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文档简介
/压轴01有机合成与推断的6大核心考向典例·靶向·突破考向01有机物的表示和命名例1【热点——新质生产力、医药研发】(2026·广东肇庆·一模)一种由非活化烯烃高效合成具有光学活性药物(d)的合成路线如图所示:(1)化合物a中官能团的名称为___________。(2)①化合物b的分子式为___________。【答案】(1)醛基、羧基(2)【解析】(1)根据a的结构可知,其官能团名称为醛基和羧基;(2)①根据b的结果可知其分子式为;【变式探究】(2026·广东大湾区·一模)阿比多尔可用于抗流感病毒、冠状病毒、丙型肝炎病毒等。化合物Ⅳ是合成阿比多尔的一种中间体,可采用如下路线合成(反应条件略):已知:Ac为乙酰基()。(1)化合物的分子式为___________;CH3NH2的名称为___________。(2)化合物中含氧官能团的名称是___________。【答案】(1)甲胺(2)酯基【解析】(1)根据Ⅰ的结构简式可知其分子式为,含有氨基,一个C原子,名称应该为甲胺。(2)根据Ⅱ的结构简式可知,Ⅱ的含氧官能团为酯基。考向02多官能团识别与性质判断例2【热点——新质生产力、医药研发】(2026·广东肇庆·一模)一种由非活化烯烃高效合成具有光学活性药物(d)的合成路线如图所示:(2)②化合物可与发生加成反应生成化合物。化合物为的同系物,且其相对分子质量比I少28。II的同分异构体中,同时含有苯环、氨基和醇羟基结构的共___________种(含化合物II,不考虑立体异构)。(3)下列说法正确的有___________(填序号)。A.在和生成的过程中,有键断裂与键形成B.在分子中,存在手性碳原子,碳原子均采取杂化C.在分子中,有大键,且所有原子可能共面D.化合物能发生取代反应、加成反应和氧化反应(4)化合物a能发生氧化反应生成邻苯二甲酸。若用核磁共振氢谱监测该氧化反应,则可推测:与a相比,邻苯二甲酸的氢谱图中___________。(5)参考上述合成的原理,以丙烯()与苯胺()为有机原料(其他无机试剂任意选择),合成化合物。基于你设计的合成路线,回答下列问题:①第一步,加长碳链:其反应的化学方程式为___________(注明条件)。②第二步,进行___________(填反应类型)。③第三步,氧化:其反应的化学方程式为___________(注明条件)。④第四步,合成:③中得到的有机物与苯胺反应。(6)参考上述合成的反应,直接合成化合物,需要以甘氨酸()和___________(填结构简式)为反应物。【答案】(2)②4(3)AD(4)吸收峰由6个变为3个,峰面积比为(5)加成反应+O2+2H2O(6)【分析】a与b成环生成c,c与CO2在催化剂作用下引入羧基得到d。【解析】(2)②b结构上的碳碳双键与H2O发生加成反应生成羟基结构,依题意化合物Ⅱ结构上含有1个羟基、1个氨基和1个苯环结构,则符合条件的Ⅱ的同分异构体结构为共四种;(3)A.a和b生成c的过程中,有C=O(π键)的断裂和C-N(σ键)单键的生成,A正确;B.c结构上不含有手性碳(手性碳是指C原子形成4个单键,且连接4个不同的原子或原子团),苯环上以及碳碳双键和C=O上的碳为sp2杂化,剩余为sp3杂化,B错误;C.d结构中含有sp3杂化的碳原子,故所有原子不可能共平面,C错误;D.d结构上的羧基能发生取代反应,碳碳双键能发生加成反应,d还能燃烧(氧化反应),D正确;故答案选AD;(4)a结构上的等效氢有6种,而邻苯二甲酸只有3种等效氢,且个数之比为1:1:1,故氢谱图上可观察到吸收峰由6个变为3个,峰面积比为;(5)①由题干流程可知,c→d过程为碳链加长过程,故丙烯加碳反应为;②CH2=CHCH2COOH与水发生加成反应生成CH2OHCH2CH2COOH;③CH2OHCH2CH2COOH结构上的羟基被氧化成醛基,反应的化学方程式为+O2+2H2O;(6)结合a→b的过程可知,甘氨酸和OHCCOOH可直接合成f。考向03化学方程式书写例3(2026·广东汕尾·一模)麻醉药布比卡因(ⅵ)的合成路线如图所示,其中“Ac”代表“”、“Ph”代表苯基。已知:(1)化合物ⅱ中的含氧官能团名称为___________。(2)①化合物i的分子式为___________。②化合物M比i的相对分子质量大14,在M的同分异构体中,含有苯环结构的共有___________种(含化合物M)。(3)下列说法中正确的有___________(填字母)。A.ⅱ→ⅲ的过程中有键断裂与键形成B.ⅲ分子中碳原子均采取sp3杂化,存在手性碳原子C.化合物E可以形成分子间氢键D.v→vi的过程原子利用率为100%(4)化合物ⅱ与乙醇发生酯化反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。