鲁科版（2019）化学选择性必修三 3.1 有机化合物的合成 综合拔高练（含解析）
文档属性
| 名称 | 鲁科版（2019）化学选择性必修三 3.1 有机化合物的合成 综合拔高练（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-10-27 12:00:39 | ||
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文档简介
第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物
第1节综合拔高练
五年选考练
考点 有机合成
1.(2020课标Ⅰ,36,15分,)有机碱,例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱F的合成路线:
已知如下信息:
①H2CCH2
②+RNH2
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。?
(2)由B生成C的化学方程式为 。?
(3)C中所含官能团的名称为 。?
(4)由C生成D的反应类型为 。?
(5)D的结构简式为 。?
(6)E的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1的有 种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为 。?
2.(2020课标Ⅲ,36,15分,)苯基环丁烯酮(PCBO) 是一种十分活泼的反应物,可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应,合成了具有生物活性的多官能团化合物(E),部分合成路线如下:
B
(C9H9O3Na)
已知如下信息:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。?
(2)B的结构简式为 。?
(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为 ;该步反应中,若反应温度过高,C易发生脱羧反应,生成分子式为C8H8O2的副产物,该副产物的结构简式为 。?
(4)写出化合物E中含氧官能团的名称 ;E中手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为 。?
(5)M为C的一种同分异构体。已知:1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳;M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为 。?
(6)对于,选用不同的取代基R',在催化剂作用下与PCBO发生的[4+2]反应进行深入研究,R'对产率的影响见下表:
R'
—CH3
—C2H5
—CH2CH2C6H5
产率/%
91
80
63
请找出规律,并解释原因 。?
3.(2020天津,14,18分,)天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,可通过以下路线合成。
已知:+(Z=—COOR,—COOH等)
回答下列问题:
(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应,写出这些同分异构体所有可能的结构: 。?
(2)在核磁共振氢谱中,化合物B有 组吸收峰。?
(3)化合物X的结构简式为 。?
(4)D→E的反应类型为 。?
(5)F的分子式为 ,G所含官能团的名称为 。?
(6)化合物H含有手性碳原子的数目为 ,下列物质不能与H发生反应的是 (填序号)。?
a.CHCl3 b.NaOH溶液
c.酸性KMnO4溶液 d.金属Na
(7)以和为原料,合成,在方框中写出路线流程图(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)。
4.(2019课标Ⅰ,36,15分,)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称是 。?
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳 。?
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式 。(不考虑立体异构,只需写出3个)?
(4)反应④所需的试剂和条件是 。?
(5)⑤的反应类型是 。?
(6)写出F到G的反应方程式 。?
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线 (无机试剂任选)。?
5.(2019天津理综,8,18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:
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)C D的反应类型为 。?
(4)D E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 (填序号)。?
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,在方框中写出路线流程图(其他试剂任选)。
三年模拟练
应用实践
1.(2020山东莱西一中、高密一中、枣庄三中高三联考,)用两种不饱和烃A和D为原料可以合成一类新药有机物J,合成路线如下:
已知:①;
②有机物J的分子结构中含两个环。
回答下列问题:
(1)C的名称是 。?
(2)AB的试剂和反应条件为 。?
(3)HJ反应的化学方程式为?
。?
(4)已知CMN,符合下列条件的N的同分异构体有 种,其中核磁共振氢谱显示环上只有3组峰,且峰面积之比为4∶4∶1,写出符合条件的一种同分异构体的结构简式 。?
①含有基团,环上有三个取代基
②与NaHCO3反应产生气泡
③可发生缩聚反应
M的所有同分异构体在下列表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同的是 。?
a.质谱仪 b.红外光谱仪
c.元素分析仪 d.核磁共振仪
(5)利用题中信息和所学知识,写出以A和甲烷为原料,合成的路线流程图(其他试剂自选)。
迁移创新
2.(2020山东泰安高三三模,)“达芦那韦”可用于治疗新型冠状病毒,化合物M是它的合成中间体,其合成路线如下:
已知:R1CHO。
回答下列问题:
(1)有机物A的名称是 ;反应②的反应类型是 。?
(2)物质B的结构简式是 ;E的分子式为 。?
