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文档简介
第63讲有机化学综合大题突破[复习目标]1.基于官能团的变化认识其转化关系,进一步掌握烃及其衍生物的转化关系。2.根据合成路线图中有机物的分子结构、转化条件及题干新信息综合解答有关问题,如:有机物的命名、分子式与结构简式的书写、官能团的判断与书写、反应类型及反应条件的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体数目推断与书写、简单合成路线的设计等。1.题型特点有机化学综合推断题往往以新药、新材料的合成为背景,以实际问题为任务,联系生产实际和科技成果应用,以框图的形式呈现一系列有机的转化过程及条件,串联多个重要的有机反应而组合成综合题,围绕有机化学基础的主干知识设置问题,有时还会引入新信息,涉及知识面广、综合性强、思维容量大。常考点有有机物的命名、分子式与结构简式的书写、官能团的判断与书写、反应类型及反应条件的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体数目推断与书写,模仿题干设计简单有机合成路线等。2.掌握典型有机物的转化关系及反应类型3.官能团、反应类型的推断(详见第60讲)1.(2025·广东高三期中)我国科学家最近在有机光催化剂/廉价金属协同催化的不对称多组分合成中取得进展。其中一个反应如图(反应条件略,Bn—代表苯甲基C6H5CH2—,Ph代表苯基C6H5—)。(1)化合物2a的分子式为。(2)化合物4a中含氧官能团名称为。(3)关于上述反应的相关物质及转化,下列说法正确的有(填字母)。A.有π键的断裂和σ键的形成B.存在碳原子杂化方式的改变,有手性碳原子的形成C.2a是苯乙烯的同系物,能发生加聚反应生成高分子化合物D.已知1a的环上存在类似苯环的大π键,则单个硫原子孤电子对数为1(4)化合物3a与O2发生催化氧化后生成化合物Ⅰ,分子式为C9H10O2,(填“能”“不能”或“不一定能”)用红外光谱仪检测该反应。在Ⅰ的同分异构体中,属于芳香酸且核磁共振氢谱有4组峰的结构共种。(5)根据上述信息,分四步合成化合物Ⅱ。①第一步,芳香烃的一溴取代:其反应的化学方程式为(注明反应条件,下同)。②第二步,进行(填具体反应类型):其反应的化学方程式为。③第三步,催化氧化。④第四步,合成Ⅱ:③中得到的芳香化合物与1a、(填结构简式)反应。(6)参考上述三组分反应,利用含三元环的共轭二烯烃5a与1a、3a直接合成开环产物Ⅲ,写出5a的结构简式:。答案(1)C12H14(2)羟基(3)ABD(4)能2(5)+Br2+HBr取代反应(或水解反应)+NaOH+NaBr(6)解析根据题干信息,1a和2a先发生碳碳双键的加成反应,生成,再和3a发生加成反应得到4a。(3)过程中有加成反应,存在CC、CO的断裂,同时有C—C的形成,故有π键的断裂和σ键的形成,A正确;存在碳原子杂化方式的改变(sp2→sp3),有手性碳原子的形成,B正确;2a含有两个碳碳双键,苯乙烯含一个碳碳双键,官能团数目不同,不互为同系物,但能发生加聚反应生成高分子化合物,C错误;已知1a的环上存在类似苯环的大π键,则单个硫原子的杂化方式为sp2,形成了两个σ键,孤电子对数为1,D正确。(4)化合物3a被催化氧化生成,醛基转化为羧基,红外光谱仪能用来检测官能团;属于芳香酸,说明苯环上有羧基,且核磁共振氢谱有4组峰,说明结构对称,符合要求的结构为、,共2种。(5)根据题干信息,化合物Ⅱ由、、发生反应生成,苯甲醛由苯甲醇催化氧化生成,苯甲醇由甲苯卤化后水解生成,则芳香烃为甲苯,①甲苯的取代反应化学方程式:+Br2+HBr。②卤代烃发生水解反应生成苯甲醇,反应的化学方程式:+NaOH+NaBr。(6)对化合物Ⅲ的结构进行分析,,化合物Ⅲ由含三元环的共轭二烯烃发生反应生成,需要形成共轭二烯烃,圆圈处为三元环,故5a的结构简式:。