(5)已知化合物ⅵ还有另一条合成路线,部分反应如下:①第一步:引入氯,X的结构简式为___________。②第二步:X与E进行___________(填反应类型)。③第三步:Y与反应合成v。发生反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。【答案】(1)羧基(2)5(3)AC(4)(5)取代反应【分析】i中的甲基被酸性氧化为羧基而生成ⅱ,ⅱ与H2发生加成反应生成ⅲ,ⅲ发生取代反应生成iv,v与发生取代反应生成vi和HBr,结合vi的结构简式和v的分子式可知v的结构简式为:,结合已知信息可知,iv与E发生取代反应生成v,结合v的结构简式和E的分子式可知E的结构简式为:,据此解答。【解析】(1)根据化合物ⅱ的结构简式可知,ⅱ中的含氧官能团名称为羧基;(2)①根据化合物i的结构简式可知,i分子中含有6个C原子、7个H原子和1个N原子,其分子式为;②i的分子式为,化合物M比i的相对分子质量大14,则M的分子式为,在M的同分异构体中,含有苯环结构的有:、、、、,即共有5种;(3)A.ⅱ→ⅲ的过程为ⅱ与H2发生加成反应生成ⅲ,反应过程中有键断裂与键形成,A正确;B.ⅲ分子中六元环上碳原子均采取sp3杂化,羧基中碳原子采用sp2杂化,与羧基相连碳原子为手性碳原子,B错误;C.由分析可知,E的结构简式为:,E中氨基上的H原子与另外E中的N原子之间可以形成氢键,即化合物E可以形成分子间氢键,C正确;D.v→vi的过程v与发生取代反应生成vi和HBr,即反应物中的原子没有全部进入产物,则原子利用率不是100%,D错误;故选AC。(4)化合物ⅱ与乙醇发生酯化反生成酯和水,反应的化学方程式为:;(5)①第一步:引入氯,ⅱ与SOCl2发生取代反应生成X,根据ⅱ的结构简式和X的分子式可知X的结构简式为:;②由分析可知,E的结构简式为:,结合题干已知信息可知,X与E进行取代反应生成Y,Y的结构简式为:;③由分析可知,v的结构简式为:,参照题干中ⅱ→ⅲ的反应原理可知,Y与发生加成反应生成v,反应的化学方程式为:。考向04限定条件同分异构体例4(2026·广东大湾区·一模)阿比多尔可用于抗流感病毒、冠状病毒、丙型肝炎病毒等。化合物Ⅳ是合成阿比多尔的一种中间体,可采用如下路线合成(反应条件略):已知:Ac为乙酰基()。(2)的某同分异构体含五元环结构,且一氯代物只有2种,其结构简式为___________。【答案】(2)或【解析】(2)对苯醌的不饱和度为5,其同分异构体含一个五元环,占一个不饱和度。且一氯代物只有两种,说明只有两种等效氢,该结构必定高度对称。为了使氢的种类数尽可能的少,氧原子形成碳氧双键,分布在碳碳双键的两侧。结构简式为或。【变式探究】(2026·广东清远·一模)某药物中间体有机物(7a)的合成路线如图所示。(3)5a与4a互为同分异构体,且4a生成5a过程中键数目没有改变,这里存在非极性键的断裂,也存在极性键的断裂和形成,则有机物5a的结构简式为______。【答案】(3)【解析】(3)5a与4a互为同分异构体,且4a生成5a过程中键数目没有改变,存在非极性键的断裂,也存在极性键的断裂和形成,则有机物5a的结构简式为。考向05碳原子轨道杂化与手性碳判断例5(2026·广东江门·调研)磷酸氯喹用于治疗疟疾、风湿等疾病。化合物IV是合成磷酸氯喹的一种中间体,可用如下路线合成:(2)下列说法正确的有_______。A.化合物Ⅰ中所有原子可能共面B.化合物Ⅰ不是Ⅱ的同系物,化合物Ⅱ中不含大键C.由Ⅱ到Ⅲ的转化中,σ键和π键均有断裂与生成D.化合物Ⅳ中不存在手性碳原子,可发生原子利用率100%的还原反应【答案】(2)CD【解析】(2)A.由结构简式可知,分子中单键氮原子的杂化方式为sp3杂化,原子的空间构型为三角锥形,分子中所有原子不可能共面,A错误;B.由结构简式可知,分子中含有苯环,苯环中含有大π键,B错误;C.由分析可知,Ⅱ到Ⅲ的反应为与先发生加成反应,后发生消去反应生成,所以转化中σ键和π键均有断裂与生成,C正确;D.由结构简式可知,分子中含有的苯环一定条件下能与氢气发生加成反应,该反应是原子利用率100%的还原反应,D正确;故选CD;【变式探究】(2026·广东广州·模拟预测)一种可用于天然产物合成的方法如下(反应条件略;代表苯基)。(4)下列说法正确的有___________。A.在1a和2a生成3a的过程中,有键的断裂与形成B.1a和2a均为极性分子,均具有较好的水溶性C.2a属于芳香烃,且分子中存在手性碳原子D.在3a分子中,采取杂化的碳原子比采取杂化的多8个【答案】(4)AD【解析】(4)A.