1、2020高考化学大题专项训练有机化学基础(1)(选修)12005年诺贝尔化学奖授予了研究烯烃复分解反应的科学家,以表彰他们作出的卓越贡献。现以烯烃C5H10为原料,合成有机物M和N,合成路线如下:(1)按系统命名法,有机物A的名称是_。(2)B的结构简式是_。(3)CD的反应类型是_。(4)写出DM的化学方程式_。(5)写出EF合成路线(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)已知X的苯环上只有一个取代基,且取代基无甲基,则N的结构简式为_。(7)满足下列条件的X的同分异构体共有_种,写出任意一种的结构简式_。遇FeCl3溶液显紫色 &nbs
2、p; 苯环上的一氯取代物只有两种【答案】(1)2-甲基-1-丁烯 (2) CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3 (3) 取代反应 (4)(5) (6) 3 (7) 【解析】(1)由F的结构可以判断A的结构简式为:CH2=C(CH3)CH2CH3,根据系統命名法命名为2甲基1丁烯;(2)根据题干中给的烯烃复分解反应原理:C2H5CH=CHCH3CH2=CH2C2H5CH=CH2+CH
3、2=CHCH3,推测出两个A之同发生复分解后的产物为CH3CH2C(CH3)=C (CH3) CH2CH3;(3)B与Br2发生加成反应生成C,C的结构简式为:CH3CH2CBr(CH3)CBr(CH3)CH2CH3,C在碱性条件下水解生成D。水中羟基取代溴得位置,所以发生了取代反应,故答案为取代(水解)反应;(4)DM是与HOOCCOOH发生酯化反应生成环酯,反应的方程式为;(5)EF是E中的Br被OH取代,同时一个羟基被催化第化最终变成羧基的过程,合成路线为:CH3CH2CBr(CH3)CH2BrCH3CH2COH(CH3)CH2OHCH3CH2COH(CH3)CHO;(6)G只有一个甲基
4、说明G的结构简式为:,G的分子式是C5H8O2与X反应后生成C13H16O2,发生了酯化反应并且増加了8个C、8个H,根据酯化反应酸脱羟基醇脱氢可知X的分子式为C8H9O,且X中只有一个取代基没有甲基,可知X为苯乙醇,因此推出N的结构简式为;(7)符合两个条件的结构中包含了一个酚羟基,同时具有对称结构,所以符合条件的结构有、共3种。2芳香烃A是基本有机化工原料,由A制备高分子E和医药中间体K的合成路线(部分反应条件略去)如下图所示:己知:;回答下列问题:(1)A的名称是_,I含有官能团的名称是_。(2)反应的作用是_,的反应类型是_。(3)写出反应的化学方程式:_。(4)D分子中最多有_个原子
5、共平面。E的结构简式为_。(5)写出一种同时符合下列条件的F的同分异构体的结构简式:_。苯环上只有两种不同化学环境的氢原子;既能与银氨溶液反应又能与NaOH溶液反应。(6)将由D为起始原料制备的合成路线补充完整。 _(无机试剂及溶剂任选)。合成路线流程图示例如下:CH3CHO CH3COOH CH3COOCH2CH3【答案】(1) 甲苯 羧基、肽键(酰胺基) (2) 保护氨基 取代(水解)反应 (3) +2NaOH+2NaCl+H2O (4) 19 &nb
6、sp; (5) 【解析】【分析】芳香烃A与氯气在光照条件下发生取代反应生成B,B发生水解反应生成苯甲醛,结合B的分子式,可知A为,B为;对比C、D的结构可知,苯甲醛与丙酮脱去1分子水形成碳碳双键而生成D,D发生加聚反应生成高分子化合物E为;由I中取代基处于对位位置,可知甲苯发生硝化反应生成F为,F发生还原反应生成G为,由I的结构简式、H的分子式可知H的结构简式为:,H被酸性高锰酸钾溶液氧化生成I,I发生取代反应生成J,J发生水解反应生成K,可知GH是为了保护氨基,防止被氧化。【详解】(1)A为,名称是甲苯,I中
