高考化学一轮复习真题精练第十章有机化学基础课件
展开第32练 烃及其衍生物
1.[2021全国甲·10,6分,难度★☆☆☆☆]下列叙述正确的是 ( )A.甲醇既可发生取代反应也可发生加成反应B.用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙酸和乙醇C.烷烃的沸点高低仅取决于碳原子数的多少D.戊二烯与环戊烷互为同分异构体
2.[2021上海·11,2分,难度★☆☆☆☆]以下关于苯乙炔( )说法错误的是 ( )A.能使溴水褪色B.燃烧时放出黑烟C.最多有9个原子共平面D.1 ml苯乙炔与H2加成,最多消耗5 ml H2
3.[2022全国乙·8,6分,难度★☆☆☆☆]一种实现二氧化碳固定及再利用的反应如下:下列叙述正确的是 ( )A.化合物1分子中的所有原子共平面B.化合物1与乙醇互为同系物C.化合物2分子中含有羟基和酯基D.化合物2可以发生开环聚合反应
3.D 化合物1分子结构中含有烷烃基,所有的原子一定不共平面,A项错误;同系物是指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的一系列化合物,化合物1与乙醇结构不相似,且二者分子组成上不相差一个或若干个“CH2”原子团,故二者不互为同系物,B项错误;由化合物2的结构简式可知,分子结构中含有酯基,没有羟基,C项错误;由于化合物2为环状结构且分子结构中含有酯基,可以发生水解反应生成羟基和羧基,然后羧基和羟基可以发生缩聚反应生成聚合物,因此化合物2可以发生开环聚合反应,D项正确。
4.[2022全国甲·8,6分,难度★★☆☆☆]辅酶Q10具有预防动脉硬化的功效,其结构简式如下。下列有关辅酶Q10的说法正确的是 ( )A.分子式为C60H90O4B.分子中含有14个甲基C.分子中的四个氧原子不在同一平面D.可发生加成反应,不能发生取代反应
5 .[2021浙江1月·15,2分,难度★★☆☆☆]有关 的说法不正确的是( )A.分子中至少有12个原子共平面B.完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1个C.与FeCl3溶液作用显紫色D.与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐只有1种
6. [2022浙江6月·15,2分,难度★★☆☆☆]染料木黄酮的结构如图,下列说法正确的是 ( )A.分子中存在3种官能团B.可与HBr反应C.1 ml该物质与足量溴水反应,最多可消耗4 ml Br2D.1 ml该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 ml NaOH
7. [2021全国乙·10,6分,难度★★☆☆☆]一种活性物质的结构简式为 ,下列有关该物质的叙述正确的是 ( )A.能发生取代反应,不能发生加成反应B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物C.与 互为同分异构体D.1 ml该物质与碳酸钠反应得44 g CO2
8.[2021浙江6月·14,2分,难度★★☆☆☆]关于油脂,下列说法不正确的是 ( )A.硬脂酸甘油酯可表示为B.花生油能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.植物油通过催化加氢可转变为氢化油D.油脂是一种重要的工业原料,可用于制造肥皂、油漆等
9.[2021福建·2,4分,难度★★☆☆☆]豆甾醇是中药半夏中含有的一种天然物质,其分子结构如图所示。关于豆甾醇,下列说法正确的是 ( )A.属于芳香族化合物B.含有平面环状结构C.可发生取代反应和加成反应D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
10.[2021湖南·4,3分,难度★★☆☆☆]己二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了一条“绿色” 合成路线:下列说法正确的是 ( )A.苯与溴水混合,充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色B.环己醇与乙醇互为同系物C.己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成D.环己烷分子中所有碳原子共平面
11.[2021江苏·10,3分,难度★★☆☆☆]化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得。下列有关X、Y、Z的说法正确的是 ( )A.1 ml X中含有2 ml碳氧π键B.Y与足量HBr反应生成的有机化合物中不含手性碳原子C.Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大D.X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同
