通用版高考化学考点题型拓展复习题二十五有机化学基础含答案

专题二十五　有机化学基础

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1.[2020全国卷Ⅰ,8,6分]紫花前胡醇()可从中药材当归和白芷中提取得到,能提高人体免疫力。有关该化合物,下列叙述错误的是              (　　)

A.分子式为C14H14O4

B.不能使酸性重铬酸钾溶液变色

C.能够发生水解反应

D.能够发生消去反应生成双键

2.[2020山东,19,12分]化合物F是合成吲哚-2-酮类药物的一种中间体,其合成路线如下:

AB()CD

EF(C10H9NO2)

已知:Ⅰ.

Ⅱ.

Ⅲ.Ar—X+

Ar为芳基;X=Cl,Br;Z或Z'=COR,CONHR,COOR等。

回答下列问题:

(1)实验室制备A的化学方程式为　　　　　　　　,提高A产率的方法是　　　　;A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子,其结构简式为　　　　。 

(2)C→D的反应类型为　　　　;E中含氧官能团的名称为　　　　。 

(3)C的结构简式为　　　　,F的结构简式为　　　　。 

(4)Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似,以和为原料合成,写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其他试剂任选)。

3.[2020浙江7月选考,31,12分]某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料,按下列路线合成利尿药美托拉宗。

已知:+

请回答:

(1)下列说法正确的是　　　　。 

A.反应Ⅰ的试剂和条件是Cl2和光照

B.化合物C能发生水解反应

C.反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应

D.美托拉宗的分子式是C16H14ClN3O3S

(2)写出化合物D的结构简式　　　　。 

(3)写出B+EF的化学方程式　　　　　　　　　　　。 

(4)设计以A和乙烯为原料合成C的路线(用流程图表示,无机试剂任选)　　　　。 

(5)写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式　　　　。 

1H-NMR谱和IR谱检测表明:①分子中共有4种氢原子,其中苯环上的有2种;②有碳氧双键,无氮氧键和—CHO。

4.[2020天津,14,18分]天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,可通过以下路线合成。

已知:+(Z=—COOR、—COOH等)

回答下列问题:

(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应,写出这些同分异构体所有可能的结构:　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)在核磁共振氢谱中,化合物B有　　　　组吸收峰。 

(3)化合物X的结构简式为　　　　　　　　　　　　。 

(4)DE的反应类型为　　　　　　　　。 

(5)F的分子式为　　　　　　,G所含官能团的名称为　　　　　　　　。 

(6)化合物H含有手性碳原子的数目为　　　　,下列物质不能与H发生反应的是　　　　(填序号)。 

a.CHCl3　　　　　b.NaOH溶液　　　　c.酸性KMnO4溶液　　　　d.金属Na

(7)以和为原料,合成,在方框中写出路线流程图(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)。

5.[2019全国卷Ⅰ,36,15分]化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:

回答下列问题:

(1)A中的官能团名称是　　　　　　　。 

(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳　　　　。 

(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式　　　　。(不考虑立体异构,只需写出3个) 

(4)反应④所需的试剂和条件是　　　　　　　　。 

(5)⑤的反应类型是　　　　　　　　。 

(6)写出F到G的反应方程式　　　　　　　　。 

(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线　　　　(无机试剂任选)。 

拓展变式

1.[2020全国卷Ⅱ,10,6分]吡啶()是类似于苯的芳香化合物。2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如下路线合成。下列叙述正确的是              (　　)

+

　MPy　　　　　　　　　　EPy　　　　　　VPy

A.MPy只有两种芳香同分异构体

B.EPy中所有原子共平面

C.VPy是乙烯的同系物

D.反应②的反应类型是消去反应

2.[2015新课标全国卷Ⅱ,38(5)改编]D[HOOC(CH2)3COOH]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　　　　(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

3.[2019北京,9,6分]交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是(图中表示链延长)(　　)

A.聚合物P中有酯基,能水解

B.聚合物P的合成反应为缩聚反应

C.聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得

D.邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构

4.[2018全国卷Ⅲ,36节选,12分]近来有报道,碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:

已知:RCHO+CH3CHO+H2O

回答下列问题:

