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文档介绍
2019届一轮复习人教版有机推断作业(3)
2019高考一轮复习 有机推断 专题训练 1.乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去): 请回答下列问题: (1)A物质的化学名称是 ; (2)写出A在铜作催化剂条件下与O2加热的反应方程式 . (3)写出C在一定条件下反应生成A和B的反应方程式 ,该反应的类型为 . (4)聚乙烯的单体为 ,链节为 . 【答案】(1)乙醇; (2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O; (3)CH3COOCH2CH3+H2OCH3CH2OH+CH3COOH;取代反应; (4)乙烯;﹣CH2﹣CH2﹣; 【解析】乙烯与水加成生成A,A为乙醇,乙醇催化氧化生成B,B为乙酸,乙酸与乙醇反应生成C,C为乙酸乙酯, (1)由上述分析可知,A是乙醇; (2)乙醇中含﹣OH,能发生催化氧化生成乙醛,该反应方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O; (3)乙酸乙酯在酸性条件下水解生成乙酸与乙醇,反应方程式为:CH3COOCH2CH3+H2O CH3CH2OH+CH3COOH; (4)乙烯通过加聚反应生成聚乙烯,乙烯为聚乙烯的单体,﹣CH2﹣CH2﹣为链节; 2.过渡金属催化的新型碳-碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一,如: 反应①化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成:(1)化合物Ⅰ的分子式。 (2)化合物Ⅱ与Br2加成的产物的结构简式为。 (3)化合物Ⅲ的结构简式为。 (4)在浓硫酸存在和加热条件下,化合物Ⅳ易发生消去反应生成不含甲基的产物,该反应的方程式为(注明反应条件),因此,在碱性条件下,由Ⅳ与CHC-Cl反应生成Ⅱ,其反应类型为。 (5)Ⅳ的一种同分异构体Ⅴ能发生银镜反应,Ⅴ与Ⅱ也可以发生类似反应①的反应,生成化合物Ⅵ,Ⅵ的结构简式为(写出其中一种)。 【答案】(1)C7H5OBr (2)(3)(4)取代反应 (5) 【解析】(1)化合物Ⅰ分子式为C7H5OBr; (2)化合物Ⅱ含有C=C,可与溴发生加成反应,生成物为; (3)化合物Ⅲ在碱性条件下水解生成化合物Ⅳ,则由Ⅳ可知Ⅲ为; (4)化合物Ⅳ易发生消去反应生成不含甲基的产物,应生成CH2=CHCH=CH2,反应的方程式为 ,Ⅳ与CH3CO-Cl反应生成Ⅱ,对比结构可以判断发生的是取代反应; (5)Ⅳ的一种同分异构体Ⅴ能发生银镜反应,说明含有-CHO,对应的同分异构体有CH3CH2CH2CHO,CH3CH(CH3)CHO等,与Ⅱ也可以发生类似反应①的反应,生成化合物Ⅵ,为。 3.过渡金属钯催化的偶联反应是近年来有机合成的热点之一,如反应①: 化合物Ⅱ可由以下合成路线获得: (1)化合物Ⅰ所含官能团的名称为 ,化合物Ⅱ的分子式为 。 (2)化合物Ⅳ的结构简式为 ,某同学设想无需经反应②、③、④和⑤,直接用酸性KMnO4溶液就可将化合物Ⅲ氧化为化合物Ⅶ,该设想明显不合理,其理由是 。 (3)化合物Ⅶ有多种同分异构体,请写出一种符合下列要求的结构简式 。 (i)苯环上有两个取代基 (ii)1mol该物质发生银镜反应能生成4molAg (4)反应⑥的化学方程式为 (注明条件) (5)化合物与化合物在一定条件下按物质的量之比1:2可发生类似反应①的反应,请写出其产物的结构简式 。 【答案】(1)溴原子 醛基 C11H12O2 (2)酸性KMnO4溶液会氧化化合物Ⅲ中的碳碳双键 (3) (4) (5) 【解析】(1)化合物I中的官能团名称为溴原子、醛基; 化合物Ⅱ中含有11个C、12个H、2个O,则分子式为C11H12O2; (2)由转化关系可知,化合物Ⅲ中甲基上1个H原子被Cl原子取代生成化合物Ⅳ,化合物Ⅳ为,化合物Ⅳ发生水解反应生成化合物Ⅴ,则V为,化合物Ⅴ连续氧化生成化合物Ⅶ,则化合物Ⅵ为,化合物Ⅶ与乙醇发生酯化反应生成化合物Ⅱ; 某同学设想无需经反应②、③、④和⑤,直接用酸性KMnO4溶液就可将化合物Ⅲ氧化为化合物Ⅶ,其原理是将甲基氧化为-COOH,但酸性KMnO4溶液会氧化化合物Ⅲ中的碳碳双键; (3)化合物Ⅶ有多种同分异构体,苯环上有两个取代基,1 mol该物质发生银镜反应能生成4 mol Ag,则该同分异构体中含有2个-CHO,故取代基为-CHO、-CH2CHO,有邻、间、对三种位置关系,符合条件同分异构体为:; (4)反应⑥是化合物Ⅶ与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成化合物Ⅱ,反应方程式为:; (5)化合物与化合物在一定条件下按物质的量之比1:2可发生类似反应①的反应,则提供2个Br原子,中C=C中含有H原子较多的C原子提供1个H原子,脱去2分子HBr,其余基团连接形成化合物,故产物的结构简式为:。 4.萜品醇可作为消毒剂,抗氧化剂,医药和溶剂。合成a-萜品醇G的路线之一如下: 已知: 请回答下列问题: ⑴ A所含官能团的名称是________________。 ⑵ A催化氢化得Z(C7H12O3),写出Z在一定条件下聚合反应的化学方程式___________________。 ⑶ B的分子式为_________;写出同时满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简式:_____________。 ① 核磁共振氢谱有2个吸收峰 ② 能发生银镜反应 (4) B→C,E→F的反应类型分别为_____________,_____________。 ⑸ C→D的化学方程式为________________________________________________________。 ⑹ 试剂Y的结构简式为______________________。 ⑺ 通过常温下的反应,区别E,F和G的试剂是______________和_____________。 ⑻ G与H2O催化加成得不含手性碳原子(连有4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳原子)的化合物H,写出H的结构简式:________________________。 【答案】(1)羰基 羧基 (2)(3)C8H14O3(4) 取代反应 酯化反应 (5)+2NaOH+NaBr+2H2O (6)CH3MgBr (7)Na NaHCO3溶液 (8) 【解析】(1)由有机物A的结构可知,A中含有羰基,羧基; (2)A催化加氢生成Z,该反应为羰基与氢气发生加成反应,Z为,通过酯化反应进行的缩聚反应生成高聚物,反应方程式为 ; (3)根据B的结构简可知B的分子式为C8H14O3,B的同分异构体中,核磁共振氢谱有2个吸收峰,说明分子中含有2种H原子,由B的结构可知,该同分异构体为对称结构,不饱和度为2,能发生银镜反应,故含有醛基2个-CHO,其余的H原子以甲基形式存在,另外的O原子为对称结构的连接原子,符合条件的同分异构体的结构简式为:; (4)由B到C的反应条件可知,B发生水解反应生成,属于取代反应,结合信息反应,G的结构以E→F转化条件可知,F为, E发生酯化反应生成F; (5)由反应条件可知,在氢氧化钠醇溶液加热条件下发生消去反应,同时羧基与碱反应生成羧酸钠,得到,C→D的反应方程式为+2NaOH +NaBr+2H2O; (6)结合G的结构与反应信息可知,试剂Y为CH3MgBr; (7)由(5)中分析可知,酸化生成E,E为, F为,对比E,F,G的结构,不同的官能团为羟基,羧基,酯基,加入NaHCO3溶液,只有E能反应产生CO2,鉴别出E,再在F,G中加入Na,G能产生H2,鉴别出了G; (8)G与H2O催化加成得不含手性碳原子,羟基接在连接甲基的不饱和C原子上,H的结构简式为:。 5.常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下: 已知: (1)A的核磁共振氢谱有两种峰,A的名称是 。 (2)A与合成B的化学方程式是 。 (3)C为反式结构,由B还原得到。C的结构式是 。 (4)E能使Br2的CCl4溶液褪色,N由A经反应①~③合成。 a. ①的化学试剂和条件是 。 b. ②的反应类型是 。 c. ③的化学方程式是 。 (5)PVAC由一种单体经加聚反应得到,该单体的结果简式是 。 (6)碱性条件下,PVAC完全水解的化学方程式是 。 【答案】(1)乙醛 (2)(3)(4)①稀NaOH,加热 ②加成反应 ③(5)CH3COOCH=CH2(6) 【解析】(1)A的分子式是C2H4O,且A的核磁共振氢谱有两种峰,因此A是乙醛; (2)A为乙醛,B为,由信息Ⅰ可得反应的方程式为 ; (3)C为反式结构,说明C中含有碳碳双键.又因为C由B还原得到,B中含有醛基,因此C中含有羟基, C的结构简式是; (4)根据PVB的结构简式并结合信息Ⅱ可推出N的结构简式是CH3(CH2)2CHO,又因为E能使Br2的CCl4溶液褪色,所以E是2分子乙醛在氢氧化钠溶液中并加热的条件下生成的,E的结构简式是CH3CH=CHCHO,然后E通过氢气加成得到F(CH3CH2CH2CH2OH),F经过催化氧化得到N,方程式为 ; (5)由C和D的结构简式可知M是乙酸,由PVB和N的结构简式可知PVA的结构简式是聚乙烯醇,因此PVAC的单体是乙酸乙烯酯,结构简式是CH3COOCH=CH2; (6)PVAc的单体为CH3COOCH=CH2,则PVAc为,含有酯基,能在碱性条件下水解生成和乙酸钠,反应的化学方程式为 。 6.请仔细阅读以下转化关系: A是从蛇床子果实中提取的一种中草药有效成分,是由碳,氢,氧元素组成的酯类化合物; B称作冰片,可用于医药和制香精,樟脑等; C的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子; D中只含一个氧原子,与Na反应放出H2; F为烃。 请回答: (1)B的分子式为 。 (2)B不能发生的反应是(填序号) 。 a.氧化反应 b.聚合反应 c.消去反应 d.取代反应 e.与Br2加成反应. (3)写出D→E,E→F的反应类型:D→E ,E→F 。 (4)F的分子式为 。 化合物H是F的同系物,相对分子质量为56,写出H所有可能的结构 。 (5)写出A,C的结构简式并用系统命名法给F命名: A: ,C: ,F的名称: 。 (6)写出E→D的化学方程式 。 【答案】(1)C10H18O (2)be (3)取代反应 消去反应 (4)C5H10CH2=CHCH2CH3,CH2=C(CH3)2,CH3CH=CHCH3(顺反,) (5)(CH3)2CHCH2COOH 3-甲基-1-丁烯 (6)(CH3)2CHCH2CH2Br+NaOH(CH3)2CHCH2CH2OH+NaBr 【解析】F为烃,设该烃的分子式为CxHy,且x和y都是正整数,当x分别是1,2,3,4时,y分别是58,46,34,22,都不合适而舍去,所以x是5,y是10,该烃的分子式是C5H10; E和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成F,则E是卤代烃,根据D生成E知,E是含有溴原子的卤代烃;D和氢溴酸反应生成卤代烃E,E和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成D,则D是醇,A是酯,酯在酸性条件下发生水解反应生成醇和酸,C是酸,且含有5个碳原子,分子量为102,C的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子,所以其结构简式为(CH3)2CHCH2COOH,则D的结构简式是(CH3)2CHCH2CH2OH,E的结构简式是(CH3)2CHCH2CH2Br,F的结构简式是(CH3)2CHCH=CH2. (1)根据B结构式得其分子式为C10H18O; (2)B属于有机物且含有醇羟基,连接醇羟基的碳原子相邻的碳原子上含有氢原子,所以B能发生氧化反应,消去反应,取代反应,因为没有碳碳双键或三键所以不能发生聚合反应,加成反应,选择be; (3)D中的醇羟基被溴原子取代生成溴代烃,属于取代反应,E中的羟基和氢原子生成水,发生的反应属于消去反应; (4)通过以上分析知F是C5H10,化合物H是F的同系物,相对分子质量为56,所以H是丁烯,丁烯有碳链异构和顺反异构,所以丁烯的结构简式分别为:CH2=CHCH2CH3,CH2=C(CH3)2,CH3CH=CHCH3( 顺反,); (5)根据以上分析知,A的结构简式为,C的结构简式为(CH3)2CHCH2COOH,F是3-甲基-1-丁烯; (6)加热条件下,溴代烃和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成醇和溴化钠,所以其反应方程式为:(CH3)2CHCH2CH2Br+NaOH(CH3)2CHCH2CH2OH+NaBr。 