- 有机化合物的结构特点
- 共5444题
脱水环化是合成生物碱类天然产物的重要步骤,某生物碱合成路线如下:
(1)化合物Ⅲ的化学式为 。
(2)化合物A的结构简式为 。(3)反应①的化学方程式为 。
(4)下列说法错误的是 。
E.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均能与金属钠反应放出氢气
(5)化合物Ⅵ与化合物Ⅲ互为同分异构体,Ⅵ中含有酯基,且能与FeCl3溶液发生显色反应,其苯环上的一氯代物只有2种。写出一种满足上述条件的Ⅵ的结构简式: 。
(6)化合物Ⅶ如图所示,在一定条件下也能发生类似上述第④步的环化反应,化合物Ⅶ环化反应产物的结构简式为 。
正确答案
(1)C8H8O3
(2)
(3)(3分)
(4)BCDE
(5)、
、
三种。
(6)
试题分析:(1)化合物Ⅲ的化学式为C8H8O3。
(2)反应③的产物IV逆向分析,应从之间断键,故A是
。
(3)反应①是-CH2OH转化为-CHO,是催化氧化,无机反应物O2,条件Ag或Cu。
(4)A中化合物Ⅱ含-CHO,能发生银镜反应,正确;B中化合物Ⅰ~Ⅴ含有C和H以外的元素,均不属于芳香烃,不正确;C中反应③的产物含,不是酯,不属于酯化反应,错误;D中化合物Ⅱ苯环和-CHO都能与H2发生加成反应,但没有说明II的量,也不能断定H2的量,不正确;E中化合物Ⅱ不能与金属钠反应放出氢气。
(5)化合物Ⅵ与化合物Ⅲ互为同分异构体,Ⅵ中含有酯基(-COOC-);且能与FeCl3溶液发生显色反应,即苯环带-OH;其苯环上的一氯代物只有2种,说明是取代基在对位。故有:
、
、
三种。
第④步的环化反应的特征是羰基去O,连接到苯环侧链的邻位上,注意双键位置在N原子上。本反应物去S,即产物为:
肉桂酸异丁酯是一种食用香料,主要用于配制具有醋栗、桃、草莓、樱桃、可可、巧克力等各种香气浓厚的香精。其中一种合成路线如下:
已知以下信息:
②C为甲醛的同系物,相同条件下其蒸气与氢气的密度比为22。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______________,其中含氧官能团的名称为_____________。
(2)B能与新制的Cu(OH)2悬浊液发生反应,该反应的化学方程式为_____________。
(3)E和F反应生成G的化学方程式为_______________________________________,反应类型为____________________。
(4)F的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的有机物共有_________种(不考虑立体异构),其中一种同分异构体H的核磁共振氢谱只有两组峰,且峰面积比为3:2的是(写结构简式),此种物质可经过流程:制得,写出
反应的化学方程式:_________________________________ 。
正确答案
(1)苯甲醇 羟基
(2)
(3)
酯化反应或取代反应。
(4)3种 CH3CH2—O—CH2CH3 2CH3CH2OH CH3CH2—O—CH2CH3+H2O
试题分析:(1)由A的分子式及题目提供的信息可知A为苯甲醇;它的含氧官能团是羟基(—OH)。(2)苯甲醇被催化氧化为B:苯甲醛
。苯甲醛与新制的Cu(OH)2悬浊液共热煮沸发生反应,被氧化为苯甲酸
。该反应的化学方程式为
。(3)醛,因为醛的分子式通式为CnH2nO.相对分子质量为44.14n+16=44.解得n=2.所以C为乙醛(CH3CHO)。苯甲醛与乙醛在一定条件下发生反应得到D
。D与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热发生反应,然后酸化得到E:
。E与F:(CH3)2CHCH2OH发生酯化反应得到酯G
和水。该反应的方程式为:
该反应为酯化反应或取代反应。(4) (CH3)2CHCH2OH的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的有机物说明分子中不含有羟基的有机物为醚。它们分别是CH3—O—CH2CH2CH3;CH3—O—CH(CH3)2;CH3CH2—O—CH2CH3。共三种。其中一种同分异构体H的核磁共振氢谱只有两组峰,且峰面积比为3:2的是CH3CH2—O—CH2CH3。乙醛催化加氢得到乙醇CH3CH2OH,乙醇与浓硫酸共热140℃发生取代反应得到得到乙醚和水。反应的方程式为:2CH3CH2OH
CH3CH2—O—CH2CH3+H2O
美国化学家R.F.Heck因发现如下Heck反应而获得2010年诺贝尔化学奖。
回答下列问题:
(1)C与浓H2SO4共热生成F,F能使酸性KMnO4溶液褪色,F的结构简式______。D在一定条件下反应生
