专题十二　有机化学基础 专题强化提升训练12

专题强化提升训练(十二)　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．(2021·天津模拟)某种缓释长效高分子药物的合成路线如图所示：

已知：RCOOH

(1)E的化学名称为__2－甲基丙烯酸(或异丁烯酸、甲基丙烯酸)__，A→B的反应类型为__加成反应__。

(2)有机物C中含有6个碳原子，是其同系物中相对分子质量最小的一种，其质谱图如下：

则C的结构简式为____，可以用来检验C的一个取代反应的化学方程式为

 ____。

(3)写出F→H的化学方程式：

__

＋HCl__。

(4) 是扑热息痛的结构简式，其同分异构体有多种，同时满足下列条件的同分异构体有__9__种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶3的所有结构简式为____。

①含有苯环且苯环上有两个取代基，其中一个是—NH2。

②能发生水解反应。

(5)已知：。结合上述流程和所学知识，设计以苯乙醛()为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线：__

__。

【解析】　A属于烯烃，则A结构简式为CH2===CHCH3，A与苯在AlCl3催化作用下反应生成B，根据B结构简式及丙烯和苯知，该反应为加成反应；C由碳、氢、氧三种元素组成，根据质谱图所示，从图中可知其相对分子质量是94，含有6个碳原子，是其同系物中相对分子质量最小的一种知，C为苯酚，结构简式为，根据题给信息及结构简式知，D结构简式为CH3COCH3，它与HCN加成后在酸性条件下水解生成，再根据题给流程信息知，发生消去反应生成E，E和SOCl2发生反应生成F 。(1)E为，化学名称为2－甲基丙烯酸(或异丁烯酸、甲基丙烯酸)，A结构简式为CH2===CHCH3，A与苯在AlCl3催化作用下反应生成B，根据B结构简式及丙烯和苯知，A→B的反应类型为加成反应。(2)质谱图中质荷比的最大值即为该有机物的相对分子质量，则其相对分子质量是94，再根据题给信息可知，则C的结构简式为，苯酚易与浓溴水发生反应，生成三溴苯酚和溴化氢，可以用来检验C的一个取代反应的化学方程式为＋3Br2―→↓＋3HBr；(3)F的结构简式为，结合反应过程中基团的变化，可知F与发生了取代反应生成H和HCl，H的结构简式，F→H的化学方程式：＋＋HCl。

(4) 是扑热息痛的结构简式，其同分异构体有多种，同时满足①含有苯环且苯环上有两个取代基，其中一个是－NH2，②能发生水解反应，说明含有酯基，符合的同分异构体有： (邻间对三种) (邻间对三种) (邻间对三种)，共9种，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶3的所有结构简式为、；(5)以苯乙醛()为原料(其他无机试剂任选)，制备的合成路线：先用苯乙醛在条件下发生流程D的反应，产物在浓硫酸作用下发生消去反应生成苯丙烯酸，和SOCl2发生反应生成酰氯，最后在AlCl3催化作用下生成目标产物，

2．(2021·广州模拟)一种合成囧烷(E)的路线如下：

(1)A中官能团的名称是__羟基，碳碳双键__；C的分子式为__C8H12O2__。

(2)B→C的反应类型是__氧化反应__。

(3)在一定条件下，B与足量乙酸可发生酯化反应，其化学方程式为

__＋2CH3COOH__＋2H2O__。

(4)E的一氯代物有__6__种。

(5)F是一种芳香族化合物，能同时满足下列条件的F的同分异构体有多种。

①1个F分子比1个C分子少2个氢原子

②苯环上有3个取代基

③1 mol F能与2 mol NaOH反应。

其中核磁共振氢谱图有5组峰，且面积比为3∶2∶2∶2∶1的物质有__2__种。写出其中一种物质的结构简式____。

(6)1,2－环己二醇()是一种重要的有机合成原料，请参照题中的合成路线，以和为主要原料，设计合成1,2－环己二醇的合成路线__ __。

【解析】　(1)由A的结构简式可知，其官能团为羟基，碳碳双键；由C的结构简式可知，C的分子式为C8H12O2；(2)在Cr2O3和吡啶的作用下发生氧化反应生成，故反应类型为氧化反应；(3)一定条件下，B与足量乙酸发生酯化反应生成，化学方程式为＋2CH3COOH＋2H2O；(4)中含有6种不同环境的H原子()，其一氯代物有6种；(5)C为，分子式为C8H12O2,1个F分子比1个C分子少两个氢原子，则F的分子式为C8H10O2，不饱和度＝＝4，F是一种芳香族化合物，说明除了苯环外，不存在不饱和结构，1 mol F能与2 mol NaOH反应，并且苯环上有3个取代基，说明苯环上含有2个羟基和1个乙基，其中核磁共振氢谱图有5组峰，且面积比为3∶2∶2∶2∶1的结构简式为或，共2种；(6)以和为主要原料合成1,2－环己二醇()，根据题干流程图C→D的提示，可以首先由合成，再由与乙二醛反应生成，最后将转化为即可；其中由合成可以将氯原子水解后氧化得到；将转化为只需要与氢气加成得到，因此合成路线为 。

