2020届高考化学二轮复习有机化学基础作业 练习

有机化学基础(选考)

1.(2019山东青岛高三模拟)蜂胶是蜜蜂从植物芽孢或树干上采集的树脂。在蜂胶众多的功效成分中,咖啡酸苯乙酯(CAPE)已经被鉴定为蜂胶中的主要活性组分之一。

合成咖啡酸苯乙酯的路线设计如下:

A
C7H7ClBCDEG咖啡酸咖啡酸苯乙酯

已知:①A的核磁共振氢谱有三组峰,红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键。

②—CHO+

③

请回答下列各题:

(1)物质A的名称为　　　　　。 

(2)由B生成C和由C生成D的反应类型分别是　　　　　、　　　　　。 

(3)E的结构简式为　　　　　。 

(4)咖啡酸生成咖啡酸苯乙酯的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)芳香化合物X是G(C9H8O3)的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,且与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,其核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,写出两种符合要求的X的结构简式　　　　　。 

(6)参照上述合成路线,以丙醛和为原料(其他试剂任选),设计制备的合成路线。

2.醋硝香豆素是一种治疗心脑血管疾病的药物,能阻碍血栓扩展。醋硝香豆素可以通过以下方法合成(部分反应条件已省略)。

请回答下列问题:

(1)A的名称是　　　　　　　　;醋硝香豆素中所含官能团的名称为　　　　　　　　。 

(2)反应①的反应类型是　　　　　　　　;反应⑤的反应类型为　　　　　　　　。 

(3)C的结构简式为　　　　　　　　;反应④的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)关于E物质下列说法正确的是　　　　　(填字母)。 

a.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别D和E

b.在核磁共振氢谱中有五组吸收峰

c存在顺反异构

d可以发生加成反应、聚合反应、氧化反应和消去反应

(5)分子结构中只含有一个环,且同时符合下列条件的G的同分异构体共有　　　　　　　　种。 

①可与氯化铁溶液发生显色反应;②可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体。

其中,苯环上的一氯代物只有两种的结构简式为　　　　　　　　。区分上述G的各种同分异构体可选用的仪器是　　　　　　　　(填字母)。 

a.元素分析仪

b.红外光谱仪

c.核磁共振仪

3.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:

已知:

回答下列问题:

(1)A的结构简式为　　　　　　　　;G的分子式为　　　　　　　　　。 

(2)D中含有的官能团名称是　　　　　　　　　。 

(3)反应①的反应类型是　　　　　　　　,反应④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)。 

①苯环上有两个取代基;②能发生银镜反应

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)。 

4.(2019山东日照高三3月模拟)衣康酸二甲酯常用于润滑油增稠剂、共聚物乳胶、改性醇酸树脂等。由3-甲基-3-丁烯酸合成衣康酸二甲酯的路线如下所示:

AB衣康酸二甲酯

回答下列问题:

(1)B中的含氧官能团的名称是　　　　　　　　　　　　　　　,康酸的分子式为　　　　　　　　。 

(2)反应①、⑤的反应类型分别是　　　　　　　、　　　　　　　　,反应④所需的反应条件为　。 

(3)反应⑤的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)衣康酸的同分异构体中,含有碳碳双键,与NaHCO3溶液反应产生气体,且能发生银镜反应和水解反应的有　　　　种。 

(5)和苯甲醇可合成。将以下合成路线补充完整(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂条件)。

5.扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A、B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下:

A+B+副产物E

(1)A的分子式为C2H2O3,1 mol A能消耗含有2.5 mol Cu(OH)2的新制悬浊液,写出反应①的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)化合物C所含官能团名称为　　　　　　　,在一定条件下C与足量NaOH溶液反应,1 mol C最多消耗NaOH的物质的量为　　　　　　　 mol。 

(3)反应②的反应类型为　　　　　　　　;请写出反应③的化学方程式:　                                 。 

(4)E是由两分子C生成的含有3个六元环的化合物,E的分子式为　　　　　　　。 

(5)符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)有　　　　　　　种,其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　。 

①属于一元酸类化合物;②苯环上只有2个取代基;③遇FeCl3溶液显紫色

(6)参照上述合成路线。以冰醋酸为原料(无机试剂任选)设计制备A的合成路线。

已知RCH2COOHRCH(Cl)COOH

6.(2019湖南长沙第一中学高三月考)某新型药物

H()是一种可用于治疗肿瘤的药物,其合成路线如图所示:

ACEFH

已知:

(1)E的分子式为C9H8O2,能使溴的四氯化碳溶液褪色;

(2)RCOOH;

(3)+R1NH2+HBr。(以上R、R1均为烃基)

请回答下列问题:

(1)A的结构简式为　　　　　　　　;E的官能团的名称为　　　　　　　　。 

(2)反应①的类型是　　　　　;反应④的条件是　　　　　　　。 

(3)写出C→D的化学方程式:　。 

(4)写出F+G→H的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)E有多种同分异构体,同时满足下列条件的E的同分异构体有　　　　(不考虑顺反异构)种。 

