2020届高考化学专题六第17讲有机化学基础选修5课时作业含解析

2020届高考化学专题六第17讲有机化学基础选修5课时作业含解析

第17讲 有机化学基础（选修5）‎ ‎1．化合物M是二苯乙炔类液晶材料的一种，最简单的二苯乙炔类化合物是：。以互为同系物的单取代芳香烃A、G为原料合成M的一种路线(部分反应条件略去)如下：‎ ‎(1)A的结构简式为________________。‎ ‎(2)D中含有的官能团名称是________，F的化学名称是________________。‎ ‎(3)反应①的反应类型是________，反应③的反应类型是________。‎ ‎(4)反应⑤的化学方程式为______________________________________________。‎ ‎(5)能同时满足下列条件的B的同分异构体有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的是________(写结构简式)。‎ ‎①苯环上有两个取代基　②能发生银镜反应 ‎(6)参照上述合成路线，设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备的合成路线_______________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：由B的结构可知A为，由A到B的反应，A中的乙基的对位氢原子被—COCH3取代，发生了取代反应，C中含有羟基官能团，由C到D是醇的消去反应，D中含有碳碳双键，E在NaOH的乙醇溶液和加热条件下发生消去反应生成F。‎ ‎(1)根据以上分析，A的结构简式为；‎ ‎(2)D中含有的官能团名称是碳碳双键，F的化学名称是对乙基苯乙炔；(3)反应①的反应类型是取代反应，反应③的反应类型是消去反应；(4)反应⑤的化学方程式为：‎ ‎ ‎ - 27 -‎ ‎(5)B()的同分异构体中能同时满足如下条件：①苯环上有两个取代基，②能发生银镜反应，含有—CHO，2个侧链为—CHO、—CH2CH2CH3，或者为—CHO、—CH(CH3)2，或者为—CH2CHO、—CH2CH3，或者为—CH2CH2CHO、—CH3，或者为—CH(CH3)CHO、—CH3，各有邻、间、对3种，共有15种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的是；(6)苯乙烯与溴发生加成反应得到，再在KOH/乙醇条件下发生消去反应生成，甲苯通过I2/HIO3、CH3COOH/H2SO4得到与发生取代反应得到，合成路线流程图为：‎ ‎。‎ 答案：(1) ‎ ‎(2)碳碳双键　对乙基苯乙炔 ‎(3)取代反应　消去反应 ‎ (6)‎ - 27 -‎ ‎2．聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)是一种隐形眼镜的仿生材料，其单体的结构简式为：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)写出合成路线中C4H8的结构简式________，写出它的系统命名法名称________。‎ ‎(2)D分子中含有的官能团名称为________。‎ ‎(3)反应②的试剂及条件为________，反应⑤的反应类型为________。‎ ‎(4)写出反应⑥的化学方程式____________________________________________。‎ ‎(5)写出由单体合成聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的化学方程式____________________。‎ ‎(6)写出同时符合下列条件的C的同分异构体：________________________。‎ ‎①能与NaHCO3溶液反应放出气体 ‎②核磁共振氢谱中有3组吸收峰 解析：(1)根据图示可知：合成路线中C4H8的结构简式为CH2＝C(CH3)2，它的系统命名法名称为2甲基丙烯；(2)根据前面分析可知D为(CH3)‎2C(OH)COOH，在D分子中含有的官能团名称为羟基、羧基；(3)反应②是A为卤代烃BrCH2CBr(CH3)2在NaOH的水溶液中，在加热条件下发生水解反应产生HOCH‎2C(OH)(CH3)2，②试剂及条件为NaOH水溶液、加热；反应⑤是D物质(CH3)‎2C(OH)COOH在浓硫酸存在时，在加热条件下发生消去反应形成E：CH2＝C(CH3)COOH，故反应类型为消去反应；(4)反应⑥是与发生反应生成，反应的化学方程式为＋；‎ ‎(5)由单体 - 27 -‎ ‎，在一定条件下发生加聚反应合成聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的化学方程式为 ‎(6)物质C结构简式为(CH3)‎2C(OH)CHO，同时符合下列条件的C的同分异构体：①能与NaHCO3溶液反应放出气体，说明分子中含—COOH；②该同分异构体的核磁共振氢谱中有3组吸收峰，说明分子中含3种不同的H原子，则符合条件的结构简式是。‎ 答案：(1) 　2-甲基丙烯 ‎(2)羟基和羧基 ‎(3)NaOH水溶液加热　消去反应 ‎(4) ＋ ‎(5) ‎ ‎(6) ‎ ‎3．