1、1第五单元 高分子化合物 有机合成及推断1.某高分子化合物 R 的结构简式如图,下列有关 R 的说法正确的是( )A.R 的单体之一的分子式为 C9H10O2B.R 完全水解后生成物均为小分子有机物C.碱性条件下,1 mol R 完全水解消耗 NaOH 的物质的量为 2 molD.通过加聚反应和缩聚反应可以生成 R答案 D 由 R 的结构简式可知,R 的单体之一为 ,其分子式为 C9H10O3,A 错误;R 完全水解后生成物中有两种高分子化合物,B 错误;碱性条件下,1 mol R 完全水解消耗 NaOH 的物质的量为 n(m+1)mol,C 错误;通过 R 的结构可知左边的片段是通过加聚反应
2、合成的,右边的片段是通过缩聚反应合成的,D 正确。2.以石化产品乙烯、丙烯为原料合成厌氧胶的流程如下:关于该过程的相关叙述正确的是( )A.反应是缩聚反应B.物质 A 是卤代烃C.物质 B 催化氧化后可以得到乙醛D.1 mol 物质 D 最多可以消耗 2 mol NaOH答案 B 根据 D 分子中 C、H 个数比及 CD 的转化,可推出 D 为丙烯酸,1 mol 物质 D 只能消耗 1 mol NaOH,D 项错误;E 分子中含碳碳双键,EF 为加聚反应,A 项错误;对比 D、E 的分子式可推出 B 为乙二醇,A为二卤代烃,B 项正确,C 项错误。3.某研究小组从甲苯出发,按下列路线合成染料中
3、间体 X 和医药中间体 Y。2已知:化合物 A、E、F 互为同分异构体;NH2+O N ;(易被氧化)。请回答:(1)下列说法不正确的是 。 A.化合物 C 能发生氧化反应,不发生还原反应B.化合物 D 能发生水解反应C.化合物 E 能发生取代反应D.化合物 F 能形成内盐(2)B+CD 的化学方程式是 。 (3)化合物 G 的结构简式是 。 (4)写出同时符合下列条件的 A 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醛基; 1H-NMR 谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。(5)为探索新的合成路线,采用苯和乙烯为原料制备化合物 F,请设计该合成路线(用流
4、程图表示,无机试剂任选)。答案 (1)A(2) + +H2O(3)H2NCHO(4) 、 、 、3(5) +CH2 CH2 解析 根据 A,结合 X 的结构简式和 A 的分子式可知 A 是甲苯中甲基对位上的氢原子被硝基取代的产物即 ;A、E、F 互为同分异构体,结合 Y 可知 E 是甲苯中甲基邻位上的氢原子被硝基取代的产物即 ;A 中的甲基被高锰酸钾氧化得到 B,则 B 为 ;D 在 Fe/HCl 条件下还原得到 X,结合 C 的分子式和 B、X 的结构简式可知 D 为 ;B 与 C 反应得到D,C 的分子式为 C6H6N2O2,则 C 为 。E、F 互为同分异构体,E 先经高锰酸钾氧化,再在
5、 Fe/HCl 条件下还原得到 F,则 F 为 ;F 与 G 反应生成 Y,由 Y 的结构简式及题给信息可知 G 为 OHCNH2。4.某研究小组以水杨酸和甲苯为主要原料,按下列路线合成抗血栓药物新抗凝。已知:RCOOR+CH 3COOR RCHO+CH3COR RCH CHCOR请回答:(1)写出同时符合下列条件的 A 的所有同分异构体的结构简式 。 4红外光谱表明分子中含有 结构; 1H-NMR 谱显示分子中含有苯环,且苯环上有三种不同化学环境的氢原子。(2)设计 BC 的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选) 。 (3)下列说法不正确的是 。 A.化合物 B 能使 Br2/CCl4溶液褪
6、色B.化合物 C 能发生银镜反应C.化合物 F 能与 FeCl3发生显色反应D.新抗凝的分子式为 C19H15NO6(4)写出化合物的结构简式:D ;E 。 (5)GH 的化学方程式是 。 答案 (1) 、 、 、(2)(3)A(4)CH3COCH3 (5) +CH3OH解析 本题考查有机物的推断及相互转化,同分异构体的判断及书写,反应类型的判断及反应方程式的书写,有机合成路线的设计等。由流程图及所给信息可知,A 为 、B 为 、C 为 、D5为 CH3COCH3、E 为 、F 为 、G 为 、H 为 。(1)A 的同分异构体的结构简式中有苯环,且苯环上有三种不同化学环境的氢原子,说明其苯环上
