2023年高考真题变式分类汇编:利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构2

2023年高考真题变式分类汇编:利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构2
一、选择题
1.(2021·北辰模拟)下列说法错误的是(  )
A.李比希元素定量分析可以确定有机物分子组成及其结构式
B.胶体和溶液的本质区别是粒子直径大小
C.X-射线衍射图谱可以区分晶体和非晶体
D.氧化还原反应的本质是电子的转移
2.(2021·西城模拟)具有独特空间结构的有机化合物丙的制备过程如下:
下列说法错误的是(  )
A.苯和甲的核磁共振氢谱都只有1组峰
B.可以用酸性KMnO4溶液鉴别乙和丙
C.苯和甲反应生成乙为加成反应
D.1 mol苯最多可以和3 mol甲反应
3.(2021·门头沟模拟)高分子P是一种聚酰胺纤维,广泛用于各种刹车片,合成路线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.化合物A的核磁共振氢谱有三组峰
B.化合物B与乙二酸互为同系物
C.化合物C的分子式为
D.高分子P含有三种官能团
二、多选题
4.(2016·奉贤模拟)含有碳碳单键、双键交替的有机物可看作有“共轭”结构,以下有这种结构的是(  )
A.苯乙烯 B.1,3﹣环己二烯
C.天然橡胶 D.聚乙炔
三、非选择题
5.(2021·湖南)[选修5:有机化学基础]
叶酸拮抗剂 是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下:
回答下列问题:
已知:①

(1)A的结构简式为   ;
(2) , 的反应类型分别是   ,   ;
(3)M中虚线框内官能团的名称为a   ,b   ;
(4)B有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有   种(不考虑立体异构)
①苯环上有2个取代基②能够发生银镜反应③与 溶液发生显色发应
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为   ;
(5)结合上述信息,写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式   ;
(6)参照上述合成路线,以乙烯和 为原料,设计合成 的路线   (其他试剂任选)。
6.(2021·浙江)
(1)用质谱仪检测气态乙酸时,谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰,原因是   。
(2)金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族,其卤化物的熔点如下表:
  GaF3 GaCl3 GaBr3
熔点/℃ > 1000 77. 75 122. 3
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是   。
7.(2020·浙江)某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料,按下列路线合成利尿药美托拉宗。
已知:
R-COOH+
请回答:
(1)下列说法正确的是   。
A 反应Ⅰ的试剂和条件是 和光照 B 化合物C能发生水解反应
C 反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应 D 美托拉宗的分子式是
(2)写出化合物D的结构简式   。
(3)写出 的化学方程式   。
(4)设计以A和乙烯为原料合成C的路线(用流程图表示,无机试剂任选)   。
(5)写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式   。
谱和 谱检测表明:①分子中共有4种氢原子,其中环上的有2种;②有碳氧双键,无氮氧键和 。
8.(2019·全国Ⅱ卷)【选修五:有机化学基础】
环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:
已知以下信息:
回答下列问题:
(1)A是一种烯烃,化学名称为   ,C中官能团的名称为   、   。
(2)由B生成C的反应类型为   。
(3)由C生成D的反应方程式为   。
(4)E的结构简式为   。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式   、   。
①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的总质量为765g,则G的n值理论上应等于   。
9.(2017·新课标Ⅱ卷)化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下:
已知以下信息:
①A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6:1:1.
②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1molD可与1mol NaOH或2mol Na反应.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为   .
(2)B的化学名称为   .
(3)C与D反应生成E的化学方程式为   .
(4)由E生成F的反应类型为   .
(5)G是分子式为   .
(6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1mol的L可与2mol的Na2CO3反应,L共有   种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3:2:2:1的结构简式为   、   .
10.(2021·汕头模拟)血脂过高能引起动脉粥样硬化、冠心病、胰腺炎等疾病,已成为现代人的健康杀手之一、下图是一种治疗高血脂新药I的合成路线:
已知:R1CHO+R2CH2CHO (R可以是氢或烃基)
回答下列问题:
(1)A→B反应的试剂及条件为   ,F的官能团名称是   。
(2)下列说法正确的是_______
A.常温下,化合物B易溶于水
B.化合物F的水溶液具有杀菌、防腐性能
C.化合物D所有原子可能在同一平面
D.1mol化合物I最多能与3molNaOH发生反应
(3)写出F→G反应的化学方程式:   。
(4)符合下列条件的E的同分异构体有   种(不含立体异构)。
①属于芳香族化合物;②能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的结构简式为   。(任写一种)
(5)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材枓的生物相容性方面有很好的应用前景,请以戊二酸,甲醛和乙醛为原料(其它无机试剂任选),写出PPG的合成路线   。
11.(2021·广州模拟)化合物H可用于治疗脑血管疾病,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)C的化学名称是   。
(2)反应①的化学方程式是   。
(3)反应④的原子利用率为100%,则E的结构简式是   。
(4)G中含氧官能团的名称是   。
(5)反应⑥的反应类型为   。
(6)芳香化合物X是H的同分异构体,化合物X含有 ,其核磁共振氢谱峰面积比为 ,写出两种符合要求的化合物X的结构简式   。
(7)写出以 和 为原料制备 的合成路线   (其他无机试剂任选)。
12.(2021·合肥模拟)有机高分子化合物H是制备药物的重要中间体,其一种合成方法如图:
已知:
① +

③R1CHO+R2CH2CHO +H2O
请回答下列问题:
(1)A的化学名称为   ,D中所含官能团的结构简式为   。
(2)A与B所发生的反应类型为   ,E生成F所需的试剂和反应条件是   。
(3)G发生缩聚反应可生成H,写出该反应的化学方程式   。
(4)E有多种同分异构体,其中同时满足以下条件的还有   种。
①与E具有相同的官能团;
②属于芳香族化合物,且苯环上有两个位于对位的取代基。其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为1:2:2:2:3的结构简式为   (只写一种)。
(5)参照上述合成路线和信息,写出由 和 为原料制备 的合成路线   (其他必要的试剂自选)。
13.(2021·日照模拟)抗抑郁药物米氮平(物质G)的一种合成路线如下:
已知:Ⅰ. RCH=CH2
Ⅱ.
Ⅲ. (各过程中R,R’表示含C原子团或H原子)
回答下列问题:
(1)物质A的名称为   ,测定其所含官能团的仪器一般用   (填光谱仪器名称)。
(2)有机物H与物质B互为同分异构体,H不能使溴的四氯化碳溶液褪色,且分子中只含两种不同环境的氢原子,则H的结构简式为   。
(3)C的结构简式为   ,D的分子式为   。
(4)E生成F的反应方程为   ,F生成G的反应类型为   反应。
(5)参照题中所给信息,设计以 和 为原料,合成 的路线(无机试剂任选)    
14.(2021·日照模拟)用两种不饱和烃A和D为原料可以合成一类新药有机物J,合成路线如下:
已知①
②有机物J结构中含两个环。
回答下列问题:
(1)C的名称是   。
(2)A→B试剂和反应条件为   。
(3)H→J的化学反应方程式为   。
(4)已知C M N
①符合下列条件的N的同分异构体有   种。
a含有基团 、环上有三个取代基
b与NaHCO3反应产生气泡
c可发生缩聚反应。
②M的所有同分异构体在下列表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同是   。
a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.元素分析仪 d.核磁共振仪
(5)利用题中信息和所学知识,写出以A和甲烷为原料,合成 的路线流程图(其它试剂自选)   。
15.(2021·临沂模拟)某抗病毒药物H的一种合成路线如图所示。
已知:①R-NH2+R'Cl R-NH-R' +HCl
② 具有芳香性。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为   ;D中含氧官能团的名称为   。
(2)D→E的化学方程式为   。
(3)F的结构简式为   ,X的结构简式为   。
(4)C的六元环芳香同分异构体中,核磁共振氢谱有3组峰的结构简式为   (任写一种)。
(5)设计以 为原料制备 的合成路线(其他试剂任选)    。
16.(2021·济南模拟)地诺帕明( )是治疗心力衰竭的药物。该化合物的一种合成路线如下图所示:
已知:Bn为苄基( )
回答下列问题:
(1)地诺帕明分子中的含氧官能团为   (填官能团名称),B合成C的反应类型为   ,Bn-Cl的作用是   。
(2)上述流程中,化合物A的同分异构体中含苯环的酯有   种。其中,1H-NMR有四组峰,且在加热条件下能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀的同分异构体的结构简式为   。
(3)上述流程中,C和D反应合成E的方程式为   。
(4)化合物F可能具有的性质为   (填标号)
a.水溶液显酸性
b.遇FeCl3溶液显紫色
c.一定条件下,1mol化合物F最多能与6 mol H2反应
(5)已知(a) ,(b) ,根据已知条件,写出以化合物A为原料经3步合成地诺帕明的合成路线(其它试剂任选)    。
17.(2021·德州模拟)用两种不饱和烃A和D为原料可以合成有机物J,合成路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)B的名称是   ,C中的官能团名称为   。
(2)H与NaHCO3溶液反应的化学方程式为    。
(3)已知B K L,符合下列条件的L的同分异构体有   种。
①含有1个五元碳环;②与NaHCO3反应产生气体。
其中核磁共振氢谱显示环上只有3组峰,且峰面积之比为4∶4∶1,写出符合条件一种同分异构体的结构简式   。
(4)利用题中信息和所学知识,写出以A合成 的路线流程图(其他试剂自选)   。
18.(2021·岳阳模拟)氯吡格雷(Clopidogrel)是一种用于预防和治疗因血小板高聚集引起的心、脑及其他动脉循环障碍疾病的药物,如近期发作的脑卒中、心肌梗死和确诊的外周动脉疾病。以A为原料合成氯吡格雷的路线如下:
已知:R- CHO ,R -CN RCOOH。
请回答下列问题:
(1)C中含氧官能团的名称为   , D→E的反应类型是   。
(2)Y的结构简式为   。
(3)C分子间可在一定条件下反应生成含有3个六元环的产物,该反应的化学方程式为   。
(4)由E转化为氯吡格雷时,生成的另一种产物的结构简式为   。
(5)A的所有属于芳香族化合物的同分异构体(包括A自己本身)有   种 (只有一个环,不考虑立体异构),写出核磁共振氢谱为1﹕2﹕2的结构简式为   。
(6)请结合题中信息写出以 为有机原料制备化合物 的合成路线流程图(无机试剂任选)   。
19.(2021·新邵模拟)目前手机屏幕主要由保护玻璃、触控层以及下面的液晶显示屏三部分组成。下面是工业上用丙烯(A)和有机物C(C7H6O3)为原料合成液晶显示器材料(F)的主要流程:
(1)化合物C的结构简式为   。B的官能团名称   。
(2)上述转化过程中属于取代反应的有____。
A.①③④ B.①②④
C.②③④ D.①②③④
(3)写出B与NaOH水溶液反应的化学方程式   。
(4)下列关于化合物D的说法正确的是___(填字母)。
A.属于酯类化合物
B.1molD最多能与4molH2发生加成反应
C.一定条件下发生加聚反应
D.核磁共振氢谱有5组峰
(5)写出符合下列条件下的化合物C的同分异构体的结构简式   (任写一种)。
①苯环上一溴代物只有2种②能发生银镜反应③苯环上有3个取代基。
20.(2021·浙江模拟)纽甜(NTM)结构简式为:
它是目前唯一人工合成安全代糖甜味剂,甜度大约是蔗糖的8000倍。下面是纽甜的一种合成路线:
已知:①同一个碳原子上连接2个—OH的结构不稳定,脱水形成
② +NH2—→
③ +
请回答:
(1)化合物的结构简式:C   ,E   。
(2)F→G的化学方程式是   。
(3)下列说法正确的是___。
A.化合物A能发生银镜反应
B.纽甜的分子式是C20H28O5N2
C.H2NCH2COOH与CH3COCl反应是为了保护氨基不与苯甲醛反应
D.该工艺同时会生成一种NTM的同分异构体
(4)写出符合下列条件的G的所有同分异构体结构简式   。
①红外光谱显示分子中含有—NO2
②氢核磁共振谱显示含有苯环,且苯环上有三种化学环境不同的氢原子
③能被酸性高锰酸钾氧化成苯甲酸
(5)利用学过的知识,结合题给信息,设计富马酸制备天冬氨酸的合成路线   (用流程图表示,无机试剂任选)。
21.(2021·沧州模拟)有机物F( )是一种镇痛药,它的一种合成路线如图:
(1) 的名称为   。
(2) 的反应类型是   反应。
(3)F中的含氧官能团的名称为   。
(4)C的结构简式为   。
(5)写出反应 的化学方程式:   。
(6)H为E的同分异构体,且H分子中含有 结构,则符合条件的H有   种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱显示有5组峰且峰面积之比为 的H的结构简式:   (任写一种)。
(7)已知: 。写出以 、 为原料制取 的合成路线流程图   。(无机试剂和有机溶剂可任选,合成示例见本题题干)
22.(2021·平顶山模拟)苏沃雷生(Suvorexant),商品名为Belsomra,主要用于治疗原发性失眠症。我国科学家对其合成路线进行了改造性研究,改造后的合成路线如图:
回答有关问题:
(1)化合物1的名称是2-氨基   。化合物2中含氧官能团的名称为   。
(2)其中所用到的脱保护剂p-TsOH,为对甲基苯磺酸,它的结构简式为   。
(3)氨基保护基Boc-的组成为(CH3)3COOC-,化合物5是化合物3和化合物4发生缩合反应,失水生成的,化合物4的化学式为   。
(4)化合物6和化合物7发生取代反应,生成苏沃雷生和HCl,若用HR代表化合物6,则该反应的化学方程式可表示为   。
(5)化合物1的核磁共振氢谱有   组峰。化合物1具有相同官能团,且属于芳香类的同分异构体中,核磁共振氢谱峰数最少的异构体的结构简式为   (写出1种即可)。
23.(2021·洛阳模拟)化合物A( )合成化合物H( )的流程图如下:
已知:2RCH=CH2 RCH=CHR+CH2=CH2
回答下列问题:
(1)B物质的分子式为   。
(2)H中官能团的名称为   。
(3)反应④的反应类型为   ,反应⑤的反应类型为   。
(4)1molC一定条件下最多能和   molH2发生加成反应。
(5)写出反应③的化学方程式   。
(6)A有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有   种,写出其中核磁共振氢谱有六组峰,峰面积之比为2:2:2:2:1:1的结构简式   。
a.属于芳香族化合物,且苯环上只有两个支链
b.能与FeCl3溶液发生显色反应,能发生银镜反应
24.(2021·开封模拟)化合物M(二乙酸-1,4-环己二醇酯)是一种制作建筑材料的原料。由环己烷为原料,合成M的路线如图(某些反应的反应物和反应条件未列出)。
回答下列问题:
(1)上述合成过程中没有涉及的反应类型是___(填标号)。
A.取代 B.加成 C.酯化
D.氧化 E.消去 F.聚合
(2)A物质的名称为   。B物质所含官能团名称为   。
(3)反应⑥所用的试剂和条件是   。
(4)反应⑦的化学方程式为   。
(5)与1,4—环己二醇互为同分异构体且能使石蕊试剂显红色的结构有   种,写出一种核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为1:2:3:6的结构简式   。
(6)设计一条以环己醇为原料(其他无机试剂任取)合成 的合成路线   。
(合成路线常用的表示方式为:A B…… 目标产物)
25.(2021·平顶山模拟)磷酸氯喹可用于新型冠状病毒肺炎的治疗,磷酸氯喹可由氯喹和磷酸在一定条件下制得。氯喹J的合成路线如下:
已知:①当苯环有RCOO-、烃基、-X(X表示卤素原子)时,新导入的基团进入原有基团的邻位或对位,原有基团为—COOH、-NO2时,新导入的基团进入原有基团的间位;
②苯酚、苯胺( )易氧化;
③苯胺和甲基吡啶( )互为同分异构体,并且具有芳香性。
(1)由A生成B化学方程式为   。
(2)由B生成C所需试剂是   。
(3)C的名称   ,D中所含官能团的名称为   。
(4)由F生成G的(1)反应的化学方程式   。
(5)由I生成J的反应类型为   。
(6)M是D的一种芳香同分异构体,满足下列条件的M有   种(不包含D物质)
①分子结构中含一个六元环,且环上有两个取代基;
②氯原子和碳原子相连。
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1:1:1的物质的结构简式为   。
(7)设计以 为原料制备 的合成路线(无机试剂任选)    。
26.(2021·昆明模拟)“拟人化分子-纳米小人(如图1)的合成”被称为最奇葩创意研究。其上半身合成路线如图2:
(1)A的化学名称为   ,C的分子式为。   。
(2)B的结构简式为   ,B→C的反应类型为   。
(3)D中含氧官能团的名称为   ,E与足量氢气反应后的产物有   个手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)。
(4)D生成E的化学方程式为   。
(5)B的属于芳香族化合物的同分异构体有多种,其中核磁共振氢谱有两组峰的是   (写出其中一种的结构简式)。
(6)高分子化合物是有重要用途的一类物质。试设计以A( )和乙二醇( )为原料合成 的流程   。
27.(2021·德阳模拟)芳香化合物A(C9H12O)常用于药物及香料的合成,A有如下转化关系:
已知:①A中含两个甲基;
② +CO2;
③RCOCH3+R'CHO RCOCH=CHR'+H2O。
回答下列问题:
(1)A的核磁共振氢谱有   个吸收峰。
(2)由D生成E的反应条件为   ,K中所含官能团的名称为   ,L的结构简式为   。
(3)由H生成I的化学方程式为   。
(4)在“转化关系”中,下列物质间的转化所发生的化学反应属于取代反应的是   (填标号)。
A.B→C b.D→E c.E→F d.F→H
(5)F有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体共有   种(不包括F)。
①与F含有相同种类的官能团,且不能与氢氧化钠溶液反应;
②属于芳香化合物,且分子中只含一个手性碳原子(注:连有四个不同的原子或基团的碳)。
(6)糠叉丙酮( )是一种重要的医药中间体,请参考上述合成路线,设计一条由叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛( )为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任选):   。
28.(2021·宝鸡模拟)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为   
(2)请写出下列反应的化学方程式及反应类型:
