;
(4)
①根据M 的分子式和M 含有1 个sp 杂化的碳原子,得出M 的结构简式为:
;
M(
②
)与G 在N=C 双键上先发生加成反应得到X,X 的结构简式为:
,X 在碱性条件下脱除CH3OH 得到Y,Y 的结
构简式为:
,最后发生已知的反应得到P,Y 的结构简式
40
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为:
;
(5)根据分析,另一处保护氨基的反应为:E→F 引入保护基,Y→P 脱除保护基。
10.(2025·云南·高考真题)化合物L 是某中药的活性成分。一种合成路线如下(略去部分试剂与反
应条件,忽略立体化学)。
已知:在Ru(Ⅱ)的催化下,端烯烃
和
生烯烃复分解反应得到产物
。
回答下列问题:
(1)A 中含氧官能团的名称为 。
(2)对比C 和D 的结构,可以推知C 和D 的 (填标号)不相同。
a.分子式 b.质谱图中的碎片峰 c.官能团
(3)D→F 中另一产物的化学名称为 。
(4)E 发生加聚反应,产物的结构简式为 。
(5)F→G 的反应类型为 。
(6)羰基具有较强的极性。I→J 经历了加成和消去的过程,其中间体的结构简式为 (填标号)。
41
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a.
b.
c.
d.
(7)
的化学方程式为 。
(8)写出一种满足下列条件的L 的同分异构体的结构简式 (不考虑立体异构)。
①能与
发生显色反应;1mol 该物质与足量NaOH 溶液反应,消耗3molNaOH。
②核磁共振氢谱显示6 组峰,且峰面积比为
。
③含有酯基和氨基(或取代的氨基,
,
和
可以是H 或烃基)。
【答案】(1)醛基
(2)b
(3)乙烯
(4)
(5)氧化反应
(6)c
(7)
(8)
或
【分析】
A 发生取代反应生成B,B 与
发生反应生成C,C 发生反应生成D,D 与E 在Ru(Ⅱ)作用
下发生已知信息的反应生成F,F 在SeO2作用下生成G,G 比F 多了一个氧原子,截个H 的结构简式
42
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可知,G 的结构简式为
,G 发生还原反应生成H,H 发生取代反应生成I,I 中氨基
与酮羰基先发生加成反应,再发生消去反应生成J,J 发生还原反应生成K,K 发生取代反应生成L,
据此解答。
【详解】(1)由A 结构简式可知,A 中含氧官能团名称为醛基;
(2)观察结构可知,C 和D 的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,其官能团也是相同的,排
除a、c,两种分子因结构差异导致断裂偏好不同,所形成的碎片种类或丰度显著不同,故其质谱图
中碎片峰会不同,故选b;
(3)结合烯烃复分解反应规律可知,其另一种产物是乙烯;
(4)E 中含有碳碳双键,能发生加聚反应,产物的结构简式为
;
(5)K→G 的反应是加氧的反应,反应类型是氧化反应;
(6)
I→J 的反应为氨基和酮羰基的加成反应,形成七元环和羟基,得到的产物结构简式为
,随后,羟基发生消去反应,即可得到J,故选c;
(7)
K 发生取代反应生成L,同时会生成甲醇,化学方程式为
;
(8)L 结构简式为
,分子中不饱和度为5,碳原子数为12,氧原子数为3,氮原子数为
1,满足下列条件:
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① 能与FeCl3发生显色反应,说明其含有酚羟基,苯环占了4 个不饱和度,说明其余结构还剩余1
个不饱和度,1mol 该物质与足量氢氧化钠反应,消耗3molNaOH,则其结构中应含有酚羟基形成的
酯基,刚好消耗1 个不饱和度,结构中含有氨基,且核磁共振氢谱为9:2:2:2:1:1,说明其含
有三个等效的甲基,其核磁共振氢谱没有出现3,说明不含有单独的甲基,满足条件的结构简式为
、
。
11.(2025·江苏·高考真题)G 是一种四环素类药物合成中间体,其合成路线如下:
(1)A 分子中,与2 号碳相比,1 号碳的
键极性相对 (填“较大”或“较小”)。
(2)
会产生与E 互为同分异构体且含五元环的副产物,其结构简式为 。
(3)E 分子中含氧官能团名称为醚键、羰基和 ,F 分子中手性碳原子数目为 。
(4)写出同时满足下列条件的G 的一种同分异构体的结构简式: 。
