2020届高考化学一轮复习有机化学基础作业(1) 13页

选考“有机化学基础”保分练 ‎1．(2019·泰安模拟)化合物M是二苯乙炔类液晶材料的一种，最简单二苯乙炔类化合物是以互为同系物的单取代芳烃A、G为原料合成M的一种路线(部分反应条件略去)如图：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)G的结构简式为________。‎ ‎(2)C中含有的官能团名称是________。‎ ‎(3)反应②的反应类型是________，反应⑥的反应类型是________。‎ ‎(4)反应⑤的化学方程式为____________________________________________。‎ ‎(5)能同时满足下列条件的B的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。‎ ‎①苯环上有两个取代基　　②能发生银镜反应 写出其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式________________________________________________________________________。‎ ‎(6)参照上述合成路线，设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备的合成路线。‎ 解析：由B的结构可知A为由B到C的反应，B中的碳氧双键发生了加成反应，C中增加了羟基官能团，D能与溴的CCl4溶液反应生成E，E在KOH、乙醇条件下反应得到F，可知E为卤代烃，D含有不饱和键，故反应③为消去反应，则D为E为由M的分子式可知，反应⑦属于取代反应，则M为由H的结构可知G为 由G到H发生了取代反应。(5)B的同分异构体能同时满足如下条件：苯环上有两个取代基，能发生银镜反应，含有—CHO，则2个侧链为—CHO、—CH2CH2CH3，或者为—CHO、—CH(CH3)2，或者为—CH2CHO、—CH2CH3，或者为—CH2CH2CHO、—CH3，或者为—C(CH3)CHO、—CH3，各有邻、间、对3种，共有15种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1 的是 (6)苯乙烯与溴发生加成反应得到再在KOH/乙醇条件下发生消去反应生成甲苯通过I2/HIO3、CH3COOH/H2SO4得到发生取代反应得到 答案：(1) 　(2)羟基 ‎(3)加成反应　取代反应 ‎(6)‎ ‎　　‎ ‎2．(2019·贵阳模拟)以芳香烃A(C7H8)为主要原料合成重要的医药中间体J的流程图如图：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A的结构简式为________，其分子中不同化学环境的氢原子的个数比为________________。‎ ‎(2)B→C的化学方程式为________________________，反应④的反应类型为_________。‎ ‎(3)反应⑧所需试剂和条件为________________；E中含氧官能团的名称为______________。‎ ‎(4)反应⑥和⑦的顺序是否可以交换过来？________(填“是”或“否”)。分析⑥→⑨步的反应，其中反应⑥的主要目的是____________。‎ ‎(5)K是J的同分异构体，其苯环上的取代基与J的相同但位置不同，则K可能的结构有________种。‎ ‎(6)请参照题中所示合成路线，以苯和为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线。‎ 合成路线示例：CH3CH2OHCH2===CH2CH2—CH2 解析：A的分子式为C7H8，明显为甲苯A到B发生苯环的磺酸化得到 B到C应该发生硝化反应，根据D的结构得到硝基在甲基的邻位，所以C为C在酸性条件下水解去掉磺酸基(根据已知②)得到D经高锰酸钾氧化将甲基氧化为羧基，得到经Fe/HCl将硝基还原为氨基(根据已知的反应①)，得到F与反应得到再与浓硫酸发生磺化反应得到根据J的结构简式H要氯代，水解去掉磺酸基，根据题目已知反应②，得到I到J是水解去掉磺酸基，所以H到I是氯代，I为最后一步酸性水解去掉磺酸基和乙酰基得到J。(1)A的结构简式为其分子中不同化学环境的氢原子的个数比为1∶2∶2∶3。(2)B到C是硝化反应，化学方程式为反应④是高锰酸钾氧化甲基，所以反应为氧化反应。(3)反应⑧为苯环的氯代，所以反应的试剂和条件是氯气和铁粉(或者氯气和氯化铁)。E为所以其中的含氧官能团为羧基和硝基。(4)反应⑥和⑦的顺序是不能交换的，因为反应⑦需要浓硫酸加热反应，而浓硫酸是强化剂，可能会氧化氨基，反应⑥将氨基转化为酰胺键保护起来，这样就避免了在后续的反应中将氨基氧化。