7.扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A和B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下: (1)A分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为________,写出A+B→C的化学反应方程式:______________________________________________。 (2)C()中①、②、③3个—OH的酸性由强到弱的顺序是________。 (3)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E分子中不同化学环境的氢原子有________种。 (4)D→F的反应类型是________,1molF在一定条件下与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为________mol。 写出符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)结构简式:____________。 ①属于一元酸类化合物 ②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基 (5)已知:R—CH2—COOH A有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成A的路线流程图(其他原料任选)。 合成路线流程图示例如下: H2C===CH2CH3CH2OHCH3COOC2H5 【答案】(1)醛基、羧基 (2)③>①>② (3)4 (4)取代反应 3 【解析】(1)A的分子式为C2H2O3,A可发生银镜反应,且具有酸性,则结构中含有醛基和羧基,其结构简式为;对比A、C的结构可知B为苯酚,则A+B→C的化学反应方程式为。(2)①、②、③分别对应的是酚羟基、醇羟基、羧基,其—OH上氢原子的活泼性顺序为羧基>酚羟基>醇羟基,则3个—OH的酸性由强到弱的顺序是③>①>②。(3)C中有羧基和醇羟基,两个C分子可以发生酯化反应生成含有3个六元环的化合物,其结构如下,左右对称,分子中不同化学环境的氢原子有4种。(4)对比D、F的结构可知,相当于溴原子取代了羟基,所以D→F的反应类型是取代反应;F中含有酯基、溴原子和酚羟基,三种基团均能与NaOH溶液反应,故1molF在一定条件下最多消耗3molNaOH。由条件①可知F的同分异构体中含有—COOH,由条件② 可知结构中含有,则剩余的只有两个碳原子、一个溴原子和三个氢原子,可通过移动—COOH与—Br书写出符合要求的F的同分异构体。(5)根据信息可知,羧酸在PCl3和加热的条件下可在与羧基相连的碳原子上引入一个氯原子,而氯原子水解即可生成羟基,据此即可写出由乙酸合成A的路线流程图如下: 8.透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶。制备它的一种配方中含有下列四种物质: 填写下列空白: (1)甲中不含氧原子的官能团是________;下列试剂能与甲反应而退色的是________(填标号)。 a.Br2/CCl4溶液 b.石蕊溶液 c.酸性KMnO4溶液 (2)甲的同分异构体有多种,写出其中一种不含甲基的羧酸的结构简式: _________________________________________________________________。 (3)淀粉通过下列转化可以得到乙(其中A~D均为有机物): 淀粉ABCD乙 A的分子式是________,试剂X可以是________。 (4)已知: 利用上述信息,以苯、乙烯、氯化氢为原料经三步反应合成丙,其中属于取代反应的化学方程式是______________________________________________________。 【答案】(1)碳碳双键(或) ac (2)CH2CHCH2CH2COOH (3)C6H12O6 Br2/CCl4(或其他合理答案) 【解析】(1)甲物质分子中含有碳碳双键能与Br2/CCl4溶液反应使其退色,能被酸性KMnO4溶液氧化,a、c符合条件。(3)淀粉水解生成葡萄糖,A的分子式为C6H12O6,B为乙醇,C为乙烯,乙烯与卤素单质加成生成二卤代物D,D水解得到乙二醇,故试剂X是卤素单质。(4)合成过程为乙烯先与HCl加成生成氯乙烷,然后氯乙烷与苯发生取代反应生成乙苯,乙苯发生消去反应得到丙。 9.有机物丙(C13H18O2)是一种香料,其合成路线如图所示。其中A的相对分子质量通过质谱法测得为56,它的核磁共振氢谱显示只有两组峰;D可以发生银镜反应,在催化剂存在条件下1 mol D与2 mol H2反应可以生成乙;丙中含有两个-CH3 (1)A的结构简式为 ;乙的分子式为 。 (2)C与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_________________。 (3)D所含官能团的名称是 ;D有多种同分异构体,其中与其所含官能团相同的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。 (4)甲与乙反应的化学方程式为 。 (5)写出满足下列条件的有机物的结构简式 ⅰ与乙互为同分异构体;ⅱ遇FeCl3溶液显紫色;ⅲ其苯环上的一溴代物只有两种。 