1、有机推断与合成大题1碘海醇是临床中应用广泛的一种造影剂。化合物H是合成碘海醇的关键中间体,化合物H的合成路线如下:已知:R-NO2R-NH2R1COCl+R2NH2R1CONHR2请回答:(1)A的化学名称为_;G的结构简式_。(2)下列说法正确的是_。A分子式和A相同的芳香族化合物还有3种(除A)B化合物C生成D的反应为取代反应C化合物D具有两性,是典型的-氨基酸D化合物H的分子式为C14H18N3I3O6(3)由D反应生成E的化学方程式_。(4)设计以苯胺和乙烯为原料合成的路线_(用流程图表示,无机试剂任选)。(5)J是C的同系物且J比C多一个碳原子,写出符合下列条件的J的所有同分异构体的
2、结构简式_。含有NO2无OCH3和OO的芳香族化合物:与氯化铁溶液不发生显色反应:核磁共振氢谱为3组峰,峰面积之比为3:2:2。【答案】(1)间二甲苯或1,3-二甲苯 HOCH2CH(OH)CH2NH2 (2)AD (3)3ICl+3HCl (4)CH2=CH2BrCH2CH2Br或者CH2=CH2BrCH2CH2Br (5) 【解析】从ABCDEFH的演变过程可知,A含苯环,由信息知,H中所连的2个肽键由酰氯和胺类反应而成,即和反应生成,故F,G为,ABCDEF的演变中没有引入其它的碳原子,碳原子原来的位置没有发生变化,故A为,由流程知,AB为氧化反应,B为,BC为硝化反应,C为,CD的反应
3、,仿照信息,则D为,从分子式的变化和H的结构简式知,E为。(1)据分析:A的化学名称为间二甲苯或1,3-二甲苯;G的结构简式HOCH2CH(OH)CH2NH2;(2) A项,分子式和A相同的芳香族化合物还有3种(除A),分别为邻二甲苯、对二甲苯和乙苯,A正确;B项,化合物C生成D的反应为还原反应,B错误;C项,化合物D含有氨基和羧基,具有两性,但氨基和羧基没有连在同一个碳原子上,故不是-氨基酸,C错误;D项,由结构简式知,化合物H的分子式为C14H18N3I3O6,D正确;故说法正确的是AD;(3) D为, E为,由D反应生成E的化学方程式3ICl+3HCl;(4)据分析,以苯胺和乙烯为原料合
4、成的路线如下:CH2=CH2BrCH2CH2Br或者CH2=CH2BrCH2CH2Br;(5)J是C的同系物且J比C多一个碳原子,其要满足的条件有:含有NO2无OCH3和OO的芳香族化合物:与氯化铁溶液不发生显色反应,则可知J和C是含有相同官能团的,即含有2个羧基、1个硝基,结合条件核磁共振氢谱为3组峰,峰面积之比为3:2:2,则羧基一定处于对称位置,羧基有一种氢原子、甲基又有一种氢原子、则苯环上还剩一种氢原子,处于对称位置,满足条件的结构简式可以是:、以及。2某研究小组从甲苯出发,按下列路线合成治疗急慢性支气管炎药物盐酸溴己新。 请回答:(1)下列说法不正确的是 _。 A反应均为取代反应B化
5、合物 A 与 NaOH 醇溶液共热能发生消去反应C化合物 E 具有弱碱性D盐酸溴己新的分子式为 C14H21ClBr2N2(2)化合物 B 的结构简式是 _。(3)反应的化学方程式是_。(4)写出同时符合下列条件的 C 的所有同分异构体的结构简式 _。红外光谱检测表明分子中含有六元环;1H-NMR 显示分子中有五种不同环境的氢原子。(5)设计以苯、一溴甲烷为原料合成化合物 C 的流程图(无机试剂任选)_。【答案】(1)AB (2) (3)+2Br2 +2HBr (4)、 (5)(或) 【解析】由流程图中各物质的结构简式和分子式可推知,甲苯与溴单质发生取代反应生成A,则A的结构简式为,A在一定条
6、件下与与硝酸发生取代反应生成B,B的结构简式为,与C发生取代反应生成D,根据D的结构简式可得,C的结构简式为,F和HCl反应生成盐酸溴己新,根据盐酸溴己新和F的分子式可推出F的结构简式为,根据E和F的分子式变化,可知E与Br2单质在FeCl3做催化剂作用下发生取代反应生成F,则E的结构简式为,由D和E的结构简式变化可知,D在Ni作催化剂作用下与H2发生还原反应生成E。(1)A项,根据分析反应为氧化反应,其他均为取代反应,故A错误;B项,A的结构简式为,A 中与Br原子相连碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,且该碳原子在苯环上,与 NaOH 醇溶液不能发生消去反应,故B错误;C项,E的结构简式为,E
