1、1题型四 有机化学基础(选修选考)题型限时训练1.(2018湖南株洲一检) (1)化合物 D 中所含官能团的名称为 和 。 (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 组波峰,且面积比为 11113。(5)请写出以甲苯为原料制备化合物 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图:CH2 CH2 CH3CH2Br CH3CH2OH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)
2、对比 D、F 结构与 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2;对比 B、C 结构简式可知,B 中Cl 为苯基取代生成 C,同时还生成HCl,由 BC 的反应类型是取代 反应。(3)比 C、D 的结构可知,C 中甲基上 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+Br2 +HBr。(4)属于芳香族化合物说明含有苯环,能发生银镜反应,说明分子结构中存在醛基;核磁共振氢谱有 5 组波峰,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 、 、 、 、 、 、 、
3、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 ,再根据NaOH/HCl 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 。其合成路线流程图为: 。答案:(1)羰基(酮基) 溴原子(2) 取代反应3(3) +Br2 +HBr(4)10(5)2.(2018河南六市第一次联考)某芳香烃 A(相对分子质量为 92)是一种重要的有机化工原料,以它为初始原料经过如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)可以合成阿司匹林、扁桃酸等物质。其中 D 能与银氨溶液发生银镜反应。已知:. (苯胺,易被氧化).
4、 (X 为 Cl 或 Br).大多数含一个支链苯的同系物易被酸性 KMnO4氧化为苯甲酸(1)D 的结构简式为 ,C 转化为 D 的反应类型为 。 (2)符合下列条件的扁桃酸的同分异构体共有 种。 属于甲酸酯 含有酚羟基(3)反应和顺序能否对换? (填“能”或“不能”);理由是 。 (4)写出反应的化学方程式: 。 (5)试写出由 A 合成水杨酸的合理流程图:合成过程中无机试剂任选合成反应流程图表示方法示例如下:X Y Z M。 解析:芳香烃 A 的相对分子质量为 92,分子中最大碳原子数目为 9212=78,故 A 为4,与氯气在光照条件下进行反应生成 B,B 应为 ,B 水解生成 C,故
5、C 为,C 发生催化氧化生成 D,D 能与银氨溶液发生银镜反应,故 D 为 。F 发生已知反应生成 ,故 F 为 ,结合转化关系可知,E 为 。(1)由上述分析可知,D 的结构简式为 ,C 转化为 D 是 发生催化氧化生成 。(2)扁桃酸的同分异构体,符合为甲酸酯,含有酚羟基,故取代基为OH、CH 2OOCH,有邻、间、对 3 种,取代基为OH、CH 3、OOCH,当CH 3、OOCH 处于邻位,OH 有 4 种位置,当CH 3、OOCH 处于间位,OH 有 4 种位置,当CH 3、OOCH 处于对位,OH 有 2种位置,故符合条件的同分异构体有 3+4+4+2=13(种)。(3)酸性高锰酸钾
6、具有强氧化性,如果对换,氨基将被氧化。(4)反应的化学方程式为n +nH2O。(5) 和液溴发生取代反应生成 , 被酸性高锰酸钾氧化生成,在高温、高压、催化剂条件下, 和浓氢氧化钠溶液反应生成, 和酸反应生成邻羟基苯甲酸,所以其合成水杨酸的合理流程图为5。答案:(1) 氧化反应(2)13(3)不能 如果对换,氨基将被氧化(4)n +nH2O(5)3.(2018山东济南一模)以芳香烃 A 为原料发生如图所示的变化,可以合成两种高聚物 G和 H。已知:两个羟基连在同一碳原子上不稳定,会自动脱水。回答下列问题:(1)A 中官能团的名称是 ;C 的结构简式为 。(2)BC 的反应条件是 ,DE 的反应
