1.化合物G对白色念珠菌具有较强的抑制作用。G可经下图所示合成路线制备:
请回答下列问题:
(1) A→B的反应类型是________。
(2) E中含氧官能团的名称为________和________。
(3) C与B互为同分异构体,能与小苏打反应放出CO2,且能与SOCl2发生取代反应生成D。写出C的结构简式:________。
(4) 写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:________。(不考虑立体异构)
①含有—SH结构;
②能在酸性条件下发生水解反应,两种水解产物均含有三种不同环境的H原子。其中一种水解产物既能遇FeCl3溶液显色,又能与Br2的CCl4溶液发生加成反应。
(5) 写出以甲苯和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。______________
【答案】加成反应 羰基 酯基
【解析】
【分析】
与在(CH3CH2)3N催化下加热发生加成反应生成,在AlCl3作用下发生重组生成,在SOCl2作用下反应生成,与甲醇发生取代反应生成和氯化氢,与氨水共热生成,在POCl3催化下加热与乙酸发生反应生成,据此分析。
【详解】
与在(CH3CH2)3N催化下加热发生加成反应生成,在AlCl3作用下发生重组生成,在SOCl2作用下反应生成,与甲醇发生取代反应生成和氯化氢,与氨水共热生成,在POCl3催化下加热与乙酸发生反应生成。
(1) A→B的反应类型是加成反应;
(2) E为,含氧官能团的名称为羰基和酯基;
(3) C与B互为同分异构体,能与小苏打反应放出CO2,且能与SOCl2发生取代反应生成D。C的结构简式为;
(4) D的一种同分异构体:①含有—SH结构;②能在酸性条件下发生水解反应,两种水解产物均含有三种不同环境的H原子。其中一种水解产物既能遇FeCl3溶液显色则含有酚羟基,又能与Br2的CCl4溶液发生加成反应则含有碳碳双键,则符合条件的同分异构体有或;
(5)以甲苯和乙醇为原料制备,甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸,苯甲酸与乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯,苯甲酸乙酯与NH2NH2•H2O反应生成;乙醇被酸性高锰酸钾氧化得到乙酸,乙酸与反应得到;合成路线流程图为。
【点睛】
本题为有机合成及推断的题目,推出各物质是解题的关键,合成有机物时可以利用逆推法,结合题干中的合成路线进行判断分析。
2.某研究小组按下列路线合成肾上腺激素:
已知:
请回答:
(1)写出②过程的化学反应方程式______________。
(2)写出③过程的反应类型_____________。
(3)下列说法不正确的是________________。
A.化合物A的官能团是氯离子 B.化合物B可发生消去反应
C.化合物C不能与氯化铁反应呈紫色 D.D的分子式是C9H11NO3
(4)设计以环己烷为原料制备的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)_____________。
(5)写出同时符合下列条件的D的所有同分异构体的结构简式________________。
①分子中有硝基:
②1H-NMR谱表明分子中有3种氢原子;IR谱显示存在苯环。
【答案】 消去反应(或氧化反应) AB
【解析】根据流程信息及已知,可推出由乙酸酐与氯气在一定条件下发生取代反应生成A,A为,与乙酸发生取代反应生成乙酸酐和B,B为,发生消去反应生成C,C为,B与C在POCl3催化下反应生成,与CH3NH2反应生成D,D为,催化加氢得。故(1)②过程为与乙酸发生取代反应生成乙酸酐和B,化学反应方程式为:(1). CH3COOH+;(2)③过程为发生消去反应生成;(3) A.化合物的官能团是酰氯和酸酐,选项A不正确; B.化合物不能发生消去反应,选项B不正确;C.化合物不含酚羟基,不能与氯化铁反应呈紫色,选项C正确;D. 的分子式是C9H11NO3,选项D正确;答案选AB;(4)环己烷与氯气发生取代反应生成,在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成,再与氯气发生加成反应生成,在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应生成,故合成路线为: ;(5)符合条件的D的所有同分异构体①分子中有硝基,②1H-NMR谱表明分子中有3种氢原子,则高度对称,含有三个甲基且甲基中有两个等效;IR谱显示存在苯环,符合条件的有:。
3.化合物M是一种香料,可采用油脂与芳香烃为主要原料,按下列路线合成:
已知:① E分子的核磁共振氢谱中只有两组吸收峰;
②,
(R1、R2、R3与R4可能是氢、烃基或其他基团);
③ 1molG与足量NaHCO3溶液反应生成2molCO2气体。
