专题十五 有机化学基础(选考)专题强化练1.(2018·全国卷Ⅲ)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:RCHO +CH 3CHO ――→NaOH/H 2O△RCH===CHCHO +H 2O 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3∶3∶2。
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B →C 是将Cl 取代为CN ,所以C 为;C 酸性水解应该得到CHCCH 2COOH ,与乙醇酯化得到D ,所以D 为CHCCH 2COOCH 2CH 3,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CH 3CHO 发生题目已知反应,得到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)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CHCCH 2COOCH 2CH 3。
(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CHCCH 2COOCH 2CH 3,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3∶3∶2,得到分子一定有两个甲基,另外一个是CH 2,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:CH 3COOHCCCH 2CH 3 CH 3CCCOOCH 2CH 3CH 3COOCH 2CCCH 3 CH 3CCCH 2COOCH 3CH 3CH 2COOHCCCH 3 CH 3CH 2CCCOOCH 3答案:(1) 丙炔 (2)CH 2Cl +NaCN ――→△CH 2CN +NaCl(3)取代反应 加成反应 (4)CH 2COOC 2H 5(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:已知:①2HCHO+NaOH→CH3OH+HCOONa② (Diels-Aider反应)③丁烯二酸酐结构简式为④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;CH2ClCHClCH===CH2。
请回答下列问题:(1)物质A中的含氧官能团名称为________;第①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⑤步反应的反应类型是____________。
(3)药物W与N互为同分异构体。
①能与FeCl3溶液发生显色反应②能与Na2CO3溶液反应生成气体③1 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______________________________________________________________________________________________(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 O和经酸化生成,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①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①步反应中除生成外,还生成。
(2)H的结构简式;第⑤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:①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明N分子中有酚羟基;②能与Na2CO3溶液反应生成气体,说明N分子中有羧基;③N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②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)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。
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:已知以下信息:①B 中含有五元环状结构;④(CH 3CO)2O 或CH 3COOC 2H 5――→LiAlH 42CH 3CH 2OH 。
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Na 2CO 3溶液反应,其核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶2。
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A→B,以及B 中含有五元环状结构,可知A为:CH3CH2CH2CH3,B为;由B+C→D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。
(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1∶1∶2 ∶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)(6)4.(2017·全国卷Ⅱ)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:①A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6∶1∶1。
②D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:(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3∶2∶2∶1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6∶1∶1,则B的结构简式为CH3CH(OH)CH3;D的化学式为C7H8O2,其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 molNa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。
(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3∶2∶2∶1的结构简式为。
答案:(1) (2)2丙醇(或异丙醇)(4)取代反应(5)C18H31NO4(6)65.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)①的反应类型为____________________;B分子中最多有________个原子共平面。