高考化学一轮复习 第十一章 大题冲关滚动练之五有机合成及推断（含解析）

大题冲关滚动练之五——有机合成及推断1.某重要香料F的合成路线有多条，其中一条合成路线如下：请回答下列问题：(1)在(a)～(e)的反应中，属于取代反应的是________(填编号)。(2)化合物C中含有的官能团的名称为________。(3)化合物F的结构简式是________。(4)在上述转化过程中，步骤(b)发生反应的目的是______。(5)写出步骤(b)发生反应的化学方程式：__________________________。(6)写出同时满足下列四个条件的D的两种同分异构体的结构简式：___________________。①该物质属于芳香族化合物②该分子中有4种不同化学环境的氢原子③1 mol该物质最多可消耗2 mol NaOH④该物质能发生银镜反应答案　(1)(b)(d)(2)碳碳双键和酯基(3)(4)保护羟基，使之不被氧化(5)＋CH3COOH＋H2O解析　(1)通过判断知(a)～(e)的反应类型依次为还原反应、取代(酯化)反应、氧化反应、取代(水解)反应、消去反应；(2)化合物C中所含官能团为碳碳双键和酯基；(3)由F的分子式结合E中官能团的性质易知F的结构简式；(4)由合成路线可知步骤(b)具有保护官能团的作用；(5)书写酯化反应的化学方程式时应注意反应条件；(6)D的分子式为C15H22O3，可知其不饱和度为5，一个苯环不饱和度为4，一个醛基不饱和度为1，则另外2个酚羟基与2个叔丁基连在苯环上，才能满足4种不同化学环境的氢原子。2.以乙烯为原料合成化合物C的流程如图所示：(1)B和C中含有的官能团名称分别为________，__________________________。(2)写出A的结构简式：_______________________。(3)①③的反应类型分别为________反应和________反应。(4)写出乙醇的同分异构体的结构简式：_________________________________。(5)写出反应②和④的化学方程式：②___________________________________________________________；④____________________________________________________________。(6)写出B与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式：________________________________________________________。答案　(1)醛基　酯基　(2)ClCH2CH2Cl　(3)加成　取代(4)CH3OCH3　(5)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O　2CH3COOH＋HOCH2—CH2OHCH3COOCH2—CH2OOCCH3＋2H2O(6)CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O解析　根据题给的合成路线，可知A为ClCH2CH2Cl，B为CH3CHO，C为CH3COOCH2CH2OOCCH3。(1)B的官能团名称为醛基，C的官能团名称为酯基。(2)A的结构简式为ClCH2CH2Cl。(3)①为乙烯与水的加成反应；③为卤代烃的水解反应，属取代反应。(4)乙醇的同分异构体为CH3OCH3。(5)②为乙醇的催化氧化，化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O；④为乙酸与乙二醇的酯化反应，化学方程式为2CH3COOH＋HOCH2—CH2OHCH3COOCH2—CH2OOCCH3＋2H2O。(6)B为乙醛，它与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。3.(2013·天津理综，8)已知2RCH2CHO水杨酸酯E为紫外线吸收剂，可用于配制防晒霜。E的一种合成路线如下：请回答下列问题：(1)一元醇A中氧的质量分数约为21.6%，则A的分子式为________；结构分析显示A只有一个甲基，A的名称为________。(2)B能与新制的Cu(OH)2发生反应，该反应的化学方程式为_________________________。(3)C有________种结构；若一次取样，检验C中所含官能团，按使用的先后顺序写出所用试剂：________________________________________________________________________。(4)第③步的反应类型为________；D所含官能团的名称为________。