1、1专题十五 有机化学基础1.聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)俗称涤纶树脂,是一种重要的有机高分子材料。其结构为。利用有机物 A 合成 PET 的路线如图 Z15-1 所示:图 Z15-1已知: + ; 。根据题意回答下列问题:(1)A 的名称是 ,C 所含官能团的名称是 。 (2)由 1,3-丁二烯可制备顺式聚 1,3-丁二烯,写出顺式聚 1,3-丁二烯的结构简式: 。 (3) AD、BC 的反应类型分别为 、 。 (4)写出 C+FPET 的化学反应方程式: 。 (5)G 是 F 的同系物,其相对分子质量比 F 多 28,G 的核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为311,则符合该条件的 G 的同分
2、异构体共有 种。 (6)参照上述合成路线,以 1,3-丁二烯为原料(无机试剂任选),设计制备丁苯橡胶( )的合成路线。2.化合物 M 是重要的有机合成中间体,H 为高分子化合物,其合成路线如图 Z15-2 所示:图 Z15-22已知: (R 为烃基);2RCH 2CHO 。请回答下列问题:(1)J 的名称为 。E 中所含官能团的名称为 。H 的结构简式为 。 (2)CD 涉及的反应类型有 。 (3)AB+F 的化学方程式为 。 (4)D 与银氨溶液反应的化学方程式为 。 (5)符合下列条件的 M 的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。 官能团种类和数目与 M 相同分子中含有 1 个CH 3和
3、1 个CH 2CH2不含CH 2CH2CH2(6)请结合所学知识和上述信息,写出以苯甲醛和一氯乙烷为原料(无机试剂任选),制备苄基乙醛( )的合成路线。3.酮洛芬是一种良好的抗炎镇痛药,可以通过以下方法合成:A B CC15H11OND EF (酮洛芬)图 Z15-3(1)化合物 D 中所含官能团的名称为 和 。 3(2)化合物 E 的结构简式为 ;由 BC 的反应类型是 。 (3)写出 CD 的反应方程式: 。 (4)B 的同分异构体有多种,其中同时满足下列条件的有 种。 .属于芳香族化合物.能发生银镜反应.其核磁共振氢谱有 5 组峰,且面积比为 11113(5)请写出以甲苯为原料制备化合物
4、 的合成路线流程图(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例如下:CH2 CH2 CH3CH2Br CH3CH2OH4.香料 G 的一种合成工艺如图 Z15-4 所示。图 Z15-4A 的分子式为 C5H8O,其核磁共振氢谱显示有两组峰,其峰面积之比为 11。已知:CH 3CH2CH CH2 CH3CHBrCH CH2CH3CHO+CH3CHOCH3CH CHCHO+H2O请回答下列问题:(1)G 中含氧官能团的名称为 ,B 生成 C 的反应类型为 。 (2)A 的结构简式为 。 (3)写出 DE 的化学方程式: 。 (4)有学生建议,将 MN 的转化用 KMnO4(H+)代替 O2,老师认为不合
5、理,原因是 。 (5)F 是 M 的同系物,比 M 多一个碳原子。满足下列条件的 F 的同分异构体有 (不考虑立体异构)种。其中核磁共振氢谱显示 5 组峰的结构简式为 、 4。 能发生银镜反应 能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 苯环上有 2 个取代基(6)以 2-丙醇和 NBS 试剂为原料制备甘油(丙三醇),请设计合成路线(其他无机原料任选)。请用以下方式表示: A B 目标产物5.有机物 F( )是一种应用广泛可食用的甜味剂,俗称蛋白糖,它的一种合成路线如图 Z15-5 所示。图 Z15-5已知:.A 能发生银镜反应.请回答下列问题:(1)D 中官能团的名称为 ,F 的分子式为 。 (2)A
6、 的名称为 ,反应的反应类型为 。 (3)反应的化学方程式为 。 (4)反应中的另一种生成物是水,则 X 的结构简式为 。 (5)D 有多种芳香族同分异构体,符合下列条件的有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为 6 组峰且峰面积比为 222221 的结构简式为 (写出一种即可)。 与 D 具有相同的官能团 苯环上有 2 个取代基(6)丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体,请写出以 CH3CHO 为原料合成丙烯酸的合成路线(其他试剂任选)。专题限时集训(十五)51.(1)乙烯 羟基(2)(3)加成反应 取代反应(或水解反应)(4)nHOCH2CH2OH+n+(2n-1)H2O(5)4(
7、6)解析 根据聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 的结构 以及生成 C 和 F 的条件可知,C 为乙二醇,F 为对苯二甲酸,则 B 为 1,2-二溴乙烷,A 为乙烯;根据已知信息,乙烯与 反应生成 D,D 为 ,E 为对二甲苯。(5)G 是 F( )的同系物,其相对分子质量比 F 多 28,即多 2 个 CH2原子团,G 的核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为 311,即 622,则符合该条件的 G 的同分异构体有 、 、 ,共 4 种。(6)以 1,3-丁二烯为原料制备丁苯橡胶( )。根据已知信息,首先需要制备苯乙烯,可以由 2 分子 1,3-丁二烯发生加成反应生成 ,再由 制备苯乙烯,最后苯乙烯与