成高分子化合物G,G的结构简式是___________________________。
(2)在A→B的反应中,检验A是否反应完全的试剂是_______________________________。
(3)E的一种同分异构体K符合下列条件:苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢,与FeCl3溶液作用显紫色。K与过量NaOH溶液共热,发生反应的方程式为_________________________________________________________________________。
正确答案
(1)(CH3)2CHCH=CH2
试题分析:(1)依据题中所给信息和M的结构特点可以推出D和E的结构简式分别为CH2=CHCOOCH2CH2CH(CH3)2、;由合成路线可以得出B和C是通过酯化反应得到的,又因为C与浓H2SO4共热生成F,F能使酸性KMnO4溶液褪色,所以C是醇、B是不饱和羧酸,结构简式分别是HOCH2CH2CH(CH3)2、CH2=CHCOOH。C通过消去得到F,所以F的结构简式是(CH3)2CHCH=CH2;D中含有碳碳双键可以发生加聚反应生成高分子化合物G,G的结构简式为
;
(2)A→B属于丙烯醛(CH2=CHCHO)的氧化反应,因为A中含有醛基,所以要检验A是否反应完全的试剂可以是新制的氢氧化铜悬浊液或新制的银氨溶液。
(3)因为K与FeCl3溶液作用显紫色,说明K中含有酚羟基,又因为K中苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢,这说明两个取代基是对位的,因此K的结构简式为,,所以K与过量NaOH溶液共热,发生反应的方程式为:
。
有机物F是合成一种新型降压药替米沙坦的中间体,可由下图所示的路线合成:
⑴B的结构简式为:_ _。
(2)反应①~⑤中,属于取代反应的是_ ; A→B的反应类型_ 。
(3)C→D的化学方程式为 。
浓H2SO4的作用是_ ;使用过量CH3OH的作用是 。
(4)E的同分异构体苯丙氨酸经聚合反应形成的高聚物是_ (写结构简式)。
(5)满足下列条件的B的所有同分异构体有 种,写出其中苯环上只有一个取代基的结构简式: 。
①含苯环;②含酯基;③能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成红色沉淀。
正确答案
(15分)(1)(2分) (2)②③⑤ (2分);氧化反应 (1分)
(3)(2分);
催化剂、吸水剂(1分);提高D的产率(1分)
(4)(2分)
(5)4 (2分);(2分)
试题分析:根据反应③的条件可知,该反应是C分子中的羧基与甲醇发生的酯化反应,因此根据产物D的结构简式可推测,C的结构简式是。根据反应②的条件可知,该反应是硝化反应,因此依据产物C的结构简式可知,B的结构简式应该是
。根据B的结构简式以及反应①的条件可知,该反应是A中的1个甲基被氧化生成了羧基。根据D和E的结构简式可知,反应④是D中的硝基被还原生成氨基。根据E和F的结构简式可知,反应⑤是E中氨基上的1个氢原子被
取代。
(1)根据以上分析可知,B的结构简式是。
(2)根据以上分析可知,反应①~⑤中,属于取代反应的是②③⑤; A→B的反应类型是氧化反应。
(3)C→D的化学方程式为;酯化反应是可逆反应,因此在该反应中浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂;使用过量CH3OH的作用是有利于平衡向正反应方向移动,提高D的产率。
(4)E的同分异构体苯丙氨酸的结构简式是,分子含有氨基和羧基,可用发生缩聚反应生成高分子化合物,因此经聚合反应形成的高聚物结构简式是
。
(5)能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成红色沉淀,数目含有醛基。含酯基,说明是甲酸形成的酯类。如果苯环上只有1个取代基,则该取代基应该是HCOOCH2-;如果含有2个取代基,则分别是HCOO-和甲基,位置可以是邻、间对,所以符合条件的同分异构体共计是4种。
有机物D是一种合成抗高血压药的重要通用中间体,其合成路线如下:(已知A是一种芳香酸)
(1) A、C的结构简式分别是_______、_______,D中含有的含氧官能团名称是_______.
(2) C→D的反应类型是_______
(3)加热条件下,C在足量NaOH水溶液中反应的化学方程式是_______.
(4) E是一种相对分子质置比A小14的芳香酸。写出满足下列条件的E的所有同分异构体的结构简式:_______________
①能发生银镜反应 ②一定条件下可发生水解反应 ③分子的核磁共振氢谱中有四组峰
(5) F是B在碱溶液中水解后再酸化的产物。F在一定条件下可聚合成髙分子化合物,写出该反应的化学方程式_____________________.
