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文档简介
重难21基于结构差异或新信息的有机合成与推断内容导航内容导航速度提升技巧掌握手感养成重难考向聚焦锁定目标精准打击:快速指明将要攻克的核心靶点,明确主攻方向重难技巧突破授予利器瓦解难点:总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧重难保分练稳扎稳打必拿分数:聚焦可稳拿分数题目,确保重难点基础分值重难抢分练突破瓶颈争夺高分:聚焦于中高难度题目,争夺关键分数重难冲刺练模拟实战挑战顶尖:挑战高考压轴题,养成稳定攻克难题的“题感”
一、官能团的引入、消除与保护(1)官能团的引入官能团引入方法碳卤键①烃、酚的取代;②不饱和烃与HX、X2的加成;③醇与氢卤酸(HX)的取代羟基①烯烃与水加成;②醛、酮与氢气加成;③卤代烃在碱性条件下的水解;④酯的水解;⑤葡萄糖发酵产生乙醇碳碳双键①某些醇或卤代烃的消去;②炔烃的不完全加成;③烷烃的裂化碳氧双键①醇的催化氧化;②连在同一个碳上的两个羟基脱水;③低聚糖和多糖水解可引入醛基;④含碳碳三键的物质与水加成羧基①醛基氧化;②酯、酰胺基、蛋白质、羧酸盐的水解;③含—CH2OH结构的醇、苯的同系物(与苯环直接相连的碳上有氢原子)被酸性高锰酸钾溶液氧化;苯环上引入不同的官能团①卤代:X2和Fe(或X2和FeX3);②硝化:浓硝酸和浓硫酸共热;③烃基氧化;④先卤代后水解(2)官能团的消除①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环等)。②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基。③通过加成或氧化反应消除醛基。④通过水解反应消除酯基、酰胺基、碳卤键。(3)官能团的改变①利用官能团的衍生关系进行衍变,如R—CH2OHR—CHOeq\o(→,\s\up7(O2))R—COOH。②通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如CH3CH2OHeq\o(→,\s\up9(消去H2O))CH2=CH2eq\o(→,\s\up9(与X2加成))X—CH2CH2—Xeq\o(→,\s\up7(水解))HO—CH2CH2—OH。。③通过某种手段改变官能团的位置,如CH3CH2CH2OHeq\o(→,\s\up9(消去H2O))CH3CH=CH2eq\o(→,\s\up9(与HCl加成))CH3CHClCH3eq\o(→,\s\up7(水解))CH3CH(OH)CH3。【方法总结】一看碳链结构变化:根据已知物质的结构简式,确定反应前后碳链的增减、形状的变化(如碳链变成了碳环),确定反应过程。二看官能团变化:如果反应中已经给出了部分物质的结构简式,可对比这些物质的结构简式,确定未知物质的结构和反应过程。三看反应条件:观察反应过程的条件,可推断物质变化过程中可能发生的反应和反应类型。二、有机推断中常考的“陌生信息”(1)羟醛缩合:RCHO+R′CH2CHOeq\o(→,\s\up11(稀NaOH),\s\do4(△))+H2O(R、R′表示烃基或氢)(2)利用格氏试剂发生加成反应(R代表烃基,R′、R″代表烃基或氢)。(3)烯烃的氧化:(4)成环反应:(建议用时:10分钟)1.(2025·北京卷)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。已知:①②试剂a是。(1)I分子中含有的官能团是硝基和。(2)B→D的化学方程式是。(3)下列说法正确的是(填序号)。a.试剂a的核磁共振氢谱有3组峰b.J→K的过程中,利用了的碱性c.F→G与K→L的反应均为还原反应(4)以G和M为原料合成P分为三步反应。已知:①M含有1个杂化的碳原子。M的结构简式为。②Y的结构简式为。(5)P的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是:①A→B引入保护基,D→E脱除保护基;②。