2021届高考化学一轮复习过关训练:有机化学基础 【解析版】
展开有机化学基础
1.度鲁特韦可以用于治疗HIV1感染,M是合成度鲁特韦的一种中间体。合成M的路线如下:(部分反应条件或试剂略去)
已知:
(1)麦芽酚中含有官能团的名称是羰基、醚键、________和________。
(2)A是苯的同系物,A→B的反应类型是________。
(3)B→C的反应条件是________。
(4)C→D的化学方程式是__________________________________________________。
(5)E不能与金属Na反应生成氢气,麦芽酚生成E的化学方程式是________________________________________________________________________。
(6)G的结构简式是________。
(7)X的分子式为C3H9O2N,X的结构简式是________。
(8)Y的分子式为C4H11ON,Y与X具有相同种类的官能团,下列说法正确的是________。
a.Y与X互为同系物
b.Y能与羧酸发生酯化反应
c.Y在浓硫酸、加热的条件下能发生消去反应
(9)K→M转化的一种路线如下图,中间产物2的结构简式是________。
K+Y―→M
解析:(1)麦芽酚中含有官能团的名称是羰基、醚键、碳碳双键和羟基。(2)A是苯的同系物,A为,在光照条件下与溴发生取代反应生成B()。(3)B()在NaOH的水溶液中水解生成C(),B→C的反应条件是NaOH水溶液,加热。
(4)C被氧化后生成D(),C→D的化学方程式是
(5)麦芽酚生成E的化学方程式是
(6)F发生消去反应生成G,G的结构简式是。
(7)结合J的结构简式和X的分子式C3H9O2N可知,X的结构简式是。
(8)结合K、M的结构简式和Y的分子式C4H11ON,Y与X具有相同种类的官能团,可知Y为,X有两个羟基,Y与X不互为同系物,错误;Y含有羟基能与羧酸发生酯化反应,b正确;Y羟基的邻碳上有氢,在浓硫酸、加热的条件下能发生消去反应,c正确,故选b、c。
(9)由K→M转化的路线图知,与氨基上一个氢与羟基脱去一分子水,得中间产物1,氨基与醛基加成,得中间产物2的结构简式是
,中间产物2两个羟基再失去一分子水得M。
答案:(1)碳碳双键 羟基 (2)取代反应
(3)NaOH水溶液,加热
(8)bc
(9)
2.高分子化合物G是一种聚酯材料,其一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的名称是________,B含有的官能团名称是________。
(2)反应④的反应类型是________。
(3)反应⑥的化学方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)反应③~⑤中引入—SO3H的作用是_____________________________________。
(5)满足下列条件的C的同分异构体共有________种(不含立体异构)。
①能使FeCl3溶液显紫色;能发生水解反应。
②苯环上有两个取代基。
其中核磁共振氢谱显示为5组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1,且含有—CH2CH3,该有机物的结构简式是____________________ (任写一种)。
(6)以CH3CH2CH2OH为原料,设计制备
的合成路线。
解析:(1)由B的结构简式知其分子式为C9H9ON,则A(C8H8O)与HCN发生加成反应生成B,A的结构简式为,其名称为苯乙醛。B中官能团的名称为氰 基、羟基。
(2)比较D、E结构知反应④的本质:D分子中苯环上1个氢原子被硝基取代生成E,故反应④属于取代反应。
(3)F分子中有羧基和羟基,可发生分子间酯化反应生成聚酯类高分子G,故反应⑥的化学方程式为
。
(4)反应③在苯环上原取代基的对位引入磺酸基(—SO3H),反应⑤磺酸基又消失,所以反应③~⑤中—SO3H的作用:可防止反应④中硝基(—NO2)进入原取代基的对位,即硝基(—NO2)只能进入原取代基的邻位。
(5)C的分子式为C9H10O3,其同分异构体要求有酚羟基(—OH)、酯基(—COO—),苯环上有两个取代基;即苯环上的一个取代基为—OH,则苯环上另一取代基可能为—COOC2H5、—OOCC2H5、—CH2COOCH3、
—CH2OOCCH3、—CH2CH2OOCH、—CH(CH3)OOCH,
共6种;两个取代基在苯环上有邻、间、对3种相对位置,符合要求的同分异构体有6×3=18种。其中有5种氢原子(数目之比为3∶2∶2∶2∶1)、含有—CH2CH3的结构简式是