ⅰ.能发生银镜反应

ⅱ.能发生水解反应

ⅲ.分子中含的环只有苯环

(6)参照H的上述合成路线,设计一条由乙醛和NH2CH(CH3)2为起始原料制备医药中间体CH3CONHCH(CH3)2的合成路线。

参考答案

有机化学基础(选考)

1.答案 (1)4-氯甲苯或对氯甲苯

(2)氧化反应　取代反应

(3)

(4)++HBr

(5)、

(6)

解析 E催化氧化得到,则E为;D在氢氧化钠水溶液中加热发生水解反应后酸化得到E,结合前面合成路线推出D为;C在光照条件下反应生成D,则C为;根据已知信息③可知,B转化为C是引入一个酚羟基,故B为;结合A的分子式及反应条件可推知,A为。红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键,根据已知②—CHO+可推知G为。

(1)物质A()的名称为4-氯甲苯或对氯甲苯。(2)由B生成C是被过氧化氢氧化生成,反应类型为氧化反应;由C生成D的反应是在光照条件下与氯气发生取代反应生成,反应类型为取代反应。(3)E的结构简式为。(4)咖啡酸与3-溴乙基苯发生取代反应生成咖啡酸苯乙酯和溴化氢,反应的化学方程式为+

+HBr。(5)芳香化合物X是G()的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明X含有羧基,且与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀则含有醛基,其核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,则分子高度对称,苯环上应该有一个羧基和一个醛基,另外还存在亚甲基,符合要求的X的结构简式有、。(6)参照题述合成路线,在过氧化氢氧化下转化为,在氢氧化钠水溶液中加热发生水解反应后再酸化得到,催化氧化得到,与丙醛在氢氧化钠水溶液中加热反应生成。则合成路线为。

2.答案 (1)对硝基甲苯　羰基、酯基、硝基

(2)取代反应　加成反应

(3)

(4)bc　(5)13　　bc

解析 甲苯与浓硝酸发生对位的取代反应得到对硝基甲苯;对硝基甲苯再与Br2发生取代反应,取代产物再发生水解反应生成C,C为对硝基苯甲醇;对硝基苯甲醇再经过氧化反应生成对硝基苯甲醛,对硝基苯甲醛在一定条件下与丙酮分子间消去一分子水生成E,然后E与G发生加成反应生成醋硝香豆素。

(1)甲苯与浓硝酸发生对位的取代反应得到对硝基甲苯,醋硝香豆素中所含官能团有羰基、酯基、硝基。

(2)反应①是甲苯在浓硫酸作催化剂的条件下与浓硝酸发生取代反应,反应⑤是E与G发生加成反应生成醋硝香豆素。

(3)B发生水解反应生成C,C为对硝基苯甲醇,对硝基苯甲醇再经过氧化反应生成对硝基苯甲醛,C物质的结构简式为。反应④是苯酚与丙二酸酐发生取代反应,化学方程式为

。

(4)D物质中含有醛基,能被高锰酸钾氧化,E物质中含有碳碳双键,也能被高锰酸钾氧化,所以不能用高锰酸钾鉴别D和E,故a错误;E物质含有5种不同的H原子,所以在核磁共振氢谱中有五组吸收峰,故b正确;E物质的分子存在顺反异构,故c正确;物质E中含有碳碳双键和羰基可以发生加成反应,碳碳双键可以发生聚合反应、氧化反应和还原反应,但是不能发生消去反应,故d错误。

(5)G为。G的同分异构体(分子结构中只含一个环)符合下列条件,可与氯化铁溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体,说明含有羧基。如果取代基为羧基、碳碳三键、羟基,且羧基、羟基位于邻位,则有4种同分异构体;如果羧基、羟基位于间位,则有4种同分异构体;如果羧基、羟基位于对位,则有2种同分异构体,如果取代基为—C≡CCOOH、—OH,有邻、间、对3种结构,所以共有13种同分异构体。其中苯环上的一氯代物只有两种的同分异构体的结构简式为,区分上述G的各种同分异构体,需要确定化合物中核磁共振氢谱中吸收峰数量及面积比,以及确定化合物所含基团结构,所以需要使用核磁共振仪和红外光谱仪。

3.答案 (1)　C9H12

(2)碳碳双键　(3)取代反应　加成反应

(4)

(5)15　

解析 由B的结构可知反应①为取代反应,则A为,B发生还原反应生成C,D能与溴的四氯化碳反应生成E,E在氢氧化钾、乙醇条件下反应得到F,可知E为卤代烃,D含有不饱和键,故反应③为消去反应,则D为,E为,F为,由M的分子式可知,反应⑦属于取代反应,M的结构简式为≡。(1)根据上述分析可知A为乙基苯();G与碘发生取代反应生成,故G为丙基苯,分子式为C9H12;(2)C到D的反应加入了阻聚剂,且D到E的反应条件是溴的四氯化碳溶液,所以可判定C到D是消去反应,D中一定含有碳碳双键;(3)反应①属于取代反应,取代了苯环上的一个氢原子。反应④属于加成反应,将碳碳双键进行加成;(4)反应⑤是在NaOH醇溶液中发生消去反应,形成叁键,反应的化学方程式为+2NaOH;(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,且各有邻、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。

