1、题型七 有机化学基础(选考)1(2017福建省莆田第一中学高三考前模拟)H 是一种新型香料的主要成分之一,其合成路线如下(部分产物和部分反应条件略去):已知:RCH= =CH2CH 2=CHR CH2=CH2RCH= =CHR; 催 化 剂 B 中核磁共振氢谱图显示分子中有 6 种不同环境的氢原子。请回答下列问题:(1)(CH3)2C=CH2的同分异构体中存在顺反异构的有机物的名称为_。(2)A 的核磁共振氢谱除苯环上的 H 外,还显示_组峰,峰面积比为_。(3)D 分子中含有的含氧官能团名称是_,E 的结构简式为_。(4) 发生加聚反应的化学方程式为_;D 和 G 反应生成 H 的化学方程式
2、为_。(5)G 的同分异构体中,同时满足下列条件的有_种(不包括立体异构)。苯的二取代物 与 FeCl3溶液发生显色反应 含“COO”结构(6)参照上述合成路线,以丙烯为原料(无机试剂任选),设计制备 2,3丁二醇的合成路线。答案 (1)2丁烯 (2)2 16 (3)羟基、羧基 (4) 催 化 剂 浓 H2SO4 (5)12 (6)CH3CH=CH2 CH3CH= = =CH2 催 化 剂解析 由 A 与氯气在加热条件下反应生成 ,可知 A 的结构简式为,故苯乙烯与(CH 3)2C=CH2发生已知信息烯烃复分解反应生成 A,与 HCl 反应生成 B,结合 B 的分子式可知,应是发生加成反应,B
3、 中核磁共振氢谱图显示分子中有 6 种不同环境的氢原子,故 B 为 ,顺推可知 C 为,D 为 。苯乙烯与 HBrO 发生加成反应生成 E,E可以氧化生成 C8H7O2Br,说明 E 中羟基连接的 C 原子上有 2 个 H 原子,故 E 为,C 8H7O2Br 为 ,F 在氢氧化钠溶液条件下水解、酸化得到 G,则 G 为 ,D 与 G 生成 H,H 为。(1)(CH3)2C=CH2的同分异构体中 CH3CH=CHCH3存在顺反异构,根据系统命名法,此有机物的化学名称为 2丁烯。(2) 除苯环上的 H 外,还有 2 种等效氢,核磁共振氢谱还显示 2 组峰,峰面积比为 16。(3) 分子中含有的含
4、氧官能团名称是羟基、羧基,E 的结构简式为(4) 分子结构中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,反应的化学方程式为; 和 发生 催 化 剂 酯化反应,生成 H 的化学方程式为浓 H2SO4 (5) 的同分异构体中,同时满足下列条件:苯的二取代物,两个取代基有邻、间及对位;与 FeCl3溶液发生显示反应说明含有酚羟基;含“COO”结构,可能是羧基也可能是酯基;则如果是羧基,只有CH 2COOH,此时共有 3 种情况,如果是酯基,有HCOOCH2、CH 3COO、COOCH 3,此时共有 9 种情况,满足条件的共有 12 种情况。(6)以丙烯为原料制备 2,3丁二醇的合成路线为 CH3CH=CH2 C
5、H3CH=CHCH3 CH3CH= = =CH2 催 化 剂 Br2 2(2017桂林市第十八中学高三下学期适应性考试)某抗结肠炎药物有效成分的合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):已知:(a) (b) (苯胺易被氧化) Fe 盐 酸请回答下列问题:(1)抗结肠炎药物有效成分的分子式是_;烃 A 的名称为_;反应的反应类型是_。(2)下列对该抗结肠炎药物有效成分可能具有的性质推测正确的是_(填字母);A水溶性比苯酚好B能发生消去反应也能发生聚合反应C1 mol 该物质最多可与 4 mol H2发生反应D既有酸性又有碱性E 与足量 NaOH 溶液反应的化学方程式为_。(3)符合下列条件的抗结肠