(3)G中含氧官能团的名称是 ;F中有 个手性碳原子。?
(4)请写出反应⑤的化学方程式 。?
(5)物质N是C的一种同分异构体,写出满足下列条件的一种同分异构体的结构简式 。?
①分子结构中含有苯环和氨基,氨基与苯环直接相连;
②能使溴水褪色;
③核磁共振氢谱有6组峰,峰面积之比为6∶3∶2∶2∶1∶1。
(6)设计以苯甲醇和CH3NH2为原料制备的合成路线。
第1节综合拔高练
五年选考练
1.答案 (1)三氯乙烯
(2)+KOH +KCl+H2O
(3)碳碳双键、氯原子 (4)取代反应
(5) (6)6
解析 结合已知信息②逆推知D的结构简式为;结合A的分子式及已知信息①可推知A的结构简式为,则B的结构简式为;B→C发生消去反应,C为;C与过量二环己基胺发生取代反应生成D。(6)根据题给条件,E的六元环芳香同分异构体中,应含有一个—OH、两个—CH3,且分子结构高度对称,结合已知信息③可得,符合条件的E的同分异构体为、、、、、,其中芳香环上为二取代的结构简式为。
2.答案 (1)2-羟基苯甲醛(或水杨醛)
(2)
(3)乙醇、浓硫酸/加热
(4)羟基、酯基 2
(5)
(6)随着R'体积增大,产率降低;原因是R'体积增大,位阻增大
解析 (1)由A的结构简式可知A的名称为2-羟基苯甲醛或水杨醛。(2)根据题给新反应信息和B的分子式,可推知B为。(3)由C、D的结构可知,C与乙醇发生酯化反应转化为D,反应条件是浓硫酸、加热。若反应温度过高,易发生脱羧反应生成CO2和副产物。(4)由E的结构可知E中含氧官能团的名称是羟基和酯基,E中含有两个手性碳原子(中标有“*”号的碳原子)。(5)1 mol M与饱和NaHCO3溶液充分反应生成2 mol CO2,说明1个M分子中含有2个—COOH,M与酸性KMnO4溶液反应生成对苯二甲酸,说明M中含有一个苯环且苯环上有两个处于对位的取代基,考虑到M与C互为同分异构体,故M的结构简式为。(6)分析题给表中数据可知,随着R'的体积增大,反应的产率降低,其原因是R'的体积增大,空间位阻增大。
3.答案 (1)H2C CHCH2CHO、、
、
(2)4
(3)
(4)加成反应
(5)C13H12O3 羰基,酯基
(6)1 a
(7)
解析 (1)符合条件的A的同分异构体分子中含有碳碳双键和醛基,可得结构简式为①CH2 CHCH2CHO、②、③,其中③存在顺反异构体。(2)化合物B分子中有4种氢原子,核磁共振氢谱中有4组吸收峰。(3)C→D为酯化反应,由D逆推知X为。(4)结合题给已知信息可知D→E为加成反应。(5)由F的结构简式可知F的分子式为C13H12O3;由G的结构简式可知G中所含的官能团为羰基和酯基。(6)由H的结构简式(“*”标记的碳原子为手性碳原子)知H有1个手性碳原子。H中含有酯基,可与NaOH溶液反应;含有羟基,可与金属Na发生置换反应;与醇羟基相连的碳原子上有氢原子,故可被酸性高锰酸钾溶液氧化。只有CHCl3不能与H发生反应。(7)结合已知信息,合成可由和发生加成反应得到。发生消去反应生成,与Br2发生加成反应生成,发生消去反应可生成。
4.答案 (1)羟基
(2)
(3)
(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热
(5)取代反应
(6)
(7)C6H5CH3 C6H5CH2Br
CH3COCH2COOC2H5
解析 (2)根据手性碳的定义知,B中有两个手性碳。
(3)B的分子式为C8H14O,再根据题目设置的限制条件可推知,满足条件的B的同分异构体含有一个六元环,环外有一个醛基和一个饱和碳原子,据此写出答案。
(4)反应③生成D(),对比D与E的结构差异可知,反应④是酯化反应,反应试剂和条件为C2H5OH/浓硫酸、加热。
(5)对比E与G的结构发现有两处差异,再结合⑤⑥的反应条件可推知F的结构为,不难看出反应⑤为取代反应。
(6)F到G是酯基先碱性水解生成羧酸盐,再酸化得到羧酸的过程。
(7)对比原料与目标产物的结构,由甲苯先制得,模仿反应⑤,可与乙酰乙酸乙酯发生取代反应生成,再模仿反应⑥便可得到目标产物。
