资源描述
第11讲 有机化学基础
一、小题对点练
新型有机物的分析
1.(2022·南通一模)甲酸香叶酯是一种食品香料,可以由香叶醇与甲酸发生酯化反应制得。下列说法中正确的是 ( )。
A.香叶醇的分子式为C11H18O
B.香叶醇在浓硫酸、加热条件下可发生消去反应
C.1 mol甲酸香叶酯可以与2 mol H2发生加成反应
D.甲酸香叶酯分子中全部碳原子均可能共平面
解析 该有机物的分子式为C11H20O,A项不正确;香叶醇中虽然有羟基,但它相连碳原子的邻位碳原子上没有H,不能发生消去反应,B项不正确;在甲酸香叶酯分子中存在两个碳碳双键,所以可与2 mol H2发生加成反应,留意酯基的碳氧双键不与氢气加成,C项正确;甲酸香叶酯分子中存在一个饱和碳原子与其他三个其他碳原子相连,这四个碳原子不行能共面,D项不正确。
答案 C
2.普罗帕酮为广谱高效抗心律失常药,它可由有机物X经多步反应合成:
下列有关说法正确的是 ( )。
A.在有机物X的1H核磁共振谱图中,有4组特征峰
B.可用溴水或FeCl3溶液鉴别X和Y
C.普罗帕酮分子中有2个手性碳原子
D.X、Y和普罗帕酮都能发生加成、水解、氧化、消去反应
解析 X含4种氢,其位置分别为 (用1、2、3、4表示),选项A正确;X是酯、Y含酚羟基,选项B正确;普罗帕酮分子中有1个手性碳原子,如图(标“*”的碳原子),选项C错误;Y和普罗帕酮不能发生水解反应,X、Y不能发生消去反应,选项D错误。
答案 AB
3.H7N9型禽流感是全球首次发觉的新亚型流感病毒,达菲(Tamiflu)是治疗该病毒的最佳药物。以莽草酸为原料,经多步反应可制得达菲和对羟基苯甲酸。达菲、莽草酸、对羟基苯甲酸的结构简式如下:
下列有关说法正确的是 ( )。
A.达菲、莽草酸、对羟基苯甲酸都属于芳香族化合物
B.1 mol 莽草酸与NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH
C.对羟基苯甲酸较稳定,在空气中不易被氧化
D.利用FeCl3溶液可区分莽草酸和对羟基苯甲酸
解析 达菲、莽草酸分子中不含苯环,选项A错误;莽草酸分子中含1个羧基,不含酚羟基,故1 mol莽草酸与NaOH溶液反应,最多消耗1 mol NaOH,选项B错误;对羟基苯甲酸属于酚类,能与FeCl3溶液发生显色反应,且在空气中易被氧气氧化,选项C错误,D正确。
答案 D
4.伞形酮可由雷琐苯乙酮和苹果酸在肯定条件下反应制得:
下列有关这三种物质的说法错误的是 ( )。
A.雷琐苯乙酮有两种含氧官能团
B.苹果酸和伞形酮分子中均含有1个手性碳原子
C.雷琐苯乙酮和伞形酮都能跟FeCl3溶液发生显色反应
D.1 mol伞形酮与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 mol NaOH
解析 雷琐苯乙酮含羟基和羰基,选项A正确;伞形酮分子不含手性碳原子,苹果酸中含有1个手性碳原子选项B错误;雷琐苯乙酮和伞形酮都含酚羟基,都能跟FeCl3溶液发生显色反应,选项C正确;伞形酮含酚酯基,1 mol伞形酮与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3 mol NaOH,选项D错误。
答案 BD
5.某化合物丙是药物中间体,其合成路线如下:
下列有关叙述不正确的是 ( )。
A.丙的分子式为C16H14O2
B.丙分子中全部碳原子可能共平面
C.用酸性KMnO4溶液可区分甲和丙
D.乙在肯定条件下最多与4 mol氢气发生加成反应
解析 依据苯环、乙烯基、羰基的共平面结构,通过旋转单链可以使全部碳原子处于同一平面,由于存在甲基氢原子不行能处于同一平面,选项B正确;甲中醛基和丙中的乙烯基都能使KMnO4溶液褪色,不能用酸性KMnO4溶液来区分甲和丙,选项C错误;乙分子中苯环、羰基都能与氢气加成,1 mol乙最多与4 mol H2发生加成反应,选项D正确。