7、官能团是羧基和肽键(酰胺基);(2)反应的作用是保护氨基,防止被氧化,J发生水解反应生成K,则的反应类型是取代(水解)反应,(3)B为,B发生水解反应生成苯甲醛,该反应方程式为+2NaOH +2NaCl+H2O ;(4)通过旋转碳碳单键,可以使苯环、碳碳双键、碳氧双键的平面共面,可以使甲基中1个H原子处于平面内,分子中最多有19个原子共平面,E的结构简式为:;(5)一种同时符合下列条件的F()的同分异构体:苯环上只有两种不同化学环境的氢原子,可以含有2个不同的取代基且处于对位,既能与银氨溶液反应又能与NaOH溶液反应,含有-OOCH结构,或者含有酚羟基与醛基,可能的结构简式为:;(
8、6)在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,然后与溴发生加成反应生成,最后在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成,合成路线为 。【点睛】本题考查有机物推断和有机合成,为高频考点,明确有机物官能团及其性质关系、反应条件及题给信息的迁移是解本题关键,难点是有机物合成路线设计及限制型同分异构体种类判断,题目难度中等。3G 是某抗炎症药物的中间体,其合成路线如下:已知: (1)B 的结构简式为_。(2)反应
9、的条件为_;的反应类型为_;反应的作用是_。(3)下列对有机物 G 的性质推测正确的是_(填选项字母)。 A具有两性,既能与酸反应也能与碱反应 B能发生消去反应、取代反应和氧化反应 C能聚合成高分子化合物D1molG 与足量 NaHCO3 溶液反应放出 2molCO2(4)D 与足量的 NaOH 溶液反应的化学方程式为_。(5)符合下列条件的 C 的同分异构体有_种。A属于芳香族化合物,且含有两个甲基 B能发生银镜反应 C与 FeCl3 溶液发生显色反应其中核磁共振氢谱有 4 组峰,且峰面积之比为 6221 的是 _(写出其中一种 结构简式)
10、。(6)已知:苯环上有烷烃基时,新引入的取代基连在苯环的邻或对位;苯环上有羧基时,新引入的取代基连在苯环的间位。根据题中的信息,写出以甲苯为原料合成有机物的流程图(无机试剂任 选)。合成路线流程图示例如下:XYZ目标产物_。【答案】(1) (2) 浓硫酸、浓硝酸、加热 取代反应 保护酚羟基,以防被氧化 (3) AC (4) (5) 16 (6) 【解析】C
11、发生氧化反应生成D,由D的结构逆推,可知C为;A与B反应生成C,结合B的分子式、给予的反应信息,可知B为,A为;D发生水解反应、酸化得到E为;由G的结构简式可知,E发生硝化反应生成F,F再发生还原反应得到G。(1)由上述分析可知,B的结构简式为:,故答案为;(2)反应为硝化反应,反应条件为:浓硫酸、浓硝酸、加热,的反应类型为取代反应,反应的作用是保护酚羟基,以防被氧化。故答案为浓硫酸、浓硝酸、加热;取代反应;保护酚羟基,以防被氧化;(3)A、G含有氨基与羧基,具有两性,既能与酸反应也能和碱反应,故A正确;B、G不能发生消去反应,故B错误;C、含有羧基、氨基,能进行缩聚,形成高分子化合物,故C正
12、确;D、羧基能与NaHCO3反应生成CO2,1molG与足量NaHCO3溶液反应放出1molCO2,故D错误。故选AC;(4)D中羧基,水解得到羧酸与酚羟基均与NaOH反应,反应化学方程式为:;(5)C为,符合下列条件的C的同分异构体:a、属于芳香族化合物,且含有两个甲基,说明含有苯环和2个CH3;b、能发生银镜反应,说明含有CHO;c、与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,则苯环上有四个取代基:2个CH3、1个OH、1个CHO。若为苯环上H原子被OH、CHO取代,则当OH在中1号位置,-CHO有3种位置;当-OH在2号位置,CHO有3种、3种位置,故共6种同分异构体;若为苯环上H原子
