曲一线 2023版《5年高考3年模拟》B版
专题十六 生物大分子 有机合成与推断
1.2021年诺贝尔生理学或医学奖颁发给发现温度和触觉感受器的两位科学家,其中温度
感受器的发现与辣椒素有关。辣椒素I的一种合成路线如下(部分试剂或产物略)。
已知:R —CH Br R —CH CH—R ,请回答下列问题:
1 2 1 2
(1)A的分子式为 ;由A生成B的反应类型为 。
(2)D中的官能团名称为 ;C的结构简式为 。
(3)F→G的化学反应方程式为 。
(4)G的同分异构体中,同时符合下列条件的有 种(不含立体异构),其中核磁共
振氢谱为五组峰的同分异构体的结构简式为 。
①能与FeCl 溶液发生显色反应;②能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体。
3
(5)利用Wittig反应,设计以溴化苄( )为原料合成 的路线(无机试剂任选,
不考虑产物的立体异构)。
答案 (1)C H O 取代反应 (2)羧基、碳碳双键 (3)
6 12 3
+CH ONa +NaBr
3
(4)13
(5)
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解析 (2)结合已知信息和D的结构简式推知C的结构简式为 。
(4)能与FeCl 溶液发生显色反应说明含有酚羟基,能与饱和碳酸氢钠溶液反应说明含有
3
{—OH
羧基,符合条件的同分异构体中苯环上可以有两个取代基 (共3种结构),
—CH COOH
2
{
—OH
—CH
也可以有三个取代基 3 (共10种结构)。(5)先利用 合成出
—COOH
,再利用Wittig反应合成出产品。
2.药物瑞德西韦(分子式为C H N O P)是一种核苷类似物,具有抗病毒活性,激活肺功能
27 35 6 4
的作用,对新型冠状病毒(COVID-19)有一定的明显抑制作用。制备该药物的中间体M的
合成路线如下:
回答下列问题:
(1)E的名称为 ,B的结构简式为 ,G中含氧官能团的名称为
。
(2)1 mol D和足量NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量为 。
(3)E→F的反应类型为 。
(4)H+K M的化学方程式为 。
(5)C有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体共有 种(不考虑立体异构),
其中核磁共振氢谱有4组峰的同分异构体的结构简式为 (写出一个)。
①芳香族化合物;②能发生银镜反应和水解反应;③含—NO
2
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(6)参照上述流程,设计以1-溴丙烷为原料制备化合物 的合成路线(无机试剂
任选)。
答案 (1)甲醛 羧基
(2)4 mol
(3)加成反应
(4)
(5)17 、
(写任意一个即可)
(6)CH CH CH Br CH CH CH OH CH CH CHO CH CH CHOHCN
3 2 2 3 2 2 3 2 3 2
CH CH CHOHCOOH
3 2
解析 苯酚发生硝化反应生成B,B与CH COCl反应生成C,根据C的结构简式知,B为
3
。E和HCN发生反应生成HOCH CN,可推知E为HCHO(甲醛)。
2
(1)G中官能团有羧基、氨基,其中含氧官能团为羧基。
(2)1 mol D和足量NaOH溶液反应,生成对硝基苯酚钠和磷酸钠,消耗NaOH的物质的量
为4 mol。(3) 断裂C O键与HCN发生加成反应。(5)①芳香族化合物,说
明分子中含有苯环;②能发生银镜反应和水解反应,说明分子中含有HCOO—;③含—
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NO 。若苯环上有一个取代基,则为 。若苯环上连有2个不同的取代基,分
2
别为HCOOCH —、—NO 或HCOO—、—CH NO ,分别有邻、间、对3种结构;若苯环
2 2 2 2
上有3个不同的取代基,则分别为—NO 、—CH 、HCOO—,共有10种,则共有17种同
2 3
分异构体,其中核磁共振氢谱有4种峰的同分异构体的结构简式为
、
。
3.美乐托宁(G)具有调节昼夜节律、抗氧化、抗炎、抑制肿瘤生长、提高记忆和延缓衰
老等作用。它的一种合成路线如下:
已知:①DMF的结构简式为
②—NO —NH
2 2
(1)A的名称是 。B中含有的含氧官能团的名称为 。
(2)C到D的反应分两步进行,第一步的反应类型是 。E的结构简式为
。
(3)F到G的反应的化学方程式为 。
(4)A的同分异构体种类较多,其中满足下列条件的同分异构体有 种。
①分子中苯环上只有两个取代基 ②含有羟基 ③与氢氧化钠溶液反应
其中核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式: 。
(5)4-甲氧基乙酰苯胺( )是重要的精细化工中间体,写出由
苯甲醚( 制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线(其他试剂任选)。
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答案 (1)对氨基苯甲醚 醚键
(2)加成反应
(3) +(CH CO) O→ +CH COOH
3 2 3
(4)6
(5)
解析 (1)根据有机物命名原则可知物质A的名称为对氨基苯甲醚;物质B中含有3种官
能团,其中含氧官能团的名称为醚键。(2)C生成D的反应为C中醛基先与CH NO 发生
3 2
加成反应,再发生消去反应生成D,对比D和G的结构简式,并结合已知②可知,E物质应
为D中支链中碳碳双键与氢气加成后的生成物,故其结构简式为 。(3)根据
上述分析,并结合G的结构不难写出F到G的反应的化学方程式。(4)苯环上含有两个取
代基,则苯环部分为—C H —,与碱反应说明含酚羟基,则剩余部分为—CH N,可能的组合
6 4 4
为—CH —NH 、—NH—CH ,每一组都有邻、间、对三种,所以满足条件的同分异构体
2 2 3
有6种;符合核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的只有
。(5)对比原料 和目标产物
的结构可以知道应先在—OCH 的对位引入—NH ,再利
3 2
用题目中F到G的信息生成目标产物,氨基可以由—NO 还原得到。
2
4.我国科学家合成了结构新颖的化合物M,为液晶的发展指明了一个新的方向。M的合
成路线如下:
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M
资料ⅰ. + +H O
2
(1)A是苯的同系物,苯环上只有一种环境的氢原子。A的结构简式是 。
(2)B的官能团的名称是 。
(3)B→D的反应类型是 。
(4)J的结构简式是 。
(5)下列有关K的说法正确的是 (填序号)。
a.与FeCl 溶液作用显紫色
3
b.含有醛基、羟基和醚键
c.存在含有苯环和碳碳双键的酯类同分异构体
(6)E与K生成L的化学方程式是 。
(7)依据资料ⅰ和资料ⅱ,某小组完成了尼龙6的合成设计。
资料ⅱ.