反应③:   ;反应类型为   。反应④:   。
(3)已知吡啶是一种有机碱,在反应⑤中的作用是   。
(4)G的相对分子质量为   。
(5)E中含有的官能团的名称是   。已知T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物,符合下列条件的T的同分异构体有   种,其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为   。
①—NH2直接连在苯环上;
②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体。
(6)参照上述合成路线,以CH3CH2COCl和 为原料,经三步合成某化工产.品 的路线为(其他无机试剂任选)。   。
29.(2021·兰州模拟)烯烃复分解反应原理如下:C2H5CH=CHCH3+CH2=
CH2 C2H5CH=CH2+ CH2= CHCH3,现以烯烃C5H10为原料,合成有机物M和N,合成路线如下:
(1)A分子中核磁共振氢谱吸收峰峰面积之比为   。
(2)B的结构简式为   。M的结构简式为   。F→G的反应类型是   。
(3)已知X的苯环上只有一个取代基,且取基无甲基,写出G→N的化学方程式   。
(4)满足下列条件的X的同分异构体共有   。种,写出任意一种的结构简式   。
①遇FeCl3溶液显紫色
②苯环上的一氯取代物只有两种
(5)写出三步完成E→F合成路线(用结构简式表示有机物,箭头上注明试剂和反应条件)    。
30.(2021·安徽模拟)新型芳香族化合物I在消灭或抑制植物生长方面具有很高的选择性,其合成路线如下:
已知:R1CHO+R2NH2 R1CH=N-R2
回答下列问题:
(1)F的化学名称为   ,由A生成B的反应类型为   。
(2)由G生成H的化学方程式为   。
(3)D的结构简式为   ,测定E分子中的官能团的仪器名称为   。
(4)H中所含官能团的名称为   。
(5)J为A的同分异构体,J遇氯化铁溶液显紫色,J能发生银镜反应。J的苯环上含有4个取代基的同分异构体中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为   。 (有几种,写几种)。
(6)参照上述合成路线,设计由 和 为原料制备 的合成路线:   (无机试剂任选)。
31.(2021·淮南模拟)研究表明,F为治疗帕金森症的药物(Pimavanserin)的重要中间体,以下为其合成路线:
已知如下信息:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为   。
(2)B中所含官能团的名称为   。由B生成C的反应类型   。
(3)由C生成D的化学方程式为   。
(4)E的结构简式为   。
(5)C的同分异构体中,遇FeCl3溶液显紫色且能发生银镜反应的二元取代芳香族化合物有   种,其中核磁共振氢谱有六组峰,峰面积之比为6:2:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为   。(不考虑立体异构,需写出1种)
(6)4-甲氧基苯甲胺( )是制备冰染染料的重要中间体,请设计由苯酚制备4-甲氧基苯甲胺的合成路线(其他试剂任选)    。
32.(2021·西城模拟)羟胺( )为无色固体,结构可视为 替代 中1个 ,羟胺具有和 类似的弱碱性,可以与盐酸反应生成盐酸羟胺( ),盐酸羟胺是一种盐,易溶于水,溶解后完全电离为 和 。
(1) 中 元素的化合价是   。
(2)过氧化氢催化氧化氨水法制备盐酸羟胺的原理如下:
步骤1: +NH3+H2O2 X+2H2O
步骤2:X+HCl+H2O NH2OH HCl+
资料:丙酮( )是一种易溶于水的无色液体,沸点为 。
① 的分子式为 ,其核磁共振氢谱只有两个吸收峰,红外光谱显示其分子结构中存在羟基和碳氮双键。 的结构简式是   。
②步骤1中,相同反应时间氨的转化率随温度变化如图1。温度高于 时,随温度上升氨的转化率变化的原因是   。
③步骤2中,在密闭容器中反应时, 的平衡转化率随温度变化如图2。该反应为   (填“吸热”或“放热”)反应。
④步骤2中蒸馏出丙酮的目的是   (1点即可)。
(3)电化学法制备盐酸羟胺:
向两侧电极分别通入 和 ,以盐酸为电解质,组装原电池以制备盐酸羟胺。装置(图3)和正极反应机理图(图4):
①将图4方框中缺失的物质补充完整   。
②一段时间后,正极区的 与反应前相比   (填“增大”、“减小”或“不变”)(不考虑溶液体积的变化)。
33.(2021·西城模拟)他莫昔芬可用于治疗某些癌症,中间体K的合成路线如下:
已知:
(1)A为芳香族化合物,A的同系物中相对分子质量最小的物质是   。
(2)B→C的化学方程式是   。
(3)D中含有的官能团是   。
(4)试剂X的分子式为C2H4Br2,试剂Y的分子式为C2H7N。下列说法正确的是_______(填序号)。
A.1 mol F最多能与3 mol H2发生加成反应
B.G核磁共振氢谱有3组吸收峰,峰面积比为1∶2∶2
C.试剂X的名称为1,1-二溴乙烷
(5)K的结构简式是   。
(6)由K可通过如下过程合成他莫昔芬:
①M的结构简式是   。
②L→他莫昔芬的反应类型是   。
34.(2021·石景山模拟)《本草纲目》记载红曲米有特殊功效,受此启发有学者从红曲米中分离出具有降脂功能的有效成分——洛伐他汀,之后科学家合成了多种他汀类药物。“匹伐他汀钙”是人工合成的一种他汀类药物,其合成路线如下:
已知:
(1)A是一种芳香烃,A的名称是   。
(2)由B生成C的反应类型是   。
(3)D→E的化学方程式是   。
(4)F的结构简式是   。
(5)D的同分异构体中,满足下列条件的有   种。
①与FeCl3作用显色;②能够发生银镜反应。
写出其中一种同分异构体的结构简式   。
(6)H含有2个苯环,核磁共振氢谱图中有7组峰,且面积比为2:2:2:1:1:1:1,G→H的化学方程式是   。
(7)H→I反应中生成中间体L,L含有3 个六元环,1 mol的L转化成I 需要脱去2 mol水,L的结构简式是   。
35.(2021·梧州模拟)化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:① RCHO+R′CHO;
②RCHO+R′CH2CHO +H2O
③ ;
请回答下列问题:
(1)化合物B是芳香族化合物,名称为   。
(2)由E生成F的反应类型为   ,F分子中所含官能团的名称是   。
(3)X的结构简式为   。
(4)写出D生成E的第①步反应的化学方程式:   。
(5)G与乙醇发生酯化反应生成化合物Y,Y有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体有   种,写出其中任意一种的结构简式:   。
①分子中含有苯环,且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2;②其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1。
(6)根据题目所给信息,设计由乙醛和苯甲醛制备 的合成路线(无机试剂任选)   。
36.(2021·珠海模拟)阿比朵尔是治疗新冠状病毒肺炎的药物之一,其中间体的合成路线如下:
(1)A 的分子式   ;B的官能团名称   。
(2)由B生成C的反应类型是   。
(3)步骤④中原料X的分子式是 ,X的结构简式是   。
(4)下列关于F的性质正确的是___________(填字母符号)。
A.易溶于水 B.最多能与 4mol H2发生加成反应
C.可以使溴水褪色 D.最多有6个碳原子共平面
(5)满足以下条件的 D 的同分异构体共还有   种:
①苯环上有两个取代基且-NH2直接连在苯环上: ②能与氢氧化钠水溶液反应;写出其中核磁共振氢谱中峰面积之比 1:2:2:2:2的一种结构简式:    。
(6)写出G与氢氧化钠水溶液反应的化学方程式   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.李比希元素定量分析可以确定有机物的实验式,不能确定有机物的结构式,故A符合题意;
B.胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小不同,故B不符合题意;
C.X-射线衍射图谱可以发现构成晶体的粒子在空间呈有规则的重复排列,可以用于区分晶体和非晶体,故C不符合题意;
D.氧化还原反应的本质是电子的转移,特征是元素化合价的变化,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】李比希元素定量分析只能确定实验式,要想确定结构简式需要用到红外光谱等方式其他选项均正确
2.【答案】B
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;苯的结构与性质;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.苯分子是平面正六边形结构,分子中只有一种位置的H原子;化合物甲分子是对称性结构,分子中也只有一种位置的H原子,因此它们的核磁共振氢谱都只有1组峰,A不符合题意;
B.化合物乙、丙分子中都含有不饱和的碳碳双键,都能够被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液紫色褪去,因此不能用酸性KMnO4溶液鉴别,B符合题意;
C.根据化合物甲、乙结构的不同可知:苯和甲发生加成反应生成乙,C不符合题意;
D.根据苯与甲反应的特点可知1 mol苯最多可以和3 mol甲反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据结构简式即可判断苯和甲均是高度对称结构只有一种氢原子
B.乙和丙均由可以使高锰酸钾褪色的基团不能鉴别
C.根据反应物和生成物即可判断反应类型
D.根据甲和苯反应的原理即可判断
3.【答案】D
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;同系物;分子式
【解析】【解答】A.由高分子P倒推,B为对苯二甲酸,A氧化生成B,则A为对二甲苯,结构对称,只有2种等效氢,所以核磁共振氢谱有二组峰,故A不符合题意;
B.化合物B为对苯二甲酸,分子中含有苯环,乙二酸分子中不含苯环,二者结构不相似,且二者分子组成不相差整数个CH2原子团,不互为同系物,故B不符合题意;
C.对硝基苯胺被还原为对苯二胺,则C为对苯二胺,分子式为 ,故C不符合题意;
D.由高分子P结构简式可知,分子中含有肽键、羧基、氨基三种官能团,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据高分子P结构简式即可判断p含有氨基、羧基、肽键官能团,即可得到单体是对苯二甲酸和对苯二胺,因此B是对苯二甲酸,A为对二甲苯,C是对苯二胺,因此A中两组峰,化合物B与乙二酸不互为同系物,C的分子式为
4.【答案】B,D
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A.苯乙烯只有一个碳碳双键,故A错误;
B.1,3﹣环己二烯含有碳碳单键、双键交替结构,有“共轭”结构,故B正确;
C.天然橡胶是聚1,3﹣丁二烯,无“共轭”结构,故C错误;
D.聚乙炔含有碳碳单键、双键交替结构,有“共轭”结构,故D正确。
故选BD.
【分析】“共轭”结构含有碳碳单键、双键交替,以此来解题。
5.【答案】(1)
(2)还原反应;取代反应
(3)酰胺基;羧基
(4)15;
(5)
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;芳香烃;同分异构现象和同分异构体;酯化反应
【解析】【解答】(1)由已知信息①可知, 与 反应时断键与成键位置即可由此可知A的结构简式为 ,故答案为: 。
(2)A→B的反应过程中失O原子得到H原子,属于还原反应;D→E的反应过程中与醛基相连的碳原子上的H原子被溴原子取代,属于取代反应,故答案为:还原反应;取代反应。
(3)由图可知,M中虚线框内官能团的名称为a:酰胺基;b:羧基。
(4) 的同分异构体满足:①能发生银镜反应,说明结构中存在醛基,②与FeCl3溶液发生显色发应,说明含有酚羟基,同时满足苯环上有2个取代基,可以有邻、对、间三个位置取代,酚羟基需占据苯环上的1个取代位置,另外一个取代基是含有4个碳原子且含有一个醛基,故可以写出结构为和,即可找出含有5个位置可以被取代,因此一共有5×3=15种结构;其中核磁共振氢谱有五组峰,因酚羟基和醛基均不存在对称结构,因此峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式一定具有对称性(否则苯环上的氢原子不等效),因此苯环上取代基位于对位,且有个甲基取代基且处于同一个碳原子上的对称状态,因此该同分异构的结构简式为 ,故答案为:15; 。
(5)丁二酸酐( )和乙二醇(HOCH2CH2OH)合成聚丁二酸乙二醇酯( )因此反应方程式为 ,故答案为: 。
(6)以乙烯和 为原料合成 的路线设计过程中,可利用E→F的反应类型实现,因此可以下列步骤得到 ,因此合成路线为 ,故答案为: 。
【分析】(1)根据①即可写出A的结构简式
(2)根据反应物和生成物即可判断反应类型
(3)a表示的是酰胺基,b是羧基
(4)根据条件写出含有醛基以及酚羟基的同分异构体即可,根据氢原子的种类即可写出有机物的结构简式
(5)根据反应物和生成物即可写出方程式
(6)根据生成物即可判断最后一步的反应是E到G的反应,因此需要合成,此物质可以通过乙烯进行合成,先加成变为醇,进行催化氧化,再利用D到E的反应及逆行合成即可
6.【答案】(1)两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )
(2)GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体;离子键强于分子间作用力
【知识点】离子晶体;分子晶体;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】(1)质谱检测乙酸时,出现质荷比为120的峰,说明可能为两分子的乙酸结合在一起,由于乙酸分子中存在可以形成氢键的O原子,故这种结合为以氢键形式结合的二聚体( ),故答案为:两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( );
(2)F的非金属性比Cl强,比较GaF3和GaCl3的熔点可知,GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,离子晶体中主要的作用为离子键,分子晶体中主要的作用为分子间作用力,离子键强于分子间作用力,故GaF3的熔点高于GaCl3,故答案为:GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体;离子键强于分子间作用力。
【分析】(1)乙酸的相对分子质量是60,乙酸中的氧原子可以提供孤对电子易形成氢键,由于氢键的作用会出现乙酸的二聚体
(2)主要是形成的晶体类型不同,氟的非金属性强,易形成的是离子晶体而氯形成的是分子晶体因此沸点不同
7.【答案】(1)BC
(2)
(3) +H2O
(4)
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的推断;有机物的合成;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】(1)A.由 → ,与甲基对位的苯环上的氢原子被氯原子代替,故反应Ⅰ试剂是液氯、FeCl3,其中FeCl3作催化剂,A不正确;
B.化合物C中含有肽键,可以发生水解,B正确;
C.结合F的结构简式和CH3CHO、美托拉宗的结构简式以及已知条件,反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应,C正确;
D.美托拉宗的分子式为C16H16ClN3O3S,D不正确;
故答案为:BC。(2)由分析知化合物D的结构简式为 ;(3)由分析可知,B的结构简式为 ,E的结构简式为 ,F的结构简式为 ,B和E发生取代反应生成F,其反应方程式为: + → +H2O;(4)乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇被氧化为乙酸, 在一定条件下被还原为 ,乙酸与 发生取代反应生成 ,流程图为 ;(5)分子中有4种氢原子并且苯环上有2种,分子中含有碳氧双键,不含—CHO和氮氧键,故分子中苯环上含有两个取代基,满足条件的它们分别为 。
【分析】结合邻硝基甲苯、C的结构简式以及B的分子式,可以推测出A的结构简式为 、B的结构简式为 , 被酸性的高锰酸钾溶液氧化为D,D的结构简式为 ,D分子中含有肽键,一定条件下水解生成E,结合E的分子式可知,E的结构简式为 ,结合E的结构简式、美托拉宗的结构简式、F的分子式、题给已知可知,F的结构简式为 。
8.【答案】(1)丙烯;氯原子;羟基
(2)加成反应
(3)+NaOH→+NaCl+H2O(或+NaOH→+NaCl+H2O)
(4)
(5);
(6)8
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;加成反应
【解析】【解答】(1)A的分子式为C 3H 6,Q且为烯烃,所以A为丙烯,所以A的结构为 CH2=CHCH3 ,所以B的结构为 CH2=CHCH2Cl,由B生成C为加成反应所以C中含官能团为氯原子和羟基。
(2)由B生成C为加成反应。
(3)
由C生成D 结合D的结构所以反应为: +NaOH→+NaCl+H2O(或+NaOH→+NaCl+H2O)
(4)根据信息1,E中必含苯基,甲基和羰基,所以E的结构为 。
(5)E的同分异构满足: ①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。 所以结构中含醛基,且甲基与醛基对位,2个氯原子对称,所以结构为: 、 。
(6)由于反应生成NaCl和H2O的物质的量相等,所以如果生成的NaCl和H2O总质量为765g,则两者的物质的量分别为,那么需要9molF、10molD参加反应,由G的结构简式可知n=8
【分析】本题为有机推断题,分析时要注意题中的反应条件,
(1)在光照条件下与氯气反应则为烷基上的取代反应。所以A为 CH2=CHCH3 。
(2)由B生成C为加成反应。
(3)结合D的结构便可确定由C生成D的过程为C失去一个HCl,则C生成D的方程式便可确认。
(4)本题为信息方程式的应用:苯环上羟基对位上的氢与羰基上的氧生成水的过程。
(5)考察了同分异构的书写。
9.【答案】(1)
(2)2﹣丙醇
(3)
(4)取代反应
(5)C18H31NO4
(6)6;;
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的推断;同分异构现象和同分异构体;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】解:(1)由以上分析可知A的结构简式为 ,故答案为: ;(2)B的结构简式为CH3CH(OH)CH3,其化学名称为2﹣丙醇,故答案为:2﹣丙醇;(3)D为 ,对比E的分子式可知,C和D发生取代反应生成E,发生反应生成E的化学方程式为 ,
故答案为: ;(4)对比E和F的分子式可知由E生成F的反应类型为取代反应,生成F的同时生成HCl,故答案为:取代反应;(5)由结构简式可知有机物G的分子式为C18H31NO4,故答案为:C18H31NO4;(6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,说明L的分子结构中含有2个酚羟基和一个甲基,当二个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种,当二个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种,当二个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有1种,只满足条件的L共有6种,其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3:2:2:1的结构简式为 、 ,
故答案为:6; ; .
【分析】A的化学式为C2H4O,其核磁共振氢谱为单峰,则A为 ;B的化学C3H8O,核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6:1:1,则B的结构简式为CH3CH(OH)CH3;D的化学式为C7H8O2,其苯环上仅有两种不同化学环境的氢,1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应,则苯环上有酚羟基和﹣CH2OH,且为对位结构,则D的结构简式为 ,E应为 ,结合对应有机物的结构和官能团的性质可解答(1)~(5);(6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,说明L的分子结构中含有2个酚羟基和一个甲基,当二个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种,当二个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种,当二个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有1种,只满足条件的L共有6种,以此解答该题.