【答案】(1)(CH3)2C=CH2;C9H12O (2)(CH3)2CHCHO+2Cu(OH)2+NaOH(CH3)2CHCOONa+Cu2O↓+3H2O (3)碳碳双键、醛基;4 (4)(CH3)2CHCOOH + + H2O (5)或 【解析】由已知可得A是烯烃,相对分子质量是56,所以A的分子式是C4H8,它的核磁共振氢谱显示只有两组峰,则A是(CH3)2C=CH2;根据流程图,则B为(CH3)2CHCH2OH,C为(CH3)2CHCHO,醛被氧化为羧酸,则甲是(CH3)2CHCOOH;丙是一种香料,则丙属于酯类,根据丙的分子式可计算乙的分子式,丙+H2O-甲=乙的分子式,所以乙的分子式为C9H12O;D可以发生银镜反应,说明D分子中含有醛基;在催化剂存在条件下1 mol D与2 mol H2反应,则D中还应含有1个碳碳双键, D分子中含有9个C原子,且丙中有2个甲基,甲中含有2个,则乙中无甲基,所以D为,乙的结构简式为。 (1)A的结构简式为(CH3)2C=CH2;乙的分子式是C9H12O; (2)C与新制Cu(OH)2悬浊液发生氧化反应,化学方程式为(CH3)2CHCHO+2Cu(OH)2+NaOH(CH3)2CHCOONa+Cu2O↓+3H2O;[来源:] (3)D中官能团的名称是碳碳双键、醛基;与D官能团相同的同分异构体是把醛基与乙烯基分开有3种,或者是苯丙烯醛,所以共有4种; (4)甲与乙发生酯化反应生成丙和水,化学方程式为(CH3)2CHCOOH + + H2O; (5)乙的结构简式为,乙的同分异构体中,遇FeCl3溶液显紫色,说明分子中含有酚羟基;其苯环上的一溴代物只有两种,说明该分子的苯环上有两个不同发对位取代基,符合题意的乙的同分异构体是对羟基丙苯或对羟基异丙苯。结构简式为或。 10.高分子材料PET聚酯树脂和PMMA的合成路线如下: 已知:Ⅰ.RCOOR′+ R′′18OHRCO18O R′′+ R′OH(R、R′、R′′代表烃基) (1)①的反应类型是________。 (2)②的化学方程式为________。 (3)PMMA单体的官能团名称是________、________。 (4)F的核磁共振氢谱显示只有一组峰,⑤的化学方程式为________。 (5)G的结构简式为________。 (6)下列说法正确的是________(填字母序号)。 a.⑦为酯化反应 b.B和D互为同系物 c.D的沸点比同碳原子数的烷烃高 d.1 mol与足量NaOH溶液反应时,最多消耗4 mol NaOH (7)J的某种同分异构体与J具有相同官能团,且为顺式结构,其结构简式是________。 (8)写出由PET单体制备PET聚酯(化学式为C10nH8nO4n或C10n+2H8n+6O4n+2)并生成B的化学方程式 。 【答案】(1)加成反应 ; (2)BrCH2-CH2Br+2NaOHHO-CH2CH2OH+2NaBr; (3)碳碳双键; 酯基 ; (4) (5);(6)a、c (7) 【解析】(1)CH2=CH2与Br2的CCl4溶液发生加成反应产生A:BrCH2-CH2Br;A与NaOH的水溶液在加热时发生取代反应产生HO—CH2CH2—OH,反应的方程式是BrCH2-CH2Br+2NaOH HO-CH2CH2OH+2NaBr;(2)PMMA单体是,其官能团名称是碳碳双键、 酯基;(4)E分子式是C3H8O,能够被Cu催化氧化,说明E中含有醇羟基,而且产生的物质F的核磁共振氢谱显示只有一组峰,说明F只含有一种H原子,则E是,F是; ⑤的化学方程式为;(5)F在HCN/OH-及H2O/H+条件下发生反应变为G:,(6)G与浓硫酸在加热时发生消去反应变为J:;B乙二醇HO—CH2CH2—OH与对苯二甲酸二甲酯发生酯交换反应产生和D:CH3OH;D与J发生酯化反应产生PMMA的单体,该物质发生加聚反应产生聚合物PMMA。a.⑦为酯化反应,正确;b.B是乙二醇,D是甲醇,二者不是同系物,错误;c.D甲醇在分子之间存在氢键,增加了分子之间的吸引力,使物质的沸点比同碳原子数的烷烃高,正确;d.D是二元酯,水解产生对苯二甲酸和2分子的甲醇,羧基可以与碱反应而醇不能发生反应,所以1 mol 与足量NaOH溶液反应时,最多消耗2mol NaOH,错误,选项是ac;(7)J的某种同分异构体与J具有相同官能团,且为顺式结构,则其结构简式是。(8)由PET单体制备PET聚酯(化学式为C10nH8nO4n或C10n+2H8n+6O4n+2)并生成B的化学方程式是 11.化合物F(异戊巴比妥)是临床常用的镇静催眠药物,其合成路线如下(部分反应条件和试剂略): 已知: 请回答下列问题: (1)试剂Ⅰ的化学名称是________,化合物B的官能团名称是________,第④步的化学反应类型是________。 (2)第①步反应的化学方程式是____________________________________________。 (3)第⑤步反应的化学方程式是____________________________________________。 (4)试剂Ⅱ的相对分子质量为60,其结构简式是________________。 (5)化合物B的一种同分异构体G与NaOH溶液共热反应,生成乙醇和化合物H。H在一定条件下发生聚合反应得到高吸水性树脂,该聚合物的结构简式是________________。 【答案】(1)乙醇 醛基 取代反应或酯化反应 (2)CH3CH2CH(CH2Br)2+2NaOHCH3CH2CH(CH2OH)2+2NaBr 【解析】根据合成路线中物质的组成结构和转化条件,以及已知第一个反应信息,可知: (1)试剂Ⅰ(C2H5OH)的化学名称为乙醇,的官能团名称为醛基,第④步属于酯化反应,又属于取代反应。 (2)根据第①步的反应条件(NaOH水溶液,加热)可知,反应①是的水解反应,从而可写出该反应的化学方程式。 (3)根据已知第一个反应信息,可写出第⑤步反应的化学方程式。 (4)根据试剂Ⅱ的相对分子质量为60和F的结构及已知第二个反应信息,可知试剂Ⅱ为。 (5)由于化合物B的同分异构体G能与NaOH溶液共热水解生成乙醇,故G为CH2===CHCOOC2H5,则H为CH2===CHCOONa,H发生聚合反应生成,由于该聚合物含有吸水基团—COONa,故具有吸水性。 12.