11.D A项,X中只有—CHO含有碳氧π键,故1 ml X中含有1 ml 碳氧π键,错误;B项,Y与HBr反应的产物为 或 ,其中“*”标记的碳原子为手性碳原子,错误;C项,Z中含有的酯基为憎水基,Y中含有的羧基为亲水基,所以Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度小,错误;D项,X、Y、Z被足量酸性KMnO4溶液氧化得到的芳香族产物均为 ,正确。
12.[2020山东·12,4分,难度★★☆☆☆]α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其结构简式如图。下列关于α-氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是 ( )A.其分子式为C8H11NO2B.分子中的碳原子有3种杂化方式C.分子中可能共平面的碳原子最多为6个D.其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子
12.C 由α-氰基丙烯酸异丁酯的结构简式可确定其分子式为C8H11NO2,A项正确;—CN为直线形结构,其中C原子为sp杂化,碳碳双键两端的C原子和碳氧双键上的C原子均为sp2杂化,4个饱和碳原子为sp3杂化,即该分子中碳原子有3种杂化方式,B项正确;由于 为四面体结构,最少有1个碳原子不与其他碳原子在同一平面上,即该分子中最多有7个碳原子共平面,C项错误;该分子的不饱和度为4,含苯环的同分异构体中等效氢原子种类最少的应具有对称结构,其同分异构体之一的结构简式如 ,该分子的等效氢为4种,D项正确。
13.[2021浙江6月·24,2分,难度★★★☆☆]制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph—代表苯基)。下列说法不正确的是 ( )A.可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯B.反应过程涉及氧化反应C.化合物3和4互为同分异构体D.化合物1直接催化反应的进行
14.[2021河北·12,4分,难度★★★☆☆](双选)番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图。下列说法错误的是 ( )A.1 ml该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,可放出22.4 L(标准状况)CO2B.一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为5∶1C.1 ml该物质最多可与2 ml H2发生加成反应D.该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
14.BC 该物质分子中含有的—COOH能与NaHCO3反应产生CO2,因此1 ml该物质与足量NaHCO3溶液反应,最多可以产生1 ml CO2,A正确;该物质分子中只有—COOH能与NaOH反应,—COOH、—OH均能与Na反应,因此等量的该物质消耗NaOH与Na的物质的量之比为1∶6,B错误;该物质中只有碳碳双键可以与H2发生加成反应,故1 ml该物质最多可与1 ml H2发生加成反应,C错误;碳碳双键和羟基都能被酸性KMnO4溶液氧化,D正确。
15.[2021海南·18,14分,难度★★★☆☆]二甲双酮是一种抗惊厥药,以丙烯为起始原料的合成路线如下:回答问题:(1)A的名称是 ,A与金属钠反应的产物为 和 。 (2)B的核磁共振氢谱有 组峰。 (3)A→B、B→C的反应类型分别为 、 。 (4)D中所含官能团名称为 、 。 (5)D→E的反应方程式为 。(6)设计以 为原料合成乌头酸( )的路线(无机试剂任选)。已知:
15.【参考答案】 (1)2-丙醇或异丙醇(2分)(CH3)2CHONa(1分) H2(1分)(2)1(1分)(3)氧化反应(1分) 加成反应(1分)(4)羟基(1分) 羧基(1分)(5)(6)
【综合推断】 本题可从两边向中间推导。根据A、C的结构简式和A→B、B→C的反应条件可推出B的结构简式为CH3COCH3,结合D和二甲双酮的结构简式和D→E的反应条件可推出E的结构简式为 。【解题思路】 (1)A的名称为2-丙醇;醇和金属钠反应生成醇钠和氢气,故A与Na反应的产物为(CH3)2CHONa、 H2。(2)B为CH3COCH3,结构对称,核磁共振氢谱有一组峰。(3)由综合推断可知,A→B为醇的氧化反应,B→C为加成反应。(5)D→E发生的是羧酸和醇的酯化反应。
第33练 生物大分子 合成高分子
1.[2021河北·2,3分,难度★☆☆☆☆]高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是 ( )A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质 D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料