10.【答案】(1)氯气、光;醛基
(2)B;C;D
(3)2CH2O+
(4)4; 或
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据A的分子式和B的结构简式可知,A发生取代反应生成B,A→B反应的试剂及条件为氯气、光,F为甲醛,F的官能团名称是醛基。故答案为:氯气、光;醛基;
(2)A.常温下,B为 ,化合物B难溶于水,故A不符合题意;
B.F为甲醛,化合物F的水溶液具有杀菌、防腐性能,故B符合题意;
C.D为 ,苯平面和碳氧双键平面通过碳碳单键旋转,化合物D所有原子可能在同一平面,故C符合题意;
D.1mol化合物 有3mol酯基,最多能与3molNaOH发生反应,故D符合题意;
故答案为:BCD;
(3)根据题目提供的信息R1CHO+R2CH2CHO ,F→G反应的化学方程式:2CH2O+ 。故答案为:2CH2O+ ;
(4)E为 ,符合下列条件的E的同分异构体①属于芳香族化合物,含有苯环;②能发生银镜反应含有醛基,含有2个侧链为-OH、-CHO,有邻间对三种,只有一个侧链,-OOCH,有1种,共有4种同分异构,其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的结构简式为 或 。(任写一种),故答案为:4; 或 ;
(5)甲醛和乙醛在稀碱性条件下生成 用氢气还原得到丙二醇,与戊二酸发生缩聚反应生成聚戊二酸丙二醇酯(PPG),PPG的合成路线 。故答案为:
【分析】根据A的分子式和B的结构简式可知,A发生取代反应生成B,A为 ,根据C的分子式推断B中氯原子被羟基取代生成C,C为 ;C发生氧化反应生成D,D为 ;D经氧化反应生成E,E为 ;F为甲醛,与根据已知,推断G的结构简式 ,G与氢气发生加成反应生成H为 ,H中含有羟基与E发生酯化反应生成I为 ;
11.【答案】(1)对氯苯甲醛(4—氯苯甲醛)
(2) +Cl2 HCl+
(3)
(4)羧基、硝基
(5)还原反应
(6) 、
(7)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】(1)C的结构简式为 ,名称为对氯苯甲醛或者4—氯苯甲醛,故答案为:对氯苯甲醛或者4—氯苯甲醛;
(2) 由分析可知,反应①为在氯化铁做催化剂作用下, 与氯气发生取代反应生成 和氯化氢,反应的化学方程式为 ,故答案为: ;
(3)由分析可知,E的结构简式为 ,故答案为: ;
(4)G的结构简式为 ,分子中含有的含氧官能团为羧基和硝基,故答案为:羧基、硝基;
(5) 由分析可知,反应⑥为在镍做催化剂作用下, 与氢气发生还原反应生成 ,故答案为:还原反应;
(6)H的结构简式为 ,分子式为 ,由H的芳香化合物同分异构体X中含有硝基,核磁共振氢谱图峰面积比为3:2:1可知,X分子的结构对称,符合条件的结构简式为 、 ,故答案为: 、 ;
(7) 由题给信息可知,以 和 为原料制备 的合成步骤为在浓硫酸作用下, 共热发生消去反应生成 , 与 发生加成反应生成 ,合成路线为 ,故答案为: 。
【分析】由有机物的转化关系可知,在氯化铁做催化剂作用下, 与氯气发生取代反应生成 ,则B为 ; 与二氧化锰发生氧化反应生成 , 与CH3NO2反应生成 ,由反应④的原子利用率为100%可知, 与 发生加成反应生成 ,则E为 ; 在稀盐酸中共热反应生成 ,在镍做催化剂作用下, 与氢气发生还原反应生成 。
12.【答案】(1)2-甲基-1,3-丁二烯(或异戊二烯); 、-CHO
(2)加成反应;Cl2、光照
(3)n +(n-1)H2O
(4)5; 或
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;饱和烃与不饱和烃;同分异构现象和同分异构体;聚合反应
【解析】【解答】(1)有机物A为二烯烃,命名时所选主链应包含两个碳碳双键,对应主链编号如图所示: ,2号碳有一个支链甲基,对应A的名称为:2—甲基—1,3—丁二烯(或异戊二烯);由分析知,D的结构简式为 ,含有碳碳双键和醛基两种官能团,对应结构简式为: 、—CHO;
(2)由分析知,A与B反应的原理为双烯合成原理,其实质是加成,A以1,4-加成方式与B中双键碳进行加成反应,故此处填加成反应;由分析知,E→F所需试剂和对应条件为Cl2、光照;
(3)G→H为羟基与羧基之间发生缩聚反应,对应方程式为:n +(n-1)H2O;
(4)根据题意有如下情况正确: 、 、 、 、 ,共5种结构;核磁共振氢谱有五组峰且峰面积之比为1:2:2:2:3对应结构为: 或 ;
(5)利用信息①原理成环,得到中间体 ,再利用信息②形成苯环,再将醛基氧化为羧基,最后与CH3OH酯化得到目标产物,对应合成路线为: 。
【分析】根据反应条件知A与B的反应原理为信息①双烯合成原理,由此推知B为丙烯醛(CH2=CHCHO),由反应条件知,生成C对应信息②反应原理,故C的结构简式为: ,C→D对应信息③羟醛缩合原理,故D的结构简式为: ,根据反应条件知,D→E为D中醛基被氧化为羧基,故E结构简式为: ,E→F为苯环侧链甲基上氢原子被氯原子取代,对应条件为Cl2、光照,由G的分子式知,G中不含氯原子,推测F→G为氯原子的水解反应,故G为: ,由第(3)问题干知G→H为缩聚反应,故H结构简式为: 。
13.【答案】(1)苯乙烯;红外光谱仪
(2)
(3);C11H17O2N
(4) + +2HCl;取代反应
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机化合物的命名;有机物的合成
【解析】【解答】(1)物质的名称为苯乙烯,测定官能团时一般采用红外光谱仪,故填苯乙烯、红外光谱仪;
(2)根据题意,H中不含碳碳双键或者碳碳三键等不饱和键,分子中只含两种H,说明该分子存在对称,综上其结构简式为 ,故填 ;
(3)C的结构简式为 ,D的结构简式为 ,其分子式是C11H17O2N,故填 、C11H17O2N;
(4)根据流程,E生成F为取代反应,其反应为 + +2HCl;观察对比前后结构可知,F生成G的反应类型为取代反应,故填 + +2HCl、取代反应;
(5)根据已知信息,先将苯基环氧乙烷的环打开,再用二氯亚砜氯代,将羟基取代成Cl原子,再通过取代反应即可合成目标产物,其合成路线为 ,故填 。
【分析】根据F的结构可知,A、B、C、D和E中均含有苯环,又由已知可知A中含有碳碳双键,所以A为苯乙烯,其结构简式为 ;A到B为催化氧化反应,所以B的结构简式为 ;根据已知,C的结构简式为 ;C到D与B到C类似,所以D的结构简式为 ;D到E为取代反应,E的结构简式为 。
14.【答案】(1)邻溴苯甲醛
(2)Br2、FeBr3(或Fe)
(3) +H2O
(4)19;c
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;苯的结构与性质;酯化反应
【解析】【解答】(1)根据上述分析,C的结构式为 ,名称为邻溴苯甲醛;
(2)A→B为苯环上的取代反应,条件为Br2、FeBr3(或Fe);
(3) H为 ,由于有机物J结构中含两个环,故可能是H发生分子内的酯化,得到J ,所以H→J的化学反应方程式为 +H2O;
(4) ,根据以上分析C为 ,由转化关系可推出M为 ,N为 ,其分子式为C8H14O3,N的同分异构体中符合下列条件:a.含有基团 、环上有三个取代基;
b.与NaHCO3反应产生气泡说明含有羧基;
c.可发生缩聚反应,说明同时含有羧基和羟基,则环上有三个不同取代基分别为甲基、羟基和羧基。先分析环上有两个取代基时共有4种结构(邻间对和同一个碳上),这4种结构对应的第三个取代基的取代产物分别有6种,6种,4种,3种,所以共有6+6+4+3=19种同分异构体;
M的同分异构体的元素组成相同,在元素分析仪中显示的信号完全相同,故答案为:c;
(5)以 和甲烷为原料合成 ,甲苯发生氧化反应生成苯甲醛,苯甲醛和CH3MgBr发生信息①的反应生成 ,甲烷发生取代反应生成CH3Br,其合成路线为: 。
【分析】由题可知,A和D为两种不饱和的烃,根据已知①,C和F发生反应生成G,可知C的结构式为 ,F为 ,则E为 ,D与HBr发生加成反应得到E,故D为 ,B到C为催化氧化,则B为 ,A发生取代反应得到B,故A为 ,G在该条件下得到H,结合已知①可以得到H为 ,由于有机物J结构中含两个环,故可能是H发生分子内的酯化,得到J ,据此分析解答问题。
15.【答案】(1)取代反应;羟基和酯基
(2) +2NaOH +CH3CH2OH+H2O
(3);
(4)
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;酯的性质
【解析】【解答】(1)由分析可知,A→B即 转化为 ,故其反应的反应类型为取代反应,D的结构简式为: ,故其中含氧官能团的名称为羟基和酯基,故答案为:取代反应;羟基和酯基;
(2)由分析可知,D→E即 转化为 ,故该反应的化学方程式为: +2NaOH +CH3CH2OH+H2O,故答案为: +2NaOH +CH3CH2OH+H2O;
(3)由分析可知,F的结构简式为: ,X的结构简式为: ,故答案为: ; ;
(4)由题干合成路线图可知,C的分子式为:C6H6ClN,故六元环芳香同分异构体中,核磁共振氢谱有3组峰的结构简式为: ,故答案为: ;
(5) 根据题干合成路线图中C到D的转化信息可知, 与 反应生成 ,由D到E转化信息可知, 在NaOH水溶液中水解为 ,根据E转化为F的信息可知, 可转化为 ,最后根据F转化为G可知, 与POCl3反应转化为 ,最终确定合成路线如下:
,故答案为: 。
【分析】由题干合成路线图中,根据D的结构简式和A的分子式,以及A转化为B再转化为C的反应条件可推知A的结构简式为: ,B的结构简式为: ,C的结构简式为: ,根据D到E的转化条件结合E的分子式可推知,E的结构简式为: ,由E转化为F的反应条件结合F的分子式可推知F的结构简式为: ,由H的结构简式并结合G的分子式可推知,G的结构简式为: ,由H和G的结构简式结合反应物X的分子式可推知X的结构简式为: ,(5)根据题干合成路线图中C到D的转化信息可知, 与 反应生成 ,由D到E转化信息可知, 在NaOH水溶液中水解为 ,根据E转化为F的信息可知, 可转化为 ,最后根据F转化为G可知, 与POCl3反应转化为 ,据此分析解题。
16.【答案】(1)羟基、醚键;氧化反应;保护酚羟基,防止酚羟基被氧化
(2)6;
(3) + → +H2O
(4)c
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机物的合成;苯酚的性质及用途;醛的化学性质
【解析】【解答】(1) 分子中的含氧官能团为:羟基、醚键; 和SeO2发生氧化反应生成 ,反应类型为氧化反应;Bn-Cl的作用是保护酚羟基,防止酚羟基被氧化;
(2) 的同分异构体中含苯环的酯有 、 、 、 、 、 ,共6种;其中,有1H-NMR有四组峰,说明含有四种不同环境的H原子,且在加热条件下能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,说明含有醛基,符合条件的同分异构体为: ;
(3)有分析可知D为 , 和 反应生成 ,化学方程式为 + → +H2O;
(4)a.F含有-NH-基团,溶液显碱性,a项不正确;
b.F中没有酚羟基,遇FeCl3溶液不会显紫色,b项不正确;
c.1个F中含有2个苯环,所以一定条件下,1mol化合物F最多能与6 mol H2反应,c项正确;
故答案为:c;
(5) 和 发生取代反应生成 , 和 发生取代反应生成 , 和NaBH4发生还原反应生成 ,合成路线为 。
【分析】 和Bn-Cl发生取代反应生成 , 和SeO2发生氧化反应生成 , 和D(C10H15NO2)反应生成 ,则D为 。
17.【答案】(1)邻溴甲苯或2—溴甲苯;醛基和溴原子(或碳溴键)
(2) +NaHCO3→ +H2O+CO2↑
(3)16; 或
(4)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1) B为 ,B的名称是邻溴甲苯或2—溴甲苯,C为 ,C中的官能团名称为醛基和溴原子(或碳溴键),故答案为:邻溴甲苯或2—溴甲苯;醛基和溴原子(或碳溴键)
(2) H为 ,H与NaHCO3溶液反应的化学方程式为 +NaHCO3→ +H2O+CO2↑,故答案为: +NaHCO3→ +H2O+CO2↑;
(3) 已知B K L,B为 ,且已知:
得L为: ,符合下列条件的L的同分异构体①含有1个五元碳环 ;②与NaHCO3反应产生气体,说明含-COOH的有机物有:一个侧链时有2种: 或 ,两个侧链时有6种: (同碳、邻、间3种)+ (同碳、邻、间3种),三个侧链时有8种: 、 、 ,共16种,其中核磁共振氢谱显示环上只有3组峰,且峰面积之比为4∶4∶1,写出符合条件一种同分异构体的结构简式为 或
故答案为:16; 或 ;
(4)由题中信息和所学知识,以A合成 的路线流程图为
,故答案为:

【分析】由丁逆推可知H为 ,结合信息可知G为 ,C为 ,B为 ,A为 , E为(CH3)3CBr,D为CH2=C(CH3)2。
18.【答案】(1)羧基;取代反应
(2)
(3)
(4)
(5)4; (或 任写一个都给满分)
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;取代反应
【解析】【解答】(1)C为C8H8ClNO2,含有的含氧官能团为羧基;根据分析D→E的反应类型是取代反应;
(2)Y的结构简式为 ;
(3)两分子C可在一定条件下反应生成一种产物,该产物分子中含有3个六元环,应是氨基和羧基之间发生脱水反应,两分子C脱去2分子水生成 ,该反应方程式为 ;
(4)E与 在酸性条件下生成氯吡格雷,由原子守恒可知,还有HO-CH2-CH2-OH生成;
(5)A( )属于芳香族化合物的所有同分异构体中(只有一个环、不考虑立体异构)即含有苯环,官能团不变时,改变官能团的位置,若官能团发生变化,侧链为-COCl,符合条件所有芳香族化合物有三种,其结构简式分别为 、 、 ,核磁共振氢谱1:2:2的结构简式为 ;
(6) 在NaCN/NH4Cl条件下反应生成 ,然后在酸性条件下得到 ,最后在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应得到 ,合成路线流程图为: 。
【分析】A 在NaCN/NH4Cl条件下反应生成B(C8H7N2Cl),B(C8H7N2Cl)经过酸化生成C(C8H8ClNO2),C(C8H8ClNO2)发生酯化反应生成D ,D 与Y(C6H7BrS)发生取代反应生成E ,最后生成氯吡格雷。
19.【答案】(1);碳碳双键、溴原子
(2)D
(3)
(4)B;C
(5) 或
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;溴乙烷的化学性质
【解析】【解答】(1)有机物C为C7H6O3,结合D的结构,可推知C为 ,故丙烯与溴在光照条件下生成B为CH2=CHCH2Br,B中含有的官能团有:碳碳双键、溴原子,故答案为: ;碳碳双键、溴原子;
(2)由分析可知:反应①是丙烯与溴在光照条件下生成B为CH2=CHCH2Br,故发生取代反应,反应②为CH2=CHCH2Br和 反应生成 ,故为取代反应,对比D、E的结构可知,反应③是D的羧基中的-OH被氯原子替代生成E,对比E、F结构可知,反应④是E中氯原子被取代生成F,
故答案为:D;
(3)B为CH2=CHCH2Br,在碱性条件下水解生成CH2=CHCH2OH,反应方程式为: ,故答案为: ;
(4)A.化合物D不含酯基,不属于酯类化合物,A不正确;
B.苯环、碳碳双键能与氢气发生加成反应,1molD最多能与4molH2发生加成反应,B正确;
C.D含有碳碳双键,可以发生加聚反应,C正确;
D.D分子中含有6种化学环境不同的氢,核磁共振氢谱有6组峰,D不正确,
故答案为:BC;
(5)符合下列条件的化合物C( )的同分异构体:①苯环上一溴代物只有2种,说明苯环上有2种氢,②能发生银镜反应,说明含有醛基,③苯环上有3个取代基,取代基为-CHO、2个-OH且存在对称结构,符合条件的同分异构体结构简式为: 或 ,故答案为: 或 (任意1种)。
【分析】(1)第一空要注意C的官能团的种类和位置关系;第二空要注意B的官能团有两个,分别是碳碳双键和溴原子,不能漏写。
(2)运用倒推法和正推法,通过结构简式的对比,发现原子或原子团的位置关系的互换,这种情况属于取代反应,而反应1、2、3、4都属于这种情况,不能漏选。
(3)卤代烃的水解反应的方程式的正确书写,注意这里用箭头连接反应物和生成物,反应条件是加热,不能写错。
(4)D中没有酯基,羧基无法和氢气发生加成反应、D中有6种氢,在等效氢数目判断的时候一定要注意画对称轴辅助判断。
(5)C的同分异构体的限制性条件,正确推出苯环上的三个取代基:两个羟基、一个醛基;醛基必须在两个羟基的中间位置,羟基必须是间位关系。
20.【答案】(1);
(2) +H2O CH3COOH+
(3)A;C;D
(4) 、 、 、
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;烯烃
【解析】【解答】(1)由以上分析可知C为 ,E为 ,故答案为: ; ;
(2) F→G发生的是酰胺键的水解反应,反应方程式为: +H2O CH3COOH+ ,故答案为: +H2O CH3COOH+ ;
(3) A.化合物A为 ,含有醛基能发生银镜反应,故A正确;
B.由纽甜的结构简式可知其分子式是C20H30O5N2,故B不正确;
C.H2NCH2COOH中的氨基能与醛基发生已知②中反应,先与CH3COCl反应将氨基转化成酰胺键可以保护氨基不与苯甲醛反应,故C正确;
D.C和H发生的反应为羧基和氨基的取代反应,C中有两个不对称羧基均可发生反应,因此除了生成产物NTM外,还会得到其同分异构体,故D正确;
故答案为:ACD;
(4) G的同分异构体①红外光谱显示分子中含有—NO2,除硝基外还有三个碳原子连在苯环上;
②氢核磁共振谱显示含有苯环,且苯环上有三种化学环境不同的氢原子,说明苯环上只有一个取代基,可能是正丙基或异丙基;
③能被酸性高锰酸钾氧化成苯甲酸,说明苯环所连的碳原子上有H;
若为正丙基则符合的结构有: 、 、 ;若为异丙基符合的结构有: ;
故答案为: 、 、 、 ;
(5) 可由 与氢气发生加成反应得到, 可由 与氨气发生已知②中反应得到, 可由 经过催化氧化反应生成, 可由 与水发生加成反应得到,故答案为: ;
【分析】(1)根据反应原理即可写出结构简式
(2)根据反应物和生成物即可写出方程式
(3)A.根据结构简式即可判断
B.根据结构简式即可写出分子式
C.根据后续反应即可判断反应的作用
D.根据反应物即可判断产物
(4)根据G的分子式即可按照要求写出同分异构体
(5)根据生成物逆推出中间产物结合反应物即可进行合成
21.【答案】(1)环氧乙烷
(2)取代
(3)酯基
(4)
(5) +CH3CH2OH H2O+
(6)23;
(7)CH2=CH-CH=CH2 CH2Br-CH=CH-CH2Br
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;取代反应;酯化反应
【解析】【解答】(1) 的名称为环氧乙烷;
(2) 与SOCl2反应得到 ,-OH被-Cl取代,故 的反应类型是取代反应;
(3) 中的含氧官能团的名称为酯基;
(4)B的分子式为 ,结合结构分析可知,由B到C是氯原子取代了羟基,C的结构简式为 ;
(5) 与乙醇发生酯化反应生成 ,化学方程式为: +CH3CH2OH H2O+ ;
(6)除 外,还含有两个甲基或一个乙基,若为两个甲基,采取定一移一法,共有18种,若为乙基,则有5种,共23种;其中核磁共振氢谱显示有5组峰且峰面积之比为 的H的结构简式为 ;
(7)CH2=CH-CH=CH2和Br2发生1,4加成反应生成CH2Br-CH=CH-CH2Br,CH2Br-CH=CH-CH2Br和NCCH2CN发生取代反应生成 , 水解得到 , 受热分解生成 , 和乙醇发生酯化反应生成 ,故合成路线为:CH2=CH-CH=CH2 CH2Br-CH=CH-CH2Br 。
【分析】(1)根据结构简式即可命名
(2)根据反应物和生成物即可写出反应类型
(3)根据结构简式即可找出官能团
(4)根据分子式即可写出结构简式
(5)根据反应物和生成物即可写出方程式
(6)根据分子式按照要求即可写出同分异构体
(7)根据生成物逆推出中间产物结合反应物即可进行合成
22.【答案】(1)5-甲基苯甲酸;羧基
(2)
(3)C11H22O2N2
(4)
(5)6;
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;芳香烃;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)化合物1 的名称是2-氨基-5-甲基苯甲酸。化合物2 中含氧官能团-COOH的名称为羧基。故答案为:5-甲基苯甲酸;羧基;
(2)其中所用到的脱保护剂p-TsOH,为对甲基苯磺酸,它的结构简式为 。故答案为: ;
(3)氨基保护基Boc-的组成为(CH3)3COOC-,化合物5是化合物3和化合物4发生缩合反应,失水生成的,对比化合物5和化合物3的结构,化合物4为 H,化合物4的化学式为C11H22O2N2。故答案为:C11H22O2N2;
(4)化合物6和化合物7发生取代反应,生成苏沃雷生和HCl,若用HR代表化合物6,则该反应的化学方程式可表示为 。故答案为: ;
(5)化合物1 的核磁共振氢谱有6组峰,如图 。化合物1具有相同官能团,有羧基和氨基,且属于芳香类的同分异构体中,核磁共振氢谱峰数最少的异构体的结构简式为 (写出1种即可)。故答案为:6; 。
【分析】 中氨基转化为碘原子生成 ,化合物2与 发生取代反应生成 ,化合物3和化合物4 H发生缩合反应,失水生成 ,化合物5脱去脱保护剂p-TsOH得化合物6 ,化合物6和化合物7发生取代反应,生成苏沃雷生 和HCl。
23.【答案】(1)C11H14O2
(2)醚键、羟基
(3)加成;还原
(4)5
(5) + CH2=CH2
(6)6;
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)根据结构简式 ,可知分子式是C11H14O2。
(2) 中官能团的名称为醚键、羟基;
(3)反应④是 和 反应生成 ,反应类型为加成反应;反应⑤是 和氢气反应生成 ,反应类型为还原反应;
(4) 含有1个苯环、2个碳碳双键,1molC一定条件下最多能和5molH2发生加成反应。
(5)根据2RCH=CH2 RCH=CHR+CH2=CH2, 在相同条件下反应生成 和乙烯,反应方程式是 + CH2=CH2;
(6) a.属于芳香族化合物,且苯环上只有两个支链; b.能与FeCl3溶液发生显色反应,能发生银镜反应,说明含有酚羟基、醛基,符合条件的 的同分异构体,苯环上的两个取代基分别是-OH和-CH2CH2CHO或-OH和-CH(CH3)CHO,每种组合都有邻、间、对三种结构,共6种;其中核磁共振氢谱有六组峰,峰面积之比为2:2:2:2:1:1的结构简式是 。
【分析】(1)根据B的结构简式即可写出分子式
(2)根据H的结构简式即可找出官能团
(3)根据反应④和⑤的反应物和生成物即可找出反应类型
(4)找出C中可以与氢气反应的基团即可
(5)根据③的反应物和生成物即可写出方程式
(6)根据给出的要求即可写出同分异构体
24.【答案】(1)D;F
(2)氯代环己烷(或1-氯环己烷);溴原子
(3)NaOH的水溶液,加热
(4) +2CH3COOH +2H2O
(5)8;
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的结构和性质;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)①是环己烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成 ;②是 在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成环己烯;③是环己烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成 ;④是 在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成 ;⑤是 与溴发生加成反应生成 ;⑥是 在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成 ;⑦是 与乙酸发生酯化反应生成 ;⑧是 与氢气发生加成反应生成 ,没有涉及的反应类型是氧化反应、聚合反应,选DF;
(2)A是 ,名称为1一氯环己烷。B是 ,含官能团名称为溴原子;