【答案】(1)氟原子(或碳氟键)、羧基(2)(3)bc(4)(5)E→F引入保护基,Y→P脱除保护基【分析】A为苯胺,与乙酸反应得到B:,与浓硫酸和浓硝酸加热发生消化反应得到D:,D水解得到E为,E与试剂a反应得到F,F与H2发生还原反应得到G,I与SOCl2碱性条件下反应得到J,J与CH3OH反应得到K,根据K的分子式可以确定K为:,K还原得到L,L进一步反应得到M,根据M的分子式可以确定M的结构简式为:,G与M经过三步反应得到P。【解析】(1)I分子含有的官能团为硝基、氟原子(或碳氟键)、羧基;(2)B()与浓硫酸和浓硝酸加热发生消化反应得到D:,方程式为:;(3)a、试剂a中有一种等效氢原子,核磁共振氢谱显示一组峰,a错误;b、J→生成有HCl,加入碱性物质(CH3CH2)3N,与生成HCl反应,促进反应正向进行,b正确;c、根据分析F→G与K→L的反应均为硝基转化为氨基,为还原反应,c正确;答案选bc;(4)①根据M的分子式和M含有1个sp杂化的碳原子,得出M的结构简式为:;②M()与G在N=C双键上先发生加成反应得到X,X的结构简式为:,X在碱性条件下脱除CH3OH得到Y,Y的结构简式为:,最后发生已知的反应得到P,Y的结构简式为:;(5)根据分析,另一处保护氨基的反应为:E→F引入保护基,Y→P脱除保护基。2.化合物是制备新型口服抗凝药物asundexian的关键中间体,的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A→B实现了由硝基到的转化(填官能团名称),其反应类型是。(2)由和转化为的过程中,若参与成键的氮原子及成键方式不变,则生成的与E互为同分异构体的副产物结构简式为。(3)H的化学名称是。(4)由生成的化学方程式为。(5)写出两种同时满足下列条件的I的同分异构体的结构简式、。a.含氮基团均为,与苯环直接相连;b.能发生银镜反应;c.核磁共振氢谱为4组峰。(6)按照的方法合成聚合物的路线如下:反应①所需试剂是,X的结构简式为。【答案】(1)氨基还原反应
(2)
(3)2-溴丁酸(4)++H2O(5)
(6)FeBr3、Br2
【分析】发生还原反应生成;发生重氮化反应生成;与D()发生环加成反应生成;与在一定条件下发生取代反应生成F();经LiCl脱甲基得到;发生溴代反应生成H();与在T3P作用下发生酰胺缩合反应生成;与在TMG作用下发生取代反应生成。据此分析。【解析】(1)由分析可知,A→B实现了由硝基到氨基的转化;硝基被还原为氨基,该反应为还原反应。(2)由和转化为的过程中,若参与成键的氮原子及成键方式不变,则生成的与E互为同分异构体的副产物结构简式为。(3)由分析可知H为,其化学名称是2-溴丁酸。(4)根据分析可知,由生成的化学方程式为++H2O。(5)能发生银镜反应,故取代基含醛基;故满足含醛基、氨基与苯环直接相连,核磁共振氢谱为4组峰的I的同分异构体的结构简式有、、、。(6)反应①所需试剂是苯环溴代的催化剂与反应物,即FeBr3(催化剂)、Br2(反应物);由分析可知,按照的方法合成聚合物的路线中X的结构简式为。3.一种激酶抑制剂(H)的合成路线如下:已知:是引入保护基的试剂,为。回答下列问题:(1)A→B的化学方程式为。(2)B→C的反应类型为;符合下列条件的C的同分异构体有种。①含有和且连接在同一个碳原子上
②遇溶液显色③苯环上有两个取代基且有两种化学环境的氢(3)D中的含氧官能团名称为。E的结构简式为。(4)TFA的作用。(5)制备G的原料P可由邻硝基苯硫酚和2-溴丙烷为主要原料通过以下方法合成:已知:①硫醚在酸性条件下氧化为硫砜基()②硝基在铁粉与盐酸条件下还原为氨基(苯胺易被氧化)M的结构简式为。试剂X为。【答案】(1)(2)取代反应10(3)醚键、硝基(4)脱去保护基(5)H2O2/H+【分析】根据D的结构、A→B→C→D的反应条件以及相关化合物的分子式可反推得:A为,B为,C为,则A在浓硫酸、浓硝酸、加热作用下生成B,B与异丙醇发生取代反应生成C和HF,C与在Pd催化条件下生成D;根据H的结构、D→E→F→H的反应条件以及相关化合物的分子式可反推得:E为,F为,G为,则D经氢气还原为E,E使用Boc基团保护氨基得到F,F与G发生取代反应、在经过TFA脱去保护基生成H。