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有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)
1.斑螯素具有良好的抗腫瘤活性。下列是斑螯素的一種合成路線:
已知:i.其它條件不變,通常反應(yīng)物濃度越大速率越快,多步反應(yīng)時(shí)速率
由最慢反應(yīng)決定;
ii.狄爾斯阿爾德反應(yīng):1+1-0
(1)有機(jī)化合物A的分子式為。
(2)A轉(zhuǎn)化為B時(shí),路線I和路線n均在水溶液中進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):路線I
比路線n所需時(shí)間短,試解釋原因
⑶寫出B-C的化學(xué)方程式
(4)D與乙二醇發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(5)①X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______________________________
②下表研究了—對(duì)合成F的影響,合成F的較優(yōu)條件為_(填編號(hào))。
編反應(yīng)溫度反應(yīng)時(shí)間F含量
離子液體XE含量/%
號(hào)/℃/h/%
1[BPy]?BF44520909
[HMIM]?
23520593
PF6
[BMIM]?
32530090
BF4
[HMIM]?
435203857
BF4
[BMIM]?
52520086
BF4
o
::“為原料制備。的合成路線流程圖
(6)請(qǐng)寫出以
in
(無機(jī)試劑任選,合成路線流程圖示見本題題干)。
【答案】⑴C6H803s
(2)HCN為弱酸,其水溶液中CN濃度遠(yuǎn)小于NaCN里的,因此路線I反應(yīng)快,
2
所需時(shí)間短
HO0*1,COOCHJ
(3)py、書
+H2O
o
HOOCCOOH+nH0CH2cH20Hf叱%COOCHcH吐H(-i)H0
(4)n02z+2n2
(5)①,/②離子液體和反應(yīng)溫度5
【解析】(1)由A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,A分子中含有6個(gè)C原子、8個(gè)H原子、
3個(gè)0原子、1個(gè)S原子,故A的分子式為:C6H8O3S;(2)酮與HCN或NaCN加成
歷程中第一步為慢反應(yīng),決定反應(yīng)速率,HCN屬于弱酸,其水溶液中CW濃度遠(yuǎn)
小于NaCN,路線I的反應(yīng)速率快,所需時(shí)間短;(3)B-C轉(zhuǎn)化是B分子內(nèi)脫去1
分子水形成碳碳雙鍵生成C,反應(yīng)方程式為:Py、PPG"
0
HOOCCOOHr11i
+H20;(4)y與HOCH2cH20H發(fā)生縮聚反應(yīng)生成時(shí)土>,8℃H2cHz4H,反
s
3
CH
應(yīng)方程式為:n+nH0CH2CH20H2cHz吐H+Qn—DHzO;⑸
①由原子守恒可知,E與X發(fā)生加成反應(yīng)生成F,則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;②
由表中數(shù)據(jù)可知,研究了離子液體、反應(yīng)溫度對(duì)合成F的影響;合成F的較優(yōu)條
件為5,因?yàn)樵赱BMIM]?BF4離子液體中,反應(yīng)在常溫條件下進(jìn)行,得到F的含量
高,而不含E;(6)發(fā)生催化氧化生成,再與NaCN反應(yīng)生
CM
7、氣,然后與Py、POCL反應(yīng)生成0
成再與HC1/乙酸反應(yīng)生成
合成路線流程圖為:
2.高分子化合物G(HXH,CH,O-C金4OC旦阻)是一種重要的合成
8
聚酯纖維,其合成路線如下:
4
+//
①HR3CH--C-O-R4^°?Rj-C-CH-C-O-Rj+^OH
Ri—C—O-R?*1
Oo
劑
催
②HR化n
COR3△e
2OH+R2OH