(3)反应⑥是 在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成 ,所用的试剂和条件是NaOH的水溶液,加热;
(4)反应⑦是 与乙酸发生酯化反应生成 ,化学方程式为 +2CH3COOH +2H2O;
(5)与1,4—环己二醇互为同分异构体且能使石蕊试剂显红色的有机物含有羧基,结构有CH3CH2CH2CH2CH2COOH、CH3CH2CH2CH(CH3)COOH、(CH3CH2)2CHCOOH、(CH3)2CHCH2CH2COOH、(CH3)2CHCH(CH3)COOH、 、CH3CH2CH(CH3)CH2COOH、(CH3)3CCH2COOH,共8种,核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为1:2:3:6的结构简式是 ;
(6)环己醇发生消去反应生成环己烯,环己烯与溴发生加成反应生成 , 发生消去反应生成 , 与溴发生加成反应生成 ,合成路线为 。
【分析】环己烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成 , 在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成 , 与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成 , 在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成 , 与溴发生加成反应生成 , 在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成 , 与乙酸发生酯化反应生成 , 与氢气发生加成反应生成 。
25.【答案】(1) +HNO3 +H2O
(2)Cl2、Fe或FeCl3
(3)间氯硝基苯(或3-氯硝基苯、间硝基氯苯或3-硝基氯苯);氯原子、氨基
(4) +2NaOH→ +H2O+C2H5OH
(5)取代反应
(6)12;
(7)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据分析可知A发生硝化反应生成B,化学方程式为 +HNO3 +H2O;
(2)B与液氯在催化剂(Fe或FeCl3)作用下发生取代生成C,即所需试剂为Cl2、Fe或FeCl3;
(3)C中苯环上有一个氯原子和一个硝基,两个取代基位于间位,所以名称为间氯硝基苯(或3-氯硝基苯、间硝基氯苯或3-硝基氯苯);根据D的结构简式可知其官能团为氯原子、氨基;
(4)F在NaOH溶液中发生酯基的水解,同时酚羟基也与NaOH反应得到 ,化学方程式为 +2NaOH→ +H2O+C2H5OH;
(5)对比I和J的结构简式可知I中氯原子被其他原子团代替,所以为取代反应;
(6)M是D的一种芳香同分异构体,满足:
①分子结构中含一个六元环,且环上有两个取代基,则六元环可以是 或 ;
②氯原子和碳原子相连;若六元环为 ,则取代基为-Cl和-NH2,有邻间对三种,其中间位即为G,所以满足条件的有2种;若六元环为 ,则取代基为-Cl和-CH3,吡啶中有3种环境的氢原子,采用“定一移一”的方法讨论: 、 、 (数字表示甲基可能的位置),共4+4+2=10种;
综上所述符合条件的同分异构体有10+2=12种;
(7)对比 和 可知需要将甲基氧化成羧基,同时在羧基的邻位、另一个取代基的对位引入氨基,根据A到D的过程可知先硝化再还原可以得到氨基,结合题目所给信息①可知,为了保证羧基和氨基处于邻位,应先硝化再将甲基氧化,为避免氨基被氧化,甲基的氧化要先于硝基的还原,所以合成路线为 。
【分析】(1)根据反应物和生成物即可写出方程式
(2)根据B的结构式以及C的结构式即可判断反应类型即可确定反应试剂
(3)根据C的结构简式即可写出C的名称,根据D的结构简式即可写出D的官能团
(4)根据反应物和生成物以及条件即可写出方程式
(5)根据反应物和生成物即可判断反应类型
(6)根据D的分子式结合给出的条件即可写出同分异构体
(7)根据生成物以及反应物判断需要利用到A到B以及C到D的反应原理即可写出流程
26.【答案】(1)对二溴苯(1,4-二溴苯);C18H20Br2
(2);取代反应
(3)醛基;4
(4) +H2O
(5)
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)A的结构简式为 化学名称为对二溴苯(1,4-二溴苯),由C的结构简式可得其分子式为C18H20Br2;故答案为:对二溴苯(1,4-二溴苯);C18H20Br2;
(2)结合A、C的结构简式和A生成B的条件,可得B的结构简式为 ,从B、C的结构简式可得出B →C的反应类型为取代反应;故答案为: ;取代反应;
(3)D中含有三种官能团,碳碳三键、醛基和溴原子,含氧官能团的名称为醛基,E与足量氢气反应后的产物 有如图所标注的4个手性碳;故答案为:醛基;4;
(4)由D、E的结构简式和反应条件可得D生成E的化学方程式为 +H2O
;故答案为: +H2O;
(5)B的结构简式为 ,其中属于芳香族化合物且核磁共振氢谱有两组峰的含有苯环,且溴原子和碘原子对称,符合条件的结构简式是 ;故答案为: ;
(6)结合题干信息可推出以A( )和乙二醇( )为原料合成 的流程为: ;故答案为: 。
【分析】(1)根据A的结构简式即可对其进行命名,根据C的结构简式进行写出分子式
(2)根据反应B到C即可写出B的结构简式同时找出B到C的反应的类型
(3)根据D的结构简式即可找出D的官能团,根据E与氢气加成的产物找出连接有4个不同基团的碳原子即可
(4)根据反应物和生成物即可写出方程式
(5)根据B的分子式以及给出的条件即可写出同分异构体即可
(6)根据最终产物进行逆推的得到乙二醇和对二苯甲酸,根据对二溴苯经过反应C到D即可得到醛进行氧化得到酸即可
27.【答案】(1)5
(2)NaOH水溶液、加热;酮羰基、碳碳双键;
(3)n +(n-1)H2O
(4)b
(5)9
(6)(CH3)3COH
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由以上分析可知,A为 ,A中有5种不同化学环境的H,则A的核磁共振氢谱有5个吸收峰。
(2)由D生成E是卤代烃的水解反应,反应条件为NaOH水溶液、加热;根据K的结构简式可以,K中所含官能团的名称为酮羰基、碳碳双键;L的结构简式为 。
(3)H分子中含有羧基和羟基,可以发生缩聚反应,化学方程式为:n +(n-1)H2O。
(4) B→C是不饱和碳原子和溴的加成反应;D→E是卤代烃的水解反应,也是取代反应;E→F是醇的催化氧化反应;F→H是醛的氧化反应,属于取代反应的只有b。
(5)F的同分异构体与F含有相同种类的官能团,且不能与氢氧化钠溶液反应,说明F的同分异构体中没有酚羟基;F的同分异构体属于芳香化合物,且分子中只含一个手性碳原子,则F的同分异构体有: 、 、 、苯环上连有一个 和一个甲基,有邻、间、对三种位置;苯环上连有 和一个醛基,也有邻、间、对三种位置,所以共有9种同分异构体。
(6)分析糠叉丙酮的结构可知,该物质是由糠醛和丙酮发生已知③中的反应生成的,而丙酮可由叔丁醇先发生消去反应,然后再发生已知②中的反应生成。故合成路线为:(CH3)3COH 。
【分析】A的分子式为C9H12O,不饱和度为4,从F以及K的结构简式可知,A分子中有苯环。A生成B,B发生已知②中的反应生成C,C再发生已知③中的反应生成K,从K的结构可知,C为 ,L为 。A有9个碳原子,C有8个碳原子,所以B的结构简式为 ,A中有两个甲基,则A为 。B和溴发生加成反应生成D,D为 ,根据F的部分结构以及F能发生银镜反应可知,F为 ,则D发生水解反应得到E,E为 。F发生银镜反应,然后再酸化得到H,H为 ,H可以发生缩聚反应得到I。
28.【答案】(1)
(2) +HNO3(浓) +H2O;硝化反应(或取代反应); +3Fe+6HCl→ +3FeCl2+2H2O
(3)吸收反应生成的氯化氢,提高反应物的转化率
(4)276
(5)氟原子、氨基;13;
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】(1)由分析可知,A的结构简式为 ,故答案为: ;
(2) 反应③为在浓硫酸作用下, 与浓硝酸共热发生硝化反应生成 和水,反应的化学方程式为 +HNO3(浓) +H2O;反应④为 与铁和20%的盐酸发生还原反应生成 、氯化亚铁和水,反应的化学方程式为 +3Fe+6HCl→ +3FeCl2+2H2O,故答案为: +HNO3(浓) +H2O;硝化反应(或硝化反应); +3Fe+6HCl→ +3FeCl2+2H2O;
(3) 反应⑤为在吡啶作用下, 与 发生取代反应生成 和氯化氢,有机碱吡啶与反应生成的氯化氢反应,氯化氢的浓度减小,平衡向正反应方向移动,有利于提高反应物的转化率,故答案为:吸收反应生成的氯化氢,提高反应物的转化率;
(4)G的结构简式为 ,分子式为C11H11O3N2F3,相对分子质量为276,故答案为:276;
(5)E的结构简式为 ,官能团为氟原子、氨基; 在碱性条件下水解生成 ,则T的结构简式为 ,由T的同分异构体中—NH2直接连在苯环上,能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体可知,同分异构体中的取代基可能为HCOO—和—NH2,或为—OH、—CHO和—NH2,若取代基为HCOO—和—NH2,取代基在苯环上有邻、间、对共3种结构;若取代基为—OH、—CHO和—NH2,—OH、—CHO在苯环上有邻、间、对共3种结构,—NH2取代邻位结构的苯环上氢原子有4种结构、取代间位结构的苯环上氢原子有4种结构、取代对位结构的苯环上氢原子有2种结构,共10种,则T的同分异构体共有13种;其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为 ,故答案为:氟原子、氨基;13; ;
(6)由题给合成路线可知,以CH3CH2COCl和 为原料合成 的合成步骤为在浓硫酸作用下, 与浓硝酸共热发生硝化反应生成 , 与铁和20%的盐酸发生还原反应生成 ,在吡啶作用下, 与CH3CH2COCl发生取代反应生成 ,合成路线为 ,故答案为: 。
【分析】由有机物的转化关系可知, 在光照条件下与氯气发生取代反应生成 ,故A为 、B为 ;在DMSO作用下, 与SbF3发生取代反应生成 ,在浓硫酸作用下, 与浓硝酸共热发生硝化反应生成 , 与铁和20%的盐酸发生还原反应生成 ,在吡啶作用下, 与 发生取代反应生成 ,则F为 ;在浓硫酸作用下, 与浓硝酸共热发生硝化反应生成 。
29.【答案】(1)2:2:3:3
(2);;消去反应
(3) + +H2O
(4)3;
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成
【解析】【解答】(1)A为 ,有4种环境的氢原子,个数分别为3、2、3、2,即核磁共振氢谱吸收峰峰面积之比为2:2:3:3;
(2)根据分析可知B的结构简式为 ;M的结构简式为 ;F生成G是F中醇羟基的消去反应;
(3)X的分子式为C8H10O,且X的苯环上只有一个取代基,取代基无甲基,则X为 ,再结合G的结构简式可知N为 ,该反应的化学方程式为 + +H2O;
(4)X的分子式为C8H10O,其同分异构体满足:
①遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基;
②苯环上的一氯取代物只有两种,则结构对称,且至少有两个取代基,则满足条件的有 ,共3种;
(5)E为 ,E发生水解反应生成醇,然后发生催化氧化反应,最后发生银镜反应且酸化得到目标产物,其合成路线为 。
【分析】A(C5H10)能与溴的四氯化碳反应生成E,应为加成反应,A为烯烃,E经过多步反应得到F,根据F的结构简式: ,发生的反应分别为卤代烃的水解、醇的连续氧化反应,可以推出A的结构简式为 ,E的结构简式为: ,因F的分子式为C5H10O3,对比F和G的分子式,G比F少了一个H2O,则F→G发生的是消去反应,G只有一个甲基,即G的结构简式为: ,G在浓硫酸条件下与X发生酯化反应,根据N的分子式C13H16O2,N中只有一个酯基,因此根据酯化反应实质和原子守恒,推出X的分子式为C8H10O;
C2H2O4为乙二酸,结构简式为HOOC-COOH,D与HOOC-COOH发生酯化反应,根据原子守恒,D的分子式为C8H18O2,而A发生信息中烯烃复分解反应生成B,B与溴发生加成反应生成C,C发生卤代烃的水反应生成D,可推知B为 、C为 、D为 、M为 。
30.【答案】(1)二氯甲烷;还原反应(或加成反应)
(2)
(3);红外光谱仪
(4)醛基、醚键
(5) 、
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)F为CH2Cl2,化学名称为二氯甲烷;A中的醛基与氢气发生加成反应生成B,A生成B的反应类型为还原反应(或加成反应);
(2) G中的羟基发生催化氧化生成H,化学方程式为 ;
(3) C中的溴原子在碱性条件下水解为酚羟基,酚羟基与碱反应生成D,则D的结构简式为 ;用红外光谱仪测定E分子中的官能团;
(4)根据H的结构简式可知,H中所含官能团的名称为醛基、醚键;
(5)J为A的同分异构体,J遇氯化铁溶液显紫色,可知含有酚羟基,J能发生银镜反应,可知含有醛基,再由J的苯环上含有4个取代基的同分异构体中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6:2:1:1,可知苯环上4个取代基的结构应该对称,根据碳原子数可知苯环上4个取代基含有两个甲基、一个酚羟基和一个醛基,则结构简式为 、 ;
(6)根据题中已知反应和合成路线H生成I可知, 应由 和 一定条件下反应制得, 由 催化氧化得到, 由 在碱性条件下水解得到, 由甲苯中甲基与氯气发生取代反应得到,所以合成路线为 。
【分析】A中的醛基与氢气发生加成反应生成B,B中的酚羟基邻位氢被溴原子取代生成C,C中的溴原子在碱性条件下水解为酚羟基,酚羟基与碱反应生成D,则D为 ,D酸化后得到E,E中的酚羟基与二氯甲烷在KOH存在下反应生成G,G中的羟基发生催化氧化生成H,H中的醛基与 中的氨基在一定条件下发生题给已知反应生成I。
31.【答案】(1)苯酚
(2)醛基、酚羟基;取代反应
(3)
(4)
(5)24; 、 、 (任写一种)
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由分析可知A的结构式为: ,化学名称为苯酚。
(2)B的结构式为 ,所含官能团的名称为醛基、酚羟基。由B生成C的反应类型为取代反应, 取代了酚羟基的氢。
(3)由C生成D的化学方程式为: 。
(4)由分析可知E的结构简式为 。
(5)C的同分异构体中,遇FeCl3溶液显紫色说明一定含有酚羟基,且能发生银镜说明含有醛基,反应的二元取代说明苯环上由于两种取代基,每一种都有邻、间、对三种位置,芳香族化合物有3×8=24种,其中核磁共振氢谱有六组峰,峰面积之比为6:2:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为: 、 、 。
(6)4-甲氧基苯甲胺( )是制备冰染染料的重要中间体,由苯酚制备4-甲氧基苯甲胺的合成路线: 。
【分析】根据信息提示逆推可知,A为: ,B为: ,C为: ,E为:
32.【答案】(1)-1
(2); 以上,温度升高促进过氧化氢分解,且氨和丙酮易挥发,浓度均降低,化学反应速率减慢,氨的转化率降低;吸热;降低丙酮的浓度,促进该平衡正向移动,提高 的平衡转化率;得到的丙酮可循环使用
(3)HCl、 ;增大
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学平衡移动原理;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;制备实验方案的设计;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) 中H为+1价,Cl为-1价,O为-2价,则 元素的化合价是-1价。
(2)① 的分子式为 ,其核磁共振氢谱只有两个吸收峰,红外光谱显示其分子结构中存在羟基和碳氮双键,则 的结构简式是 。
②温度高于 时,随温度上升氨的转化率变化的原因是 以上,温度升高促进过氧化氢分解,且氨和丙酮易挥发,浓度均降低,化学反应速率减慢,氨的转化率降低。
③由图可知,升温温度, 的平衡转化率增大,则该反应为吸热。
④步骤2为可逆反应,蒸馏出丙酮的目的是降低丙酮的浓度,促进该平衡正向移动,提高 的平衡转化率或得到的丙酮可循环使用。
(3)①生成 之后就是与HCl结合生成 。
②正极的电极反应式为 ,则正极区的 与反应前相比增大。
【分析】(1)根据常见的元素化合价进行计算即可
(2)① 根据给出的条件即可写出结构式② 可能是过氧化氢分解和丙酮的挥发导致反应物减少速率降低③根据温度变化趋势即可判断④主要是促进反应向右进行促进A的转化率
(3)① 根据反应物和生成物即可判断加入的物质是盐酸,产生的是盐酸羟胺②根据正极的反应是得到盐酸羟胺的反应导致盐酸浓度降低,酸性减弱
33.【答案】(1)
(2) +NaOH +NaCl
(3)羧基
(4)A;B
(5)
(6);消去反应
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机化合物的命名;有机物的合成;有机物的结构和性质;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】根据上述分析可知A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 ,F是 ,G是 ,H是 ,I是 ;J是 ;K是 ,X是BrCH2CH2Br,Y是HN(CH3)2。
(1)A是 ,属于苯的同系物,A的同系物中相对分子质量最小的物质是 ;
(2)B是 ,B与NaOH的水溶液共热,发生取代反应产生C: 和HCl,HCl与NaOH发生中和反应产生NaCl、H2O,则反应的总方程式为: +NaOH +NaCl;
(3)D是 ,其中含有的官能团-COOH名称为羧基;
(4)试剂X是BrCH2CH2Br,试剂Y是HN(CH3)2。
A.F是 , 与足量的H2发生加成反应产生 ,则1 mol F最多能与3 mol H2发生加成反应,A正确;
B.G是 ,G分子中含有三种不同位置的H原子,三种H原子个数比为1∶2∶2,因此G的核磁共振氢谱有3组吸收峰,峰面积比为1∶2∶2,B正确;
C.试剂X是BrCH2CH2Br,根据卤代烃的系统命名方法可知:试剂X的名称为1,2-二溴乙烷,C不正确;
故答案为:AB;
(5)物质K结构简式是 ;
(6)根据K及他莫昔芬结构简式的不同,结合已知信息的反应,可知M结构简式是 ,M与Mg/THF发生反应产生N是 ,N与K发生信息反应产生L是 ,L与浓硫酸混合加热,发生消去反应产生他莫昔芬: 。故M结构简式是 ,L→他莫昔芬的反应类型是消去反应。
— CH3CH2CH — OH —C—CH—CH2CH3
【分析】芳香族化合物A分子式是C7H8,则A是 ,A与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生B: ,B与NaOH水溶液共热,发生取代反应产生C: ,C催化氧化产生的D是 ,D与CH3OH在浓硫酸催化下加热,发生酯化反应产生E是 。F分子式是C6H6O,根据物质转化过程中碳链结构不变,可知F是 ,F与Br2在有机溶剂中发生酚羟基对位上的取代反应产生G: ,G与BrCH2CH2Br脱去HBr反应产生H: ;H与HN(CH3)2发生反应产生I: ;I在Mg/THF条件下反应产生J: ,E与F反应产生分子式为C17H19O2N的物质K: 。
34.【答案】(1)甲苯
(2)氧化反应
(3) + +HCl
(4)
(5)13; 或
(6)
(7)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】(1)A是一种芳2023年高考真题变式分类汇编:利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构2
一、选择题
1.(2021·北辰模拟)下列说法错误的是(  )
A.李比希元素定量分析可以确定有机物分子组成及其结构式
B.胶体和溶液的本质区别是粒子直径大小
C.X-射线衍射图谱可以区分晶体和非晶体
D.氧化还原反应的本质是电子的转移
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.李比希元素定量分析可以确定有机物的实验式,不能确定有机物的结构式,故A符合题意;
B.胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小不同,故B不符合题意;
C.X-射线衍射图谱可以发现构成晶体的粒子在空间呈有规则的重复排列,可以用于区分晶体和非晶体,故C不符合题意;
D.氧化还原反应的本质是电子的转移,特征是元素化合价的变化,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】李比希元素定量分析只能确定实验式,要想确定结构简式需要用到红外光谱等方式其他选项均正确
2.(2021·西城模拟)具有独特空间结构的有机化合物丙的制备过程如下:
下列说法错误的是(  )
A.苯和甲的核磁共振氢谱都只有1组峰
B.可以用酸性KMnO4溶液鉴别乙和丙
C.苯和甲反应生成乙为加成反应
D.1 mol苯最多可以和3 mol甲反应
【答案】B
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;苯的结构与性质;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.苯分子是平面正六边形结构,分子中只有一种位置的H原子;化合物甲分子是对称性结构,分子中也只有一种位置的H原子,因此它们的核磁共振氢谱都只有1组峰,A不符合题意;
B.化合物乙、丙分子中都含有不饱和的碳碳双键,都能够被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液紫色褪去,因此不能用酸性KMnO4溶液鉴别,B符合题意;
C.根据化合物甲、乙结构的不同可知:苯和甲发生加成反应生成乙,C不符合题意;
D.根据苯与甲反应的特点可知1 mol苯最多可以和3 mol甲反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据结构简式即可判断苯和甲均是高度对称结构只有一种氢原子
B.乙和丙均由可以使高锰酸钾褪色的基团不能鉴别
C.根据反应物和生成物即可判断反应类型
D.根据甲和苯反应的原理即可判断
3.(2021·门头沟模拟)高分子P是一种聚酰胺纤维,广泛用于各种刹车片,合成路线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.化合物A的核磁共振氢谱有三组峰
B.化合物B与乙二酸互为同系物
C.化合物C的分子式为
D.高分子P含有三种官能团
【答案】D
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;同系物;分子式
【解析】【解答】A.由高分子P倒推,B为对苯二甲酸,A氧化生成B,则A为对二甲苯,结构对称,只有2种等效氢,所以核磁共振氢谱有二组峰,故A不符合题意;
B.化合物B为对苯二甲酸,分子中含有苯环,乙二酸分子中不含苯环,二者结构不相似,且二者分子组成不相差整数个CH2原子团,不互为同系物,故B不符合题意;
C.对硝基苯胺被还原为对苯二胺,则C为对苯二胺,分子式为 ,故C不符合题意;
D.由高分子P结构简式可知,分子中含有肽键、羧基、氨基三种官能团,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据高分子P结构简式即可判断p含有氨基、羧基、肽键官能团,即可得到单体是对苯二甲酸和对苯二胺,因此B是对苯二甲酸,A为对二甲苯,C是对苯二胺,因此A中两组峰,化合物B与乙二酸不互为同系物,C的分子式为
二、多选题
4.(2016·奉贤模拟)含有碳碳单键、双键交替的有机物可看作有“共轭”结构,以下有这种结构的是(  )
A.苯乙烯 B.1,3﹣环己二烯
C.天然橡胶 D.聚乙炔
【答案】B,D
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A.苯乙烯只有一个碳碳双键,故A错误;
B.1,3﹣环己二烯含有碳碳单键、双键交替结构,有“共轭”结构,故B正确;
C.天然橡胶是聚1,3﹣丁二烯,无“共轭”结构,故C错误;
D.聚乙炔含有碳碳单键、双键交替结构,有“共轭”结构,故D正确。
故选BD.
