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题型四有机化学基础(选修选考)题型限时训练 1.(2018湖南株洲一检) (1)化合物D中所含官能团的名称为和。(2)化合物E的结构简式为;由BC的反应类型是。(3)写出CD的反应方程式: 。(4)B的同分异构体有多种,其中同时满足下列条件的有 种。.属于芳香族化合物;.能发生银镜反应;.其核磁共振氢谱有5组波峰,且面积比为11113。(5)请写出以甲苯为原料制备化合物的合成路线流程图(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例如图:CH2CH2CH3CH2BrCH3CH2OH解析:(1)化合物D()中所含官能团的名称为羰基(酮基)和溴原子。(2)对比D、F结构与E的分子式,可知D中Br被CN取代生成E,则E的结构简式为;对比B、C结构简式可知,B中Cl为苯基取代生成C,同时还生成HCl,由BC的反应类型是取代 反应。(3)比C、D的结构可知,C中甲基上H原子被Br原子取代生成D,属于取代反应,故其反应方程式为+Br2+HBr。(4)属于芳香族化合物说明含有苯环,能发生银镜反应,说明分子结构中存在醛基;核磁共振氢谱有5组波峰,说明分子结构中存在5种不同化学环境的氢原子,且面积比为11113,说明苯环侧链上含有3个取代基,根据定二移一原则,即、共有10种同分异构体。(5)甲苯与Br2/PCl3发生取代反应生成,与NaCN发生取代反应生成,再根据NaOH/HCl得到,与NaOH的水溶液加热发生取代反应生成,最后与在浓硫酸的作用下生成。其合成路线流程图为:。答案:(1)羰基(酮基)溴原子(2)取代反应(3)+Br2+HBr(4)10(5)2.(2018河南六市第一次联考)某芳香烃A(相对分子质量为92)是一种重要的有机化工原料,以它为初始原料经过如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)可以合成阿司匹林、扁桃酸等物质。其中D能与银氨溶液发生银镜反应。已知:.(苯胺,易被氧化).(X为Cl或Br).大多数含一个支链苯的同系物易被酸性KMnO4氧化为苯甲酸(1)D的结构简式为 ,C转化为D的反应类型为。(2)符合下列条件的扁桃酸的同分异构体共有种。属于甲酸酯含有酚羟基(3)反应和顺序能否对换?(填“能”或“不能”);理由是 。(4)写出反应的化学方程式: 。(5)试写出由A合成水杨酸的合理流程图:合成过程中无机试剂任选合成反应流程图表示方法示例如下:XYZM 。解析:芳香烃A的相对分子质量为92,分子中最大碳原子数目为9212=78,故A为,与氯气在光照条件下进行反应生成B,B应为,B水解生成C,故C为,C发生催化氧化生成D,D能与银氨溶液发生银镜反应,故D为。F发生已知反应生成,故F为,结合转化关系可知,E为。(1)由上述分析可知,D的结构简式为,C转化为D是发生催化氧化生成。(2)扁桃酸的同分异构体,符合为甲酸酯,含有酚羟基,故取代基为OH、CH2OOCH,有邻、间、对3种,取代基为OH、CH3、OOCH,当CH3、OOCH处于邻位,OH有4种位置,当CH3、OOCH处于间位,OH有4种位置,当CH3、OOCH处于对位,OH 有2种位置,故符合条件的同分异构体有3+4+4+2=13(种)。(3)酸性高锰酸钾具有强氧化性,如果对换,氨基将被氧化。(4)反应的化学方程式为n+nH2O。(5)和液溴发生取代反应生成,被酸性高锰酸钾氧化生成,在高温、高压、催化剂条件下,和浓氢氧化钠溶液反应生成,和酸反应生成邻羟基苯甲酸,所以其合成水杨酸的合理流程图为。答案:(1)氧化反应(2)13(3)不能如果对换,氨基将被氧化(4)n+nH2O(5)3.(2018山东济南一模)以芳香烃A为原料发生如图所示的变化,可以合成两种高聚物G和H。已知:两个羟基连在同一碳原子上不稳定,会自动脱水。回答下列问题:(1)A中官能团的名称是;C的结构简式为。(2)BC的反应条件是,DE的反应类型是。(3)写出EG的化学方程式: 。