a)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,①的反應(yīng)類型為,E
中官能團(tuán)名稱為,⑤的反應(yīng)方程式為。
(2)寫出符合下列條件E的同分異構(gòu)體(填結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,不考慮
立體異構(gòu))。
①含有苯環(huán),遇FeCh溶液不變色
②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
③核磁共振氫光譜圖峰面積之比為1:3:6:6
(3)判斷化合物E中有無手性碳原子,若有,用“*”標(biāo)出。
5
(4)寫出以1,3-丙二醇和甲醇為原料制備的合成路線
(其它試劑任選)
【答案】(1)HOCH2CH2OH加成反應(yīng)酯基、竣基
(4)HO^^OH-KMI1O4/H+)
【解析】A]一常件,口產(chǎn)由碳原子數(shù)和氧原子數(shù)可知,1份乙煥和
2份甲醛反應(yīng),由于A中碳、氫、氧數(shù)目為1份乙快和2份甲醛之和,故反應(yīng)①
為加成,A的結(jié)構(gòu)為OHC-CIL-CH?-CHO;卜喝/?:c,二元醇被氧
011
化為二元竣酸,C為HOOC-CH2-CH2-COOH;C轉(zhuǎn)化為D是C與八發(fā)生1:1的酯
6
化反應(yīng)形成;根據(jù)已知信息①,D到E發(fā)生反應(yīng)為
D
E
甲醛]一.件,JH65,由碳原子數(shù)和氧
U)根據(jù)分析,F(xiàn)為HOCH2cH2OH;
乙塊
原子數(shù)可知,1份乙快和2份甲醛反應(yīng),由于A中碳、氫、氧數(shù)目為1份乙塊和
2份甲醛之和,故反應(yīng)①為加成反應(yīng);E的結(jié)構(gòu)為
的官能團(tuán)名稱為酯基、竣基;根據(jù)已知反應(yīng)①,
的條件下,發(fā)生成環(huán)反應(yīng),形成E和2份的/、山故化學(xué)方程式為:
+2/\)H;(幻E的分
子式為CJW)6,符合下列條件E的同分異構(gòu)體:①含有苯環(huán),遇Fej溶液不變
色說明其不含酚羥基;②能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則其含醛基;③核磁共振氫光譜圖峰
面積之比為1:3:6:6,說明有四種氫,且數(shù)目分別為1、3、6、6,再根據(jù)E
7
的不飽和度為在義2;2)-16=5,而苯環(huán)、醛基不飽和度已經(jīng)符合,那么0只能形
CH3OXHip
成酸鍵,因此,符合條件的為CH3O~^^CHO;(3)手性碳原子指的是碳原
CH3crcHj)
子上連接4個(gè)不同的原子團(tuán),E中存在手性碳,用星號(hào)標(biāo)記為
;(4)L3-丙二醇和甲醇為原料制備
采用逆推法,根據(jù)已知反應(yīng)①,先要制取而/人/-可通過
H人人;與2份甲醇酯化得到,L3-丙二醇在酸性高鎰酸鉀的條件下,可氧
化成H(A人H'故答案為:HCH3MLfH人人口一端言
3.磷酸氯喳治療新冠肺炎具有一定療效。磷酸氯嗟由氯喳與磷酸制備,下
面是由間氯苯胺合成氯喳的一種合成路線:
8
回答下列問題:
(1)已知反應(yīng)I是B-C+X,推測(cè)X的名稱是,D中含氧官能團(tuán)的名稱
是—o
(2)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,反應(yīng)II的反應(yīng)類型是o
(3)反應(yīng)III的化學(xué)方程式為。
(4)化合物M(C7H8C1N)是A的同系物,其某些同分異構(gòu)體的核磁共振氫譜有4
組峰,峰面積比為符合該要求的同分異構(gòu)體有種。
(5)設(shè)計(jì)由氯化節(jié)(人)和乙酰乙酸乙酯為原料制備''1
UNH-CH?O
的合成路線(無機(jī)試劑任選)o
C1
【答案】⑴乙醇羥基、竣基⑵廠…]取代反應(yīng)
9
CH3CO-CHCOOC2H5
(3)C1CHCHN(CH)2+CH3coeH2COOC2H5-HC1+
2225CH2CH2N(C2H.)2
(4)2
CH3COCHCOOC7HS
⑸水解.