(1)油脂→A的反应类型为___________,B→G的反应类型为__________。
(2)D→E的化学方程式为(注明具体反应条件)____________________。
(3)E→F所需试剂a是_____________,F的名称是_______________。
(4)1mol M与足量NaOH溶液反应最多消耗NaOH的物质的量为________。
(5)写出F和G发生聚合反应生成聚酯的化学方程式_______________________。
(6)任选无机试剂,写出从Br-CH2CH2-Br→HCOOCH2CH2OOCH的合成路线__________。
(合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物)
【答案】取代反应(水解反应或皂化反应) 氧化反应 NaOH水溶液 对苯二甲醇 2mol BrCH2CH2BrHOCH2CH2OHHCHOHCOOHHCOOCH2CH2OOCH
【解析】
【分析】
根据A的分子式可知,油脂水解得到A为CH2OHCHOHCH2OH,1molG与足量NaHCO3溶液反应生成2molCO2气体,说明G中有两个羧基,根握G的分子式可知G为HOOCCOOH,结合信息②可知A氧化可以生成HCHO、OHCCOOH、HCOOH,故B为OHCCOOH,C为HCOOH,芳香烃D与氯气在光照条件下发生侧链上的取代反应生成E,E分子中只有两种不同化学环境的H原子,则D为,E为,F为, M为,据此作答。
【详解】
(1)油脂→A的反应类型为取代反应(水解反应或皂化反应),B→G的反应类型为氧化反应。
(2)D→E的化学方程式为。
(3)E→F是卤代烃的水解反应,则所需试剂a是氢氧化钠水溶液,F的结构简式为,名称是对苯二甲醇。
(4)1mol M含有2mol酯基,与足量NaOH溶液反应最多消耗NaOH的物质的量为2mol。
(5)F和G发生聚合反应生成聚酯的化学方程式为
(6)根据题给信息知Br-CH2CH2-Br在氢氧化钠水溶液、加热的条件下发生水解反应生成HOCH2CH2OH,HOCH2CH2OH与HIO4氧化为HCHO,进一步氧化为HCOOH,甲酸与乙二醇在浓硫酸作催化剂、加热的条件下发生酯化反应生成HCOOCH2CH2OOCH,合成路线为BrCH2CH2BrHOCH2CH2OHHCHOHCOOHHCOOCH2CH2OOCH。
4.已知有机物分子中的碳碳双键发生臭氧氧化还原反应:
1mol 对称结构的有机物 A 水解生成 2mol 邻羟基苯甲醇和 1molC。A 的分子式为C16H14O6,遇 FeCl3 溶液显紫色。G 的分子式为 C7H12O,以下 A~H 均为有机物,其转化关系如下:
(1)C 的结构简式为________,试剂 a 为__________;
(2)若 H 与 G 分子具有相同的碳原子数目,且 1molH 能与足量的新制银氨溶液反应生成 4mol 单质银。写出 H 与足量银氨溶液反应的离子方程式:_____________;
(3)写出 F 生成 G 的化学反应方程式:___________;
(4)同时满足下列条件的 H 的所有同分异构有______种,写出其中含有 4 种氢的同分异构的结构简式:_________;
a.1mol 该物质最多可以消耗 1mol 碳酸氢钠
b.1mol 该物质最多可以与 2mol 新制氢氧化铜反应
c.含三个甲基
(5)利用题干中的信息,写出由苯乙烯为原料合成的最佳路线流程图(不能选用其他任何有机试剂,无机试剂任选)。 ___________
流程图示例如下:
【答案】 HOOC-COOH NaHCO3 OHCCH2CH2CH2CH(CH2OH)CHO+4Ag(NH3)2++4OH-H4NOOCCH2CH2CH2CH(CH2OH)COONH4+4Ag↓+6NH3+2H2O +H2O 4 (CH3)3CH(CHO)COOH
【解析】A遇FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基,A发生水解反应得到C与,1mol 对称结构的有机物A水解生成2mol邻羟基苯甲醇和 1molC,可知C含有羧基,A 的分子式为C16H14O6,可推知C为HOOC-COOH,则A为,由转化关系可知,F为,G的分子式为C7H12O,则F发生消去反应得到G,G发生碳碳双键的臭氧氧化反应生成H,若H与G分子具有相同的碳原子数,且1mol H能与足量的新制银氨溶液反应生成4mol单质银,则H中含有2个-CHO,则亚甲基上的-OH不能发生消去反应,可推知G为,H为OHCCH2CH2CH2CH(CH2OH)CHO。与氢氧化钠水溶液反应生成B为,B发生催化氧化生成D,D与银氨溶液发生氧化反应,酸化得到E,则D为,E为,反应①的目的是保护酚羟基,防止在反应②中被氧化,E与a反应得到,反应中羧基发生反应,而酚羟基不反应,故试剂a为NaHCO3溶液,则