P、Q的分子式都是C H ON,Q含有1个七元环。P的结构简式是 ,生成尼龙6
6 11
的化学方程式是 。
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答案 (1) (2)羧基
(3)取代反应 (4)HOOC—CHO (5)ab
(6) +
+HBr
(7)
解析 A为苯的同系物,且苯环上只有一种环境的H,即A的结构为完全对称结构,满足条
件的结构简式为 ;由B的分子式可知,A到B发生氧化反应时只有
一个甲基被氧化,B的结构简式为 ;B到D为烷基上的取代反
应,D的结构简式为 ;D到E为酯化反应,C H OH为饱和
16 33
醇,E的结构简式为 。由 逆推知,
F的结构简式为 ;F到G为取代反应,G的结构简式为 ;J与G
发生加成反应生成 ,即J的结构简式为HOOC—CHO;
到K的反应为脱羧及氧化反应,结合K的分子式,可得K的结构
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简式为 ;由M的结构简式可知E与K发生的反应为取代反应,L的结构
简式为 。
(5)a项,K的结构中含有酚羟基,遇氯化铁溶液显紫色,正确;b项,K的结构中含有羟基、醛
基和醚键,正确;c项,K的不饱和度为5,含有苯环和碳碳双键的酯类同分异构体不饱和度
至少为6,故不可能存在含有苯环和碳碳双键的酯类同分异构体,错误。
(7)由资料ⅰ可知,环己酮与HONH 发生反应生成P,P的结构简式为 ,再
2
由资料ⅱ可知,P在酸性条件下发生反应生成Q,Q的结构简式为 ,最后Q在一
定条件下发生反应生成尼龙6。
5.某喹啉类化合物P的合成路线如下:
已知: +R CHO
2
(1)A为链状有机物,按官能团分类,其类别是 。
(2)B→C的化学方程式是 。
(3)C→D所需的试剂a是 。
(4)下列关于E的说法正确的是 。
a.能发生银镜反应
b.能发生氧化、消去、加聚反应
c.核磁共振氢谱显示峰面积比为3∶2∶2∶3
d.1 mol E可以与6 mol H 发生反应
2
(5)G的结构简式为 。
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(6)H→I的反应类型为 。
(7)由I和E合成P的流程如下,M与N互为同分异构体,写出J、M、N的结构简式:
、 、 。
答案 (1)烯烃 (2)CH Br—CHBr—CH +2NaOH +2NaBr+2H O
2 3 2
(3) (4)cd
(5) (6)还原反应
(7)
解析 (H)发生还原反应生成I,结合I的分子式知I的结构简式为
,结合F、G的分子式和H的结构简式可知G发生硝化反应生成H,F
发生取代反应生成G,G的结构简式为 ,F的结构简式为
;由A→D的流程结合已知信息和C、D的分子式可知,D可由
和 在NaNH 作用下发生反应得到,则C为
2
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,试剂a是 ,D的结构简式为 ,由
B、C的分子式可知,B发生消去反应生成C,B的结构简式为CH Br—CHBr—CH ,由A、
2 3
B的分子式逆推知A是 ;D的分子式比E多两个H原子,则O 催化氧
2
化使D的羟基变成酮羰基,得到E的结构简式为 。
(4)a项,E分子中不含醛基,不能发生银镜反应;b项,E分子中含有碳碳三键,能发生氧化、
加聚反应,不能发生消去反应;c项,该分子不同化学环境的H原子有4种,核磁共振氢谱显
示峰面积比为3∶2∶2∶3;d项,E分子中含有碳碳三键、苯环、酮羰基,故1 mol E可以与6
mol H 发生加成反应。
2
(7)由已知信息和I、E结构简式分析,I、E加成得到J,J为 ,J
中醛基分子内加成得到M,M为 ,M异构化得到N,N为
,N中羟基与相邻碳上的H脱水得到P。
6.药物Q能阻断血栓形成,它的一种合成路线如下所示。
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已知:ⅰ.
ⅱ.R'CHO
(1) A的化学方程式是 。
(2)B的分子式为C H NO 。E的结构简式是 。
11 13 2
(3)M→P的反应类型是 。
(4)M能发生银镜反应。M分子中含有的官能团是 。
(5)J的结构简式是 。
(6)W是P的同分异构体,写出一种符合下列条件的W的结构简式: 。
ⅰ.包含2个六元环,不含甲基
ⅱ.W可水解。W与NaOH溶液共热时,1 mol W最多消耗3 mol NaOH
(7)Q的结构简式是 ,也可经由P与Z合成。
已知:
合成Q的路线如下(无机试剂任选),写出X、Y、Z的结构简式。
答案 (1) +CH COOH +H O
3 2
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(2)
(3)取代反应(酯化反应)
(4)羧基、醛基(—COOH、—CHO)
(5)
(6) (答案合理即可)
(7)X: 、
Y: 、
Z:
(答案合理即可)
解析 由 的结构和转化条件知,A的结构简式为 ;由
已知信息ⅰ和B的分子式(C H NO )并结合E和P反应产物的结构简式知,B的结构简
11 13 2
式为 ;由B到D的转化条件知,D的结构简式为
;由D到E的转化条件知,E的结构简式为
;由F的分子式和转化条件知,F的结构简式为 ;
由生成M的转化条件结合M的分子式和M能够发生银镜反应知,M的结构简式为
;由M转化为P的条件知,M→P为取代反应(酯化反应),P的结构简式为
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;由J的分子式和G的结构简式知,J的结构简式为
。
(6)P的结构简式为 ,其分子式为C H O ,且W是P的同分异构体,则根
9 8 3
据题给信息,W可水解,即含有酯基;W与NaOH溶液共热时,1 mol W最多消耗3 mol
NaOH,即分子中含有酚羟基和酚酯基,符合条件的W的结构简式为 或
或 或 。(7)由题干信息ⅱ可
知,Q可以由 和 (Z)转化得到,Z可由
(Y)发生水解反应得到,Y可由
(X)在铁粉和酸的作用下制得,X可由
与浓硫酸、浓硝酸的混合液发生硝化反应得到。
7.靛蓝类色素是人类所知的古老色素之一,广泛用于食品、医药和印染工业。靛蓝(化合
物Q)和多环化合物Y的一种合成路线如下所示(部分反应条件或试剂略去)。
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已知:ⅰ.R —CHO+
1
(1)A的名称是 。
(2)下列说法中,正确的是 (填序号)。
a.由A制备B时,需要使用浓硝酸和浓硫酸
b.D中含有的官能团只有硝基
c.D→E可以通过取代反应实现
(3)E→G的化学方程式是
。
(4)I的结构简式是 。
(5)J在一定条件下发生反应,可以生成化合物Q、乙酸和水,生成物中化合物Q和乙酸的
物质的量比是 。
(6)K中除苯环外,还含有一个五元环,K的结构简式是 。
(7)已知:ⅱ. +R —NH
3 2
ⅲ.亚胺结构( )中 键性质类似于酮羰基,在一定条件下能发生
类似ⅰ的反应。M与L在一定条件下转化为Y的一种路线如图。
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M+L 中间产物1 中间产物2
写出中间产物1、中间产物2的结构简式: 、 。
答案 (1)甲苯 (2)ac (3)2 +O 2 +2H O (4)
2 2
(5)1∶2 (6) (7)
解析 A的分子式为C H ,A发生硝化反应生成B,B和卤素单质X 发生取代反应生成
7 8 2
D,D水解生成E,由E的结构简式逆推知,A是 ,B是 ,D是
(X为卤素原子);E发生催化氧化生成的G为 ;
和I发生反应生成J,由信息ⅰ可知I是 ;Q发生反应生成K、L,结合K、L
的分子式,K是 、L是 ;K水解生成M为 。
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(2)a项,甲苯和浓硫酸、浓硝酸的混合液发生硝化反应生成 ;b项,D是
,含有的官能团有硝基、碳卤键;c项, 中X原子被羟基代替生
成E,反应类型是取代反应。
(5)J在一定条件下发生反应,可以生成化合物Q、乙酸和水,根据碳原子守恒,生成物中化
合物Q和乙酸的物质的量之比是1∶2。
(7)根据信息ⅱ, 和 发生反应生成 ;根据信息ⅲ,
发生反应生成 , 脱水生成Y。
