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.(2019河北衡水中学高三二调)(20分)由烃A制备抗结肠炎药物H的一种合成路线如图所示(部分反应略去试剂和条件):已知:.回答下列问题:(1)H的分子式是 ,A的化学名称是。反应的类型是。(2)D的结构简式是。F中所含官能团的名称是。(3)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是。(4)设计CD和EF两步反应的共同目的是。(5)化合物X是H的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积之比为322,任写一种符合要求的X的结构简式:。(6)已知:易被氧化,苯环上连有烷基
2、时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻、对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位。写出以A为原料(其他试剂任选)制备化合物的合成路线:。2.(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:.RCH2BrRHCCHR.RHCCHR.RHCCHR(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。(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:。条件:分子中含有苯环,且苯环上有两个
3、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)。3.(2019广州外国语学校高三第一次热身考试)(20分)物质A是基本有机化工原料,由A制备高分子树脂(M)和苯佐卡因(一种常用的局部麻醉剂)的合成路线(部分反应条件略去)如下所示:已知:A是苯的同系物,在相同条件下,其蒸气相对于氢气的密度为46;B可以发生银镜反应。R-CHO+RCH2CHO+H2O。苯环上连有甲基时,再引入其他基团主要进入甲基的邻位或对位;苯环上连有羧基时,再引入其他基团主要进入羧基的间位。回答下列问题:(1)C中含氧官能团的名称是,的反应类型是,A分子中最多
4、有个原子共平面,E的结构简式为。(2)写出反应生成高分子树脂M的化学方程式。(3)在上述流程中“CD”在M的合成过程中的作用是。(4)满足下列条件的苯佐卡因的同分异构体共有种(不考虑立体异构)。苯环上只含有两个对位取代基,其中一个为NH2;含有酯基(5)化合物有较好的阻燃性,请参照流程及有关信息,写出以甲苯为主要原料制备该阻燃剂的合成路线流程图。提示:无机试剂任选;合成路线流程图示例C2H5OHCH2CH24.(20分)高分子化合物J的合成路线如下:A(C3H6)B(C3H7Br)C(C3H8O)D(C3H6O)EF(C3H6O2)G(C3H5ClO)I(C11H14O3)高分子J已知:.(1
5、)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)结合上述流程中的信息,设计由制备的合成路线。合成路线流程图示例:H2CCH2CH3CH2OHCH3COOC2H5。5.(2019湖北黄冈中学高三适应性考试)(20分)氯丁橡胶有良好的物理机械性能,在工业上有着广泛的应用。2-氯-1,3-丁二烯是制备氯丁橡胶的原料,它只比1,3-
6、丁二烯多了一个氯原子,但由于双键上的氢原子很难发生取代反应,不能通过1,3-丁二烯直接与氯气反应制得。工业上主要用丙烯、1,3-丁二烯为原料合成氯丁橡胶和医药中间体G,合成路线如下:已知:B、C、D均能发生银镜反应。RCH2COOH。(1)A的顺式异构体的结构简式为。(2)C中含氧官能团的名称是,反应B到C的反应类型为。(3)写出EF反应的化学方程式。(4)与D互为同系物的医药中间体G的同分异构体有种。(5)用简要语言表述检验B中所含官能团的实验方法。(6)以A为起始原料合成氯丁橡胶的线路为(其他试剂任选)。合成路线流程图示例如下:CH3CH2OHH2CCH2CH2CH2参考答案专题突破练15
7、有机化学基础(选考)1.答案 (1)C7H7O3N甲苯取代反应(2)羧基、羟基(3)+3NaOH+CH3COONa+2H2O(4)保护酚羟基(防止酚羟基被氧化)(5)或(6)解析 C发生信息中的反应生成D,D发生氧化反应生成E,结合C的原子数及相关反应条件可知,A为,B为,C的结构简式为,D为,D氧化生成的E为,E与氢氧化钠溶液反应并酸化得到的F为,由信息可知,F在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生反应生成的G为,G发生还原反应得到抗结肠炎药物H。(1)H()的分子式是C7H7O3N,A为,其化学名称是甲苯。反应中苯环上H被硝基取代,反应类型是取代反应。(2)D的结构简式是,F()中含有的官能团有羧
8、基、羟基。(3)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是+3NaOH+CH3COONa+2H2O。(4)设计CD和EF两步反应的共同目的是保护酚羟基(防止酚羟基被氧化)。(5)化合物X是H的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积比为322,可知含1个甲基、1个NO2,符合要求的X的结构简式为或。(6)以A(甲苯)为原料合成化合物,甲苯先发生硝化反应生成邻硝基甲苯,再发生氧化反应,最后发生还原反应,合成流程为。2.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)CH2CH2CH3