2.(2025·广东高三上阶段练习)有机化合物的提取与合成极大地促进了化学科学的发展,药物化学是重要的有机化学分支之一,合成某药物中间体G的流程如图所示:已知:乙酸酐为2分子乙酸脱水得到,结构简式为。(1)化合物A的名称为。(2)化合物C中除羟基外的含氧官能团的名称为;化合物C的某同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,且能够发生银镜反应,其结构简式为(任意写一种)。(3)对化合物D,分析预测其可能的化学性质,完成下表。序号反应试剂、条件反应形成的新结构反应类型①H2,钯催化②—COOCH3(4)下列关于物质E说法正确的是(填字母)。A.分子中不存在手性碳原子B.可以发生缩聚反应形成聚酯C.可以和FeCl3溶液发生显色反应D.1molE与足量NaHCO3反应产生1molCO2(5)以对甲基苯酚为有机原料,合成。基于你设计的合成路线,回答下列问题:①第一步反应的化学方程式为。②第一步含苯环产物与足量的NaOH在加热条件下反应的化学方程式为。③目标产物被酸性KMnO4溶液氧化后的产物的结构简式为。答案(1)对氟苯酚(或4⁃氟苯酚)(2)酮羰基(或)(3)①加成反应②甲醇,浓硫酸、加热取代反应(或酯化反应)(4)BD(5)①++CH3COOH②+2NaOH+CH3COONa+H2O③解析据流程图可知A发生取代反应生成B,B发生分子内重排生成C,在乙酸钠的作用下C和乙二酸二乙酯反应生成D,D和氢气发生加成反应生成E,比较E和G的结构简式可知F为,E发生消去反应得到F,F再与氢气加成得到G。(2)由化合物C的结构简式可知,C中除羟基外的含氧官能团的名称为酮羰基;化合物C除苯环外,含2个氧、2个碳、1个氟、1个不饱和度,其某同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,且能够发生银镜反应,则其同分异构体含醛基且分子中结构对称,其结构简式为或。(3)①D中含碳碳双键、酮羰基,两者均能和氢气发生催化加成反应生成新的结构:。②D中含羧基,能和甲醇在浓硫酸催化和加热条件下,发生酯化反应生成酯基。(4)连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故E中的手性碳原子标记为,A错误;E中含醇羟基和羧基,可以发生分子间酯化反应形成聚酯,B正确;E中不含酚羟基,不能和FeCl3溶液发生显色反应,C错误;1molE含1mol羧基,与足量NaHCO3反应产生1molCO2,D正确。(5)根据题干流程,发生第一步反应生成,与AlCl3发生第二步反应生成,与乙二酸二乙酯在乙酸钠的作用下发生成环的反应生成。③目标产物中碳碳双键、苯环上的甲基均会被酸性KMnO4溶液氧化,氧化后的产物的结构简式为。3.(2025·深圳高三上期中)卤代烃在有机合成的官能团转化和碳链构建中起着重要作用。一种基于CO、碘代烃类等物质合成化合物ⅶ的路线如图(加料顺序、反应条件略):(1)化合物ⅶ中含氧官能团的名称为。(2)一定条件下,化合物X与O2按物质的量之比为2∶1发生反应可生成化合物ⅲ,该反应的原子利用率为100%,则化合物X的名称为。(3)下列说法正确的有(填字母)。A.反应④属于取代反应,反应过程中,有H—O断裂和C—I形成B.化合物ⅴ比化合物ⅵ沸点高的原因是化合物ⅴ存在分子间氢键C.在ⅶ分子中,有7个碳原子采取sp2杂化,但不存在手性碳原子D.CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的σ键(4)一定条件下,化合物ⅵ发生反应可生成分子式为C8H8的化合物,其反应类型为,写出反应的化学方程式:。(5)一定条件下,化合物ⅱ与CH3CHO发生类似②的反应,再通过反应③得到反应产物Y,Y与化合物ⅴ互为同分异构体,则化合物Y的结构简式为。