13、被OH、CHO取代,则当OH在中1号位置,-CHO有2种位置;当-OH在2号位置,-CHO有2种位置;当-OH在3号位置,-CHO有3种位置,共7种同分异构体;若为苯环上H原子被OH、CHO取代,OH有1种位置,而CHO有3种位置。故符合条件的同分异构体共有16种。其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的是或。(6)流程目的:。要将-CH3氧化为-COOH,且要在邻位引入1个-NH2。苯环上-CH3可以在酸性高锰酸钾条件下被氧化为-COOH;据已知信息可知,可以先在甲苯上引入-NO2,即发生硝化反应;然后在Fe/HCl的条件下将-NO2还原为-NH2;而又已知-NH2极易被氧化
14、,所以-CH3的氧化应在-NO2的还原之前。合成流程图为:。4A是石油化学工业最重要的基础原料,以A为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成一种常见的医用胶(结构简式为)。已知 两个醛分子在一定条件下可以发生如下反应: 请根据下列各物质间的转化关系(图中副产物均未写出),回答下列问题:(1)B的结构简式是: ;J的结构简式是: 。(2)H的名称为:
15、 。FG的反应类型是 。(填反应序号)A取代反应 B消去反应 C加成反应 D水解反应(3)G中含氧官能团的名称为: &
16、nbsp; 。(4)写出下列反应的化学方程式:反应: ;反应: 。【答案】(1)CH3CH2OH NCCH2COO(CH2)3CH3 (2)1-丁醇; B ;(3)醛基, (4)2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHO; &n
17、bsp; ClCH2COOHCH3(CH2)3OHClCH2COO(CH2)3CH3H2O【解析】(1)根据题意可知A是乙烯CH2=CH2,B是乙醇,乙醇的结构简式是CH3CH2OH;C是乙醛CH3CHO;D是乙酸CH3COOH;乙酸与氯气发生取代反应产生1-氯乙酸ClCH2COOH;2个分子的乙醛发生加成反应产生F:CH3CH(OH)CH2CHO;F发生消去反应产生G:CH3CH=CHCHO;G与氢气发生的加成反应产生H:CH3CH2CH2CH2OH;H与F发生酯化反应产生酯I:ClCH2COO
18、(CH2) 2CH3;I与HCN发生取代反应产生J:C7H11NO2,J的结构简式是NCCH2COO(CH2)3CH3;J与HCHO发生加成反应产生K:;K在发生消去反应产生。(2)H是CH3CH2CH2CH2OH,其名称为1-丁醇;FG的反应类型是消去反应,故选项是B。(3)G是CH3CH=CHCHO,其中含氧官能团的名称为醛基。(4)反应的化学方程式是2CH3CHO CH3CH(OH)CH2CHO; 反应的化学方程式是: ClCH2COOHCH3(CH2)3OH ClCH2COO(CH2)3CH3H2O。5化台物J是一种重要的有机中间体,可以由苯合成:(1) B中含氧官能团名称
19、为_。(2) DE的反应类型为_。(3) C的分子式为C10H12O2,经取代反应得到D;写出C的结构简式_。(4)写出同时满足下列条件的J的一种同分异构体的结构简式_。属于芳香族化合物;不能与金属钠反应;有3种不同化学环境的氢原子。(5)已知: (R表示烃基,R1、R2表示氢或烃基)。请写出以为原料制备的合成路线图。(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。_【答案】(1) 羰基、羧基 (2) 还原反应 (3) (4) (5)【解析】(1)B的结构简式为:,含氧官能团为羰基、羧基, (2)D为:E为:,由DE是去O的反应,因此发生还原