正确答案
(15分)
(1)(1分)
(1分)羧基、酯基 (2分)
(2)取代(1分)
(3)
(4) (各2分)
(5)(3分)
试题分析:本题可以采用逆向推导,A→B中,羧基的α—H被Br取代,生成B;B与乙醇发生酯化反应生成C;C→D为氨基上一个H取代了Br。整个反应过程较简单。
(4)E为的同分异构体,符合有醛基,能水解,故为甲酸的酯,又有四个吸收峰;故可以写出其的结构为
;
(5)F为一α羟基的羧酸,故可以发生缩聚反应。
化合物M是某种解热镇痛药,以A为原料的工业合成路线如下图所示:
已知:
①+
+CH3COOH
完成下列填空:
(1)写出反应类型: 反应① 反应③ 。
(2)A结构简式: 。由A合成D至少需要 个步骤才能完成。
(3)写出反应④的化学方程式:
。
(4)B的有苯环结构的同分异构体中有一种能在NaOH(aq)中发生水解。1mol该有机物最多消耗NaOH mol。
(5)写出满足下列条件的F的同分异构体的结构简式:
①是一种芳香族化合物; ②属α-氨基酸; ③苯环上有4种不同环境的氢原子
。
(6)由不能一步完成,请解释可能的原因。
。
正确答案
(1)加成反应(1分)、还原反应(1分)
(2) (1分) 、 3 (1分)
(3) (2分)
(4)3 (2分)
(5) (1分×2)
(6)氧化醇羟基时,酚羟基也可能会被氧化,故需要先保护酚羟基,最后恢复酚羟基。(2分)
试题分析:
(1)前后对照分析,可知写出反应类型: 反应①为加成反应,主要发生在甲醛的双键上, 反应③是还原反应,硝基变为了氨基。
(2)根据反应中有酚羟基可知为 , D为对硝基苯酚,要由
为原料来制备,只有和硝酸进行取代反应得到邻和对位硝基苯酚,再进行蒸馏分离可以得到,
(3)反应是个酯化反应,根据酸脱羟基醇脱氢这一原理可以得到:
(4)B的有苯环结构的同分异构体是一种酯,名字是甲酸(邻或对或间位)苯酚酯,水解后生成甲酸和苯二酚, 1mol该有机物最多消耗NaOH3mol。
(5)F 是根据信息②得到的产物,根据要求可写为
(6)由物质转化,B为邻羟基苯甲酸,当氧化醇羟基时,酚羟基也可能会被氧化,故需要先保护酚羟基,最后恢复酚羟基。
某蓝色荧光材料F的合成路线如下:
(1)化合物B中含有的含氧官能团的名称是 。
(2)写出化合物CH3NCS的结构式: 。
(3)合成路线中属于加成反应的反应有 。(填序号)
(4)反应③另一产物为甲醇,其化学方程式为 。
(5)与A具有相同的含氮六元环和官能团的同分异构体共有 种(包含本身。已知含氮六元环与苯环结构相似)。
(6)已知:。请写出以
和甲醇为主要原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
CH3CH2OH CH2=CH2BrCH2—CH2Br
正确答案
(1)醚键、羧基 (2)CH3N=C=S (3)④
(4)RCOOCH3 + H2NNH2 → RCOHNNH2 + HOCH3 (5)12
(6)
(合理答案均可)
试题分析: (1)B中含氧官能团为醚键和羧基。(2)C一般形成4个键、N一般形成3个键、S一般形成两个键,CH3NCS结构式为CH3N=C=S。(3)①、②、③均为取代反应,④为加成反应,⑤为消去和分子内重排反应。(4)反应③为C和NH2NH2生成D和CH3OH。(5)先固定Cl,有3种结构:、
、
,再用羧基分别取代上述结构中的H,分别均有4种异构体,所以一共有12种。(6)目标产物可由
脱水而得,对照题给信息,将R换成苯环、R′和R″换成H和苯环即可。所以欲合成
,只需合成
和
。模仿合成路线,
可由
与NH2NH2制得,
可由
与CH3OH酯化得到,
可由
氧化得到。
化合物F是合成某种抗癌药物的中间体,其合成路线如下:
(1)化合物F中的含氧官能团有羰基、________和________(填官能团名称)。
(2)由化合物D生成化合物E的反应类型是_____________________________。
(3)由化合物A生成化合物B的化学方程式是_________________________________________________________。
(4)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:____________________________。
①分子中有4种不同化学环境的氢原子;②能发生银镜反应,且其一种水解产物也能发生银镜反应;③分子中苯环与氯原子不直接相连。