(4)E的同分异构体中,苯环上有4个取代基、遇FeCl3溶液显紫色且能与碳酸氢钠溶液反应生成CO2的共有种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢的结构简式为 (写出一种即可)。(5)参照上述合成路线,以丙炔为原料(无机试剂任选),设计可降解塑料聚乳酸(PLA)的合成路线: 。解析:芳香烃A与溴水发生加成反应生成B,B在NaOH溶液加热条件下水解得C,C被氧化得到D,D在一定条件下与H2发生加成反应生成E,E发生缩聚反应生成聚酯G;E在浓硫酸作用下脱水生成F,F发生加聚反应生成H。(1)A中官能团的名称是碳碳三键;C的结构简式为。(2)B在NaOH溶液加热条件下水解得C,DE的反应类型是加成(或还原)反应。(3)EG的化学方程式:n+nH2O。(4)E的同分异构体中,苯环上有4个取代基、遇FeCl3溶液显紫色且能与碳酸氢钠溶液反应生成CO2,分子中有酚羟基和羧基,另外两个碳只能形成2个甲基,2个甲基在苯环上有邻、间、对3种,然后将酚羟基和羧基连上去,邻二甲苯有6种,间二甲苯有7种,对二甲苯有3种,共有16种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢的结构简式为或。(5)以丙炔为原料(无机试制任选),设计可降解塑料聚乳酸(PLA)的合成路线:CH3CCHCH3CBr2CHBr2CH3COCHOCH3COCOOHCH3CHOHCOOH。答案:(1)碳碳三键(2)NaOH溶液,加热加成(或还原)反应(3)n+nH2O(4)16(或)(5)CH3CCHCH3CBr2CHBr2CH3COCHOCH3COCOOHCH3CHOHCOOH4.(2018江西师范大学附属中学月考)黄酮醋酸(F)具有独特抗癌活性,它的合成路线如下:已知:RCN在酸性条件下发生水解反应:RCNRCOOH(1)上述路线中A转化为B的反应为取代反应,写出该反应的化学方程式: 。(2)F分子中有3种含氧官能团,名称分别为醚键、 和。(3)E在酸性条件下水解的产物可通过缩聚反应生成高分子化合物,该高分子化合物的结构简式为 。(4)写出一种符合下列条件的D的同分异构体的结构简式。分子中有4种化学环境不同的氢原子;可发生水解反应,且一种水解产物含有酚羟基,另一种水解产物含有醛基。(5)对羟基苯乙酸乙酯()是一种重要的医药中间体。写出以A和乙醇为主要原料制备对羟基苯乙酸乙酯的合成路线流程图(无机试剂任选)。解析:(1)A转化为B的反应为取代反应,生成B和乙酸,反应的方程 式为+。(2)F分子中有羰基、醚键、羧基等含氧官能团。(3)E在酸性条件下水解的产物含有COOH和OH,可发生缩聚反应,生成物为。(4)分子中有4种化学环境不同的氢原子,可发生水解反应,且一种水解产物含有酚羟基,另一种水解产物含有醛基,应为甲酸苯酚酯的结构,对应的同分异构体为、。(5)A在光照条件下与氯气发生取代反应生成,进而在乙醇作用下与NaCN反应生成,然后水解生成,最后与乙醇发生酯化反应可生成目标物,合成流程为。答案:(1)+(2)羰基羧基(3)(4)、(5) 5.(2015全国卷,38)A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示:回答下列问题:(1)A的名称是,B含有的官能团是。(2)的反应类型是,的反应类型是 。(3)C和D的结构简式分别为、 。(4)异戊二烯分子中最多有个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为。(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体 (填结构简式)。(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3丁二烯的合成路线 。解析:(1)依题意可知A是乙炔,B是与CH3COOH发生加成反应的产物即,含有的官能团有碳碳双键()和酯基()。(2)反应是与CH3COOH的加成反应; 反应是醇分子内脱水的消去反应。(3)依题意,C是发生水解反应生成的聚乙烯醇即,由C及聚乙烯醇缩丁醛的结构简式可确定D为丁醛(CH3CH2CH2CHO)。