20、反应, (3)C的分子式为C10H12O2,由和可知C的结构简式为:,(4) 属于芳香族化合物,说明含有苯环,不能与金属钠反,说明不含有羟基,有3种不同化学环境的氢原子,说明有三种位置不同的氢原子,符合这三个条件的同分异构体为:,答案为; (5)在无水乙醚和Mg的条件下生成,和、H2O的作用下生成,被CrO3氧化为,根据已知条件与、H2O生成,在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成,综上所述,制备的合成路线图为:答案为:6H是合成抗炎药洛索洛芬钠的关键中间体,它的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A的名称是_,H中官能团名称是_;(2)反应的反应条件为_;(3)反应的化学方程式为_;反应类型
21、为_。(4)反应除生成H外,还生成了另一种有机产物的结构简式为_。(5)符合下列条件的G的同分异构体有_种。能发生银镜反应 苯环上一氯取代物只有一种 核磁共振氢谱有4组峰(6)仿照H的合成路线,设计一种由B合成的合成路线。_。【答案】(1)甲苯 酯基、溴原子 (2) 光照 (3) 取代反应 (4) HOCH2CH2OH (5) 4 (6) 【解析】
22、【分析】由A、B、C的分子式,结合D的结构简式,根据转化关系可知,A为甲苯,A中甲基上的氢原子被氯原子取代生成B为,B发生取代反应生成C为;对比D、F结构可知,D发生取代反应生成E为,E发生水解反应生成F,F与甲醇发生酯化反应生成G,G发生取代反应得到H,同时还生成乙二醇,据此解答。【详解】(1)根据以上分析可知A的名称是甲苯,根据H的结构简式可知H中官能团名称是酯基、溴原子;(2)反应是甲基上的氢原子被氯原子取代,则反应条件为光照;(3)根据以上分析可知反应是F与甲醇发生的酯化反应,反应的化学方程式为;(4)根据原子守恒可知反应除生成H外,还生成乙二醇,结构简式为HOCH2CH2OH;(5)
23、符合下列条件的G的同分异构体中能发生银镜反应,说明含有醛基;苯环上一氯取代物只有一种,说明苯环上只有一类氢原子;核磁共振氢谱有4组峰,说明苯环上取代基的氢原子还有3类,因此符合条件的有机物结构简式为:,共计是4种;(6)根据已知信息结合逆推法可知由B合成的合成路线为。【点睛】本题考查有机合成,充分利用转化中有机物的结构与分子进行推断,熟练掌握官能团的性质与转化,需要学生对给予的信息进行利用,较好的考查学生自学能力、分析推理能力,是热点题型,题目难度中等。难点是有机合成路线图设计,注意已知题干中信息的挖掘。7以苯和丙酮为原料合成化妆品中间体M路线如下:已知:RCH=CHR RCCH+ (R、R代
24、表烃基或氢原子)(1) A的结构简式为_,A中含有的官能团名称是_。(2) 生成A和C的反应类型依次是_、_。中间体M的分子式为_。(3) 写出流程中由苯生成D的化学方程式:_。(4) C为二烯烃(C8H14),写出符合下列条件的C的一种同分异构体的结构简式_。 含有六个碳形成的碳环, 核磁共振氢谱图中显示有四组峰,且峰面积之比为3211,(5) 设计以乙醛(CH3CHO)、C2H2为原料制备的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选):_。【答案】(1) 醇羟基、碳碳三键 (2) 加成反应 消去反应 &
25、nbsp;C16H24 (3) +CH2=CH2 (4) (5) CH3CHOCH3CH=CHCH=CHCH3 【解析】【分析】由中间体M和D的分子式,可确定C分子中含有8个碳原子,从而确定A分子中含有8个碳原子;依据信息2,可确定A的结构简式为,B的结构简式为,C的结构简式为,D的结构简式为;(1)由以上分析,可得出 A的结构简式及A中含有的官能团;(2) A中,三键与H2作用转化为单键,C分子内去掉2个水分子,生成二烯烃。中间体M的分子式可数可算;(3) 流程中由苯与CH2=CH2加成,