在1a和2a生成3a的过程中,发生亲核取代,过程中2a的C-Brσ键断裂,同时形成新的C-Cσ键,A正确;B.1a和2a均为极性分子,但分子量较大,疏水的苯环部分占主导,因此水溶性较差,B错误;C.2a含有苯环,是芳香族化合物,但因其含有溴元素,不属于芳香烃,2a分子中与苯环相连的碳原子是手性碳原子,C错误;D.3a中sp2杂化碳共13个,sp3杂化碳共5个,差值为8,D正确;故选AD。考向06陌生信息反应机理应用与合成路线设计例6(2026·广东广州·模拟预测)一种可用于天然产物合成的方法如下(反应条件略;代表苯基)。(5)化合物4a在酸性条件下可以发生水解反应,得到的芳香化合物的名称为___________。(6)根据上述信息,以1a和1-丙醇为反应物,分三步合成化合物Ⅱ。①第一步进行消去反应:该反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。②第二步进行___________(填反应类型):一定条件下该反应的化学方程式为___________。③第三步合成Ⅱ:将②中得到的有机物与1a反应。【答案】(5)苯甲酸(6)加成反应
【解析】(5)化合物4a为苯甲酸乙酯,酸性水解生成苯甲酸和乙醇,故得到的芳香化合物的名称为苯甲酸。(6)根据分析,根据比较化合物1a和目标产物II,主要是为了合成目标产物II中的侧链(异丙基)。①1-丙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应,生成丙烯,故该反应的化学方程式为。②丙烯与HBr发生加成反应,根据马氏规则,H加在含氢多的碳上,Br加在含氢少的碳上,生成2-溴丙烷。该反应类型为加成反应;化学方程式为。【变式探究】(2026·广东江门·模拟)磷酸氯喹用于治疗疟疾、风湿等疾病。化合物IV是合成磷酸氯喹的一种中间体,可用如下路线合成:(5)根据上述信息,分三步合成化合物a()①第一步:苯胺与反应,生成两种产物,其反应的化学方程式为_______。②第二步:与第一步的含氮产物反应,此步骤生成一种可循环利用的物质,该物质是_______。③第三步:第二步含碳碳双键的产物发生分解反应,得到化合物a。(6)当的其中一个酯基换成羰基时,也能发生类似化合物Ⅱ到Ⅳ的转化。参考上述反应,合成化合物(),需要以化合物和_______(填结构简式)为反应物。【答案】(5)2++3C2H5OH(6)【分析】由有机物的转换关系可知,与先发生取代反应,后发生消去反应生成;与先发生加成反应,后发生消去反应生成;石蜡油作用下在270-280℃条件下转化为。【解析】(5)由题给信息可知,分三步合成化合物a的合成路线为:①由合成a的合成路线可知,第一步反应为苯胺与发生反应生成和乙醇,反应的化学方程式为:2++3C2H5OH;②由合成a的合成路线可知,第二步反应为与先发生加成反应,后发生消去反应生成和可以循环使用的;(6)由题给信息可知,合成合成b的反应为:与先发生取代反应,后发生消去反应生成,与先发生加成反应,后发生消去反应生成,石蜡油作用下在270-280℃条件下转化为。1.(2026·广东江门·一模)布洛芬具有解热、镇痛、抗炎等作用。芳基重排法得到布洛芬(E)的合成路线如下:已知:通过连续反应①和反应②发生碳骨架迁移,可实现C→D的转化,该过程中ZnCl2为催化剂,[ZnCl3]-为中间产物,反应机理如下图所示。(1)化合物A的名称为异丁苯,写出异丙苯的结构简式______。(2)A→B反应类型是______,C含有官能团名称是______,E的分子式是______。(3)新戊二醇()常用于合成树脂。请写出新戊二醇与对苯二甲酸反应合成聚酯树脂的化学方程式______。(4)下列说法正确的是______。A.化合物A中所有原子可能共面,碳原子的杂化方式有sp2、sp3B.化合物C属于芳香烃衍生物,分子中含有2个手性碳原子C.化合物C→D的转化中,存在σ键和π键的断裂与生成D.一定条件下,1mol化合物D最多可消耗2molNaOH(5)化合物E的一种同系物Y分子量为164,符合下列条件的Y的结构有______种(不考虑立体异构)。i.该物质可以与FeCl3溶液反应显紫色ii.1mol该物质可与Ag(NH3)2OH溶液反应产生2molAgiii.该物质核磁共振氢谱的峰面积之比为6:2:2:1:1(6)苯乙酸是合成药物和香料的重要原料,某学习小组以苯为初始原料,模仿题干合成原理设计合成苯乙酸的流程。请回答下列问题:①第一步反应在AlCl3的催化下生成,反应物为苯和______(填结构简式);②写出合成苯乙酸的流程中,发生碳骨架迁移时反应②的化学方程式:______。【答案】(1)
(2)取代反应醚键、碳氯键C13H18O2(3)n+n+(2n-1)H2O(4)D(5)3(6)
