2022届高考化学一轮复习规范练34生命中的基础化学物质有机合成及推断含解析新人教版202104211203

生命中的基础化学物质　有机合成及推断

(时间:45分钟　满分:100分)

非选择题(共6小题,共100分)

1.(2019天津理综)(16分)我国化学家首次实现了膦催化的(3+2)环加成反应,并依据该反应,发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。

已知(3+2)环加成反应:CH3C≡C—E1+E2—CHCH2(E1、E2可以是—COR或—COOR)

回答下列问题:

(1)茅苍术醇的分子式为　　　　　　　　,所含官能团名称为　　　　　　　　　　　,分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为　　　。 

(2)化合物B的核磁共振氢谱中有　　　　个吸收峰; 其满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为　　　　　。 

①分子中含有碳碳三键和乙酯基(—COOCH2CH3)

②分子中有连续四个碳原子在一条直线上

写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式　　　　　　　　　　　。 

(3)CD的反应类型为　　　　　　　。 

(4)DE的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　, 除E外该反应另一产物的系统命名为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)下列试剂分别与F和G反应,可生成相同环状产物的是　　　　(填字母)。 

A.Br2　　　　　　B.HBr　　　　　　C.NaOH 溶液

(6)参考以上合成路线及条件,选择两种链状不饱和酯,通过两步反应合成化合物M,写出路线流程图(其他试剂任选)。

答案:(1)C15H26O　碳碳双键、羟基　3

(2)2　5　和

(3)加成反应或还原反应

(4)

2-甲基-2-丙醇

(5)B

(6)+

或+

(Pd/C写成Ni等合理催化剂亦可)

解析:(1)根据茅苍术醇的结构简式可知其分子式为C15H26O;所含官能团的名称是碳碳双键、羟基;分子中含有3个手性碳原子。

(2)化合物B分子中含有2种处于不同化学环境的氢原子,其核磁共振氢谱有2个吸收峰;根据信息①分子中含有碳碳三键(C≡C)和乙酯基()及信息②连续四个碳原子共直线(C—C≡C—C),可得五种符合条件的同分异构体:

、、、、。

(3)CD是碳碳双键加氢反应,属于加成或还原反应。

(4)反应DE属于酯交换反应,另一种产物的系统命名为2-甲基-2-丙醇。

(5)F和G属于双键位置不同的同分异构体,两种物质加溴和碱性水解反应可得到不同物质,加溴化氢可以得到相同物质,B项符合题意。

(6)根据(3+2)环加成反应和A+BC反应过程选择两组有机物:①和;

②和。然后依次进行环加成反应和碳碳双键还原反应即可得到目标产物。

2.(16分)A(C3H6)是基本有机化工原料。由A制备聚合物C和的合成路线(部分反应条件略去)如图所示。

已知:+|| ;R—COOH

回答下列问题:

(1)A的名称是　　　,B含有的官能团的名称是　　　　　　　　　　　　　　　(写名称)。 

(2)C的结构简式为　　　　　　　　,D→E的反应类型为　　　　　　　　　。 

(3)EF的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)中最多有　　个原子共平面。 

发生缩聚反应生成有机物的结构简式为　　　　　　　　　　　　　。

(5)B的同分异构体中,与B具有相同的官能团且能发生银镜反应的共有　　　种;其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为6∶1∶1的是　　　　　　　　　　　　　　(写结构简式)。 

(6)结合题给信息,以乙烯、HBr为起始原料制备丙酸,设计合成路线(其他试剂任选)。合成路线流程图示例:

CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3

答案:(1)丙烯　碳碳双键、酯基

(2)　取代反应(或水解反应)

(3)+

(4)10　

(5)8　

(6)CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH

解析:(1)根据反应过程可知A的名称是丙烯,由B加聚后的产物可知B的结构简式为,含有的官能团的名称是碳碳双键、酯基。

(2)C是聚合物水解的产物,且C也是聚合物,则C的结构简式为,A在高温条件下与氯气发生取代反应生成一氯丙烯D,D在碱性条件下发生水解反应生成E。

(3)根据信息及目标产物可知E→F的化学方程式为+。

(4)中的10个原子可能共平面;

发生缩聚反应生成有机物的结构简式为。

(5)B的同分异构体中,与B具有相同的官能团且能发生银镜反应的,必须含有碳碳双键、酯基、醛基,所以一定是甲酸某酯,甲酸的结构只有1种,烃基的结构:上双键的位置有3种,上双键的位置有3种,上双键的位置有2种,所以共有8种;其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为6∶1∶1的是。