6、炎药物有效成分的同分异构体有_种。A遇 FeCl3溶液发生显色反应;B分子中甲基与苯环直接相连;C苯环上共有三个取代基。请写出硝基和酚羟基处于间位的其中一种同分异构体的结构简式:_。(4)已知: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,据此按先后顺序写出以 A 为原料合成邻氨基苯甲酸( )合成路线(部分反应条件已略去)。答案 (1)C 7H7O3N 甲苯 取代反应 (2)AD CH3COONa2H 2O (3)10 (或其他合理答案) (4) 浓 硫 酸 浓 硝 酸 , 氧 化 Fe 盐 酸解析 C 生成 D,D 发生氧化反应生成 E,结合 E
7、的结构简式可知 C 的结构简式为 ,则 D 为 ,D 用酸性高锰酸钾溶液氧化得到 E;烃 A 与氯气在 Fe 催化剂条件下反应得到 B,B 发生水解反应、酸化得到 C,则 A 为 ,B 为 ;E 与氢氧化钠反应、酸化得到 F 为 ,由信息并结合抗结肠炎药物有效成分的结构可知,F 在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生反应生成 G 为 ,G 发生还原反应得到抗结肠炎药物有效成分。(1)根据结构简式可知结肠炎药物有效成分的分子式是 C7H7O3N,A 是甲苯,反应为取代反应。(2)该物质中含有亲水基酚羟基、羧基和氨基,所以水溶性比苯酚好,A 正确;含有氨基和羧基,所以能发生聚合反应,不能发生消去反应,B
8、错误;只有苯环能与氢气发生加成反应,1 mol 该物质最多可与 3 mol H2发生反应,C 错误;酚羟基和羧基具有酸性、氨基具有碱性,所以该物质既有酸性又有碱性,D 正确;答案选 AD。(3)其同分异构体符合下列条件:a.遇 FeCl3溶液有显色反应,说明含有酚羟基;b.分子中甲基与苯环直接相连;c.苯环上共有三个取代基,三个取代基分别是硝基、甲基和酚羟基,如果硝基和甲基处于邻位,有 4 种结构;如果硝基和甲基处于间位,有 4 种结构;如果硝基和甲基处于对位,有 2 种结构,所以符合条件的有 10 种同分异构体。(4)甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻甲基硝基苯,邻甲基硝基苯和酸性高锰酸钾溶液氧
9、化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸和 Fe、盐酸反应生成邻氨基苯甲酸,其合成路线为。 浓 H2SO4 浓 HNO3 氧 化 Fe 盐 酸3(2017河北省衡水中学高三第二次模拟考试)环丁基甲酸是重要的有机合成中间体,其一种合成路线如下:回答以下问题:(1)A 属于烯烃,其结构简式为_。(2)BC 的反应类型是_,该反应生成的与 C 互为同分异构体的副产物是_(写结构简式)。(3)D 的结构简式为_,E 的化学名称是_。(4)写出同时满足下列条件的 G 的所有同分异构体_(写结构简式,不考虑立体异构)。核磁共振氢谱为 3 组峰; 能使溴的四氯化碳溶液褪色;1 mol 该同分异构体与足量饱和NaHC
10、O3反应产生 88 g 气体。(5)H 的一种同分异构体为丙烯酸乙酯(CH 2=CHCOOC2H5),写出聚丙烯酸乙酯在 NaOH 溶液中水解的化学方程式:_。(6)参照上述合成路线,以 和化合物 E 为原料 (无机试剂任选),设计制备的合成路线。答案 (1)CH 2=CHCH3 (2)加成反应 (3) 丙二酸二乙酯 (4)HOOCCH 2CH=CHCH2COOH、(5) nC2H5OH(6) 解析 用逆合成分析法:由 C 的结构可推出 B 为CH2=CHCH2Br,A 为 CH2=CHCH3。(1)由上述分析,A 与 Br2光照条件下发生取代反应生成 B,B 与 HBr 发生加成反应生成 C