①含有3 种不同化学环境的氢原子;②碱性条件下水解后酸化,生成X 和Y 两种有机产物,
,X 的相对分子质量为60,Y 含苯环且能与
溶液发生显色反应。
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(5)写出以
和
为原料制备
的合成路线流程图
(无机试剂和两碳以下的有机试剂任用,合成路线示例见本题题干)。
【答案】(1)较大
(2)
(3) 羧基 1
(4)
或
(5)
【分析】
A 与B 在甲醇钠和甲醇的作用下,脱去溴化氢,生成C,C 水解并脱去羧基生成D,D 与五氧化二磷
反应成环,生成E,E 先经过酯化,在和乙二醇反应生成F,F 被四氢铝锂还原生成G,详细流程为:
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据此解答。
【详解】(1)1 号碳与两个酯基相连,2 号碳只与一个酯基相连,酯基具有吸电子效应,使与其相
连的碳原子上的电子云密度降低,从而增强了C—H 键的极性,因此1 号碳的C-H 键极性相对较大。
(2)
由有机速破可知,D→E 的反应是5 号羧基与苯环上甲氧基同侧邻位碳上的H 原子发生取代反应,而
D 中的4 号羧基也可能发生类似反应,会生成含五元环的副产物
。
(3)根据E 的结构简式可知其含氧官能团还有羧基。F 分子中只有与
直接相连的碳原子
是手性碳原子。
(4)
G 的分子式为
,其不饱和度为6.G 的同分异构体在碱性条件下水解后酸化得到X 和Y,且
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,Y 含苯环且能与
溶液发生显色反应,则Y 含有酚羟基,因此该同分异构体
是X 与Y 形成的酯。X 的相对分子质量为60,据此可知X 为
,因此该同分异构体中含有
2 个
基团,该基团不饱和度为1,苯环的不饱和度为4,不饱和度共为6,则该同分异构体
不含其他不饱和结构。其分子中含有17 个H 原子,且H 原子只有3 种不同化学环境,说明该分子具
有高度对称性,2 个
在苯环上处于对称位置。如果Cl 原子连在苯环侧链中的碳原子上,
则无论如何安排都不能得到只含有3 种不同化学环境的H 原子的结构,所以Cl 原子连在苯环上。除
外,其他11 个H 原子只有2 种不同化学环境,则应含有一个只有1 种化学环境的H 原子
的取代基,该基团只能为
,苯环上未被取代的2 个对称的H 原子作为第3 种化学环境的H
原子,由此可得符合条件的同分异构体为:
、
。
(5)
根据目标产物逆向分析,目标产物为聚酯,其单体为
和
,其中
可
由
先水解再酸化获得,而
含有2 个
,流程中物质G 含有
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结构,该结构是由
被
还原而来,则
可由
被
还原而来,而
可视为
的亚甲基
上的H 原子被环己基取代,这一步骤与题给流程中
的反应类似,因此
可由
与
在
和
作用下反应生成,
可由
与
HBr
反
应
制
得
。
具
体
合
成
路
线
为
:
48
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。
【点睛】有机合成路线设计融入高聚物合成以强化化学与材料科学的联系,命题从单一官能团转化
转向多步骤串联反应、跨模块知识整合,主要体现在路线延长、官能团转化复杂化、涉及陌生反应
机理等方面。这类题目通过真实情境(如药物合成、高分子材料)建模,促使考生从碎片化知识记忆转
向系统性思维构建,掌握逆合成分析、反应条件筛选等核心方法。未来命题将更注重真实科研成果
转化,要求考生在陌生信息中提取关键反应机理,体现“证据推理与模型认知”的化学学科核心素
养。
12.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物
H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
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已知:
回答下列问题:
(1)A 中官能团的名称是 。
(2)B 的结构简式为 。
(3)由C 转变为D 的反应类型是
(4)同时满足下列条件的B 的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气。