7、中含有氨基,具有碱性,故C正确;D项,根据盐酸溴己新的结构简式,每个未标注原子的节点为碳原子,每个碳原子形成4条共价键,不足键由氢原子补齐,则分子式为 C14H21ClBr2N2,故D正确;故选AB;(2)根据分析,化合物 B 的结构简式是;(3)根据分析,反应为E与Br2单质在FeCl3作催化剂作用下发生取代反应生成F,化学方程式是+2Br2 +2HBr;(4)C的结构简式为,其同分异构体中红外光谱检测表明分子中含有六元环;1H-NMR 显示分子中有五种不同环境的氢原子,则C 的所有同分异构体的结构简式、共5种;(5)以苯、一溴甲烷为原料合成化合物 C,C的结构简式为,首先在浓硫酸作催化剂与
8、浓硝酸发生取代反应生成,在Ni作催化剂作用下与H2发生还原反应生成,在Ni作催化剂作用下与H2发生加成反应生成(或在Ni作催化剂作用下与足量的H2发生还原反应和加成反应直接生成),与一溴甲烷发生取代反应生成,则合成路线为(或)。3某研究小组按下列路线合成药物氨鲁米特。A到B为取代反应,B的化学式为C10H8N2O4,B到C是乙基化反应。C到D的反应包括水解、脱去羧基(CO2 )两步反应。请回答:(1)化合物A的结构简式_。(2)下列说法不正确的是_。A化合物B能发生加成反应 B化合物C能发生消去反应 C化合物G具有碱性且在酸性条件下能水解生成CO2 D氨鲁米特的分子式是C13H16N2O2(3
9、)设计化合物A转变为的合成路线(用流程图表示,试剂任选)_。(4)写出EF的化学方程式_。(5)写出化合物D可能的同分异构体的结构简式_,须同时符合:1H-NMR谱表明分子中有4种氢原子,IR谱显示仅有苯环无其他环状结构,含氨基-NH2;该物质能水解,且能发生银镜反应。【答案】(1) (2)BC (3)(4)+NaOH+CH3OH (5) 【解析】A到B为取代反应,B的化学式为C10H8N2O4,结合氨鲁米特结构简式可知A的结构简式为,B的结构简式为,B到C是乙基化反应得到C,C的结构简式为,C到D的反应包括水解、脱去羧基(CO2)两步反应,则D的结构简式为,D与CH2CHCOOCH3发生加成
10、反应生成E,E的结构简式为,E发生水解反应生成钠盐F,F的结构简式为,F经盐酸酸化生成,在硫酸和toluene条件下分子内发生反应生成G:,G催化加氢得到氨鲁米特;(3)仿照氨鲁米特合成路线中AB流程,利用取代反应将转化为,再利用酸性高锰酸钾溶液的强氧化性转化为对硝基苯甲酸钾,加酸酸化得到对硝基苯甲酸。(1)结合产物氨鲁米特的结构简式可知A的结构简式为;(2)A项,化合物B含有苯环,能与氢气发生加成反应,故A正确;B项,根据化合物C的结构简式可知,B能发生加成反应,不能发生消去反应,不能形成碳碳双键,故B错误;C项,根据化合物G的结构简式可知,G含有亚氨基,具有碱性,在酸性条件下水解生成两个羧
11、基COOH,不能生成CO2,故C错误;D项,根据氨鲁米特的结构简式可知,氨鲁米特的分子式是C13H16N2O2,故D正确;故选BC;(3)仿照流程将A转化为B,加入酸性高锰酸钾溶液将其转化为对硝基苯甲酸钾,加酸酸化得到对硝基苯甲酸,合成路线为:; (4)EF的反应是酯基发生完全水解反应生成钠盐和甲醇过程,方程式为+NaOH+CH3OH;(5)化合物D可能的同分异构体中含有2个氨基NH2,含有酯基COO、并且能发生银镜反应,则化合物D的同分异构体甲酸酯类,并且分子中有4种氢原子,仅有苯环无其他环状结构,结合C四键规律形成可能的同分异构体为 。4近期科研人员发现磷酸氯喹等药物对新型冠状病毒肺炎患者
12、疗效显著。磷酸氯喹中间体N的合成路线如图:已知:化合物G可作汽车发动机的抗冻剂2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5请回答:(1)有机物F中的官能团名称是_、_。(2)下列说法正确的是_。A1mol化合物K最多能与4mol NaOH反应B化合物G能发生取代、氧化、缩聚反应,不与新制Cu(OH)2反应C化合物M能形成内盐DL的分子式是C12H10NO3Cl(3)写出IJ的化学方程式_。(4)设计以化合物C和为原料制备X()的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)_。(5)化合物P在一定条件下可反应生成化合物Q(),写出同时符合下列条件的Q的同分异构体的结构简式_。1H-NMR谱检测