7、只能连接一个支链,符合要求的同分异构体的结构简式为 、 、 。(3)化合物 B 中不存在碳碳双键、碳碳叁键等,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,A 项符合题意;化合物 C 中含有醛基,能发生银镜反应,B 项不符合题意;化合物 F 中存在酚羟基,C 项不符合题意;新抗凝的分子式为 C19H15NO6,D 项不符合题意。(5)G 转化为 H的化学方程式为 +CH3OH。5.(2018 课标,36,15 分)近来有报道,碘代化合物 E 与化合物 H 在 Cr-Ni 催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物 Y,其合成路线如下:已知:RCHO+CH 3CHO RCH CHCHO+H2O回答下列问题:
8、(1)A 的化学名称是 。 (2)B 为单氯代烃,由 B 生成 C 的化学方程式为 。 (3)由 A 生成 B、G 生成 H 的反应类型分别是 、 。 (4)D 的结构简式为 。 (5)Y 中含氧官能团的名称为 。 6(6)E 与 F 在 Cr-Ni 催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为 。 (7)X 与 D 互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X 的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为 332。写出 3 种符合上述条件的 X 的结构简式 。 答案 (1)丙炔(2) +NaCN +NaCl(3)取代反应 加成反应(4)(5)羟基、酯基(6)(7) 、 、 、 、解析 本
9、题考查有机化学基本概念、有机物的结构与性质。(1)A 为 ,化学名称是丙炔。(2)B 为单氯代烃,则 B 为 ,由合成路线知,BC 为取代反应,故由 B 生成 C 的化学方程式为。(3)由反应条件及 A 的结构简式知,A 生成 B 是取代反应;由 F 的分子式和已知信息知,F 为 ,G为 ,分析 H 的结构简式可以判断出 G 生成 H 是加成反应。(4)分析合成路线可知,C 为 ,C 在酸性条件下可以发生水解,生成 ,其在浓 H2SO4作用下与 CH3CH2OH 发生酯化反应生成 D,则 D 的结构简式为 。(5)分析 Y 的结构简式知,Y 中的含氧官能团为羟基和酯基。(6)观察合成路线,分析
10、 E 与 H 反应生成 Y 的原理知,E 与 F 发生偶联反应的产物的结构简式为。7(7)X 与 D 互为同分异构体且官能团相同,说明 X 中含有碳碳叁键和酯基,X 有三种不同化学环境的氢,其个数比为 332,则符合条件的 X 的结构简式为 、 、 、 。6.钯(Pd)催化偶联反应是近年有机合成的研究热点之一。例如:反应+HCl,化合物可由以下合成路线获得:CH2 CHCH2Cl (分子式为 C3H4O) (1)化合物与 Br2发生加成反应所得产物的结构简式为 。 (2)化合物的分子式为 。 (3)化合物与化合物在酸的催化作用下发生酯化反应的化学方程式为 (注明条件)。 (4)化合物的结构简式
11、为 。 (5)是化合物的同分异构体,的分子中苯环上有三个取代基,能发生银镜反应且苯环上的一氯代物有两种。的结构简式可能是 。 答案 (1)CH 2BrCHBrCOOH(2)C9H8O2(3)(4)CH2 CHCHO(5) 或解析 (1)化合物与 Br2发生加成反应生成 CH2BrCHBrCOOH。(3)为 CH2 CHCH2OH,与在酸的催化作用下发生酯化反应。(4)化合物的结构简式为 CH2 CHCHO。(5)能发生银镜反应,则必有醛基,再结合其分子式,可以确定苯环上有 2 个CHO、1 个CH 3,根据苯环上一氯代物有两种知的结构简式可能为 或 。7.(2018 天津理综,8,18 分)化
