全国版2021高考化学一轮复习课时作业51有机合成及有机推断含解析 练习

课时作业(五十一)　有机合成及有机推断

1．(2019·山东日照诊断)有机物G是一种医药中间体，可通过如图所示路线合成。A是石油化工的重要产品且分子中所有原子在同一平面上，H的分子式C7H8。

已知：B为醛类，C为一种常见的酸

请回答以下问题：

(1)A的结构简式是________。

(2)H→I的化学反应方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

B与银氨溶液反应的化学方程式是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)C→D的反应类型是________，I→J的反应类型是________。

(4)E→F的反应条件是________。

(5)两个E分子在一定条件下发生分子间脱水生成一种环状酯的结构简式是______________。

(6)满足以下条件的F的同分异构体(含F)共有________种(填数字)。

①能与氯化铁溶液发生显色反应

②红外光谱等方法检测分子中有结构

③苯环上有两个取代基

其中能与碳酸氢钠溶液反应且核磁共振氢谱测定有5个吸收峰的同分异构体的结构简式为________________________________________________________________________。

解析　A是石油化工的重要产品且分子中所有原子在同一平面上，结合D的结构简式可以知道A为CH2＝CH2，由转化关系可以知道，B为CH3CHO，C为CH3COOH，由结构G的结构可以知道F为，H的分子式是C7H8，不饱和度为＝4，H含有一个苯环，故H为，由J的结构可以知道I为，I发生氧化反应得到J，J发生水解反应得到E(邻醛基苯甲酸)，E与甲醇发生酯化反应得到F。

(1)由上述分析可以知道，A的结构简式是CH2＝CH2。

(2)H→I的反应方程式为：＋Br2＋HBr，B与银氨溶液反应的化学方程式是：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。

(3)C→D是CH3COOH中－OH被－Cl取代生成CH3COCl，属于取代反应：I→J是中甲基被氧化为－COOH，属于氧化反应。

(4)E→F是酸与醇发生酯化反应，反应条件是浓硫酸，加热。

(5)两个E分子在一定条件下发生分子间脱水生成一种环状酯的结构简式是。

(6)满足以下条件的的同分异构体(含F)，①能与氯化铁溶液发生显色反应，含有酚羟基；②红外光谱等方法检测分子中有如结构，可能含有酯基、可能为羧基；③苯环上有两个取代基，为－OH、－COOCH3，或－OH、－OOCCH3，或－OH、－CH2COOH，或－OH、－CH2OOCH，有邻、间、对三种位置，故符合条件的同分异构体有12种(含F)；其中能与碳酸氢钠溶液反应，说明含有－COOH，且核磁共振氢谱测定有5个吸收峰，该同分异构体的结构简式为：。

答案　(1)CH2＝CH2　(2) ＋Br2＋HBr　CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O　(3)取代反应　氧化反应　(4)浓硫酸，加热　(5) 　(6)12　

2．(2019·甘肃兰州诊断)氯吡格雷是一种用于抑制血小板聚集的药物，该药物合成路线通常以2－氯苯甲醛为原料合成，合成路线如下：

(1)下列关于氯吡格雷的说法正确的是________。

A．氯吡格雷在一定条件下能发生消去反应

B．氯吡格雷难溶于水，在一定条件下能发生水解反应

C．1 mol氯吡格雷含有5NA个碳碳双键，一定条件下最多能与5 mol H2发生加成反应

D．氯吡格雷的分子式为C16H16ClNO2S

(2)物质D的核磁共振氢谱有________种吸收峰。

(3)物质X的结构简式为______________。

(4)物质C可在一定条件下反应生成一种含有3个六元环的产物，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

反应类型是______________。

(5)写出属于芳香族化合物A的同分异构体__________________________(不包含A)。

(6)已知：，写出由乙烯、甲醇为有机原料制备化合物的合成路线流程图(无机试剂任选)。

解析　A．苯环上的氯原子不能发生消去反应，A错误；B．氯吡格雷含有酯基、氯原子，难溶于水，在一定条件下能发生水解反应，B正确；C．苯环不含碳碳双键，1 mol氯吡格雷含有2NA个碳碳双键，但苯环能发生加成反应，一定条件下最多能与5 mol H2发生加成反应，C错误；D．氯吡格雷的分子式为C16H16ClNO2S，D正确。