13、表明,分子中共有4种氢原子;具有一个苯环和一个五元环,苯环上只有两个邻位的取代基。【答案】(1)氨基 氯原子 (2)AC (3)CH3CH2OOCCOOCH2CH3+CH3COOC2H5CH3CH2OOCCOCH2COOCH2CH3+CH3CH2OH (4) (5) 【解析】根据A的分子式可确定,A为苯;结合K的结构简式及F的分子式,可判断苯环上需引入硝基、氯原子,硝基为苯环的间位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的间位,则C为硝基苯,试剂B为浓硝酸、浓硫酸;E为,试剂D为氯气;根据已知,E到F为硝基变为氨基,F为;已知G为汽车发动机的抗冻剂,则F为乙二醇(HOCH2CH2OH);H能与乙醇
14、发生酯化反应,则H为乙二酸(HOOCCOOH),I为CH3CH2OOCCOOCH2CH3;根据已知,判断J为CH3CH2OOCCOCH2COOCH2CH3。(1)有机物F为,官能团名称是氨基、氯原子;(2)A项,K含有两个酯基和一个氯原子,且水解生成酚羟基,则1mol K在氢氧化钠溶液中水解最多消耗4molNaOH,A说法正确;B项,化合物G为乙二醇,含有羟基能发生取代、氧化,无醛基不与新制Cu(OH)2反应,B说法错误;C项,化合物M中含有羧基和氮原子,羧其可以电离产生H+,N原子形成3个共价键之后还余下一个孤电子对,故N原子可以与H+结合形成内盐,C说法正确;D项,L的分子式是C12H10
15、O3NCl,D说法错误;故选AC;(3)写出IJ的化学方程式CH3CH2OOCCOOCH2CH3+CH3COOC2H5CH3CH2OOCCOCH2COOCH2CH3+CH3CH2OH;(4)以硝基苯与为原料,首先,氧化生成;硝基苯与浓硝酸、浓硫酸加热生成,与Fe、HCl反应生成;与反应生成。流程为;(5)化合物Q()的同分异构体符合以下条件:1H-NMR谱检测表明,分子中共有4种氢原子;具有一个苯环和一个五元环,苯环上只有两个邻位的取代基。则苯环上的2个邻位取代原子为对称结构,即2个Cl在苯环的邻位,且与五元环相间;五元环也为对称构型,结构简式为。5抗凝药吲哚布芬的合成路线如下:已知:(1)下
16、列说法正确的是_。ADE的反应类型是取代 B流程中Zn做还原剂,Na2S2O4做氧化剂C吲哚布芬的分子式为C18H18NO3 D化合物K有两性(2)化合物J的结构简式_。(3)KN的反应化学方程式_。(4)设计从B和D出发合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)_。(5)写出符合下列条件的的同分异构体_。谱显示苯环上只有两种氢原子谱显示含有-CN【答案】(1)AD (2) (3) (4) (5) 、 、 、 【解析】由分子式可知A为CH2=CH2,A与HBr发生加成反应生成B为CH3CH2Br。由C的分子式、F的结构简式,可知C为,C与氯气发生取代反应生成D为,D发生信息中取代反应生成E为,E与
17、溴乙烷发生取代反应生成F。由G的分子式,可知F发生硝化反应生成G,G中-CN水解为-COOH生成J,对比J、K的分子式,结合吲哚布芬的结构可知,Na2S2O4将J中的硝基还原为氨基生成K,故G为、J为、K为。K与M脱去1分子水生成N,由M的分子式、吲哚布芬的结构,可知M为,N为,N中羰基被还原生成吲哚布芬。(1)A项,根据以上分析可知DE的反应类型是取代反应,A正确;B项,流程中Zn、Na2S2O4均做还原剂,B错误;C项,吲哚布芬的分子式为C18H17NO3,C错误;D项,化合物K为,含有羧基和氨基,有两性,D正确;故选AD。(2)根据以上分析可知化合物J的结构简式为。(3) KN的反应化学
18、方程式为。(4)根据已知信息结合逆推法可知从B和D出发合成路线为。(5)与该有机物互为同分异构体,且满足谱显示苯环上只有两种氢原子,说明苯环上只有两类氢原子,结构是对称的;谱显示含有,则符合条件的结构简式为、。6化合物 I 是一种用于合成 -分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程图如下:请回答:(1)化合物E 的结构简式为_(2)下列说法不正确的是_A化合物 A 能与 FeCl3 溶液发生显色反应B化合物C 中含氧官能团的名称为醚键和酯基CAB,BC,CD,DF 转化过程中发生的均为取代反应D化合物 I 的分子式是 C12H10 N2O2(3)写出AB的化学反应方程式 _(4)H 的分子式为C
