1、1专题十五 有机化学基础(选考)专题强化练1(2018全国卷)近来有报道,碘代化合物 E 与化合物 H 在 CrNi 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:RCHOCH 3CHO RCH=CHCHOH 2O NaOH/H2O 回答下列问题: (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)E 与 F 在 CrNi 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
2、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_。解析:A 到 B 的反应是在光照下的取代,Cl 应该取代饱和碳上的 H,所以 B 为; B 与 NaCN 反应,根据 C 的分子式确定 BC 是将 Cl 取代为 CN,所以 C 为;C 酸性水解应该得到 CHCCH2COOH,与乙醇酯化得到 D,所以 D 为CHCCH2COOCH2CH3,D 与 HI 加成得到 E。根据题目的已知反应,要求 F 中一定要有醛基,在根据 H 的结构得到 F 中有苯环,所以 F 一定为 ;F 与 CH3CHO 发生题目已知反应,得到
3、 G,G 为 ;G 与氢气加成得到 H;H 与 E 发生偶联反应得到Y。(1)A 的名称为丙炔。2(2)B 为 ,C 为 ,所以方程式为:。(3)有上述分析 A 生成 B 的反应是取代反应,G 生成 H 的反应是加成反应。(4)D 为 CHCCH2COOCH2CH3。(5)Y 中含氧官能团为羟基和酯基。(6)E 和 H 发生偶联反应可以得到 Y,将 H 换为 F 就是将苯直接与醛基相连,所以将 Y中的苯环直接与羟基相连的碳连接即可,所以产物为 。(7)D 为 CHCCH2COOCH2CH3,所以要求该同分异构体也有碳碳三键和酯基,同时根据峰面积比为 332,得到分子一定有两个甲基,另外一个是
4、CH2,所以三键一定在中间,也不会有甲酸酯的可能,所以分子有 6 种:CH3COOHCCCH2CH3 CH 3CCCOOCH2CH3CH3COOCH2CCCH3 CH 3CCCH2COOCH3CH3CH2COOHCCCH3 CH 3CH2CCCOOCH3答案:(1) 丙炔 (2)CH 2ClNaCN CH2CNNaCl (3)取代反应 加成反应 (4)CH 2COOC2H5(5)羟基、酯基(6) 2科学家研制出合成药物 W 对肝癌的治疗,具有很好的效果。其由有机物 A 合成药物W 的合成路线如下:3已知:2HCHONaOHCH 3OHHCOONa (DielsAider 反应)丁烯二酸酐结构简
5、式为当每个 1,3丁二烯分子与一分子氯气发生加成反应时,有两种产物:CH2ClCH=CHCH2Cl;CH 2ClCHClCH=CH2。请回答下列问题:(1)物质 A 中的含氧官能团名称为_;第步反应中除生成外,还生成另一产物,此产物的结构简式为_。(2)写出 H 的结构简式_;第步反应的反应类型是_。(3)药物 W 与 N 互为同分异构体。能与 FeCl3溶液发生显色反应能与 Na2CO3溶液反应生成气体1 mol N 能与 3 mol NaOH 完全反应写出满足上述条件且其核磁共振氢谱有 4 个吸收峰的 N 的一种结构简式(不考虑立体异构)_。(4)下面是合成 X 的路线图:则 X 的结构简
6、式为_。(5)结合题中有关信息,写出由 制备丁烯二的合成路线流程图_4(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:。解析:由题中信息可知,A 在碱性条件下发生反应生成 OH 和O经酸化生成 ,受热发生脱羧反应生成 ,接着 与丁烯二酸酐发生双烯合成生成 H,H 为 ,最后 H 与氢气发生加成反应生成 W。(1)物质 A 中的含氧官能团名称为醛基、醚键;由题中信息可知,醛在碱性条件下可以发生歧化反应生成羧酸盐和醇,所以,第步反应中除生成 外,还生成 。(2)H 的结构简式 ;第 步反应的反应类型是加成反应或还原反应。(3)药物 W(分子式为 C8H8O4)与 N 互为同分异构体。N 满足下列条件:能
7、与 FeCl3溶液发生显色反应,说明 N 分子中有酚羟基;能与 Na2CO3溶液反应生成气体,说明 N 分子中有羧基;N 分子中除苯环外只有 2 个 C 和 4 个 O,1 mol N 能与 3 mol NaOH 完全反应,故 N 分子中有 1 个羧基和 2 个酚羟基。满足上述条件且其核磁共振氢谱有 4 个吸收峰的 N有 或 。(4)由合成 X 的路线图并结合题中信息可知, 与丁烯二酸酐发生双烯合成生成 X, 则 X 的结构简式为 。5(5)由 制备丁烯二酸酐 ,首先利用题中信息,发生脱羧反应生成 ,然后 与溴发生 1,4加成反应生成,接着 在碱性条件下发生水解反应生成,最后 发生氧化反应生成