8.镇痛药物J的合成方法如图:
已知:① +Cl—R +HCl
3
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②R COOR +R CH COOR +R OH
1 2 3 2 4 2
③ (R 、R 、R 、R 为氢或烃基)
1 2 3 4
④ +RCOOR' +R'OH
回答下列问题:
(1)反应②的反应类型 ,B的名称 。
(2)F中含碳的官能团的名称 。
(3)反应D→E的化学方程式为 。
(4)有机物K分子组成比F少两个氢原子,符合下列要求的K的同分异构体有 种。
①遇FeCl 溶液显紫色
3
②苯环上有两个取代基
写出含有6种氢原子,且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2∶3的结构简式(任写一种即可)
。
(5)设计以CH CH OH和 为原料制备X( )的合成路
3 2
线(无机试剂任选)。
答案 (1)取代反应 3-氯丙烯
(2)酮羰基、碳碳双键
(3) +H O +CH OH
2 3
(4)15 或 或
(5)CH CH OH CH COOH CH COOCH CH
3 2 3 3 2 3
CH COCH COOCH CH
3 2 2 3
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解析 (2)F的结构简式为 ,含碳的官能团为酮羰基和碳碳双键。(3)根
据题给已知信息②可知,D的结构简式为 ,反应D→E的化学方程式为
+H O +CH OH。(4)K的分子式为
2 3
C H NO,根据要求①可知官能团有酚羟基,且苯环上有两个取代基,符合条件的同分异构
8 11
体如下 、 、 、
、 ,且每种同分异构体均有邻、间、对三种结构,则
共有15种。
名师点睛 在题给流程图中找出相应反应条件来利用已知信息
信息①的条件是“ ”,对应在题给流程图中是反应②;
信息②的条件是“ ”,对应在题给流程图中是反应③;
信息③的条件是“ ”,对应在题给流程图中是反应F→G;
信息④的条件是“ ”,在题给流程图中没有此条件,用在第(5)问的合成路线设
计中。
9.一种药物的中间体M( )的合成路线如下:
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已知:
ⅰ.R—CHO R—CN
ⅱ. +R—OH ROCH CH OH(R为H或羟基)
2 2
ⅲ.R —NH +R —OH R —NH—R +H O
1 2 2 1 2 2
回答下列问题:
(1)A能发生银镜反应,则A的结构简式为 ;写出符合下列条件的A的同分异构
体的结构简式: 。
①含有四种化学环境的氢 ②能和NaHCO 反应生成气体 ③遇FeCl 溶液显紫色
3 3
(2)A→B的反应类型为 ;D中含氧官能团的名称为 ;E只有一
种化学环境的碳原子,F→G的化学方程式为 。
(3)试剂a的结构简式为 ;I的结构简式为 。
(4)已知:CH CH CH +HBr ,综合上述信息,以1,3-丁二烯和乙
3 2
胺(CH CH NH )为原料合成 ,写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其他试
3 2 2
剂任选)。
答案 (1)
(2)取代反应 酚羟基、醚键、羧基 HOCH CH OH+
2 2
HOCH CH OCH CH OH
2 2 2 2
(3)H NCH CH Cl
2 2 2
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(4)H C CH—CH CH Br(CH ) Br HO(CH ) OH
2 2 2 4 2 4
解析 I在浓硝酸、浓硫酸和加热的条件下发生取代反应生成M,则I的结构简式为
;D与H发生取代反应生成I,结合D的分子式可知D为
、H为 ;由题给已知信息ⅰ可知,B中含醛基,C
中含—CN,则C为 ,B为 ;A与CH I反应生成
3
,A中含醛基,则A为 ;E中只含一种化学环境
的碳原子,E为 ;E与水发生加成反应生成F,F为HOCH CH OH;F与E反应
2 2
生成G,结合题给已知信息ⅱ可知,G为HOCH CH OCH CH OH;由题给已知信息ⅲ可
2 2 2 2
知,G在一定条件下与a反应生成 ,a为H NCH CH Cl。
2 2 2
(1)由条件②可知A的同分异构体含—COOH,由条件③可知含苯环、酚羟基,且结构中含
有四种化学环境的氢,则符合条件的同分异构体的结构简式为 。
(4)H C CH—CH CH 与HBr在过氧化物存在的条件下发生加成反应生成
2 2
Br(CH ) Br,Br(CH ) Br在氢氧化钠水溶液加热条件下水解得到
2 4 2 4
HO(CH ) OH,HO(CH ) OH再与CH CH NH 发生类似于题给合成路线中G→H的反应生
2 4 2 4 3 2 2
成 。
10.反-2-己烯醛(D)是一种重要的合成香料,下列合成路线是制备D的方法之一。根据该
合成路线回答下列问题:
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已知: RCHO+R'OH+R″OH
(1)A的名称是 ;B分子中共平面原子数目最多为 ;C分子中与环相连
的三个基团中,不同化学环境的氢原子共有 种。
(2)D中含氧官能团的名称是 ,写出检验该官能团的化学方程式: 。
(3)E为有机物,能发生的反应有 。
a.聚合反应 b.加成反应
c.消去反应 d.取代反应
(4)B的同分异构体F与B有完全相同的官能团,写出F所有可能的结构:
。
(5)以D为主要原料制备己醛(目标化合物),在方框中将合成路线的后半部分补充完整。
(6)问题(5)的合成路线中第一步反应的目的是 。
答案 (1)正丁醛或丁醛 9 8
(2)醛基 +2Ag(NH ) OH
3 2
+2Ag↓+3NH +H O或
3 2
+2Cu(OH) +NaOH +Cu O↓+3H O
2 2 2
(3)cd
(4)CH CHCH OCH 、 、
2 2 3
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、
(5) CH (CH )
3 2 4
CH (CH ) CHO
3 2 4
(6)保护醛基
解析 (1)B分子中共平面原子数目最多为9个(如图小黑点标注:
);C分子中与环相连的三个基团中,8个碳原子上的氢原子化学环境都不相同,共有8种。
(2)D中含氧官能团是醛基,检验醛基可以用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液。
(3)C在酸性条件下反应生成 、CH CH CH CHO和
3 2 2
CH CH OH以及水,E为有机物,因此E为CH CH OH,属于醇,能发生的反应有消去反应
3 2 3 2
和取代反应。
(4)B的同分异构体F与B有完全相同的官能团,F可能的结构有CH CHCH OCH 、
2 2 3
、 、 。
(5)D为 ,己醛的结构简式为CH CH CH CH CH CHO,根据题
3 2 2 2 2
给已知信息和己醛的结构,首先需要将 中的碳碳双键转
化为单键,然后在酸性条件下反应即可。
(6)醛基也能够与氢气加成,(5)中合成路线中第一步反应的目的是保护醛基。
11.阿比朵尔( )是抗击新型冠状病毒潜在用药。其合成路线如图:
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已知:①
②
回答下列问题:
(1)有机物A中的官能团名称是 。
(2)有机物D的结构简式是 。
(3)反应④所需的试剂是 。
(4)反应⑤的反应类型是 。
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(5)写出F→G的化学方程式: 。
(6)H是B的同分异构体,具有两性并能与碳酸氢钠溶液反应放出气体,写出具有六元环结
构的有机物H的结构简式: 。(不考虑立体异构,要求写出三个)
(7)写出乙醇和 制备 的合成路线流程图(无机试剂任选)。
答案 (1)酮羰基、酯基
(2)
(3)FeBr 、Br
3 2
(4)取代反应
(5) + +(CH ) NH
3 2
(6) 、 、 、 (任写三个)
(7)CH CH OH CH COOH CH COOCH CH
3 2 3 3 2 3
解析 C与 在H+存在下发生题给已知①的反应生成D,则D的结构简式为
