1、1专题突破练 15 有机化学基础(选考)非选择题(本题包括 5个小题,共 100分)1.(2018山东潍坊高三一模)(20 分)具有抗菌作用的白头翁素衍生物 N的合成路线如下图所示:已知:.RCH 2Br RHC CHR.RHC CHR.RHC CHR (以上 R、R、R 代表氢、烷基或芳香烃基等)回答下列问题。(1)物质 B的名称是 ,物质 D所含官能团的名称是 。 (2)物质 C的结构简式是 。 (3)由 H生成 M的化学方程式为 ,反应类型为 。 2(4)F的同分异构体中,符合下列条件的有 种(包含顺反异构),写出核磁共振氢谱有 6组峰,面积比为 111223 的一种有机物的结构简式:
2、。 条件:分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基,存在顺反异构,能与碳酸氢钠反应生成 CO2。(5)写出用乙烯和乙醛为原料制备化合物 的合成路线(其他试剂任选)。答案 (1)2-溴甲苯(或邻溴甲苯) 溴原子、羧基(2)(3) +NaOH +NaI+H2O 消去反应(4)12 或(5)CH2 CH2 CH3CH2BrCH3CH CHCH3解析 (1)苯环上甲基与溴原子处于邻位,所以物质 B为邻溴甲苯或 2-溴甲苯;物质 D所含官能团为羧基和溴原子;(2)C 与溴单质发生取代反应生成 D,由 D的结构简式可逆推出 C的结构简式为;(3)G自身同时含有 C C及COOH,由已知反应可得,在一定条件下反
3、应,C C被打开,一端与羧基中O连接,一端增加碘原子,所以 H的结构简式为 。H 到 M的反应为消去反应,该反应的方程式为 +NaOH +NaI+H2O。3(4)F为 ,根据题意,分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基;存在顺反异构,说明碳碳双键两端碳原子上连接的 2个基团是不同的;能与碳酸氢钠反应生成 CO2,说明含有羧基,满足条件的 F的同分异构体有:两个取代基的组合有COOH 和CH CHCH3、CH 3和CH CHCOOH,在苯环上均有邻位、间位、对位 3种位置关系,包括顺反异构共有 232=12种;其中核磁共振氢谱有 6组峰、面积比为 111223 的是 或。(5)反应的过程为:首先使
4、乙烯和 HBr发生加成反应,然后结合已知反应和进行反应即可得到目的产物:CH 2 CH2 CH3CH2Br CH3CH CHCH3。2.(2018湖南株洲高三教学质量检测)(20 分)酮洛芬是一种良好的抗炎镇痛药,可以通过以下方法合成:1511(酮洛芬)(1)化合物 D中所含官能团的名称为 和 。 (2)化合物 E的结构简式为 ;由 BC 的反应类型是 。 (3)写出 CD 反应的化学方程式: 。 (4)B的同分异构体有多种,其中同时满足下列条件的有 种。 .属于芳香族化合物.能发生银镜反应.其核磁共振氢谱有 5组峰,且面积比为 11113(5)请写出以甲苯为原料制备化合物的合成路线流程图(无
5、机试剂可任选 )。合成路线流程图示例如图:CH2 CH2 CH3CH2Br CH3CH2OH。4答案 (1)羰基(酮基) 溴原子(2) 取代反应(3) +Br2+HBr (4)10(5)解析 (1)化合物 D( )中所含官能团的名称为羰基 (酮基)和溴原子;(2)对比D、F 结构与 E的分子式,可知 D中Br 被CN 取代生成 E,则 E的结构简式为:,对比 B、C 结构简式可知,B 中 Cl为苯基取代生成 C,同时还生成 HCl,由 BC 的反应类型是取代反应;(3)对比 C、D 的结构可知,C 中甲基上氢原子被溴原子取代生成 D,属于取代反应,故其反应方程式为: +Br2 +HBr;(4)
6、属于芳香族化合物说明含有苯环,能发生银镜反应,说明分子结构中存在醛基;分子的核磁共振氢谱有 5组峰,说明分子结构中存在 5种不同化学环境的氢原子,且面积比为 11113,说明苯环侧链上含有 3个取代基,根据定二移一原则,即 、 、 、 、 、 、 、共有 10种同分异构体;(5)甲苯与 Br2在 PCl3存在的条件下发生取代反应生成, 与 NaCN发生取代反应生成 ,再结合 E到 F的转化在5NaOH/HCl 的条件下得到 , 与 NaOH的水溶液加热发生取代反应生成 ,最后 与在浓硫酸的作用下反应生成 。3.(2018江西重点中学协作体第一次联考)(20 分)高分子化合物 J的合成路线如下:
7、A(C3H6) B(C3H7Br) C(C3H8O) D(C3H6O) E F(C3H6O2) G(C3H5ClO) I(C11H14O3) 高分子 J已知:.(1)写出 E的名称: ,由 G生成 H的反应类型为 。 (2)I中官能团名称: 。BC 的反应条件为 。 (3)由 I可合成有机物 K,K中含有 3个六元环,写出 I合成 K的化学方程式: 。 (4)DE 反应的化学方程式: 。 (5)有机物 L(C9H10O3)符合下列条件的同分异构体有 种。 与 FeCl3溶液发生显色反应与 I具有相同的官能团苯环上有 3个取代基6(6)结合上述流程中的信息,设计由 制备 的合成路线。合成路线流程
8、图示例:H 2C CH2 CH3CH2OH CH3COOC2H5。答案 (1)丙酸钠 取代反应(2)羟基、羧基 NaOH 水溶液,加热(3)(4)CH3CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3CH2COONa+Cu2O+3H 2O(5)20(6)解析 根据物质 C氧化为 D,D又被氢氧化铜悬浊液氧化,可知 C为饱和一元醇,且羟基一定在碳链的端点,羟基在端点才能被氧化为醛,氧化为羧酸;所以 C为 1-丙醇,D 为丙醛,E 为丙酸钠;以此类推,A为丙烯,B 为 1-溴丙烷;F 为丙酸,根据物质 G的化学式看出,F 变化到 G为取代反应,生成丙酰氯,然后结合题给信息可知,丙酰氯与甲苯在氯化铝
9、作催化剂的条件下,发生对位取代反应生成有机物 H。(1)根据上述分析可知 E为丙酸钠;由 G生成 H的反应类型为取代反应;(2)根据题给信息,有机物 H中的羰基与氢氰酸发生了加成反应,生成了羟基,再在酸性条件下CN 发生水解生成了COOH,所以有机物 I中官能团名称为羟基、羧基;BC 的反应是由溴代烃生成醇,需要的条件为 NaOH水溶液并加热;(3)2 个有机物 I可以相互酯化生成二元酯,由 I合成 K的化学方程式为;(4)丙醛在碱性(NaOH)环境下被氢氧化铜的悬浊液加热后氧化为羧酸盐,本身还原为氧化亚铜;反应的化学方程式为 CH3CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3CH2COO
10、Na+Cu2O+3H 2O。(5)与 FeCl3溶液发生显色反应,一定属于酚类;与 I具有相同的官能团,所以该有机物一定含有酚羟基和羧基;苯环上有 3个取代基,除苯环外,还有三个碳原子,一个被羧基占用,另外两个碳原子可形成乙基,苯环上再连有羟基,这样的结构有 10种;也可以是一个甲基和一个CH 2COOH和一个OH,这样的结构也有 10种,共有 20种。7(6)根据题意,可由 与氢氰酸发生加成反应并在酸性条件下水解生成羟基羧酸,然后在三氯化磷的作用下,发生取代反应变为酰氯,然后在氯化铝的作用下,发生取代反应生成;具体流程如下:。4.(2018河北沧州教学质量监测)(20 分)下面是以有机物 A
11、为起始原料合成聚酯类高分子化合物 F的路线:B D E高分子化合物 已知:回答下列问题。(1)A生成 B的反应类型为 ,C 中的官能团名称为 。 (2)D与 NaOH水溶液反应的化学方程式为 。 (3)E 生成 F的化学方程式为 。 若 F的平均相对分子质量为 20 000,则其平均聚合度为 (填字母)。 A.54 B.108 C.119 D.133(4)E在一定条件下还可以合成含有六元环状结构的 G。G 的结构简式为 。 (5)满足下列条件的 C的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。 含有 1个六元碳环且环上相邻 4个碳原子上各连有一个取代基。1 mol 该物质与新制 Cu(OH)2反应产生