2-氨-3-氯苯甲酸是白色晶体，其制备流程如下：‎ 已知：‎ - 27 -‎ 回答下列相关问题：‎ ‎(1) 的名称是________，2-氨-3-氯苯甲酸中含N官能团的电子式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)反应①中R代表的是________，反应②的反应类型为________。‎ ‎(3)如果反应③中KMnO4的还原产物为MnSO4，请写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。‎ ‎(4)A的结构简式为________，⑥的反应条件为________________________。‎ ‎(5)符合下列条件的同分异构体的结构简式为________。‎ a．式量比大42的苯的同系物；‎ b．与酸性KMnO4反应能生成二元羧酸 c．仅有3种等效氢 ‎(6)事实证明上述流程的目标产物的产率很低；据此，研究人员提出将步骤⑥设计为以下三步，产率有了一定提高。‎ 分析产率提高的原因是_________________________________________________。‎ - 27 -‎ - 27 -‎ ‎(6)占位，减少5号位上H原子的取代 ‎4．化合物Ⅰ是一种抗脑缺血药物，合成路线如下：‎ - 27 -‎ 已知：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)化合物E的结构简式____________；I中官能团的名称________。‎ ‎(2)A的系统名称________。‎ ‎(3)H→I的反应方程式_________________________________________________。‎ ‎(4)A→B、E→F的反应类型分别是________反应；________反应。‎ ‎(5)写出A发生加聚反应的反应方程式____________________________________。‎ ‎(6)G的同分异构体有多种，写出符合下列条件的G的所有同分异构体的结构简式________________________________________________________________________。‎ ‎①遇FeCl3溶液发生显色反应；②核磁共振氢谱有4组峰 ‎(7)a，a二甲基苄醇()是合成医药、农药的中间体，以苯和2氯丙烷为起始原料制备a，a二甲基苄醇的合成路线如下：‎ 该路线中试剂与条件1为____________；X的结构简式为________，Y的结构简式为________；试剂与条件2为____________。‎ 解析：D发生取代反应生成E，E发生氧化反应生成F，由F结构简式知，D为甲苯、E为邻溴甲苯；G发生信息中的反应生成H，H中应该含有一个—COOH，根据I结构简式知，H发生酯化反应生成I，则H为、G为；C、F发生信息中的反应生成G，则C为(CH3)3CBrMg，B为(CH3)3‎ - 27 -‎ CBr，A中C、H原子个数之比为1∶2，根据A、B分子式知，A和HBr发生加成反应生成B，A中含有一个碳碳双键，根据B知A为CH2＝C(CH3)2。‎ ‎(1)通过以上分析知，化合物E的结构简式，Ⅰ中官能团的名称为酯基；(2)A为CH2＝C(CH3)2，A的系统命名法命名的名称为2甲基丙烯；(3)H为，H发生酯化反应生成J，则H→I的反应方程为＋H2O；(4)A→B的反应类型是加成反应，E→F的反应类型是氧化反应；(5)A为CH2＝C(CH3)2，A分子中含有碳碳双键，在一定条件下发生加聚反应生成聚2甲基丙烯，该反应的反应方程式为；(6)G为，G的同分异构体符合下列条件：①遇FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；②核磁共振氢谱有4组峰，说明分子中含有4种不同位置的氢原子，则符合条件的同分异构体有；(7)以苯和2氯丙烷为起始原料制备a，a二甲基苄醇，苯和溴在催化条件下发生取代反应生成溴苯，溴苯发生信息中的反应生成X,2氯丙烷发生水解反应生成2丙醇，2丙醇发生催化氧化生成丙酮，X和丙酮发生信息中的反应生成a，a二甲基苄醇。根据合成路线可知试剂与条件1为液溴、Fe作催化剂；X的结构简式为；Y的结构简式为(CH3)2CHOH；试剂与条件2为O2、Cu和加热。‎ 答案：(1)　 酯基　(2)2-甲基丙烯 ‎(3)＋H2O ‎(4)加成　氧化 ‎(5) ‎ - 27 -‎ ‎(6) ‎ ‎(7)液溴、Fe作催化剂　　(CH3)2CHOH　O2、Cu和加热 ‎5．瑞巴匹特为新型抗溃疡药，它可保护胃肠黏膜免受各种致溃疡因子的危害，其合成路线如下：‎ 已知：Y的结构简式为。‎ ‎(1)A的化学名称为________，化合物F的分子式为________________________。‎ ‎(2)化合物C中官能团的名称为________，C与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)反应①～④中，属于取代反应的是________(填序号)。