CH,COCH£OOC1Hs」
【解析】分析氯嗟合成路線,結(jié)合反應(yīng)物、生成物的化學(xué)式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的差
異以及反應(yīng)條件進(jìn)行推斷。由物質(zhì)A的化學(xué)式及命名可知A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
,A經(jīng)一系列反應(yīng)生成物質(zhì)B,分析物質(zhì)B和C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,據(jù)此可得
咿
知反應(yīng)I的另一產(chǎn)物的化學(xué)式。根據(jù)c、D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式差異,可知C-D的過程中
發(fā)生了酯基的水解反應(yīng)。物質(zhì)D在250?270℃下脫竣,生成物質(zhì)E。由E和F的
化學(xué)式,可知E-F發(fā)生了取代反應(yīng),氯原子取代了羥基,由此可知F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)
式為nrS。依據(jù)G、H的化學(xué)式的差異,可知G中的羥基也被ci原子取代,
發(fā)生了取代反應(yīng)。根據(jù)H的化學(xué)式和I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,可知乙酰乙酸乙酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)
式,進(jìn)而可寫出反應(yīng)ni的化學(xué)反應(yīng)方程式。I-j-K的反應(yīng)過程和物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)
式均已給出,由F和K反應(yīng)生成氯喳的反應(yīng)方程式也可由題給信息寫出。(1)依
據(jù)B和C的化學(xué)式,可推知反應(yīng)I的另一產(chǎn)物化學(xué)式為C2H60;根據(jù)其在B中的
原子連接方式,推知該物質(zhì)為乙醇,D中含氧官能團(tuán)為羥基和竣基;(2)由
E(CEOCIN)和F(C9H5cLN)的化學(xué)式可推知E中的羥基被氯原子取代,故F的結(jié)構(gòu)
10
簡(jiǎn)式為:仁廣;反應(yīng)n也是G中的羥基被氯原子取代,為取代反應(yīng);(3)由
H[C1CH2CH2N(C2H5)2]和I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可推知,乙酰乙酸乙酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
CH3COCH2COOC2H5,由此可知反應(yīng)m的化學(xué)方程式為:
CH,CO-CHCOOC.H5
C1CH2CH2N(C2H5)2+CH3C0CH2C00C2H5-HCl+'N;CH);(4)化合物M(C7H8C1N)
是A的同系物,其核磁共振氫譜有4組峰,峰面積比為1:1:1:1的同分異構(gòu)體為
CH-CI
,符合該要求的同分異構(gòu)體有2種;(5)設(shè)計(jì)由氯化節(jié)(J)
CH;fH(CH50的合成路線,依據(jù)轉(zhuǎn)化圖中反應(yīng)
和乙酰乙酸乙酯為原料制備
m可知,氯化羊與乙酰乙酸乙酯發(fā)生取代反應(yīng),然后水解脫竣、氫氨化,形成氨
基后,再與氯化革中的氯原子發(fā)生取代反應(yīng),即可得產(chǎn)物。合成路線為:
CH2C1
CH3COCHCOOCtHB
CH?CH(CH,)2-^
水解.氫氨化*CHjCHCCH,)
mNH-CH-^0
Nil:2
CHSCOCHJCOOCJHS-
4.化合物M是有機(jī)合成重要的中間體,其合成路線如圖:
11
回答下列問題:
(DB的名稱為o
(2)M中的官能團(tuán)名稱是;④的反應(yīng)類型為
___________________________________________________________________O
(3)反應(yīng)⑤所需的試劑和條件是。
(4)反應(yīng)⑥中的C2H5ONa僅提供堿性環(huán)境,則⑥的反應(yīng)方程式為
______________________________________________________O
(5)化合物D有多種同分異構(gòu)體,符合下列條件的同分異構(gòu)體共有
種(不考慮立體異構(gòu))。
①能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出氣體;
②分子中含有六元環(huán)。
其中核磁共振氫譜有5組峰,且峰面積之比為1:2:3:4:4的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
12
COOC2H5
(6)設(shè)計(jì)由乙烯和C為原料制備Q>的合成路線(無機(jī)試
COOC2H5
劑任選)。
【答案】(1)1,3一丁二烯(2)酯基氧化反應(yīng)
(3)C2H50H/濃H2s。4、加]熱
(4)+C2H50H
(5)5
【解析】(1)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,其名稱為1,3一丁二烯;(2)M結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
為'含有的官能團(tuán)是酯基;反應(yīng)④是「[被強(qiáng)氧化劑氧化為
黑二'反應(yīng)類型為氧化反應(yīng);⑶反應(yīng)⑤是黑工
與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),