【解析】(1)据分析,A→B的化学方程式为。(2)据分析,B→C的反应类型为取代反应;据已知,C的同分异构体为-OH和-C4H8NO2Cl对位取代的苯,同分异构体数目取决于-C4H8NO2Cl的种类,不考虑Cl取代的-C4H9NO2有:、、、,再考虑Cl取代位置共有3+2+2+3=10种。(3)根据D的结构,其含氧官能团名称为醚键、硝基;据分析,E的结构简式为。(4)TFA为三氟乙酸,脱去Boc保护基,酸性条件,使F和G反应产物质子化得到H。(5)根据已知条件,2-B硝基硫醇与2-溴丙烷反应生成,然后通过酸性过氧化氢氧化、Fe/HCl还原得到(氨基易被氧化,不能首先将硝基还原为氨基,再氧化硫醚),则P的合成路线为:,则M的结构简式为,试剂X为H2O2/H+。4.(2025·山东卷)麻醉药布比卡因(I)的两条合成路线如下:已知:Ⅰ.Ⅱ.回答下列问题:(1)A结构简式为;B中含氧官能团名称为。(2)反应类型为;化学方程式为。(3)G的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为(写出一种即可)。①含
②含2个苯环
③含4种不同化学环境的氢原子(4)H中存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,则碱性较强的N原子是(填“a”或“b”)。(5)结合路线信息,用催化加氢时,下列有机物中最难反应的是_______(填标号)。A.苯() B.吡啶()C.环己-1,3-二烯() D.环己-1,4-二烯()(6)以,,为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线。【答案】(1)羧基(2)取代反应(3)或(4)b(5)A(6),【分析】A的分子式为C6H7N,结合I的结构式可推出A的结构式为,A被高锰酸钾氧化为B(),B与氢气加成生成C(),C与三氯化磷发生取代反应生成D(),D与E()发生取代反应生成H(),H与1-溴丁烷发生取代反应生成目标产物。另一条合成路线为:B与SOCl2反应生成F(),F与E()发生取代反应生成G(),G与氢气加成得到H,H与1-溴丁烷发生取代反应生成目标产物,据此解答。【解析】(1)由分析可知,A的结构式为,B为,B含有的含氧官能团名称为羧基,故答案为:;羧基;(2)由分析可知,C与三氯化磷发生取代反应生成D(),D与E()发生取代反应生成H(),化学方程式为:,故答案为:取代反应;;(3)G为,满足以下条件的①含
②含2个苯环
③含4种不同化学环境的氢原子,说明物质结构高度对称,如或,故答案为:或;(4)H为,存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,烷基是给电子基,酰胺基受旁边碳氧双键的影响,导致杂环N原子(b)上电子云密度增大,碱性增强,所以碱性较强的N原子(b),故答案为:b;(5)合成路线中涉及到用H2/PtO2加成的路线有B→C,G→H,B→C反应中,吡啶环被加成,G→H转化时,吡啶环被加成,但苯环仍然存在,说明苯环不易被加成,C,D选项中含有碳碳双键,碳碳双键不稳定,易发生加成反应,所以下列有机物最难反应的是苯环,故答案为:A;(6)根据题目中的信息,与发生取代反应生成,与1-溴丙烷发生取代反应生成,与氢气加成得到,若先与氢气加成,得到,两处-NH-均可发生取代,因此,先发生取代反应,所以需要补充的合成路线为,故答案为。5.化合物K是合成某生物碱的中间体,一种合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学)。回答下列问题:(1)A中含氧官能团的名称为。(2)B发生消去反应得到的有机物结构简式为。(3)A→C的化学方程式为。(4)用“*”标出D中的手性碳原子。(5)写出一种满足下列条件的F的同分异构体的结构简式。