2.[2021浙江1月·14,2分,难度★★☆☆☆]下列说法不正确的是 ( )A.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下可生成4种二肽B.乙酸、苯甲酸、乙二酸(草酸)均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.纤维素与乙酸酐作用生成的醋酸纤维可用于生产电影胶片片基D.工业上通常用植物油与氢气反应生产人造奶油
3.[2020北京·8,3分,难度★★☆☆☆]淀粉在人体内的变化过程如下:下列说法不正确的是 ( )A.n
5.[2021湖北·11,3分,难度★★☆☆☆]聚醚砜是一种性能优异的高分子材料。它由对苯二酚和4,4‘-二氯二苯砜在碱性条件下反应,经酸化处理后得到。下列说法正确的是 ( )A.聚醚砜易溶于水B.聚醚砜可通过缩聚反应制备C.对苯二酚的核磁共振氢谱有3组峰D.对苯二酚不能与FeCl3溶液发生显色反应
6.[2021北京·11,3分,难度★★★☆☆]可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如图。聚苯丙生(L)下列有关L的说法不正确的是 ( )A.制备L的单体分子中都有两个羧基B.制备L的反应是缩聚反应C.L中的官能团是酯基和醚键D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响
6.C 由X和Y的结构可知合成L的单体分别为 和 ,每个单体分子中均含2个羧基,A项正确;由已知信息知,生成L的同时,还生成小分子物质H2O,该反应属于缩聚反应,B正确;L中的官能团是—O—和 ,不含酯基,C项错误;聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质影响,故m、n、p、q的数值会影响L的降解速率,D项正确。
7.[2021浙江6月·31,12分,难度★★★☆☆]某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路线如下:请回答:(1)化合物A的结构简式是 ;化合物E的结构简式是 。 (2)下列说法不正确的是 。 A.化合物B分子中所有的碳原子共平面B.化合物D的分子式为C12H12N6O4C.化合物D和F发生缩聚反应生成PD.聚合物P属于聚酯类物质(3)化合物C与过量NaOH溶液反应的化学方程式是 。 (4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为C20H18N6O8的环状化合物。用键线式表示其结构 。
(5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体): 。 ①1H-NMR谱显示只有2种不同化学环境的氢原子②只含有六元环③含有 结构片段,不含 键(6)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如图化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选) 。
7.【参考答案】 (除标明外,每空2分)(1) (1分) HOCH2CH2Br(1分)(2) C(3)(4)(5)
(6)【综合推断】 由A的分子式和D的碳骨架,可知A的结构简式为 ;A被酸性KMnO4氧化生成的B为 ;结合已知信息和C→D的反应可确定C的结构简式为 ,由C能逆推出E为HOCH2CH2Br;结合已知信息及D和P的结构简式可确定F的结构简式为 。
【解题思路】 (1)根据上述分析可知,化合物A、E的结构简式分别为 和HOCH2CH2Br。(2)化合物B中苯环上的6个碳原子及与其相连的羧基碳原子,均在苯环形成的平面上,A项正确;由化合物D的结构简式可确定其分子式为C12H12N6O4,B项正确;缩聚反应除生成缩聚物外,还应有水等小分子产物产生,由原子守恒知反应D+F→P不是缩聚反应,C项错误;聚合物P中含有酯基,故聚合物P属于聚酯类物质,D项正确。(3)C与过量NaOH溶液能同时发生酯基和Br原子的水解反应,由此可写出化学方程式。
(4)结合生成的环状化合物的分子式可知其是D和F发生加成反应的产物,即D中的2个—N3与F中的2个碳碳三键分别反应生成环状物质,其键线式可表示为 。(5)化合物F的分子式为C8H6O4,根据限定条件①知分子中只有2种不同化学环境的H原子,则应具有对称结构,结合条件②、③,可知符合条件的同分异构体有4种,分别为(6)丙炔酸与乙二醇通过酯化反应可合成目标化合物,乙烯与溴加成再水解可得到乙二醇,据此可完成合成路线的设计。
第34练 有机物的结构与同分异构现象
1. [2021上海·14,2分,难度★★☆☆☆]有机物 发生消去反应,可得多少种二烯烃? ( )A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