所需的試劑和條件是C2H50H/濃H2s。4、加熱;(4)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CJHJOOC和
C:H,OOC
13
HOOC
I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,結(jié)合反應(yīng)⑦發(fā)生酯的水解,可知H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
,則反應(yīng)⑥發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)方程式為
CH;OH
+C2H5OH;(5)化合物D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(4MXX■
CH3OH
其同分異構(gòu)體符合下列條件:①能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出氣體,說a明分子結(jié)構(gòu)
中含有-COOH;②分子中含有六元環(huán),此環(huán)應(yīng)該是貝!):含有1個(gè)-CHzCOOH,
只有1種;含有含有1個(gè)-COOH和1個(gè)-CL,有4種;故共有5種,其中核磁共
振氫譜有5組峰,且峰面積之比為1:2:3:4:4的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(6)
COOC2H5
/cuuH
]可由乙醇和Q發(fā)生酯化反應(yīng)得到,而。遇強(qiáng)氧化劑氧化可生
ACXMNI
COOC2H5
lYMMI
成Q,0與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)可生成0,則由乙烯和匚)為原料制備
COOC2H5
的合成路線為
5.降冰片烯(結(jié)構(gòu)見F)的衍生物在橡膠工業(yè)有重要用途。一種利用脫默偶聯(lián)
反應(yīng)合成其衍生物的路線如下:
14
CHO
CH3
甲苯一GH,成,H溶f幽幽皿。澈Q國(guó)(4
回回丫叵]
Q
0H%H,u
CH3
?E回
回答下列問題
(DA-B所需的試劑為
(2)B-C第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________
(3)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,C-D的反應(yīng)類型為
(4)E中的官能團(tuán)名稱為
(5)芳香化合物X是E的同分異構(gòu)體,X能與熱的NaOH溶液反應(yīng)生成穩(wěn)定
化合物,0.ImolX消耗NaOH0.2moL化合物X共有種(不考慮立體異
構(gòu))。其中核磁共振氫譜顯示有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為2:2:2:
1:1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為O
(6)參照上述路線,設(shè)計(jì)由苯甲醛、甲醇和「,:舊(卜制備成「yjAcoocH,
路線。(無機(jī)試劑
任選)
CH)CH,
【答案】⑴Fe或FeCh(2)Q+2NaOH*+甌1+上0
iNa
15
(3)H£—OCHs取代反應(yīng)(4)醛基、醛鍵
【解析】由C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知A到B為苯環(huán)上對(duì)位的H原子被氯原子取代,
條件為:Fe或FeCh,B到C氯原子發(fā)生取代反應(yīng)得到C,D再V2O5氧化成E,由
E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知D為%CT。―OCH”E和F發(fā)生加成反應(yīng)得到G。(1)由上述分
析可知,A-B所需的試劑為Fe或FeCU(2)B到C氯原子再氫氧化鈉水溶液中
CH>CH,
發(fā)生取代反應(yīng)得到C化學(xué)方程式為0+2NaOH*。+NaCl+H20;(3)D的結(jié)
ciONa
構(gòu)簡(jiǎn)式為H'CO—OCH”C-D酚羥基中H原子被甲基取代,為取代反應(yīng),故答
案為:H3c<^-OCH”取代反應(yīng);
(4)由E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知官能團(tuán)名稱為醛基、醛鍵;(5)芳香化合物X是E的
同分異構(gòu)體,X能與熱的NaOH溶液反應(yīng)生成穩(wěn)定化合物,0.ImolX消耗NaOH
0.2mol,當(dāng)苯環(huán)上有一個(gè)取代基時(shí),取代基為-00CCR;當(dāng)苯環(huán)上有兩個(gè)取代基
時(shí),取代基為-OOCH和-CL,有鄰間對(duì)三種排列方式;當(dāng)苯環(huán)上有取代基為3種
時(shí),取代基為-OH、-OH、-CH=CH2,有6種結(jié)構(gòu)。綜上所述,共有同分異構(gòu)體為
10種,其中核磁共振氫譜顯示有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為2:2:2:
16
HO
\CH3
1:1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(6)由E到F可知,苯甲醛可以與|發(fā)
KCH2=0-CHO
生加成反應(yīng)生成再經(jīng)過氧化得到
""與甲醇反應(yīng)得到所需產(chǎn)物?;蛘摺赶劝l(fā)生氧化和酯化反應(yīng),
\_7CH2=C—CHO
再發(fā)生加成反應(yīng),流程為:
6.Aspernigerin對(duì)癌細(xì)胞具有較強(qiáng)的抑制作用,其合成路線如下:
回答下列問題:
(1)物質(zhì)B中官能團(tuán)的名稱為