(1)A的化学名称是　　　　。 

(2)B为单氯代烃,由B生成C的化学方程式为　　　　。 

(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是　     、　　　　　　。 

(4)D的结构简式为　　　　。 

(5)Y中含氧官能团的名称为　　　　。 

(6)E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为　　　　。

5. [2017全国卷Ⅰ,36,15分]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:

已知:①RCHO+CH3CHO+H2O

②

回答下列问题:

(1)A的化学名称是　　　　。 

(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是　　　、　　　。 

(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)。

6. [2020江苏,17,15分]化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如下:

B

(1)A中的含氧官能团名称为硝基、　　　　和　　　　。 

(2)B的结构简式为　　　　。 

(3)CD的反应类型为　　　　。 

(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式　　　　。 

①能与FeCl3溶液发生显色反应。

②能发生水解反应,水解产物之一是α-氨基酸,另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1且含苯环。

(5)写出以CH3CH2CHO和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。

答案

专题二十五　有机化学基础

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1.B　由紫花前胡醇的结构简式可确定其分子式为C14H14O4,A项正确;结构中含有碳碳双键、醇羟基(且与羟基相连的碳原子上有氢原子),能使酸性重铬酸钾溶液变色,B项错误;结构中含有酯基,能发生水解反应,C项正确;该有机物分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,故其可以在一定的条件下发生消去反应生成碳碳双键,D项正确。

2.(1)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O(2分)　及时蒸出产物(或增大乙酸或乙醇的用量)(1分)　(1分)　(2)取代反应(1分)　羰基、酰胺基(2分)　(3)CH3COCH2COOH(1分)　(1分)

(4)(3分)

【解析】　(1)根据题给已知信息Ⅰ,由B的结构简式逆推可知A为CH3COOC2H5,实验室利用乙醇与乙酸为原料,通过酯化反应可制备乙酸乙酯,反应的化学方程式是CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O。该反应为可逆反应,及时将反应体系中的乙酸乙酯蒸出,或增大反应物(乙酸、乙醇)的量可提高乙酸乙酯的产率。乙酸乙酯分子有1个不饱和度(可判断其同分异构体含双键或环状结构),且含4个碳原子和2个氧原子,结合乙酸乙酯的这种同分异构体只有1种化学环境的碳原子知,该同分异构体为高度对称的分子,故其结构简式为。(2)在碱性、加热条件下水解,再酸化可得C,C的结构简式是,由题给已知信息Ⅱ可知C生成D发生的是羧基结构中的

—OH被—Cl取代的反应,则D为,E为,E中含氧官能团是羰基、酰胺基。(3)由上述分析可知C为CH3COCH2COOH,结合F的分子式,根据题给已知信息Ⅲ可知发生分子内反应生成的F为。(4)发生溴代反应生成,与发生类似题给已知信息Ⅱ的反应,生成,根据题给已知信息Ⅲ,可知发生分子内脱去HBr的反应,生成目标产物。

3.(1)BC(1分)　(2)(2分)

(3)++H2O(2分)

(4)(3分)　(5)、、、(4分)

【解析】　(1)结合A的分子式,由反应物正推,由C逆推可知A为,反应Ⅰ发生的是苯环上氢原子的卤代反应,故反应Ⅰ用Fe(或FeCl3)作催化剂、液氯作反应物,A项错误;化合物C中含有酰胺键,故该有机物能发生水解反应,B项正确;由反应Ⅱ的反应物为CH3CHO和F,结合反应物F的分子式,由目标产物逆推可知F为,由此可知,反应Ⅱ涉及加成反应和取代反应,C项正确;由美托拉宗的结构简式可知其分子式是C16H16ClN3O3S,D项错误。(2)的苯环上连有甲基,其与酸性KMnO4溶液反应生成D,可知D为。(3)在Fe、HCl条件下反应生成B,结合B的分子式可知苯环上的硝基被还原为氨基,故B为;对比E、F的分子式并结合F的结构简式,由F逆推可知E为,进而可以写出B+EF的化学方程式。(4)采用逆推法,结合目标产物C和原料可知,目标产物可由乙酸和发生缩合反应得到,而乙酸可由乙醇氧化得到,乙醇可通过原料乙烯与水加成得到;可由中的硝基还原为氨基得到。(5)苯环上有2种氢原子,则说明苯环上有2个取代基,且取代基位于对位;有碳氧双键,无氮氧键和—CHO,则分子式中的2个氧原子中,1个形成,1个形成—OH,若—OH在苯环上,则另外1个支链为—NHCOCl或—CONHCl,若—OH与组成羧基,则两个支链可以是—NHCOOH和—Cl,或—COOH和—NHCl,故符合条件的A的同分异构体是、、、。