;D与试剂a反应生成E( ),对比D、E
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的结构知,试剂a为Br 与FeBr ,D→E为取代反应;E与 发生取代反应生成
2 3
F,据此分析作答。
(6)H是B的同分异构体,具有两性并能与碳酸氢钠溶液反应放出气体,说明含有羧基和氨
基,B的不饱和度是2,六元环的不饱和度是1,羧基的饱和度是1,则H中除六元环外不含
其他环,不含碳碳双键等,符合条件的结构简式为 、 、
、 (任写三种)。
(7)用乙醇和 制备 ,根据A→B知, 和
CH COCH COOCH CH 发生反应得到目标产物,乙酸乙酯发生已知信息②类型的反应生
3 2 2 3
成CH COCH COOCH CH ,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙醇发生氧化反应
3 2 2 3
生成乙酸,据此写出合成路线。
12.异甘草素(Ⅶ)具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成路线如下:
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已知:氯甲基甲醚的结构简式为CH OCH Cl。
3 2
(1)有机物Ⅱ的分子式是 ;化合物Ⅳ所含官能团的名称是 。
(2)下列说法不正确的是 (填字母)。
A.Ⅰ不易与NaOH溶液反应
B.Ⅱ中碳原子的杂化方式有两种
C.Ⅳ的核磁共振氢谱有4组峰
D.Ⅵ和Ⅶ都存在顺反异构体
(3)写出Ⅱ转化为Ⅲ的化学方程式: ,
反应类型是 。
(4)写出2种符合下列条件的Ⅴ的同分异构体的结构简式(不包括立体异构体):
。
①含有苯环且苯环上有两个取代基;
②与FeCl 溶液反应显紫色;
3
③不能发生银镜反应。
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(5)设计由 和 为原料制备 的合成路线
(其他无机试剂任选)。
答案 (1)C H O 羟基、醛基
8 8 3
(2)A
(3) +CH OCH Cl +HClO 取
3 2
代反应
(4) 、 (或其他正确答案)
(5)
解析 (2)A项,Ⅰ中含有酚羟基,与NaOH溶液反应,错误;B项,Ⅱ中苯环上的C原子和羰
基上的C原子采取sp2杂化,甲基上的C原子采取sp3杂化,杂化方式共2种,正确;C项,Ⅳ
含有4种不同的环境的氢原子,核磁共振氢谱有4组峰,正确;D项,Ⅵ和Ⅶ的碳碳双键的
两端碳原子连有的2个基团不同,存在顺反异构体,正确。
(3)根据已知信息,氯甲基甲醚结构简式为CH OCH Cl,根据合成路线,有机物Ⅱ与氯甲基
3 2
甲醚发生取代反应生成有机物Ⅲ。
(4)有机物Ⅴ的同分异构体含有苯环且苯环上有两个取代基,与FeCl 溶液反应显紫色,说
3
明含有酚羟基,不能发生银镜反应,则不能含有醛基,满足条件的有机物有:
、 、 等(邻、间、对
位均可)。
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(5)根据题干流程图中Ⅲ和Ⅴ合成Ⅵ可知, 可由 和
合成,而 可以由 催化氧化得到,
可由 水解得到,据此写出合成路线。
13.靶向药治疗癌症有一定的效果,厄洛替尼是第一代的靶向药,主要针对的是肺癌的
EGFR基因突变。厄洛替尼的合成路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)A的名称是 ,B中所含官能团的名称是 。
(2)D→E、G→H的反应类型依次是 、 。
(3)由C生成D的化学方程式为 。
(4)E生成F的同时,还产生另外两种产物,分别是水和 (填结构简式)。
(5)R在分子组成上比B少一个氧原子,符合下列条件的R的同分异构体有 种。
①苯环上有2个取代基;②与FeCl 溶液发生显色反应;③能发生水解反应。
3
其中峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2∶1的结构简式为 。
(6)参照题干的反应流程写出由 和HCONHCH 为原料合成 的
3
合成路线(无机试剂任选)。
答案 (1)3,4-二羟基苯甲酸 酯基、羟基(或酚羟基)
(2)还原反应 取代反应
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(3) +HNO +H O
3 2
(4)CH CH OH
3 2
(5) 18
(6)
解析 分析题干合成流程图,根据C和E的结构简式以及C到D、D到E的转化条件可
知,D的结构简式为 。
(2)分析流程图可知D→E过程中硝基被H 还原为氨基,故为还原反应,G→H是G中的Cl
2
原子被 取代,故为取代反应。
(3)分析可知,由C生成D的过程是苯环上发生硝化反应,该反应的化学方程式见答案所
示。
(4)根据质量守恒定律不难推出E生成F的同时,还产生水和CH CH OH。
3 2
(5)R在分子组成上比B少一个氧原子,则R的分子式为C H O ,其符合条件:①苯环上有
9 10 3
2个取代基,②与FeCl 溶液发生显色反应即含有酚羟基,③能发生水解反应,即含有酯基;
3
苯环上有2个取代基,其中一个取代基是酚羟基,另一个取代基可能是:—COOCH CH 、
2 3
—CH COOCH 、—CH CH OOCH、—CH(CH )OOCH、
2 3 2 2 3
—OOCCH CH 、—CH OOCCH ,共六种,每一种取代基与酚羟基的位置关系都有邻、间、
2 3 2 3
对三种,则R的同分异构体共有6×3=18种。
(6)本题采用逆向合成法,由题干流程图中E到F的转化信息可知, 可由
和HCONHCH 反应制得,根据D到E的转化信息可知, 可由
3
催化还原制得,根据C到D的转化条件可知, 可由
发生硝化反应制得,据此确定合成路线。
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14.药物K的一种合成路线如图所示。
已知:
Ⅰ.RBr RMgBr RCOOH;
Ⅱ.R MgBr+R CHO 。
1 2
请回答下列问题:
(1)D中的含氧官能团是 (填名称),G的化学名称是 。
(2)A→B的反应类型是 。E→F的反应条件是 。
(3)在镍和加热条件下,1 mol K最多能消耗 mol氢气。
(4)写出J→K的化学方程式: 。
(5)在J的同分异构体中,同时具备下列条件的结构有 种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应和水解反应,且1 mol有机物能消耗3 mol NaOH;
②遇氯化铁溶液发生显色反应;
③苯环上有3个取代基。
(6)以环己醇为原料合成 ,设计合成路线(其他试剂自选)。
答案 (1)醛基 2-溴-2-甲基-丙烷
(2)取代反应 浓硫酸、加热
(3)3
(4) +H O
2
(5)80
(6)
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解析 分析合成路线可推出C的结构简式为 ;结合题意知,物质D与H按照已
知信息Ⅱ进行反应,结合反应条件可推知D的结构简式为 ,含氧官能团为
醛基,H为(CH ) CMgBr;G为 ,系统命名为2-溴-2-甲基-丙烷;按照已知信
3 3
息Ⅰ,推断出J为 ,K为 。
(2)A→B反应过程中,苯环上的氢原子被—CH 取代,故为取代反应;E F的反应为消去
3
反应,反应条件是浓硫酸、加热。
(3)有机物K中仅苯环能发生加成反应,所以1 mol K最多能与3 mol氢气发生加成反应。
(4)结合J的结构和反应条件知,应发生分子内酯化反应生成K,故反应的化学方程式为
+H O。
2
(5)J为 ,其同分异构体遇氯化铁溶液发生显色反应,说明存在酚羟基;能发生银
镜反应和水解反应,说明存在甲酸酯基(—OOCH);而且1 mol有机物能消耗3 mol NaOH,
说明—OOCH直接连在苯环上;苯环上有3个取代基,说明除苯环外,还存在戊基(—
C H ),戊基共有8种异构体;苯环上存在三种不同的取代基(—OH、—OOCH、—C H ),
5 11 5 11
故符合条件的同分异构体有8×10=80种。
(6)环己醇 需引入一个碳原子,根据题目信息可得出合成路线,详见答案。
15.吉非替尼(I)是一种抗癌药物,其合成路线如下:
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已知:Ⅰ.R—CHO R—CN
Ⅱ. R—CH —NH
2 2
Ⅲ. +HO—R
(1)下列说法正确的是 。
A.1 mol A可以和3 mol H 加成
2
B.D生成E的反应属于还原反应
C.1 mol F生成G的过程中有2 mol H O生成
2
D.H中含有手性碳原子
(2)已知G中含有“ ”,请写出G的结构简式: 。
(3)请写出B生成C的化学方程式: 。
(4)写出有机物A满足下列条件的同分异构体:
。
①可以和FeCl 溶液发生显色反应;②不能发生银镜反应;③核磁共振氢谱中有5个峰;④
3
仅有苯环一个环状结构,且苯环上的一氯代物有两种。
(5)以 和 为原料合成 ,无机试剂以及已知信息中作
为反应条件的试剂任选,请写出合成路线。
答案 (1)BC
(2)
(3) + +HCl
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(4) 、 、 、
(5)
解析 根据已知信息可知A发生取代反应生成B的结构简式为 ,B和
发生取代反应生成C,依据I的结构简式可判断C的结构简式为
,根据D的分子式可知,C发生硝化反应生成的D为
,D发生还原反应生成的E为 ,E发生已知信
息Ⅱ的反应生成的F为 ,已知G中含有“ ”,则依据
G的分子式可知G的结构简式为 ,G和SOCl 发生反应生成的H
2
为 ,H发生取代反应生成I。
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(1)A项,A的结构简式为 ,苯环、醛基能和氢气发生加成反应,则1 mol A最
多可以和4 mol H 加成,错误;D项,H中没有手性碳原子,错误。
2
(3)B和 发生取代反应生成C,反应的化学方程式见答案所示。
(4)A的分子式为C H O ,不饱和度为5,A的同分异构体满足条件:①可以和FeCl 溶液发
8 8 3 3
生显色反应,则含有酚羟基;②不能发生银镜反应,则无醛基、不含甲酸酯基;③核磁共振
氢谱中有5个峰,说明分子内有5种不同化学环境的氢原子;④仅有苯环一个环状结构,且
苯环上的一氯代物有两种,则苯环上有2种氢原子;当苯环上有2个不同取代基且取代基
处于对位时,存在的同分异构体为 和 ,当苯环上有3个取
代基时,其中有2个取代基相同且处于对称位置,存在的同分异构体为
和 。
(5)以 和 为原料合成 ,可利用已知信息进行迁移,先
发生酰胺中的氨基和醇羟基的取代反应,再在NaBH 作用下反应,最后把羟基转变为醚键,
4
具体合成路线见答案所示。
16.随着化学的发展,人类发明了难以计数的药物,青霉素是其中久负盛名的一种,以下是
合成青霉素V的一部分路线:
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注: 此结构简式表示氢伸向纸面里面,羟基伸向纸面外面。
(1)物质A所含官能团的名称是 。
(2)物质B的分子式为 ,X分子由10个原子构成,试写出其结构简式: 。
(3)写出F→G的化学方程式: 。
(4)A、C、I三种物质中具有手性的是 。
(5)不考虑“手性氮”和空间位阻等因素,仅从数学概率分析,G手性拆分得H的理论产率
可达到 。
(6)已知:
① +R″OH +R'OH
②R—N CH—OH
试写出采用H S、CH OH及合适催化剂,由C制备D的合成路线。
2 3
答案 (1)氨基、羧基
(2)C H NO Cl CH COCH
7 12 3 3 3
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(3) +HCOOH +H O
2
(4)A、I (5)50%
(6)
解析 (1)根据A的结构简式可知物质A所含官能团的名称是氨基、羧基。
(2)根据B的结构简式可知其分子式为C H NO Cl;对比E和F的结构简式可知,物质X
7 12 3
是CH COCH 。
3 3
(3)对比F和G的结构简式的区别可知F→G的化学方程式为 +HCOOH
+H O。
2
(4)手性分子具有手性碳原子,即某碳原子连接四个不同的原子或原子团,A、C、I三种物
质中的A、I含有手性碳原子: 、 (标有“*”的碳原子是手性碳原
子)。
(5)G为 (标有“*”的碳原子为手性碳原子),其有两种手性异构体,从数学概率
角度分析,G手性拆分得到H的概率为50%。
(6)首先物质C和硫化氢发生加成反应生成 ,然后利用已知信息①断开其中的
酯基可转化成 ,再利用已知信息②即可得到产物,具体流程见答案。
17.F是一种治疗心脑血管疾病药物的中间体,其合成路线如下(—C H 表示苯基):
6 5
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(1)C分子中采取sp2杂化的碳原子数目是 。
(2)D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结构简式: 。
①能发生银镜反应和水解反应;
②分子中有5种不同化学环境的氢原子;
③每个苯环上只含1种官能团。
(3)E+C H CHO→F的反应需经历E+C H CHO→X→F的过程,中间体X的分子式为
6 5 6 5
C H NO Cl 。X→F的反应类型为 。
24 23 2 2
(4)E→F的反应中有一种分子式为C H NOCl 的副产物生成,该副产物的结构简式为
24 21 2
。
(5)已知:CH COOH CH COCl。写出以 和 为原料
3 3
制备 的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见
本题题干)。
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答案 (1)13
(2) 或
(3)消去反应
(4)
(5)
解析 (1)根据C的结构简式,采取sp2杂化的碳原子应是苯环和双键上的碳原子,故采取
sp2杂化的碳原子数目是13。(2)结合D的结构简式,能发生银镜反应,说明分子中含有醛
基,且有两个苯环,无其他环;能发生水解反应,只能是—Cl水解;有5种不同化学环境的氢
原子,说明是对称结构;每个苯环上只含1种官能团,因此符合条件的同分异构体的结构简
式是 或
。(3)根据F的结构简式,F的分子式为C H NOCl ,对比
24 21 2
X的分子式,X→F少了一个“H O”,因此该反应类型为消去反应。(4)副产物的分子式为
2
C H NOCl ,该副产物与F互为同分异构体,碳碳双键存在顺反异构现象,因此推出副产
24 21 2
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物为 。(5)根据合成路线中B→C可知, 可
以由 与苯环反应得到,根据CH COOH与SOCl 反应生成CH COCl,
3 2 3
可以由 与SOCl 反应得到,因此
2
先水解,然后再氧化得到 。
18.有机物K是一种用于治疗呼吸道阻塞性疾病药物的中间体,其一种合成路线如下:
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(1)有机物C的分子式为C H NO ,写出C的结构简式: 。
11 13 3
(2)H→I的反应为加成反应。写出H的结构简式: 。
(3)从合成路线看,设计A→B反应的目的是 。
(4)E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结构简式: 。
Ⅰ.分子中含有苯环;
Ⅱ.能发生水解反应,完全水解后得到三种有机产物,经酸化后三种有机产物分子中均含有
3种不同化学环境的氢原子。
(5)请设计以 和H C OOCCOOC H 为原料制备
5 2 2 5
的合成路线(无机试剂及有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
答案 (1)
(2)
(3)保护酚羟基,防止与(CH CO) O反应
3 2
(4)
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(5)
解析 (1)A与(CH ) SO 反应生成B,B与(CH CO) O反应生成C,C的分子式为
3 2 4 3 2
C H NO ,C在NaH、DMF存在条件下与C H Br反应生成D,结合A、D的结构简式可
11 13 3 2 5