5.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-丙醇或2-甲基丙-2-醇
(5)b
(6)
解析 (1)根据茅苍术醇的结构简式,可知其分子式是C15H26O,所含官能团是碳碳双键、羟基。因为连有四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,所以茅苍术醇分子中有3个手性碳原子:。
(2)化合物B的结构简式可写成,所以核磁共振氢谱中有两个吸收峰,峰面积比为1∶3;满足题设条件的同分异构体有:、
、、、;其中碳碳三键和乙酯基直接相连的是和。
(3)因为C中五元环上有碳碳双键,而D中没有碳碳双键,所以C→D的反应类型为加成反应或还原反应。
(4)D→E发生了取代反应(酯交换反应),化学方程式为,则另一产物的系统名称为2-甲基-2-丙醇或2-甲基丙-2-醇。
(5)F和G互为同分异构体,与HBr发生加成反应时,H原子加在连氢原子多的碳原子上,所以产物相同,故选b。
(6)利用(3+2)环加成反应的信息,对M()进行逆推应该有一步加H2消除碳碳双键和环加成反应,故两种链状不饱和酯应该是:与或与CH2 CHCOOCH3,依此和题干信息写出路线流程图。
三年模拟练
1.答案 (1)邻溴苯甲醛
(2)Br2、FeBr3(或Fe)
(3)+H2O
(4)19 (或或) c
(5)
解析 由题可知,A和D为两种不饱和烃,根据已知信息①,C和F发生反应生成G,可知F为,C为,则E为;D与HBr发生加成反应得到E,故D为;BC为催化氧化反应,则B为;A发生取代反应得到B,故A为;根据G的结构,结合已知信息①可知H为;由于有机物J的分子结构中含两个环,故应是H发生分子内的酯化反应生成J,则J为,据此分析解答问题。
(1)根据上述分析可知,C为,名称为邻溴苯甲醛。
(2)AB为苯环上的取代反应,条件为Br2、FeBr3(或Fe)。
(3)HJ反应的化学方程式为+H2O。
(4)CMN,C为,结合已知信息①可知M为,N为,其分子式为C8H14O3,N的同分异构体符合下列条件:①含有基团,环上有三个取代基,②与NaHCO3反应产生气泡,说明含有羧基,③可发生缩聚反应,说明含有羧基和羟基,则环上的三个不同取代基分别为甲基、羟基和羧基。当环上有两个取代基时共有4种结构(邻、间、对和同一个碳原子上),这4种结构对应的第三个取代基的取代产物分别有6种、6种、4种、3种,所以共有6+6+4+3=19种满足条件的N的同分异构体,其中核磁共振氢谱显示环上只有3组峰,且峰面积之比为4∶4∶1的物质有、、。M的所有同分异构体的元素组成相同,在元素分析仪中显示的信号完全相同,故选c。
2.答案 (1)苯甲醛 还原反应
(2) C15H21NO3
(3)羟基 2
(4)
(5)(其他答案合理即可)
(6)
解析 根据已知信息,结合C的结构简式可知,B为,C与NaBH4发生还原反应生成D,D与E发生加成反应生成F,F在HCl、CH3CH2OH存在的条件下发生取代反应生成G,G与H发生取代反应生成,发生取代反应生成M,据此分析解答。
(1)有机物A()的名称为苯甲醛;反应②为还原反应。
(2)由上述分析可知,物质B的结构简式是;E()的分子式为C15H21NO3。
(3)G()中所含的含氧官能团是羟基;F中有2个手性碳原子,如图。
(4)反应⑤为G与H发生取代反应,反应的化学方程式为。
(6)以苯甲醇和CH3NH2为原料制备,根据R1CHO,首先将苯甲醇氧化为苯甲醛,然后苯甲醛与CH3NH2发生反应生成,最后与NaBH4发生还原反应生成,故合成路线为
。
第1节综合拔高练
五年选考练
考点 有机合成
1.(2020课标Ⅰ,36,15分,)有机碱,例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱F的合成路线:
已知如下信息:
①H2CCH2
②+RNH2
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。?