+[ZnCl3]-+ZnCl2【分析】A()与发生取代反应生成B(),酸性条件下B与反应生成C(),在ZnCl2作催化剂反应生成D(),经过转化变成E()。【解析】(1)异丙苯是苯环连接异丙基,结构简式为:。(2)由分析可知,A→B反应类型为取代反应;C的结构式为,含有的官能团为醚键、碳氯键;E的结构式为,分子式为。(3)新戊二醇与对苯二甲酸发生缩聚反应生成聚酯,化学方程式为:n+n+(2n-1)H2O。(4)A.化合物A含饱和烷基,饱和碳原子为四面体结构,所有原子不可能共面,化合物A的碳原子的杂化方式有sp2(苯环的碳原子)、sp3(饱和碳原子),A错误;B.C中只有连Cl的碳原子是手性碳,如图所示,共1个手性碳,B错误;C.过程中,C-Clσ键断裂,碳骨架迁移发生旧σ键断裂、新σ键生成,最终生成酯基的键,生成π键,但没有π键的断裂,C正确;D.1molD含1mol酯基和1mol氯原子,酯水解消耗1molNaOH,碳氯键断裂生成醇羟基消耗1molNaOH,共消耗2molNaOH,D正确;故答案为:D。(5)E分子量为206,Y分子量为164,则Y的分子式为,①遇FeCl3显色,含苯环和酚羟基;②1mol生成2molAg,则1个Y分子中含1个醛基;③氢谱峰面积比6:2:2:1:1,说明含两个等价甲基(6个H),苯环有取代基位置对称;符合条件的结构有:、、,共计3种情况。(6)①第一步AlCl3催化下,与,产物为和HCl;②酸性条件下,与反应生成;在ZnCl2作催化剂作用下,碳骨架迁移时,发生反应①生成,在[ZnCl3]-作用下,继续发生反应②生成,碱性条件下水解生成;反应②的化学方程式为+[ZnCl3]-+ZnCl2。2.(2026·广东广州·一模)在碱性或酸性催化剂的作用下,利用氨硼烷()可在室温下高效还原酯,其中的代表性反应如下。(1)化合物1a的分子式为___________。(2)化合物2a中的含氧官能团有___________(写名称)。(3)化合物3a在过量的NaOH水溶液中加热,充分反应后加入稀溶液酸化,得到芳香化合物I的结构简式是___________。(4)芳香化合物Ⅱ是4a的同分异构体,Ⅱ能与溶液发生显色反应且Ⅱ的核磁共振氢谱图上只有3组峰,Ⅱ的结构简式是___________。(5)下列说法正确的有___________。A.1a、2a、3a、4a分子中均有大键B.2a分子中存在p轨道“头碰头”形成的键C.1a、3a、4a分子中,采取杂化的碳原子的数目依次减小D.4a分子中含有1个手性碳原子,且4a分子间可存在氢键(6)已知:根据上述信息,以化合物x、乙醛和甲醇为有机原料,分三步合成化合物1a.①第一步,化合物x与乙醛反应:化合物x的化学名称是___________。②第二步,进行___________(填反应类型)。③第三步,合成化合物1a:反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。(7)根据题目所给信息,在酸性催化剂的作用下可被还原为___________(写结构简式)。【答案】(1)(2)硝基、酰胺基(3)(4)(5)AC(6)4-硝基苯甲醛氧化反应(7)【解析】(1)化合物1a中含有10个C原子,9个H原子,1个N原子和4个O原子,其分子式为;(2)从2a结构简式可以看出,其包含的含氧官能团为硝基和酰胺基;(3)将化合物3a在过量NaOH溶液中加热,会发生水解反应生成,充分反应后加入稀酸化,得到的产物为;(4)根据题干信息,芳香化合物Ⅱ是化合物4a的同分异构体,其分子式为。能与发生显色反应,说明其中含有酚羟基,同时其核磁共振氢谱只有3组峰,说明该化合物结构具有对称性,苯环上的H全部被取代,综合以上信息可画出该化合物结构简式:;(5)A.化合物1a、2a、3a、4a中均含有苯环,苯环中含有大键,A正确;B.键由p轨道电子以“肩并肩”方式形成,2a分子中不存在以“头碰头”方式形成的键,B错误;C.1a分子中采取杂化的C原子有:,共9个,3a分子中采取杂化的C原子有:,共7个,4a分子中采取杂化的C原子有:,共6个,1a、3a、4a分子中,采取杂化的碳原子的数目依次减小,C正确;D.与四个各不相同的原子或基团连接的C原子是手性碳原子,4a分子中连溴原子的碳原子为手性碳原子,4a分子中不存在与C、O或F直接连接的H原子,因此分子间不存在氢键,D错误;故答案选AC;(6)由题干信息可知,可以以化合物x、乙醛和甲醇为有机原料,分三步合成化合物1a,由逆合成分析法可知,1a可以由和甲醇经酯化反应合成。可由经氧化获得。根据已知条件给出的方程式,可由与乙醛合成,据此作答;①由分析可知,化合物x结构简式为,其名称为4-硝基苯甲醛;②由分析可知,第二步反应为氧化反应;③由分析可知,化合物1a由和甲醇经酯化反应生成,该反应化学方程式为:;(7)由题干信息可知,在酸性催化剂条件下,可以被还原为,同理,可被还原为。3.(2026·广东·模拟预测)托品醇是副交感神经抑制剂阿托品的关键中间体之一,其合成路线如图所示:回答下列问题:(1)A的名称为___________;B中的官能团名称为___________。