推知,B为 ,C为 。(2)G与HBr发生取代反应
得到 和H,H再与 发生加成反应得到I,则H为
。(3)从合成路线可知,A→B反应可保护酚羟基,防止与(CH CO) O反应。
3 2
(4)E的结构简式为 ,其同分异构体含有苯环,能发生水解反应,则该物
质分子中含有酯基和酰胺基;完全水解后得到三种有机产物,经酸化后三种有机产物分子
中均含有3种不同化学环境的氢原子,该同分异构体的结构简式为
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。(5)结合题干信息,可将 与H O在催化剂的
2
条件下发生加成反应生成 , 发生催化氧化得到
, 与CH Cl 在BBr 存在条件下发生取代反应生成
2 2 3
, 与H C OOCCOOC H 反应得到 ,
5 2 2 5
在酸性条件下水解即可得到 。
19.雷美替胺是一种失眠症治疗药物。一种合成雷美替胺的路线如下:
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(1)雷美替胺分子中手性碳原子的数目是 。
(2)有机物B的结构简式为 。
(3)D→E中有一种与E互为同分异构体的副产物生成,该副产物的结构简式为
。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式: 。
①分子中含有苯环,能发生银镜反应;
②分子中有4种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:RCOOH RCOCl。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
成路线流程图示例见本题题干)。
答案 (1)1
(2)
(3)
(4) 或
或
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或
(5)
解析 结合A和C的结构简式可知,A与CH CHCOOC H 发生取代反应生成B,B的
2 2 5
结构简式为 , 与氢气发生加成反应生成C,C在
碱性条件下水解后酸化得到D,D在AlCl /CH Cl 存在条件下反应生成E,E在NaH存在
3 2 2
条件下与 反应得到F,F与氢气发生加成反应得到G,G在碱性条件
下与CH CH COCl发生取代反应生成雷美替胺。
3 2
(1)由雷美替胺的结构简式可知,雷美替胺中含1个手性碳原子(标*的),如图
。(3)由D和E的结构简式可知,如图,D( )中1
号碳上氢原子与羧基发生取代反应生成E,若2号碳上氢原子与羧基发生取代反应,则会
生成E的一种同分异构体: 。(4)能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,除苯环
外不饱和度为2,考虑两个醛基位于对称位置,分子中有4种不同化学环境的氢原子,可写
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出符合条件的C的同分异构体的结构简式。(5) 在 条
件下发生类似E→F的反应生成 , 与
氢气发生加成反应生成 ; 被氧化生成 ,
与SOCl 发生取代反应生成 , 与
2
在碱性条件下反应生成 。
20.化合物F是合成叶酸抗结剂培美曲塞二钠盐的中间体,其合成路线如下:
(1)A分子中碳原子的杂化方式为 。
(2)C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结构简式: 。
①苯环上有4个取代基;
②分子中有4种不同化学环境的氢原子。
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(3)D→E反应中有一种分子式为C H O Br 的副产物生成,其结构简式为 。
12 12 3 2
(4)E→F的反应需经历E→X→F的过程。中间体X的分子式为C H N O ,且X不能发
16 18 4 4
生银镜反应,则E→X发生的反应类型为 。
(5)写出以乙烯和 为原料制备治疗类风湿关节炎药物中间体 的合
成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
答案 (1)sp2、sp3
(2) 或
(3)
(4)加成反应
(5)CH CH CH CH OH CH CHO BrCH CHO
2 2 3 2 3 2
解析 (1)A分子中含有的苯环碳原子和双键碳原子的杂化方式都为sp2杂化,甲基碳原
子的杂化方式为sp3杂化。(2)由C的同分异构体的苯环上有4个取代基,分子中有4种
不同化学环境的氢原子可知,C的同分异构体分子结构对称,苯环上连有的取代基为
、—OH和—C(CH ) ,则可写出符合条件的结构简式。(3)分析可知,D→E反
3 3
应为 在催化剂作用下与溴化氢发生取代反应生成
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, 分子中与醛基相连的碳原子
上的氢原子能在催化剂作用下与溴化氢继续发生取代反应生成
。(4)由X不能发生银镜反应可知,E→X发生的反应为
在催化剂作用下与 发生加成反应生成
。(5)由题给有机物的转化关系可知,以乙烯和
为原料制备 的合成步骤:在催化剂、加热条件下乙烯与水加成形
成乙醇,乙醇被氧化生成乙醛,在DBBA作用下乙醛与溴化氢发生取代反应生成
BrCH CHO,BrCH CHO在NaOAc、CH CN作用下与 反应生成 。
2 2 3
21.褪黑素是大脑松果体内分泌的一种吲哚类激素,与多种生命活动密切相关。某小组设
计的合成路线如下(部分反应条件已省略):
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已知:① +R OH
2
②R—CN R—COOH
请回答:
(1)下列说法不正确的是 。
A.A→B的生产方法符合绿色化学的要求
B.C→D发生了加成反应,F→G发生了取代反应
C.化合物G在一定条件下可以生成高分子化合物
D.化合物K的分子式是C H N O
12 14 2
(2)化合物M的结构简式是 ;化合物J的结构简式是
。
(3)E→F的化学方程式为 。
(4)写出2种同时符合下列条件的化合物I的同分异构体的结构简式(不包括立体异构体):
。
1H-NMR谱和IR谱检测表明:
①含有4种不同化学环境的氢原子;
②含有3个六元环,其中1个是苯环;
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③含有 结构,不含N—H键。
(5)设计以二氯甲烷和乙醇为原料合成有机物 的合成路线(用流程图表示,无机
试剂、有机溶剂任选)。
答案 (1)AD
(2)C H OOCCH COOC H 或
2 5 2 2 5
(3) +C H OH
2 5
(4) 、
(5)
(其他方案合理即可)
解析 A是 ,B是CH CHCl,由C和D的结构可推出M为
2
;由D的结构和E的分子式可推出E为 ,再由
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G和E的结构结合已知信息①可推出F为 ;I与KOH反应,酰胺键断裂生
成J(C H N O K),故J的结构为 ;根据褪黑素的结构可知,J与碱
12 13 2 3
石灰反应脱羧生成K,可推出K为 。
(1)A项,使用的HgCl 为重金属催化剂,不符合绿色化学的要求,错误;B项,C+M D为
2
加成反应,F→G为酯的水解,属于取代反应,正确;C项,化合物G中含有—COOH和—NH
—,在一定条件下可发生缩聚反应生成高分子化合物,正确;D项,根据K的结构简式知K
的分子式为C H N O,错误。(4)分子式为C H N O ,含有3个六元环且其中1个是苯环,
11 14 2 12 12 2 2
则另外两个六元环共用一个边相连,则三个六元环上有14个原子;含有 结构,
不含N—H键,则3个六元环由12个碳原子和2个氮原子组成;12个氢原子只有4种不同
化学环境,说明结构高度对称,故符合条件的同分异构体的结构简式为 、
。(5)目标产物 可由丙二胺(H NCH CH CH NH )与丙二酸二乙
2 2 2 2 2
酯(C H OOCCH COOC H )通过迁移已知信息①中的反应来合成,由原料CH Cl 合成丙
2 5 2 2 5 2 2
二胺和丙二酸,碳链需延长两个碳原子,可通过CH Cl 先与NaCN发生取代反应生成