在化合物ⅴ的同分异构体中,能与FeCl3溶液发生显色反应的共种。(6)以环戊烷、化合物ⅲ和CO为含碳原料,利用上述反应原理,合成化合物ⅷ。基于你设计的合成路线,回答下列问题:①从环戊烷出发,第一步的化学方程式为(注明反应条件)。②最后一步反应中,有机反应物为(写结构简式)。答案(1)酯基(2)乙烯(3)BC(4)消去反应+NaOHNaI+H2O+(5)9(6)①②、解析化合物ⅰ(C6H5Br)与Mg反应生成化合物ⅱ(),则化合物ⅰ的结构简式为,化合物ⅱ与化合物ⅲ()反应生成化合物ⅳ(),化合物ⅳ发生水解反应生成化合物ⅴ(),化合物ⅴ发生取代反应生成化合物ⅵ(),化合物ⅵ与CO、反应生成化合物ⅶ(),据此回答。(3)反应④属于取代反应,反应过程中有C—O断裂和C—I形成,A错误;化合物ⅴ结构中含有羟基,能形成分子间氢键,沸点高于化合物ⅵ的沸点,B正确;在ⅶ分子中,苯环上碳原子和酯基的碳原子总共有7个碳原子采取sp2杂化,化合物ⅶ不存在手性碳原子,C正确;CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的π键,不是σ键,D错误。(5)由分析知,反应②为加成反应,反应③为水解反应,则化合物Y的结构简式为;在化合物ⅴ的同分异构体中,能与FeCl3溶液发生显色反应,则含有酚羟基,当苯环上的取代基为—OH和—CH2CH3时有3种,苯环上的取代基为—OH和两个—CH3时有6种,总共9种。(6)由流程信息可知,化合物ⅷ应由、、CO反应得到,可由发生类似①、②、③、④的反应得到,由水解得到,由与溴发生取代反应得到。①由分析可知,从环戊烷出发,第一步反应为与溴单质的取代反应,反应的化学方程式为。②由分析知,最后一步反应中,有机反应物为、。课时精练(A)[分值:50分]1.(12分)(2025·广东模拟预测)“李朝军三组分反应”是指在过渡金属催化下醛⁃炔⁃胺三组分制炔胺的反应,其中的一个反应如图(反应条件略,Ph—代表—C6H5)。(1)化合物la中含氧官能团的名称为。(2)①化合物2a的分子式为。②b与3a互为同系物且相对分子质量比3a大14,b的同分异构体中,同时含有苯环和—NH2结构的共种(考虑对映异构)。(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键的断裂与σ键的形成B.在4a分子中,存在手性碳原子,并有24个碳原子采取sp2杂化C.在5a分子中,有大π键,所有碳原子一定共平面D.化合物5a可与FeCl3溶液发生显色反应,且可发生原子利用率为100%的还原反应(4)过渡金属[M]催化醛⁃炔⁃胺三组分制炔胺的反应机理如图所示,则1a、2a、3a生成1mol4a的同时,还生成1mol(填化学式)。答案(1)醛基(2)①C8H6②15(3)AB(4)H2O解析(2)①化合物2a的分子式为C8H6。②b与3a(分子式为C7H9N)互为同系物且相对分子质量比3a大14,故b的分子式为C8H11N,b的同分异构体中同时含有苯环和—NH2结构,故苯环一取代同分异构体有3种,分别为、(与氨基相连的碳原子为手性碳原子,存在立体异构);苯环二取代同分异构体侧链分别为—CH2CH3、—NH2(邻、间、对3种),—CH2NH2、—CH3(邻、间、对3种);苯环三取代(—CH3、—CH3、—NH2)的同分异构体有6种,故b满足条件的同分异构体共15种。(3)在1a中醛基在反应中碳氧双键断裂,故有π键的断裂,4a中有C—C和C—Nσ键的生成,A正确;标记*的碳原子为手性碳原子(),其中四个苯环共24个碳原子都为sp2杂化,B正确;5a分子中有单键,单键可以旋转,所有的碳原子可能共平面,不是一定共平面,C错误;化合物5a中的羟基不是酚羟基,不可与FeCl3溶液发生显色反应,D错误。(4)1a和3a按照以下机理反应时,还生成了1molH2O。