能力提升训练(17)

1．芳香烃A经过如图所示的转化关系可制得树脂B与两种香料G、I，且知有机物E与D互为同分异构体。

请回答下列问题：

(1)A→B、A→C、C→E、D→A、D→F的反应类型分别为加聚反应、加成反应、取代反应(或水解反应)、消去反应、氧化反应。

(3)写出下列反应的化学方程式：

解析：由题图可知A发生加聚反应生成B[(C8H8)n]，故A的分子式为C8H8，其不饱和度为5，由于A为芳香烃，结合苯环的不饱和度为4，可知A分子侧链上含有一个碳碳双键，可推知A、B的结构简式分别为、；由D→F→H(连续氧化)，可知D为醇，F为醛，H为羧酸，所以D、F、H的结构简式分别为；由A与HBr发生加成反应生成C，C发生水解反应生成E可知，C为溴代烃，E为醇，由E与D互为同分异构体，可推知E的结构简式为，进一步可推知C、G的结构简式分别为

2．酮洛芬是一种良好的抗炎镇痛药，可以通过以下方法合成：

(1)化合物D中所含官能团的名称为羰基(酮基)和溴原子。

(2)化合物E的结构简式为；由B→C的反应类型是取代反应。

(4)B的同分异构体有多种，其中同时满足下列条件的有10种。

Ⅰ.属于芳香族化合物

Ⅱ.能发生银镜反应

Ⅲ.其核磁共振氢谱有5组峰，且面积比为1∶1∶1∶1∶3

(5)请写出以甲苯为原料制备化合物的合成路线流程图：

(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例如下：

CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH

解析：(1)化合物中所含官能团的名称为羰基(酮基)和溴原子。(2)对比D、F的结构简式与E的分子式，可知D中—Br被—CN取代生成E，则E的结构简式为；对比B、C结构简式可知，B中—Cl被苯基取代生成C，同时还生成HCl，故由B→C的反应类型是取代反应。

(3)对比C、D的结构简式可知，C中甲基上的H原子被Br原子取代生成D，属于取代反应，故其反应方程式为＋HBr。(4)B属于芳香族化合物说明含有苯环，能发生银镜反应，说明分子结构中存在醛基；其核磁共振氢谱有5组峰，说明分子结构中存在5种不同化学环境的氢原子，且面积比为1∶1∶1∶1∶3，说明苯环侧链上含有3个取代基，根据定二移一原则，即

3．甲基丁香酚，可用作食用香精，某小组设计的制备甲基丁香酚的流程如下：

已知：Ⅰ.A的分子式为C3H4O，A可与溴水发生加成反应，也能发生银镜反应；

Ⅱ.R—COOH；

Ⅲ.R—CH===CH2R—CH2—CH2Br；

Ⅳ. R—CH2—R′，碳碳双键在此条件下也可被还原。

回答下列问题：

(1)A的结构简式为CH2===CHCHO，K中所含官能团的名称是醚键，E的分子式为C11H13O3Br。

(2)D→E的反应类型为加成反应；F→G的反应类型为消去反应。

解析：根据流程图可知，A的结构简式为CH2===CHCHO，K中所含官能团的名称为醚键，由反应④和已知Ⅲ可推知，E的分子式为C11H13O3Br。D→E为碳碳双键的加成反应；F→G为消去反应。

4．(2019·武汉调研)聚碳酸酯(PC)是一种强韧的热塑性树脂，广泛用于玻璃装配业、汽车工业、电子和电器工业。PC的一种合成路径如图：

回答下列问题：

(1)烃A的质谱图如图，则A的分子式为C7H8。

(2)D的名称为2­氯丙烷，D→E的反应类型为取代反应(或水解反应)。

(5)F的同分异构体中，能同时满足如下条件的共有13种(不考虑立体异构)。

①分子中有两个甲基；②能发生银镜反应；③在酸性溶液中的水解产物遇FeCl3溶液显紫色。

写出其中核磁共振氢谱显示5组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的分子的结构简式：。

(6)写出由D分子合成甘油(丙三醇)的合成路线图。

(已知：R—CH===CH—CH3R—CH===CHCH2Cl)

