1、1第 14讲 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北京理综,25)8-羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是 8-羟基喹啉的合成路线。已知:. +.同一个碳原子上连有 2个羟基的分子不稳定。(1)按官能团分类,A 的类别是 。 (2)AB 的化学方程式是 。 (3)C可能的结构简式是 。 (4)CD 所需的试剂 a是 。 (5)DE 的化学方程式是 。 (6)FG 的反应类型是 。 (7)将下列 KL 的流程图补充完整:(8)合成 8-羟基喹啉时,L 发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。反应时还生成了水,则L与 G物
2、质的量之比为 。 答案(1)烯烃(2)CH3CH CH2+Cl2 CH2ClCH CH2+HCl(3) 或(4)氢氧化钠水溶液(5) CH2 CHCHO+2H2O2(6)取代反应(7) (8)氧化 31解析由 A、C 的分子式可知,A 为丙烯,结构简式为CH3CH CH2,丙烯与氯气高温下发生取代反应,生成CH2ClCH CH2,则 B为 CH2ClCH CH2;CH2ClCH CH2与 HOCl发生加成反应生成 或,则 C为 或 ; 或 在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成 ,则 D为 ; 在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成 CH2 CHCHO,则 E为 CH2 CHCHO;由 E和 J发生加
3、成反应生成,则 J为 ,G为 ,F为 ;由信息可知, 发生信息反应生成 , 发生消去反应生成 ,则 L为 ;与 发生氧化还原反应生成 和 。(1)CH 3CH CH2含有碳碳双键,按官能团分类,A 属于烯烃;(2)A 与 Cl2在高温条件下发生取代反应生成 CH2ClCH CH2和氯化氢,反应的化学方程式为 CH3CH CH2+Cl2 CH2ClCH CH2+HCl;(3)CH2ClCH CH2与 HOCl发生加成反应生成 或 ,C可能的结构简式为 或 ;(4) 或 在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成 ,则试剂a为氢氧化钠水溶液;(5)DE 的反应为 在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成 CH2
4、CHCHO,反应的化学方程式为 CH2 CHCHO+2H2O;(6)FG 的反应为在浓硫酸作用下与浓硝酸发生取代反应生成 和水;(7)KL 的转化过程为3发生信息反应生成 , 发生消去反应生成 ;(8)与 反应生成 、 和 H2O, 去氢发生氧化反应, 去氧加氢发生还原反应,两者物质的量之比为 31。2.(2017课标全国,36)氟他胺 G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃 A制备 G的合成路线如下:回答下列问题:(1)A的结构简式为 。C 的化学名称是 。 (2)的反应试剂和反应条件分别是 ,该反应的类型是 。 (3)的反应方程式为 。 吡啶是一种有机碱,其作用是 。 (4)G的分子
5、式为 。 (5)H是 G的同分异构体,其苯环上的取代基与 G的相同但位置不同,则 H可能的结构有 种。(6)4-甲氧基乙酰苯胺( )是重要的精细化工中间体,写出由苯甲醚()制备 4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线(其他试剂任选)。答案(1) 三氟甲苯(2)浓硝酸、浓硫酸、加热 取代反应4(3) +HCl 吸收反应产生的 HCl,提高反应转化率(4)C11H11F3N2O3(5)9(6)解析(1)由 A到 B的反应条件可知该反应是碳原子上氢原子的取代反应,结合 B的分子式可知 A的分子式为 C7H8,A为芳香烃,则 A为甲苯,结构简式为 。C 为甲苯甲基上的三个氢原子被三个氟原子取代的产物,则其名称为
6、三氟甲苯。(2)C与 D相比,三氟甲苯苯环上的一个氢原子被NO 2取代,因此发生了硝化反应,反应的试剂为浓硝酸、浓硫酸,条件为加热。(3)由 G的结构简式和反应的条件和试剂可知,反应为 中的氯原子取代了 E中NH2上的一个氢原子,即反应的化学方程式为 +HCl。因为吡啶为有机碱,可消耗反应产生的 HCl,从而提高反应物的转化率。(4)由 G的结构简式可知其分子式为 C11H11F3N2O3。(5)根据题意先确定NO 2和CF 3在苯环上有 3种位置:5然后确定苯环上 的位置,有 4种,有 4种,有 2种,共计 10种,其中一种是G的结构简式,则符合题意的结构有 9种。(6)解答本题可用逆推法:
7、3.具有抗菌作用的白头翁素衍生物 M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、烷基或芳基等)(1)C中官能团名称为 ,B 的化学名称为 。 (2)F的结构简式为 ,则与 F具有相同官能团的同分异构体共 种(考虑顺反异构,不包含 F)。 (3)由 G生成 H的化学方程式为 ,反应类型为 。 (4)下列说法正确的是 (选填字母序号)。 a.由 H生成 M的反应是加成反应b.可用硝酸银溶液鉴别 B、C 两种物质c.1 mol E最多可以与 4 mol H2发生加成反应d.1 mol M与足量 NaOH溶液反应,消耗 4 mo