①含硝基,能与溶液发生显色反应②核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积比为9:2:2(6)G→H的反应类型为。(7)J+F→K中另一产物的化学式为。(8)依据G→J的反应信息,写出以和为原料制备J的合成路线(无机试剂任选)。【答案】(1)酯基(2)(3)+或2+22(4)(5)或(6)氧化反应(7)(8)(3分)【分析】A和B发生取代反应生成C,C发生取代反应生成D,D中氯原子被取代生成E,E中的一个酯基水解酸化生成F;G中羟基氧化为醛基生成H,H和I在作用下生成J,F和J发生取代反应生成K,据此解答。【解析】(1)根据A的结构简式,A中含氧官能团的名称为酯基;(2)B中含有碳溴键,发生消去反应得到;(3)A和B发生取代反应生成C,吸收生成的HBr,反应方程式为:+或2+22;(4)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳,D中的手性碳原子为;(5)F的分子式为,不饱和度为5,同分异构体满足①含硝基,能与溶液发生显色反应,说明苯环上存在酚羟基,含有硝基,说明其余结构均为饱和结构(苯环占用4个不饱和度,硝基占用1个不饱和度),②核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积比为9:2:2,说明含有3个相同环境的甲基,且含有2个酚羟基,满足条件的结构简式为或;(6)G中羟基氧化为醛基生成H,反应类型是氧化反应;(7)J+F→K反应中,羧基脱掉羟基,氨基脱掉氢,另一种产物为;(8)根据的合成路线,先将中羟基氧化为醛基,醛基和中的氨基发生反应即可得到J,故合成路线是。(建议用时:10分钟)6.(2025·黑吉辽蒙卷)含呋喃骨架的芳香化合物在环境化学和材料化学领域具有重要价值。一种含呋喃骨架的芳香化合物合成路线如下:回答下列问题:(1)A→B的化学方程式为。(2)C→D实现了由到的转化(填官能团名称)。(3)G→H的反应类型为。(4)E的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为的同分异构体的数目有种。(5)M→N的三键加成反应中,若参与成键的苯环及苯环的反应位置不变,则生成的与N互为同分异构体的副产物结构简式为。(6)参考上述路线,设计如下转化。X和Y的结构简式分别为和。【答案】(1)+CH3OH+H2O(2)羟基醛基(3)取代反应(4)4(5)(6)【分析】A为邻羟基苯甲酸,与甲醇发生酯化反应生成B(),在LiAlH4的作用下,发生还原反应生成C(),C被氧气氧化为D(),D和CBr4反应生成E(),E在CuI作用下,生成F(),F与反应生成G,结合H的结构可推出G为,G与反应生成H,H在一定条件下转化为M(),M与PtCl2反应生成N(),据此解答。【解析】(1)由分析可知,A为邻羟基苯甲酸,与甲醇发生酯化反应生成B,化学方程式为+CH3OH+H2O;(2)由分析可知,C为,C被氧气氧化为D(),羟基转化为醛基,故答案为:羟基;醛基;(3)G为,与反应生成,属于取代反应的特征,故答案为:取代反应;(4)E为,含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为的同分异构体,如果为醛基,溴原子,甲基的组合时,可形成
两种,如果为酮碳基,溴原子组合时可形成
,一共有4种,故答案为:4;(5)M→N的三键加成反应中,若参与成键的苯环及苯环的反应位置不变,N为,可以推断出M中的三键与右侧苯环连接时可以形成N中的六元环或五元环,因此可能的副产物为,故答案为:;(6)参考上述路线,可先将消去生成,再与反应生成,与在一定条件下得到目标产物,故答案为:;。7.聚赖氨酸可作为药物递送载体,一种合成路线如下:已知:ⅰ.ⅱ.(1)聚赖氨酸重复单元中含有的官能团有氨基和(不考虑端基)。(2)的化学方程式是。(3)D的结构简式为。(4)G与足量NaOH溶液加热充分反应可得到。用虚线标注出时G分子中的断键位置。