4.(1)　　　(共4分)　(2)4(2分)　(3)(1分)　(4)加成反应(1分)　(5)C13H12O3(1分)　羰基,酯基(2分)　(6)1(2分)　a(2分)　(7)(3分)

【解析】　(1)A的同分异构体能发生银镜反应,说明其分子中含有,再结合A的分子组成知,其链状同分异构体中还含有一个碳碳双键,满足条件的A的同分异构体的结构简式为H2CCHCH2CHO、H2CC(CHO)CH3、、。(2)B分子中有四种氢原子,故其核磁共振氢谱有4组吸收峰。(3)D分子中存在酯基,对比C、D的结构简式知,C与X发生酯化反应生成D,故X的结构简式为。(4)对比D、E的结构简式知,DE发生加成反应。(5)由F的结构简式知,F的分子式为C13H12O3。G中有酯基、羰基两种官能团。(6)H分子中只有一个碳原子与另外四个不同原子(或原子团)成键,故H分子中手性碳原子只有1个。H分子中含有羟基,且羟基连接的碳原子上有氢原子,故可与酸性KMnO4溶液、金属Na反应,H分子中含有酯基,故可与NaOH溶液反应,正确答案为a。(7)由题给信息知,若要得到目标产物,需要先制备1,3-环己二烯,1,3-环己二烯与反应即可得到目标产物。制备1,3-环己二烯的过程为环己醇在浓硫酸存在下发生消去反应生成环己烯,环己烯与卤素单质发生加成反应得到1,2-二卤环己烷,1,2-二卤环己烷在NaOH醇溶液中发生消去反应即可得到1,3-环己二烯。

5.(1)羟基(1分)　(2)(2分)　(3)、、、、(任写3种)(3分)　(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热(2分)　(5)取代反应(2分)　(6)+C2H5OH　(2分)　(7)C6H5CH3C6H5CH2Br　CH3COCH2COOC2H5(3分)

【解析】　A为醇,高锰酸钾氧化A生成酮(B);B与甲醛在碱溶液中发生加成反应生成C,C与酸性高锰酸钾反应生成 D(),将—CH2OH氧化成—COOH,观察E的结构简式知,D与乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成E,E在一定条件下引入丙基生成F,F水解并酸化生成G。结合E、G的结构简式可知F为。(1)A中的官能团为羟基。(2)根据手性碳原子定义,B中—CH2—上没有手性碳,上没有手性碳,故B分子中只有2个手性碳原子。(3)B的同分异构体能发生银镜反应,说明含有醛基,所以可以看成环己烷分子中2个氢原子分别被甲基、醛基取代,或一个氢原子被—CH2CHO取代。(4)反应④所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。(5)反应⑤中,CH3CH2CH2Br与E发生取代反应。(6)F在碱溶液中水解生成羧酸盐,再酸化得到G。

1.D　结合MPy的结构简式可确定其分子式为C6H7N,其芳香同分异构体有、、等,A项错误;EPy中含有2个饱和碳原子,具有类似CH4的四面体结构,故不可能所有原子共平面,B项错误;VPy组成元素与乙烯不同,也不符合结构相似的条件,故VPy与乙烯不互为同系物,C项错误;分析EPy与VPy的结构简式可知反应②为消去反应,D项正确。

2.5　　c

【解析】　①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,说明含有羧基;②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应,说明含有醛基和酯基,因此应含甲酸形成的酯基,所以可能的结构简式为HCOOCH2CH2CH2COOH、HCOOCH2CH(COOH)CH3、HCOOCH(COOH)CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2COOH、HCOOC(CH3)2COOH,共计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。