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下: 已知; 已知: ①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢 ②化合物B为单氯代烃;化合物C的分子式为C5H8。 ③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质。 ④R1CHO+R2CH2CHO 回答下列问题: (1)A的结构简式为________。 (2)由B生成C的化学方程式为_________________________________________。 (3)由E和F生成G的反应类型为________,G的化学名称为________。 (4)①由D和H生成PPG的化学方程式为______________________________________; ②若PPG平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为________(填标号)。 a.48b.58c.75d.102 (5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种(不含立体异构); ①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体 ②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应 其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1的是________(写结构简式); D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是有________(填标号)。 a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.元素分析仪 d.核磁共振仪 【答案】(1) (2) (3)加成反应 3羟基丙醛(或β羟基丙醛) (4)① ②b (5)5 c 【解析】(1)由烃A的相对分子质量为70,可求出其分子式,70/14=5,则分子式为C5H10;又由核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢可知,A是环戊烷。(2)合成路线中环戊烷与Cl2发生取代反应生成单氯代烃B,则B的结构简式为;根据合成路线中B→C的反应条件(NaOH的乙醇溶液,加热)可知,该反应是的消去反应,化合物C的结构简式为。(3)由已知③可知,F是甲醛,E是乙醛;又由已知④可知,E和F生成G的反应类型为加成反应,G的结构简式为HO—CH2CH2CHO,从而可写出其化学名称。(4)①根据合成路线中G→H的反应条件(H2,催化剂)可知,G与H2发生加成反应,H的结构简式为HO—CH2CH2CH2—OH;根据PPG的名称聚戊二酸丙二醇酯及合成路线中C→D的反应条件(酸性KMnO4)可知,C被氧化为D(戊二酸),其结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH,D与H在浓硫酸作用下发生缩聚反应生成PPG,其结构简式为,从而写出该反应的化学方程式。②PPG的链节的相对质量为172,则其平均聚合度n=(10000-18)/172≈58,b项正确。(5)D的结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH,其同分异构体能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,说明含有羧基;能发生银镜反应和皂化反应,说明含有醛基和酯基,因此为HCOOR结构,所以可能的结构简式为HCOOCH2CH2CH2COOH、HCOOCH2CH(COOH)CH3、HCOOCH(COOH)CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2COOH、HCOOC(CH3)2COOH,共5种。其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1的是。a项,质谱仪可测定有机物的相对分子质量及分子离子和碎片离子的种类;b项,红外光谱仪可测定有机物分子中含有何种化学键或官能团;c项,元素分析仪可测定有机物所含元素种类;d项,核磁共振仪可测定有机物分子中氢原子种类及它们的数目,因此只有c项符合题意。 13.某有机物A(C4H6O5)广泛存在于许多水果内,尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多,是一种常用的食品添加剂。该化合物具有如下性质: (i) 在25℃时,A的电离平衡常数K1=3.9×10-4,K2=5.5×10-6 (ii) A + RCOOH(或ROH)有香味的产物 (iii) 1 mol A慢慢产生1.5 mol气体 (iv) 核磁共振氢谱表明A分子中有5种不同化学环境的氢原子与A相关的反应框图如下: (1)根据化合物A的性质,对A的结构可作出的判断是_______。 (a)肯定有碳碳双键 (b)有两个羧基 (c)肯定有羟基 (d)有-COOR官能团 (2)写出A、D、F、M的结构简式: A:___________________________;D:__________________________; F:___________________________;M:__________________________。 (3)写出A→B、B→E的反应类型:A→B_______________; B→E_______________。 (4)写出下列反应的反应条件: M→A第①步反应____________________,E→F第①步反应___________________。 (5)在催化剂作用下,B与乙二醇可发生缩聚反应,生成的高分子化合物用于制造玻璃钢。写出该反应的化学方程式: ____________________________________________。 (6)写出一种与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式_______________________。 