(5)写出同时符合下列条件的水杨酸所有同分异构体的结构简式：___________________。a.分子中有6个碳原子在一条直线上；b.分子中所含官能团包括水杨酸具有的官能团。(6)第④步的反应条件为________________；写出E的结构简式：___________。答案　(1)C4H10O　1丁醇(或正丁醇)(2)CH3CH2CH2CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3CH2CH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O(3)2　银氨溶液、稀盐酸、溴水(或其他合理答案)(4)还原反应(或加成反应)　羟基解析　根据提供信息、转化条件确定反应物及反应类型。(1)A为一元醇，其中氧的质量分数约为21.6%，所以相对分子质量Mr＝16÷21.6%≈74。设分子式为CxHyO，则12x＋y＋16＝74,12x＋y＝58。当x＝4时，y＝10，分子式为C4H10O。当x＝3和x＝5时均不成立，所以A的分子式为C4H10O。A中只有一个甲基，所以A为CH3CH2CH2CH2OH，命名为1­丁醇(或正丁醇)。(2)由①条件可知B为CH3CH2CH2CHO。B与新制的Cu(OH)2的反应为CH3CH2CH2CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH△,CH3CH2CH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O。(3)由题干提供的信息可知②的反应过程为所以C有2种结构。—CHO和共同存在时要先检验—CHO，然后检验，所用试剂为银氨溶液、稀盐酸和溴水。(4)C的相对分子质量为126，D的相对分子质量为130，所以C―→D是与H2发生加成反应，也称为还原反应。由于相对分子质量相差4，所以和—CHO都与H2加成，所以D中官能团名称为羟基。(5) 的不饱和度为5，它的同分异构体符合6个碳原子在一条直线上，同时还含有—COOH和—OH，可以在碳链上引入叁键或双键。—COOH为一个不饱和度，还可引入2个叁键或4个双键。由于要求6个碳原子在一条直线上，所以要求存在—C≡C—C≡C—这样的结构，这样还余下—COOH、—OH、—CH3和—CH—或—COOH、—OH和2个—CH2—，所以可能的结构有：(6)第④步为酯化反应，所以条件是浓H2SO4、加热，E的结构简式为4.绿原酸是一种抗氧化药物，存在下图转化关系。(1)绿原酸中的含氧官能团有：酯基、________。(2)B的分子式是________。(3)C的氧化产物能发生银镜反应，则C―→D的化学方程式是______________________。(4)咖啡酸苯乙酯的结构简式是_________________。(5)F是A的同分异构体。F分别与碳酸氢钠溶液或新制Cu(OH)2反应产生气体或砖红色沉淀；苯环上只有两个取代基，且核磁共振氢谱表明该有机物中有8种不同化学环境的氢原子。①符合上述条件的F有________种可能的结构。②若F还能与NaOH在常温下以物质的量之比1∶2完全反应，其化学方程式是__________________________________________________________________(任写1个)。答案　(1)羟基、羧基　(2)C7H12O62(5)①6解析　由绿原酸的结构及各物质间的转化关系可推出A为，B为，C的氧化产物能发生银镜反应，则C为。(5)由问题信息知：苯环上的两个取代基只能处于邻位或间位，且取代基不同。5.A是一种天然香料，在一定条件下能发生如下转化。已知：Ⅰ.常温下G为气体；Ⅱ.I分子结构中只有1种氢、1种氧、1种碳，J的核磁共振氢谱图中只有两组峰，且峰面积之比为1∶3；Ⅲ.MC＝90、ME＝118、MF＝146；Ⅳ.①、②的反应类型相同，③、④的反应类型相同。请回答下列问题。(1)A的结构简式为____________，C的名称为__________。(2)I的结构简式为________________，I的同分异构体中与葡萄糖具有类似结构的是_ _______________(写结构简式)。(3)写出下列反应的化学方程式：②________________________________________________________________________，④________________________________________________________________________。