17
(2)反應(yīng)②的無機(jī)產(chǎn)物為。
(3)寫出③的反應(yīng)方程式o
(4)反應(yīng)④的反應(yīng)類型是o
(5)寫出同時(shí)滿足下列條件的F的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
①能使漠水褪色②苯環(huán)上有兩個(gè)取代基
③苯環(huán)上的一氯代物有兩種④分子中有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫
(6)以CH3cH20H和QQ為原料,利用上述有關(guān)信息,寫出制備
合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用)。合成路線流程圖例如下:
CH2=CH2HB'CH妾H?BrN的格液》CH£H20Ho
【答案】U)竣基、溟原子(或溟)
O
(2)NaCl
O
C1+叫$。3
(4)取代反應(yīng)
18
⑸L或L
H3CCH:H:NCH:
⑹o2SOC12
CmCH2QH拉/二IJCH3COOH------->C坨COCI
但化劑A
【解析】(1)根據(jù)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知,B中官能團(tuán)名稱是:竣基、濱原子;(2)
根據(jù)原子守恒知,另一種無機(jī)產(chǎn)物為NaCl;(3)比較D和E的結(jié)構(gòu)可知,反應(yīng)③
為D中竣基中的-0H被氯原子取代,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
VO£.H加3;(“根據(jù)E和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知,該
反應(yīng)屬于取代反應(yīng);(5)F的同分異構(gòu)體符合下列條件①能使漠水褪色說明含有
不飽和鍵;②苯環(huán)上有兩個(gè)取代基;③苯環(huán)上的一氯代物有兩種說明苯環(huán)上含有
兩類氫原子;④分子中有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫,說明F的同分異構(gòu)體中含有5
、叫
CHt
類氫原子,則符合條件的F的同分異構(gòu)體為,:;(6)乙醇被氧化生成
CH,rt.H、CH,
乙醛,乙醛被氧化生成乙酸,乙酸和SOC12發(fā)生取代反應(yīng)生成CH3coe1,CH3COCI
和發(fā)生取代反應(yīng)生成,'所以其合成路線為
7.化合物H是制備某褪黑素受體激動(dòng)劑的中間體,其合成路線如下:
19
已知:RCOOHS0C12>RCOC1,其中一R為燃基。
(DA中含氧官能團(tuán)的名稱為.和
(2)B-C的反應(yīng)類型為
(3)F的分子式為CuROzBo,寫出F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
(4)B的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
①能與FeCL溶液發(fā)生顯色反應(yīng);
②堿性條件水解生成兩種產(chǎn)物,酸化后兩種分子中均只有2種不同化學(xué)環(huán)境
的氫。
(5)寫出以和.H。:"OCH為原料制備廠廠”的合成路線流程圖
(無機(jī)試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題
干)。
20
【答案】(1)■鍵醛基(2)加成反應(yīng)(3)BXl5
(4)(CH3)3C-C=C-COO—(VOH
【解析】A到B,A中的一CHO轉(zhuǎn)化為一CH=CHCOOC2H5,B和上發(fā)生加成,得
到C,C和B及發(fā)生反應(yīng),結(jié)合F的分子式GHOzBo[問(3)提供的信息]以及F到
G反應(yīng)的條件提供的信息,C苯環(huán)上的H原子被Br取代,是為了E到F第二步成
環(huán)的過程中,只有一種取向,則D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
E,E中的酯基在堿性環(huán)境下發(fā)生水解,再酸化,得到竣基,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
o根據(jù)已知信息,E到F,首先一COOH轉(zhuǎn)化為一C0CL再
在A1CL的作用下成環(huán),F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為肘工13,F到G,H取代F中的Br,G
Rr
的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,最后得到H。(1)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,A的含氧官
能團(tuán)有醛基、避鍵;(2)根據(jù)B和C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,可知B中的碳碳雙鍵乩發(fā)生加
21
成反應(yīng),得到C,該反應(yīng)類型為加成(還原)反應(yīng);(3)根據(jù)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,以及A
生成B的信息,可知G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,再根據(jù)F與乩反應(yīng)生成G,
是H替代了Br,則F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(4)B的分子式為CJL4O3,與相同
Rr
的碳原子數(shù)的烷燒少了14個(gè)H原子。B的同分異構(gòu)體,能夠與FeCL溶液發(fā)生顯