(6)目标产物可由单体
CH3CH2CH(OH)COOH分子间酯化反应(缩聚)生成,而单体CH3CH2CH(OH)COOH比原料CH3CH2CH2OH分子中多一个碳原子,故模仿流程中的反应①由CH3CH2CHO与HCN加成反应生成CH3CH2CH(OH)CN;模仿反应②CH3CH2CH(OH)CN酸性水解生成CH3CH2CH(OH)COOH;CH3CH2CH2OH催化氧化生成CH3CH2CHO。
答案:(1)苯乙醛 氰基、羟基 (2)取代反应
(3)
(4)占据取代基的对位,将—NO2引入取代基的邻位
3.有机物M可用于治疗支气管哮喘,慢性支气管炎。该有机物可以由有机物A经过一系列反应合成得到,其合成路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)有机物A中含有官能团的名称为_______________。有机物F的名称为______________。
(2)③的反应条件为________,反应类型为________。
(3)有机物 B 的结构简式为_______________,反应⑤的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)A的同分异构体中,同时符合下列条件的有______种。
①含有苯环结构,且苯环上有两个取代基,②属于酯类物质,且遇FeCl3溶液显紫色。
(5)结合上述合成路线,设计以苯甲醛和CH3MgBr为起始原料制备苯基乙二醇()的合成路线(无机试剂任选)。
解析:(1)有机物A中含有官能团的名称为醛基、醚键;苯甲酸为母体,氨气为取代基,有机物F的名称为2氨基苯甲酸。
(2)③发生醇的消去反应,反应条件为浓硫酸,加热。
(3)有机物B的结构简式为,反应⑤的化学方程式为
(4)A的同分异构体符合下列条件:①含有苯环结构,且苯环上有两个取代基,②属于酯类物质,且遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酯基和酚羟基,其中一个取代基为羟基,另外取代基为—OOCCH2CH3,—CH2OOCCH3,—COOCH2CH3,—CH2COOCH3,—CH2CH2OOCH,—CH(CH3)OOCH,具有邻间对三种位置结构,共有18种。
答案:(1)醛基、醚键 邻氨基苯甲酸或2氨基苯甲酸 (2)浓硫酸,加热 消去反应
(4)18
4.(2019·郑州调研)有机物J是我国自主成功研发的一类新药,它属于酯类,分子中除苯环外还含有一个五元环。合成J的一种路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)B的结构简式是______________________。C的官能团名称是__________________。
(2)D生成E的化学方程式为________________________________________。
(3)H→J的反应类型是________。在一定条件下,H自身缩聚生成的高分子化合物的结构简式是______________________________。
(4)根据CX,X的分子式为__________。X有多种同分异构体,其中满足下列条件的同分异构体共有________种(已知:碳碳三键或碳碳双键不能与羟基直接相连)。
①除苯环外无其他环,且无—O—O—键
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③苯环上的一氯代物只有两种
(5)利用题中信息和所学知识,写出以甲烷和甲苯为原料合成的路线流程图(其他试剂自选)。
(4)C8H6O3 9
5.有机化合物A只含C、H、O三种元素,质谱分析测得其相对分子质量为162,核磁共振氢谱显示其分子中共有五种性质的氢,其峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3,红外光谱显示A分子结构中有碳碳双键、酯基和苯环结构。其一种合成路线如图所示,回答下列问题:
(1)根据题意写出A的结构简式____________。
(2)写出反应类型:反应①、⑤分别属于______、______。
(3)B与F均能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,F的结构简式为________________。写出反应⑥的化学方程式(注明必要的反应条件)____________________ ___________。