8、l NaOH(5)以乙烯为起始原料,结合已知信息选用必要的无机试剂,写出合成 CH3CH CHCH3的路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。6答案(1)溴原子、羧基 邻甲基苯甲酸(或 2-甲基苯甲酸)(2) 5(3) +NaOH +NaI+H2O 消去反应(4)ac(5)解析根据流程图,结合 C的结构可知,A 为邻二甲苯,氧化生成 B,B为邻甲基苯甲酸,B 发生取代反应生成 C,C与甲醇发生酯化反应生成 D,D为 ,根据信息,D 与甲醛反应生成 E,E在氢氧化钠溶液中水解后酸化,生成 F ,根据信息,F 与 I2反应生成 G,G为,G发生消去反应生成 H,
9、H为 ,根据信息,2 个 H反应生成 M( )。(1)根据 C的结构,C 中官能团有溴原子、羧基,B 为邻甲基苯甲酸( )。(2)F 的结构简式为 ,与 F具有相同官能团的同分异构体有 、 、(包括顺反 2种),共 5种。(3)G 发生消去反应生成 H,反应的化学方程式为+NaOH +NaI+H2O。(4)根据 H和 M 分子式之间的关系,由 H生成 M的反应是加成反应,a 正确。C 不能电离出溴离子,不能用硝酸银溶液鉴别 B、C 两种物质,b 错误。1 mol E中含有 1 mol苯环和 1 mol碳碳双键,1 mol E 最多可以与 4 mol H2发生加成反应,c 正确。1 mol M含
10、有 2 mol酯基,与足量 NaOH溶液反应,消耗 2 mol NaOH,d错误。(5)以乙烯为原料合成CH3CH CHCH3。可以首先用乙烯与水加成生成乙醇,乙醇氧化生成乙醛,乙烯再与溴化氢加成生成溴7乙烷,根据信息,乙醛与溴乙烷在一定条件下反应生成 CH3CH CHCH3。合成路线为。4.有机物 G可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等。其合成路线如下图所示。已知:通常在同一碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。醛能发生羟醛缩合反应,最终脱水生成不饱和醛:RCHO+RCH2CHO +H2O请回答:(1)A生成 B的反应类型为 ,B 中含有的官能团名称为 。 (2)写出两个符合下列条件的 A
11、的同分异构体结构简式:。 能与氯化铁溶液发生显色反应;核磁共振氢谱显示分子中苯环上有两种不同化学环境的氢原子。(3)化合物 C的结构简式为 。 (4)D E的化学方程式为 。 (5)1 mol G在一定条件下与足量 H2充分反应,需要消耗 H2 mol。 (6) 可由 和有机物 H分子间脱去一分子水而得 ,则 H的名称为 ;通常采用 为原料合成 ,请参照题目路线图设计该合成路线(无机试剂任选)。答案(1)取代反应(或氯代反应) (酚)羟基、氯原子8(2) 、 、 、(任意写出其中 2个)(3)(4) +2Ag(NH3)2OH +2Ag+3NH 3+H2O(5)5(6)乙二醇 解析 在 H2O2
12、的作用下发生信息的反应,生成的 A为 ,A在光照条件下与氯气发生取代反应生成 B,B在 NaOH的水溶液中发生卤代烃的水解生成 C,再结合 C和CH3CHO可以发生羟醛缩合反应,最终脱水生成不饱和醛 D,则 B为 ,C为,D为 ;D发生银镜反应生成的 E为 ,E酸化后得到的 F为。(1)A 在光照条件下与氯气反应生成的 B为 ,分子中含有羟基和氯9原子。(2)能与氯化铁溶液发生显色反应,说明分子结构中含有酚羟基;根据核磁共振氢谱,说明分子结构中对位有两个不同取代基,或苯环上有两个酚羟基和一个甲基,且酚羟基为对称位置,满足条件的同分异构体有 、 、 、 。(4)DE 反应的化学方程式为 +2Ag
13、(NH3)2OH +2Ag+3NH 3+H2O。(5)G中苯环、碳碳双键和羰基可以与氢气发生加成反应,则 1 mol G在一定条件下与足量 H2充分反应,需要消耗 H2的物质的量为 5 mol。(6) 可由 和有机物 H分子间脱去一分子水而得,根据原子守恒和碳架结构不变,可知 H的结构简式为 HOCH2CH2OH,名称为乙二醇;采用 为原料合成 的流程为。5.左乙拉西坦(物质 G)是一种治疗癫痫的药物,可通过以下方法合成:(1)B中的含氧官能团名称为 。 (2)EF 的反应类型为 。 (3)X的分子式为 C4H7ON,写出 X的结构简式: 。 (4)写出同时满足下列条件的 G的一种同分异构体的
14、结构简式: 。 能发生水解反应,水解产物仅有一种,且为 -氨基酸;10分子中含六元环结构,且有 4种不同化学环境的氢原子。(5)请以 和 为原料制备 ,写出相应合成路线流程图合成须使用试剂 HAl(t-Bu)2,无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干。答案(1)羟基、醚键 (2)氧化反应 (3)(4)(5)解析(1)B 中的含氧官能团为羟基、醚键。(2)E 中羟基被氧化变为羧基,发生氧化反应。(3)对比 C和 D结构,结合 X分子式为 C4H7ON,得出 X的结构简式为 。(4)同时满足条件的 G的一种同分异构体的结构简式为 。(5)对比 和 两种原料和制备产物 ,先将苯甲醇氧化成苯甲醛,再氧化成苯甲酸,然后模仿 A到 B的反应进行合成,路线如下:11。