(2)托品酮的分子式为___________,它的一种同分异构体中存在六元环状结构和碳碳双键,其核磁共振氢谱图中有三组峰,且峰面积之比为6:6:1,请写出满足条件的结构简式:___________。(3)关于上述合成路线,下列说法错误的有___________(填选项字母)。A.托品酮和托品醇均含有手性碳原子B.由A、B和C转化为D的过程中,有π键的断裂与形成C.C中碳原子均采用杂化(4)根据托品醇的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表:序号反应试剂、条件反应形成的新有机结构反应类型a______________________b______________________消去反应(5)参照上述合成路线,以甲醇和为原料合成。基于你设计的合成路线,回答以下问题:①若第一步反应涉及氧化反应,该反应的化学方程式为___________。②最后一步反应为化合物M和醛类物质的反应,化合物M的结构简式为___________。【答案】(1)丁二醛(答案合理即可)氨基(2)(3)BC(4)乙酸、浓硫酸、加热取代反应或酯化反应浓硫酸、加热或(5)【分析】该合成路线以A、B和C为起始原料,在缓冲液、pH=5的条件下脱水缩合生成环状中间体D;D经酸性水解并加热得到E;E在加热条件下脱去两分子二氧化碳生成托品酮;最后托品酮经还原反应转化为目标产物托品醇。【解析】(1)A结构简式是,名称为丁二醛;中的官能团名称为氨基。(2)托品酮的分子式为,它的一种同分异构体中存在六元环状结构,其核磁共振氢谱检测其存在三组峰,且峰面积之比为6:6:1,满足条件的物质的结构简式为。(3)A.托品酮和托品醇均含有手性碳原子,A正确;B.由A、B和C转化为D的过程中,有π键的断裂,但没有π键的形成,B错误;C.C中碳原子有杂化和杂化,C错误;故选BC。(4)托品醇具有醇羟基,可以发生酯化反应和消去反应,根据反应形成的新结构,可以推断发生酯化反应需要用乙酸做反应物,浓硫酸做催化剂,并且需要加热条件;发生消去反应时应用浓硫酸做催化剂,加热,产物结构为。(5)由合成,可利用制得,再通过甲醛(由甲醇被氧化得来)引入碳环最终获得产物,所以化合物M结构为;第一步反应涉及氧化反应,该反应的化学方程式为。4.(2026·广东东莞·一模)聚碳酸酯具有高强度和高弹性等优点,常用于制作航天服、面罩。双酚a是制备聚碳酸酯的关键单体,合成方法如下:(1)①化合物2a所含官能团的名称是________。②5a的是相对分子质量比大14的同系物。5a的同分异构体中,能发生银镜反应的有________种(含5a)。(2)下列说法正确的有________。A.在1a和2a生成3a的过程中,有键断裂与形成B.红外光谱分析可区分2a和4aC.3a分子中核磁共振氢谱峰面积比为D.4a既能被氧化、也能被还原,其分子中含有3个碳原子采取杂化(3)是与HCN在一定条件下,发生原子利用率为的反应所得产物。①6a在酸性条件下水解,生成的有机产物的结构简式为________。②6a在一定条件下生成的单体,该反应所需试剂和条件为________。(4)根据上述信息合成化合物Ⅰ()①第一步,醇的催化氧化,反应化学方程式为________(注明条件)。②第二步,①得到的有机产物与苯酚在酸性条件下先发生________(填反应类型),产物再与苯酚发生________生成Ⅰ(填反应类型)。(5)传统合成聚碳酸酯Ⅱ()的原料是3a和有毒的光气()。为贯彻绿色化学理念,采用3a和________(填结构简式)合成聚碳酸酯Ⅲ。()。【答案】(1)(酮)羰基2(2)BD(3)浓硫酸、加热;一定条件或催化剂(4)加成反应取代反应(5)【分析】由题意得,两分子的苯酚和丙酮在酸催化下,发生缩合反应生成3a(双酚a),同时丙酮自身发生羟醛缩合生成副产物4a,据此解答;【解析】(1)①2a为丙酮,其结构中含有的官能团为酮羰基;②5a的相对分子质量比大14,且能发生银镜反应,说明结构中含有醛基,且5a比2a多一个-CH2,满足题意的同分异构体有、,共2种;(2)A.1a和2a发生加成反应生成3a,在此过程中只有2a酮羰基中π键断裂,没有π键的生成,A错误;B.2a仅含羰基,含碳碳双键和羰基,官能团不同,红外光谱吸收峰不同,可区分,B正确;C.3a中有四种氢,核磁共振氢谱峰面积比6:4:4:2,C错误;D.4a中含有羰基,既能被氧化、也能被还原,4a中含有碳碳双键、羰基,其中C原子采用sp2杂化,共有3个,D正确;故答案选BD;(3)是与HCN在一定条件下,发生原子利用率为的反应所得产物,说明丙酮与HCN发生加成反应生成,其在酸性条件下发生水解,生成了羧酸,其结构为;与浓硫酸、加热条件下经消去、加聚反应生成;(4)①目标产物苯环中间有一个亚甲基,原料为甲醇氧化得甲醛,再和苯酚反应,醇的催化氧化,反应方程式;②中得到了甲醛,甲醛与苯酚在酸性条件下先发生加成生成羟甲基苯酚中间体,羟甲基苯酚再与苯酚发生取代反应生成化合物Ⅰ;(5)绿色化学合成,产物末端为,故另一原料为碳酸二甲酯,,与发生缩聚反应所得。