(4)A是生产某新型工程塑料的基础原料之一,写出由A制备高分子化合物的化学方程式:________________________________________________________________________。
(5)已知G有多种芳香族同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体共有________种。
①能与稀硫酸及NaOH溶液反应
②能发生银镜反应
③分子中有一个甲基
(5)7
6.白头翁素具有显著的抗菌作用,其合成路线如图所示:
已知:
①RCH2BrRCH===CHR′
②2RCH===CHR′
(以上R、R′代表氢、烷基)
(1)白头翁素的分子式为________。
(2)试剂a为________,E→F的反应类型为________。
(3)F的结构简式为________。
(4)C中含有的官能团名称为________。
(5) A→B反应的化学方程式为__________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)F与足量氢气加成得到G,G有多种同分异构体,其中属于链状羧酸类有________种。
(7)以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成的路线(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)。
解析:(1)根据结构简式确定白头翁素的分子式为C10H8O4。
(2)C→D为醇的消去反应,则试剂a为浓硫酸,E→F的反应类型为消去反应。
(3)F的结构简式为。
(4)C的结构简式为,其含有的官能团名称为羧基、碳碳双键、羟基。
(5)A发生加成反应生成B,A→B反应的化学方程式为
。
(6)F为,F与足量氢气加成得到G,G的分子式为C5H8O2,G的不饱和度是2,G有多种同分异构体,其中属于链状羧酸类,羧基的不饱和度是1,说明含有—COOH、碳碳双键;如果碳链结构为C===C—C—C,有4种;碳链结构为C—C===C—C,有2种;碳链结构为,有2种,所以符合条件的有8种。
(7)以乙烯为起始原料合成,可由CH3CH===CHCH3发生已知②的反应得到;CH3CH===CHCH3可由CH3CH2Br与CH3CHO发生已知①的反应获得,CH2===CH2与HBr发生加成反应生成CH3CH2Br,乙烯与水发生加成反应得乙醇,乙醇催化氧化可制得CH3CHO;CH3CH===CHCH3也可由CH2===CHCH===CH2和氢气发生1,4加成反应得到,CH2===CHCH===CH2可由CH2BrCH2Br和HCHO发生已知①的反应得到,CH2BrCH2Br可由CH2===CH2和溴发生加成反应得到。
答案:(1)C10H8O4 (2)浓硫酸 消去反应
(3) (4)羧基、羟基、碳碳双键
(5)
(6)8
(7)第一种路线:
第二种路线:
7.X是合成一种新型抗肝炎药的中间体,其生产路线如下:
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为_____________。
(2)反应③的化学方程式为________________________________________________。
(3)反应④生成C的结构简式为__________________,无机产物为________(填化学式)。
(4)A有多种同分异构体,同时符合下列条件的有________种(不考虑立体异构)。请写出其中一种核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1的结构简式____________________。
a.苯环上有4个取代基;
b.与FeCl3溶液发生显色反应;
c.能发生水解反应。
(5)参照上述合成路线及信息,以氯气、苯和一氯乙烯为原料(其他试剂任选),设计制备聚苯乙烯的合成路线。
8.莽草酸(H)的合成路线如下,回答下列问题:
(1)A的化学名称是________。F的分子式为________。
(2)①、④的化学反应类型依次为________、________。
(3)C与足量NaOH稀溶液反应的化学方程式为_______________________。
(4)设计步骤③、⑤的目的是________。
(5)X是B的一种同分异构体,能与FeCl3溶液发生显色反应且核磁共振氢谱只有两组峰,峰面积比为 3∶2,则X的结构简式为________。