11、,A 属于烯烃,则为丙烯,其结构简式为 CH2=CHCH3。(2)CH2=CHCH2Br 与 HBr 发生加成反应生成 CH2BrCH2CH2Br,故 BC 的反应类型是加成反应;该反应生成的与 C 互为同分异构体的副产物是(3)D 与 E 发生酯化反应生成 F,由 E 的结构简式可推出 D 为丙二酸,结构简式为 HOOCCH2COOH;E 的化学名称是丙二酸二乙酯。(4)G 为 ,其同分异构体:核磁共振氢谱为 3 组峰,则有 3 种氢原子。能使溴的四氯化碳溶液褪色,则有碳碳双键。1 mol 该同分异构体与足量饱和 NaHCO3反应产生 88 g 气体,则分子中有 2 个羧基。综上,结构简式为
12、 HOOCCH2CH=CHCH2COOH、CH 2=C(CH2COOH)2两种。(5)丙烯酸乙酯(CH 2=CHCOOC2H5)发生加聚反应生成聚丙烯酸乙酯( ),聚丙烯酸乙酯在 NaOH 溶液中水解的化学方程式: nC2H5OH。(6)以 和化合物 E(丙二酸二乙酯)为原料,制备 ,根据逆合成分析法,制备 ,需要 ; 和(丙二酸二乙酯)反应生成 可由 与 HBr 取代生成,故合成路线为4(2017河北省衡水中学高三高考押题卷)以 A、B 两种烃为原料,合成治疗高血脂药物 M 的路线如下所示(部分反应条件和试剂略去):已知:A 的密度是同条件下 H2密度的 13 倍;RCl RCN RCOOH
13、(R 表示烃基); NaCN H /H2O (R1和 R2表示烃基)请回答下列问题:(1)B 的化学名称为_,E 中官能团的结构式为_。(2)L 的结构简式为_,M 的核磁共振氢谱中有_组吸收峰。(3)AC 的反应类型为_。(4)I 的分子中最多有_个碳原子在同一平面上。(5)JK 的化学方程式为_。(6)有机物 N 比 L 少三个 CH2基团,同时满足下列条件的 N 的同分异构体有_种(不考虑立体异构)。苯环上有两个取代基能与 FeCl3溶液发生显色反应能与 NaHCO3溶液反应生成 CO2(7)参照上述合成路线和信息,以 和乙醇为原料(无机试剂任选),设计制备 2甲基丙酸乙酯的合成路线。答
14、案 (1)对二甲苯(或 1,4二甲基苯)(2) 10(3)加成反应 (4)11(5) 2H 2O 稀 硫 酸 / 2CH 3OH (6)36 (7) H /H2O CH3CH2OH 解析 该题是有机合成题,通过高中所学物质为基础,考查官能团之间的相互转化,考查有机物的反应类型、物质的结构、命名、设计合成路线等知识。由信息推知:A 为 CHCH,B 为 ,C 为 ,D 为,E 为 ,G 为 ,K 为,L 为 。则:(1)B 的化学名称为对二甲苯(或 1,4二甲基苯)。 E 中所含官能团为羧基,其结构式为(2)L 的结构简式为 。M 的结构简式为,其核磁共振氢谱中有 10 组吸收峰。(3)AC 为
15、 CHCH 与 HCl 发生加成反应转化为 的反应。(4)I 为 ,其 分 子 中 最多有 11 个碳原子共面。(5)JK 为 2H 2O 稀 硫 酸 / 2CH 3OH。(6)L 为 。根据题中所给信息,N 比 L 少三个 CH2 基团,且其同分异构体中含有酚OH 和COOH,苯环上有两个取代基,则先写丁基的结构,有 4 种,分别为CH 2CH2CH2CH3、CH(CH 3)CH2CH3、CH 2CH(CH3)2、C(CH 3)3;再用COOH 取代每种丁基上的不等价氢原子,分别有 4 种、4 种、3 种、1 种,进而将所得取代基连到含有酚羟基的苯环上,又分别有邻、间、对三种结构,共(4431)336 种。(7)由逆推法,2甲基丙酸乙酯可由 2甲基丙酸和乙醇发生酯化反应合成,应用题中已知信息,先转化为 ,再转化为 ,进一步转化为 ,和乙醇反应最终得到目标产物,综上可得合成路线。