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.(2022山东潍坊高三一模)(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.RCH2BrR—HCCH—R'ⅱ.R—HCCH—R'ⅲ.R—HCCH—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 。 13\n(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)。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)CH2CH2CH3CH2BrCH3CHCHCH3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ⅱ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,该反应的方程式为+NaOH+NaI+H2O。13\n(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—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2×3×2=12种;其中核磁共振氢谱有6组峰、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:CH2CH2CH3CH2BrCH3CHCHCH3。2.(2022湖南株洲高三教学质量检测)(20分)酮洛芬是一种良好的抗炎镇痛药,可以通过以下方法合成:C15H11ONE(酮洛芬)(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B→C的反应类型是 。 (3)写出C→D反应的化学方程式: 。 (4)B的同分异构体有多种,其中同时满足下列条件的有 种。 Ⅰ.属于芳香族化合物Ⅱ.能发生银镜反应Ⅲ.其核磁共振氢谱有5组峰,且面积比为1∶1∶1∶1∶3(5)请写出以甲苯为原料制备化合物13\n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:CH2CH2CH3CH2BrCH3CH2OH。答案(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:,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B→C的反应类型是取代反应;(3)对比C、D的结构可知,C中甲基上氢原子被溴原子取代生成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;分子的核磁共振氢谱有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1∶1∶1∶1∶13\n3,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在PCl3存在的条件下发生取代反应生成,与NaCN发生取代反应生成,再结合E到F的转化在①NaOH/②HCl的条件下得到,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反应生成。3.(2022江西重点中学协作体第一次联考)(20分)高分子化合物J的合成路线如下: A(C3H6) B(C3H7Br) C(C3H8O) D(C3H6O)E F(C3H6O2) G(C3H5ClO) I(C11H14O3)高分子J13\n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:H2CCH2CH3CH2OHCH3COOC2H5。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+NaOHCH3CH2COONa+Cu2O↓+3H2O(5)20(6)解析13\n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个有机物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加热后氧化为羧酸盐,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;也可以是一个甲基和一个—CH2—COOH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:。4.(2022河北沧州教学质量监测)(20分)下面是以有机物A为起始原料合成聚酯类高分子化合物F的路线:BDE高分子化合物F已知:13\n回答下列问题。(1)A生成B的反应类型为 ,C中的官能团名称为 。 (2)D与NaOH水溶液反应的化学方程式为 。 (3)①E生成F的化学方程式为 。 ②若F的平均相对分子质量为20000,则其平均聚合度为 (填字母)。 A.54B.108C.119D.133(4)E在一定条件下还可以合成含有六元环状结构的G。G的结构简式为 。 (5)满足下列条件的C的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。 ①含有1个六元碳环且环上相邻4个碳原子上各连有一个取代基。②1mol该物质与新制Cu(OH)2反应产生2mol砖红色沉淀。(6)写出用为原料制备化合物的合成路线。(其他试剂任选)答案(1)氧化反应 碳碳双键、酯基(2)+2NaOH+NaBr+CH3OH(3)n+(n-1)H2O C(4) (5)12(6)解析(1)根据C的结构可推断B→C应为酯化反应,则B的结构简式为:13\n;A→B为醛基转化为羧基,故A→B为氧化反应。C中含有两种官能团,分别为碳碳双键和酯基。(2)根据已知信息可推断D的结构简式为,D在NaOH水溶液中发生水解反应,其中溴原子和酯基均发生水解,故每1molD消耗2molNaOH,水解方程式为+2NaOH+NaBr+CH3OH;(3)①在NaOH溶液中水解生成,酸化后得到E,则E为,E分子中具有羧基和羟基,可以发生缩聚反应,得到高分子化合物F。则E→F的化学方程式为n+(n-1)H2O;②E的分子式为C10H18O3,相对分子质量为186,则F的链节的相对分子量为(186-18)=168,则高分子化合物F的平均聚合度为20000168≈119。(4)E为,其中羧基和羟基可以发生自身酯化,形成1个六元环。则E自身酯化后形成的物质G结构简式为。(5)C为,共含有11个碳原子,2个氧原子,不饱和度为3。C的同分异构体中含有1个六元环,环不饱和度为1;1mol该物质与新制Cu(OH)2反应产生2mol砖红色沉淀,则该物质每分子应含有2个—CHO,每个醛基的不饱和度为1,所以该物质除醛基外不含其他不饱和键。六元环及2个醛基共用去8个碳原子,还剩下3个饱和碳原子可作环上的取代基。环上相邻4个碳原子上各连有一个取代基,共4个取代基,2个醛基与另外3个碳组成这4个取代基,所以4个取代基可以有两种组合:①—CHO、—CH3、—CH3、—CH2CHO;②—CHO、—CHO、—CH3、—CH2CH3。则C的同分异构体分别为、、、13\n、、、、、、、、,共12种。(6)合成目标为环酯,该环酯可由两分子自身酯化得到,所以先要实现的转化。根据题干中的流程A→B的信息,可将—CHO氧化为—COOH,根据题干中C→D→E的信息,可通过先加成再水解的方式得到羟基。具体流程可表示为。5.(2022广东佛山普通高中高三质量检测)(20分)化合物F具有独特的生理药理作用,实验室由芳香化合物A制备F的一种合成路线如下:已知:①R—BrR—OCH3②R—CHO+13\nR—CHCH—COOH回答下列问题。(1)A的名称为 ,B生成C的反应类型为 。 (2)咖啡酸的结构简式为 。 (3)F中含氧官能团的名称为 。 (4)写出F与足量NaOH溶液反应的化学方程式: 。 (5)G为香兰素的同分异构体,能使FeCl3溶液变紫色,苯环上只有两个取代基团,能发生水解反应,符合要求的同分异构体有 种,请写出其中核磁共振氢谱图显示有4种不同环境的氢,峰面积比为3∶2∶2∶1的G的结构简式: 。 (6)写出以为原料(其他试剂任选)制备肉桂酸()的合成路线。答案(1)4-甲基苯酚(或对甲基苯酚) 取代反应(2) (3)酯基、(酚)羟基(4)+3NaOH++2H2O(5)9 (6)13\n解析根据题意,C与CH3ONa发生题目的已知反应①,所以C为,推出B为。再根据A的分子式得到A为。香兰素发生题目已知反应②得到D,所以D为。最后一步E与发生酯化反应得到F,所以E为。(1)A为,所以A的名称为对甲基苯酚或者4-甲基苯酚。由B()到C()的反应为取代反应。(2)咖啡酸E的结构简式为。(3)根据F的结构简式得到其含氧官能团的名称为(酚)羟基和酯基。(4)F与足量氢氧化钠反应,其两个酚羟基会与氢氧化钠中和,另外酯基水解也消耗氢氧化钠,所以化学方程式为+3NaOH++2H2O。(5)G为香兰素的同分异构体,能使FeCl3溶液变紫色,说明一定有酚羟基,苯环上只有两个取代基团,能发生水解反应,说明除酚羟基外,其余的两个C和两个O都在另一个取代基上,且一定有酯基。所以符合要求的同分异构体有9种,分别是、、以及各自的邻、间位同分异构体。其中核磁共振氢谱图显示有4种不同环境的氢,峰面积比为3∶2∶2∶1的G的结构简式为:和。(6)制备肉桂酸需要用到题目的已知反应②,所以需要先制得13\n,使水解后再氧化即可得到,所以合成路线图为:。13