2 2
NCCH CN,NCCH CN加氢还原可得到H NCH CH CH NH ,水解可得到
2 2 2 2 2 2 2
HOOCCH COOH,HOOCCH COOH与另一原料乙醇发生酯化反应得到丙二酸二乙酯。
2 2
22.苯巴比妥是1903年就开始使用的安眠药,其合成路线如图(部分试剂和产物略)。
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已知:①NBS是一种溴代试剂
② +
+C H OH
2 5
③R —COOC H + +C H OH
1 2 5 2 5
请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 。
A.1 mol E在NaOH溶液中完全水解,需要消耗2 mol NaOH
B.化合物C可以和FeCl 溶液发生显色反应
3
C.苯巴比妥具有弱碱性
D.试剂X可以是CO(NH )
2 2
(2)B中官能团的名称为 ,化合物H的结构简式为 。
(3)D→E的化学方程式为 。
(4)苯巴比妥的一种同系物K,分子式为C H N O ,写出K同时符合下列条件的同分异构
10 8 2 3
体的结构简式: 。
①分子中含有两个六元环,且两个六元环结构和性质类似
②能够和FeCl 溶液发生显色反应
3
③核磁共振氢谱显示分子中有5种氢原子
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(5)参照流程图中的反应,设计以甲苯为原料合成聚酯 (用流程图表示,
无机试剂任选)。
答案 (1)CD (2)碳溴键
(3) +C H OH +HCl
2 5
(4) 、 、 、
(5)
解析 根据物质A、B的分子式、G的结构简式及反应条件可知A是 ,A
与NBS反应生成B( ),B与NaCN发生取代反应,然后酸化,可得C(
),C与SOCl 发生取代反应生成D( ),D
2
与乙醇发生取代反应生成E( );F与乙醇发生酯化反应生
成J,根据J的结构简式可知F的结构简式为HOOC—COOH;E和J反应生成G,G与
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C H OH在C H ONa作用下发生取代反应生成H( );H与试剂X在
2 5 2 5
C H ONa作用下发生反应生成苯巴比妥。
2 5
(1)A项,1 mol E完全水解只需消耗1 mol NaOH,错误;B项,化合物C分子中无酚羟基,不
能与FeCl 溶液发生显色反应,错误;C项,苯巴比妥分子中含有亚氨基,能够结合H+,故具
3
有弱碱性,正确;D项,根据H与苯巴比妥的分子结构可知试剂X是CO(NH ) ,正确。(4)根
2 2
据苯巴比妥结构简式可知其分子式为C H N O ,苯巴比妥的一种同系物K,分子式为
12 12 2 3
C H N O ,说明K比苯巴比妥少两个CH 原子团,且同时符合下列条件:①分子中含有两
10 8 2 3 2
个六元环且两个六元环结构和性质类似;②能够和FeCl 溶液发生显色反应,说明含有酚
3
羟基;③核磁共振氢谱显示分子中有5种氢原子,则其可能的结构为 、
、 、 。
23.化合物J在治疗抑郁症方面具有良好的疗效。某研究小组拟用以下流程合成。
已知:①
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②
请回答:
(1)化合物B的结构简式是 ;化合物F的结构简式是 。
(2)下列说法不正确的是 。
A.化合物A分子中所有的碳原子共平面
B.化合物F与H 发生加成反应,1 mol F最多可消耗5 mol H
2 2
C.化合物G的分子式为C H OCl
12 12
D.化合物I和化合物J互为同分异构体
(3)化合物H→I的化学方程式是 。
(4)写出4种同时满足下列条件的化合物I的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体):
。
①1H-NMR谱表明分子中有6种氢原子
②只含有两个六元环的芳香族化合物
③含有—NH ,且1 mol该同分异构体水解时只消耗1 mol NaOH
2
(5)以D为原料,设计由D→E的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。
答案 (1)
(2)AC
(3) +CH NH +HBr或 +2CH NH
3 2 3 2
+CH NH Br
3 3
(4) 、 、 、 、
(5)
解析 G发生类似于已知信息①第二步的反应生成H,则H的结构简式为 ;C和
F发生类似于已知信息①第一步的反应生成G,根据C和F的分子式可推知C的结构简
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式为 ,F的结构简式为 ;B与Mg反应生成C,则B的结构简式为
;A的分子式为C H ,与HBr发生反应得到B,则A的结构简式为 ;D经一系列
5 8
反应得到E,D的分子式为C H ,则D为 。
6 6
(2)A项,化合物A的结构简式为 ,分子中有饱和的C原子,因此所有的C原子不可能共
平面,错误;B项,F的结构简式为 ,与H 发生加成反应时,1 mol F中,苯环消耗3
2
mol H ,—CN最多消耗2 mol H ,故最多可消耗5 mol H ,正确;C项,化合物G的结构简式
2 2 2
为 ,则分子式为C H OCl,错误;D项,化合物I和化合物J的分子式均为
12 13
C H OClN,二者结构不同,互为同分异构体,正确。
13 16
24.有机合成在创新药研发中应用十分广泛,有机化合物F是目前最好的前列腺抗癌药物,
其合成路线如下:
已知:
①取代基—CH 可表示为Me;
3
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②RCOOH RCOOR';
③ 或 ;苯甲酸卤代时,主要生成间位产物
(1)化合物C中的官能团有溴原子、氟原子、 。
(2)下列说法正确的是 。
A.A→D的反应类型分别是取代反应、还原反应、氧化反应
B.化合物F的分子式为C H N O F S
21 16 4 2 4
C. 中有手性碳
D.由甲苯合成A的过程是先将甲苯氧化为苯甲酸,然后再进行卤代
(3)化合物E的结构简式为 。
(4)写出B→C的反应方程式(无须注明条件): 。
(5)化合物G比C少一个Br原子但多一个H原子,同时满足下列条件的G的同分异构体
共 种。
①苯环存在两个取代基,且每个取代基只含一个碳原子;
②不含手性碳原子;
③可发生银镜反应;
④其中一个取代基中含N—F键;
写出一种核磁共振氢谱中有五组峰的结构简式: 。
(6)写出由甲苯合成 的路线图,条件不用标出,无机试剂任选。
答案 (1)酰胺基
(2)B
(3)
(4) +MeNH +HCl
2
(5)9
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(6)
解析 (2)A项,A→D的反应类型都是取代反应,错误;C项,手性碳原子是指连接4个不同
的原子或原子团的碳原子,故 分子中不存在手性碳原子,错误;D项,由已知信
息③可知,—CH 为邻、对定位基,—COOH为间位定位基,故由甲苯合成A时,应使甲苯
3
分别与Br 、F 在催化剂作用下先发生卤代反应,在甲基的对位引入Br原子,邻位引入F
2 2
原子,然后与酸性KMnO 溶液发生氧化反应,使甲基变为—COOH,得到物质A,错误。
4
(3)根据D的结构简式及信息②可推知E的结构简式为 。
(4)B与MeNH 发生取代反应生成C与HCl,反应方程式为 +MeNH
2 2
+HCl。
(5)由题给信息推知,同分异构体G中两个取代基的结构可能有①—CHO、—N(F)CH 、
3
②—CHO、—CH NHF、③—CH 、—N(F)CHO三种情况,每种情况两个取代基在苯环
2 3
上的位置有邻、间、对三种情况,故符合条件的G的同分异构体共3×3=9种,其中核磁共
振氢谱中有5组峰的结构简式可以是 。
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(6)甲苯与Br 在催化剂作用下发生甲基对位上的取代反应生成 ,该物质被酸性
2
KMnO 溶液氧化为 ,然后与SOCl 发生取代反应生成 ,再与CH NH
4 2 3 2
发生取代反应生成目标产物 。
25.白藜芦醇的化学合成前体化合物H的合成路线如下:(其中R表示