答案　(1) 　乙二酸解析　香料一般为酯类化合物，水解得到羧酸和醇，醇在铜作催化剂的条件下被氧化得到醛，常温下G为气体，含氧衍生物为气体的只有甲醛，从而确定B为甲醇，由E、C的相对分子质量的差值确定C为二元羧酸，根据C的相对分子质量确定C为乙二酸。同理得出D为乙醇，根据信息Ⅱ可确定I、J的结构。6.龙胆酸甲酯是制取抗心律失常药物——氟卡尼的中间体。Ⅰ.已知龙胆酸甲酯结构如图所示：(1)龙胆酸甲酯的分子式为________，它的含氧官能团名称为________。(2)下列有关龙胆酸甲酯的描述中，不正确的是________(填字母)。A.不能发生消去反应B.难溶于水C.能与浓溴水反应D.能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳(3)龙胆酸甲酯与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式是_______________________________________________(不用写反应条件)。Ⅱ.已知X及其他几种有机物存在如下转化关系，且测得A中有两种不同环境的氢原子：请回答以下问题：(4)写出满足下列条件的龙胆酸的一种同分异构体的结构简式：_________________。①能发生银镜反应　②能使FeCl3溶液显色　③酯类(5)写出B生成C的化学方程式：__________________________________________，该反应的反应类型是____________________________。答案　(1)C8H8O4　酚羟基、酯基(2)D(3) ＋3NaOH―→CH3OH＋2H2O＋氧化反应解析　(2)根据其结构可确定不能发生消去反应，由其含有的官能团可确定其不溶于水，含有酚羟基能和浓溴水发生取代反应，含有的酚羟基和Na2CO3溶液反应只能生成NaHCO3。(3)酚羟基和酯基都能和NaOH溶液反应，即1 mol龙胆酸甲酯可消耗3 mol NaOH。(4)由龙胆酸甲酯的结构可确定龙胆酸为，其同分异构体中含有醛基和酚羟基，且属于酯类的同分异构体为 (合理即可)。(5)由图示可确定A生成C4H8为消去反应，A为醇类，其分子式为C4H10O，再结合A中有两种不同类型的氢原子可确定A为(CH3)3COH，则B为(CH3)2CHCH2OH，结合反应条件可以写出其化学方程式。7.有机物A是重要的化工合成原料，在医药、染料和香料等行业有着广泛的应用。由A制得某药物H的转化关系如图所示(A―→G、G―→H的反应条件和部分反应物已略去)。请回答下列问题：(1)已知有机物A的相对分子质量为106，且A中所含碳、氢、氧三种元素的质量之比为42∶3∶8，则A的结构简式为________________，检验A中含氧官能团的方法是________________________________________________________________________。(2)下列关于药物H的说法正确的是________(填序号)。A.H的分子式为C10H15NOB.该物质的核磁共振氢谱图中有9个峰C.H属于芳香烃D.H能发生加成反应、消去反应、氧化反应(3)写出D―→B的化学方程式：____________。(4)反应①～⑤中属于取代反应的是________(填序号)。(5)B和C反应生成F的____________________________________________________。(6)写出符合下列条件的G的同分异构体的结构简式：___________________________。①既能发生消去反应，又能发生酯化反应；②苯环上的一氯取代物只有两种，分子结构中没有甲基；③能发生银镜反应。答案　(1) 　加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热，生成光亮的银镜)(2)ABD解析　(1)A中所含的碳、氢、氧原子个数之比为N(C)∶N(H)∶N(O)＝∶3∶＝7∶6∶1，结合其相对分子质量为106，则其分子式为C7H6O，故A为苯甲醛，其结构简式为。(2)根据H的结构简式可判断A项正确；H中含有9种不同化学环境的氢原子，B项正确；H分子中含有氧、氮原子，不属于烃，C项错误；H中含有苯环，可发生加成反应，含有羟基且与羟基直接相连碳原子的邻位碳原子上有氢原子，可发生消去反应，含有的羟基可被氧化，可发生氧化反应，D项正确。(3)～(5)由题意知A到B为加成反应，故B为苯甲醇，逆推可知D、E分别为。则反应①为取代反应，反应②为卤代烃的水解反应，也属于取代反应，由题意知反应④为氧化反应，C为苯甲酸，故反应⑤为酯化反应，也属于取代反应。(6)根据题中限定条件可知符合条件的G的同分异构体应含有一个羟基且与该羟基直接相连碳原子的邻位碳原子上有氢原子，含有醛基，具有较高的对称性。