(5)K中含有五元环状结构(如图)。①将图中K的结构简式补充完整。②过程中,脱除的小分子是(填化学式)。(6)有机化合物中有多个相同官能团时,通过控制反应条件,可使反应只在其中一个官能团的位点优先发生,体现了反应选择性。上述聚赖氨酸的合成路线中,有多步体现了反应选择性,例如;中,单一羟基被氧化;(再列举一例即可)。(7)以D和为原料合成E的多步反应如下:已知:过程中,有键生成。①Q含有五元环结构,Q的结构简式为。②的反应类型为。【答案】(1)酰胺键(2)+HO(CH2)4CHO+H2O(3)HO(CH2)4CH(NH2)CN(4)(5)CO2(6)在E→G过程中,HBr选择性只与羟基反应(酰胺键、羟基均能与HBr反应)(7)加成反应【分析】A在氧气,加热的条件下生成B(CH2OHCH2CH2CH2CHO);结合已知条件i可知D的结构简式为(CH2OHCH2CH2CH2CH(NH2)CN);结合已知条件ii和G的结构推出E的结构简式为;G在NaOH条件下发生水解,生成I();结合L的结构可推出K为。【解析】(1)由聚赖氨酸结构可知,其含有的官能团为氨基和酰胺键;(2)A在氧气,加热条件下发生催化氧化反应生成B,反应的化学方程式为+HO(CH2)4CHO+H2O;(3)由上述分析可知D的结构简式为HO(CH2)4CH(NH2)CN;(4)G在NaOH条件下发生水解,生成I(),断裂的酰胺键(如图);(5)①由上述分析可知K的结构为;②由K和L的结构可知,开环过程中断裂情况如图所示:,脱去的小分子为CO2;(6)酰胺键、羟基均能与HBr反应,但在E→G过程中,HBr选择性只与羟基反应;(7)①P→Q过程中,有N−H键生成,且Q含有五元环结构,说明该过程中P结构上的-COOH与发生加成反应生成环状结构Q();②Q经连续异构后得到R,结合R与E()的结构可知,的反应类型为加成反应。8.(2025·安徽卷)有机化合物C和F是制造特种工程塑料的两种重要单体,均可以苯为起始原料按下列路线合成(部分反应步骤和条件略去):回答下列问题:(1)B中含氧官能团名称为;B→C的反应类型为。(2)已知A→B反应中还生成和,写出A→B的化学方程式。(3)脂肪烃衍生物G是C的同分异构体,分子中含有羟甲基(),核磁共振氢谱有两组峰。G的结构简式为。(4)下列说法错误的是(填标号)。a.A能与乙酸反应生成酰胺
b.B存在2种位置异构体c.D→E反应中,是反应试剂
d.E→F反应涉及取代过程(5)4,4'-二羟基二苯砜(H)和F在一定条件下缩聚,得到性能优异的特种工程塑料——聚醚砜醚酮()。写出的结构简式。(6)制备反应中,单体之一选用芳香族氟化物F,而未选用对应的氯化物,可能的原因是。(7)已知酮可以被过氧酸(如间氯过氧苯甲酸,)氧化为酯:参照题干合成路线,写出以苯为主要原料制备苯甲酸苯酯()的合成路线(其他试剂任选)。【答案】(1)酮羰基还原反应(2);(3)(4)b(5)(6)电负性:F>Cl,C-F键极性更大,易断裂,且氟原子半径小,空间位阻小,更容易发生缩聚反应(7)【分析】A发生氧化反应生成B,B发生还原反应生成C,A发生取代反应生成C,2个C分子取代了CCl4中的两个氯原子生成了E,E中的两个氯原子发生水解反应,一个碳原子上连接两个羟基不稳定,会脱水形成酮羰基得到F,据此解答;【解析】(1)由B的结构简式可知,其含氧官能团名称为酮羰基;B的不饱和度为5,C的不饱和度为4,属于加氢的反应,为还原反应;(2)A→B还会生成硫酸铵和硫酸锰,根据原子守恒,配平反应为;(3)G是C的同分异构体,G的不饱和度为4,碳原子数为6,含有-CH2OH,则其不可能含有苯环,核磁共振氢谱只有两组峰,满足条件的结构简式为;(4)a.A中含有氨基,能和乙酸发生取代反应生成酰胺基,a正确;b.B的位置异构体只有1种,如图:,b错误;c.D→E的反应中,氟苯取代了CCl4中的两个氯原子,CCl4是反应物,c正确;d.E→F的反应中,涉及卤代烃的水解(取代)反应,d正确;故选b;(5)H的结构简式为,与F发生缩聚反应时,H中羟基的O-H键断裂,F中的C-F键断裂,缩聚产物结构简式为;(6)电负性:F>Cl,C-F键极性更大,易断裂,容易与H发生缩聚反应,且氟原子半径小,空间位阻小,更容易发生缩聚反应,所以不选择对应的氯化物;(7)根据已知的反应可知,得到苯甲酸苯酯,需要合成,模仿D→F的合成路线,苯在无水AlCl3作用下与CCl4发生取代反应生成,再发生E→F的反应得到,具体合成路线为。