8、 1,3-丁二烯发生加聚反应生成丁苯橡胶。62.(1)环己醇 碳碳双键、羟基 (2)加成反应、消去反应(3) +H2O +CH3CH2OH(4)CH3CH CHCHO+2Ag(NH3)2OH CH3CH CHCOONH4+3NH3+2Ag+H 2O(5)6(6)CH3CH2Cl CH3CH2OH CH3CHO解析 根据已知信息 , 在过氧化物作用下生成的 A 为 ; 在酸性条件下水解生成苯甲酸和 ROH,根据后面反应情况可知 B 为 ROH,F 为苯甲酸,ROH 在铜的催化下与氧气反应生成 RCHO,RCHO 在氢氧化钠水溶液中发生类似已知的反应,结合 D 的相对分子质量为 70 可推出 D
9、为CH3CH CHCHO,则 C 为乙醛,B 为乙醇;D 在一定条件下发生加成反应生成相对分子质量为 72的 E,结合后面 E 和 F 的反应可知 E 为 CH3CH CHCH2OH;CH3CH CHCH2OH 与苯甲酸发生酯化反应生成 G,G 为 , 发生加聚反应生成高分子化合物 H,H 为 ;苯与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成环己烷,环己烷先在光照条件下与氯气发生取代反应,然后在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成 J,J 为环己醇,环己醇在铜的催化下与氧气发生氧化反应生成 K,K 为环己酮,环己酮在过氧化物作用下发生反应生成 L,L 为 , 发生水解反应生成的 M 为 HOOC(CH2)
10、4CH2OH。 (5) M 为 HOOC(CH2)4CH2OH,符合条件:官能团种类和数目与 M 相同,则含有一个羟基和一个羧基,分子中含有 1 个CH 3和 1 个CH 2CH2,不含CH 2CH2CH2。故除了末端的甲基、羟基和羧基外,结构为 ,若甲基在 1 位,另外两取代基分别在72、3 和 3、2 两种;若羟基在 1 位,另外两取代基分别在 2、3 和 3、2 两种;若羧基在 1 位,另外两取代基分别在 2、3 和 3、2 两种;故同分异构体有 6 种。(6)一氯乙烷在氢氧化钠的水溶液中加热发生取代反应生成乙醇,乙醇氧化得到乙醛,乙醛和苯甲醛在氢氧化钠溶液中加热发生反应生成 , 与氢气
11、发生加成反应生成苄基乙醛( )。3.(1)羰基(酮基) 溴原子(2) 取代反应(3) +Br2+HBr(4)10(5)解析 (1)化合物 D( )中所含官能团的名称为羰基(酮基)和溴原子。(2)对比 D、F 的结构简式与 E 的分子式,可知 D 中Br 被CN 取代生成 E,则 E 的结构简式为 ;对比 B、C 结构简式可知,B 中Cl 被苯基取代生成 C,同时还生成 HCl,故由 BC 的反应类型是取代反应。(3)对比 C、D 的结构简式可知,C 中甲基上的 H原子被 Br 原子取代生成 D,属于取代反应,故其反应方程式为 +Br28+HBr。(4)属于芳香族化合物说明含有苯环,能发生银镜反
12、应,说明分子结构中存在醛基;其核磁共振氢谱有 5 组峰,说明分子结构中存在 5 种不同化学环境的氢原子,且面积比为 11113,说明苯环侧链上含有 3 个取代基,根据定二移一原则,即、 、 、 、 、 、 、 、 ,共有 10 种同分异构体。(5)甲苯与 Br2/PCl3发生取代反应生成 , 与 NaCN 发生取代反应生成 , 在NaOH/HCl 作用下得到, 与 NaOH 的水溶液加热发生取代反应生成,最后 与 在浓硫酸的作用下生成。4.(1)酯基 消去反应(2)(3)(4)KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键(5)18 、(6) CH2 CHCH3CH2 CHCH2Br9
13、解析 采用逆推法并结合反应条件可以得出 N 为 ,E 为 ,所以 D 为 ,C 为 ,B 为 ,A 为 ,M 为 ,L 为,K 为 。(5)M 为 ,F 是 M 的同系物,能发生银镜反应并能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,说明 F 中含有醛基和碳碳双键,比 M 多一个碳原子,苯环上有 2 个取代基,符合条件的同分异构体有 18 种,下列每种物质均有邻位、间位、对位各三种(包括自身): 、 、 、 、 ,共 18 种;其中核磁共振氢谱显示 5 组峰的结构简式为 、。(6)以 2-丙醇和 NBS 试剂为原料制备甘油(丙三醇),可以先用在浓硫酸作用下发生消去反应生成 CH2 CHCH3,丙烯与 NB
14、S 试剂发生反应生成 CH2 CHCH2Br,再与溴水发生加成反应生成 ,在 NaOH 溶液中发生水解反应生成丙三醇。5.(1)氨基、羧基 C 14H18O5N2(2)苯乙醛 取代反应(3) +CH3OH+H2O(4)(5)15 或或10(6)CH3CHO CH3CH(OH)CN CH3CH(OH)COOH CH2 CHCOOH解析 A 能发生银镜反应,说明 A 中含有醛基,反应应为加成反应,即 A 的结构简式为,反应生成 C,则 C 的结构简式为 ,根据信息,NH 2取代羟基的位置,即 D 的结构简式为 ,反应发生酯化反应,即E 的结构简式为 。(5)与 D 含有相同的官能团,即含有氨基和羧基,苯环上有 2 个取代基,下列每种物质均有邻、间、对三种位置异构(包含自身):、 、 、 、,共有 15 种。