(5)J为 与J苯环上的取代基与相同但位置不同的异构体就是讨论三个不同的取代基在苯环上有多少种不同的位置。三个不同取代基连接在苯环上有10种异构体(确定羧基和氨基的位置，讨论氯原子的不同位置)：去掉J自己得到9种同分异构体。(6)根据最后生成物中N原子连接在苯环上，所以先进行苯环的硝化反应，再将硝基还原为氨基，再与取代即可。‎ 答案：(1) 　1∶2∶2∶3‎ ‎(3)Fe粉＋Cl2(或Cl2＋FeCl3)　硝基、羧基 ‎(4)否　保护氨基　(5)9‎ ‎3．(2019·凉山诊断)阿魏酸是用于治疗心脑血管疾病及白细胞减少等症状药品的基本原料。如图是以石炭酸为原料制备阿魏酸的一种合成路线：‎ ‎(1)由石炭酸生成A和A生成B的反应类型分别为____________、____________。‎ ‎(2)阿魏酸有顺式和反式两种结构，其顺式结构的结构简式为______________。‎ ‎(3)C中官能团名称为______________。‎ ‎(4)由B生成C的化学反应方程式为___________________________________________。‎ ‎(5)芳香化合物E是D的同分异构体，0.1 mol E能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出4.4 g CO2，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为2∶2∶1∶3，写出符合要求的E的结构简式______________________________________。‎ ‎(6)由谷维素也可制备阿魏酸，请设计简单的合成路线并写出相应的化学反应方程式。‎ 解析：石炭酸是苯酚的俗称，第一步反应是苯酚羟基对位上的氢原子与甲醛的碳氧双键进行加成得到A从A到B的过程中少了2个H，所以是氧化反应，根据D的结构简式，确定酚羟基没有被氧化，所以是醇被氧化为醛，得到B为B和单质溴发生取代反应，根据D中取代基的位置得到C为C与甲醇发生取代反应脱去一分子HBr得到最后D与丙二酸作用得到阿魏酸。(2)顺式结构的要求是由相同基团在双键的同侧，所以结构简式应该为 (3)C为其中的官能团为溴原子、羟基和醛基。(4)B生成C发生的是取代反应，方程式为 (5)0.1 mol E能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出4.4 g(0.1 mol)CO2，说明E中有一个羧基，E是芳香化合物，说明E有苯环，有4种不同化学环境的氢，峰面积比为2∶2∶1∶3，显然1代表羧基中的氢，3一定代表甲基中的氢，所以E中一定有甲基，为了保证4种不同环境的H，取代基须在对位，所以结构简式为 (6)由谷维素制备阿魏酸，只需要将酯基水解，转化为羧基即可。‎ 答案：(1)加成反应　氧化反应　　(3)溴原子、羟基、醛基 相应的化学方程式为 ‎4．结晶玫瑰和高分子树脂M的合成路线如图所示：‎ 已知：①A是苯的同系物，在相同条件下，其蒸气相对于氢气的密度为46；‎ ‎(1)C中含氧官能团的名称为________，E的结构简式为______________________________。‎ ‎(2)写出由G生成结晶玫瑰的化学方程式：______________________________________。‎ ‎(3)在上述流程中“C→D”在M的合成过程中的作用是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)已知G在一定条件下水解生成H(C8H8O3)，写出H满足下列条件的同分异构体的结构简式：__________________________________________________________________。‎ a．与氯化铁溶液发生显色反应；b.苯环上的一氯取代物只有一种；c.与足量的氢氧化钠溶液反应，1 mol可消耗 3 mol NaOH。‎ 解析：A是苯的同系物，设分子式为CnH2n－6，在相同条件下，其蒸气相对于氢气的密度为46，其相对分子质量为46×2＝92，即14n－6＝92，解得n＝7，故A为A氧化为B，B与CH3CHO反应得到C，B与CHCl3反应得到G，结合已知中给出的②③可知B为C为G与CH3COOH发生酯化反应得到结晶玫瑰。C与Br2发生加成反应得到D，D为D氧化得到E为结合已知给出的反应④可知F是F发生加聚反应得到M为 答案：(1)醛基　‎ ‎(3)保护碳碳双键，防止其被氧化 ‎5．(2019·莆田模拟)化合物F具有独特的生理药理作用，实验室由芳香化合物A制备F的一种合成路线如图：‎ ‎③A能与FeCl3溶液反应显紫色。‎ ‎(1)A的名称为____________，B生成C的反应类型为____________。‎ ‎(2)D的结构简式为____________________。‎ ‎(3)E中含氧官能团名称为______________。