色反應(yīng),說明含有酚羥基;能夠堿性條件水解生成兩種產(chǎn)物,則含有酯基,再酸
化,理應(yīng)得到酸和“醇”兩種產(chǎn)物,但分子中均只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫,苯
環(huán)上已有酚羥基,如果只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫,則兩個(gè)取代基相同,且處于
對(duì)位,可知水解后得到的不是醇羥基,而是酚羥基,第一種產(chǎn)物為對(duì)苯二酚,結(jié)
構(gòu)簡(jiǎn)式為H。一(二^OH。根據(jù)水解方程式可知,另一種產(chǎn)物的分子式為C7H1OO3,
含有的一C00H,含有一種H原子,說明其他氫原子的化學(xué)環(huán)境相同,則含有一
C(CH,的結(jié)構(gòu),根據(jù)分子式,可知分子中還含有碳碳三鍵,則竣酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(CDsC-CmC-COOH/lJB同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(用四-oC-COO—<__(5)
o
目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu):匚;類似于F,根據(jù)題中的信息,得到F需要E,E中含有竣
基,竣基來自與酯的水解,模仿A到B,在分子中引入酯基,根據(jù)A的結(jié)構(gòu),引
入酯基,需要分子中含有碳氧雙鍵,則,發(fā)生催化氧化即可以引入碳氧雙鍵,
則合成路線流程圖為
22
8.軟質(zhì)隱形眼鏡材料W、樹脂X的合成路線如圖所示。
o
II
C—OCH^CH^OH
OOH
口?-H、。
已知:H—C—H+R—CH:—CHO——?CH:—CH—CHO—CH;=C—CHO
RR
(l)A中含有的官能團(tuán)名稱是
(2)甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
(3)B->C反應(yīng)的化學(xué)方程式是
(4)B有多種同分異構(gòu)體.屬于酯且含有碳碳雙鍵的同分異構(gòu)體共有
種(不考慮順反異構(gòu),下同),寫出其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng),且含有甲基的所有同分
異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是o
(5)已知F的相對(duì)分子質(zhì)量為U0,分子中碳原子、氫原子數(shù)都是氧原子數(shù)
的3倍,苯環(huán)上的氫原子化學(xué)環(huán)境都相同.則F還能發(fā)生的反應(yīng)是(填
序號(hào))。
A.加成反應(yīng)b.氧化反應(yīng)c.加聚反應(yīng)D.水解反應(yīng)
23
(6)寫出樹脂X可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(寫出一種即可)。
(7)E的分子式為3此含三個(gè)甲基,苯環(huán)上的一漠代物有兩種,生成E
的化學(xué)方程式是o
【答案】(D碳碳雙鍵、醛基(2)CH3cH2CH0
CH-C-COOH法破破CHLC-COOCH?CH;OH
⑶2I+HOCH2cH20H至詈I,+H0
△CH,2
0
(4)5、H一(:—(I=CH?
CH,
⑸
⑺
OH
【解析】由合成路線可知,利用逆推法結(jié)合W可知,C為CH2=
C(CH3)COOCH2CH2OH,B與乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成C,則B為CH2=C(CH3)C00H,A
fB發(fā)生氧化反應(yīng),則A為CH2=C(CH3)CH0,A-D發(fā)生加成反應(yīng),D為
CH3CH(CH3)CH2OH,結(jié)合已知信息可知,甲為醛,與HCHO反應(yīng)再脫水生成A,則甲
為CH3cH2CHO,F的相對(duì)分子質(zhì)量為110,分子中碳原子、氫原子數(shù)都是氧原子數(shù)
OH
的3倍,苯環(huán)上的氫原子化學(xué)環(huán)境都相同,則F為,,E的分子式為G°HM()2,
OH
含三個(gè)甲基,苯環(huán)上的一溟代物有兩種,則2-甲基丙烯與F發(fā)生加成反應(yīng)生成E,
24
產(chǎn)
o-c—CH
E為6%3o(1)A為CH2=C(CH3)CH0,含碳碳雙鍵、醛基兩種官能團(tuán);(2)由
CH
上述分析可知,甲為CH3cH2CH0;(3)根據(jù)以上分析可知B-C反應(yīng)的化學(xué)方程式
曰CH?=C-COOH-HOCHTCH9H濃H2s04cH=C-COOCH2CH2OH-H9/八口在「口_
ZEI■AI;WD79Cn2=
CH;CH3
C(CH3)COOH,屬于酯且含有碳碳雙鍵的同分異構(gòu)體有HC00CH=CHCH3、HCOOC(CH3)
=CH2、HCOOCH2CH=CH2>CH3COOCH=CH2>CH2=CHCOOCH3,共5種,其中能發(fā)生銀
鏡反應(yīng),且含有甲基的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
O0H
HX_=CH-CH3
H-C-(^C=CH;O(5)F為,,能發(fā)生苯環(huán)的加成反應(yīng)及酚
CH;OH
-0H的氧化反應(yīng),答案選ab;(6)F與HCHO發(fā)生縮聚反應(yīng)生成X,則樹脂X可能
OH
的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H。
(7)生成E的化學(xué)方程式是
OH
產(chǎn)
OH
o-c—CH3
CH3-C=CH:+$一定條件,
OH
9.化合物W是一種藥物的中間體,一種合成路線如圖:
25
已知:①(+III―A