(1)根据上面的分析可知,C 的结构简式为HOOC-COOH,试剂 a 为NaHCO3;(2)H的结构简式为OHCCH2CH2CH2CH(CH2OH)CHO,与足量的新制银氨溶液反应的离子方程式为OHCCH2CH2CH2CH(CH2OH)CHO+4Ag(NH3)2++4OH-H4NOOCCH2CH2CH2CH(CH2OH)COONH4+4Ag↓+6NH3+2H2O;(3)F 生成 G 是消去反应,反应的化学反应方程式为+H2O;(4)同时满足下列条件的H的同分异构体:a.1mol 该物质最多可以消耗 1mol 碳酸氢钠,说明含有一个羧基,b.1mol 该物质最多可以与 2mol 新制氢氧化铜反应,说明有一个醛基和一个羧基,c.含三个甲基,则符合条件的结构为OHCC(CH3)2CH(CH3)COOH、、、(CH3)3CH(CHO)COOH,共4种,其中含有4种氢的同分 异构的结构简式为(CH3)3CH(CHO)COOH;(5)苯乙烯发生臭氧氧化得到苯甲醛与甲醛,苯甲醛发生催化氧化得到苯甲酸,甲醛与氢气发生加成反应生成甲醇,苯甲酸与甲醇发生酯化反应得到,由苯乙烯为原料合成的最佳路线流程图为。
点睛:本题考查有机物推断与合成,难度中等,关键是根据分子式综合分析确定C为乙二酸,再根据反应条件进行推断,对学生的分析推理有一定的要求,需要学生熟练掌握官能团的性质与转化,难点是同分异构体判断和合成路线图设计。有机合成路线的设计时先要对比原料的结构和最终产物的结构,官能团发生什么改变,碳原子个数是否发生变化,再根据官能团的性质进行设计。同分异构体类型类型通常有:碳链异构、官能团异构、位置异构等,有时还存在空间异构,要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。物质的合成路线不同于反应过程,只需写出关键的物质及反应条件、使用的物质原料,然后进行逐步推断,从已知反应物到目标产物。
5.(化学——选修5:有机化学基础)
高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)反应①所需试剂、条件分别是____________;F 的化学名称为____________。
(2)②的反应类型是______________;A→B 的化学方程式为_____________________。
(3)G 的结构简式为______________;H 中所含官能团的名称是____________。
(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件,W的可能结构有___种。
①遇FeCl3 溶液显紫色 ②属于芳香族化合物 ③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5 种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1,写出符合要求的W 的结构简式____________。
(5)设计用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线,其他无机试剂任选(合成路线常用的表示方式为:)____________。
【答案】Cl2、光照 辛醛 取代反应 羟基 13
【解析】
【分析】
甲苯发生取代反应生成,在氢氧化钠水溶液加热条件下发生取代反应生成,则A为,该分子继续氧化为B,可推知B为,C为;D经过先水解后消去反应可得到HCHO,所以E为HCHO,根据给定的已知信息及逆合成分析法可知,G为,据此分析作答。
【详解】
甲苯→,发生的是取代反应,所需试剂、条件分别是Cl2、光照;F为,根据系统命名法可知其名称为辛醛,
故答案为Cl2、光照;辛醛;
(2)反应②是C和H发生的酸和醇的酯化反应(取代反应),A→B 的化学方程式为
,
故答案为取代反应;;
(3)结合给定的已知信息推出G 的结构简式为;G→H,是-CHO和H2的加成反应,所以H中所含官能团的名称是羟基,
故答案为;羟基。
(4)C为,化合物W 的相对分子质量比化合物C 大14,W比C多一个CH2,遇FeCl3 溶液显紫色含有酚羟基,属于芳香族化合物含有苯环,能发生银镜反应含有醛基,①苯环上有三个取代基,分别为醛基、羟基和甲基,先固定醛基和羟基的位置,邻间对,最后移动甲基,可得到10种不同结构;②苯环上有两个取代基,分别为-OH和-CH2CHO,邻间对位共3种,所以W 的可能结构有10+3 = 13种;符合①遇FeCl3 溶液显紫色、②属于芳香族化合物、③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5 种不同化学环境的氢、峰面积比为2:2:2:1:1要求的W 的结构简式:,
故答案为13;;
(5)根据题目已知信息和有关有机物的性质,用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线具体如下:
,
故答案为。
6.醋硝香豆素是一种治疗心脑血管疾病的药物,能阻碍血栓扩展,其结构简式为:
醋硝香豆素可以通过以下方法合成(部分反应条件省略).