(2)根据物质D的结构简式可知结构不对称，核磁共振氢谱有7种吸收峰。

(3)根据D和E的结构简式可知D中氨基上的氢原子被溴原子取代，因此物质X的结构简式为。

(4)物质C含有氨基和羧基，可在一定条件下发生取代反应生成一种含有3个六元环的产物，该反应的化学方程式为

(5)属于芳香族化合物A的同分异构体有、、；

(6)乙烯与溴发生加成反应生成BrCH2CH2Br，再水解生成乙二醇，甲醇催化氧化生成HCHO，最后乙二醇与甲醛反应生成。

答案　(1)BD　(2)7　(3)

(4) ＋2H2O取代　

(5) 　(6)CH2CH2

3．(2019·四川成都诊断)一种第二代抗组胺药物的中间体G的合成路线如下：

已知：A的分子结构中含有2个甲基。

回答下列问题：

(1)A的名称为________，由A生成B的反应类型为________。

(2)G中含氧官能团名称为________。

(3)F的分子式为________。

(4)由C生成D的化学方程式为________________。

(5)对二取代芳香化合物W是E的同分异构体，W能发生银镜反应和水解反应，水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应，则W有________种结构，其中核磁共振氢谱为五组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶9的结构简式为__________________。

(6)参照上述合成路线，以乙醛为原料(无机试剂任选)，设计正丁醇的合成路线。

解析　(1)根据A的分子式，结合A的分子结构中含有2个甲基知A为丙酮(CH3COCH3)，A在氢氧化钡存在条件下反应生成B(C6H12O2)，为2分子A发生的加成反应。

(2)G中的含氧官能团有酯基、羰基。

(3)F的分子式为C4H6Cl2O，

(4)根据，结合C、D的分子式可知，C和苯发生加成反应生成D，反应的化学方程式为。

(5)对二取代芳香化合物W是E的同分异构体，W能发生银镜反应和水解反应，说明W属于甲酸酯，水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应，说明酯基与苯环连接，则W中含有结构，对位基团的化学式为—C5H11，因为有—C5H118种结构，因此W有8种结构，其中核磁共振氢谱为五组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶9的结构简式为；(6)以乙醛为原料合成正丁醇，根据A→B→C的反应原理可以使碳链增长，2分子乙醛可以合成出CH3CHCHCHO，再与氢气加成即可。

答案　(1)丙酮　加成反应　(2)酯基、羰基　(3)C4H6Cl2O　(4) 　(5)8　

(6)

4．(2019·广西南宁测试)苯酚是一种重要的化工原料，以苯酚为主要起始原料，经下列反应可制得香料M和高分子化合物N(部分产物及反应条件已略去)：

已知化合物N为，

回答下列问题：

(1)B的结构简式为________，B中能与NaHCO3反应的官能团名称是________。

(2)已知C的分子式为C5H12O，C能与金属Na反应，C的核磁共振氢谱有3组峰，峰面积比值是9∶2∶1，则M的结构简式为__________________。

(3)由苯酚生成D的化学方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)化合物D与发生反应，除生成化合物N外，还生成________(写结构简式)。

(5)F是相对分子质量比B大14的同系物，F有多种同分异构体，符合下列条件的F的同分异构体有________种。①属于芳香族化合物　②遇FeCl3溶液显紫色，且能发生水解反应　③苯环上有两个取代基

(6)已知：，写出用苯酚、乙醇和ClCH2COOH为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。

解析　(1)H＋的酸性强于羧酸，因此生成B的原理是利用酸性强的制取酸性弱的，因此B的结构简式为；B中含有官能团是羧基和羟基，羧酸的酸性强于碳酸，因此能与NaHCO3反应的官能团名称为羧基；

(2)C的分子式为C5H12O，能与金属Na发生反应，即C中含有羟基，C含羟基的结构简式可能是，羟基位置有8种，有3组峰，且峰面积比值是9∶2∶1，因此C的结构简式为(CH3)3CCH2OH，B与C发生酯化反应，即M的结构简式为：；

(3)根据D的分子式C15H16O2，以及N的结构简式，苯酚生成D的反应方程式为；

(4)根据N的结构简式，生成N的类型为缩聚反应，除N外，还有CH3OH；

(5)F的相对分子质量比B大14，因此F比B多一个“CH2”，属于芳香族化合物，说明含有苯环，遇FeCl3溶液显紫色，说明含有酚羟基，能发生水解反应，说明含有酯基，符合条件的结构简式为 (邻间对三种)、 (邻间对三种)、 (邻间对三种)，共有9种；