(5)由D 转变为E 的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是: (要求配平)。
(6)下列关于F 说法正确的有_______。
A.F 能发生银镜反应
B.F 不可能存在分子内氢键
C.以上路线中E+F→G 的反应产生了氢气
D.已知醛基吸引电子能力较强,与
相比F 的N-H 键极性更小
(7)结合合成H 的相关信息,以
、
和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原
料,设计化合物
的合成路线 。
【答案】(1)硝基、羟基
(2)BrCH2CH2CH2OCH3
(3)还原反应
(4)5
(5)
+NaNO2+2HCl
+NaCl+2H2O
(6)AC
50
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(7)
【分析】A 和B 发生反应生成C,
的作用是与A 和B 反应生成的HBr 反应,促进反应正向进
行,结合B 的分子式
,以及C 的结构简式,可知B 的结构简式为BrCH2CH2CH2OCH3,C
中硝基还原为氨基生成D,D 经历两步反应生成E,E 发生取代反应生成G,据此解答。
【详解】(1)结合A 的结构简式可知,官能团的名称是,硝基、羟基;
(2)由分析可知,B 的结构简式为BrCH2CH2CH2OCH3;
(3)C 中硝基还原为氨基生成D,反应类型是还原反应;
(4)B 的分子式
,含有两个甲基,与与钠反应产生氢气,则官能团为碳溴键和羟基,采用
“定一移的方法”共有
、
、
(箭头所指溴原子位置),
共有5 种;
(5)由D 转变为E 的第一步反应是已知条件的反应,化学方程式为:
+NaNO2+2HCl
+NaCl+2H2O;
(6)A.F 中含有醛基,能发生银镜反应,A 正确;
B.F 中亚氨基上的H 原子与F 原子距离较近,能形成分子内氢键,B 错误;
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C.E 与F 发生取代反应生成HCl,
,故有氢气生成,C 正确;
D.F 中的氟原子以及醛基都是吸电子基,则F 的N-H 键极性更大,D 错误;
故选AC;
(7)目标产物的结构简式与G 类似,则其是由
和
发生取代反应而
合成,而
可由苯胺发生D→E 的反应合成,
可由苯甲醛发生G→H
的反应合成,故合成路线为
。
13.(2025·河北·高考真题)依拉雷诺(Q)是一种用于治疗非酒精性脂肪性肝炎的药物,其“一锅
法”合成路线如下:
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回答下列问题:
(1)Q 中含氧官能团的名称: 、 、 。
(2)A→B 的反应类型: 。
(3)C 的名称: 。
(4)C→D 反应中,在加热条件下滴加溴时,滴液漏斗末端位于液面以下的目的: 。
(5)“一锅法”合成中,在NaOH 作用下,B 与D 反应生成中间体E,该中间体的结构简式: 。
(6)合成过程中,D 也可与NaOH 发生副反应生成M,图甲、图乙分别为D 和M 的核磁共振氢谱,推
断M 的结构,写出该反应的化学方程式: 。
(7)写出满足下列条件A 的芳香族同分异构体的结构简式: 。
(a)不与
溶液发生显色反应;
(b)红外光谱表明分子中不含
键;
(c)核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为
;
(d)芳香环的一取代物有两种。
【答案】(1) 羰基 醚键 羧基
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(2)取代反应
(3)异丁酸或2-甲基丙酸
(4)溴易挥发,减少损失,提高利用率
(5)
(6)
(7)
【分析】A 含酚羟基,和氢氧化钠反应生成B 为
,羧基和氢氧化钠能发生中和反应,D 含
羧基和碳溴键,则B 与D 反应生成溴化钠和E,E 为
,E 和F 发生羟醛缩合反应生成
G 为
,-COONa 经酸化可转化为羧基,则G 在氢氧化钠、加热下脱氢溶
剂THF、再酸化转化为Q;
【详解】(1)据分析,Q 中含氧官能团的名称为羰基、醚键和羧基;
(2)A→B 的反应中,由于酚羟基具有酸性,能和NaOH 发生反应转化为-ONa,则反应类型为取代
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反应;