2.[2021辽宁·5,3分,难度★★☆☆☆]有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是 ( )A.a的一氯代物有3种B.b是 的单体C.c中碳原子的杂化方式均为sp2D.a、b、c互为同分异构体
2.A 有机物a的分子结构对称,分子中含3种类型的H原子,其一氯代物有3种,A项正确;b经加聚反应得到 ,故b不是 的单体,B项错误;c中含有的饱和碳原子为sp3杂化,C项错误;由a、b的结构简式可确定其分子式均为C8H6,而c的分子式为C8H8,故D项错误。
3.[2021河北·8,3分,难度★★☆☆☆]苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是 ( )A.是苯的同系物B.分子中最多8个碳原子共平面C.一氯代物有6种(不考虑立体异构)D.分子中含有4个碳碳双键
4.[2019全国Ⅱ·13,6分,难度★★★☆☆]分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构) ( )A.8种 B.10种 C.12种 D.14种
5.[2021海南·12,4分,难度★★★☆☆](双选)我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。X是谷氨酸(结构简式如图)的同分异构体,与谷氨酸具有相同的官能团种类与数目。下列有关说法正确的是 ( )A.谷氨酸分子式为C5H8NO4B.谷氨酸分子中有2个手性碳原子C.谷氨酸单钠能溶于水D.X的数目(不含立体异构)有8种
5.CD 由谷氨酸的结构简式可知其分子式为C5H9NO4,A项错误;连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,谷氨酸分子中含1个手性碳原子,B项错误;谷氨酸单钠属于钠盐,能溶于水,C项正确;X是谷氨酸的同分异构体,与谷氨酸具有相同的官能团种类和数目,则符合条件的X的结构简式有H2NC(COOH)2CH2CH3、CH(COOH)2CH(NH2)CH3、CH(COOH)2CH2CH2NH2、H2NCH2C(COOH)2CH3、HOOCCH2CH(NH2)CH2COOH、H2NCH2CH(COOH)CH2COOH、CH3C(NH2)(COOH)CH2COOH、CH3CH(COOH)CH(NH2)COOH,共8种,D项正确。【解题指导】 书写有多个取代基的同分异构体时,可以采用“由整到散”与“定一移一”结合的方法,以本题为例,首先确定碳骨架,然后先将3个取代基固定在同一个C上,根据对称法确定可能的结构数;然后将两个羧基固定在同一个C上,移动剩下的1个氨基,确定可能的结构数,再将1个羧基和1个氨基同时固定在同一个C上,移动剩下的1个羧基,确定可能的结构数;最后将3个取代基分别固定在不同的C上,确定可能的结构数。计算总数时注意减去题中的物质。
6. [2021山东·12,4分,难度★★★☆☆](双选)立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2-甲基-2-丁醇)存在如图转化关系,下列说法错误的是 ( )A.N分子可能存在顺反异构B.L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子C.M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有4种D.L的同分异构体中,含两种化学环境氢的只有1种
6.AC【关键一步】 M的结构简式为 ,根据图示转化关系知N为 或 ,L为 。N无论为 还是 ,都有1个双键碳原子同时连有两个相同的原子或原子团,因此N不存在顺反异构,A项错误;L的分子式为C5H11Cl,其同分异构体有7种,任一同分异构体最多有1个手性碳原子,B项正确;M的同分异构体是能被氧化为酮的醇,则与羟基相连的碳原子上有1个氢原子,有 、 、 3种,C项错误;L的同分异构体中含有2种化学环境氢的只有 ,D项正确。
第35练 有机反应类型的判断
1.[2021浙江6月·7,2分,难度★★☆☆☆]关于有机反应类型,下列判断不正确的是 ( )
1.C 乙炔与HCl的反应中碳碳三键变为碳碳双键,属于加成反应,A项正确;CH3CH(Br)CH3在KOH醇溶液、加热的条件下生成CH2==CHCH3,属于卤代烃的消去反应,B项正确;CH3CH2OH CH3CHO为乙醇的催化氧化反应,C项错误;乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应为酯化反应,属于取代反应,D项正确。【归纳总结】 (1)加成反应特点:反应时有机物分子中“只上不下”。(2)取代反应特点:反应时有机物分子中“有上有下”。(3)氧化反应:得O或去H的反应。(4)还原反应:得H或去O的反应。(5)消去反应特点:生成含不饱和键的化合物+小分子化合物。