9.化合物G是一种治疗哮喘的药物,某研究小组按以下路线合成该化合物(反应条件及试剂已简化):回答下列问题:(1)化合物G中含氧官能团的名称是醚键和。(2)D→E的反应类型为,C的核磁共振氢谱有组峰。(3)C→D的反应中,NaH能将C转化为更易与反应的中间产物,其结构简式为。(4)E→F的化学方程式为。(5)以下说法不正确的是_______。A.A的碱性比B强 B.B→C有键的断裂和形成C.X苯环上的一溴代物有6种 D.E不能使酸性高锰酸钾褪色(6)从整个过程看,A→B的目的是。(7)以2-丙醇、、为有机原料,设计化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。【答案】(1)酰胺基(2)加成反应6(3)(4)(5)BD(6)保护氨基(7(3分)【分析】A和ClCOOC2H5发生取代反应生成B,B和CaC2、H2O反应生成C,C和NaH、反应生成D,D和乙炔发生加成反应生成E,E在NaOH溶液中发生水解反应生成F,其结构简式为,F和X发生取代反应生成G,同时还生成了HCl,则X的结构简式是,以此解答。【解析】(1)由化合物G的结构简式可知,其含氧官能团为醚键和酰胺基;(2)由分析可知,D和乙炔发生加成反应生成E;由C的结构简式可知,该有机物分子中含有6种不同环境的H,则核磁共振氢谱有6组峰;(3)氢化钠与C中羟基H发生氧化还原反应生成,其更易与反应;(4)由分析可知,E在NaOH溶液中发生水解反应生成F,其结构简式为,化学方程式为:;(5)A.酯基为吸电子基团,则B中N原子上连有酯基,导致其电子云密度降低,则A的碱性性比B强,A正确;B.B→C是还原反应,有C=O键断裂,C-O键形成,涉及π键的断裂,无π键的形成,B错误;C.由X的结构简式可知,苯环上有6种不同环境的H,则其一溴代物有6种,C正确;D.由E的结构简式可知,苯环能使与其直接相连的烃基C原子上的H原子变活泼,可被酸性高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾褪色,D错误;故选BD;(6)由A的结构简式可知,A中含氧官能团的名称是羰基,从整个过程看,A→B的过程中氨基转化为酰氨基,E→F的过程中酰氨基又转化为氨基,A→B的目的是:保护氨基;(7)可由和反应制得,可通过、CaC2和H2O反应制得,可通过的催化氧化制得,则化合物的合成路线为:。10.氯法齐明对耐药结核病、麻风病、疟疾以及隐孢子虫病均有良好的治疗效果,一种以1-氟-2-硝基苯()为起始原料制备氯法齐明的合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)有机物D中的官能团名称为。(2)A→B的反应机理如下,由该机理可知该反应类型为。(3)反应C→E的化学方程式为。(4)有机物C与在一定条件下可直接转化为有机物H,该反应在生成有机物H的同时,还可生成有机物M,M与H互为同分异构体,则M的结构简式为。(5)化合物N的分子式比A多1个C原子、2个H原子,则符合下列条件的N的结构有种。①除苯环外不含其他环,不含②能发生水解反应和银镜反应其中核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为的结构为(写一种即可)。(6)设计以甲苯()和1,丁二烯()为原料制备的合成路线。