2023届高考化学二轮总复习广西专版课后习题 专题能力训练14 有机化学基础(选修)

专题能力训练14　有机化学基础(选修)

非选择题

1.化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:

DF

回答下列问题:

(1)A中的官能团名称是　　　　　。 

(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳　　　　　　　　　　。 

(3)写出具有六元环结构并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式:                                                   　。 

(不考虑立体异构,只需写出3个)

(4)反应④所需的试剂和条件是　　　　　　　　　　。 

(5)⑤的反应类型是　　　　　。 

(6)写出F到G的化学方程式:                                                    　。 

(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线(无机试剂任选)。

2.(2022广西柳州高三二模)烷烃、烯烃是基本化工原料,以烷烃A(C2H6)和烯烃(C5H10)为原料合成某种六元环酯(分子式为C7H10O4)的路线如图所示:

已知:①一个碳原子上连两个羟基不稳定,脱水生成。

②C5H10分子的核磁共振氢谱中有4组峰,其峰面积之比为2∶2∶3∶3。

回答下列问题:

(1)C5H10O3中所有的官能团名称是　　　　　　　　　　　。 

(2)①的反应类型是　　　　　　　　　,②的反应类型是　                                                  。 

(3)C2H2Cl4的结构简式为　　　　　　　　　　　,C5H10O2的结构简式为　　　　　　　　　　　。 

(4)写出反应⑧的化学方程式:                                                   　。 

(5)C5H10O2的同分异构体中,属于甲酸酯类的有　　　　　　　种。 

(6)参照上述合成路线,设计以A为原料合成乙二酸乙二酯()的路线:

3.(2021湖南卷,改编)叶酸拮抗剂Alimta(M)是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下:

已知:①++

②

回答下列问题:

(1)A的结构简式为　                                                  ; 

(2)AB,DE的反应类型分别是　　　　　　,　　　　　　; 

(3)M中虚线框内官能团的名称为　　　　; 

(4)B有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有　　　　种(不考虑立体异构); 

①苯环上有2个取代基　②能够发生银镜反应　③与FeCl3溶液发生显色反应

其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为　　　　　　　　　; 

(5)结合上述信息,写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 

(6)参照上述合成路线,以乙烯和

为原料,设计合成的路线(其他试剂任选)。

参考答案

专题能力训练14　有机化学基础(选修)

1.答案 (1)羟基

(2)

(3)、、、、(任选其中3个即可)

(4)C2H5OH/浓硫酸、加热　(5)取代反应

(6)+C2H5OH,

(7)C6H5CH3C6H5CH2Br

CH3COCH2COOC2H5

解析 (1)由A的结构简式知,A中所含官能团为—OH,其名称为羟基。

(2)由手性碳的结构特点可知,B中手性碳原子为。

(3)由同分异构体的限定条件可知,分子中除含有六元环外,还含有1个饱和碳原子和—CHO。若六元环上只有一个侧链,则取代基为—CH2CHO;若六元环上有两个取代基,为—CH3和—CHO,结构简式分别为、 、 和 。

(4)由题给C、E的结构简式和C转化为D的反应条件可知,D的结构简式为,反应④是D与C2H5OH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E的反应。

(5)由E、G的结构简式及F转化为G的反应条件可推知F为,反应⑤是与—COOC2H5相连的碳原子上的氢原子被—CH2CH2CH3取代的反应。

(6)反应⑥是酯在碱性条件下发生水解反应后再酸化的反应,化学方程式为+C2H5OH,。

(7)结合反应⑤的反应条件,甲苯先转化为,由题给信息可知,可再与乙酰乙酸乙酯()发生取代反应生成,在碱性条件下发生水解反应后再酸化即可得目标产物。

2.答案 (1)羟基、羧基　(2)加成反应　取代反应

(3)CH2Cl—CCl3　

(4)HOCH2COOH++2H2O　(5)4

(6)

解析 对比分子式C5H10和C5H10Br2知,反应①为加成反应,故C5H10中含有1个碳碳双键,结合已知条件②知,C5H10的结构简式为CH2C(CH3)CH2CH3,则C5H10Br2的结构简式为;反应②为卤代烃的水解反应,故C5H12O2的结构简式为;根据反应条件知,反应③为醇羟基的催化氧化,故C5H10O2结构简式为;反应④为醛基被氧化为羧基,故C5H10O3结构简式为;根据反应⑤条件知,反应⑤为取代反应,结合产物知A为乙烷(C2H6),乙烷中4个H被取代生成C2H2Cl4,可能为CH2ClCCl3或CHCl2CHCl2,水解生成B,B为HOCH2C(OH)3或

CH(OH)2CH(OH)2,结合已知信息知,两者分别会脱水形成或,脱水产物能与发生酯化反应,故确定C2H4O3为,对应B为HOCH2C(OH)3,C2H2Cl4为CH2ClCCl3,最终产物为。

(1)由分析知,C5H10O3的结构简式为

,所含官能团名称为羧基和羟基。

(2)由分析知,反应①为加成反应,反应②为卤代烃的水解反应。

(3)由分析知,C2H2Cl4为CH2ClCCl3;C5H10O2的结构简式为。

(4)由分析知,最后一步为酯化反应,根据分子式知,产物是六元环酯,化学方程式为HOCH2COOH++2H2O。

(5)C5H10O3的结构简式为,其同分异构体属于甲酸酯类的结构有:HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、

HCOOC(CH3)3,共有4种。

(6)A为乙烷,由C2H6通过取代反应得到二元取代物,然后依次发生卤代烃水解、醇催化氧化得到乙二醛,氧化乙二醛得到乙二酸,最终由乙二酸与乙二醇发生酯化反应得到目标产物,具体合成路线如下:。

3.答案 (1)

(2)还原反应　取代反应

(3)羧基

(4)15　

(5)n+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O

(6)CH2CH2CH3CH2OHCH3CHO

解析 (1)由已知信息①为取代反应可知,丁二酸酐与苯发生反应可以生成A的结构简式为。

(2)AB的反应符合“去氧加氢”的特点,为还原反应。DE的变化为Br原子取代了醛基邻位的氢原子,属于取代反应。

(3)M中虚线框内官能团的名称为羧基。

(4)条件②说明分子中含有醛基;条件③说明含有酚羟基(羟基与苯环直接相连);条件①说明两个取代基分别为酚羟基和含醛基的侧链。根据四个碳原子的碳架结构可知,含醛基的侧链和苯环的连接有如下五种结构(序号为连接苯环的碳原子):、。又因为在苯环上两个取代基有邻、间、对三种位置关系,则同分异构体数目为3×5=15种。

其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1,则结构中含有两个等效甲基,其结构简式为。

(5)丁二酸酐和乙二醇生成聚丁二酸乙二醇酯反应过程中,丁二酸酐开环与乙二醇产生酯类聚合物:

n+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O。

(6)结合合成路线中DEG的转化,以乙烯和为原料合成的路线为CH2CH2CH3CH2OHCH3CHO。