2.(13分)(2025·中山模拟预测)G是一种四环素类药物合成中间体,其合成路线如图:(1)A分子中,与2号碳相比,1号碳的C—H极性相对(填“较大”或“较小”)。(2)D→E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、和,F分子中手性碳原子数目为。(4)下列说法正确的有(填字母)。A.F生成G是还原反应,反应过程中有π键断裂B.C分子中有大π键,存在手性碳原子C.D在水中的溶解度比HOOCCH2CH2COOH小,D与H2O之间可形成氢键D.E生成F中的“2)(CH2OH)2,H+”,分两步完成,第一步是取代反应(5)结合以上流程,以和为原料制备。①从开始,第一步反应的化学方程式:,第二步反应的反应类型是,无机产物是。②最后一步反应的化学方程式:。答案(1)较大(2)(3)羰基羧基1(4)AC(5)①+HBr→+H2O取代反应HBr②n+n+(2n-1)H2O解析A与B发生取代反应得到C,再经过酯基水解并酸化后得到D,D发生脱水成环得到E,E中的酮羰基经过转化得到F,最后LiAlH4还原酯基得到G。(1)1号碳上吸电子基团比2号碳多,所以其电子云偏移程度大,极性较大。(2)D分子有2个羧基,均可以与苯环脱水成环,故副产物为。(3)E分子中含氧官能团还有羧基、羰基;F分子中手性碳如图所示:,有一个手性碳原子。(4)F生成G为酯基的还原,反应过程中有CO断裂,CO中含有π键,A正确;C分子中苯环上存在大π键,但分子中没有手性碳原子,B错误;D分子中的苯环为较强的疏水基团,而HOOCCH2CH2COOH有多个亲水基团,且分子体积小,所以D在水中溶解度较小,D分子中也具有亲水的羧基,可以与水分子之间形成氢键,C正确;E生成F中的“2)(CH2OH)2,H+”,分两步完成,第一步是发生加成反应生成,第二步发生取代反应生成F,D错误。(5)①结合A、B、C以及F到G之间的反应原理,合成路径第一步为将环己醇中羟基取代,得到1⁃溴环己烷:+HBr→+H2O,第二步为利用B到C的反应,将1⁃溴环己烷和丙二酸二甲酯发生取代反应得到,同时生成小分子无机产物HBr;第三步为利用F到G的反应,将其还原转化为;第四步为原料丙二酸二甲酯水解为丙二酸。②最后与丙二酸发生缩聚反应得到目标产物,其化学方程式为n+n+(2n-1)H2O。3.(13分)(2025·深圳二模)基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。利用木质纤维素为起始原料生产生物基呋喃二甲酸聚酯,该物质有望替代石油基聚酯。如图是生物基聚酯PEF和石油基聚酯PET的合成流程:已知:(ⅰ)F的核磁共振氢谱只有两组峰,且1molF能与2molNaHCO3反应。(ⅱ)F结合CO2生产聚碳酸对二甲苯酯可以实现碳减排,缓解日益紧张的能源危机,存在如图的转化关系:。(1)化合物C中的含氧官能团有(填名称),物质E的名称为。(2)对化合物D,预测其可能的化学性质,完成下表。序号反应试剂、条件反应形成的新结构反应类型①Na(足量)②加成反应(3)用植物秸秆代替石油制备聚酯材料的好处是(答出一条合理答案即可)。(4)化合物G的芳香族同分异构体中符合下列条件的有种(不含立体异构)。写出其中核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1的结构简式:。①1molG最多能与2molNa2CO3反应;②苯环上有三个取代基。(5)关于G生成H的反应的说法正确的有(填字母)。A.反应过程中,有H—O断裂B.反应过程中,有CO和C—O形成C.该反应为缩聚反应D.H物质不易降解,有可能会造成白色污染(6)参照上述信息,以A和CO2为起始原料合成(其他无机试剂任选),基于你设计的合成路线,回答下列问题:①最后一步反应中,有机反应物为(写结构简式)。②从A出发,第一步的化学方程式为。