(无机试剂任选)【答案】(1)硝基、氟原子(2)取代反应(3)HF(4)(5)17、、(6)【分析】由题意知,即苯环上的硝基可在Zn和冰醋酸的作用下被还原成氨基,故由F到G的条件,结合G的结构式可知,F的结构式为,又已知E的化学式为,其与反应生成F,结合F的结构式可推导出E的结构式为,再结合D的化学式以及C的结构式可推导出D的结构式为,由此分析;【解析】(1)由分析知D的结构式为,其包含的官能团为硝基、氟原子;(2)由反应机理可知,在这一反应中,的F原子最终被基团取代,因此该反应为取代反应;(3)由分析知,C与D发生了取代反应,生成了E,结合各个物质的结构式可知其反应方程式为HF;(4)C的化学式为,H的化学式为,由C的结构式可知,两个C分子在的作用下发生反应,生成的化学式为,如图,若A与N连接、B与M连接,异构化可以得到H,同理若A与M连接,B和N连接,异构化可以得到M为;(5)①由题意知,该化合物N的化学式应为,不饱和度为5,含一个苯环(占用4个不饱和度),能够发生银镜反应并且能够水解,说明该物质含有-OCHO结构(占用1个不饱和度),其余结构均为饱和结构,故可能的取代基有四种情况:a.,-OCHO,-F三取代基,该情况下共有10种同分异构体;b.,-OCHO两取代基,该情况下共有3种同分异构体;c.-F,-NH-O-CHO两取代基,该情况下共有3种同分异构体;d.只有一个取代基:-NF-O-CHO,该情况下共有1种同分异构体;共有17个同分异构体;②核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为,需要两个取代基位于苯环上的对位,并且每个取代基各有1个氢原子或者苯环上只有1个取代基,满足条件的结构应为、、;(6)由题意知,苯环上的氨基上的氢可被卤代烃取代,脱去HX后使得烷基连接到氨基的氮原子上,因此,可先将甲苯硝化成邻硝基甲苯,再将硝基还原成氨基,得到邻甲苯胺,同时,1,3-丁二烯与氯气单质发生1,4加成,得到,其与邻甲苯胺发生取代反应最终得到,合成路线是。(建议用时:20分钟)11.盐酸氨溴索是一种常用于治疗呼吸系统疾病的黏液溶解剂,因其良好的药效与安全性在临床应用广泛。一种新型的合成工艺如下:
(1)B的结构简式为;C所含官能团名称为。(2)已知理论上1molE参加反应得1molF和2mol另一产物,写出的化学反应方程式。(3)的反应类型是___________。A.取代 B.加成 C.氧化 D.还原(4)化合物J中不对称碳原子的个数是___________。A.0 B.1 C.2 D.3(5)关于以上部分物质说法正确的是___________。A.物质A分子中所有原子可能在同一平面 B.1mol物质C中含键数为C.物质D苯环上一溴代物只有1种 D.银氨溶液可用于检验是否反应完全(6)已知:物质K是物质E的同系物,且分子组成比E多2个C.写出1种满足下列条件的K的同分异构体Y的结构简式:。①属于-氨基酸;②核磁共振氢谱有5组峰。(7)产物J熔点,分析产物J相比大部分有机物熔点较高的原因(写出两点)。(8)参照上述合成路线,以和CH3NH2为原料,设计合成的路线(无机试剂任选)。已知:RCOOH+R1NHR2+H2O(合成路线可表示为:AB……目标产物)【答案】(1)酰胺基(2)+
+2CHCl3(3)D(4)A(5)AB(6)或(或其他合理答案)(7)一是该物质为离子晶体,大多数有机物为分子晶体,二是分子中含有羟基和氨基能够形成分子间氢键(8)
【分析】由题干合成流程图可知,根据A、C的结构简式和B的分子式以及B到C的反应物可知,B的结构简式为:,B和NH3反应生成C,C在NaBr、NaBrO3、H2SO4共同作用下发生取代反应生成D,C和D在一定条件下反应生成E,E和Cl3CCOCCl3反应生成F,F在THF、H2O溶剂中被NaBH4还原为G,G被MnO2氧化为H,H和反应生成产物I,该产物I再被还原为J,据此分析解题。【解析】(1)由分析可知,B的结构简式为,由题干流程图中C的结构简式可知,C所含官能团名称为酰胺基;(2)由题干合成流程图中E和F以及E到F的反应可知,已知理论上1molE参加反应得1molF和2mol另一产物根据元素守恒可知,该产物为:CHCl3,则的化学反应方程式为:++2CHCl3;(3)由题干合成流程图可知,即F中酰胺基被转化为氨基和醇羟基,在有机化学上将加氢失氧的反应称之为还原反应,故该反应的反应类型是还原反应,故答案为:D;(4)已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子称之为不对称性碳原子又称为手性碳原子,结合题干流程图中化合物J的结构简式可知,化合物J中不含不对称碳原子,即个数是0,故答案为:A;(5)A.