26、生成D;(4) C为二烯烃(C8H14),符合下列条件的C的一种同分异构体具有下列结构:从不饱和度分析,含有六个碳形成的碳环,则只能含有一个碳碳双键,即含有片断; 核磁共振氢谱图中显示有四组峰,且峰面积之比为3211,则需考虑分子尽可能对称,且除去环己烯基外,另2个-CH3连在同一个碳原子上;(5) 乙醛(CH3CHO)、C2H2为原料制备,从碳原子数考虑,应有2个乙醛参加反应,所以需采用注程图中从丙酮到C的合成路线。【详解】(1)由以上分析,可得出 A的结构简为,A中含有的官能团为醇羟基、碳碳三键;(2) A中,三键与H2作用转化为单键,C分子内去掉2个水分子,生成二烯烃,反应类型依次是加成
27、反应、消去反应。中间体M的分子式为C16H24;(3) 流程中由苯与CH2=CH2加成,生成D,反应的化学方程式为+CH2=CH2;(4)从不饱和度分析,含有六个碳形成的碳环,则只能含有一个碳碳双键,即含有片断; 核磁共振氢谱图中显示有四组峰,且峰面积之比为3211,则需考虑分子尽可能对称,且除去环己烯基外,另2个-CH3连在同一个碳原子上;从而得出符合条件的C的一种同分异构体为或;(5) 乙醛(CH3CHO)、C2H2为原料制备,从碳原子数考虑,应有2个乙醛参加反应,所以需将2分子丙酮与乙炔加成,再与H2加成,是出的事发生消去而制得目标有机物,合成路线为CH3CHOCH3CH=CHCH=CH
28、CH3。【点睛】在计算有机物分子式中的氢原子数目时,可先数出分子中所含的非氢原子数,然后把卤原子看成氢原子、氮原子看成碳原子,然后按烷烃的通式,计算出氢原子的个数。根据分子结构,确定不饱和度,最后计算该有机物分子中所含氢原子个数为:由同数碳原子的烷烃计算出的氢原子数2不饱和度氮原子数。82017年四川九寨沟“8.8”地震导致多人脑损伤,L为治疗脑损伤的药物,合成L的线路如下:已知:F能发生银镜反应;R-Br+MgRMgBr(格氏试剂),格氏试剂能与羰基发生反应,如:R'-CHO+RMgBr + Mg(OH)Br。请回答下列问题:(1)烃A的化学名称为_。(2)C+F
29、G发生反应的类型依次为_、_。(3)H 的结构简式是_,L的分子式为_。(4)DE 的化学反应方程式为_。(5)1mol I(酯类有机物)与足量NaOH反应,消耗NaOH的物质的量为_ mol。(6)X 为G的同分异构体,满足下列条件:遇FeCl3溶液显紫色有两个甲基直接连在苯环上苯环上的一氯代物只有1种其中核磁共振氢谱为4组峰的X的结构简式为_、_。【答案】(1)2 -甲基-1-丙烯 (2)加成反应 取代反应 (3)HCOOH C12H14 O2 (4)+Br2+HBr &
30、nbsp;(5)3 (6) 【解析】根据流程图,各物质的结构简式如下:A、B、C、D、E、F、G、I、J、K、L、(1)烃A的化学名称为 2 -甲基-1-丙烯。(2)C+FG:与生成发生反应的类型依次为加成反应、取代反应。(3)H 的结构简式是HCOOH,L的分子式为C12H14 O2 。(4)D、E、,DE 发生取代反应,化学反应方程式为 +Br2+HBr 。(5)1mol I(酯类有机物)与足量NaOH反应,酯基消耗1molNaOH,苯环上的Br消耗2molNaOH,消耗NaOH的物质的量为3 mol。(6)X 为G的同分异构体,满足下列条件:遇FeCl3溶液显紫色,有酚羟基;有两个甲基直接连在苯环上,处于对称的位置;苯环上的一氯代物只有1种其中核磁共振氢谱为4组峰,余下的3个碳和下个Br原子,只能在对称轴上,X的结构简式为、。