2.[2021天津·8,3分,难度★★☆☆☆]最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是 ( )A.用电石与水制备乙炔的反应B.用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯的反应C.用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2,4,6-三溴苯酚的反应D.用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷( )的反应
3.[2020山东·6,2分,难度★★★☆☆]从中草药中提取的calebin A(结构简式如图)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebin A的说法错误的是 ( )A.可与FeCl3溶液发生显色反应B.其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应C.苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种D.1 ml该分子最多与8 ml H2发生加成反应
3.D calebin A分子中含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,A项正确;calebin A的酸性水解产物 (含羧基和酚羟基)和 (含酚羟基)均可与Na2CO3溶液反应,B项正确;calebin A分子中含2个苯环,由于该分子不具有对称性,其苯环上的一氯代物共有6种,故C项正确;calebin A分子中苯环、碳碳双键、羰基均能与H2发生加成反应,即1 ml calebin A分子最多能与9 ml H2发生加成反应,D项错误。
第36练 有机物中原子共线、共面的判断
1.[2019全国Ⅲ·8,6分,难度★★☆☆☆]下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是 ( )A.甲苯 B.乙烷 C.丙炔D.1,3-丁二烯
2.[2022浙江1月·15,2分,难度★★☆☆☆]关于化合物 ,下列说法正确的是 ( )A.分子中至少有7个碳原子共直线B.分子中含有1个手性碳原子C.与酸或碱溶液反应都可生成盐D.不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
3.[2021辽宁·6,3分,难度★★☆☆☆]我国科技工作者发现某“小分子胶水”(结构如图)能助力自噬细胞“吞没”致病蛋白。下列说法正确的是 ( )A.该分子中所有碳原子一定共平面B.该分子能与蛋白质分子形成氢键C.1 ml该物质最多能与3 ml NaOH反应D.该物质能发生取代、加成和消去反应
3.B 两个苯环所在的平面不一定重合,故该分子中所有碳原子不一定共平面,A项错误;该分子中存在O—H键,且蛋白质分子中存在N—H键,二者可形成氢键,B项正确;1 ml酚羟基可消耗1 ml NaOH,1 ml酚酯基可消耗2 ml NaOH,故1 ml该物质最多能消耗4 ml NaOH,C项错误;该物质中的羟基和酯基均能发生取代反应,苯环、碳碳双键能发生加成反应,但该物质不能发生消去反应,D项错误。
第37练 有机合成与推断
1.[2022全国甲·36,15分,难度★★★☆☆]用N-杂环卡宾碱(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Br2/CCl4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)。
(6) (2分)(7) (2分) (2分) 5(1分)【解题思路】 (1)结合A→B的反应条件、A的分子式及B的结构简式可知A的结构简式为 ,其化学名称为苯甲醇。(2)反应②为苯甲醛与乙醛发生的羟醛缩合反应,该反应分两步进行,第一步通过加成反应生成 ,第二步发生消去反应得到 。(3)由C的结构简式可知,C分子中存在碳碳双键,其与Br2/CCl4发生加成反应生成的物质的结构简式为 。(4)结合B、F的结构简式及E的分子式可知E的结构简式为 ,苯甲醛先与E在强碱作用下反应得到 ,接着被还原为 。(5)由H的结构简式可知H中含氧官能团的名称为硝基、酯基、(酮)羰基。
(6)X是C的同分异构体,可发生银镜反应,说明X中含有醛基。结合苯甲醛、苯乙烯遇到酸性高锰酸钾均会转化为苯甲酸,化合物X与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸,可知化合物X为芳香化合物,且有两个取代基,并处于对位,故满足条件的X的结构简式为 。(7)对比H的结构简式 与H'的结构简式 可知,将D中的苯环替换为 可得D'的结构简式为 ;同理将G中的苯环替换为氢原子可得G'的结构简式为 。根据手性碳的定义可知,手性碳原子必须是饱和碳原子,则满足条件的手性碳用“*”表示为 。