3．(2021·成都模拟)西多福韦常用于治疗病毒感染，对艾滋病患者有一定疗效。其中间体E的合成路线如下：

已知：Ⅰ．R1CHO＋R2CHO

Ⅱ．NaBH4常用作醛类、酮类的还原剂。

回答下列问题：

(1)常用有机分子的立体结构表示有机物原子在空间的排列方式，分别用实线、虚线、楔形线表示处于纸平面上、伸向纸面内、伸向纸平面外的键，画出甲烷的立体结构式： __，L－甘露糖醇分子中手性碳原子的数目为__4__。

(2)B的分子式为__C6H10O3__。

(3)化合物E中含有的官能团名称：__羟基、醚键__，C→D的反应类型为__取代反应__。

(4)NaIO4是有机反应中常见氧化剂，结合上述合成路线中步骤②、⑤指出步骤①的目的是__保护羟基，避免被NaIO4氧化__。

(5) 的同分异构体中，符合下列条件的结构简式为____。

①属于芳香族化合物

②核磁共振氢谱有三组峰且面积比为2∶2∶3

(6)丙酮混溶于水，不能被银氨溶液氧化，工业上可通过以下流程制造有机玻璃。

上述第一步反应类型为__加成反应__。写出有机玻璃在稀NaOH溶液中加热水解的反应方程式：

__＋nNaOH＋nCH3OH__。

【解析】　(1)甲烷为正四面体结构，甲烷的立体结构式：，L－甘露糖醇分子中手性碳原子如图所示为4个。(2)根据B的结构式可知，B的分子式为C6H10O3。(3)根据E的结构式可知，化合物E中含有的官能团名称：羟基、醚键，由C→D的反应过程可知C取代了的Br，反应类型为取代反应。(4)NaIO4是有机反应中常见氧化剂，结合上述合成路线中步骤②、⑤指出步骤①的目的是保护羟基，避免被NaIO4氧化。(5) 的同分异构体中，①属于芳香族化合物即含有苯环　②核磁共振氢谱有三组峰且面积比为2∶2∶3即含有三种不同环境的H，个数比为：2∶2∶3，符合条件的结构简式为：。(6)丙酮混溶于水，不能被银氨溶液氧化，工业上可通过以下流程制造有机玻璃，由反应过程可知上述第一步反应类型为加成反应，因为碳氧双键消失。有机玻璃在稀NaOH溶液中加热水解的反应方程式：＋nNaOH＋nCH3OH。

4．(2021·重庆模拟)聚合物

M()广泛用于各种刹车片。实验室以烃A(苯)为原料制备M的一种合成路线如下：

已知：①

②R1ClR1OR2

③甲苯和液氯用氯化铁做催化剂条件下发生取代反应时，一定条件下，主要取代苯环上甲基对位的氢。

回答下列问题：

(1)H的名称为__对二甲苯(或1,4－二甲苯)__，F中官能团的名称为__羟基、氨基__。

(2)C的结构简式为____。

(3)由D生成E、由E生成F的反应类型分别为__取代反应(或者硝化反应)__、__还原反应__。

(4)由G和I生成M的化学方程式为__

＋(2n－1)H2O__。

(5)Q为I的同分异构体，同时满足下列条件的Q的结构简式为

____。

①1 mol Q最多消耗4 mol NaOH

②核磁共振氢谱有4组吸收峰

(6)参照上述合成路线和信息，以甲苯为原料(无机试剂任选)，设计制备

的合成路线

__

__。

【解析】　苯和CH3Cl在AlCl3作用下发生取代反应得到对二甲苯，对二甲苯在酸性高锰酸钾作用下发生氧化反应生成对二苯甲酸，苯和氯气在氯化铁催化剂作用下反应生成氯苯，氯苯和甲醇钠反应生成，和HI反应生成苯酚，苯酚和浓硝酸在浓硫酸作用下反应生成，在Fe/HCl反应生成F，根据M的结构，得到F和氨气在氧化铝作用下反应生成 。(1)根据分析得到H的名称为对二甲苯(或1,4－二甲苯)，F中官能团的名称为羟基、氨基。(2)根据信息②得到C的结构简式为。(3)由D生成E是发生硝化反应即取代反应，由E生成F是硝基变氨基的反应即为还原反应；故答案为：取代反应(或者硝化反应)；还原反应。(4)由G和I发生缩聚反应生成M，其化学方程式为n＋n ＋(2n－1)H2O。(5)Q为I的同分异构体，①1 mol Q最多消耗4 mol NaOH，②核磁共振氢谱有4组吸收峰，可能含有四个羟基和一个碳碳三键，也可能含有两个甲酸酚酯基，因此同时满足下列条件的Q的结构简式为或。(6) 和氯气在氯化铁催化剂作用下反应生成，和在氯化铝作用下反应生成，在酸性高锰酸钾作用下反应生成，因此合成路线为： 。