(6)EENB(5降冰片烯2羧酸乙酯,结构简式:)可用作医药中间体和电子聚合物材料,依据题中合成路线设计以OO和为起始原料制备EENB的合成路线(无机试剂任选)。
解析:(1)可通过键线式直接确定C、H、O原子数(F的结构为),知F的分子式为C13H18O6。
(2)①A和B中碳碳双键均打开,依据1,4加成方式成环状结构(双烯合成),反应④是E分子中消去一个CH3COOH分子并形成碳碳双键,属于消去反应。
(3)C与足量NaOH稀溶液反应时,两个酯基发生水解,羧基发生中和得到
、CH3COONa及H2O,然后配平。
(4)反应③中两个邻羟基与丙酮生成缩酮,反应⑤重新生成两个邻二羟基,从而使羟基得到保护,防止脱水。
(5)B的分子式为C8H10O4,能与FeCl3溶液发生显色反应,则含苯环及酚羟基,依据“核
磁共振氢谱只有两组峰,峰面积比为3∶2”,只能是。
(6)依据流程中反应①先将目标产物进行逆推如下:
由氯代环戊烷合成环戊二烯均可利用教材上的反应条件,先是醇在浓硫酸作用下发生消去,生成的环戊烯与卤素加成,得到1,2二卤环戊烷再消去。最后再利用反应①进行双烯合成。
答案:(1)丙烯酸 C13H18O6
(2)加成反应 消去反应
(4)保护羟基
(5)
(6)
9.我国科学家在合成、生产生物医用材料——新型增塑剂(DEHCH)方面获得重要进展,该增塑剂可由有机物D和L制备,其结构简式如下:
(1)有机物D的一种合成路线如下:
已知:
①由C2H4生成A的化学方程式是__________________________________________。
②试剂a是__________________。
③写出B中所含官能团的名称____________________________________________。
④有机物D的结构简式是______________________。
(2)增塑剂(DEHCH)的合成路线如下:
①D→M的化学方程式是__________________________________________。
②有机物L的分子式为C4H2O3,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢原子。W的结构简式是____________________。
③以Y和Q为原料合成DEHCH分为两步反应,写出有关化合物的结构简式:
中间产物的结构简式是____________,反应a的反应类型是____________。
解析:(1)①乙烯与溴水发生加成反应,生成1,2二溴乙烷,所以由C2H4生成A的化学方程式是CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br;②1,2二溴乙烷与NaOH的乙醇溶液在加热时发生消去反应,生成乙炔和NaBr及水,反应的化学方程式是CH2Br—CH2Br+2NaOH+2NaBr+2H2O,所以试剂a是NaOH/CH3CH2OH;③CHCH与水在催化剂存在时加热,发生加成反应产生乙醛CH3CHO,2个分子的乙醛在稀NaOH溶液中加热发生反应,产生B:CH3CH===CH—CHO,所以B中所含官能团的名称为碳碳双键、醛基;④CH3CH===CH—CHO与H2在Ni催化下,加热,发生加成反应产生CH3CH2CH2CH2OH,反应的化学方程式是CH3CH===CH—CHO+2H2CH3CH2CH2CH2OH,所以有机物D的结构简式是CH3CH2CH2CH2OH;
(2)①CH3CH2CH2CH2OH在Cu催化下加热,被氧气氧化为CH3CH2CH2CHO,反应的化学方程式是
2CH3CH2CH2CH2OH+O22CH3CH2CH2CHO+2H2O;②有机物L的分子式为C4H2O3,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢原子,则L是;
CH2===CH—CH===CH2与发生加成反应,产生W,W的结构简式是,W与H2发生加成反应,产生Q,其结构简式是;M的结构简式是CH3CH2CH2CHO,M在稀碱溶液中,在加热时发生反应产生X是CH3CH2CH2CH===C(CH2CH3)CHO;X与氢气发生加成反应产生Y:
CH3CH2CH2CH2CH(CH2CH3)CH2OH,Y与Q反应产生中间产物:,该物质与Y发生酯化反应,产生
即DEHCH。
答案:(1)①CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br
②NaOH/CH3CH2OH ③碳碳双键、醛基
④CH3CH2CH2CH2OH (2)①2CH3CH2CH2CH2OH+O22CH3CH2CH2CHO+2H2O
②
③ 酯化反应