請(qǐng)回答下列問題:
(1)A的系統(tǒng)命名為O
(2)反應(yīng)②的反應(yīng)類型是o
(3)反應(yīng)⑥所需試劑為。
(4)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式為______________________________________
(5)F中官能團(tuán)的名稱是o
(6)化合物M是D的同分異構(gòu)體,則符合下列條件的M共有一種(不含立體異
構(gòu))。
①ImolM與足量的NaHCOs溶液反應(yīng),生成二氧化碳?xì)怏w22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下);
26
②0.5molM與足量銀氨溶液反應(yīng),生成108gAg固體其中核磁共振氫譜為4
組峰且峰面積比為6:2:1:1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
______________________________(寫出其中一種)。
(7)參照上述合成路線,以C2H50H和0c題為起始原料,選用必要的無機(jī)
試劑合成力寫出合成路線
____________________________________________________________________________________________________________________________O
【答案】(1)2,3-二甲基-1,3丁二烯(2)氧化反應(yīng)(3)濃氫溟酸
(4)LCOOH+CH3cHLcogHs+上。⑸羥基、醛基
CHOCOOH
II
H
(6)12H3C—C—UH2-COO或H3C—C—CH2-CHO
CH3CH3
00?00
⑺gf等皿工?中區(qū)匕W
l(H——[LIkMWHCjH100cACooOC必褊LU、
【解析】A到B發(fā)生信息①的反應(yīng),B到C發(fā)生信息②反應(yīng),且只有一種產(chǎn)
物,則B結(jié)構(gòu)對(duì)稱,根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知B中有兩個(gè)碳碳雙鍵上的碳原子連接
甲基,則B應(yīng)為加工],則A為H,C與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成D。(1)A為
工,根據(jù)烷嫌的系統(tǒng)命名法規(guī)則可知其名稱應(yīng)為:2,3-二甲基-1,3丁二烯;
(2)B到C的過程為酸性高鎰酸鉀氧化碳碳雙鍵的過程,所以為氧化反應(yīng);(3)根
據(jù)G和H的結(jié)構(gòu)可知該過程中羥基被澳原子取代,所需試劑為濃氫漠酸;(4)反
27
應(yīng)③為C與乙醇的酯化反應(yīng),方程式為:LCOOH+CECIWH^&MOOC9+HZO;
(5)根據(jù)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知其官能團(tuán)為羥基、醛基;(6)化合物M是D的同分異構(gòu)
體,且滿足:①ImolM與足量的NaHCOs溶液反應(yīng),生成二氧化碳?xì)怏w22.4L(標(biāo)準(zhǔn)
狀態(tài)下),即生成hnol二氧化碳,說明ImolM中含有l(wèi)mol竣基;②0.5molM與
足量銀氨溶液反應(yīng),生成108g即ImolAg固體,說明0.5molM含0.5mol醛基;
除去竣基和醛基還有4個(gè)碳原子,有兩種排列方式:和J、,先固定
竣基有4種方式,再固定醛基,則有(數(shù)字表示醛基的位置):4/3、2/<COOH、
/、11、ICOOH、又8%共有4+4+3+1=12種同分異構(gòu)體,其中核磁
HOOC/、
CHO
共振氫譜為4組峰且峰面積比為6:2:1:1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:H3c—卜CH2-COOH或
CH3
H3C-C-UH2-CHO.(7)根據(jù)觀察可知目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與W的結(jié)構(gòu)相似,合成W需要
CH3
I,合成I需要發(fā)生類似D與H的反應(yīng),原料臭COOC2&即為D,則還需類似G的
物質(zhì),乙醇可以發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯,乙烯和濱加成可以生成二溟乙烷,其結(jié)
構(gòu)與G類似,所以合成路線為:
00
CHi噂CHiUf甲"O
z
1|杭??L卜WW"CJHJ0a—Vooc曲舒'U
o
io.花青醛(cyUy)具有一種清新的花香,對(duì)香水和洗滌護(hù)理配方也非常
有價(jià)值,下圖是用Michael反應(yīng)合成花青醛的一種合成路線。
28
已知:氨基連接在苯環(huán)上易被氧化。
回答下列問題:
(1)花青醛I中官能團(tuán)的名稱是,可通過直接判定
(選填編號(hào))O
a.質(zhì)譜b.紅外光譜C.核磁共振氫譜
(2)A-B的反應(yīng)方程式為
(3)B-C、C-D的反應(yīng)類型分別是、o
(4)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為o
(5)對(duì)比分析說明,引入C-D與E-F步驟的目的是—o
(6)有機(jī)物G有多種同分異構(gòu)體,寫出滿足下列條件的一種同分異構(gòu)體
_________________O
①苯環(huán)上有3個(gè)取代基;②核磁共振氫譜有4個(gè)峰
(7)利用Michael反應(yīng),以丙烯和八Jt“為原料合成、一J“,寫出合
29
成路線(無機(jī)試劑任選)
【答案】(U)醛基b
NO
⑵9+2(濃)也嶼右+2小
(3)還原反應(yīng)取代反應(yīng)
H
CH2Br3C^YCH3