9、CH2BrCH3CHCHCH3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CC及COOH,由已知反应可得,在一定条件下反应,CC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,该反应的化学方程式为+NaOH+NaI+H2O。(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
10、分异构体有:两个取代基的组合有COOH和CHCHCH3、CH3和CHCHCOOH,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组峰且面积比为111223的是或。(5)反应的过程为:首先使乙烯和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:CH2CH2CH3CH2BrCH3CHCHCH3。3.答案 (1)醛基硝化反应或取代反应13(2)n(3)保护碳碳双键,防止被氧化(4)5(5)解析 A是苯的同系物,分子组成符合CnH2n-6,在相同条件下,其蒸气相对于氢气的密度为46,则其相对分子质量为462=92,则14n-6=92,解得
11、n=7,故A的分子式为C7H8,则A为;由流程图结合信息可知,氧化生成,则B为;与乙醛反应生成,则C为;与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成,则D为;发生催化氧化反应生成,故E为;由流程图可知与Zn反应生成ZnBr2和,则F为;在一定条件下发生加聚反应生成高分子树脂,则M为;甲苯发生硝化反应生成,则G为;用酸性高锰酸钾溶液氧化生成,则H为;与乙醇在浓硫酸作用下,共热发生酯化反应生成,在Fe/HCl条件下发生还原反应得到苯佐卡因。(1)C的结构简式为,含氧官能团的名称是醛基;反应为甲苯发生硝化反应生成;分子中苯环上的6个C原子、5个H原子和与苯环相连的甲基上的C原子一定在同一个平面上,甲基上还有1
12、个H原子可能在这个平面上,则最多有13个原子共平面;E的结构简式为。(2)反应为发生加聚反应生成高分子树脂,反应的化学方程式为n。(3)流程中“CD”在M的合成过程中是保护碳碳双键,防止被氧化。(4)由题给条件可知苯佐卡因的同分异构体苯环上只含有NH2和酯基两个对位取代基,酯基可能为OOCCH2CH3,CH2OOCCH3,CH2CH2OOCH,CH(CH3)OOCH,CH2COOCH3,共有5种。(5)采用逆推法,要合成,则要得到,模仿题给流程中从甲苯到G的反应,不同的是在邻位取代,则流程图为:。4.答案 (1)丙酸钠取代反应(2)羟基、羧基NaOH水溶液,加热(3)(4)CH3CH2CHO+
13、2Cu(OH)2+NaOHCH3CH2COONa+Cu2O+3H2O(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
14、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分子有机物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+NaOHCH3CH2COONa+Cu2O+3H2O。(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
15、有羟基,这样的结构有10种;也可以是一个甲基、一个CH2COOH和一个OH,这样的结构也有10种,共有20种。(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:。5.答案 (1)(2)羟基、醛基加成反应(3)HOOCCH2COOH+2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O(4)9(5)取少量B置于试管中,加入足量银氨溶液,水浴加热有银镜生成,证明B中有醛基;再加酸酸化,滴入少量溴的四氯化碳溶液,溶液褪色,证明含有碳碳双键(6)解析 根据流程图可知,1,3-
16、丁二烯与溴发生1,4加成,生成的A为1,4-二溴-2-丁烯();A与氢气加成后生成1,4-二溴丁烷();丙烯催化氧化生成的B为CH2CHCHO,C的相对分子质量比B大18,说明B与水加成生成C,则C为HOCH2CH2CHO,C催化氧化生成D(丙二醛),D与银氨溶液反应生成E(丙二酸),E与乙醇发生酯化反应生成F();根据题给合成路线,F()与反应生成,进一步反应生成G()。(1)A为1,4-二溴-2-丁烯(),其顺式异构体的结构简式为。(2)C的结构简式为HOCH2CH2CHO,含有的含氧官能团是羟基、醛基;B与水加成反应生成C,所以反应B到C的反应类型为加成反应。(3)有机物E为丙二酸,与乙
17、醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成F(),该反应的化学方程式为HOOCCH2COOH+2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O。(4)有机物G的分子式为C6H10O2,与D互为同系物,有机物为二元醛类,满足条件的有机物可看作正丁烷或异丁烷中的两个氢原子被两个醛基取代的产物,用定一移一的方法分析可能的结构共有9种。(5)有机物B为CH2CHCHO,含有醛基和碳碳双键,由于醛基的还原性较强,先检验醛基,然后再检验碳碳双键;具体操作如下:取少量B置于试管中,加入足量银氨溶液,水浴加热有银镜生成,证明B中有醛基;再加酸酸化,滴入少量溴的四氯化碳溶液,溶液褪色,证明含有碳碳双键。(6)A为,在碱性条件下发生取代反应生成二元烯醇,然后再与氯化氢发生加成反应生成,该有机物在浓硫酸作用下发生消去反应生成,该有机物发生加聚反应生成高分子。具体流程为:。14