(2)由B生成C的化学方程式为 。?
(3)C中所含官能团的名称为 。?
(4)由C生成D的反应类型为 。?
(5)D的结构简式为 。?
(6)E的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1的有 种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为 。?
2.(2020课标Ⅲ,36,15分,)苯基环丁烯酮(PCBO) 是一种十分活泼的反应物,可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应,合成了具有生物活性的多官能团化合物(E),部分合成路线如下:
B
(C9H9O3Na)
已知如下信息:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。?
(2)B的结构简式为 。?
(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为 ;该步反应中,若反应温度过高,C易发生脱羧反应,生成分子式为C8H8O2的副产物,该副产物的结构简式为 。?
(4)写出化合物E中含氧官能团的名称 ;E中手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为 。?
(5)M为C的一种同分异构体。已知:1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳;M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为 。?
(6)对于,选用不同的取代基R',在催化剂作用下与PCBO发生的[4+2]反应进行深入研究,R'对产率的影响见下表:
R'
—CH3
—C2H5
—CH2CH2C6H5
产率/%
91
80
63
请找出规律,并解释原因 。?
3.(2020天津,14,18分,)天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,可通过以下路线合成。
已知:+(Z=—COOR,—COOH等)
回答下列问题:
(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应,写出这些同分异构体所有可能的结构: 。?
(2)在核磁共振氢谱中,化合物B有 组吸收峰。?
(3)化合物X的结构简式为 。?
(4)D→E的反应类型为 。?
(5)F的分子式为 ,G所含官能团的名称为 。?
(6)化合物H含有手性碳原子的数目为 ,下列物质不能与H发生反应的是 (填序号)。?
a.CHCl3 b.NaOH溶液
c.酸性KMnO4溶液 d.金属Na
(7)以和为原料,合成,在方框中写出路线流程图(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)。
4.(2019课标Ⅰ,36,15分,)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称是 。?
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳 。?
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式 。(不考虑立体异构,只需写出3个)?
(4)反应④所需的试剂和条件是 。?
(5)⑤的反应类型是 。?
(6)写出F到G的反应方程式 。?
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线 (无机试剂任选)。?
5.(2019天津理综,8,18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:
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)C D的反应类型为 。?
(4)D E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 (填序号)。?
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,在方框中写出路线流程图(其他试剂任选)。
三年模拟练
应用实践
1.(2020山东莱西一中、高密一中、枣庄三中高三联考,)用两种不饱和烃A和D为原料可以合成一类新药有机物J,合成路线如下:
已知:①;
②有机物J的分子结构中含两个环。
回答下列问题:
(1)C的名称是 。?
(2)AB的试剂和反应条件为 。?
(3)HJ反应的化学方程式为?
。?
(4)已知CMN,符合下列条件的N的同分异构体有 种,其中核磁共振氢谱显示环上只有3组峰,且峰面积之比为4∶4∶1,写出符合条件的一种同分异构体的结构简式 。?
①含有基团,环上有三个取代基
②与NaHCO3反应产生气泡
③可发生缩聚反应
M的所有同分异构体在下列表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同的是 。?
a.质谱仪 b.红外光谱仪
c.元素分析仪 d.核磁共振仪
(5)利用题中信息和所学知识,写出以A和甲烷为原料,合成的路线流程图(其他试剂自选)。
迁移创新
2.(2020山东泰安高三三模,)“达芦那韦”可用于治疗新型冠状病毒,化合物M是它的合成中间体,其合成路线如下:
已知:R1CHO。
回答下列问题:
(1)有机物A的名称是 ;反应②的反应类型是 。?
(2)物质B的结构简式是 ;E的分子式为 。?
(3)G中含氧官能团的名称是 ;F中有 个手性碳原子。?
(4)请写出反应⑤的化学方程式 。?