8、 。具体合成路线如下 : 。答案:(1)醛基、醚键 (2) 加成反应(或还原反应)(3) (4)3由化合物 A 等为原料合成蒽环酮的中间体 G 的合成路线如下:6已知以下信息:B 中含有五元环状结构;(CH 3CO)2O 或 CH3COOC2H5 2CH3CH2OH。 LiAlH4 回答下列问题:(1)A 的化学名称是_。(2)由 B 生成 D 和 F 生成 G 的反应类型分别是_、_。(3)D 的结构简式为_。(4)由 E 生成 F 的化学方程式为_。(5)芳香化合物 X 是 D 的同分异构体,X 分子中除苯环外不含其他环状结构,X 能与Na2CO3溶液反应,其核磁共振氢谱有 4 组峰,峰面
9、积之比为 1122。写出 1 种符合要求的 X 的结构简式:_。(6)写出以环戊烯( )和丙烯酸乙酯( )为原料制备化合物 的合成路线:_(其他试剂任选)。解析:由 AB,以及 B 中含有五元环状结构,可知 A 为:CH 3CH2CH2CH3,B 为 ;由 BCD 可知 D 为: ,根据分析可以回答下列问题:(1)A 的结构简式为 CH3CH2CH2CH3,化学名称是正丁烷。7(2) 由 B( )生成 D( )的反应为加成反应,由的反应为消去反应。(3)根据分析可知 D 的结构简式为: ;(4)Ts 为 ,由 E 与 Ts 发生取代反应生成 F 的化学方程式为:;(5)X 能与 Na2CO3溶
10、液反应,说明含有羧基, 分子中除苯环外不含其他环状结构,核磁共振氢谱有 4 组峰,峰面积之比为 112 2,符合该条件的有:。(6)根据已知条件结合中间体 G 的合成路线图, 的合成路线可以设计如下:答案:(1) 正丁烷 (2)加成反应 消去反应 (3)(4)(5) (或其他合理答案)8(6)4(2017全国卷)化合物 G 是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G 的路线如下:已知以下信息:A 的核磁共振氢谱为单峰;B 的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为 611。D 的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D 可与 1 mol NaOH 或 2 mol Na 反应。回答下列问题
11、:(1)A 的结构简式为_。(2)B 的化学名称为_。(3)C 与 D 反应生成 E 的化学方程式为_。(4)由 E 生成 F 的反应类型为_。(5)G 的分子式为_。(6)L 是 D 的同分异构体,可与 FeCl3溶液发生显色反应,1 mol 的 L 可与 2 mol 的Na2CO3反应,L 共有_种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为 3221 的结构简式为_、_。解析:A 的化学式为 C2H4O,其核磁共振氢谱为单峰,则 A 为 ;B 的化学式为 C3H8O,核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为 611,则 B 的结构简式为 CH3CH(OH)CH3;D 的化学式为 C7H8O2,其苯环上
12、仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D 可与 1 mol NaOH 或 2 mol Na 反应,则苯环上有酚羟基和 CH2OH,且为对位结构,则 D 的结构简式为。(1)A 的结构简式为 。9(2)B 的结构简式为 CH3CH(OH)CH3,其化学名称为 2丙醇(或异丙醇)。(3)C 和 D 发生反应生成 E 的化学方程式为。(4) 。(5)有机物 G 的分子式为 C18H31NO4。(6)L 是 的同分异构体,可与 FeCl3溶液发生显色反应,1 mol 的 L可与 2 mol 的 Na2CO3反应,说明 L 的分子结构中含有 2 个酚羟基和 1 个甲基,当 2 个酚羟基在邻位时,苯环上甲
13、基的位置有 2 种,当 2 个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有 3种,当 2 个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有 1 种,满足条件的 L 共有 6 种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为 3221 的结构简式为。答案:(1) (2)2丙醇(或异丙醇)(4)取代反应 (5)C 18H31NO4(6)6 105花椒毒素(I)是白芷等中草药的药效成分,也可用多酚 A 为原料制备,合成路线如下:回答下列问题:(1)的反应类型为_;B 分子中最多有_个原子共平面。(2)C 中含氧官能团的名称为_;的“条件 a”为_。(3)为加成反应,化学方程式为_。(4)的化学方程式为_。(5)芳香化合物 J 是