‎ ‎(4)C→D的转化中，生成的另一种产物为HCl，则X的结构简式为________________________________________________________________________。‎ ‎(5)已知Y中的溴原子被—OH取代得到Z，写出同时满足下列条件的Z的一种同分异构体的结构简式：________________。‎ Ⅰ.分子中含有一个苯环和一个五元环，且都是碳原子形成环；‎ Ⅱ.苯环上有两个取代基，且处于对位；‎ Ⅲ.能与NaHCO3溶液发生反应。‎ 解析：(1)根据系统命名法，有机物的化学名称为1,3-‎ - 27 -‎ 丙二酸二乙酯，化合物F的分子式为C19H15O4N2Cl；(2)化合物中官能团的名称为氨基、酯基；酯可在NaOH溶液中发生碱性水解，C(2-氨基-1,3-丙二酸二乙酯)与足量NaOH溶液反应的化学方程式为：C2H5OOCCH(NH2)COOC2H5＋2NaOHNaOOCCH(NH2)COONa＋‎2C2H5OH；(3)反应①A中一个H被—NO取代，属于取代反应；反应②对比B、C结构，可知B转化为C的过程为去氧加氢，属于还原反应；反应③氨基中一个H被取代，属于取代反应；反应④对比D、E的结构，可知D中次甲基中H原子被基团代替，属于取代反应。所以反应①～④中，属于取代反应的是①③④；(4)对比C、D的结构，可知C与X发生取代反应生成D与HCl，根据产物的碳架结构并结合原子守恒，可知X的结构简式为；(5)Y的结构简式为：，Y中的溴原子被—OH取代得到Z，则Z的结构简式为：，Z的同分异构体分子中含有一个苯环和一个五元环，且都是碳原子形成环，说明N原子不在环上；能与NaHCO3溶液发生反应，说明含有羧基；苯环上有两个取代基，应该是氨基和羧基，且处于对位；则Z的结构简式可能为。‎ 答案：(1)1,3-丙二酸二乙酯　C19H15O4N2Cl ‎(2)氨基、酯基 C2H5OOCCH(NH2)COOC2H5＋2NaOHNaOOCCH(NH2)COONa＋‎2C2H5OH ‎(3)①③④　(4) ‎ ‎ (5)‎ ‎6．我国科研人员利用该反应设计、合成了具有特殊结构的聚合物F并研究其水解反应。合成线路如下图所示：‎ - 27 -‎ ‎(1)化合物A的官能团是________。‎ ‎(2)反应①的反应类型是________。‎ ‎(3)关于B和C，下列说法正确的是________(填字母序号)。‎ a．利用质谱法可以鉴别B和C b．B可以发生氧化、取代、消去反应 c．可用酸性高锰酸钾溶液检验C中含有碳碳三键 ‎(4)B生成C的过程中还有另一种生成物X，分子式为C3H6O，核磁共振氢谱显示只有一组峰，X的结构简式为________。‎ ‎(5)反应②的化学方程式为_____________________________________________。‎ ‎(6)E的结构简式为________。‎ ‎(7)为了探究连接基团对聚合反应的影响，设计了单体K，其合成路线如下，写出H、I、J的结构简式：‎ H________I________J________。‎ ‎(8)聚合物F的结构简式为________。‎ 解析：由合成路线图可知，A生成B的反应为取代反应，B生成C的反应为取代反应，根据信息提示可知C生成D的反应为取代反应，D为，D与NaN3‎ - 27 -‎ 发生取代反应生成E，结合题中E的分子式可推知E为；由E经F生成G正推，再由G经F到E逆推，可推知F为或，E生成F的反应为取代和加聚反应，F生成G的反应为水解反应；(1)化合物A的官能团是醛基和溴原子；(2)经上述分析可知反应①的反应类型是取代反应；(3)a.B中有5种有效氢，C中有4种有效氢，则可利用质谱法鉴别B和C，故a正确；b.B中含有醛基、碳碳三键、羟基3种官能团，则B能发生加成、还原、氧化、取代、消去等反应，故b正确；c.C中含有醛基和碳碳三键，均能与酸性高锰酸钾反应，使之褪色，故不能用酸性高锰酸钾溶液检验，C中含有碳碳三键，故c错误；(4)B生成C的过程中还有另一种生成物X，分子式为C3H6O，核磁共振氢谱显示只有一组峰，则X只有一种有效氢，为对称结构，则X的结构简式为；(5)根据已知信息提示可知，C生成D的反应方程式为；(6)由上述分析可知E的结构简式为；(7)根据合成路线，可采取逆推法，由K逆推J，J为；由J逆推I，I为 - 27 -‎ ‎，由I逆推H，H为；(8)由上述分析可知，聚合物F的结构简式为 或。‎ 答案：(1)醛基和溴原子(—CHO、—Br)‎ ‎(2)取代反应　(3)ab ‎(4) ‎ ‎(5) ‎(6) ‎ ‎(7) ‎ - 27 -‎ ‎(8)‎ 或 ‎7．药物H的一种合成路线如下：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)A的名称是________；B→C的反应条件和试剂：________________。‎ ‎(2)E中含氧官能团名称是________；G→H的反应类型是________。‎ ‎(3)写出E→F反应的化学方程式__________________________________________。‎ ‎(4)1个有机物C分子最多有________个原子共平面。