7、类型是 。(3)写出 EG 的化学方程式: 。 (4)E 的同分异构体中,苯环上有 4 个取代基、遇 FeCl3溶液显紫色且能与碳酸氢钠溶液反应生成 CO2的共有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环境的氢的结构简式为 (写出一种即可)。 (5)参照上述合成路线,以丙炔为原料(无机试剂任选),设计可降解塑料聚乳酸(PLA)的合成6路线: 。 解析:芳香烃 A 与溴水发生加成反应生成 B ,B 在 NaOH 溶液加热条件下水解得 C ,C 被氧化得到 D ,D 在一定条件下与 H2发生加成反应生成 E ,E 发生缩聚反应生成聚酯 G;E 在浓硫酸作用下脱水生成 F,F
8、发生加聚反应生成 H 。(1)A 中官能团的名称是碳碳三键;C 的结构简式为 。(2)B 在 NaOH 溶液加热条件下水解得 C ,DE 的反应类型是加成(或还原)反应。(3)EG 的化学方程式:n +nH2O。(4)E 的同分异构体中,苯环上有 4 个取代基、遇 FeCl3溶液显紫色且能与碳酸氢钠溶液反应生成 CO2,分子中有酚羟基和羧基,另外两个碳只能形成 2 个甲基,2 个甲基在苯环上有邻、间、对 3 种,然后将酚羟基和羧基连上去,邻二甲苯有 6 种,间二甲苯有 7 种,对二甲苯有 3种,共有 16 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环境的氢的结构简式为 或 。
9、(5)以丙炔为原料(无机试制任选),设计可降解塑料聚乳酸(PLA)的合成路线:CH3CCH CH3CBr2CHBr2 CH3COCHO CH3COCOOHCH3CHOHCOOH 。7答案:(1)碳碳三键 (2)NaOH 溶液,加热 加成(或还原)反应(3)n +nH2O(4)16 (或 )(5)CH3CCH CH3CBr2CHBr2 CH3COCHO CH3COCOOHCH3CHOHCOOH4.(2018江西师范大学附属中学月考)黄酮醋酸(F)具有独特抗癌活性,它的合成路线如下:已知:RCN 在酸性条件下发生水解反应:RCN RCOOH(1)上述路线中 A 转化为 B 的反应为取代反应,写出该
10、反应的化学方程式: 。 (2)F 分子中有 3 种含氧官能团,名称分别为醚键、 和 。 (3)E 在酸性条件下水解的产物可通过缩聚反应生成高分子化合物,该高分子化合物的结构8简式为 。 (4)写出一种符合下列条件的 D 的同分异构体的结构简式 。分子中有 4 种化学环境不同的氢原子;可发生水解反应,且一种水解产物含有酚羟基,另一种水解产物含有醛基。(5)对羟基苯乙酸乙酯( )是一种重要的医药中间体。写出以 A 和乙醇为主要原料制备对羟基苯乙酸乙酯的合成路线流程图(无机试剂任选)。解析:(1)A 转化为 B 的反应为取代反应,生成 B 和乙酸,反应的方程 式为+ + 。(2)F 分子中有羰基、醚
11、键、羧基等含氧官能团。(3)E 在酸性条件下水解的产物含有COOH 和OH,可发生缩聚反应,生成物为。(4)分子中有 4 种化学环境不同的氢原子,可发生水解反应,且一种水解产物含有酚羟基,另一种水解产物含有醛基,应为甲酸苯酚酯的结构,对应的同分异构体为 、 。(5)A 在光照条件下与氯气发生取代反应生成 ,进而在乙醇作用下与 NaCN 反应生成 ,然后水解生成 ,最后与乙醇发生酯化反应可生成目标物,合成流程为9。答案:(1) + +(2)羰基 羧基(3)(4) 、 、(5) 5.(2015全国卷,38)A(C 2H2)是基本有机化工原料。由 A 制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部
12、分反应条件略去)如下所示:回答下列问题:(1)A 的名称是 ,B 含有的官能团是 。 (2)的反应类型是 ,的反应类型是 。 (3)C 和 D 的结构简式分别为 、 。 (4)异戊二烯分子中最多有 个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为 。 (5)写出与 A 具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体 (填结构简式)。 (6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由 A 和乙醛为起始原料制备 1,3 丁二烯的合成10路线 。 解析:(1)依题意可知 A 是乙炔,B 是 与 CH3COOH 发生加成反应的产物即,含有的官能团有碳碳双键( )和酯基( )。(2)反应是 与 CH3COOH 的加成反应