12、 2 mol砖红色沉淀。(6)写出用 为原料制备化合物 的合成路线。(其他试剂任选)答案 (1)氧化反应 碳碳双键、酯基8(2) +2NaOH +NaBr+CH3OH(3)n +(n-1)H2O C(4) (5)12(6)解析 (1)根据 C的结构可推断 BC 应为酯化反应,则 B的结构简式为: ;AB 为醛基转化为羧基,故 AB 为氧化反应。C 中含有两种官能团,分别为碳碳双键和酯基。(2)根据已知信息可推断 D的结构简式为 ,D在 NaOH水溶液中发生水解反应,其中溴原子和酯基均发生水解,故每 1 mol D消耗 2 mol NaOH,水解方程式为 +2NaOH +NaBr+CH3OH;(
13、3) 在 NaOH溶液中水解生成 ,酸化后得到 E,则 E为 ,E分子中具有羧基和羟基,可以发生缩聚反应,得到高分子化合物 F。则 EF 的化学方程式为 n9+(n-1)H2O;E 的分子式为 C10H18O3,相对分子质量为 186,则 F的链节的相对分子量为(186-18)=168,则高分子化合物 F的平均聚合度为 119。(4)E 为20 000168,其中羧基和羟基可以发生自身酯化,形成 1个六元环。则 E自身酯化后形成的物质 G结构简式为 。(5)C 为 ,共含有 11个碳原子,2 个氧原子,不饱和度为 3。C 的同分异构体中含有 1个六元环,环不饱和度为 1;1 mol该物质与新制
14、 Cu(OH)2反应产生 2 mol砖红色沉淀,则该物质每分子应含有 2个CHO,每个醛基的不饱和度为 1,所以该物质除醛基外不含其他不饱和键。六元环及 2个醛基共用去 8个碳原子,还剩下 3个饱和碳原子可作环上的取代基。环上相邻 4个碳原子上各连有一个取代基,共 4个取代基,2 个醛基与另外 3个碳组成这 4个取代基,所以 4个取代基可以有两种组合:CHO、CH 3、CH 3、CH 2CHO;CHO、CHO、CH 3、CH2CH3。则 C的同分异构体分别为 、 、 、 、 、 、 、 、 ,共 12种。10(6)合成目标为环酯 ,该环酯可由两分子 自身酯化得到,所以先要实现的转化。根据题干中
15、的流程 AB 的信息,可将CHO 氧化为COOH,根据题干中 CDE 的信息,可通过先加成再水解的方式得到羟基。具体流程可表示为。5.(2018广东佛山普通高中高三质量检测)(20 分)化合物 F具有独特的生理药理作用,实验室由芳香化合物 A制备 F的一种合成路线如下:已知:RBr ROCH3RCHO+RCH CHCOOH回答下列问题。(1)A的名称为 ,B 生成 C的反应类型为 。 (2)咖啡酸的结构简式为 。 (3)F中含氧官能团的名称为 。 (4)写出 F与足量 NaOH溶液反应的化学方程式: 。 (5)G为香兰素的同分异构体,能使 FeCl3溶液变紫色,苯环上只有两个取代基团,能发生水
16、解反应,符合要求的同分异构体有 种,请写出其中核磁共振氢谱图显示有 4种不同环境的氢,峰面积比为 3221 的 G的结构简式: 。 (6)写出以 为原料(其他试剂任选)制备肉桂酸( )的合成路线。11答案 (1)4-甲基苯酚(或对甲基苯酚) 取代反应(2) (3)酯基、 (酚)羟基(4) +3NaOH+ +2H2O(5)9 (6)解析 根据题意,C 与 CH3ONa发生题目的已知反应,所以 C为 ,推出 B为 。再根据A的分子式得到 A为 。香兰素发生题目已知反应得到 D,所以 D为 。最后一步 E与 发生酯化反应得到 F,所以 E为 。12(1)A为 ,所以 A的名称为对甲基苯酚或者 4-甲
17、基苯酚。由 B( )到 C( )的反应为取代反应。(2)咖啡酸 E的结构简式为 。(3)根据 F的结构简式得到其含氧官能团的名称为(酚)羟基和酯基。(4)F 与足量氢氧化钠反应,其两个酚羟基会与氢氧化钠中和,另外酯基水解也消耗氢氧化钠,所以化学方程式为 +3NaOH+ +2H2O。(5)G 为香兰素的同分异构体,能使 FeCl3溶液变紫色,说明一定有酚羟基,苯环上只有两个取代基团,能发生水解反应,说明除酚羟基外,其余的两个 C和两个 O都在另一个取代基上,且一定有酯基。所以符合要求的同分异构体有 9种,分别是 、 以及各自的邻、间位同分异构体。其中核磁共振氢谱图显示有 4种不同环境的氢,峰面积比为 3221 的 G的结构简式为: 和 。(6)制备肉桂酸需要用到题目的已知反应,所以需要先制得 ,使 水解后再氧化即可得到,所以合成路线图为:。