已知:+H2O
回答以下问题:
(1)反应①的反应类型是__________;
(2)D的官能团名称是__________;
(3)反应②的化学方程式为__________;
(4)反应③的化学方程式为__________;
(5)关于E物质,下列说法正确的是__________(填字母序号).
a.在核磁共振氢谱中有四组吸收峰
b.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别D和E
c.可以发生加成反应、聚合反应、氧化反应和还原反应
d.存在顺反异构
(6)分子结构中只含有一个环,且同时符合下列条件的G的同分异构体共有__________种。
①可与氯化铁溶液发生显色反应;
②可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体.
其中,苯环上的一氯代物只有两种的同分异构体的结构简式为__________;
(7)结合题给信息,以溴乙烷为原料制备1-丁醇,设计合成路线(其他无机试剂任选)。
合成路线流程图示例:。
【答案】(1)取代反应(或硝化反应);(2)醛基、硝基;
(3);
(4);
(5)cd;(6)13;
(7)
【解析】
试题分析:甲苯和发生取代反应生成A,根据D的结构知,A结构简式为,B的结构简式为,结合C相对分子质量知,C结构简式为,D和丙酮反应生成E,E结构简式为,苯酚和丙二酸酐反应生成G,E和G反应生成醋酸香豆素,根据醋酸香豆素结构简式知,G结构简式为,
(1)通过以上分析知,反应①的反应类型是取代反应(或硝化反应),故答案为:取代反应(或硝化反应);
(2)D为,官能团有醛基和硝基,故答案为:醛基、硝基;
(3)反应②的化学方程式为,故答案为:;
(4)反应③的化学方程式为,故答案为:;
(5)E为,a、在核磁共振氢谱中有五组吸收峰,故错误;b、E中含有碳碳双键、羰基、硝基,D中含有醛基、硝基,碳碳双键和醛基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以不可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别D和E,故错误;c、E中含有碳碳双键、羰基、硝基、苯环,可以发生加成反应、聚合反应、氧化反应和还原反应,故正确;d、碳碳双键碳原子连接不同的支链,所以存在顺反异构,故正确;故选cd;
(6)G为,分子结构中只含有一个环,G的同分异构体符合下列条件:
①可与氯化铁溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;
②可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体,说明含有羧基,
如果取代基为-COOH、-C≡CH、-OH,
如果-COOH、-OH位于邻位,有4种同分异构体;
如果-COOH、-OH位于间位,有4种同分异构体;
如果-COOH、-OH位于对位,有2种同分异构体;
如果取代基为-C≡CCOOH、-OH,有邻间对三种结构;
所以有13种同分异构体;
且苯环上的一氯代物只有两种的同分异构体的结构简式为,
故答案为:13;
(7)以溴乙烷为原料制备1-丁醇,需要增长碳链,可以通过+H2O实现,因此需要首先合成乙醛,合成乙醛可以先合成乙醇,因此合成路线为:,故答案为:。
【考点定位】考查有机合成与推断
【名师点晴】本题考查有机物推断,为高考高频点,侧重考查学生分析推断能力,以甲苯和对硝基甲苯结构简式结合反应条件进行推断物质,注意结合题给信息,明确D生成E时断键和成键方式,难点是同分异构体种类的判断,注意碳碳双键碳原子上不能连接-OH,为易错点。下载本文