13、; 反应是醇分子内脱水的消去反应。(3)依题意,C 是 发生水解反应生成的聚乙烯醇即 ,由 C 及聚乙烯醇缩丁醛的结构简式可确定 D 为丁醛(CH 3CH2CH2CHO)。(4)在异戊二烯( )分子中,只有甲基上的 2 个氢原子与其他原子不可能共平面,其余 11 个原子均可以在同一平面内。(5)分子式为 C5H8的炔烃有 3 种: 、 和 。(6)模仿题给异戊二烯的合成路线,不难确定用 和 CH3CHO 为原料制备 1,3 丁二烯的合成路线。答案:(1)乙炔 碳碳双键和酯基(2)加成反应 消去反应(3) CH 3CH2CH2CHO(4)11 (5) 、 、(6)6.(2018辽宁师大附中期中)
14、有机合成是制药工业中的重要手段。G 是某抗炎症药物的中间体,其合成路线如下:已知: ;11(1)B 的结构简式为 。 (2)反应的条件为 ;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D.1 mol G 与足量 NaHCO3溶液反应放出 2 mol CO2(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
15、色反应。其中核磁共振氢谱有 4 组峰,且峰面积之比为 6211 的是 (写出其中一种结构简式)。(6)已知:苯环上有烷烃基时,新引入的取代基连在苯环的邻对位;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)。解析:乙酰氯和乙酸反应生成 A,A 和 B 反应生成 C,C 被酸性高锰酸钾溶液氧化生成 D,根据D 结构简式知,B 为 ,C 为 ,A 为乙酸酐(CH 3COOCOCH3),D 发生水解反应然后酸化得到 E,E 为 ,E 反应生成 F,F 发生还原反应生成 G,根据 G 结构简式结合题给信息知,F 为 。(1)B 的结构简
16、式为 。(2)反应的条件为浓硫酸、浓硝酸和加热;的反应类型为取代反应;反应的作用是保护酚羟基,防止被氧化。(3)G 中含有羧基和氨基,所以具有酸性和碱性,则具有两性,既能与酸反应也能和碱反应,故A 正确;含有酚羟基,能发生氧化反应,不能发生消去反应,羧基能发生取代反应,故 B 错误;12含有羧基和酚羟基,所以能发生缩聚反应生成高分子化合物,故 C 正确;只有羧基能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,所以 1 mol G 与足量 NaHCO3溶液反应放出 1 mol CO2,故 D 错误。(4)D 与足量的 NaOH 溶液反应的化学方程式为 +3NaOH+CH3COONa+2H2O。(5)C 为 ,C
17、的同分异构体符合下列条件:a.属于芳香族化合物,说明含有苯环,且含有两个甲基;b.能发生银镜反应,说明含有醛基;c.与 FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;如果两个CH 3位于邻位、OH 位于CH 3邻位,有 3 种;如果两个CH 3位于邻位、OH 与一个CH 3间位,有 3 种;如果两个 CH 3位于间位,OH 位于两个CH 3中间,有 2 种;如果两个CH 3位于间位,OH 与其中一个CH 3邻位,有 3 种;如果两个CH 3位于间位,OH与其中两个CH 3间位,有 2 种;如果两个CH 3位于对位,OH 与其中一个CH 3邻位,有 3种;所以符合条件的同分异构体有 16 种;其中核磁共振氢谱有 4 组峰,且峰面积之比为6211 的是 或 。(6)甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,邻硝基甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸被还原生成邻氨基苯甲酸,其合成流程图为。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) +3NaOH +CH3COONa+2H2O13(5)16 或(6)