(5)物质N是C的一种同分异构体,写出满足下列条件的一种同分异构体的结构简式 。?
①分子结构中含有苯环和氨基,氨基与苯环直接相连;
②能使溴水褪色;
③核磁共振氢谱有6组峰,峰面积之比为6∶3∶2∶2∶1∶1。
(6)设计以苯甲醇和CH3NH2为原料制备的合成路线。
第1节综合拔高练
五年选考练
1.答案 (1)三氯乙烯
(2)+KOH +KCl+H2O
(3)碳碳双键、氯原子 (4)取代反应
(5) (6)6
解析 结合已知信息②逆推知D的结构简式为;结合A的分子式及已知信息①可推知A的结构简式为,则B的结构简式为;B→C发生消去反应,C为;C与过量二环己基胺发生取代反应生成D。(6)根据题给条件,E的六元环芳香同分异构体中,应含有一个—OH、两个—CH3,且分子结构高度对称,结合已知信息③可得,符合条件的E的同分异构体为、、、、、,其中芳香环上为二取代的结构简式为。
2.答案 (1)2-羟基苯甲醛(或水杨醛)
(2)
(3)乙醇、浓硫酸/加热
(4)羟基、酯基 2
(5)
(6)随着R'体积增大,产率降低;原因是R'体积增大,位阻增大
解析 (1)由A的结构简式可知A的名称为2-羟基苯甲醛或水杨醛。(2)根据题给新反应信息和B的分子式,可推知B为。(3)由C、D的结构可知,C与乙醇发生酯化反应转化为D,反应条件是浓硫酸、加热。若反应温度过高,易发生脱羧反应生成CO2和副产物。(4)由E的结构可知E中含氧官能团的名称是羟基和酯基,E中含有两个手性碳原子(中标有“*”号的碳原子)。(5)1 mol M与饱和NaHCO3溶液充分反应生成2 mol CO2,说明1个M分子中含有2个—COOH,M与酸性KMnO4溶液反应生成对苯二甲酸,说明M中含有一个苯环且苯环上有两个处于对位的取代基,考虑到M与C互为同分异构体,故M的结构简式为。(6)分析题给表中数据可知,随着R'的体积增大,反应的产率降低,其原因是R'的体积增大,空间位阻增大。
3.答案 (1)H2C CHCH2CHO、、
、
(2)4
(3)
(4)加成反应
(5)C13H12O3 羰基,酯基
(6)1 a
(7)
解析 (1)符合条件的A的同分异构体分子中含有碳碳双键和醛基,可得结构简式为①CH2 CHCH2CHO、②、③,其中③存在顺反异构体。(2)化合物B分子中有4种氢原子,核磁共振氢谱中有4组吸收峰。(3)C→D为酯化反应,由D逆推知X为。(4)结合题给已知信息可知D→E为加成反应。(5)由F的结构简式可知F的分子式为C13H12O3;由G的结构简式可知G中所含的官能团为羰基和酯基。(6)由H的结构简式(“*”标记的碳原子为手性碳原子)知H有1个手性碳原子。H中含有酯基,可与NaOH溶液反应;含有羟基,可与金属Na发生置换反应;与醇羟基相连的碳原子上有氢原子,故可被酸性高锰酸钾溶液氧化。只有CHCl3不能与H发生反应。(7)结合已知信息,合成可由和发生加成反应得到。发生消去反应生成,与Br2发生加成反应生成,发生消去反应可生成。
4.答案 (1)羟基
(2)
(3)
(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热
(5)取代反应
(6)
(7)C6H5CH3 C6H5CH2Br
CH3COCH2COOC2H5
解析 (2)根据手性碳的定义知,B中有两个手性碳。
(3)B的分子式为C8H14O,再根据题目设置的限制条件可推知,满足条件的B的同分异构体含有一个六元环,环外有一个醛基和一个饱和碳原子,据此写出答案。
(4)反应③生成D(),对比D与E的结构差异可知,反应④是酯化反应,反应试剂和条件为C2H5OH/浓硫酸、加热。
(5)对比E与G的结构发现有两处差异,再结合⑤⑥的反应条件可推知F的结构为,不难看出反应⑤为取代反应。