【分析】“共轭”结构含有碳碳单键、双键交替,以此来解题。
三、非选择题
5.(2021·湖南)[选修5:有机化学基础]
叶酸拮抗剂 是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下:
回答下列问题:
已知:①

(1)A的结构简式为   ;
(2) , 的反应类型分别是   ,   ;
(3)M中虚线框内官能团的名称为a   ,b   ;
(4)B有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有   种(不考虑立体异构)
①苯环上有2个取代基②能够发生银镜反应③与 溶液发生显色发应
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为   ;
(5)结合上述信息,写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式   ;
(6)参照上述合成路线,以乙烯和 为原料,设计合成 的路线   (其他试剂任选)。
【答案】(1)
(2)还原反应;取代反应
(3)酰胺基;羧基
(4)15;
(5)
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;芳香烃;同分异构现象和同分异构体;酯化反应
【解析】【解答】(1)由已知信息①可知, 与 反应时断键与成键位置即可由此可知A的结构简式为 ,故答案为: 。
(2)A→B的反应过程中失O原子得到H原子,属于还原反应;D→E的反应过程中与醛基相连的碳原子上的H原子被溴原子取代,属于取代反应,故答案为:还原反应;取代反应。
(3)由图可知,M中虚线框内官能团的名称为a:酰胺基;b:羧基。
(4) 的同分异构体满足:①能发生银镜反应,说明结构中存在醛基,②与FeCl3溶液发生显色发应,说明含有酚羟基,同时满足苯环上有2个取代基,可以有邻、对、间三个位置取代,酚羟基需占据苯环上的1个取代位置,另外一个取代基是含有4个碳原子且含有一个醛基,故可以写出结构为和,即可找出含有5个位置可以被取代,因此一共有5×3=15种结构;其中核磁共振氢谱有五组峰,因酚羟基和醛基均不存在对称结构,因此峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式一定具有对称性(否则苯环上的氢原子不等效),因此苯环上取代基位于对位,且有个甲基取代基且处于同一个碳原子上的对称状态,因此该同分异构的结构简式为 ,故答案为:15; 。
(5)丁二酸酐( )和乙二醇(HOCH2CH2OH)合成聚丁二酸乙二醇酯( )因此反应方程式为 ,故答案为: 。
(6)以乙烯和 为原料合成 的路线设计过程中,可利用E→F的反应类型实现,因此可以下列步骤得到 ,因此合成路线为 ,故答案为: 。
【分析】(1)根据①即可写出A的结构简式
(2)根据反应物和生成物即可判断反应类型
(3)a表示的是酰胺基,b是羧基
(4)根据条件写出含有醛基以及酚羟基的同分异构体即可,根据氢原子的种类即可写出有机物的结构简式
(5)根据反应物和生成物即可写出方程式
(6)根据生成物即可判断最后一步的反应是E到G的反应,因此需要合成,此物质可以通过乙烯进行合成,先加成变为醇,进行催化氧化,再利用D到E的反应及逆行合成即可
6.(2021·浙江)
(1)用质谱仪检测气态乙酸时,谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰,原因是   。
(2)金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族,其卤化物的熔点如下表:
  GaF3 GaCl3 GaBr3
熔点/℃ > 1000 77. 75 122. 3
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是   。
【答案】(1)两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )
(2)GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体;离子键强于分子间作用力
【知识点】离子晶体;分子晶体;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】(1)质谱检测乙酸时,出现质荷比为120的峰,说明可能为两分子的乙酸结合在一起,由于乙酸分子中存在可以形成氢键的O原子,故这种结合为以氢键形式结合的二聚体( ),故答案为:两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( );
(2)F的非金属性比Cl强,比较GaF3和GaCl3的熔点可知,GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,离子晶体中主要的作用为离子键,分子晶体中主要的作用为分子间作用力,离子键强于分子间作用力,故GaF3的熔点高于GaCl3,故答案为:GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体;离子键强于分子间作用力。
【分析】(1)乙酸的相对分子质量是60,乙酸中的氧原子可以提供孤对电子易形成氢键,由于氢键的作用会出现乙酸的二聚体
(2)主要是形成的晶体类型不同,氟的非金属性强,易形成的是离子晶体而氯形成的是分子晶体因此沸点不同
7.(2020·浙江)某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料,按下列路线合成利尿药美托拉宗。
已知:
R-COOH+
请回答:
(1)下列说法正确的是   。
A 反应Ⅰ的试剂和条件是 和光照 B 化合物C能发生水解反应
C 反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应 D 美托拉宗的分子式是
(2)写出化合物D的结构简式   。
(3)写出 的化学方程式   。
(4)设计以A和乙烯为原料合成C的路线(用流程图表示,无机试剂任选)   。
(5)写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式   。
谱和 谱检测表明:①分子中共有4种氢原子,其中环上的有2种;②有碳氧双键,无氮氧键和 。
【答案】(1)BC
(2)
(3) +H2O
(4)
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的推断;有机物的合成;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】(1)A.由 → ,与甲基对位的苯环上的氢原子被氯原子代替,故反应Ⅰ试剂是液氯、FeCl3,其中FeCl3作催化剂,A不正确;
B.化合物C中含有肽键,可以发生水解,B正确;
C.结合F的结构简式和CH3CHO、美托拉宗的结构简式以及已知条件,反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应,C正确;
D.美托拉宗的分子式为C16H16ClN3O3S,D不正确;
故答案为:BC。(2)由分析知化合物D的结构简式为 ;(3)由分析可知,B的结构简式为 ,E的结构简式为 ,F的结构简式为 ,B和E发生取代反应生成F,其反应方程式为: + → +H2O;(4)乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇被氧化为乙酸, 在一定条件下被还原为 ,乙酸与 发生取代反应生成 ,流程图为 ;(5)分子中有4种氢原子并且苯环上有2种,分子中含有碳氧双键,不含—CHO和氮氧键,故分子中苯环上含有两个取代基,满足条件的它们分别为 。
【分析】结合邻硝基甲苯、C的结构简式以及B的分子式,可以推测出A的结构简式为 、B的结构简式为 , 被酸性的高锰酸钾溶液氧化为D,D的结构简式为 ,D分子中含有肽键,一定条件下水解生成E,结合E的分子式可知,E的结构简式为 ,结合E的结构简式、美托拉宗的结构简式、F的分子式、题给已知可知,F的结构简式为 。
8.(2019·全国Ⅱ卷)【选修五:有机化学基础】
环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:
已知以下信息:
回答下列问题:
(1)A是一种烯烃,化学名称为   ,C中官能团的名称为   、   。
(2)由B生成C的反应类型为   。
(3)由C生成D的反应方程式为   。
(4)E的结构简式为   。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式   、   。
①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的总质量为765g,则G的n值理论上应等于   。
【答案】(1)丙烯;氯原子;羟基
(2)加成反应
(3)+NaOH→+NaCl+H2O(或+NaOH→+NaCl+H2O)
(4)
(5);
(6)8
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;加成反应
【解析】【解答】(1)A的分子式为C 3H 6,Q且为烯烃,所以A为丙烯,所以A的结构为 CH2=CHCH3 ,所以B的结构为 CH2=CHCH2Cl,由B生成C为加成反应所以C中含官能团为氯原子和羟基。
(2)由B生成C为加成反应。
(3)
由C生成D 结合D的结构所以反应为: +NaOH→+NaCl+H2O(或+NaOH→+NaCl+H2O)
(4)根据信息1,E中必含苯基,甲基和羰基,所以E的结构为 。
(5)E的同分异构满足: ①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。 所以结构中含醛基,且甲基与醛基对位,2个氯原子对称,所以结构为: 、 。
(6)由于反应生成NaCl和H2O的物质的量相等,所以如果生成的NaCl和H2O总质量为765g,则两者的物质的量分别为,那么需要9molF、10molD参加反应,由G的结构简式可知n=8
【分析】本题为有机推断题,分析时要注意题中的反应条件,
(1)在光照条件下与氯气反应则为烷基上的取代反应。所以A为 CH2=CHCH3 。
(2)由B生成C为加成反应。
(3)结合D的结构便可确定由C生成D的过程为C失去一个HCl,则C生成D的方程式便可确认。
(4)本题为信息方程式的应用:苯环上羟基对位上的氢与羰基上的氧生成水的过程。
(5)考察了同分异构的书写。
9.(2017·新课标Ⅱ卷)化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下:
已知以下信息:
①A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6:1:1.
②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1molD可与1mol NaOH或2mol Na反应.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为   .
(2)B的化学名称为   .
(3)C与D反应生成E的化学方程式为   .
(4)由E生成F的反应类型为   .
(5)G是分子式为   .
(6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1mol的L可与2mol的Na2CO3反应,L共有   种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3:2:2:1的结构简式为   、   .
【答案】(1)
(2)2﹣丙醇
(3)
(4)取代反应
(5)C18H31NO4
(6)6;;
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的推断;同分异构现象和同分异构体;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】解:(1)由以上分析可知A的结构简式为 ,故答案为: ;(2)B的结构简式为CH3CH(OH)CH3,其化学名称为2﹣丙醇,故答案为:2﹣丙醇;(3)D为 ,对比E的分子式可知,C和D发生取代反应生成E,发生反应生成E的化学方程式为 ,
故答案为: ;(4)对比E和F的分子式可知由E生成F的反应类型为取代反应,生成F的同时生成HCl,故答案为:取代反应;(5)由结构简式可知有机物G的分子式为C18H31NO4,故答案为:C18H31NO4;(6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,说明L的分子结构中含有2个酚羟基和一个甲基,当二个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种,当二个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种,当二个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有1种,只满足条件的L共有6种,其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3:2:2:1的结构简式为 、 ,
故答案为:6; ; .
【分析】A的化学式为C2H4O,其核磁共振氢谱为单峰,则A为 ;B的化学C3H8O,核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6:1:1,则B的结构简式为CH3CH(OH)CH3;D的化学式为C7H8O2,其苯环上仅有两种不同化学环境的氢,1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应,则苯环上有酚羟基和﹣CH2OH,且为对位结构,则D的结构简式为 ,E应为 ,结合对应有机物的结构和官能团的性质可解答(1)~(5);(6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,说明L的分子结构中含有2个酚羟基和一个甲基,当二个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种,当二个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种,当二个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有1种,只满足条件的L共有6种,以此解答该题.
10.(2021·汕头模拟)血脂过高能引起动脉粥样硬化、冠心病、胰腺炎等疾病,已成为现代人的健康杀手之一、下图是一种治疗高血脂新药I的合成路线:
已知:R1CHO+R2CH2CHO (R可以是氢或烃基)
回答下列问题:
(1)A→B反应的试剂及条件为   ,F的官能团名称是   。
(2)下列说法正确的是_______
A.常温下,化合物B易溶于水
B.化合物F的水溶液具有杀菌、防腐性能
C.化合物D所有原子可能在同一平面
D.1mol化合物I最多能与3molNaOH发生反应
(3)写出F→G反应的化学方程式:   。
(4)符合下列条件的E的同分异构体有   种(不含立体异构)。
①属于芳香族化合物;②能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的结构简式为   。(任写一种)
(5)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材枓的生物相容性方面有很好的应用前景,请以戊二酸,甲醛和乙醛为原料(其它无机试剂任选),写出PPG的合成路线   。
【答案】(1)氯气、光;醛基
(2)B;C;D
(3)2CH2O+
(4)4; 或
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据A的分子式和B的结构简式可知,A发生取代反应生成B,A→B反应的试剂及条件为氯气、光,F为甲醛,F的官能团名称是醛基。故答案为:氯气、光;醛基;
(2)A.常温下,B为 ,化合物B难溶于水,故A不符合题意;
B.F为甲醛,化合物F的水溶液具有杀菌、防腐性能,故B符合题意;
C.D为 ,苯平面和碳氧双键平面通过碳碳单键旋转,化合物D所有原子可能在同一平面,故C符合题意;
D.1mol化合物 有3mol酯基,最多能与3molNaOH发生反应,故D符合题意;
故答案为:BCD;
(3)根据题目提供的信息R1CHO+R2CH2CHO ,F→G反应的化学方程式:2CH2O+ 。故答案为:2CH2O+ ;
(4)E为 ,符合下列条件的E的同分异构体①属于芳香族化合物,含有苯环;②能发生银镜反应含有醛基,含有2个侧链为-OH、-CHO,有邻间对三种,只有一个侧链,-OOCH,有1种,共有4种同分异构,其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的结构简式为 或 。(任写一种),故答案为:4; 或 ;
(5)甲醛和乙醛在稀碱性条件下生成 用氢气还原得到丙二醇,与戊二酸发生缩聚反应生成聚戊二酸丙二醇酯(PPG),PPG的合成路线 。故答案为:
【分析】根据A的分子式和B的结构简式可知,A发生取代反应生成B,A为 ,根据C的分子式推断B中氯原子被羟基取代生成C,C为 ;C发生氧化反应生成D,D为 ;D经氧化反应生成E,E为 ;F为甲醛,与根据已知,推断G的结构简式 ,G与氢气发生加成反应生成H为 ,H中含有羟基与E发生酯化反应生成I为 ;
11.(2021·广州模拟)化合物H可用于治疗脑血管疾病,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)C的化学名称是   。
(2)反应①的化学方程式是   。
(3)反应④的原子利用率为100%,则E的结构简式是   。
(4)G中含氧官能团的名称是   。
(5)反应⑥的反应类型为   。
(6)芳香化合物X是H的同分异构体,化合物X含有 ,其核磁共振氢谱峰面积比为 ,写出两种符合要求的化合物X的结构简式   。
(7)写出以 和 为原料制备 的合成路线   (其他无机试剂任选)。
【答案】(1)对氯苯甲醛(4—氯苯甲醛)
(2) +Cl2 HCl+
(3)
(4)羧基、硝基
(5)还原反应
(6) 、
(7)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】(1)C的结构简式为 ,名称为对氯苯甲醛或者4—氯苯甲醛,故答案为:对氯苯甲醛或者4—氯苯甲醛;
(2) 由分析可知,反应①为在氯化铁做催化剂作用下, 与氯气发生取代反应生成 和氯化氢,反应的化学方程式为 ,故答案为: ;
(3)由分析可知,E的结构简式为 ,故答案为: ;
(4)G的结构简式为 ,分子中含有的含氧官能团为羧基和硝基,故答案为:羧基、硝基;
(5) 由分析可知,反应⑥为在镍做催化剂作用下, 与氢气发生还原反应生成 ,故答案为:还原反应;
(6)H的结构简式为 ,分子式为 ,由H的芳香化合物同分异构体X中含有硝基,核磁共振氢谱图峰面积比为3:2:1可知,X分子的结构对称,符合条件的结构简式为 、 ,故答案为: 、 ;
(7) 由题给信息可知,以 和 为原料制备 的合成步骤为在浓硫酸作用下, 共热发生消去反应生成 , 与 发生加成反应生成 ,合成路线为 ,故答案为: 。
【分析】由有机物的转化关系可知,在氯化铁做催化剂作用下, 与氯气发生取代反应生成 ,则B为 ; 与二氧化锰发生氧化反应生成 , 与CH3NO2反应生成 ,由反应④的原子利用率为100%可知, 与 发生加成反应生成 ,则E为 ; 在稀盐酸中共热反应生成 ,在镍做催化剂作用下, 与氢气发生还原反应生成 。
12.(2021·合肥模拟)有机高分子化合物H是制备药物的重要中间体,其一种合成方法如图:
已知:
① +

③R1CHO+R2CH2CHO +H2O
请回答下列问题:
(1)A的化学名称为   ,D中所含官能团的结构简式为   。
(2)A与B所发生的反应类型为   ,E生成F所需的试剂和反应条件是   。
(3)G发生缩聚反应可生成H,写出该反应的化学方程式   。
(4)E有多种同分异构体,其中同时满足以下条件的还有   种。
①与E具有相同的官能团;
②属于芳香族化合物,且苯环上有两个位于对位的取代基。其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为1:2:2:2:3的结构简式为   (只写一种)。
(5)参照上述合成路线和信息,写出由 和 为原料制备 的合成路线   (其他必要的试剂自选)。
【答案】(1)2-甲基-1,3-丁二烯(或异戊二烯); 、-CHO
(2)加成反应;Cl2、光照
(3)n +(n-1)H2O
(4)5; 或
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;饱和烃与不饱和烃;同分异构现象和同分异构体;聚合反应
【解析】【解答】(1)有机物A为二烯烃,命名时所选主链应包含两个碳碳双键,对应主链编号如图所示: ,2号碳有一个支链甲基,对应A的名称为:2—甲基—1,3—丁二烯(或异戊二烯);由分析知,D的结构简式为 ,含有碳碳双键和醛基两种官能团,对应结构简式为: 、—CHO;
(2)由分析知,A与B反应的原理为双烯合成原理,其实质是加成,A以1,4-加成方式与B中双键碳进行加成反应,故此处填加成反应;由分析知,E→F所需试剂和对应条件为Cl2、光照;
(3)G→H为羟基与羧基之间发生缩聚反应,对应方程式为:n +(n-1)H2O;
(4)根据题意有如下情况正确: 、 、 、 、 ,共5种结构;核磁共振氢谱有五组峰且峰面积之比为1:2:2:2:3对应结构为: 或 ;
(5)利用信息①原理成环,得到中间体 ,再利用信息②形成苯环,再将醛基氧化为羧基,最后与CH3OH酯化得到目标产物,对应合成路线为: 。
【分析】根据反应条件知A与B的反应原理为信息①双烯合成原理,由此推知B为丙烯醛(CH2=CHCHO),由反应条件知,生成C对应信息②反应原理,故C的结构简式为: ,C→D对应信息③羟醛缩合原理,故D的结构简式为: ,根据反应条件知,D→E为D中醛基被氧化为羧基,故E结构简式为: ,E→F为苯环侧链甲基上氢原子被氯原子取代,对应条件为Cl2、光照,由G的分子式知,G中不含氯原子,推测F→G为氯原子的水解反应,故G为: ,由第(3)问题干知G→H为缩聚反应,故H结构简式为: 。
13.(2021·日照模拟)抗抑郁药物米氮平(物质G)的一种合成路线如下:
已知:Ⅰ. RCH=CH2
Ⅱ.