(5)苯乙酸乙酯()是一种重要的化工原料。请写出以苯、甲醛和乙醇为主要原料制备苯乙酸乙酯的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
H2C===CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
正确答案
(1)(酚)羟基 羧基 (2)取代反应
(1)化合物F中的含氧官能团有羧基、(酚)羟基、(酮)羰基。(2)化合物D生成化合物E的反应为氯原子被氰基取代。(3)化合物A生成化合物B的反应方程式为
以聚甲基丙烯酸羟乙基酯(HEMA)为材料,可制成软性隐形眼镜。其合成路线图如下:
已知:
回答以下问题:
(1)A的官能团的名称是
(2)反应①的反应类型是
(3)写出下列反应的化学方程式
反应②
反应③
(4)下列说法正确的是(选填字母)
a.I具有顺反异构现象
b.G可以使酸性高锰酸钾褪色
c.F的核磁共振氢谱有三种峰,其峰面积之比为1:2:3
d.D可以发生银镜反应
(5)F可以与氢气发生加成反应,加成后的产物有多种同分异构体,其中含-COO-的有
种,写出其中一种的结构简式 。
正确答案
(1)双键(2)消去反应
(3)
(4)b、c
(5)6;
试题分析: A和HBr反应生成B,可知A为CH2=CHCH3,由产物可知H应为甲基丙烯酸羟乙酯,即CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH,则G为HOCH2CH2OH,I为CH2CH2,F应为CH2=C(CH3)COOH,则E为(CH3)2C(OH)COOH,结合题给信息可知B为CH3CHBrCH3,C为CH3CHOHCH3,D为丙酮。
(1)A为CH2=CHCH3,其官能团名称为碳碳双键(2)E为(CH3)2C(OH)COOH,F为CH2=C(CH3)COOH,则反应①的反应类型为消去反应(3)G为HOCH2CH2OH,F为CH2=C(CH3)COOH,反应②为酯化反应
H为甲基丙烯酸羟乙酯,反应③为聚合反应
(4)a、I为CH2CH2对称结构,没有顺反异构现象,故a正确;b、G为HOCH2CH2OH,会被酸性高锰酸钾氧化,导致溶液褪色,故b正确;c、F为CH2=C(CH3)COOH,H在不同的位置上,核磁共振氢谱有三种峰,峰值面积比为系数比为其峰面积之比为1:2:3,故c正确;d、丙酮上没有醛基,不能被银氨溶液氧化发生银镜反应,故d错误(5),F为CH2=C(CH3)COOH与氢气发生加成后为(CH3)2CHCOOH其含-COO-的有同分异构体有6种,;
;
;
;
烃A是一种重要的基本化工原料,用质谱法测得其相对分子质量为28。下图是以A为原料合成药物中间体E和树脂K的路线。
已知:I.
II.
(R、R’表示烃基或氢原子)
(1)A中官能团是 ,E的结构简式是 。
(2)B→C的化学方程式为 。
(3)G→H涉及到的反应类型是 ,H→I涉及到的反应类型是 。
(4)写出与E具有相同官能团的所有同分异构体的结构简式(写出两种即可):
(不考虑顺反异构,不考虑—OH连在双键碳上的结构)。
正确答案
(1)碳碳双键(1分),CH2=CHCH2CH2OH(1分);
(2)BrCH2CH2Br + NaOHCH2="CHBr" + NaBr + H2O(2分)(写成“BrCH2CH2Br
CH2="CHBr" + HBr”得1分);
(3)加成反应、消去反应(1分),氧化反应(1分)
(4)CH3CH=CHCH2OH
(2分,对1个得1分,错写1个扣1分,多写1个扣1分,扣完为止)。
试题分析:结合题给信息和邮件化学基础知识分析可知:烃A是一种重要的基本化工原料,用质谱法测得其相对分子质量为28,其能和溴、水加成,故其是乙烯;(1)乙烯的官能团为:碳碳双键;根据信息I和流程图,可知B为CH2BrCHBr;C为CH2=CHBr;D为CH2=CHBrMg;E为CH2=CHCH2CH2OH;(2)B到C的化学方程式为:BrCH2CH2Br + NaOHCH2="CHBr" + NaBr + H2O或BrCH2CH2Br
CH2="CHBr" + HBr;(3)分析流程图A为乙烯,F为乙醇、G为乙醛、结合信息II,可知H为CH3CH=CHCHO,故涉及的反应类型为:加成反应、消去反应;H到I的反应类型为:氧化反应;(4)根据E的结构简式:CH2=CHCH2CH2OH;其具有相同官能团的同分异构体有:CH3CH=CHCH2OH
(2分,对1个得1分,错写1个扣1分,多写1个扣1分,扣完为止)。
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