2.[2022湖南·19,15分,难度★★★☆☆]物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路线如下:
回答下列问题:(1)A中官能团的名称为 、 ; (2)F→G、G→H的反应类型分别是 、 ; (3)B的结构简式为 ; (4)C→D反应方程式为 ; 是一种重要的化工原料,其同分异构体中能够发生银镜反应的有 种(考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为4∶1∶1的结构简式为 ; (6)I中的手性碳原子个数为 (连四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子); (7)参照上述合成路线,以 和 为原料,设计合成 的路线(无机试剂任选)。
2.【参考答案】 (1)醛基(1分) 醚键(1分)(2)取代反应(1分) 加成反应(1分)(3)(4)(5)5(1分) (2分)(6)1(1分)(7)
【综合推断】 结合A的结构简式和已知①、B的分子式可确定B为 ,结合C的分子式可确定C为 ,结合D的分子式和已知②可确定D为 。结合F、H的结构简式和G的分子式可确定G为 。
【解题思路】 (1)由A的结构简式可确定其含有的官能团为醛基和醚键。(2)结合F和G的结构简式可确定F→G是F中H原子被—CH3取代的过程;G→H是G与 发生加成反应的过程。(5) 的同分异构体能发生银镜反应,说明含有醛基,符合条件的同分异构体有5种,分别为
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为
4∶1∶1的结构简式为 。(6)由手性碳原子的概念可知I中仅有1个手性碳原子,如图中*所标记的碳原子,即 。(7)要合成的物质中不含苯环,可先对 进行加成,并发生催化氧化生成 ,参照原合成路线中G→H的反应可合成 ,其在碱的作用下可发生成环反应生成 。
3.[2022广东·21,14分,难度★★★☆☆]基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物Ⅰ为原料,可合成丙烯酸Ⅴ、丙醇Ⅶ等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。(1)化合物Ⅰ的分子式为 ,其环上的取代基是 (写名称)。 (2)已知化合物Ⅱ也能以Ⅱ'的形式存在。根据Ⅱ'的结构特征,分析预测其可能的化学性质,参考①的示例,完成下表。
(3)化合物Ⅳ能溶于水,其原因是 。 (4)化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 ml Ⅳ与1 ml化合物a反应得到2 ml Ⅴ,则化合物a为 。 (5)化合物Ⅵ有多种同分异构体,其中含 结构的有 种, 核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为 。 (6)选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料, 参考上述信息,制备高分子化合物Ⅷ的单体。 Ⅷ写出Ⅷ的单体的合成路线(不用注明反应条件)。
3.【参考答案】 (1)C5H4O2(1分) 醛基(1分)(2)(其他合理答案也可,4分)(3)化合物Ⅳ中含有两个羧基,可以与水形成分子间氢键(2分)(4)C2H4(1分)(5)2(1分)
【解题思路】 (1)化合物Ⅰ的分子式为C5H4O2,其环上的取代基是醛基。(2) 中含有醛基、羧基、碳碳双键三种官能团,根据官能团的性质可完成表格。(3)化合物Ⅳ中含有两个羧基,可以与水形成分子间氢键,所以化合物Ⅳ易溶于水。(4)化合物Ⅳ的分子式为C4H4O4,化合物Ⅴ的分子式为C3H4O2,由题意知,Ⅳ→Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应且1 ml Ⅳ与1 ml化合物a反应得到2 ml Ⅴ,根据原子守恒,可得化合物a为C2H4。(5)化合物Ⅵ的分子式为C3H6O,不饱和度为1,其中含有 结构的同分异构体有 、CH3CH2CHO 2种,核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为 。
4.[2022浙江1月·31,12分,难度★★★☆☆]化合物H是一种具有多种生物活性的天然化合物。某课题组设计的合成路线如下(部分反应条件已省略):
请回答:(1)下列说法不正确的是 。 A.化合物A不易与NaOH溶液反应B.化合物E和F可通过红外光谱区别C.化合物F属于酯类物质D.化合物H的分子式是C20H12O5(2)化合物M的结构简式是 ;化合物N的结构简式是 ;化合物G的结构简式是 。 (3)补充完整C→D的化学方程式(4)写出2种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式(不包括立体异构体) 。 ①有两个六元环(不含其他环结构),其中一个为苯环②除苯环外,结构中只含2种不同的氢