)
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是 。
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(2)A生成B的化学方程式是 。
(3)D生成E的化学方程式可表示为D E+H O,E的结构简式是 。
2
(4)反应①②③④⑤中属于消去反应的有 。
(5)W是分子式比A少两个CH 的有机化合物,W的同分异构体中,同时满足如下条件的
2
有 种,其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为
。
条件:a)芳香族化合物;b)1 mol W与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳。
(6)根据上述信息,写出以 为原料合成 的路线(不需注明反
应条件)。
答案 (1)羧基、醚键
(2) (3)
(4)⑤ (5)10 或
(6)
解析 A与CH OH在浓硫酸催化下加热发生酯化反应生成B( ),B与
3
RMgCl在CuI作用下发生加成反应生成C,C与NaOH溶液共热发生酯的水解反应,然后
酸化可得D,D脱去1分子H O生成E( ),E与 在LDA作用下发生
2
取代反应生成F和HCl,F与H 发生加成反应生成G,G在一定条件下发生消去反应生成
2
H。
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(2)A分子中含有—COOH,与CH OH在浓硫酸催化下加热发生酯化反应生成B和H O,
3 2
该反应为可逆反应,由此可写出化学方程式。
(3)由F的结构简式及D生成E和H O推知,其化学方程式为
2
+H O,则E的结构简式是 。
2
(4)反应①②③均属于取代反应,反应④属于加成反应,反应⑤属于消去反应。
(5)条件a)说明分子中含有苯环;条件b)说明分子中含有2个—COOH,结合题干信息可知,
其分子式为C H O ,则该同分异构体分子中除苯环外,若只有一个取代基
9 8 4
,只有1种结构;若含有2个取代基—COOH、—CH —COOH,有邻、
2
间、对3种不同结构;若含有3个取代基:—COOH、—COOH、—CH ,根据“定二移
3
一”知,有6种不同的结构,故符合要求的同分异构体数目为1+3+6=10种;其中核磁共振
氢谱有四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为 或
。(6) 与H 在一定条件下发生加成反应生成
2
, 与浓硫酸混合加热发生消去反应生成
,该物质在催化剂存在条件下与H 发生加成反应生成
2
,该物质在催化剂存在的条件下,发生反应生成 。
26.阿帕鲁胺是一种治疗前列腺癌的药物,其一种合成路线如下所示:
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回答下列问题:
(1)②的反应类型为 ,④的反应类型为 。
(2)B中含氧官能团的名称为 。
(3)③的化学方程式为 。
(4)D的结构简式为 。
(5)芳香化合物Q与A互为同分异构体,且Q与A具有相同的官能团,则Q的可能结构有
种,其中核磁共振氢谱仅有三组峰的结构简式为 (写一种)。
(6)参照上述合成路线,设计由 和 为原料合成 的路线
(其他无机试剂任选)。
答案 (1)取代反应 还原反应 (2)硝基、羧基
(3) +CH NH +HCl
3 2
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(4) (5)16 或
(6)
解析 (1)由题给流程可知,A中甲基被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧基得到B,则B的结
构简式为 ,B和SOCl 发生取代反应生成 ,故②
2
的反应类型为取代反应; 中—Cl与CH NH 发生取代反应生成C,C的
3 2
结构简式为 ,C中硝基在Fe/HCl条件下被还原为—NH ,故④的反应
2
类型为还原反应。
(3)由(1)分析可知,③的化学方程式为 +CH NH
3 2
+HCl。
(4)D的分子式为C H N F ,结合反应⑥的反应物与生成物的结构差异,可推知D的结构简
7 4 3 3
式为 。
(5)芳香化合物Q与A互为同分异构体,且Q与A具有相同的官能团,则含有氟原子、硝
基。如果苯环上有1个取代基:—CHF(NO ),共有1种情况;如果苯环上有2个取代基:①
2
—F、—CH NO ,有邻、间、对3种情况;②—NO 、—CH F,有邻、间、对3种情况;如
2 2 2 2
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果苯环上有3个取代基:—CH 、—NO 、—F,根据“定二移一”知,有10种情况,除去A
3 2
本身,则Q的可能结构有16种;核磁共振氢谱仅有三组峰,则结构高度对称,且应该含有2
个取代基:—F、—CH NO 或—NO 、—CH F,且两者处于对位,故结构简式为
2 2 2 2
或 。
(6)分析原料和产物可知,首先要在苯环上引入硝基,可以使苯与浓硝酸、浓硫酸加热发生
取代反应生成硝基苯,再加入铁粉还原为苯胺,然后再和 按照流程中反应⑥的
原理反应生成产物,由此写出合成路线。
27.乙肝新药的中间体化合物J的一种合成路线如下:
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已知:RCOOH
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)D中含氧官能团的名称为 。
(3)反应②中还有HBr生成,则M的结构简式为 。
(4)写出反应③的化学方程式 。
(5)由G生成J的过程中,设计反应④和反应⑤的目的是 。
(6)化合物Q是A的同系物,相对分子质量比A的多14;化合物Q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)。
条件:①与FeCl 溶液发生显色反应;②能发生银镜反应;③苯环上取代基数目小于4。
3
其中,核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1∶1的结构简式为 。
(7)根据上述信息,以 和 为原料,设计合成 的路线
(无机试剂任选)。
答案 (1)对溴苯甲酸(或4-溴苯甲酸) (2)硝基、酯基 (3) (4)
+H O (5)保护羧基
2
(6)23
(7)
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解析 (3)A在浓H SO 催化作用下与浓HNO 发生硝化反应生成B,结合B的分子式及
2 4 3
A的结构简式推知,B为 , 在浓H SO 作用下发生酯化反应生
2 4
成C,则C为 ,C与化合物M反应生成D,根据C、D的结构简式可推出M
为 。
(4)结合E、G的结构简式及F的分子式可推知,F的结构简式为
,则反应③是F在催化剂作用下发生分子内脱水的成肽反应,生
成G和水,由此可写出反应的化学方程式。
(5)由G生成J的过程中,设计反应④和反应⑤先将羧基转化为酯基,再将酯基转化为羧基,
其目的是保护羧基。
(6)化合物Q是A的同系物,相对分子质量比A的多14,即多一个CH ;结合需满足的条件
2
及其分子式推知,若分子中除酚羟基外还有一个取代基,则可以为—CH(Br)CHO,与酚羟
基的位置有邻、间、对位3种情况;若还有两个取代基,则有—Br、—CH CHO或—
2
CH Br和—CHO,根据“定二移一”,分别有10种情况,故共有23种同分异构体。其中,
2
核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1∶1的结构简式为
。
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(7) 发生硝化反应生成硝基苯,硝基苯还原得到苯胺,苯胺与 反应
生成 。
解题技巧 设计陌生环状有机物的合成路线时,可对题干合成路线的类似反应、信息中
的新型反应、常见成环反应等进行模仿,逆推出合成该环状化合物的中间体,再结合原料
进行整个合成路线的设计。
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