(6)根据生成N和M的路线，此合成路线为

答案　(1) 　羧基

(2)

(3)

(4)CH3OH　(5)9

(6)

5．丹参酮ⅡA是一种治疗心血疾病的药物，其中的一种合成路线如下：

(1)丹参酮ⅡA中含氧官能团为________和________(写名称)。

(2)试剂X的分子式为C5H11N，则X的结构简式为________。

(3)C→D的反应类型为________。

(4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：

________________________________________________________________________。

Ⅰ.能发生银镜反应

Ⅱ.分子中除苯环外不含其他环状结构，分子中含有4种不同化学环境的氢

(5)写出以CH3CH===CHCH3和CH2===CHCHO为原料制备的合成路线流程图(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例如下：

CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3

解析　(4)能发生银镜反应，说明有醛基；分子中除苯环外不含其他环状结构，分子中含有4种不同化学环境的氢，结合E的结构简式可知，符合条件的E的同分异构体为等。

 (5)以CH3CH===CHCH3和CH2===CHCHO为原料制备，可以先用CH3CH===CHCH3与溴发生加成反应得CH3CHBrCHBrCH3，CH3CHBrCHBrCH3在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应得CH2===CHCH===CH2，CH2===CHCH===CH2再与CH2===CHCHO发生加成反应形成环，再与氢气发生加成反应得。

答案　(1)羰基　醚键　(2)

(3)消去反应

(4)

6．(2019·山东济宁一模)有机物F是一种高分子树脂，其合成路线如下：

已知：①A为苯甲醛的同系物，分子中无甲基，其相对分子质量为134；

请回答下列问题：

(1)X的化学名称是________。

(2)E生成F的反应类型为________。

(3)D的结构简式为________________________________________________________。

(4)由B生成C的化学方程式为________________________________________________。

(5)芳香族化合物Y是D的同系物，Y的同分异构体能与饱和Na2CO3溶液反应放出气体，分子中只有1个侧链，核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢原子，峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1。写出两种符合要求的Y的结构简式：____________、____________。

(6)写出以甲醛、丙醛和乙二醇为主要原料合成软质隐形眼镜高分子材料——聚甲基丙烯酸羟乙酯的合成路线(无机试剂自选)。

解析　根据已知信息①可知，A为苯甲醛的同系物，分子中无甲基，其相对分子质量为134，则A为苯丙醛；根据F的结构简式，可知E为；根据C的分子式和生成D、E的条件可知，C→D为羟基或醛基的氧化，D→E为卤素原子的水解反应，结合E的结构可知，D为含有溴原子的羧酸，则C为含有溴原子的醛，B为含有碳碳双键的芳香醛，根据信息②可知X为甲醛。

(1)由上述分析，X为甲醛。

(2)根据F结构可知，该物质是由羟基和羧基发生缩聚反应生成的，因此该反应类型为缩聚反应。

(3)根据C的分子式和生成D和E的条件可知，C→D为羟基或醛基的氧化，D→E为卤素原子的水解反应，结合E的结构可知，D为含有溴原子的羧酸，D的结构简式为。

(4)由题分析可知B中含有碳碳双键，可以与溴发生加成反应，化学方程式为。

(5)D的结构简式为，芳香族化合物Y是D的同系物，说明含有羧基和溴原子，能够与饱和Na2CO3溶液反应放出气体，说明含有羧基，分子中只有1个侧链，核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢原子，峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1，说明苯环上有3种氢原子，个数比为2∶2∶1，侧链含有2种氢原子，个数比为6∶1，符合要求的Y的结构简式为。

(6)要合成有机物，需先合成CH2＝C(CH3)COOCH2CH2OH，若要合成CH2＝C(CH3)COOCH2CH2OH，可由甲基丙烯酸与乙二醇发生酯化反应得到，而甲基丙烯酸可由甲基丙烯醛氧化得到，而丙醛和甲醛在碱性环境下发生反应生成甲基丙烯醛，由此可得合成路线。

答案　(1)甲醛　(2)缩聚反应

(3)

(4)

(5)

(6)