Ⅲ. (各过程中R,R’表示含C原子团或H原子)
回答下列问题:
(1)物质A的名称为   ,测定其所含官能团的仪器一般用   (填光谱仪器名称)。
(2)有机物H与物质B互为同分异构体,H不能使溴的四氯化碳溶液褪色,且分子中只含两种不同环境的氢原子,则H的结构简式为   。
(3)C的结构简式为   ,D的分子式为   。
(4)E生成F的反应方程为   ,F生成G的反应类型为   反应。
(5)参照题中所给信息,设计以 和 为原料,合成 的路线(无机试剂任选)    
【答案】(1)苯乙烯;红外光谱仪
(2)
(3);C11H17O2N
(4) + +2HCl;取代反应
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机化合物的命名;有机物的合成
【解析】【解答】(1)物质的名称为苯乙烯,测定官能团时一般采用红外光谱仪,故填苯乙烯、红外光谱仪;
(2)根据题意,H中不含碳碳双键或者碳碳三键等不饱和键,分子中只含两种H,说明该分子存在对称,综上其结构简式为 ,故填 ;
(3)C的结构简式为 ,D的结构简式为 ,其分子式是C11H17O2N,故填 、C11H17O2N;
(4)根据流程,E生成F为取代反应,其反应为 + +2HCl;观察对比前后结构可知,F生成G的反应类型为取代反应,故填 + +2HCl、取代反应;
(5)根据已知信息,先将苯基环氧乙烷的环打开,再用二氯亚砜氯代,将羟基取代成Cl原子,再通过取代反应即可合成目标产物,其合成路线为 ,故填 。
【分析】根据F的结构可知,A、B、C、D和E中均含有苯环,又由已知可知A中含有碳碳双键,所以A为苯乙烯,其结构简式为 ;A到B为催化氧化反应,所以B的结构简式为 ;根据已知,C的结构简式为 ;C到D与B到C类似,所以D的结构简式为 ;D到E为取代反应,E的结构简式为 。
14.(2021·日照模拟)用两种不饱和烃A和D为原料可以合成一类新药有机物J,合成路线如下:
已知①
②有机物J结构中含两个环。
回答下列问题:
(1)C的名称是   。
(2)A→B试剂和反应条件为   。
(3)H→J的化学反应方程式为   。
(4)已知C M N
①符合下列条件的N的同分异构体有   种。
a含有基团 、环上有三个取代基
b与NaHCO3反应产生气泡
c可发生缩聚反应。
②M的所有同分异构体在下列表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同是   。
a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.元素分析仪 d.核磁共振仪
(5)利用题中信息和所学知识,写出以A和甲烷为原料,合成 的路线流程图(其它试剂自选)   。
【答案】(1)邻溴苯甲醛
(2)Br2、FeBr3(或Fe)
(3) +H2O
(4)19;c
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;苯的结构与性质;酯化反应
【解析】【解答】(1)根据上述分析,C的结构式为 ,名称为邻溴苯甲醛;
(2)A→B为苯环上的取代反应,条件为Br2、FeBr3(或Fe);
(3) H为 ,由于有机物J结构中含两个环,故可能是H发生分子内的酯化,得到J ,所以H→J的化学反应方程式为 +H2O;
(4) ,根据以上分析C为 ,由转化关系可推出M为 ,N为 ,其分子式为C8H14O3,N的同分异构体中符合下列条件:a.含有基团 、环上有三个取代基;
b.与NaHCO3反应产生气泡说明含有羧基;
c.可发生缩聚反应,说明同时含有羧基和羟基,则环上有三个不同取代基分别为甲基、羟基和羧基。先分析环上有两个取代基时共有4种结构(邻间对和同一个碳上),这4种结构对应的第三个取代基的取代产物分别有6种,6种,4种,3种,所以共有6+6+4+3=19种同分异构体;
M的同分异构体的元素组成相同,在元素分析仪中显示的信号完全相同,故答案为:c;
(5)以 和甲烷为原料合成 ,甲苯发生氧化反应生成苯甲醛,苯甲醛和CH3MgBr发生信息①的反应生成 ,甲烷发生取代反应生成CH3Br,其合成路线为: 。
【分析】由题可知,A和D为两种不饱和的烃,根据已知①,C和F发生反应生成G,可知C的结构式为 ,F为 ,则E为 ,D与HBr发生加成反应得到E,故D为 ,B到C为催化氧化,则B为 ,A发生取代反应得到B,故A为 ,G在该条件下得到H,结合已知①可以得到H为 ,由于有机物J结构中含两个环,故可能是H发生分子内的酯化,得到J ,据此分析解答问题。
15.(2021·临沂模拟)某抗病毒药物H的一种合成路线如图所示。
已知:①R-NH2+R'Cl R-NH-R' +HCl
② 具有芳香性。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为   ;D中含氧官能团的名称为   。
(2)D→E的化学方程式为   。
(3)F的结构简式为   ,X的结构简式为   。
(4)C的六元环芳香同分异构体中,核磁共振氢谱有3组峰的结构简式为   (任写一种)。
(5)设计以 为原料制备 的合成路线(其他试剂任选)    。
【答案】(1)取代反应;羟基和酯基
(2) +2NaOH +CH3CH2OH+H2O
(3);
(4)
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;酯的性质
【解析】【解答】(1)由分析可知,A→B即 转化为 ,故其反应的反应类型为取代反应,D的结构简式为: ,故其中含氧官能团的名称为羟基和酯基,故答案为:取代反应;羟基和酯基;
(2)由分析可知,D→E即 转化为 ,故该反应的化学方程式为: +2NaOH +CH3CH2OH+H2O,故答案为: +2NaOH +CH3CH2OH+H2O;
(3)由分析可知,F的结构简式为: ,X的结构简式为: ,故答案为: ; ;
(4)由题干合成路线图可知,C的分子式为:C6H6ClN,故六元环芳香同分异构体中,核磁共振氢谱有3组峰的结构简式为: ,故答案为: ;
(5) 根据题干合成路线图中C到D的转化信息可知, 与 反应生成 ,由D到E转化信息可知, 在NaOH水溶液中水解为 ,根据E转化为F的信息可知, 可转化为 ,最后根据F转化为G可知, 与POCl3反应转化为 ,最终确定合成路线如下:
,故答案为: 。
【分析】由题干合成路线图中,根据D的结构简式和A的分子式,以及A转化为B再转化为C的反应条件可推知A的结构简式为: ,B的结构简式为: ,C的结构简式为: ,根据D到E的转化条件结合E的分子式可推知,E的结构简式为: ,由E转化为F的反应条件结合F的分子式可推知F的结构简式为: ,由H的结构简式并结合G的分子式可推知,G的结构简式为: ,由H和G的结构简式结合反应物X的分子式可推知X的结构简式为: ,(5)根据题干合成路线图中C到D的转化信息可知, 与 反应生成 ,由D到E转化信息可知, 在NaOH水溶液中水解为 ,根据E转化为F的信息可知, 可转化为 ,最后根据F转化为G可知, 与POCl3反应转化为 ,据此分析解题。
16.(2021·济南模拟)地诺帕明( )是治疗心力衰竭的药物。该化合物的一种合成路线如下图所示:
已知:Bn为苄基( )
回答下列问题:
(1)地诺帕明分子中的含氧官能团为   (填官能团名称),B合成C的反应类型为   ,Bn-Cl的作用是   。
(2)上述流程中,化合物A的同分异构体中含苯环的酯有   种。其中,1H-NMR有四组峰,且在加热条件下能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀的同分异构体的结构简式为   。
(3)上述流程中,C和D反应合成E的方程式为   。
(4)化合物F可能具有的性质为   (填标号)
a.水溶液显酸性
b.遇FeCl3溶液显紫色
c.一定条件下,1mol化合物F最多能与6 mol H2反应
(5)已知(a) ,(b) ,根据已知条件,写出以化合物A为原料经3步合成地诺帕明的合成路线(其它试剂任选)    。
【答案】(1)羟基、醚键;氧化反应;保护酚羟基,防止酚羟基被氧化
(2)6;
(3) + → +H2O
(4)c
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机物的合成;苯酚的性质及用途;醛的化学性质
【解析】【解答】(1) 分子中的含氧官能团为:羟基、醚键; 和SeO2发生氧化反应生成 ,反应类型为氧化反应;Bn-Cl的作用是保护酚羟基,防止酚羟基被氧化;
(2) 的同分异构体中含苯环的酯有 、 、 、 、 、 ,共6种;其中,有1H-NMR有四组峰,说明含有四种不同环境的H原子,且在加热条件下能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,说明含有醛基,符合条件的同分异构体为: ;
(3)有分析可知D为 , 和 反应生成 ,化学方程式为 + → +H2O;
(4)a.F含有-NH-基团,溶液显碱性,a项不正确;
b.F中没有酚羟基,遇FeCl3溶液不会显紫色,b项不正确;
c.1个F中含有2个苯环,所以一定条件下,1mol化合物F最多能与6 mol H2反应,c项正确;
故答案为:c;
(5) 和 发生取代反应生成 , 和 发生取代反应生成 , 和NaBH4发生还原反应生成 ,合成路线为 。
【分析】 和Bn-Cl发生取代反应生成 , 和SeO2发生氧化反应生成 , 和D(C10H15NO2)反应生成 ,则D为 。
17.(2021·德州模拟)用两种不饱和烃A和D为原料可以合成有机物J,合成路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)B的名称是   ,C中的官能团名称为   。
(2)H与NaHCO3溶液反应的化学方程式为    。
(3)已知B K L,符合下列条件的L的同分异构体有   种。
①含有1个五元碳环;②与NaHCO3反应产生气体。
其中核磁共振氢谱显示环上只有3组峰,且峰面积之比为4∶4∶1,写出符合条件一种同分异构体的结构简式   。
(4)利用题中信息和所学知识,写出以A合成 的路线流程图(其他试剂自选)   。
【答案】(1)邻溴甲苯或2—溴甲苯;醛基和溴原子(或碳溴键)
(2) +NaHCO3→ +H2O+CO2↑
(3)16; 或
(4)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1) B为 ,B的名称是邻溴甲苯或2—溴甲苯,C为 ,C中的官能团名称为醛基和溴原子(或碳溴键),故答案为:邻溴甲苯或2—溴甲苯;醛基和溴原子(或碳溴键)
(2) H为 ,H与NaHCO3溶液反应的化学方程式为 +NaHCO3→ +H2O+CO2↑,故答案为: +NaHCO3→ +H2O+CO2↑;
(3) 已知B K L,B为 ,且已知:
得L为: ,符合下列条件的L的同分异构体①含有1个五元碳环 ;②与NaHCO3反应产生气体,说明含-COOH的有机物有:一个侧链时有2种: 或 ,两个侧链时有6种: (同碳、邻、间3种)+ (同碳、邻、间3种),三个侧链时有8种: 、 、 ,共16种,其中核磁共振氢谱显示环上只有3组峰,且峰面积之比为4∶4∶1,写出符合条件一种同分异构体的结构简式为 或
故答案为:16; 或 ;
(4)由题中信息和所学知识,以A合成 的路线流程图为
,故答案为:

【分析】由丁逆推可知H为 ,结合信息可知G为 ,C为 ,B为 ,A为 , E为(CH3)3CBr,D为CH2=C(CH3)2。
18.(2021·岳阳模拟)氯吡格雷(Clopidogrel)是一种用于预防和治疗因血小板高聚集引起的心、脑及其他动脉循环障碍疾病的药物,如近期发作的脑卒中、心肌梗死和确诊的外周动脉疾病。以A为原料合成氯吡格雷的路线如下:
已知:R- CHO ,R -CN RCOOH。
请回答下列问题:
(1)C中含氧官能团的名称为   , D→E的反应类型是   。
(2)Y的结构简式为   。
(3)C分子间可在一定条件下反应生成含有3个六元环的产物,该反应的化学方程式为   。
(4)由E转化为氯吡格雷时,生成的另一种产物的结构简式为   。
(5)A的所有属于芳香族化合物的同分异构体(包括A自己本身)有   种 (只有一个环,不考虑立体异构),写出核磁共振氢谱为1﹕2﹕2的结构简式为   。
(6)请结合题中信息写出以 为有机原料制备化合物 的合成路线流程图(无机试剂任选)   。
【答案】(1)羧基;取代反应
(2)
(3)
(4)
(5)4; (或 任写一个都给满分)
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;取代反应
【解析】【解答】(1)C为C8H8ClNO2,含有的含氧官能团为羧基;根据分析D→E的反应类型是取代反应;
(2)Y的结构简式为 ;
(3)两分子C可在一定条件下反应生成一种产物,该产物分子中含有3个六元环,应是氨基和羧基之间发生脱水反应,两分子C脱去2分子水生成 ,该反应方程式为 ;
(4)E与 在酸性条件下生成氯吡格雷,由原子守恒可知,还有HO-CH2-CH2-OH生成;
(5)A( )属于芳香族化合物的所有同分异构体中(只有一个环、不考虑立体异构)即含有苯环,官能团不变时,改变官能团的位置,若官能团发生变化,侧链为-COCl,符合条件所有芳香族化合物有三种,其结构简式分别为 、 、 ,核磁共振氢谱1:2:2的结构简式为 ;
(6) 在NaCN/NH4Cl条件下反应生成 ,然后在酸性条件下得到 ,最后在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应得到 ,合成路线流程图为: 。
【分析】A 在NaCN/NH4Cl条件下反应生成B(C8H7N2Cl),B(C8H7N2Cl)经过酸化生成C(C8H8ClNO2),C(C8H8ClNO2)发生酯化反应生成D ,D 与Y(C6H7BrS)发生取代反应生成E ,最后生成氯吡格雷。
19.(2021·新邵模拟)目前手机屏幕主要由保护玻璃、触控层以及下面的液晶显示屏三部分组成。下面是工业上用丙烯(A)和有机物C(C7H6O3)为原料合成液晶显示器材料(F)的主要流程:
(1)化合物C的结构简式为   。B的官能团名称   。
(2)上述转化过程中属于取代反应的有____。
A.①③④ B.①②④
C.②③④ D.①②③④
(3)写出B与NaOH水溶液反应的化学方程式   。
(4)下列关于化合物D的说法正确的是___(填字母)。
A.属于酯类化合物
B.1molD最多能与4molH2发生加成反应
C.一定条件下发生加聚反应
D.核磁共振氢谱有5组峰
(5)写出符合下列条件下的化合物C的同分异构体的结构简式   (任写一种)。
①苯环上一溴代物只有2种②能发生银镜反应③苯环上有3个取代基。
【答案】(1);碳碳双键、溴原子
(2)D
(3)
(4)B;C
(5) 或
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;溴乙烷的化学性质
【解析】【解答】(1)有机物C为C7H6O3,结合D的结构,可推知C为 ,故丙烯与溴在光照条件下生成B为CH2=CHCH2Br,B中含有的官能团有:碳碳双键、溴原子,故答案为: ;碳碳双键、溴原子;
(2)由分析可知:反应①是丙烯与溴在光照条件下生成B为CH2=CHCH2Br,故发生取代反应,反应②为CH2=CHCH2Br和 反应生成 ,故为取代反应,对比D、E的结构可知,反应③是D的羧基中的-OH被氯原子替代生成E,对比E、F结构可知,反应④是E中氯原子被取代生成F,
故答案为:D;
(3)B为CH2=CHCH2Br,在碱性条件下水解生成CH2=CHCH2OH,反应方程式为: ,故答案为: ;
(4)A.化合物D不含酯基,不属于酯类化合物,A不正确;
B.苯环、碳碳双键能与氢气发生加成反应,1molD最多能与4molH2发生加成反应,B正确;
C.D含有碳碳双键,可以发生加聚反应,C正确;
D.D分子中含有6种化学环境不同的氢,核磁共振氢谱有6组峰,D不正确,
故答案为:BC;
(5)符合下列条件的化合物C( )的同分异构体:①苯环上一溴代物只有2种,说明苯环上有2种氢,②能发生银镜反应,说明含有醛基,③苯环上有3个取代基,取代基为-CHO、2个-OH且存在对称结构,符合条件的同分异构体结构简式为: 或 ,故答案为: 或 (任意1种)。
【分析】(1)第一空要注意C的官能团的种类和位置关系;第二空要注意B的官能团有两个,分别是碳碳双键和溴原子,不能漏写。
(2)运用倒推法和正推法,通过结构简式的对比,发现原子或原子团的位置关系的互换,这种情况属于取代反应,而反应1、2、3、4都属于这种情况,不能漏选。
(3)卤代烃的水解反应的方程式的正确书写,注意这里用箭头连接反应物和生成物,反应条件是加热,不能写错。
(4)D中没有酯基,羧基无法和氢气发生加成反应、D中有6种氢,在等效氢数目判断的时候一定要注意画对称轴辅助判断。
(5)C的同分异构体的限制性条件,正确推出苯环上的三个取代基:两个羟基、一个醛基;醛基必须在两个羟基的中间位置,羟基必须是间位关系。
20.(2021·浙江模拟)纽甜(NTM)结构简式为:
它是目前唯一人工合成安全代糖甜味剂,甜度大约是蔗糖的8000倍。下面是纽甜的一种合成路线:
已知:①同一个碳原子上连接2个—OH的结构不稳定,脱水形成
② +NH2—→
③ +
请回答:
(1)化合物的结构简式:C   ,E   。
(2)F→G的化学方程式是   。
(3)下列说法正确的是___。
A.化合物A能发生银镜反应
B.纽甜的分子式是C20H28O5N2
C.H2NCH2COOH与CH3COCl反应是为了保护氨基不与苯甲醛反应
D.该工艺同时会生成一种NTM的同分异构体
(4)写出符合下列条件的G的所有同分异构体结构简式   。
①红外光谱显示分子中含有—NO2
②氢核磁共振谱显示含有苯环,且苯环上有三种化学环境不同的氢原子
③能被酸性高锰酸钾氧化成苯甲酸
(5)利用学过的知识,结合题给信息,设计富马酸制备天冬氨酸的合成路线   (用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1);
(2) +H2O CH3COOH+
(3)A;C;D
(4) 、 、 、
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;烯烃
【解析】【解答】(1)由以上分析可知C为 ,E为 ,故答案为: ; ;
(2) F→G发生的是酰胺键的水解反应,反应方程式为: +H2O CH3COOH+ ,故答案为: +H2O CH3COOH+ ;
(3) A.化合物A为 ,含有醛基能发生银镜反应,故A正确;
B.由纽甜的结构简式可知其分子式是C20H30O5N2,故B不正确;
C.H2NCH2COOH中的氨基能与醛基发生已知②中反应,先与CH3COCl反应将氨基转化成酰胺键可以保护氨基不与苯甲醛反应,故C正确;
D.C和H发生的反应为羧基和氨基的取代反应,C中有两个不对称羧基均可发生反应,因此除了生成产物NTM外,还会得到其同分异构体,故D正确;
故答案为:ACD;
(4) G的同分异构体①红外光谱显示分子中含有—NO2,除硝基外还有三个碳原子连在苯环上;
②氢核磁共振谱显示含有苯环,且苯环上有三种化学环境不同的氢原子,说明苯环上只有一个取代基,可能是正丙基或异丙基;
③能被酸性高锰酸钾氧化成苯甲酸,说明苯环所连的碳原子上有H;
若为正丙基则符合的结构有: 、 、 ;若为异丙基符合的结构有: ;
故答案为: 、 、 、 ;
(5) 可由 与氢气发生加成反应得到, 可由 与氨气发生已知②中反应得到, 可由 经过催化氧化反应生成, 可由 与水发生加成反应得到,故答案为: ;
【分析】(1)根据反应原理即可写出结构简式
(2)根据反应物和生成物即可写出方程式
(3)A.根据结构简式即可判断
B.根据结构简式即可写出分子式
C.根据后续反应即可判断反应的作用
D.根据反应物即可判断产物
(4)根据G的分子式即可按照要求写出同分异构体
(5)根据生成物逆推出中间产物结合反应物即可进行合成
21.(2021·沧州模拟)有机物F( )是一种镇痛药,它的一种合成路线如图:
(1) 的名称为   。
(2) 的反应类型是   反应。
(3)F中的含氧官能团的名称为   。
(4)C的结构简式为   。
(5)写出反应 的化学方程式:   。