【答案】(1)bc (2)HOOCCHOHCH2COOH、NaOOC-CH=CH-COONa、HOOC-C≡C-COOH、HOOCCHClCH2COOH (3)消去反应 加成反应 (4)NaOH/水溶液 加热 NaOH/醇溶液(或KOH/醇溶液) 加热 (5)nHOOC-CH=CH-COOH+nHOCH2CH2OH(2n-1)H2O+ (6)(HOOC)2CHCH2OH或(HOOC)2COHCH3 【解析】①常温时,可以分两步电离,但电离的程度都很小,则含-COOH;②A+RCOOH(或R-OH)有果香味的产物,则A中含-OH、-COOH;③1molA慢慢产生1.5mol气体,则A中有5个O原子,含2个-COOH,1个-OH;④A在浓硫酸的作用下发生反应生成B,B比A少了H2O,这说明该反应是消去反应,B与溴的四氯化碳溶液可以发生加成反应,进一步说明该反应是消去反应。因此A中与-OH相连C的邻位C上有H。又因为核磁共振氢谱表明A分子中有5种不同化学环境的氢原子,所以A的结构简式为HOOCCHOHCH2COOH,则B的结构简式为HOOC-CH=CH-COOH;B与氢氧化钠发生中和反应生成D,则D的结构简式为NaOOC-CH=CH-COONa;B与溴发生加成反应,则E的结构简式为HOOC-CHBrCHBr-COOH;E经过反应①②最终转化为F,则根据F的分子式可知,F的结构简式为HOOC-C≡C-COOH;M经过反应①②最终转化为A,因此M的结构简式为HOOCCHClCH2COOH, (1)由上述推断可知,A为HOOCCHOHCH2COOH,官能团为羟基、羧基,故答案为:bc; (2)根据以上分析可知A、D、F、M的结构简式分别为HOOCCHOHCH2COOH、NaOOC-CH=CH-COONa、HOOC-C≡C-COOH、HOOCCHClCH2COOH; (3)A→B、B→E的反应类型分别是消去反应和加成反应; (4)M→A第①步反应是卤代烃的水解,反应条件是NaOH/水溶液、加热;E→F第①步反应是卤代烃的消去反应,则反应条件是NaOH/醇溶液(或KOH/醇溶液) 、加热; (5)B分子中含有2个羧基,在催化剂作用下,B与乙二醇可发生缩聚反应,则反应的化学方程式为nHOOC-CH=CH-COOH+nHOCH2CH2OH(2n-1)H2O+ ; (6)与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式可以是(HOOC)2CHCH2OH或(HOOC)2COHCH3。 14.化合物F是一种抗心肌缺血药物的中间体,可以通过以下方法合成: (1)化合物A中的含氧官能团为________和________(填官能团名称)。 (2)化合物B的结构简式为________;由C→D的反应类型是________。 (3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式__________________。 Ⅰ.分子中含有2个苯环 Ⅱ.分子中含有3种不同化学环境的氢 (4)已知:RCH2CNRCH2CH2NH2,请写出以 为原料制备化合物X(结构简式见右图)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: CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3 【答案】(1)醚键 醛基 (2) 取代反应 (3) 或 (4) 【解析】(1)根据A的结构简式可知,A中的含氧官能团为醚键和醛基。(2)B的分子式C14H14O2,比化合物A的分子式多了两个H,所以发生的反应是—CHO被还原为—CH2OH(NaBH4一般都作还原剂)。由C→D发生的反应是—Cl被—CN取代的反应。(3)E结构中除2个苯环外,还有3个碳原子,3个氧原子,1个不饱和度。由于同分异构体分子中只有3种氢,说明是对称结构,则该同分异构体的结构简式为或 。(4)由HOCH2CH===CHCH2OH→,主要变化体现在:一是羟基脱水成环醚,二是引入—CH2NH2。由题给信息引入—CH2NH2,可先引入—CN,由C→D的反应可知,引入—CN,可先引入—Cl,所以可通过碳碳双键与HCl加成引入—Cl。需要注意的是—NH2具有碱性,不能先引入—NH2后,再用浓硫酸将羟基脱水成醚,防止—NH2要与浓硫酸反应。 15.化合物A(分子式为C6H6O)是一种有机化工原料,在空气中易被氧化。A参与的有关转化反应如下(部分反应条件略去): (1) B的结构简式为________。 (2) 化合物H中含氧官能团有羟基、________和________(填名称)。 (3) 某化合物是E的同分异构体,写出其符合下列条件的结构简式:______(任写一种)。 Ⅰ. 能与FeCl3溶液发生显色反应;Ⅱ. 能与NaHCO3溶液反应;Ⅲ. 有4种不同化学环境的氢。 (4) 写出C→D的化学方程式:____。 (5) 根据已有知识并结合流程图中相关信息,写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下: CH3CH2BrCH2==H2CCH3CH3H2 【答案】(1) (2)酯基 羰基 (3) (4) (5) 【解析】(1) 由化合物A的分子式(C6H6O)和性质:在空气中易被氧化,可以推出A是苯酚,B→C发生的是酯化反应,可推出B中含有羧基,根据D中基团的位置关系,B的结构简式是; (2) 通过观察H的结构,不难看出化合物H中含氧官能团有羟基、酯基和羰基; (3) Ⅰ. 能与FeCl3溶液发生显色反应说明结构中有酚羟基Ⅱ. 能与NaHCO3溶液反应说明含有羧基Ⅲ. 有4种不同化学环境的氢说明结构是对称的,结构简式为。 (4)B的结构简式是,由此可得D的结构简式是,通过观察C→D结构上的变化,可以推出C→D是取代反应,方程式为 ; (5) 以为原料制备,需要思考:一是如何将有机物结合成一个整体(经过观察需要利用类似F→G的变化),二是如何实现官能团的转化(根据分析先将转化为,结合学过的官能团相互转化的知识,经过加成→卤代烃的水解→醇的催化氧化),具体流程是: 。 16.重要的精细化学品M和N,常用作交联剂、涂料、杀虫剂等,合成路线如图所示: 已知:iiiN的结构简式是 请回答下列问题: (1)A中含氧官能团名称是;由A生成B的反应类型是 。 (2)X的结构简式是 。 (3)C和甲醇反应的产物可以聚合形成有机玻璃.该聚合反应的化学方程式是 。 (4)E的结构简式是 。 (5)下列说法正确的是 。 a.E能发生消去反应 b.1 mol M中含有4 mol酯基 c.X与Y是同系物 d.G不存在顺反异构体 (6)由Y生成D的化学方程式是 。 (7)Z的结构简式是 。 【答案】(1)羟基 醛基 消去反应 (2)CH3CH2CHO (3) (4) (5)bc (6) (7) 【解析】有机物X与HCHO发生信息i的反应,结合A的分子式为C4H8O2可知,X为CH3CH2CHO,A为HOCH2CH(CH3)CHO,A发生消去反应脱去1分子H2O生成B,故B为CH2═C(CH3)CHO,B氧化生成C为CH2═C(CH3)COOH; 由信息iii中N的结构,结合信息ii中反应可知,形成M的物质为、,C与E反应可以合成M,结合M的分子式C21H28O8可知,E为,故G为,C与E通过酯化反应生成M; 由Y到E的转化,结合E的结构可知,Y不含苯环,再结合G的结构可知,化合物Z中含有苯环,结合反应信息i可知,Y为CH3CHO,Z为,故F为; 由E的结构可知,1分子CH3CHO与3分子HCHO发生信息i反应生成D,D为,D与氢气发生加成反应生成E(), (1)由上述分析可知,A为HOCH2CH(CH3)CHO,含有羟基、醛基,A→B是HOCH2CH(CH3)CHO发生消去反应脱去1分子H2O生成CH2═C(CH3)CHO; (2)由上述分析可知,X的结构简式是CH3CH2CHO; (3)CH2═C(CH3)COOH和甲醇反应的产物为CH2═C(CH3)COOCH3,该物质通过加聚反应生成高聚物,反应方程式为:; (4)由上述分析可知,E的结构简式是; (5)E为,与羟基相连的碳原子相邻的碳原子上没有H原子,不能发生消去反应,a错误;与CH2═C(CH3)COOH发生完全酯化反应生成M,1molM中含有4mol酯基,b正确;X为CH3CH2CHO,Y为CH3CHO,二者含有相同的官能团、烃基为烷基,结构相似,相差1个CH2原子团,互为同系物,c正确;中C=C双键中同一C原子连接2个不同的基团,存在顺反异构体,d错误;选择bc; (6)Y生成D 1分子CH3CHO与3分子HCHO发生信息i反应生成,反应的化学方程式是; (7)由上述分析可知,Z的结构简式是。 17.马来酸(C4H4O4)是合成不饱和聚酯树脂的重要原料,可以由煤炭干馏产物C6H6为原料制得。 (1)写出官能团名称:A ;F 。 (2)B与乙二醇在催化剂作用下生成酯类化合物C10H10O8,写出反应方程式: 。 (3)写出B与聚乙二醇单甲醚反应生成产物的结构简式(已知醚键化学性质稳定): 。 (4)写出符合下列要求的物质的结构简式各一种:马来酸的同分异构体中,分子中有2个羧基,分子中有1个羧基。 (5)写出D转化为G的化学方程式 。 【答案】(1)苯环 醛基、羧基 (2)2+HO-CH2-CH2-OHHOOCCH=CHCOOCH2CH2OOCCH=CHCOOH (3)HOOCCH=CHCOO(CH2CH2O)nCH3(或H3C(OCH2CH2)nOOCCH=CHCOO(CH2CH2O)nCH3) (4); (5)+2H2O+2HBr 【解析】C6H6是煤的干馏产物,故A为苯,发生氧化反应生成B,B反应生成C,根据B的结构简式及C的分子式知,C的结构简式为HOOCCH=CHCOOH,C被氧化生成F,F的不饱和度= =2,结合F的分子式知,F的结构简式为OHCCOOH,C和溴发生加成反应生成D,D的结构简式为HOOCCHBrCHBrCOOH,C被高锰酸钾氧化生成G,结合G的分子式知,G的结构简式为。 (1)通过以上分析知,A是苯,F的结构简式为OHCCOOH,所以苯中含有苯环,F中官能团名称是醛基和羧基; (2)B和乙二醇在催化剂条件下反应生成酯类化合物C10H10O8,反应方程式为:2+HO-CH2-CH2-OHHOOCCH=CHCOOCH2CH2OOCCH=CHCOOH; (3)B与聚乙二醇单甲醚反应生成产物的结构简式为 HOOCCH=CHCOO(CH2CH2O)nCH3(或H3C(OCH2CH2)nOOCCH=CHCOO(CH2CH2O)nCH3); (4)C的结构简式为HOOCCH=CHCOOH,马来酸的同分异构体中,分子中有2个羧基的结构简式为:,分子中有1个羧基的结构简式为; (5)D的结构简式为HOOCCHBrCHBrCOOH,G的结构简式为,D和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成G,反应方程式为 +2H2O+2HBr。 18.8羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是8羟基喹啉的合成路线。 已知:ⅰ. ⅱ.同一个碳原子上连有2个羟基的分子不稳定。 (1)按官能团分类,A的类别是________________。 (2)A→B的化学方程式是________________。 (3)C可能的结构简式是________________。 (4)C→D所需的试剂a是________________。 (5)D→E的化学方程式是________________。 (6)F→G的反应类型是________________。 (7)将下列K→L的流程图补充完整: (8)合成8羟基喹啉时,L发生了________(填“氧化”或“还原”)反应。反应时还生成了水,则L与G物质的量之比为________。 【答案】(1)烯烃 (2)CH2===CHCH3+Cl2CH2===CHCH2Cl+HCl (3)HOCH2CHClCH2Cl、ClCH2CH(OH)CH2Cl (4)NaOH,H2O (5)HOCH2CH(OH)CH2OHCH2===CHCHO+2H2O (6)取代反应 (7) (8)氧化 3∶1 【解析】(1)由题给合成路线可知,B生成C为加成反应,则B分子中含有不饱和键,因此A中含有不饱和键,由A的分子式可知,A的不饱和度为1,即A为丙烯,属于烯烃。 (2)根据合成路线可知,在高温条件下,丙烯与氯气反应的化学方程式为CH2===CHCH3+Cl2CH2===CHCH2Cl+HCl。 (3)CH2===CHCH2Cl与HOCl发生加成反应的生成物可能是HOCH2CHClCH2Cl,也可能是ClCH2CH(OH)CH2Cl。 (4)根据C和D的分子式可推知,在该反应过程中Cl被羟基取代,因此试剂a为氢氧化钠的水溶液。 (5)根据(3)和(4)的推断可知,D的结构简式为HOCH2CH(OH)CH2OH;由题给信息和分子式可知,F为苯酚,G为,G发生还原反应生成J,则J的结构简式为;由J和K的结构简式可推出,E的结构简式应为CH2===CH—CHO,D→E的化学方程式为HOCH2CH(OH)CH2OHCH2===CHCHO+2H2O。 (7)由L的分子式可知,L的不饱和度为6,苯环的不饱和度为4,因此还有2个不饱和度,由L与G的反应可知,L中还含有一个环状结构,要满足不饱和度,只能含有一个双键,由此可写出流程中两种物质的结构简式分别为、。 (8)L()与G()生成8羟基喹啉()、J()和H2O,由L和8 羟基喹啉的结构简式可看出,L分子中脱去2个氢原子形成碳氮双键,因此L发生氧化反应。该反应可看作是L脱去的氢原子与—NO2生成—NH2和H2O,根据一个N原子结合2个H原子,一个O原子结合2个H原子,由此可判断,1 mol G需与3 mol L反应,即L与G物质的量之比为3∶1。 19.化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下: 回答下列问题: (1)A的化学名称为________。 (2)由C生成D和E生成F的反应类型分别为________、________。 (3)E的结构简式为________________。 (4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为________________________________。 (5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1,写出2种符合要求的X的结构简式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)写出用环戊烷和2丁炔为原料制备化合物的合成路线_______________(其他试剂任选)。 【答案】 (1)苯甲醛 (2)加成反应 取代反应(酯化反应) (3) (4) (5)、、、任选2种 (6) 【解析】 (1)A→B发生题给信息①反应,B中含有9个碳原子,则A中含有7个碳原子且有—CHO,A为苯甲醛(),B为,C为,D为。由F与G发生题给成环反应,E中有碳碳三键,E为,F为。(2)C→D发生的是加成反应,E→F发生的是取代反应(酯化反应)。(4)对比F和G的结构,结合题给信息反应2,可知G为。(5)F除苯环外还有5个碳原子,2个氧原子,3个不饱和度。由限制条件可知含有—COOH,另外还有4个碳原子,2个不饱和度。由于只有4种氢,应为对称结构,其中有6个氢原子相同,即有2个对称—CH3结构,另外2个碳原子组成碳碳三键。(6)要将两种物质组合在一起,由题给信息,一种含有碳碳三键(2丁炔),另一种有碳碳双键。环戊烷先与氯气取代生成一氯环戊烷,再在NaOH的醇溶液、加热条件下消去,生成环戊烯,再与2丁炔发生反应,最后与溴加成。 20.化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下: 已知以下信息: ①A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1。 ②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。 回答下列问题: (1)A的结构简式为________________。 (2)B的化学名称为________________。 (3)C与D反应生成E的化学方程式为___________________________。 (4)由E生成F的反应类型为________________。 (5)G的分子式为________________。 (6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,L共有________种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为____________________、____________________。 【答案】 (1) (2)2丙醇(或异丙醇) (3)HOCH2CH2OCH(CH3)2+ +H2O (4)取代反应 (5)C18H31NO4 (6)6 、 【解析】 A的化学式为C2H4O,其核磁共振氢谱为单峰,则A为;B的化学式为C3H8O,核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1,则B的结构简式为CH3CH(OH)CH3;D的化学式为C7H8O2,其苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应,则苯环上有酚羟基和—CH2OH,且为对位结构,则D的结构简式为。(1)A的结构简式为。(2)B的结构简式为CH3CH(OH)CH3,其化学名称为2丙醇(或异丙醇)。(3)HOCH2CH2OCH(CH3)2和发生反应生成E的化学方程式为HOCH2CH2OCH(CH3)2+ +H2O。 (4)和 发生取代反应生成F。(5)有机物G的分子式为C18H31NO4。(6)L是的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,说明L的分子结构中含有2个酚羟基和一个甲基,当二个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种,当二个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种,当二个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有1种,满足条件的L共有6种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1 的结构简式为、。 查看更多