12、合物 N 具有镇痛、消炎等药理作用,其合成路线如下:8(1)A 的系统命名为 ,E 中官能团的名称为 。 (2)AB 的反应类型为 ,从反应所得液态有机混合物中提纯 B 的常用方法为 。 (3)CD 的化学方程式为 。 (4)C 的同分异构体 W(不考虑手性异构)可发生银镜反应;且 1 mol W 最多与 2 mol NaOH 发生反应,产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的 W 有 种,若 W 的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为 。 (5)F 与 G 的关系为(填序号) 。 a.碳链异构 b.官能团异构c.顺反异构 d.位置异构(6)M 的结构简式为 。 (7)参照上述合成路线,以
13、为原料,采用如下方法制备医药中间体 。该路线中试剂与条件 1 为 ,X 的结构简式为 ;试剂与条件 2 为 ,Y的结构简式为 。 答案 (1)1,6-己二醇 碳碳双键,酯基(2)取代反应 减压蒸馏(或蒸馏)(3) (4)5 (5)c9(6)(7)HBr, O 2/Cu 或 Ag, 解析 本题考查有机物的命名、反应类型的判断、化学方程式的书写、有机物结构的确定等知识,侧重考查学生的分析推理能力。(2)B 中混有的杂质应是 A、HBr 及 A 与 HBr 反应可能生成的二溴代物,B 与其他物质的沸点有较大的差距,通过蒸馏的方式可以提纯 B。(3)CD 的反应是 C 和乙醇间的酯化反应,书写该化学方
14、程式时要注意反应条件及反应的可逆性。(4) 的同分异构体 W 能发生银镜反应且 1 mol W 最多与 2 mol NaOH 反应,说明 W 中含有 HCOO;W 和 NaOH 反应的产物之一可被氧化成二元醛,则反应产物为甲酸钠和一种二元醇(两个羟基均位于端碳上),该二元醇的两个羟基一个来自 Br 原子的水解,一个来自酯基的水解,则 W 的结构简式为 、 、 、HCOOCH 2(CH2)3CH2Br,共 5 种。五种分子中核磁共振氢谱有四组峰的是 。(7)根据 DE 的转化可知 是由 和 反应得到的,结合 AB 的转化可知试剂和条件 1 是 HBr、加热。由 制备 所需试剂和条件 2 是 O2
15、、铜或银、加热。8.(2018 浙江 11 月选考,32,10 分)某研究小组拟合成染料 X 和医药中间体 Y。已知:请回答:(1)下列说法正确的是 。 10A.化合物 A 能与 FeCl3溶液发生显色反应B.化合物 C 具有弱碱性C.化合物 F 能发生加成、取代、还原反应D.X 的分子式是 C17H22N2O3(2)化合物 B 的结构简式是 。 (3)写出 C+DE 的化学方程式 。 (4)写出化合物 A(C10H14O2)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式 。 1H-NMR 谱和 IR 谱检测表明: 分子中有 4 种化学环境不同的氢原子;分子中含有苯环、甲氧基(-OCH 3),没有羟基
16、、过氧键(OO)。(5)设计以 CH2 CH2和 为原料制备 Y( )的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选) 。 答案 (1)BC(2)(3) + +HCl(4) 、 、 、(5)CH2 CH2 ClCH2CH2Cl H2NCH2CH2NH211解析 由最终产物 X 的结构式可知 CH3CH2Cl 与 发生取代反应,生成的 A 物质为 ,AB是硝化反应,又因为 EF 也是硝化反应,故可知 AB 取代一个硝基,通过观察 X 的结构可知,B 的结构为,B 经过 Na2S 还原为 C ,C 与 D 取代形成酰胺键,故 D 为 ,E 为,E 再次硝化生成 ,F 被还原生成 。(1)A 中无酚羟基,故不能发生显色反应,A 错误;化合物 C 中有氨基,显弱碱性,B 正确;F 中有苯环,故可以发生加成、还原、取代反应,C 正确;X 的分子式为 C17H20N2O3,D 错误。故选 BC。(4)化合物 A 的结构简式为 ,其同分异构体要求有四种不同环境的氢原子,同时含有苯环和甲氧基,满足条件的有四种,分别为: 、 、 、。(5)乙烯和氯气加成生成 ClCH2CH2Cl,ClCH2CH2Cl 中的氯原子可以和氨气发生取代反应生成H2NCH2CH2NH2,H2NCH2CH2NH2与 发生取代反应生成 ,总的合成路线为:CH 2 CH2。
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