‎ ‎(4)写出F与足量NaOH溶液反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)G为香兰素的同分异构体，其中能同时满足下列条件的共有________种。(不考虑立体异构)‎ ‎①能发生银镜反应；②苯环上只有3个取代基；③1 mol G能与足量金属钠反应产生22.4 L H2(标准状况)。‎ 其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积比为1∶1∶2∶2∶2 的结构简式为________________。(写一种即可)‎ ‎(6)根据上述合成中提供的信息，写出以为原料(其他试剂任选)分三步制备肉桂酸的合成路线。‎ 解析：(1)芳香化合物A能与FeCl3溶液反应显紫色，A为酚类；根据香兰素的结构逆推，可知A为对甲基苯酚；根据有机物A、B和C的分子式的差别可知对甲基苯酚被氧化为对羟基苯甲醛，对羟基苯甲醛再与溴/溴化铁发生取代反应生成有机物C，因此B生成C的反应类型为取代反应。(2)根据信息②可知有机物D的结构简式为 (3)E与发生酯化反应生成F，逆推得E为E中含氧官能团名称为(酚)羟基、羧基。(4)有机物F含有酯基、酚羟基，都能与NaOH溶液反应，1 mol F消耗3 mol NaOH。(5)有机物满足分子式为C8H8O3，①能发生银镜反应，结构中含有醛基；②苯环上只有3个取代基；③1 mol G能与足量金属钠反应产生22.4 L H2(标准状况)，说明含有2个羟基；因此该有机物种类分为苯环上有3种不同的取代基(—CHO、—CH2OH、—OH)，这样的结构有10种；苯环上有2种不同的取代基(2个—OH、1个—CH2‎ ‎—CHO)，有6种，共计有16种；其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积比为1∶1∶2∶2∶2的结构简式为 ‎ ‎ (6) 发生取代反应生成苯甲醇，苯甲醇氧化为苯甲醛，根据信息②可知苯甲醛与丙二酸反应生成 答案：(1)对甲基苯酚(或4甲基苯酚)　取代反应 ‎6．有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体，分子结构中含有3个六元环。化合物J的一种合成路线如图：‎ 已知：①A既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应，其核磁共振氢谱显示有4种氢，且峰面积之比为1∶2∶2∶1；‎ ‎②有机物B是一种重要的石油化工产品，其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平；‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A的化学名称是____________，A＋D―→E的反应类型是____________。‎ ‎(2)C→D的化学方程式是_____________________________________________。‎ ‎(3)化合物G官能团的名称是____________________________________________。‎ ‎(4)鉴定I分子结构中官能团的光谱分析方法是__________________________________。‎ ‎(5)符合下列条件的E的同分异构体的数目有________种。‎ ‎①能发生水解反应　②苯环上只有两个对位取代基 ‎③与FeCl3溶液发生显色反应 ‎(6)以有机物B为原料，结合题给合成路线，写出制备1,3丁二醇的转化流程图(无机化合物原料任选)。‎ 解析：根据已知信息①并结合A的分子式可知，A为苯环上连有—OH、—CHO的有机物，结合其核磁共振氢谱显示有4种氢，且峰面积之比为1∶2∶2∶1知A的结构简式为化学名称是对羟基苯甲醛(或4羟基苯甲醛)。根据已知信息②可知，B为乙烯，则C为乙醇，D为乙醛，A与D发生已知信息③的加成反应，生成的E为则F为 ‎ G为根据J分子结构中含有3个六元环可知，G与HCl发生加成反应，生成的H为H在碱性条件下水解后进行酸化，生成的I为 ‎(5)E为根据①能发生水解反应，说明有酯基；②苯环上只有两个对位取代基；③与FeCl3溶液发生显色反应，说明有酚羟基，其含有酯基的取代基可以是—CH2CH2OOCH、—CH(CH3)OOCH、‎ ‎—CH2OOCCH3、—OOCCH2CH3、—COOCH2CH3‎ 或—CH2COOCH3，故符合条件的E的同分异构体有6种。(6)运用逆合成分析法，倒推中间产物，确定合成路线。‎ 答案：(1)对羟基苯甲醛(或4羟基苯甲醛)　加成反应 ‎(2)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O ‎(3)碳碳双键、酚羟基、羧基　(4)红外光谱　(5)6‎