(6)H为E的同分异构体,且H分子中含有 结构,则符合条件的H有   种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱显示有5组峰且峰面积之比为 的H的结构简式:   (任写一种)。
(7)已知: 。写出以 、 为原料制取 的合成路线流程图   。(无机试剂和有机溶剂可任选,合成示例见本题题干)
【答案】(1)环氧乙烷
(2)取代
(3)酯基
(4)
(5) +CH3CH2OH H2O+
(6)23;
(7)CH2=CH-CH=CH2 CH2Br-CH=CH-CH2Br
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;取代反应;酯化反应
【解析】【解答】(1) 的名称为环氧乙烷;
(2) 与SOCl2反应得到 ,-OH被-Cl取代,故 的反应类型是取代反应;
(3) 中的含氧官能团的名称为酯基;
(4)B的分子式为 ,结合结构分析可知,由B到C是氯原子取代了羟基,C的结构简式为 ;
(5) 与乙醇发生酯化反应生成 ,化学方程式为: +CH3CH2OH H2O+ ;
(6)除 外,还含有两个甲基或一个乙基,若为两个甲基,采取定一移一法,共有18种,若为乙基,则有5种,共23种;其中核磁共振氢谱显示有5组峰且峰面积之比为 的H的结构简式为 ;
(7)CH2=CH-CH=CH2和Br2发生1,4加成反应生成CH2Br-CH=CH-CH2Br,CH2Br-CH=CH-CH2Br和NCCH2CN发生取代反应生成 , 水解得到 , 受热分解生成 , 和乙醇发生酯化反应生成 ,故合成路线为:CH2=CH-CH=CH2 CH2Br-CH=CH-CH2Br 。
【分析】(1)根据结构简式即可命名
(2)根据反应物和生成物即可写出反应类型
(3)根据结构简式即可找出官能团
(4)根据分子式即可写出结构简式
(5)根据反应物和生成物即可写出方程式
(6)根据分子式按照要求即可写出同分异构体
(7)根据生成物逆推出中间产物结合反应物即可进行合成
22.(2021·平顶山模拟)苏沃雷生(Suvorexant),商品名为Belsomra,主要用于治疗原发性失眠症。我国科学家对其合成路线进行了改造性研究,改造后的合成路线如图:
回答有关问题:
(1)化合物1的名称是2-氨基   。化合物2中含氧官能团的名称为   。
(2)其中所用到的脱保护剂p-TsOH,为对甲基苯磺酸,它的结构简式为   。
(3)氨基保护基Boc-的组成为(CH3)3COOC-,化合物5是化合物3和化合物4发生缩合反应,失水生成的,化合物4的化学式为   。
(4)化合物6和化合物7发生取代反应,生成苏沃雷生和HCl,若用HR代表化合物6,则该反应的化学方程式可表示为   。
(5)化合物1的核磁共振氢谱有   组峰。化合物1具有相同官能团,且属于芳香类的同分异构体中,核磁共振氢谱峰数最少的异构体的结构简式为   (写出1种即可)。
【答案】(1)5-甲基苯甲酸;羧基
(2)
(3)C11H22O2N2
(4)
(5)6;
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;芳香烃;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)化合物1 的名称是2-氨基-5-甲基苯甲酸。化合物2 中含氧官能团-COOH的名称为羧基。故答案为:5-甲基苯甲酸;羧基;
(2)其中所用到的脱保护剂p-TsOH,为对甲基苯磺酸,它的结构简式为 。故答案为: ;
(3)氨基保护基Boc-的组成为(CH3)3COOC-,化合物5是化合物3和化合物4发生缩合反应,失水生成的,对比化合物5和化合物3的结构,化合物4为 H,化合物4的化学式为C11H22O2N2。故答案为:C11H22O2N2;
(4)化合物6和化合物7发生取代反应,生成苏沃雷生和HCl,若用HR代表化合物6,则该反应的化学方程式可表示为 。故答案为: ;
(5)化合物1 的核磁共振氢谱有6组峰,如图 。化合物1具有相同官能团,有羧基和氨基,且属于芳香类的同分异构体中,核磁共振氢谱峰数最少的异构体的结构简式为 (写出1种即可)。故答案为:6; 。
【分析】 中氨基转化为碘原子生成 ,化合物2与 发生取代反应生成 ,化合物3和化合物4 H发生缩合反应,失水生成 ,化合物5脱去脱保护剂p-TsOH得化合物6 ,化合物6和化合物7发生取代反应,生成苏沃雷生 和HCl。
23.(2021·洛阳模拟)化合物A( )合成化合物H( )的流程图如下:
已知:2RCH=CH2 RCH=CHR+CH2=CH2
回答下列问题:
(1)B物质的分子式为   。
(2)H中官能团的名称为   。
(3)反应④的反应类型为   ,反应⑤的反应类型为   。
(4)1molC一定条件下最多能和   molH2发生加成反应。
(5)写出反应③的化学方程式   。
(6)A有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有   种,写出其中核磁共振氢谱有六组峰,峰面积之比为2:2:2:2:1:1的结构简式   。
a.属于芳香族化合物,且苯环上只有两个支链
b.能与FeCl3溶液发生显色反应,能发生银镜反应
【答案】(1)C11H14O2
(2)醚键、羟基
(3)加成;还原
(4)5
(5) + CH2=CH2
(6)6;
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)根据结构简式 ,可知分子式是C11H14O2。
(2) 中官能团的名称为醚键、羟基;
(3)反应④是 和 反应生成 ,反应类型为加成反应;反应⑤是 和氢气反应生成 ,反应类型为还原反应;
(4) 含有1个苯环、2个碳碳双键,1molC一定条件下最多能和5molH2发生加成反应。
(5)根据2RCH=CH2 RCH=CHR+CH2=CH2, 在相同条件下反应生成 和乙烯,反应方程式是 + CH2=CH2;
(6) a.属于芳香族化合物,且苯环上只有两个支链; b.能与FeCl3溶液发生显色反应,能发生银镜反应,说明含有酚羟基、醛基,符合条件的 的同分异构体,苯环上的两个取代基分别是-OH和-CH2CH2CHO或-OH和-CH(CH3)CHO,每种组合都有邻、间、对三种结构,共6种;其中核磁共振氢谱有六组峰,峰面积之比为2:2:2:2:1:1的结构简式是 。
【分析】(1)根据B的结构简式即可写出分子式
(2)根据H的结构简式即可找出官能团
(3)根据反应④和⑤的反应物和生成物即可找出反应类型
(4)找出C中可以与氢气反应的基团即可
(5)根据③的反应物和生成物即可写出方程式
(6)根据给出的要求即可写出同分异构体
24.(2021·开封模拟)化合物M(二乙酸-1,4-环己二醇酯)是一种制作建筑材料的原料。由环己烷为原料,合成M的路线如图(某些反应的反应物和反应条件未列出)。
回答下列问题:
(1)上述合成过程中没有涉及的反应类型是___(填标号)。
A.取代 B.加成 C.酯化
D.氧化 E.消去 F.聚合
(2)A物质的名称为   。B物质所含官能团名称为   。
(3)反应⑥所用的试剂和条件是   。
(4)反应⑦的化学方程式为   。
(5)与1,4—环己二醇互为同分异构体且能使石蕊试剂显红色的结构有   种,写出一种核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为1:2:3:6的结构简式   。
(6)设计一条以环己醇为原料(其他无机试剂任取)合成 的合成路线   。
(合成路线常用的表示方式为:A B…… 目标产物)
【答案】(1)D;F
(2)氯代环己烷(或1-氯环己烷);溴原子
(3)NaOH的水溶液,加热
(4) +2CH3COOH +2H2O
(5)8;
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的结构和性质;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)①是环己烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成 ;②是 在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成环己烯;③是环己烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成 ;④是 在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成 ;⑤是 与溴发生加成反应生成 ;⑥是 在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成 ;⑦是 与乙酸发生酯化反应生成 ;⑧是 与氢气发生加成反应生成 ,没有涉及的反应类型是氧化反应、聚合反应,选DF;
(2)A是 ,名称为1一氯环己烷。B是 ,含官能团名称为溴原子;
(3)反应⑥是 在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成 ,所用的试剂和条件是NaOH的水溶液,加热;
(4)反应⑦是 与乙酸发生酯化反应生成 ,化学方程式为 +2CH3COOH +2H2O;
(5)与1,4—环己二醇互为同分异构体且能使石蕊试剂显红色的有机物含有羧基,结构有CH3CH2CH2CH2CH2COOH、CH3CH2CH2CH(CH3)COOH、(CH3CH2)2CHCOOH、(CH3)2CHCH2CH2COOH、(CH3)2CHCH(CH3)COOH、 、CH3CH2CH(CH3)CH2COOH、(CH3)3CCH2COOH,共8种,核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为1:2:3:6的结构简式是 ;
(6)环己醇发生消去反应生成环己烯,环己烯与溴发生加成反应生成 , 发生消去反应生成 , 与溴发生加成反应生成 ,合成路线为 。
【分析】环己烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成 , 在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成 , 与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成 , 在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成 , 与溴发生加成反应生成 , 在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成 , 与乙酸发生酯化反应生成 , 与氢气发生加成反应生成 。
25.(2021·平顶山模拟)磷酸氯喹可用于新型冠状病毒肺炎的治疗,磷酸氯喹可由氯喹和磷酸在一定条件下制得。氯喹J的合成路线如下:
已知:①当苯环有RCOO-、烃基、-X(X表示卤素原子)时,新导入的基团进入原有基团的邻位或对位,原有基团为—COOH、-NO2时,新导入的基团进入原有基团的间位;
②苯酚、苯胺( )易氧化;
③苯胺和甲基吡啶( )互为同分异构体,并且具有芳香性。
(1)由A生成B化学方程式为   。
(2)由B生成C所需试剂是   。
(3)C的名称   ,D中所含官能团的名称为   。
(4)由F生成G的(1)反应的化学方程式   。
(5)由I生成J的反应类型为   。
(6)M是D的一种芳香同分异构体,满足下列条件的M有   种(不包含D物质)
①分子结构中含一个六元环,且环上有两个取代基;
②氯原子和碳原子相连。
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1:1:1的物质的结构简式为   。
(7)设计以 为原料制备 的合成路线(无机试剂任选)    。
【答案】(1) +HNO3 +H2O
(2)Cl2、Fe或FeCl3
(3)间氯硝基苯(或3-氯硝基苯、间硝基氯苯或3-硝基氯苯);氯原子、氨基
(4) +2NaOH→ +H2O+C2H5OH
(5)取代反应
(6)12;
(7)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据分析可知A发生硝化反应生成B,化学方程式为 +HNO3 +H2O;
(2)B与液氯在催化剂(Fe或FeCl3)作用下发生取代生成C,即所需试剂为Cl2、Fe或FeCl3;
(3)C中苯环上有一个氯原子和一个硝基,两个取代基位于间位,所以名称为间氯硝基苯(或3-氯硝基苯、间硝基氯苯或3-硝基氯苯);根据D的结构简式可知其官能团为氯原子、氨基;
(4)F在NaOH溶液中发生酯基的水解,同时酚羟基也与NaOH反应得到 ,化学方程式为 +2NaOH→ +H2O+C2H5OH;
(5)对比I和J的结构简式可知I中氯原子被其他原子团代替,所以为取代反应;
(6)M是D的一种芳香同分异构体,满足:
①分子结构中含一个六元环,且环上有两个取代基,则六元环可以是 或 ;
②氯原子和碳原子相连;若六元环为 ,则取代基为-Cl和-NH2,有邻间对三种,其中间位即为G,所以满足条件的有2种;若六元环为 ,则取代基为-Cl和-CH3,吡啶中有3种环境的氢原子,采用“定一移一”的方法讨论: 、 、 (数字表示甲基可能的位置),共4+4+2=10种;
综上所述符合条件的同分异构体有10+2=12种;
(7)对比 和 可知需要将甲基氧化成羧基,同时在羧基的邻位、另一个取代基的对位引入氨基,根据A到D的过程可知先硝化再还原可以得到氨基,结合题目所给信息①可知,为了保证羧基和氨基处于邻位,应先硝化再将甲基氧化,为避免氨基被氧化,甲基的氧化要先于硝基的还原,所以合成路线为 。
【分析】(1)根据反应物和生成物即可写出方程式
(2)根据B的结构式以及C的结构式即可判断反应类型即可确定反应试剂
(3)根据C的结构简式即可写出C的名称,根据D的结构简式即可写出D的官能团
(4)根据反应物和生成物以及条件即可写出方程式
(5)根据反应物和生成物即可判断反应类型
(6)根据D的分子式结合给出的条件即可写出同分异构体
(7)根据生成物以及反应物判断需要利用到A到B以及C到D的反应原理即可写出流程
26.(2021·昆明模拟)“拟人化分子-纳米小人(如图1)的合成”被称为最奇葩创意研究。其上半身合成路线如图2:
(1)A的化学名称为   ,C的分子式为。   。
(2)B的结构简式为   ,B→C的反应类型为   。
(3)D中含氧官能团的名称为   ,E与足量氢气反应后的产物有   个手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)。
(4)D生成E的化学方程式为   。
(5)B的属于芳香族化合物的同分异构体有多种,其中核磁共振氢谱有两组峰的是   (写出其中一种的结构简式)。
(6)高分子化合物是有重要用途的一类物质。试设计以A( )和乙二醇( )为原料合成 的流程   。
【答案】(1)对二溴苯(1,4-二溴苯);C18H20Br2
(2);取代反应
(3)醛基;4
(4) +H2O
(5)
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)A的结构简式为 化学名称为对二溴苯(1,4-二溴苯),由C的结构简式可得其分子式为C18H20Br2;故答案为:对二溴苯(1,4-二溴苯);C18H20Br2;
(2)结合A、C的结构简式和A生成B的条件,可得B的结构简式为 ,从B、C的结构简式可得出B →C的反应类型为取代反应;故答案为: ;取代反应;
(3)D中含有三种官能团,碳碳三键、醛基和溴原子,含氧官能团的名称为醛基,E与足量氢气反应后的产物 有如图所标注的4个手性碳;故答案为:醛基;4;
(4)由D、E的结构简式和反应条件可得D生成E的化学方程式为 +H2O
;故答案为: +H2O;
(5)B的结构简式为 ,其中属于芳香族化合物且核磁共振氢谱有两组峰的含有苯环,且溴原子和碘原子对称,符合条件的结构简式是 ;故答案为: ;
(6)结合题干信息可推出以A( )和乙二醇( )为原料合成 的流程为: ;故答案为: 。
【分析】(1)根据A的结构简式即可对其进行命名,根据C的结构简式进行写出分子式
(2)根据反应B到C即可写出B的结构简式同时找出B到C的反应的类型
(3)根据D的结构简式即可找出D的官能团,根据E与氢气加成的产物找出连接有4个不同基团的碳原子即可
(4)根据反应物和生成物即可写出方程式
(5)根据B的分子式以及给出的条件即可写出同分异构体即可
(6)根据最终产物进行逆推的得到乙二醇和对二苯甲酸,根据对二溴苯经过反应C到D即可得到醛进行氧化得到酸即可
27.(2021·德阳模拟)芳香化合物A(C9H12O)常用于药物及香料的合成,A有如下转化关系:
已知:①A中含两个甲基;
② +CO2;
③RCOCH3+R'CHO RCOCH=CHR'+H2O。
回答下列问题:
(1)A的核磁共振氢谱有   个吸收峰。
(2)由D生成E的反应条件为   ,K中所含官能团的名称为   ,L的结构简式为   。
(3)由H生成I的化学方程式为   。
(4)在“转化关系”中,下列物质间的转化所发生的化学反应属于取代反应的是   (填标号)。
A.B→C b.D→E c.E→F d.F→H
(5)F有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体共有   种(不包括F)。
①与F含有相同种类的官能团,且不能与氢氧化钠溶液反应;
②属于芳香化合物,且分子中只含一个手性碳原子(注:连有四个不同的原子或基团的碳)。
(6)糠叉丙酮( )是一种重要的医药中间体,请参考上述合成路线,设计一条由叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛( )为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任选):   。
【答案】(1)5
(2)NaOH水溶液、加热;酮羰基、碳碳双键;
(3)n +(n-1)H2O
(4)b
(5)9
(6)(CH3)3COH
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由以上分析可知,A为 ,A中有5种不同化学环境的H,则A的核磁共振氢谱有5个吸收峰。
(2)由D生成E是卤代烃的水解反应,反应条件为NaOH水溶液、加热;根据K的结构简式可以,K中所含官能团的名称为酮羰基、碳碳双键;L的结构简式为 。
(3)H分子中含有羧基和羟基,可以发生缩聚反应,化学方程式为:n +(n-1)H2O。
(4) B→C是不饱和碳原子和溴的加成反应;D→E是卤代烃的水解反应,也是取代反应;E→F是醇的催化氧化反应;F→H是醛的氧化反应,属于取代反应的只有b。
(5)F的同分异构体与F含有相同种类的官能团,且不能与氢氧化钠溶液反应,说明F的同分异构体中没有酚羟基;F的同分异构体属于芳香化合物,且分子中只含一个手性碳原子,则F的同分异构体有: 、 、 、苯环上连有一个 和一个甲基,有邻、间、对三种位置;苯环上连有 和一个醛基,也有邻、间、对三种位置,所以共有9种同分异构体。
(6)分析糠叉丙酮的结构可知,该物质是由糠醛和丙酮发生已知③中的反应生成的,而丙酮可由叔丁醇先发生消去反应,然后再发生已知②中的反应生成。故合成路线为:(CH3)3COH 。
【分析】A的分子式为C9H12O,不饱和度为4,从F以及K的结构简式可知,A分子中有苯环。A生成B,B发生已知②中的反应生成C,C再发生已知③中的反应生成K,从K的结构可知,C为 ,L为 。A有9个碳原子,C有8个碳原子,所以B的结构简式为 ,A中有两个甲基,则A为 。B和溴发生加成反应生成D,D为 ,根据F的部分结构以及F能发生银镜反应可知,F为 ,则D发生水解反应得到E,E为 。F发生银镜反应,然后再酸化得到H,H为 ,H可以发生缩聚反应得到I。
28.(2021·宝鸡模拟)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为   
(2)请写出下列反应的化学方程式及反应类型:
反应③:   ;反应类型为   。反应④:   。
(3)已知吡啶是一种有机碱,在反应⑤中的作用是   。
(4)G的相对分子质量为   。