③不含—O—O—键及—OH(5)以化合物苯乙炔( )、溴苯和环氧乙烷( )为原料,设计如图所示化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)。
【解题思路】 (1) 中与苯环连接的Br原子不易与NaOH溶液反应,A正确;化合物E和F中有官能团不同,如图
可通过红外光谱区别,B正确;F中不含酯基,C错误;由化合物H的结构简式知,其分子式是C20H14O5,D错误。(2)由 知M是 。C→D,先是C中—OH与Na反应生成醇钠,醇钠再与 反应脱去NaBr生成D,故D是 ;则N相当于已知反应中的R1MgBr,可以将E拆成 ,故N是 。根据已知反应及F的结构知,F分子内发生反应得到G,G为 。
(4)B的同分异构体含有两个六元环,其中一个是苯环,除苯环外结构中只有两种氢原子,说明结构对称,结合条件③可知,符合条件的同分异构体有
5.[2021北京·17,14分,难度★★★☆☆]治疗抑郁症的药物帕罗西汀的合成路线如下。(1)A分子含有的官能团是 。 (2)已知:B为反式结构。下列有关B的说法正确的是(填序号) 。 a.核磁共振氢谱有5组峰b.能使酸性KMnO4溶液褪色
c.存在含2个六元环的酯类同分异构体d.存在含苯环和碳碳三键的羧酸类同分异构体(3)E→G的化学方程式是 。 (4)J分子中有3个官能团,包括1个酯基。J的结构简式是 。 (5)L的分子式是C7H6O3。L的结构简式是 。 (6)从黄樟素经过其同分异构体N可制备L。写出制备L时中间产物N、P、Q的结构简式:
5.【参考答案】 (1)氟原子、醛基(2分)(2)abc(3分)(3)NC—CH2—COOH+HOCH2CH3 NC—CH2—COOCH2CH3+H2O(2分)(4) (2分)
【综合推断】 结合已知ⅰ可知A中含醛基,再根据A的分子式和D+G的产物可确定A为 ,则B为 ;B与C2H5OH发生酯化反应生成的D为 。根据图示转化关系和G的分子式可确定E和G分别为CH2(CN)COOH和CH2(CN)COOC2H5。结合J的分子式和J含有酯基等3个官能团,并参考后续生成物可确定J的结构简式为 。根据已知ⅱ、L的分子式和帕罗西汀的结构简式可确定L和M分别为 和 。
【解题思路】 (1)由A的结构简式可知其分子中含有的官能团为氟原子和醛基。(2)B具有反式结构,则B为 ,其核磁共振氢谱中含有5个吸收峰,a正确;B中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,b正确;根据B的分子式为C9H7O2F,可知其存在含有2个六元环的酯类同分异构体,如 和 等,c正确;B的不饱和度为6,若B的同分异构体中含苯环、碳碳三键和羧基,则其不饱和度为7,故d错误。(6)结合该合成路线可知合成过程中2个环状结构不改变,由L可逆推出Q为 ,结合已知ⅱ可逆推出P为 ,结合黄樟素异构化及已知ⅰ可推出N为 。
1.[2022全国乙·36,15分,难度★★★☆☆]左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一,以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化,忽略立体化学):已知:化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。回答下列问题:(1)A的化学名称是 。 (2)C的结构简式为 。 (3)写出由E生成F反应的化学方程式 。 (4)E中含氧官能团的名称为 。
(5)由G生成H的反应类型为 。 (6)I是一种有机物形成的盐,结构简式为 。 (7)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为 种。 a)含有一个苯环和三个甲基;b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为 。
1.【参考答案】 (1)3-氯丙烯(或3-氯-1-丙烯,1分)(2) (2分)(3) (2分)(4)羟基、羧基(2分)(5)取代反应(2分)(6) (2分)(7)10(2分) 或 (2分)
【解题思路】 (7)在E的同分异构体中,除苯环外还有2个不饱和度,5个碳原子。与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,说明有一个—COOH(有1个不饱和度);能发生银镜反应,不能发生水解反应,说明有一个—CHO(有1个不饱和度);又含有一个苯环和三个甲基,三个—CH3均连在苯环上,苯环上还含有一个—H,故按—H、—CHO、—COOH在苯环上的位置变化,先定—H、—CHO(邻、间、对位),再定—COOH,即 、 、 ,一共有10种。同分异构体经银镜反应后酸化,—CHO变为—COOH, 核磁共振氢谱显示有四组氢,则酸化后的分子只能是轴对称分子,为 或 。