5.(2026·广东中山·一模)联烯()广泛应用于有机合成。一种基于三组分反应合成非天然-氨基酸的路线如下(反应条件略:代表,代表。已知:(1)化合物la的名称为______。(2)①化合物2a的分子式为______。②3a在碱性条件下发生水解生成的产物中,相对分子质量较小的化合物I.与I有相同官能团的结构共______种(含化合物I,不考虑立体异构)。(3)下列说法正确的有______。A.3a分子中的存在大键,氮原子采取杂化B.4a分子存在2个手性碳原子,存在顺反异构体C.在和3a生成4a的过程中,有键断裂和形成D.4a生成5a的过程属于取代反应,且化合物5a具有两性(4)化合物2a的性质比较活泼,与水发生加成反应后可再转化为酮,若用核磁共振氢谱监测该转化反应,则可推测:与2a相比,产物酮的氢谱图中______。(5)根据题中信息,分三步合成化合物II,回答前两步相关问题。①第一步,苯引入碘。已知碘的电负性大于碳,某同学尝试利用苯和反应生成,该方法是否可行______(填“可行”或“不可行”)。②第二步,由发生______(填具体反应类型),其反应的方程式为______。【答案】(1)碘苯(2)4(3)AD(4)峰面积之比为3:2:2:2:3,峰的化学位移发生变化(5)不可行酯化反应;【解析】(1)已知代表,化合物la的名称为碘苯;(2)①根据结构简式,数出各原子数目,化合物2a的分子式为;②3a在碱性条件下发生水解(含有酯基-COO)生成的产物中,相对分子质量较小的化合物I(OH),与I有相同官能团的同分异构体有正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇,共4种(含化合物I);(3)A.3a分子中的存在C=N双键,氮原子采取杂化,A正确;B.4a分子存在1个手性碳原子(连接4个不同基团的碳原子),且存在C=C双键,双键两端碳原子上连接的基团不同,因此存在顺反异构体,B错误;C.在和3a生成4a的过程中,涉及碳碳双键的加成,没有键形成,C错误;D.4a生成5a的过程是酯基水解,属于取代反应,且化合物5a具有两性(氨基为碱性,羧基为酸性),D正确;故选AD;(4)化合物2a的性质比较活泼,与水发生加成反应后可再转化为酮,与2a相比,产物酮的氢谱图中峰面积之比为3:2:2:2:3,峰的化学位移发生变化;(5)①第一步,苯和反应生成,该方法不可行(苯的取代需要在催化剂作用下进行,直接反应无法进行);②第二步,由发生酯化反应;反应方程式为。6.(2026·广东湛江·一模)Mannich反应是一种合成氨基烷基化衍生物的反应,其中的一个反应如下(反应条件略)。(1)化合物1a中所含官能团的名称为___________;化合物3a的化学名称为___________。(2)①化合物2a的分子式为___________,可由和CH3I通过取代反应获得,反应的化学方程式为___________。②化合物2a的同分异构体中,能与FeCl3溶液发生显色反应的结构共___________种(不包含立体异构)。(3)下列说法正确的有___________(填字母)。A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,有π键与σ键断裂B.在4a分子中,存在手性碳原子,可能存在分子内氢键C.在生成副产物5a的反应中,3a未参与反应D.4a与5a互为同系物(4)已知:氨基(-NH2)极易被氧化。利用苯甲醇分三步合成3a。①第一步,引入硝基:其反应的化学方程式为___________。②第二步,进行___________(填具体反应类型),原因为___________。③第三步,获得3a。(5)根据上述信息,参考上述反应,直接合成化合物6a,需要以___________(填结构简式)、2a和3a为反应物。【答案】(1)(酮)羰基4-氨基苯甲醛或对氨基苯甲醛(2)C7H9ON+CH3I+HI16(3)AB(4)+HNO3(浓)+H2O氧化反应氨基(-NH2)极易被氧化,应该先氧化羟基后再还原硝基(5)【分析】生成4a反应过程可以理解为1a中的与3a中的醛基发生加成反应得到,羟基再和2a的氨基发生取代反应脱水得到4a,同理1a中的与3a中的醛基发生加成反应得到羟基,羟基再和3a中的氨基发生取代反应得到5a,2a在此过程中未参与反应,据此解答。【解析】(1)化合物1a中所含官能团的名称为(酮)羰基;化合物3a的化学名称为4-氨基苯甲醛(对氨基苯甲醛)。