(6)合成路线流程图为CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH。

3.(16分)双酚A型环氧树脂广泛应用于涂料、玻璃钢、包封等领域,可由下列路线合成而得(部分反应条件和产物略去):

已知:二酚基丙烷简称双酚A,双酚A型环氧树脂的结构简式为:

回答下列问题:

(1)A含有的官能团结构简式为　　　　　　,C的化学名称为　　　　　　　　。 

(2)AB的反应类型为　　　　　　,双酚A的核磁共振氢谱共有　　　　　　个吸收峰。 

(3)分子中不含碳碳双键的D的同分异构体(不考虑立体异构)共有　　　　　　种。 

(4)写出由D和双酚A合成双酚A型环氧树脂的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)参照上述双酚A型环氧树脂的合成路线,设计一条由环戊二烯为起始原料制备的合成路线。

答案:(1)—Cl、　2,3-二氯-1-丙醇

(2)取代反应　4　(3)11

(4)

(5)

解析:(1)由A的结构简式可知,含有的官能团有氯原子、碳碳双键,结构简式分别为—Cl、。以醇作为母体,注明氯原子位置及数目、羟基位置,C的化学名称为2,3-二氯-1-丙醇。

(2)对比A、C的结构简式,可知A发生卤代烃的水解反应生成B为HOCH2CHCH2,水解反应属于取代反应,对比D与双酚A型环氧树脂的结构简式可知,双酚A的结构简式为

,分子中含有4种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱共有4个吸收峰。

(3)分子中不含碳碳双键的D的同分异构体,可以移动D中氯原子取代环上氢原子得到2种,可以是被氯原子取代,有2种,可以是中氢原子被氯原子取代,有3种,可以看作丙醛中氢原子被氯原子取代,有3种,可以看作丙酮中氢原子被氯原子取代,有1种,共有11种。

(4)D发生开环与双酚A其中一个酚羟基发生加成反应,而氯原子与另外的一个酚羟基发生缩聚反应,同时生成HCl,反应的化学方程式为

(5)与溴水发生1,4-加成生成,然后发生卤代烃的水解反应生成,再与HCl发生加成反应生成,最后在氢氧化钙作用下生成。

4.(18分)有机化合物J是治疗胃溃疡的辅助药物,一种合成路线如下:

BC(C8H9Br)D(C8H10O)EGI

回答下列问题:

(1)烃B中含氢元素的质量分数为7.69%,其相对分子质量小于118,且反应A→B为加成反应,则B分子中最多有　　　　个原子共平面。 

(2)X的名称为　　　　;H的官能团名称是　　　　　　。 

(3)I→J的反应条件为　　　　　　,反应G→H的反应类型为　　　　　　。 

(4)反应C→D的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)化合物I有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有　　　　　　种。 

①能发生水解反应和银镜反应;

②能与FeCl3溶液发生显色反应;

③苯环上有四个取代基,且苯环上一卤代物只有一种

其中,核磁共振氢谱有5个吸收峰的物质的结构简式为　　　　　　(任写一种即可)。 

(6)参照有机化合物J的合成路线,写出由F、甲醇、甲酸甲酯为有机原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。

合成路线流程图示例如下:CH2CH2CH3CH2BrCH3CH2OH

答案:(1)16

(2)乙炔　酯基、醛基

(3)浓硫酸、加热　取代反应

(4)+NaOH+NaBr

(5)6　(或)

(6)

解析:由F的结构简式逆推可知E为,D为,C为,B为,反应A→B为加成反应,则X为HC≡CH。F与乙醇发生酯化反应生成G为,对比G、H的结构简式可知G发生取代反应生成H,H与氢气发生加成反应生成I为,I发生消去反应生成J。

(1)B为,旋转碳碳单键可以使两个平面共面,分子中16个原子都可能共面。

(2)由上述分析可知,X为乙炔,H的官能团名称是酯基、醛基。

(3)I→J发生醇的消去反应,反应条件为浓硫酸、加热,对比G、H的结构简式可知,G发生取代反应生成H。

(4)反应C→D的化学方程式为+NaOH+NaBr。

(5)化合物I()的同分异构体同时满足下列条件:

①能发生水解反应和银镜反应,说明含有酯基、醛基,

②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,

③苯环上有四个取代基,且苯环上一卤代物只有一种,则可能的结构简式为(或),将乙基变甲基,—OOCH变为—CH2CH2OOCH或者—CH(CH3)OOCH,又会得到4种同分异构体,故符合条件的共有6种,其中,核磁共振氢谱有5个吸收峰的物质的结构简式为(或)。