(5)防止氨基被氧化(或保護(hù)氨基)(6)或
CH2Br
(7)vHBr,丫BrMg/乙甦MgBr
NO2
【解析】Af在濃硫酸催化下與硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B為Q,B
魁八。3
NH:
上的硝基用Fe和HC1還原成氨基生成C,C為',C在乙酸酥作用下生成D
NHCOCH,NHCOCH,
夕,將氨基保護(hù)起來,再進(jìn)行鹵代,生成E,E為勺8r,E在堿性條件
30
NHj
下,水解生成F,F為,與NaNOz在酸性條件下轉(zhuǎn)化為。
,g在乙醛
中與Mg反應(yīng)生成H’M@,H與?合I。(1)花青醛17人"”中官能
團(tuán)的名稱是醛基,可通過紅外光譜直接判定,故選b;(2)AC在濃硫酸催化下
與硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成BU,A-B的反應(yīng)方程式為
NO2
+HNO3(濃)型3,J+H20;(3)B上的硝基用Fe和HC1還原成氨基生成C。,
NHCOCH,
C在乙酸酊作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成D.Q,BfC、C-*D的反應(yīng)類型分別是
NHCOCH3
還原反應(yīng)、取代反應(yīng);(4)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(5)對(duì)比分析說明,引入C
fD與E-F步驟的目的是防止氨基被氧化(或保護(hù)氨基);(6)有機(jī)物G有多種同
分異構(gòu)體,滿足下列條件①苯環(huán)上有3個(gè)取代基;②核磁共振氫譜有4個(gè)峰,
CH2BrH3c丫丫(2匕
說明有一個(gè)對(duì)稱軸,可能的一種同分異構(gòu)體H3c丫0C%或;(7)
CH2Br
利用Michael反應(yīng),以丙烯和人二為原料合成YUIH,先將丙烯與HBr
31
加成生成2-漠丙烷,與Mg生成yMgBr,利用Michael反應(yīng),合成
乙醛
合成路線(無機(jī)試劑任選)、上3BrMg/o
H
11.化合物1(4-對(duì)羥基苯基-2-丁酮)是國(guó)際公認(rèn)的既安全又獲廣泛應(yīng)用的
合成香料。由化合物A制備I的一種合成路線如下:
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱為o
(2)B中的官能團(tuán)名稱是o
(3)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。
(4)⑤的反應(yīng)類型是o
(5)寫出滿足下列條件的G的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
32
i.屬于芳香族化合物;
ii.既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng);
iii.核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為6:2:lo
OO
(6)設(shè)計(jì)由氯乙烷和丙二酸制備的合成路線:
(無機(jī)試
劑任選)o
【答案】(1)對(duì)甲基苯酚(2)(酚)羥基、醛基
0
⑶II(4)取代反應(yīng)
CH3CCH,COOC2H5
HC—0—CH2—CH2—0—CH
H3CCH,
NaOH/H,OH00CCH,(:0()H??CJH?C1II.
⑹CJI、CI
CH3CHO
【解析】O中-CH3被氧化成-CHO,得到Q,酚-OH經(jīng)過硫酸二甲酯甲基
0H0H
CHO
CH2OH
化,得到,-CHO經(jīng)NaBL還原,得到。,由化合物G可反推出F是
OCH
OCH33
33
CH2CI
ruLurnncu?從而反推出E是6,化合物G通過NaOH、HC1脫去YOOC2H5,
CH3CCH?CUIJL2H5
OCH3
得到JI,最后經(jīng)過HBr和HOAc反應(yīng),得到。(1)的化學(xué)名稱為對(duì)甲基
0cH3X
苯酚;(2)B中的官能團(tuán)名稱是酚羥基和醛基;(3)由D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及E的分子式
CH2CI
可知E為0,再結(jié)合G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及F的分子式可知,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
OCH,
0
0
uLHrnncu;⑷由E、F、G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知是F中的一CH—C—CH,,取代了E
C*itjVJV*HiLUULJ,XIJ
COOC2HS
中的CL則反應(yīng)類型是取代反應(yīng);(5)屬于芳香族化合物,說明其分子中含有苯
環(huán);能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng)且核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為6:2:1,
說明該分子中有3種不同環(huán)境的氫,并且個(gè)數(shù)比為6:2:1,且該分子中含有的
既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能發(fā)生水解反應(yīng)的基團(tuán)為HCOO-,則符合條件的同分異構(gòu)
HCCH
0CH,CH300)VzJ9
體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有:III0-%和HC—o—CH?二CH2-O—CH;(6)
CH,CH,
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