(2)①化合物2a的分子式为C7H9ON,可通过和CH3I通过取代反应获得,反应的化学方程式为:+CH3I+HI。②能与FeCl3溶液发生显色反应说明含酚羟基,化合物2a的同分异构体分(位置异构共10种)、(位置异构共3种)、(位置异构共3种)三类,共16种。(3)A.由分析可知,在1a、2a和3a生成4a的过程中,有π键(3a中醛基)与σ键(2a中氮氢键、1a中碳氢键)断裂,A项正确;B.在4a分子中,如图所示:存在手性碳原子,其中氮氢键与氧原子(酮羰基)可能形成分子内氢键,B项正确;C.由分析可知,在生成副产物5a的反应中,2a未参与反应,C项错误;D.4a与5a官能团不同,没有相差若干个CH2,不属于同系物,D项错误。(4)①第一步,引入硝基的化学方程式为+HNO3+H2O;②第二步,进行氧化反应,原因是氨基(-NH2)极易被氧化,应该先氧化羟基后再还原硝基;③第三步,硝基还原为氨基得到3a;(5)根据上述信息,化合物6a与4a比较相似,需要和3a先发生加成反应得到,羟基再和2a的氨基再发生取代反应得到6a。7.(2026·广东梅州·一模)二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。我国学者以电催化反应为关键步骤,用作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:(1)A所含官能团名称为________;B的分子式为________。(2)A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为________,其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为________。(3)反应③中,化合物C与无色无味气体X反应,生成化合物D,原子利用率为100%。X为________。(4)下列说法正确的有________。A.反应过程中,有键断裂和生成B.阿托酸分子中所有碳原子均采用杂化,分子内所有原子一定共平面C.化合物D、E均含有手性碳原子D.反应④中,用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解,与D的反应在阴极上进行(5)根据上述信息,以为原料,合成,基于你设计的合成路线,回答下列问题:①第一步发生分子内羟基间的脱水成醚反应,有机产物为________(写结构简式)。②最后一步进行________(填具体反应类型),其反应的化学方程式为________(注明反应条件)。【答案】(1)酮羰基C8H10O(2)4(3)O2(4)CD(5)酯化反应+H2O【分析】A与氢气发生加成反应生成B;B在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成C;C发生氧化反应生成D;D在1过程中,与CO2在电催化下实现开环、2过程中,经酸化转化成E;E在一定条件下转化成阿托酸。【解析】(1)A结构中的官能团为酮羰基;根据B的结构可知其分子式为C8H10O;(2)依题同分异构体中含有苯环和醛基结构,符合题意的同分异构体为、、、,共4种;其中核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为;(3)根据原子利用率为100%,结合质量守恒定律,碳碳双键在催化剂作用下氧化生成环醚结构,故X为O2;(4)A.A→B过程中,断裂了碳氧双键(断裂π键),但没有π键生成,A错误;B.阿托酸分子中所有碳原子均采取sp2杂化,但结构中的C-C单键可旋转,使得分子内的原子不一定共平面,B错误;C.手性碳是指饱和碳原子连接4个不一样的原子或原子团,D和E结构中的手性碳位置如图所示、(带“*”碳原子为手性碳),C正确;D.E比D多一个碳原子、两个氧原子和两个氢原子,E中碳元素化合价降低,D得电子生成E,即发生还原反应,故与D的反应在阴极上进行,D正确;故答案选CD;(5)①结合题干信息可知,发生分子内脱水生成;②与CO2在电催化下实现开环、再经酸化转化成,最后在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成和水,最后一步的化学方程式为+H2O。8.(2026·广东·一模)烯丙醇()是重要的有机合成中间体,通过不对称氧化反应可合成化合物G(一种-肾上腺素受体阻滞剂)。化合物G的一种合成路线如下:(1)化合物A的分子式为___________,化合物D中含氧官能团的名称为___________。(2)溴代烃B的结构简式为___________,B→C的反应类型为___________。(3)下列说法正确的有___________(填序号)。A.C→D的过程中有键的断裂和形成B.E分子中所有碳原子可以在同一平面上C.