(6)苯乙酸与甲醇发生酯化反应生成苯乙酸甲酯,再与HCOOCH3发生取代反应生成,最后发生氧化反应并酸化后生成,合成路线流程图为:

。

5.(18分)姜黄素是从姜科植物中提取的一种色素,它的主要药理作用有抗氧化、保肝护肝、抑制肿瘤生长等,它具有对称性结构。

已知:①E、G能发生银镜反应

②R—CHO+R'—CH2—CHO

(R、R'表示烃基或氢)

请根据以上信息回答下列问题:

(1)A的名称是　　　　　　　　;试剂X的名称为　　　　　　　　。 

(2)F到G的反应类型是　　　　　　　　;Y分子中的官能团名称为　　　　　　　　。 

(3)EF的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)J(C8H8O3)的同分异构体中同时满足如下条件:①能与NaHCO3溶液反应,②能使FeCl3溶液显色,共有　　　　(不考虑立体异构体)种,其中苯环上的一氯代物有两种的同分异构体的结构简式为　　　　　　　　　。 

(5)参考上述合成路线,设计一条由和乙醛为起始原料(其他无机试剂可任选),制备的合成路线,合成路线流程图示例如下:

CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3

答案:(1)1,2-二溴乙烷　氢氧化钠水溶液

(2)加成反应(或还原反应)　羟基(或酚羟基)、醚键

(3)CH3—CHO+CH3—CHO

CH3—CHCH—CHO+H2O

(4)13　

(5)

解析:(1)由流程图可知A为,结合BCD可知B应为醇类,其结构简式为,故试剂X为NaOH水溶液,C为,D为。

(2)由EF的反应条件可知,E含有—CHO,即E为CH3CHO,则F为CH3—CHCH—CHO,又知G能发生银镜反应,则G为CH3CH2CH2CHO,所以FG的反应类型是加成反应(或还原反应);由D(),可推知Y的结构简式为,所含官能团为醚键和酚羟基。

(4)J的结构简式应为,其同分异构体能与NaHCO3溶液反应,说明含有—COOH,能使FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基。当苯环上连有三个取代基(—COOH、—OH、—CH3)时,其同分异构体有10种,当苯环上连有两个取代基(—CH2COOH、—OH)时,其同分异构体有3种,共13种。

(5)由和CH3CHO合成

是一个碳链增长的过程,要使用信息②中的反应,先将转化为,然后,即得目标产物。

6.(16分)由化合物A制备一种医药合成中间体G和可降解环保塑料PHB的合成路线如下:

已知:(—R1、—R2、—R3均为烃基)

回答下列问题:

(1)A的结构简式为　　　　　　,G中含氧官能团的名称为　　　　　　。 

(2)反应③和④的反应类型分别是　　　　　　、　　　　　。 

(3)F的分子式为　　　　　。 

(4)E是二元酯,其名称是　　　　　　　　,反应④的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。

(5)C存在多种同分异构体,其中分别与足量的NaHCO3溶液和Na反应产生气体的物质的量相同的同分异构体的数目为　　　　种(包含C在内)。 

(6)写出用B为起始原料制备高分子化合物的合成路线(其他试剂任选)。

答案:(1)　醚键、酯基

(2)缩聚反应　取代(或酯化)反应　(3)C8H8O3

(4)丙二酸二乙酯　HOOC—CH2—COOH+2CH3CH2OHCH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O

(5)5

(6)CH3—CHCHCOOH

CH3—CHCHCOOCH3

解析:A被高锰酸钾氧化为HOOCCH2COOH和,根据题给信息可知A是;与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成C,C是;HOOCCH2COOH与乙醇反应生成E,E是二元酯CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3。

(1)A的结构简式为,G中含氧官能团的名称为醚键和酯基。

(2)属于缩聚反应;HOOCCH2COOH与乙醇反应生成CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,属于取代(或酯化)反应。

(3)F的分子式为C8H8O3。

(4)E是二元酯CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,其名称是丙二酸二乙酯,反应④的化学方程式是HOOC—CH2—COOH+2CH3CH2OHCH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O。

(5)与足量的NaHCO3溶液和Na反应产生气体的物质的量相同,说明分子中含有1个羟基、1个羧基,符合条件的C的同分异构体有、、、,加上共5种。