专题能力训练14　有机化学基础(选修) （含答案解析）

专题能力训练14　有机化学基础(选修)

(时间:45分钟　满分:100分)

非选择题(共5小题,共100分)

1.(2017全国Ⅱ)(20分)化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下:

已知以下信息:

①A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1。

②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。

回答下列问题:

(1)A的结构简式为　　　　　　　。 

(2)B的化学名称为　　　　　　　。 

(3)C与D反应生成E的化学方程式为  　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)由E生成F的反应类型为　　　　　　　。 

(5)G的分子式为　　　　。 

(6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol 的L可与2 mol的Na2CO3反应,L共有

　　　种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为　　　　、　　　　　。

答案:(1)

(2)2-丙醇(或异丙醇)

(3)HOCH2CH2OCH(CH3)2++H2O

(4)取代反应

(5)C18H31NO4

(6)6　　

解析:A的分子式为C2H4O,其核磁共振氢谱为单峰,则A为;B的分子式为C3H8O,核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1,属于饱和一元醇,则B的结构简式为

CH3CH(OH)CH3;D的分子式为C7H8O2,其苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应,则苯环上有酚羟基和—CH2OH,且为对位结构,则D的结构简式为。

(1)A的结构简式为;

(2)B的结构简式为CH3CH(OH)CH3,其化学名称为2-丙醇(或异丙醇);

(3)HOCH2CH2OCH(CH3)2和发生脱水反应生成E的化学方程式为HOCH2CH2OCH(CH3)2++H2O;

(4)和发生取代反应生成F;

(5)由有机物G的结构可知分子式为C18H31NO4;

(6)L是的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,说明L的分子中含有2个酚羟基和1个甲基。当两个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种;当两个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种;当两个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有1种,故满足条件的L共有6种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为或。

2.(20分)反-2-己烯醛(D)是一种重要的合成香料,下列合成路线是制备D的方法之一。根据该合成路线回答下列问题:

+A+E

已知:

RCHO+R'OH+R″OH

(1)A的名称是　　　　　　　;B分子中的共面原子数目最多为　　　　;C分子中与环相连的三个基团中,不同化学环境的氢原子共有　　　　种。 

(2)D中含氧官能团的名称是　　　　　　,写出检验该官能团的化学反应方程式: 　　　　　　　。

(3)E为有机物,能发生的反应有　　　　。 

a.聚合反应 b.加成反应

c.消去反应 d.取代反应

(4)B的同分异构体F与B有完全相同的官能团,写出F所有可能的结构: 　　　　　　　。 

(5)以D为主要原料制备己醛(目标化合物),请将下列合成路线的后半部分补充完整。

……目标化合物

(6)问题(5)的合成路线中第一步反应的目的是　　　　　　　　　　。 

答案:(1)正丁醛或丁醛　9　8

(2)醛基　+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O或+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O

(3)cd

(4)CH2CHCH2OCH3、、、

(5)CH3(CH2)4CHO

(6)保护醛基(或其他合理答案)

解析:(1)由结构简式可知A为正丁醛(或丁醛),B的结构式为,其中标“·”号的原子一定共面,标“*”号原子与标“·”号的原子可能共面,则最多有9个原子共面。根据C的结构简式:

可知,与环相连的三个基团中有8种碳原子,对应有8种氢原子,即不同化学环境的氢原子有8种。

(2)D中含氧官能团为醛基,检验醛基的试剂有新制的银氨溶液,加热反应后有银镜产生,还有新制Cu(OH)2,加热反应后产生红色沉淀物。

(3)根据CCH3CH2CH2—CHCH—CHO+CH3CH2CH2CHO+E,结合题给信息可得出E为C2H5OH,C2H5OH能发生消去反应生成CH2CH2,也能发生取代反应生成CH3COOCH2CH3或CH3CH2Br等。

(4)由B的结构简式可知F中含有、—O—两种官能团,注意顺反异构,F的可能结构如下:CH2CHCH2OCH3、、、。

(5)要由得到CH3CH2CH2CH2CH2CHO,可以先与H2发生加成反应,然后结合题中信息或CD的反应知道,两个醚键在同一碳原子上时,在H+/H2O条件下可以转化为醛,即可得到目标化合物。

(6)第一步反应保护醛基,如果没有第一步反应,则在第二步发生加成反应时会将醛基还原为羟基,从而得不到目标化合物。

3.(20分)已知一个碳原子上连有两个羟基时,易发生下列转化:

。

请根据下图回答:

(1)A中所含官能团的名称为　　　　　　　。 

(2)质谱分析发现B的最大质荷比为208;红外光谱显示B分子中含有苯环结构和两个酯基;核磁共振氢谱中有五个吸收峰,峰面积之比为2∶2∶2∶3∶3,其中苯环上的一氯代物只有两种。则B的结构简式为　　　　　　　。 

(3)写出下列反应的化学方程式:

①　　　　　　　　　　　　　　; 

⑥　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)符合下列条件的B的同分异构体共有　　　　种。 

①属于芳香族化合物;