5．(2021·太原模拟)化合物M是制备一种抗菌药的中间体，实验室以芳香化合物A为原料制备M的一种合成路线如下：

已知：R1CH2BrR1CH===CHR2

回答下列问题：

(1)B的化学名称为__邻甲基苯甲醛或2－甲基苯甲醛__；E中官能团的名称为__碳碳双键、羧基__。

(2)写出D与氢氧化钠水溶液共热的化学方程式__＋NaBr＋H2O__。

(3)由F生成M所需的试剂和条件为__NaOH的乙醇溶液、加热__。

(4)X是D的同分异构体，同时符合下列条件的X可能的结构有__6__种(不含立体异构)。

①苯环上有两个取代基，含两个官能团；②能发生银镜反应。

其中核磁共振氢谱显示4组峰的结构简式是____(任写一种)。

(5)碳原子上连有4个不同的原子或原子团时，该碳称为手性碳。写出F的结构简式并用星号(*)标出F中的手性碳：____。

(6)参照上述合成路线和信息，以乙烯和乙醛为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线__CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH===CHCH3__。

【解析】　A分子式是C7H8，则A是甲苯，结构简式是，A与CO在AlCl3/HCl存在条件下发生反应生成B，B分子式是C8H8O，B与O2反应生成的C是，C分子式是C8H8O2，两种物质分子式相差一个O原子，可逆推B是，C发生甲基上的取代反应生成的D为，根据已知，D与HCHO在一定条件下发生反应生成的E为：，E与I2在一定条件下发生信息中第二步反应生成的F为，F与NaOH的乙醇溶液共热，发生消去反应产生的M为。(1)B结构简式是，名称为邻甲基苯甲醛或2－甲基苯甲醛；E是，含有的官能团的名称为碳碳双键、羧基；(2)D是，D与氢氧化钠水溶液共热，Br原子被—OH取代，—COOH与NaOH发生中和反应产生—COONa，故反应的化学方程式为：＋2NaOH,△＋NaBr＋H2O；(3)F是，分子中含有I原子，由于I原子连接的C原子的邻位C原子上含有H原子，所以F可以与NaOH的乙醇溶液在加热条件下发生消去反应形成不饱和的碳碳双键，得到物质M：，故由F生成M所需的试剂和条件为NaOH的乙醇溶液、加热；(4)D是，X是D的同分异构体，同时符合下列条件：①苯环上有两个取代基，含两个官能团；②能发生银镜反应，说明含有醛基—CHO或甲酸形成的酯基HCOO—，由于X中含有2个O原子，可确定X可能含有两个取代基分别是HCOO—、—CH2Br或HCOOCH2—、—Br，两个官能团在苯环上的位置有邻位、间位、对位三种不同的位置，因此D的同分异构体X可能的种类数目为2×3＝6种；其中核磁共振氢谱显示4组峰的结构简式是或；(5)碳原子上连有4个不同的原子或原子团时，该碳称为手性碳；F的结构简式是，其中含有的手性碳原子用星号(*)标出为；(6)CH2===CH2与HBr在催化剂存在条件下发生加成反应产生CH3CH2Br，根据题给已知，CH3CH2Br与CH3CHO反应产生CH3CH===CHCH3，CH3CH===CHCH3在催化剂存在条件下加热，发生加聚反应产生，故以乙烯和乙醛为原料制备的合成路线为：CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH===CHCH3。

6．(2021·南宁模拟)化合物G是一种正在研究的可能具有良好的抑菌、抗病毒等活性的先导化合物，其合成路线设计如下：

回答下列问题：

(1)A的化学名称为__3－氟苯甲酸(或间氟苯甲酸)__。

(2)B的分子式为__C7H4OFCl__，E的核磁共振氢谱有__4__个吸收峰。

(3)D生成E的化学方程式为__＋CH3OH―→＋HCl__；反应类型为__取代反应__。

(4)E的芳香族同分异构体中，符合下列条件的一种结构简式为____。

①能与氯化铁溶液发生显色反应

②苯环上的一氯代物只有1种

(5)为提高药物的生物活性，可引入，该五元环中的氧原子可与生物体大分子结合，增加了对生物体的亲和力，推测其最可能的结合方式是__C__(填标号)。

a．离子键　　　　　　 b．共价键

c．分子间氢键   d．范德华力

(6)化合物H()对小麦幼苗的生长有明显的促进作用。设计以和为原料制备H的合成路线

____(其他试剂任选)。

【解析】　(1)A的化学名称为3－氟苯甲酸(或间氟苯甲酸)；(2)B的分子式为C7H4OFC1；E有4种H，核磁共振氢谱有4个吸收峰；(3)D生成E为取代反应，化学方程式为：＋CH3OH―→＋HCl，反应类型是取代反应；(4)①能与氯化铁溶液发生显色反应说明含有酚羟基，②苯环上的一氯代物只有1种，即苯环上有1种H，符合条件的是：；(5)该五元环中的氧原子可与生物大分子中羟基或氨基等基团之间可形成分子间氢键，从而增强了对生物体的亲和力，故选C；(6)要合成目标有机物中—NH—CS—NH—结构需用C与F反应生成G的信息，要利用此步信息，需合成类似C中结构—CO—N==C==S结构，要合成此结构，可利用A→B→C信息，具体合成路线：

。