答案：CH2===CHCH3

CH2===CHCH2ClCH2ClCHClCH2Cl

CH2OHCH(OH)CH2OH

解析：(1)质谱图上的质荷比最大为92，则A的相对分子质量为92,92÷12＝7…8，推出A的分子式为C7H8。(2)从后面产物中可以推断出D中氯原子在碳链的2号碳上，所以D的名称为2­氯丙烷，D→E是卤代烃的水解，所以反应类型为取代反应。(3)参照教材上合成酚醛树脂的反应及结合PC的结构可知，双酚的结构为。(4)B是由A(甲苯)氧化而成的苯甲酸，E为D(2­氯丙烷)水解而成的2­丙醇，两者发生酯化反应，化学方程式为 (5)F的同分异构体在酸性溶液中的水解产物遇FeCl3溶液显紫色且能发生银镜反应，说明含甲酸苯酚酯结构，F的支链还剩三个饱和碳原子，要有两个甲基，可以为异丙基或一个甲基和一个乙基两种情况。3个不同取代基在苯环上的位置异构有10种，2个不同取代基在苯环上的位置异构有邻、间、对3种，所以符合条件的F的同分异构体共13种，其中核磁共振氢谱显示5组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的分子应该是对位的二取代物，结构简式为。(6)由D分子合成甘油(丙三醇)，需要增加官能团数量，所以D(2­氯丙烷)先消去生成丙烯，由已知信息可取代生成3­氯丙烯，再与氯气加成可得1,2,3­三氯丙烷，最后水解可得产物。

5．芳香族化合物A(C9H12O)常用于药物及香料的合成，A有如下转化关系：

已知以下信息：

①A是芳香族化合物且苯环侧链上有两种处于不同环境下的氢原子；

回答下列问题：

(1)A生成B的反应类型为消去反应，由D生成E的反应条件为NaOH水溶液、加热。

(2)H的官能团名称为羟基、羧基。

(5)F有多种同分异构体，写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式：

。

①能发生水解反应和银镜反应；②属于芳香族化合物且分子中只有一个甲基；③具有5个核磁共振氢谱峰。

(6)糠叉丙酮是一种重要的医药中间体，请参考上述合成路线，设计一条由叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任用，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。

答案：

解析：(1)根据A是芳香族化合物且苯环侧链上有两种类型氢原子，可推知A的结构简式为。由B转化为C、B转化为D的反应，可知B为，A生成B的反应为消去反应。根据图示转化关系，D为，E为，F为。由D生成E的反应为水解反应，反应条件为NaOH水溶液、加热。(2)H为，所含官能团名称为羟基、羧基。(3)H中羟基和羧基之间发生缩聚反应，得到高分子I的结构简式为。

(6)运用逆合成分析法，倒推中间产物，确定合成路线。

6．防晒剂

的合成路线如图。

已知：

根据信息回答下列问题：

(1)M中的醚键是一种极其稳定的化学键，除此之外还含有官能团的名称为碳碳双键、酯基。

(2)A的核磁共振氢谱中显示有4种吸收峰；物质B的名称为对氯甲苯(或4­氯甲苯)。

(4)Ⅴ的反应条件是银氨溶液，加热(或新制氢氧化铜悬浊液，加热)，再酸化(答案合理即可)；Ⅳ的反应类型为取代反应。

a．苯环上有3个取代基

b．仅属于酯类，能发生银镜反应，且1 mol该物质反应时最多能生成4 mol Ag

c．苯环上的一氯代物有两种

(6)以F及乙醛为原料，写出合成防晒剂(M) 的路线(用流程图表示)。

流程示例：CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH

答案：

解析：(1)M中还含有的官能团的名称为碳碳双键、酯基。(2)根据A的分子式及合成路线图，可推知A的结构简式为，其分子中含有4种氢原子，故其核磁共振氢谱中显示有4种吸收峰。根据A→B的反应试剂及条件，结合后续转化关系知，B的结构简式为，其名称为对氯甲苯(或4­氯甲苯)。(3)C的结构简式为结合已知信息①及E的分子式，可推知D为，D与CH3CHO发生已知信息②中的反应生成E，其中第①步反应的化学方程式为

(4)反应Ⅴ为醛基被氧化为羧基的反应，反应条件可以是银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)，加热，再酸化。E为，反应Ⅳ为E中的—Cl转化为—OCH3，故其反应类型为取代反应。(5)根据仅属于酯类，能发生银镜反应，则该同分异构体含有甲酸酯基，根据1 mol该物质反应时最多能生成4 mol Ag，则含有两个甲酸酯基，又苯环上有3个取代基，因此苯环上的取代基为2个HCOO—、1个—CH3，结合苯环上的一氯代物有两种，即苯环上有两种氢原子，知该同分异构体为