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:Ⅰ.Ⅱ.回答下列问题:(1)H的分子式是,A的化学名称是。
反应②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C→D和E→F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3∶2∶2,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:ⅰ.RCH2Br R—HC CH—R'ⅱ.R—HC CH—R'ⅲ.R—HC CH—R'(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1∶1∶1∶2∶2∶3的一种有机物的结构简式:。
条件:①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基,②存在顺反异构,③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:①A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。
②R-CHO+R'CH2CHO+H2O。
③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,⑦的反应类型是,A分子中最多有个原子共平面,E的结构简式为。
(2)写出反应⑥生成高分子树脂M的化学方程式。
(3)在上述流程中“C→D”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)。
①苯环上只含有两个对位取代基,其中一个为—NH2;②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:①无机试剂任选;②合成路线流程图示例C2H5OH CH2CH24.(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:ⅰ.ⅱ.(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:。
B→C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)D→E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。
①与FeCl3溶液发生显色反应②与I具有相同的官能团③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:H2C CH2CH3CH2OH CH3COOC2H5。
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-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:①B、C、D均能发生银镜反应。
②RCH2COOH。
(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E→F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:CH3CH2OH H2C CH2 CH2—CH2参考答案专题突破练15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Ⅰ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Ⅱ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②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C→D和E→F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3∶2∶2,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)CH 2CH2CH3CH2BrCH 3CH 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ⅱ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,①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基;②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;③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 CHCH 3、—CH3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2×3×2=12种;其中核磁共振氢谱有6组峰且面积比为1∶1∶1∶2∶2∶3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ⅰ和ⅲ进行反应即可得到目的产物:CH 2CH2CH3CH2Br CH3CHCHCH3。
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C n H2n-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46×2=92,则14n-6=92,解得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⑦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⑥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“C→D”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+2Cu(OH)2+NaOH CH3CH2COONa+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;B→C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)①与FeCl3溶液发生显色反应,一定属于酚类;②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;③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、一个—CH2COOH和一个—OH,这样的结构也有10种,共有20种。