答案(1)醛基、醚键、羟基对二甲苯(或1,4⁃二甲苯)(2)①—COONa置换反应②H2、Ni,加热(3)来源广泛,节约能源,降低成本,生成的聚酯类物质容易降解,减少白色污染(答出一条合理答案即可)(4)6、(5)AC(6)①HOCH2—CH2OH②CH3—CH2OHCH2CH2↑+H2O解析葡萄糖在酒化酶作用下生成的A为乙醇,经一系列转化得到B,B为乙二醇;石油中提取的E在试剂b作用下生成F,根据已知:(ⅰ)F的核磁共振氢谱只有两组峰,且1molF能与2molNaHCO3反应,则F为,E为,试剂b为酸性高锰酸钾溶液。(2)根据化合物D的结构,可知有两个羧基可以与金属钠发生置换反应,该物质中只有碳碳双键可以与氢气在催化剂、加热条件下发生加成反应。(4)化合物G(分子式为C8H10O2)的芳香族同分异构体中符合所给①②条件的可以由、或中苯环上的一个氢原子被乙基取代所得,则符合条件的同分异构体共有6种,其中核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1的结构简式:、。(5)G生成H的反应为缩聚反应,生成了聚碳酸酯,因此有H—O断裂和C—O形成,聚碳酸酯易发生降解,不会造成白色污染,选AC。(6)参照上述信息,以A和CO2为起始原料合成,采用逆合成分析法,根据信息ⅱ中G→H的转化可知,由HOCH2—CH2OH与二氧化碳反应生成,CH2BrCH2Br在NaOH水溶液、加热条件下发生水解反应可得到HOCH2—CH2OH。通过CH2CH2与Br2反应生成CH2BrCH2Br,乙烯由A即乙醇发生消去反应生成,则第一步:CH3—CH2OHCH2CH2↑+H2O;第二步:CH2CH2+Br2→CH2BrCH2Br;第三步:CH2BrCH2Br+NaOHHOCH2—CH2OH;第四步:HOCH2—CH2OH+H2O。4.(12分)(2025·清远一模)某药物中间体有机物(7a)的合成路线如图所示。(1)化合物1a生成2a的反应类型为。(2)化合物3a的分子式为,所含的含氧官能团有醚键和。(3)5a与4a互为同分异构体,且4a生成5a过程中σ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。(4)下列说法正确的有(填字母)。A.在2a生成3a的过程中有π键的断裂与形成B.6a和7a均存在对映异构体C.3a可以发生加聚反应D.化合物4a既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应(5)有机物1a生成有机物2a的化学方程式为。(6)写出一种满足下列条件的有机物2a的同分异构体的结构简式:。①能发生银镜反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③核磁共振氢谱有4组峰,其峰面积之比为6∶2∶1∶1。(7)已知:R—X+NaCN→R—CN+NaX(X是卤素原子),R—CNR—COOH,根据题目中的转化信息,以为原料设计的合成路线,基于你的合成路线回答以下问题:①第一步所需要的化学试剂为。②第三步的化学方程式为。答案(1)取代反应(2)C11H13NO3硝基(3)(4)AC(5)+CH3Cl+NaOH→+NaCl+H2O(6)(或)(7)①NaBH4②+NaCN→+NaCl解析化合物1a生成2a的反应中,1a中的酚羟基上的氢原子被—CH3取代;2a上的醛基先发生加成反应,再发生消去反应生成3a;3a发生还原反应生成4a;根据第(3)问可知5a为;6a和氢气发生还原反应生成7a。(4)2a生成3a涉及碳氧双键的断裂和碳碳双键的形成,A正确;6a无手性碳原子,无对映异构体,7a有手性碳原子(与—OH相连的碳原子),有对映异构体,B错误;3a含碳碳双键,可发生加聚反应,C正确;4a含氨基(能与盐酸反应),无能与NaOH溶液反应的官能团,D错误。