②含有三个取代基,其中只有一个烃基,另两个取代基相同且处于相间的位置;

③能发生水解反应和银镜反应。

(5)已知:2RCH2COOC2H5+C2H5OH

请以G为唯一有机试剂合成乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5),设计合成路线(其他试剂任选)。

合成路线流程图示例:CH3CH2ClCH3CH2OHCH3COOC2H5

答案:(1)酯基、溴原子

(2)

(3)+2NaOHCH3CHO+CH3COONa+NaBr+H2O2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O

(4)9

(5)CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5

解析:A分子中含有酯基和溴原子,结合反应①和反应③的条件及已知信息可知C、D分别为乙醛和乙酸;由反应⑥的条件逆推可知G为乙醇,G→C为乙醇的催化氧化反应;由反应④的条件可知反应④为B的水解反应,B水解并酸化后生成乙酸、乙醇和F,结合(2)中已知信息可推出B的结构简式为

。

(4)B的同分异构体中含有苯环,两个含氧取代基相同且处于间位,能发生水解反应和银镜反应,则含氧取代基中含有—OOCH,若两个含氧取代基均为—CH2OOCH,则烃基为—CH3,满足条件的同分异构体有3种;若两个含氧取代基均为—OOCH,则烃基为—CH2CH2CH3或—CH(CH3)2,满足条件的同分异构体有6种。综上所述,满足条件的B的同分异构体共有9种。

(5)由题中信息可知,合成乙酰乙酸乙酯

(CH3COCH2COOC2H5)的原料为乙酸乙酯,而G为乙醇,故需先设计出由乙醇制取乙酸乙酯的合成路线。

4.(20分)2-甲基-2,3-二氢呋喃是某种新型药物的中间体。其合成路线如下:

ACH2CH—CH2BrCH2CH—CH2MgBrC(C5H10O)

H()F()

2-甲基-2,3-二氢呋喃

已知:RMgX

请回答下列问题:

(1)F→H的反应类型是　　　　　　　　;C中官能团的名称是　　　　　　　　　。 

(2)写出A、B的结构简式:A　　　　　　　　;B　　　　　　　　。 

(3)乙醚(C4H10O)的同分异构体有多种,请写出符合下列条件的同分异构体的结构简式　　　　　。

①属于醇类;②催化氧化后产物不能发生银镜反应

(4)写出E→F后溶液呈中性的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)消去反应　羟基、碳碳双键

(2)CH2CH—CH3　CH3CHO

(3)

(4)+KOH+KBr+H2O

解析:H与F的区别是少一个Br和一个H,多一个碳碳双键,所以F→H属于消去反应;由反应条件可知C为,由信息可知B为CH3CHO;A为CH2CH—CH3;(3)首先写出它的骨架有①C—C—C—C、②,然后加上—OH,②发生催化氧化后不能发生银镜反应,故只能为。

5.(2018天津理综)(20分)化合物N具有镇痛、消炎等药理作用,其合成路线如下:

(1)A的系统命名为　　　　　　　,E中官能团的名称为　　　　　　　　　　　。 

(2)A→B的反应类型为　　　　　　　　　,从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为　　　　　　　　　　　。 

(3)C→D的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应;且1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应,产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有　　　种,若W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为　　　　　　　　　　　　。 

(5)F与G的关系为(填序号)　　　　　。 

a.碳链异构 b.官能团异构

c.顺反异构 d.位置异构

(6)M的结构简式为　。 

(7)参照上述合成路线,以为原料,采用如下方法制备医药中间体。

该路线中试剂与条件1为　　　　　,X的结构简式为　　　　　;试剂与条件2为　　　　　,Y的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)1,6-己二醇　碳碳双键、酯基

(2)取代反应　减压蒸馏(或蒸馏)

(3)+C2H5OH+H2O

(4)5　

(5)c

(6)

(7)HBr,△　　O2/Cu或Ag,△　

解析:(1)A为,根据系统命名法A的名称为1,6-己二醇;E中官能团的名称为碳碳双键和酯基。

(2)A→B的反应属于取代反应,从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法是减压蒸馏(或蒸馏)。

(3)C→D的反应属于酯化反应,该反应的化学方程式为

+C2H5OH+H2O。

(4)C的同分异构体W可发生银镜反应,说明含有—CHO,且1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应,产物之一可被氧化成二元醛,说明水解产物是伯醇(—CH2OH)。符合条件的W是甲酸酯(HCOOR),R的结构有—(CH2)5Br、、、、

—CH2—CH(CH2CH3)—CH2Br共5种,其中核磁共振氢谱具有四组峰的结构简式为。

(5)根据F与G的结构式可知二者关系为顺反异构,选择c。

(6)根据G→N的转化关系可知M的结构简式为。

(7)根据D→E的转化关系分析可知,可由和合成,因此试剂与条件1为HBr和△,X的结构简式为; 试剂与条件2为O2/Cu或Ag和△,Y的结构简式为。