14、 D 的同分异构体,符合下列条件的 J 的结构共有_种,其中核磁共振氢谱为五组峰的 J 的结构简式为_。(只写一种即可)。苯环上只有 3 个取代基;可与 NaHCO3反应放出 CO2;1 mol J 可中和 3 mol NaOH。(6)参照题图信息,写出以 为原料制备 的合成路线(无机试剂任选) :_。解析:根据 B 的结构简式和生成 B 的反应条件结合 A 的化学式可知,A 为;根据 C 和 D 的化学式间的差别可知, C 与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成 D,D 为 ,结合 G 的结构可知, D 消去结构中的羟基生成碳碳双键得到 E,E 为 ;根据 G 生成 H 的反应条件可知, H
15、为 。(1)根据 A 和 B 的结构可知,反应发生了羟基上氢原子的取代反应; B()分子中的苯环为平面结构,单键可以旋转,最多有 18 个原子共平面。11(2)C( )中含氧官能团有羰基、醚键;反应为 D 消去结构中的羟基生成碳碳双键得到 E, “条件 a”为浓硫酸、加热。(3)反应为加成反应,根据 E 和 G 的化学式的区别可知 F 为甲醛,反应的化学方程式为;(4)反应是羟基的催化氧化,反应的化学方程式为;(5)芳香化合物 J 是 D( )的同分异构体, 苯环上只有 3 个取代基;可与 NaHCO3反应放出 CO2,说明结构中含有羧基;1 mol J 可中和 3 mol NaOH,说明结构
16、中含有 2 个酚羟基和 1 个羧基;符合条件的 J 的结构有:苯环上的 3 个取代基为 2 个酚羟基和一个C 3H6COOH,当 2 个酚羟基位于邻位时有 2 种结构;当 2 个羟基位于间位时有 3种结构;当 2 个羟基位于对位时有 1 种结构;又因为C 3H6COOH 的结构有CH2CH2CH2COOH、CH 2CH(CH3)COOH、CH(CH 3)CH2COOH、C(CH 3)2COOH、CH(CH 2CH3)COOH,因此共有(231)530 种,其中核磁共振氢谱为五组峰的 J 的结构简式有或 。(6)以 为原料制备 。根据流程图 C 生成的 D 可知, 可以与氢气加成生成 ,羟基消去
17、后生成 ,与溴化氢加成后水解即可生成,因此合成路线为。答案:(1)取代反应 18(2)羰基、醚键 浓硫酸、加热12(3)(4)(5)30 (6)6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 R CHO 一 定 条 件.RHC= =CHR (以上 R、R、R代表氢、烷基或芳基等) 一 定 条 件 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_。(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
18、 组峰、面积比为 111223 的一种有机物的结构简式_。13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)。解析:(1)苯环上甲基与溴元素为邻位取代,所以物质 B 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 与溴原子发生取代反应生成 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,在一定条件下反应,C= =C被打开,一端与羧基中O连接,一端增加 I 原子,所以 H 得结构简式为:H 到 M 的反应为消去
19、反应,在HCOCH 2I 中消去 1 分子 HI,生成CO=CH2,其反应方程式为: 。(4)根据能与碳酸氢钠反应生成 CO2知,结构中含有COOH,由于存在顺反异构,则COOH 代替其他 H 原子,在苯环上的结构有 4 种,分别为邻、间、对2,结构中除COOH 中外有 3 种环境的 H 原子,则总共有 12 种同分异构体;根据核磁共振氢谱,分子结构中含有一个甲基,苯环两侧的取代基为对位取代,且碳碳双键中两个 C 仅与一个 H 连接,所以结构是可能为 或14。(5)反应的过程为:首先将乙烯中 C=C 打开,采用 HBr 加成反应,由已知反应和即可得到目的产物。答案:(1)2溴甲苯(或邻溴甲苯) 溴原子、羧基