(6)已知条件①能发生银镜反应(含醛基结构);②能与FeCl3溶液发生显色反应(含酚羟基);③核磁共振氢谱有4组峰,其峰面积之比为6∶2∶1∶1,满足条件的2a的同分异构体的结构简式为或。(7)合成路线应为第一步:在NaBH4作用下羰基发生还原反应生成羟基;第二步:羟基和浓盐酸中的氯化氢发生取代反应生成—Cl;第三步:—Cl和NaCN反应生成—CN;第四步:—CN和水反应生成—COOH。课时精练(B)[分值:50分]1.(12分)(2025·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。②化合物b可与H2O发生加成反应生成化合物Ⅰ,化合物Ⅱ为Ⅰ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、—NH2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(填字母)。A.在a和b生成c的过程中,有π键断裂与σ键形成B.在c分子中,存在手性碳原子,碳原子均采取sp2杂化C.在d分子中,有大π键,且所有原子可能共面D.化合物d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,邻苯二甲酸的核磁共振氢谱图中。(5)参考上述合成的原理,以丙烯(CH2CHCH3)与苯胺()为有机原料(其他无机试剂任意选择),合成化合物e。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e: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f,需要以甘氨酸(H2NCH2COOH)和(填结构简式)为反应物。答案(1)醛基、羧基(2)①C9H11N②4(3)AD(4)吸收峰由6组变为3组,峰面积比为1∶1∶1(5)①CH2CHCH3+CO2CH2CHCH2COOH②加成反应③+O2+2H2O(6)OHC—COOH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个醇羟基、1个—NH2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和b生成c的过程中,有CO(π键)的断裂和C—N(σ键)的生成,A正确;c结构中不含有手性碳原子,苯环、碳碳双键和CO上的碳原子为sp2杂化,剩余为sp3杂化,B错误;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结构中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。(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CH2CHCH3+CO2CH2CHCH2COOH。②CH2CHCH2COOH与水发生加成反应生成CH2OHCH2CH2COOH。③CH2OHCH2CH2COOH结构中的羟基被氧化成醛基。2.(13分)(2025·揭阳高三上阶段练习)N⁃甲基吗啉氧化物(NMMO)是一种广泛用于有机合成的溶剂。一种以二甘醇为原料合成NMMO的路线如图(反应条件略去):(1)二甘醇的分子式为,所含官能团名称为。(2)吗啉的同分异构体X中含有—CONH2结构的共有种,其中核磁共振氢谱图显示有3组峰,且峰面积之比为1∶2∶6的结构简式为。(3)下列说法不正确的是(填字母)。A.在二甘醇分子中,存在手性碳原子,并有7个原子采取sp3杂化B.吗啉易溶于水,能与水形成分子间氢键C.NMM所有碳原子在同一平面内D.在反应③中,存在σ键的断裂与形成(4)酸碱质子理论认为:凡是能接受氢离子的分子或离子称为碱。胺类化合物中氮原子含孤电子对,氮原子上的电子云密度越大,碱性越强。