(4)在异戊二烯()分子中,只有甲基上的2个氢原子与其他原子不可能共平面,其余11个原子均可以在同一平面内。(5)分子式为C5H8的炔烃有3种:、和。(6)模仿题给异戊二烯的合成路线,不难确定用和CH3CHO为原料制备1,3丁二烯的合成路线。答案:(1)乙炔碳碳双键和酯基(2)加成反应消去反应(3)CH3CH2CH2CHO(4)11(5)、(6)6.(2018辽宁师大附中期中)有机合成是制药工业中的重要手段。G是某抗炎症药物的中间体,其合成路线如下:已知:;(1)B的结构简式为。(2)反应的条件为;的反应类型为;反应的作用是 。(3)下列对有机物G的性质推测正确的是(填选项字母)。A.具有两性,既能与酸反应也能与碱反应B.能发生消去反应、取代反应和氧化反应C.能聚合成高分子化合物D.1 mol G与足量NaHCO3溶液反应放出2 mol CO2(4)D与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为 。(5)符合下列条件的C的同分异构体有种;a.属于芳香族化合物,且含有两个甲基;b.能发生银镜反应;c.与FeCl3溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6211的是(写出其中一种结构简式)。(6)已知:苯环上有烷烃基时,新引入的取代基连在苯环的邻对位;苯环上有羧基时,新引入的取代基连在苯环的间位。根据题中的信息,写出以甲苯为原料合成有机物的流程图(无机试剂任选)。解析:乙酰氯和乙酸反应生成A,A和B反应生成C,C被酸性高锰酸钾溶液氧化生成D,根据D结构简式知,B为,C为,A为乙酸酐(CH3COOCOCH3),D发生水解反应然后酸化得到E,E为,E反应生成F,F发生还原反应生成G,根据G结构简式结合题给信息知,F为。(1)B的结构简式为。(2)反应的条件为浓硫酸、浓硝酸和加热;的反应类型为取代反应;反应的作用是保护酚羟基,防止被氧化。(3)G中含有羧基和氨基,所以具有酸性和碱性,则具有两性,既能与酸反应也能和碱反应,故A正确;含有酚羟基,能发生氧化反应,不能发生消去反应,羧基能发生取代反应,故B错误;含有羧基和酚羟基,所以能发生缩聚反应生成高分子化合物,故C正确;只有羧基能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,所以1 mol G与足量NaHCO3溶液反应放出1 mol CO2,故D错误。(4)D与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为+3NaOH+CH3COONa+2H2O。(5)C为,C的同分异构体符合下列条件:a.属于芳香族化合物,说明含有苯环,且含有两个甲基;b.能发生银镜反应,说明含有醛基;c.与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;如果两个CH3位于邻位、OH位于CH3邻位,有3种;如果两个CH3位于邻位、OH与一个CH3间位,有3种;如果两个 CH3位于间位,OH位于两个CH3中间,有2种;如果两个CH3位于间位,OH与其中一个CH3邻位,有3种;如果两个CH3位于间位,OH与其中两个CH3间位,有2种;如果两个CH3位于对位,OH与其中一个CH3邻位,有3种;所以符合条件的同分异构体有16种;其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6211的是或。(6)甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,邻硝基甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸被还原生成邻氨基苯甲酸,其合成流程图为。答案:(1)(2)浓硫酸、浓硝酸、加热取代反应保护酚羟基,以防被氧化(3)AC(4)+3NaOH+CH3COONa+2H2O(5)16或(6)
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