19、12H14N2O2,经氧化得到 I,写出H 的结构简式_。(5)写出同时满足下列条件的C 的所有同分异构体的结构简式_。含有苯环;能发生水解反应,水解产物之一是 -氨基酸,另一水解产物分子中只有 2种不同化学环境的氢。(6)请设计以 、和(CH3)2SO4 为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见本题题干)_。【答案】(1)BrCH2COCH3 (2)CD (3) +(CH3)2SO4 +H2SO4 (4) (5) 【解析】C (C9H11NO3)和甲酸反应生成,利用逆推法,C是;B (C9H9NO5)和氢气发生还原反应生成,则B是;A (C7H5NO5)和(CH3)2S
20、O4生成,逆推可知A是; 和E反应生成,逆推E是;H 的分子式为C12H14N2O2,经氧化得到 I,结合I的结构简式、G的结构简式,可知H是。(1) 和E反应生成,逆推E是;(2) A项,化合物 A 是,含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,故A正确;B项,化合物C 是,含氧官能团的名称为醚键和酯基,故B正确;C项,转化过程中,发生还原反应,其余均为取代反应,故C错误;D项,化合物 的分子式是C12H12N2O2,故D错误;故选CD;(3) 和(CH3)2SO4 发生取代反应反应生成和硫酸,反应的化学反应方程式+(CH3)2SO4 +H2SO4;(4) H 的分子式为C12H14N2O
21、2,经氧化得到 I,结合I的结构简式、G的结构简式,可知H是;(5)含有苯环;能发生水解反应,水解产物之一是 -氨基酸,说明分子中含有酯基、氨基,另一水解产物分子中只有 2种不同化学环境的氢,说明结构对称,符合条件的的同分异构体是;(6) 和(CH3)2SO4反应生成 ,还原为; 和HBr发生取代反应生成,和在碳酸钾作用下生成,合成路线流程图为。7某研究小组按下列路线合成镇痛药平痛新已知:请回答(1) 下列说法正确的是_。A化合物BC的反应类型是取代反应 B化合物D能与碳酸氢钠溶液反应C化合物G能发生水解反应 D平痛新的分子式是C17H17NO(2)写出化合物C的结构简式_。(3)写出EF的化
22、学方程式_。(4)设计以乙烯为原料制备1,4-二氧六环() 的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)_。(5)写出化合物B同时符合下列条件的同分异构体的结构简式_。IR谱和1H-NMR谱检测表明分子中有结构,无和结构;分子中除苯环外无其它环,且有4种化学环境不同的氢原子。【答案】(1)AB (2) (3)+ +HCl (4)CH2=CH2 CH2BrCH2Br (5) 【解析】邻二甲苯被酸性KMnO4溶液氧化生成的B的结构简式为,B加热发生取代反应生成邻苯二甲酸酐,则C的结构简式为;与苯在AlCl3的催化作用下发生已知的反应生成D,结合D的分子式,D的结构简式为,根据E的分子式,再与SOCl2
23、发生取代反应生成的E为,再与发生取代反应生成的F为,再在LiAlH4的催化作用下发生已知、的反应生成的G的结构简式为,再在浓硫酸的作用下分子内两个羟基之间脱水生成。(1) A项,BC是在加热发生取代反应生成邻苯二甲酸酐,故A正确;B项,化合物D的结构简式为,含有羧基,则能与碳酸氢钠溶液反应生成CO2,故B正确;C项,化合物G的结构简式为,不能发生水解反应,故C错误;D项,平痛新的结构简式为,分子式是C17H19NO,故D错误;故选AB。(2)由分析知,化合物C的结构简式;(3) EF为与发生取代反应生成的F为,发生反应的化学方程式为+ +HCl;(4)乙二醇分子间脱水可生成1,4-二氧六环,而乙烯与Br2加成生成的CH2BrCH2Br在NaOH的水溶液中加热水解生成乙二醇,则以乙烯为原料制备() 的合成路线为CH2=CH2CH2BrCH2Br ;(5)化合物B的结构简式为,其同分异构体满足的条件:分子中有结构,无和结构;分子中除苯环外无其它环,且有4种化学环境不同的氢原子,说明结构具有一定的对称性,则符合条件的同分异构体的结构简式可能是。20