(6)F到G是酯基先碱性水解生成羧酸盐,再酸化得到羧酸的过程。
(7)对比原料与目标产物的结构,由甲苯先制得,模仿反应⑤,可与乙酰乙酸乙酯发生取代反应生成,再模仿反应⑥便可得到目标产物。
5.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-丙醇或2-甲基丙-2-醇
(5)b
(6)
解析 (1)根据茅苍术醇的结构简式,可知其分子式是C15H26O,所含官能团是碳碳双键、羟基。因为连有四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,所以茅苍术醇分子中有3个手性碳原子:。
(2)化合物B的结构简式可写成,所以核磁共振氢谱中有两个吸收峰,峰面积比为1∶3;满足题设条件的同分异构体有:、
、、、;其中碳碳三键和乙酯基直接相连的是和。
(3)因为C中五元环上有碳碳双键,而D中没有碳碳双键,所以C→D的反应类型为加成反应或还原反应。
(4)D→E发生了取代反应(酯交换反应),化学方程式为,则另一产物的系统名称为2-甲基-2-丙醇或2-甲基丙-2-醇。
(5)F和G互为同分异构体,与HBr发生加成反应时,H原子加在连氢原子多的碳原子上,所以产物相同,故选b。
(6)利用(3+2)环加成反应的信息,对M()进行逆推应该有一步加H2消除碳碳双键和环加成反应,故两种链状不饱和酯应该是:与或与CH2 CHCOOCH3,依此和题干信息写出路线流程图。
三年模拟练
1.答案 (1)邻溴苯甲醛
(2)Br2、FeBr3(或Fe)
(3)+H2O
(4)19 (或或) c
(5)
解析 由题可知,A和D为两种不饱和烃,根据已知信息①,C和F发生反应生成G,可知F为,C为,则E为;D与HBr发生加成反应得到E,故D为;BC为催化氧化反应,则B为;A发生取代反应得到B,故A为;根据G的结构,结合已知信息①可知H为;由于有机物J的分子结构中含两个环,故应是H发生分子内的酯化反应生成J,则J为,据此分析解答问题。
(1)根据上述分析可知,C为,名称为邻溴苯甲醛。
(2)AB为苯环上的取代反应,条件为Br2、FeBr3(或Fe)。
(3)HJ反应的化学方程式为+H2O。
(4)CMN,C为,结合已知信息①可知M为,N为,其分子式为C8H14O3,N的同分异构体符合下列条件:①含有基团,环上有三个取代基,②与NaHCO3反应产生气泡,说明含有羧基,③可发生缩聚反应,说明含有羧基和羟基,则环上的三个不同取代基分别为甲基、羟基和羧基。当环上有两个取代基时共有4种结构(邻、间、对和同一个碳原子上),这4种结构对应的第三个取代基的取代产物分别有6种、6种、4种、3种,所以共有6+6+4+3=19种满足条件的N的同分异构体,其中核磁共振氢谱显示环上只有3组峰,且峰面积之比为4∶4∶1的物质有、、。M的所有同分异构体的元素组成相同,在元素分析仪中显示的信号完全相同,故选c。
2.答案 (1)苯甲醛 还原反应
(2) C15H21NO3
(3)羟基 2
(4)
(5)(其他答案合理即可)
(6)
解析 根据已知信息,结合C的结构简式可知,B为,C与NaBH4发生还原反应生成D,D与E发生加成反应生成F,F在HCl、CH3CH2OH存在的条件下发生取代反应生成G,G与H发生取代反应生成,发生取代反应生成M,据此分析解答。
(1)有机物A()的名称为苯甲醛;反应②为还原反应。
(2)由上述分析可知,物质B的结构简式是;E()的分子式为C15H21NO3。
(3)G()中所含的含氧官能团是羟基;F中有2个手性碳原子,如图。
(4)反应⑤为G与H发生取代反应,反应的化学方程式为。
(6)以苯甲醇和CH3NH2为原料制备,根据R1CHO,首先将苯甲醇氧化为苯甲醛,然后苯甲醛与CH3NH2发生反应生成,最后与NaBH4发生还原反应生成,故合成路线为
。