(5)E中含有的官能团的名称是   。已知T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物,符合下列条件的T的同分异构体有   种,其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为   。
①—NH2直接连在苯环上;
②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体。
(6)参照上述合成路线,以CH3CH2COCl和 为原料,经三步合成某化工产.品 的路线为(其他无机试剂任选)。   。
【答案】(1)
(2) +HNO3(浓) +H2O;硝化反应(或取代反应); +3Fe+6HCl→ +3FeCl2+2H2O
(3)吸收反应生成的氯化氢,提高反应物的转化率
(4)276
(5)氟原子、氨基;13;
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】(1)由分析可知,A的结构简式为 ,故答案为: ;
(2) 反应③为在浓硫酸作用下, 与浓硝酸共热发生硝化反应生成 和水,反应的化学方程式为 +HNO3(浓) +H2O;反应④为 与铁和20%的盐酸发生还原反应生成 、氯化亚铁和水,反应的化学方程式为 +3Fe+6HCl→ +3FeCl2+2H2O,故答案为: +HNO3(浓) +H2O;硝化反应(或硝化反应); +3Fe+6HCl→ +3FeCl2+2H2O;
(3) 反应⑤为在吡啶作用下, 与 发生取代反应生成 和氯化氢,有机碱吡啶与反应生成的氯化氢反应,氯化氢的浓度减小,平衡向正反应方向移动,有利于提高反应物的转化率,故答案为:吸收反应生成的氯化氢,提高反应物的转化率;
(4)G的结构简式为 ,分子式为C11H11O3N2F3,相对分子质量为276,故答案为:276;
(5)E的结构简式为 ,官能团为氟原子、氨基; 在碱性条件下水解生成 ,则T的结构简式为 ,由T的同分异构体中—NH2直接连在苯环上,能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体可知,同分异构体中的取代基可能为HCOO—和—NH2,或为—OH、—CHO和—NH2,若取代基为HCOO—和—NH2,取代基在苯环上有邻、间、对共3种结构;若取代基为—OH、—CHO和—NH2,—OH、—CHO在苯环上有邻、间、对共3种结构,—NH2取代邻位结构的苯环上氢原子有4种结构、取代间位结构的苯环上氢原子有4种结构、取代对位结构的苯环上氢原子有2种结构,共10种,则T的同分异构体共有13种;其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为 ,故答案为:氟原子、氨基;13; ;
(6)由题给合成路线可知,以CH3CH2COCl和 为原料合成 的合成步骤为在浓硫酸作用下, 与浓硝酸共热发生硝化反应生成 , 与铁和20%的盐酸发生还原反应生成 ,在吡啶作用下, 与CH3CH2COCl发生取代反应生成 ,合成路线为 ,故答案为: 。
【分析】由有机物的转化关系可知, 在光照条件下与氯气发生取代反应生成 ,故A为 、B为 ;在DMSO作用下, 与SbF3发生取代反应生成 ,在浓硫酸作用下, 与浓硝酸共热发生硝化反应生成 , 与铁和20%的盐酸发生还原反应生成 ,在吡啶作用下, 与 发生取代反应生成 ,则F为 ;在浓硫酸作用下, 与浓硝酸共热发生硝化反应生成 。
29.(2021·兰州模拟)烯烃复分解反应原理如下:C2H5CH=CHCH3+CH2=
CH2 C2H5CH=CH2+ CH2= CHCH3,现以烯烃C5H10为原料,合成有机物M和N,合成路线如下:
(1)A分子中核磁共振氢谱吸收峰峰面积之比为   。
(2)B的结构简式为   。M的结构简式为   。F→G的反应类型是   。
(3)已知X的苯环上只有一个取代基,且取基无甲基,写出G→N的化学方程式   。
(4)满足下列条件的X的同分异构体共有   。种,写出任意一种的结构简式   。
①遇FeCl3溶液显紫色
②苯环上的一氯取代物只有两种
(5)写出三步完成E→F合成路线(用结构简式表示有机物,箭头上注明试剂和反应条件)    。
【答案】(1)2:2:3:3
(2);;消去反应
(3) + +H2O
(4)3;
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成
【解析】【解答】(1)A为 ,有4种环境的氢原子,个数分别为3、2、3、2,即核磁共振氢谱吸收峰峰面积之比为2:2:3:3;
(2)根据分析可知B的结构简式为 ;M的结构简式为 ;F生成G是F中醇羟基的消去反应;
(3)X的分子式为C8H10O,且X的苯环上只有一个取代基,取代基无甲基,则X为 ,再结合G的结构简式可知N为 ,该反应的化学方程式为 + +H2O;
(4)X的分子式为C8H10O,其同分异构体满足:
①遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基;
②苯环上的一氯取代物只有两种,则结构对称,且至少有两个取代基,则满足条件的有 ,共3种;
(5)E为 ,E发生水解反应生成醇,然后发生催化氧化反应,最后发生银镜反应且酸化得到目标产物,其合成路线为 。
【分析】A(C5H10)能与溴的四氯化碳反应生成E,应为加成反应,A为烯烃,E经过多步反应得到F,根据F的结构简式: ,发生的反应分别为卤代烃的水解、醇的连续氧化反应,可以推出A的结构简式为 ,E的结构简式为: ,因F的分子式为C5H10O3,对比F和G的分子式,G比F少了一个H2O,则F→G发生的是消去反应,G只有一个甲基,即G的结构简式为: ,G在浓硫酸条件下与X发生酯化反应,根据N的分子式C13H16O2,N中只有一个酯基,因此根据酯化反应实质和原子守恒,推出X的分子式为C8H10O;
C2H2O4为乙二酸,结构简式为HOOC-COOH,D与HOOC-COOH发生酯化反应,根据原子守恒,D的分子式为C8H18O2,而A发生信息中烯烃复分解反应生成B,B与溴发生加成反应生成C,C发生卤代烃的水反应生成D,可推知B为 、C为 、D为 、M为 。
30.(2021·安徽模拟)新型芳香族化合物I在消灭或抑制植物生长方面具有很高的选择性,其合成路线如下:
已知:R1CHO+R2NH2 R1CH=N-R2
回答下列问题:
(1)F的化学名称为   ,由A生成B的反应类型为   。
(2)由G生成H的化学方程式为   。
(3)D的结构简式为   ,测定E分子中的官能团的仪器名称为   。
(4)H中所含官能团的名称为   。
(5)J为A的同分异构体,J遇氯化铁溶液显紫色,J能发生银镜反应。J的苯环上含有4个取代基的同分异构体中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为   。 (有几种,写几种)。
(6)参照上述合成路线,设计由 和 为原料制备 的合成路线:   (无机试剂任选)。
【答案】(1)二氯甲烷;还原反应(或加成反应)
(2)
(3);红外光谱仪
(4)醛基、醚键
(5) 、
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)F为CH2Cl2,化学名称为二氯甲烷;A中的醛基与氢气发生加成反应生成B,A生成B的反应类型为还原反应(或加成反应);
(2) G中的羟基发生催化氧化生成H,化学方程式为 ;
(3) C中的溴原子在碱性条件下水解为酚羟基,酚羟基与碱反应生成D,则D的结构简式为 ;用红外光谱仪测定E分子中的官能团;
(4)根据H的结构简式可知,H中所含官能团的名称为醛基、醚键;
(5)J为A的同分异构体,J遇氯化铁溶液显紫色,可知含有酚羟基,J能发生银镜反应,可知含有醛基,再由J的苯环上含有4个取代基的同分异构体中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6:2:1:1,可知苯环上4个取代基的结构应该对称,根据碳原子数可知苯环上4个取代基含有两个甲基、一个酚羟基和一个醛基,则结构简式为 、 ;
(6)根据题中已知反应和合成路线H生成I可知, 应由 和 一定条件下反应制得, 由 催化氧化得到, 由 在碱性条件下水解得到, 由甲苯中甲基与氯气发生取代反应得到,所以合成路线为 。
【分析】A中的醛基与氢气发生加成反应生成B,B中的酚羟基邻位氢被溴原子取代生成C,C中的溴原子在碱性条件下水解为酚羟基,酚羟基与碱反应生成D,则D为 ,D酸化后得到E,E中的酚羟基与二氯甲烷在KOH存在下反应生成G,G中的羟基发生催化氧化生成H,H中的醛基与 中的氨基在一定条件下发生题给已知反应生成I。
31.(2021·淮南模拟)研究表明,F为治疗帕金森症的药物(Pimavanserin)的重要中间体,以下为其合成路线:
已知如下信息:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为   。
(2)B中所含官能团的名称为   。由B生成C的反应类型   。
(3)由C生成D的化学方程式为   。
(4)E的结构简式为   。
(5)C的同分异构体中,遇FeCl3溶液显紫色且能发生银镜反应的二元取代芳香族化合物有   种,其中核磁共振氢谱有六组峰,峰面积之比为6:2:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为   。(不考虑立体异构,需写出1种)
(6)4-甲氧基苯甲胺( )是制备冰染染料的重要中间体,请设计由苯酚制备4-甲氧基苯甲胺的合成路线(其他试剂任选)    。
【答案】(1)苯酚
(2)醛基、酚羟基;取代反应
(3)
(4)
(5)24; 、 、 (任写一种)
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由分析可知A的结构式为: ,化学名称为苯酚。
(2)B的结构式为 ,所含官能团的名称为醛基、酚羟基。由B生成C的反应类型为取代反应, 取代了酚羟基的氢。
(3)由C生成D的化学方程式为: 。
(4)由分析可知E的结构简式为 。
(5)C的同分异构体中,遇FeCl3溶液显紫色说明一定含有酚羟基,且能发生银镜说明含有醛基,反应的二元取代说明苯环上由于两种取代基,每一种都有邻、间、对三种位置,芳香族化合物有3×8=24种,其中核磁共振氢谱有六组峰,峰面积之比为6:2:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为: 、 、 。
(6)4-甲氧基苯甲胺( )是制备冰染染料的重要中间体,由苯酚制备4-甲氧基苯甲胺的合成路线: 。
【分析】根据信息提示逆推可知,A为: ,B为: ,C为: ,E为:
32.(2021·西城模拟)羟胺( )为无色固体,结构可视为 替代 中1个 ,羟胺具有和 类似的弱碱性,可以与盐酸反应生成盐酸羟胺( ),盐酸羟胺是一种盐,易溶于水,溶解后完全电离为 和 。
(1) 中 元素的化合价是   。
(2)过氧化氢催化氧化氨水法制备盐酸羟胺的原理如下:
步骤1: +NH3+H2O2 X+2H2O
步骤2:X+HCl+H2O NH2OH HCl+
资料:丙酮( )是一种易溶于水的无色液体,沸点为 。
① 的分子式为 ,其核磁共振氢谱只有两个吸收峰,红外光谱显示其分子结构中存在羟基和碳氮双键。 的结构简式是   。
②步骤1中,相同反应时间氨的转化率随温度变化如图1。温度高于 时,随温度上升氨的转化率变化的原因是   。
③步骤2中,在密闭容器中反应时, 的平衡转化率随温度变化如图2。该反应为   (填“吸热”或“放热”)反应。
④步骤2中蒸馏出丙酮的目的是   (1点即可)。
(3)电化学法制备盐酸羟胺:
向两侧电极分别通入 和 ,以盐酸为电解质,组装原电池以制备盐酸羟胺。装置(图3)和正极反应机理图(图4):
①将图4方框中缺失的物质补充完整   。
②一段时间后,正极区的 与反应前相比   (填“增大”、“减小”或“不变”)(不考虑溶液体积的变化)。
【答案】(1)-1
(2); 以上,温度升高促进过氧化氢分解,且氨和丙酮易挥发,浓度均降低,化学反应速率减慢,氨的转化率降低;吸热;降低丙酮的浓度,促进该平衡正向移动,提高 的平衡转化率;得到的丙酮可循环使用
(3)HCl、 ;增大
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学平衡移动原理;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;制备实验方案的设计;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) 中H为+1价,Cl为-1价,O为-2价,则 元素的化合价是-1价。
(2)① 的分子式为 ,其核磁共振氢谱只有两个吸收峰,红外光谱显示其分子结构中存在羟基和碳氮双键,则 的结构简式是 。
②温度高于 时,随温度上升氨的转化率变化的原因是 以上,温度升高促进过氧化氢分解,且氨和丙酮易挥发,浓度均降低,化学反应速率减慢,氨的转化率降低。
③由图可知,升温温度, 的平衡转化率增大,则该反应为吸热。
④步骤2为可逆反应,蒸馏出丙酮的目的是降低丙酮的浓度,促进该平衡正向移动,提高 的平衡转化率或得到的丙酮可循环使用。
(3)①生成 之后就是与HCl结合生成 。
②正极的电极反应式为 ,则正极区的 与反应前相比增大。
【分析】(1)根据常见的元素化合价进行计算即可
(2)① 根据给出的条件即可写出结构式② 可能是过氧化氢分解和丙酮的挥发导致反应物减少速率降低③根据温度变化趋势即可判断④主要是促进反应向右进行促进A的转化率
(3)① 根据反应物和生成物即可判断加入的物质是盐酸,产生的是盐酸羟胺②根据正极的反应是得到盐酸羟胺的反应导致盐酸浓度降低,酸性减弱
33.(2021·西城模拟)他莫昔芬可用于治疗某些癌症,中间体K的合成路线如下:
已知:
(1)A为芳香族化合物,A的同系物中相对分子质量最小的物质是   。
(2)B→C的化学方程式是   。
(3)D中含有的官能团是   。
(4)试剂X的分子式为C2H4Br2,试剂Y的分子式为C2H7N。下列说法正确的是_______(填序号)。
A.1 mol F最多能与3 mol H2发生加成反应
B.G核磁共振氢谱有3组吸收峰,峰面积比为1∶2∶2
C.试剂X的名称为1,1-二溴乙烷
(5)K的结构简式是   。
(6)由K可通过如下过程合成他莫昔芬:
①M的结构简式是   。
②L→他莫昔芬的反应类型是   。
【答案】(1)
(2) +NaOH +NaCl
(3)羧基
(4)A;B
(5)
(6);消去反应
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机化合物的命名;有机物的合成;有机物的结构和性质;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】根据上述分析可知A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 ,F是 ,G是 ,H是 ,I是 ;J是 ;K是 ,X是BrCH2CH2Br,Y是HN(CH3)2。
(1)A是 ,属于苯的同系物,A的同系物中相对分子质量最小的物质是 ;
(2)B是 ,B与NaOH的水溶液共热,发生取代反应产生C: 和HCl,HCl与NaOH发生中和反应产生NaCl、H2O,则反应的总方程式为: +NaOH +NaCl;
(3)D是 ,其中含有的官能团-COOH名称为羧基;
(4)试剂X是BrCH2CH2Br,试剂Y是HN(CH3)2。
A.F是 , 与足量的H2发生加成反应产生 ,则1 mol F最多能与3 mol H2发生加成反应,A正确;
B.G是 ,G分子中含有三种不同位置的H原子,三种H原子个数比为1∶2∶2,因此G的核磁共振氢谱有3组吸收峰,峰面积比为1∶2∶2,B正确;
C.试剂X是BrCH2CH2Br,根据卤代烃的系统命名方法可知:试剂X的名称为1,2-二溴乙烷,C不正确;
故答案为:AB;
(5)物质K结构简式是 ;
(6)根据K及他莫昔芬结构简式的不同,结合已知信息的反应,可知M结构简式是 ,M与Mg/THF发生反应产生N是 ,N与K发生信息反应产生L是 ,L与浓硫酸混合加热,发生消去反应产生他莫昔芬: 。故M结构简式是 ,L→他莫昔芬的反应类型是消去反应。
— CH3CH2CH — OH —C—CH—CH2CH3
【分析】芳香族化合物A分子式是C7H8,则A是 ,A与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生B: ,B与NaOH水溶液共热,发生取代反应产生C: ,C催化氧化产生的D是 ,D与CH3OH在浓硫酸催化下加热,发生酯化反应产生E是 。F分子式是C6H6O,根据物质转化过程中碳链结构不变,可知F是 ,F与Br2在有机溶剂中发生酚羟基对位上的取代反应产生G: ,G与BrCH2CH2Br脱去HBr反应产生H: ;H与HN(CH3)2发生反应产生I: ;I在Mg/THF条件下反应产生J: ,E与F反应产生分子式为C17H19O2N的物质K: 。
34.(2021·石景山模拟)《本草纲目》记载红曲米有特殊功效,受此启发有学者从红曲米中分离出具有降脂功能的有效成分——洛伐他汀,之后科学家合成了多种他汀类药物。“匹伐他汀钙”是人工合成的一种他汀类药物,其合成路线如下:
已知:
(1)A是一种芳香烃,A的名称是   。
(2)由B生成C的反应类型是   。
(3)D→E的化学方程式是   。
(4)F的结构简式是   。
(5)D的同分异构体中,满足下列条件的有   种。
①与FeCl3作用显色;②能够发生银镜反应。
写出其中一种同分异构体的结构简式   。
(6)H含有2个苯环,核磁共振氢谱图中有7组峰,且面积比为2:2:2:1:1:1:1,G→H的化学方程式是   。
(7)H→I反应中生成中间体L,L含有3 个六元环,1 mol的L转化成I 需要脱去2 mol水,L的结构简式是   。
【答案】(1)甲苯
(2)氧化反应
(3) + +HCl
(4)
(5)13; 或
(6)
(7)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】(1)A是一种芳香烃,A的名称是甲苯;故答案为:甲苯。
(2) B生成C主要是B中甲基被氧化为羧基,因此其反应类型是氧化反应;故答案为:氧化反应。
(3)D→E的化学方程式是 + +HCl;故答案为: + +HCl。
(4)根据题意得到F的结构简式是 ;故答案为: 。
(5)D( )的同分异构体中,与FeCl3作用显色,说明含有酚羟基;能够发生银镜反应,说明含有醛基;若还有另外一种基团为氨基,当酚羟基和醛基在邻位,苯环上氨基有四种结构,当酚羟基和醛基在间位,苯环上氨基有四种结构,当酚羟基和醛基在对位,苯环上氨基有2种结构,当有酚羟基和—NHCHO基团时处于邻、间、对三种结构,因此满足条件的同分异构体有13种;其中一种同分异构体的结构简式为 或 ;故答案为:13; 或 。
(6)G→H是发生取代反应,因此其化学方程式是 ;故答案为: 。
(7)H→I反应中生成中间体L,L含有3 个六元环,1 mol的L转化成I 需要脱去2 mol水,说明L含有两个羟基,再根据H、I的结构得到L的结构简式是 ;故答案为: 。
【分析】根据E的 得到A中含苯环,则A为甲苯,甲苯和浓硝酸发生取代反应,B中甲基发生氧化反应生成羧基,C中硝基发生还原反应生成氨基即D为 ,D( )发生取代反应生成E( ),根据信息得到E( )中羧基被—Cl取代生成F( ),F( )中—Cl被取代生成G,G和水发生取代反应生成H( )。
35.(2021·梧州模拟)化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:① RCHO+R′CHO;
②RCHO+R′CH2CHO +H2O
③ ;
请回答下列问题:
(1)化合物B是芳香族化合物,名称为   。
(2)由E生成F的反应类型为   ,F分子中所含官能团的名称是   。
(3)X的结构简式为   。
(4)写出D生成E的第①步反应的化学方程式:   。
(5)G与乙醇发生酯化反应生成化合物Y,Y有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体有   种,写出其中任意一种的结构简式: 

延伸阅读:

标签:

上一篇:2023年高考真题变式分类汇编:氧化还原反应的电子转移数目计算1

下一篇:苏科版八年级上册4.3凸透镜成像的规律(答案)