下列三种物质的碱性由强到弱的顺序是(填序号)。①②③(5)以乙烯为含碳原料,利用①、②的反应原理,合成。基于你设计的合成路线,回答下列问题:①最后一步反应中,有机反应物是和(写结构简式)。②乙烯一步制得乙醇反应的化学方程式为。③在相关步骤中涉及二元卤代烃转化为二元醇的化学方程式为(注明反应条件)。答案(1)C4H10O3羟基、醚键(2)2(CH3)2CHCONH2(3)AC(4)③>①>②(5)①CH3CH2OH②CH2CH2+H2OCH3CH2OH③+2NaOH+2NaCl解析二甘醇先和氨气发生脱水缩合成环反应,得到吗啉,吗啉与甲醇发生取代反应,得到NMM,双氧水提供配位O,脱去一分子水,最终得到NMMO。(2)吗啉分子具有一个不饱和度,X分子中的—CONH2结构占据一个不饱和度,所以剩下3个饱和碳原子,等效于丙烷的一氯代物的数目,共2种;核磁共振氢谱图显示有3组峰,且峰面积比为1∶2∶6的结构简式为(CH3)2CHCONH2。(3)二甘醇分子中没有手性碳原子,A错误;吗啉中的N—H能与水分子之间形成氢键,所以其易溶于水,B正确;NMM分子中O为sp3杂化,所有C也均为sp3杂化,均构成小的四面体结构片段,所有C原子不可能共面,C错误;反应③中H—O—O—H中的O—O与O—H均断裂,有HO—H形成,所以存在σ键的断裂和生成,D正确。(4)—CF3为吸电子基,使得—NH2的电子云向苯环偏移,碱性减弱,—CH3为推电子基,使得苯环上的电子云向—NH2偏移,碱性增强,碱性大小顺序为③>①>②。(5)①根据目标产物结构逆推,最后一步的有机反应物为和CH3CH2OH。②乙烯与水加成制得乙醇的方程式为CH2CH2+H2OCH3CH2OH。③二元卤代烃通过水解反应得到二元醇。3.(11分)(2025·广东模拟预测)亮菌甲素是一种新型的香豆素类化合物,其一种中间体的合成路线如图所示[反应条件略;Ph—代表苯基(C6H5—)]:已知:多个羟基连在同一个碳上的结构不稳定。(1)化合物ⅰ的名称为;化合物ⅲ的分子式为。(2)化合物ⅴ所含官能团名称为,其含有苯环且核磁共振氢谱中不同化学环境的氢原子个数比为1∶2∶2∶3的同分异构体(不含“—O—O—”结构)有种,任写出其中一种的结构简式:。(3)下列说法正确的有(填字母)。A.化合物ⅰ可以与甲醛发生加聚反应B.反应⑤中,仅涉及σ键的断裂与形成C.反应②中,另一种产物是空间结构为直线形的极性分子D.化合物ⅳ中存在两个手性碳原子,且易溶于水,能与水形成分子间氢键(4)苯的衍生物中新基团的取代位置由原有苯环上的基团决定,—COOH属于邻位定位基,由此可用化合物ⅰ经过四步反应制得另一种药物的中间体ⅶ,其结构如图所示:①第一步引入酯基;②第二步引入硝基,反应的化学方程式为;③第三步发生水解反应;④第四步反应将—NO2转化成—NH2,该反应属于(填反应类型)。(5)尿素()也可与化合物发生类似上述反应⑤的反应,生成六元环产物,该六元环产物的结构简式为。答案(1)3,5⁃二羟基苯甲酸C22H20O4(2)羟基4(或或或)(3)BC(4)+HNO3+H2O还原反应(5)解析化合物ⅰ和甲醇发生酯化反应生成化合物ⅱ,化合物ⅱ和PhCH2Cl发生取代反应生成化合物ⅲ,化合物ⅲ发生还原反应生成化合物ⅳ,化合物ⅳ发生取代反应生成化合物ⅴ,化合物ⅴ和反应生成化合物ⅵ,据此解答。(3)化合物ⅰ中存在酚羟基且邻、对位上有H,能与甲醛发生缩聚反应,A项错误;由反应⑤中的断键、成键情况可知,仅涉及σ键的断裂与形成,B项正确;反应②为取代反应,另一种产物为HCl,是空间结构为直线形的极性分子,C项正确;根据手性碳原子的定义,化合物ⅳ的结构中不存在手性碳原子,存在羟基,能与水分子形成分子间氢键,但其结构中疏水基团大,难溶于水,D项错误。(4
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