化合物F存在分子间氢键,且能与水互溶D.D、E、F和G分子中均含有手性碳原子(4)烯丙醇的同分异构体中,核磁共振氢谱图中只有一组信号峰的化合物的结构简式为___________。(5)若一定条件下,烯丙醇先与反应生成M,再经过不对称氧化反应可直接得到F,写出M的结构简式:___________。(6)以丙烯酸、乙烯和为有机原料,根据上述信息,分三步合成化合物。①第一步:在催化剂的作用下,乙烯与发生反应生成环状化合物Q,其反应的化学方程式为___________。②第二步:与Q反应形成链状化合物。③第三步:进行___________(填反应类型),其反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。【答案】(1)醚键、(醇)羟基(2)取代反应(或水解反应)(3)BD(4)(5)(6)酯化反应(或取代反应)【分析】正丙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成A(丙烯),丙烯在光照条件下与Br2发生取代反应生成卤代烃B,B在NaOH水溶液中加热水解生成C,根据C中羟基的位置可知B的结构简式为;C经过不对称氧化生成D,D与发生开环反应生成E,E脱水成环后再与异丙胺发生开环反应得到G;【解析】(1)化合物A为丙烯,分子式为;化合物D中的含氧官能团名称是醚键、(醇)羟基;(2)由分析可知,B的结构简式为;B→C发生的反应为卤代烃在碱性条件下的水解,反应类型为取代反应(或水解反应);(3)A.C→D的过程中,碳碳双键中的键断裂,但没有形成新的键,A错误;B.E分子中,萘环()所有碳原子共面,与萘环上O原子相连的3个链状碳原子可通过特定的角度与萘环共面,故所有碳原子可以在同一平面上,B正确;C.化合物F的官能团只有醚键,不能形成分子间氢键,且没有亲水基团,不能与水互溶,C错误;D.连有4种不同原子团的碳原子即为手性碳原子,D、E、F和G分子中均含有手性碳原子,用*分别表示为、、、,D正确;故选BD;(4)烯丙醇的分子式为,其同分异构体的核磁共振氢谱只有1种氢,即分子内含有对称的2个甲基(-CH3),故该同分异构体的结构简式为;(5)一定条件下,烯丙醇先与反应生成M,再经过不对称氧化反应可直接得到F,则M中含有碳碳双键,根据F的结构可逆推出M的结构简式为;(6)①第一步:类似于烯丙醇的不对称氧化反应,乙烯在催化剂作用下能和反应生成环状化合物Q(),反应的化学方程式为;②第二步:与Q()反应形成链状化合物;③第三步:丙烯酸()与进行酯化反应(或取代反应)得到最终的目标产物,其反应的化学方程式为。9.(2026·广东汕头·一模)铜催化提高1,3-二烯烃选择性的合成方法如下:已知:①是苯基()②(1)Ⅰ的官能团名称是______,写出Ⅱ的分子式______。(2)Ⅱ的其中一种水解产物能与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V。在V的芳香族同分异构体中,能与溶液反应的有______种。(3)Ⅳ分子存在顺反异构体,可采用核磁共振氢谱法对二者进行区分,请写出该方法可行的理由之一:______;上述Ⅳ合成方法的优点之一是在的催化作用下,提高了Ⅱ与Ⅰ反应位置的选择性,请写出该反应条件下还可能生成的副产物结构______(不考虑立体异构)。(4)关于上述合成方法,以下说法正确的是______。A.Ⅰ分子中所有原子一定共平面B.Ⅱ分子在该过程中存在键断裂C.Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多5个D.Ⅳ是反式产物,在一定条件下可以发生加聚反应(5)利用该方法合成化合物Ⅵ的路线如下①第一步,由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应,写出该反应的化学方程式(不要求反应条件)______。②第二步,由第一步反应产物与生成Ⅶ,写出Ⅶ的结构简式:______。③第三步,由Ⅱ,Ⅶ和Ⅷ______(填写Ⅷ的名称)仿照上述反应可获得Ⅵ,Ⅷ可由二溴代物制备,写出合理的化学方程式:______。【答案】(1)碳碳双键(2)14(3)顺反异构体中对应氢原子的化学位移不同或
(4)BD(5)2
1,3-戊二烯【分析】在铜催化作用下,利用1,3-二烯烃合成化合物Ⅳ,本质上是1,3-二烯烃发生了1,4加成反应。【解析】(1)Ⅰ的官能团名称是碳碳双键;Ⅱ的分子式为。(2)Ⅱ的其中一种水解产物乙酸与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V,说明化合物V为;V的芳香族同分
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