2. [2021江苏·16,15分,难度★★★☆☆]F是一种天然产物,具有抗肿瘤等活性,其人工合成路线如下:
(1)A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是 。 (2)B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分子中不同化学环境的氢原子个数比是2∶2∶2∶1。②苯环上有4个取代基,且有两种含氧官能团。(3)A+B→C的反应需经历A+B→X→C的过程,中间体X的分子式为C17H17NO6。X→C的反应类型为 。 (4)E→F中有一种分子式为C15H14O4的副产物生成,该副产物的结构简式为 。 (5)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)。
2.【参考答案】 (1)7(2分)(2) 或 (3分)(3)消去反应 (2分)(4) (3分)(5) (3分) (2分)
【解题思路】 (1)A中苯环上的6个碳原子以及醛基上的碳原子,共7个碳原子均采取sp2杂化。(2)B中 “—NO2”的结构式为“ ”,不饱和度为1,结合①②知,B的同分异构体中应有1个醛基和2个对称的羟基,且N原子形成1个氨基与醛基位于对称位置,则符合条件的结构简式 、 。(3)由A、B、C的结构简式和X的分子式推知,A与B反应的机理为F原子与羟基上的H原子结合成HF,同时生成醚键,B中甲基上的H原子与醛基发生加成反应生成羟基,则X的结构简式为 ,X中的羟基再发生消去反应即生成有机物C。(4)E中1个“—OCH3”转变为“—OH”生成F,F中有16个碳原子,而副产物中有15个碳原子,则E中另一个“—OCH3”也转变为“—OH”,副产物的结构简式为 。
(5)目标产物中甲基邻位上有醚键,模仿A→B的反应,F原子与羟基上的H原子结合可生成醚键,所以需要在甲苯的甲基邻位上引入羟基,模拟C→D→E的反应,甲苯先硝化生成 ,然后经一系列转化可生成 。原料 发生催化氧化生成 。 中的F原子与 中羟基上的H原子结合生成HF和 。
3. [2021辽宁·19,14分,难度★★★☆☆]中华裸蒴中含有一种具有杀菌活性的化合物J,其合成路线如下:
已知:回答下列问题:(1)D中含氧官能团的名称为 ;J的分子式为 。 (2)A的两种同分异构体结构分别为 (M)和 (N),其熔点M N(填“高于”或“低于”)。 (3)由A生成B的化学方程式为 。 (4)由B生成C的反应类型为 。 (5)G的结构简式为 。 (6)F的同分异构体中,含有苯环、—NH2,且能发生银镜反应的有 种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 。
【综合推断】 结合A和C的结构简式可知,A与CH3OH发生酯化反应生成B ,则B为 ,D中酯基在NaOH溶液作用下发生水解反应,经酸化得到的E为 ;结合E、H的结构简式和已知信息可确定G的结构简式为 。【解题思路】 (1)根据D的结构简式可知其含氧官能团为酯基和醚键,由J的结构简式可确定其分子式为C16H13NO3。(2)M的对称性高,且M易形成分子间氢键,N易形成分子内氢键,故M的熔点高于N。(4)结合B、C的结构简式可知该反应为取代反应,生成C的同时生成HBr。(6)根据F的同分异构体能发生银镜反应,可知含有—CHO,又F的同分异构体中含苯环和—NH2,则苯环上可含1个支链: ,有1种结构;可含2个支链:—CH2CHO和—NH2、—CH2NH2和—CHO,2个支链在苯环上均有邻、间、对3种位置关系,故共有6种结构;可含3个支链:—NH2、—CHO和—CH3,三者在苯环上有10种位置关系,故符合条件的同分异构体共有17种。其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式是 和 。
4 .[2021山东·19,12分,难度★★★★☆]一种利胆药物F的合成路线如下:
回答下列问题:(1)A的结构简式为 ;符合下列条件的A的同分异构体有 种。 ①含有酚羟基②不能发生银镜反应③含有四种化学环境的氢(2)检验B中是否含有A的试剂为 ;B→C的反应类型为 。 (3)C→D的化学方程式为 ; E中含氧官能团共 种。 (4)已知: — ,综合上述信息,写出由 和 制备 的合成路线。
4.【参考答案】 (除标明外,每空2分)(1) 4(2)FeCl3溶液(1分) 氧化反应(1分)(3)
【综合推断】 根据F的结构简式和E的分子式,结合已知Ⅱ,可推知E为 据已知Ⅰ,由E可推知D为 ;根据C→D的反应条件,可知该反应为酯化反应,则C为 ,;根据B的分子式,结合B→C的反应条件可推知B为 , ;根据A的分子式,结合A→B的反应条件,可知A为【解题思路】 (1)A的结构简式为 。根据②不能发生银镜反应,知不含醛基,根据③含有四种化学环境的氢,知结构对称,结合条件①知该同分异构体可以为 共4种。(2)B为 ,A为
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