4.答案 (1)羧基、羟基　C5H6O4

(2)加成反应　酯化反应(或取代反应)　浓硫酸、加热

(3)+2CH3OH

+2H2O

(4)8

(5)

解析 3-甲基-3-丁烯酸与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成A(),A在强碱水溶液作用下发生水解反应生成,发生催化氧化反应生成B(),B在浓硫酸、加热作用下发生消去反应生成,与甲醇发生酯化反应生成衣康酸二甲酯()。

(1)B中的含氧官能团为羧基和羟基。衣康酸()分子式为C5H6O4。

(2)反应①:+Br2

,反应类型为加成反应。

反应⑤:+2CH3OH+2H2O,反应类型为酯化反应或取代反应。反应④是醇的消去反应,所需的反应条件为浓硫酸、加热。

(3)反应⑤是衣康酸与甲醇发生酯化反应生成衣康酸二甲酯和水。

(4)①含有碳碳双键;②与NaHCO3溶液产生气体,说明含有羧基;③能发生银镜反应和水解反应必为甲酸某酯。可采用定二移一法分析,把碳链、羧基与碳碳双键定下来,再确定HCOO—的位置,如下所示:HCOO—作为取代基可以连接的位置有、、,共8种同分异构体。

(5)利用逆推法分析,合成

需要苯甲醇与。根据题干合成路线可得:。

5.答案 (1)+

(2)羧基、羟基　2

(3)取代反应(酯化反应)　HBr++H2O

(4)C16H12O6

(5)12　

(6)CH3COOHClCH2COOHHOCH2COONaHOCH2COOH

解析 (1)A的分子式为C2H2O3,1 mol A能消耗含有2.5 mol Cu(OH)2的新制悬浊液,说明A中含有1个醛基和1个羧基,则A的结构简式是,根据C的结构可知B是,反应①的化学方程式为+。

(2)化合物C为,所含官能团有羧基、羟基。酚羟基和羧基能够与氢氧化钠反应,在一定条件下C与足量NaOH溶液反应,1 mol C最多消耗2 mol NaOH。

(3)根据流程图,反应②是C与甲醇发生的酯化反应,也属于取代反应;反应③发生了羟基的取代反应,反应的化学方程式为HBr++H2O。

(4)C中有羟基和羧基,两分子C可以发生酯化反应,可以生成含3个六元环的化合物E,则E的结构简式为,E的分子式为C16H12O6。

(5)F的同分异构体符合:①属于一元酸类化合物,②苯环上只有2个取代基,③遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,则另外一个取代基可以为—CBr(CH3)COOH、—CH(CH2Br)COOH、—CH2CHBrCOOH、—CHBrCH2COOH,两个取代基在苯环上又分别有邻、间、对三种位置,因此共有12种符合条件的同分异构体;其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为。

(6)由题目信息可知,乙酸与PCl3反应得到ClCH2COOH,在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应得到HOCH2COONa,用盐酸酸化得到HOCH2COOH,最后在Cu作催化剂条件下发生催化氧化得到OHC—COOH,合成路线流程图为:CH3COOHClCH2COOHHOCH2COONaHOCH2COOH。

6.答案 (1)　碳碳双键、羧基

(2)加成反应　浓硫酸、加热

(3)+O2+H2O

(4)+

+HBr

(5)5

(6)CH3CHOCH3COOHCH3CONHCH(CH3)2

解析 根据流程分析,A为,C为,D为,E为,F为,G为,H为。

(1)根据A到B的转化关系,由B逆推出A为,E为,E中官能团名称为碳碳双键、羧基。

(2)由流程可知,A到B的反应发生在碳碳双键上,故反应①为加成反应。D为,E为,D到E发生的是消去反应,反应的条件是浓硫酸、加热。

(3)C→D的化学方程式为+O2+H2O。

(4)F+G→H的化学方程式为+

+HBr。

(5)E的分子式为C9H8O2,E的同分异构体满足:ⅰ.能发生银镜反应,ⅱ.能发生水解反应,说明含有甲酸形成的酯基,满足ⅲ.分子中含的环只有苯环,说明苯环侧链含有碳碳双键。若只有一个取代基为HCOO—CHCH—或,若有2个取代基为—CHCH2和—OOCH,有邻、间、对3种,故符合条件的有5种。

(6)参照H的合成路线,由乙醛和NH2CH(CH3)2为起始原料制备医药中间体CH3CONHCH(CH3)2的合成路线为CH3CHOCH3COOHCH3CONHCH(CH3)2。