由题干流程图中A的结构简式可知,物质A即邻苯二甲酸,分子中含有苯环、酮羰基等平面结构,通过单键连接可以任意旋转,导致分子中所有原子可能在同一平面,A正确;B.由题干流程图中C的结构简式可知,1分子中含有8个C-Cσ键、4个C-Hσ键、2个C-Oσ键、2个C-Nσ键和1个N-Hσ键,即一共含8+4+2+2+1=17个σ键,故1mol物质C中含σ键数为17NA,B正确;C.由题干流程图中D的结构简式可知,物质D分子为对称结构,故苯环上一溴代物有2种,如图所示:,C错误;D.由题干流程图中G、H的结构简式可知,G中含有醇羟基,而H中含有醛基,故用银氨溶液可检验G→H是否开始反应,但不能检验是否反应完全,D错误;故答案为:AB;(6)由题干流程图信息可知,E的分子式为:C7H5O2NBr2,不饱和度为5,物质K是物质E的同系物,且分子组成比E多2个C,则K的分子式为:C9H9O2NBr2,则满足下列条件①属于-氨基酸即含有-CH(NH2)COOH结构,该结构中含有3种不同环境的H,②核磁共振氢谱有5组峰即含有5种不同环境的H原子的K的同分异构体Y的结构简式为:或(或其他合理答案);(7)由题干流程图中J的结构简式可知,J分子含有离子键属于离子化合物,即属于离子晶体,而大部分有机物是分子晶体,且物质J中含有羟基和氨基,能够形成分子间氢键,导致熔沸点升高,故产物J熔点,分析产物J相比大部分有机物熔点较高的原因为:一是该物质为离子晶体,大多数有机物为分子晶体,二是分子中含有羟基和氨基能够形成分子间氢键;(8)本题采用逆向合成法,即根据本小题题干信息可知,可由和加热得到,根据题干流程图中I到J的转化信息可知,可由被NaBH4还原得到,由题干流程图中H到I的转化信息可知,可由和CH3NH2反应得到,由此分析确定合成流程为:。12.(2025·江苏卷)G是一种四环素类药物合成中间体,其合成路线如下:(1)A分子中,与2号碳相比,1号碳的键极性相对(填“较大”或“较小”)。(2)会产生与E互为同分异构体且含五元环的副产物,其结构简式为。(3)E分子中含氧官能团名称为醚键、羰基和,F分子中手性碳原子数目为。(4)写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式:。①含有3种不同化学环境的氢原子;②碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机产物,,X的相对分子质量为60,Y含苯环且能与溶液发生显色反应。(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和两碳以下的有机试剂任用,合成路线示例见本题题干)。【答案】(1)较大(2)(3)羧基1(4)或(5)【分析】A与B在甲醇钠和甲醇的作用下,脱去溴化氢,生成C,C水解并脱去羧基生成D,D与五氧化二磷反应成环,生成E,E先经过酯化,在和乙二醇反应生成F,F被四氢铝锂还原生成G,详细流程为:据此解答。【解析】(1)1号碳与两个酯基相连,2号碳只与一个酯基相连,酯基具有吸电子效应,使与其相连的碳原子上的电子云密度降低,从而增强了C—H键的极性,因此1号碳的C-H键极性相对较大。(2)由有机速破可知,D→E的反应是5号羧基与苯环上甲氧基同侧邻位碳上的H原子发生取代反应,而D中的4号羧基也可能发生类似反应,会生成含五元环的副产物。(3)根据E的结构简式可知其含氧官能团还有羧基。F分子中只有与直接相连的碳原子是手性碳原子。(4)G的分子式为,其不饱和度为6.G的同分异构体在碱性条件下水解后酸化得到X和Y,且,Y含苯环且能与溶液发生显色
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