(3)根据C 的结构简式,C 的名称为<>异丁酸或2-甲基丙酸;
(4)C 与溴单质发生取代反应生成D,溴易挥发,则C→D 反应中,在加热条件下滴加溴时,滴液
漏斗末端位于液面以下的目的:减少溴的挥发损失,提高利用率;
(5)B 与D 反应生成E,一方面是羧基和氢氧化钠发生了中和、-COOH 转化为-COONa,另一方面,
酚钠(ONa)和碳溴键发生了取代反应,则E 为
;
(6)D 也可与NaOH 发生副反应生成M,D 分子内有2 种氢,1 个是羧基上的氢原子,另一种为2
个甲基上的6 个氢原子,则甲为D,乙为M,据图,M 分子内有2 种氢,数目分别有2 个、3 个,则
M 为碳溴键在氢氧化钠醇溶液中发生消去、羧基发生中和生成,M 为
,则该反应
的化学方程式:
。
(7)A 的芳香族同分异构体满足下列条件:
(a)不与
溶液发生显色反应,则不含酚羟基;
(b)红外光谱表明分子中不含
键,
(c)核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为
,则分子内有3 种氢原子,由于A 分子式为C9H10O2,
则A 中这2 种氢原子的数目为2、2、6 个;
(d)芳香环的一取代物有两种,则苯环上有2 种氢;
结合分子内有5 个不饱和度,可知满足条件的同分异构体为
。
14.(2025·河南·高考真题)化合物I 具有杀虫和杀真菌活性,以下为其合成路线之一(部分反应条件
已简化)。
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回答下列问题:
(1)I 中含氧官能团的名称是 。
(2)A 的结构简式为 。
(3)由B 生成C 的化学方程式为 。反应时,在加热搅拌下向液体B 中滴加异丙醇;若改为向
异丙醇中滴加B 则会导致更多副产物的生成,副产物可能的结构简式为 (写出一种即可)。
(4)由D 生成E 的反应类型为 。
(5)由F 生成H 的反应中可能生成中间体J,已知J 的分子式为
,则J 的结构简式为
(写出一种即可)。
(6)G 的同分异构体中,含有碳氧双键的还有 种(不考虑立体异构);其中,能发生银镜反应,
且核磁共振氢谱显示为两组峰的同分异构体的结构简式为 。
【答案】(1)醚键,酯基
(2)
(3)
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(4)取代反应
(5)
或
(6) 6
【分析】
A 在氯气和氯化铁催化下生成B,根据B 的结构可推出A 为
,B 与异丙醇发生取代
反应生成C,C 与浓硝酸发生取代反应生成D,根据F 的结构推出D 为
,D 与
发生取代反应生成E,E 为
,E 与铁粉,氯化氢发
生还原反应生成F,F 与3-戊酮在一定条件下生成H,H 与乙酰氯发生反应生成I,据此解答。
【详解】(1)由I 的结构式可知,其含氧官能团为醚键,酯基,故答案为:醚键,酯基;
(2)
由分析可知,A 为
,故答案为:
;
(3)
由分析可知,B 与异丙醇发生取代反应生成C 和氯化氢,化学方程式为:
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;反应时,在加热搅拌下向液体B 中
滴加异丙醇,异丙醇较少,滴加下去优先和活泼的酰氯发生反应,若改为向异丙醇中滴加B,则异
丙醇足量,会苯环上的氯原子发生取代,导致更多副产物的生成,副产物的结构简式为
,故答案为:
;
;
(4)
根据C 的结构推出D 为
,D 与
发生取代反应生成E,故答案为:
取代反应;
(5)
由F 生成H 的反应中可能生成中间体J,已知J 的分子式为
,说明F 生成H 发生了已知
信息第一步反应,然后第二步反应,第二步两种产物互为顺反异构体,则J 的结构简式为
或
,故答案为:
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或
;
(6)
G 为3-戊酮,分子式为C5H10O,它的同分异构体中,含有碳氧双键,说明为醛或酮,若为醛,可以
看成将醛基挂在-C4H9上,共有4 种同分异构体,分别为:
,若为酮,除了G 本身外,共有2 种同分异构体,
分别为:
,共有6 种符合要求的同分异构体,其中,能发生银镜反应(含有
醛基),且核磁共振氢谱显示为两组峰的同分异构体的结构简式为
,故答案为:6;
。
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