3.D　由题图可知,X连接Y,P的结构中存在酯基结构,该结构能水解,A项正确;对比X、Y的结构可知,制备P的两种单体是、,由此可知合成P的反应为缩聚反应,B项正确;油脂水解生成甘油和高级脂肪酸(盐),C项正确;因乙二醇只有2个羟基,故邻苯二甲酸与乙二醇只能形成链状结构的聚合物,不能形成交联结构的聚合物,D项错误。

4.(1)丙炔(1分)　(2)+NaCN(2分)　(3)取代反应(2分)　加成反应(2分)　(4)(2分)　(5)羟基、酯基(1分)　

(6)(2分)

【解析】　(1)的名称为丙炔。(2)与Cl2在光照条件下发生取代反应生成,与NaCN在加热条件下发生取代反应生成,即BC的化学方程式为+NaCN+NaCl。(3)A生成B的反应为取代反应,结合已知信息可推出G生成H的反应为加成反应。(4)水解后生成,与CH3CH2OH发生酯化反应生成。(5)根据Y的结构简式可知,Y中含有酯基和羟基两种含氧官能团。(6)F为,其与在Cr-Ni催化下发生偶联反应生成。

5.(1)苯甲醛(2分)　(2)加成反应(1分)　取代反应(1分)

(3)C6H5COOH(2分)

(4)(3分)

(5)、、(任写2种)(2分)　

(6)(4分)

【解析】　由H的结构简式逆推可知A、B、C、D、E、F苯环上均只有一个取代基。结合信息①及B的分子式,可推知A为苯甲醛,B为,由B→C的反应条件可知B→C的转化为醛基转化为羧基,C为,C与Br2发生加成反应,生成D(),D在KOH的乙醇溶液中加热发生消去反应,酸化后生成E(),E与乙醇发生酯化反应(或取代反应)生成F()。F与G发生类似信息②所给反应(加成反应)生成H,逆推可知G的结构简式为,根据信息②,可写出F与G反应的方程式。(5)F为,苯环外含有5个碳原子、3个不饱和度和2个氧原子,其同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2,即必含有羧基,核磁共振氢谱显示有4种氢原子,则具有较高的对称性,氢原子个数比为6∶2∶1∶1,可知含有两个对称的甲基,还有2个碳原子和2个不饱和度,则含有碳碳三键,故满足条件的同分异构体的结构简式为、和。(6)由产物的结构简式,迁移信息②可知要先制出,可由氯代烃发生消去反应得到,而氯代烃可由环戊烷与氯气在光照条件下发生取代反应制得。

6.(1)醛基(1分)　(酚)羟基(1分)　(2)(3分)　(3)取代反应(2分)　(4)(3分)　(5)CH3CH2CHOCH3CH2CH2OHCH3CH2CH2Br(5分)

【解析】　(1)A中含氧官能团有—NO2、—CHO、—OH,名称分别为硝基、醛基、(酚)羟基。(2)根据合成路线可知,ABC的过程为CH3I中的—CH3取代A中酚羟基上的氢原子得到B,然后B中醛基被还原为羟基得到C,可推知B的结构简式为。(3)根据C、D的结构简式可知,CD为C中—OH被—Br取代的反应,故反应类型为取代反应。(4)C的结构简式为,①能与FeCl3溶液发生显色反应,则该同分异构体中含有酚羟基;②能发生水解反应,水解产物之一是α-氨基酸,另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1且含有苯环,则该同分异构体的水解产物分别为H2NCH2COOH、,故该同分异构体的结构简式为。(5)运用逆推法确定合成路线。由题述合成路线中EF可知,可由被H2O2氧化得到,由题述合成路线中DE可知,可由CH3CH2CH2Br与发生取代反应得到,由题述合成路线中CD可知,CH3CH2CH2Br可由CH3CH2CH2OH与PBr3发生反应得到,CH3CH2CH2OH可由CH3CH2CHO发生还原反应得到,故合成路线如下:CH3CH2CHOCH3CH2CH2OHCH3CH2CH2Br

。