‎ ‎(5)化合物F有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有________种；其中核磁共振氢谱有5组峰且面积之比为1∶2∶2∶2∶3的物质的结构简式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎①能发生水解反应；②属于芳香化合物且能发生银镜反应 ‎(6)参照上述信息，以丙醛(CH3CH2CHO)为主要原料合成 (其他试剂任选)，设计合成路线：________________________________________________________________‎ - 27 -‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ - 27 -‎ - 27 -‎ ‎8．丹参素是中药丹参的水溶性成分，结构为F，具有扩张血管、增加冠脉血流量等作用，某一种合成路线如下图所示：‎ - 27 -‎ ‎(1)丹参素的分子式为____________；D→E的反应类型是________________。‎ ‎(2)试剂X是________(写化学式)；C中含氧官能团名称为________________。‎ ‎(3)A→B的反应方程式为________________________________________________。‎ ‎(4)G与E互为同分异构体，请写出满足下列条件的任意两种G的结构简式________________。‎ ‎①1 mol G能与4 mol NaOH发生反应；‎ ‎②能够发生水解反应；‎ ‎③核磁共振氢谱显示5个吸收峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3。‎ ‎(5)参考上述流程信息，设计以、CH3CHO为原料制取的合成路线(其他无机试剂任选)。____________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ - 27 -‎ - 27 -‎ - 27 -‎ ‎9．D是一种催眠药，F是一种香料，它们的合成路线如下：‎ ‎(1)A的化学名称是________，C中含氧官能团的名称为________________。‎ ‎(2)F的结构简式为________，A和E生成F的反应类型为________________。‎ - 27 -‎ ‎(3)A生成B的化学方程式为_____________________________________________。‎ ‎(4)B与乙炔钠合成C的反应类型(酸化前)是________；写出由C合成D的第二个反应的化学方程式：________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)同时满足下列条件的E的同分异构体有________种(不含立体异构)。‎ ‎①遇FeCl3溶液发生显色反应；‎ ‎②能发生银镜反应 ‎(6)以乙炔和甲醛为起始原料，选用必要的无机试剂合成1,3-丁二烯，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)__________________________________________________________________________。‎ - 27 -‎ ‎10．盐酸利多卡因是局麻药及抗心律失常药，以芳香族化合物A和有机物D为主要原料，其合成路线如下：‎ - 27 -‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)A属于芳香烃，其结构简式为________。C中所含官能团的名称为________。‎ ‎(2)A→B、B→C的反应类型分别为________、________。‎ ‎(3)写出C与D生成E的化学方程式：______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)C的同分异构体中属于芳香族化合物的有________种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为4组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为_________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)A属于芳香烃，且由条件浓HNO3、浓H2SO4‎ - 27 -‎ ‎、加热可知，发生硝化反应得B，则A的结构简式为；C的结构简式为，含有的官能团为氨基；(2)A发生硝化反应生成B；B中—NO2被还原生成C；(3)C与D经酰化反应生成E，则D的结构简式为ClCH2COCl，反应方程式为；‎ ‎(4)C的同分异构体中属于芳香族化合物的有19种：一个支链的同分异构体有5种，两个支链的同分异构体有9种，三个支链的同分异构体有5种；其中核磁共振氢谱为4组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为；(5)根据题给信息，以、CH3Cl和CH3COCl为原料，制备对甲基乙酰苯胺()的合成路线为 答案：(1) 　氨基 ‎(2)硝化反应(或取代反应)　还原反应 ‎(3)‎ ‎(4)19　‎ ‎(5) ‎ - 27 -‎ - 27 -‎