答案 C
6.绿茶中含有的物质EGCG具有抗癌作用,能使癌细胞自杀性死亡,其结构如右图。下列有关EGCG的说法中正确的是( )。
A.EGCG易被氧化
B.EGCG的分子中有1个手性碳原子
C.1 mol EGCG与浓溴水发生取代反应时最多消耗6 mol Br2
D.1 mol EGCG与氢氧化钠溶液反应最多消耗10 mol NaOH
解析 EGCG含有酚羟基,易被氧化,选项A正确;EGCG分子中含有2个手性碳原子,其位置如图,,选项B错误;EGCG与浓溴水的取代产物如图,,共有6个位置的氢被取代,选项C正确;EGCG分子中含8个酚羟基和1个酯基,则1 mol EGCG与氢氧化钠溶液反应最多消耗9 mol NaOH,选项D错误。
答案 AC
7.(2022·苏北三市期末)增塑剂DCHP可由邻苯二甲酸酐与环己醇反应制得。
下列叙述正确的是 ( )。
A.邻苯二甲酸酐的二氯代物有3种
B.环己醇分子中全部的原子可能共平面
C.DCHP能发生加成、取代、消去反应
D.1 mol DCHP最多可与含2 mol NaOH的烧碱溶液反应
解析 依据邻苯二甲酸酐的结构简式的对称性,其二氯代物有4种,A项错误;环己醇中全部碳原子均为饱和碳原子,其价键结构为四周体型,全部原子不行能共平面,B项错误;依据DCHP的结构简式可知,不能发生消去反应,C项错误。
答案 D
8.镇咳药沐舒坦可由化合物甲和化合物乙在肯定条件下反应制得:
下列有关叙述正确的是( )。
A.反应过程中加入适量K2CO3可提高沐舒坦的产率
B.化合物甲的分子式为C7H4NBr2Cl
C.化合物乙既能与HCl溶液反应又能与NaOH溶液反应
D.肯定条件下,沐舒坦分别能发生消去、氧化、取代、加成反应
解析 K2CO3可消耗HCl,使平衡正向移动,能提高沐舒坦的产率,选项A正确;化合物甲的分子式为C7H6NBr2Cl,选项B错误;化合物乙含有碱性的氨基,能与HCl溶液反应,含有的羟基没有酸性,不能与NaOH溶液反应,选项C错误;羟基能发生消去、氧化、取代反应,苯环能发生加成反应,选项D正确。
答案 AD
二、大题冲关练
9.胡椒醛衍生物在香料、农药、医药等领域有着广泛的用途,以香草醛(A)为原料合成5-三氟甲基胡椒醛(E)的路线如图所示:
已知:Ⅰ.酚羟基能与CH2I2发生反应③,而醇羟基则不能;
(1)反应①的类型是________。
(2)写出香草醛中含氧官能团的名称:________。
(3)写出反应③的化学方程式:________________________________。
(4)写出满足下列条件的香草醛一种同分异构体的结构简式:________________________________。
①能与碳酸氢钠溶液反应放出气体;②不与氯化铁溶液发生显色反应;③含苯环,核磁共振氢谱显示其有5种不同化学环境的氢原子。
(5)以香草醛和2-氯丙烷为原料,可合成香草醛缩丙二醇(),写出合成流程图(无机试剂任用)。合成流程图示例如下:
CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
解析 (1)反应①引入了I,发生取代反应。(3)反应③是2个酚羟基与CH2I2的取代反应。(4)该同分异构体含羧基、不含酚羟基,而且比较对称。(5)利用逆推法分析。
答案 (1)取代反应
(2)醛基、(酚)羟基、醚键
(3)+2HI
(5) H3CHC===CH2
10.阿斯巴甜作为猛烈甜味剂被广泛应用于食品、饮料、糖果等,工业上可以用苯丙氨酸甲酯和α-氨基丁二酸为原料合成:
已知:RCNRCOOH;。
(1)A中含氧官能团的名称为________________。
(2)①、⑤的反应类型依次为__________、__________。
(3)B的同分异构体中同时符合下列条件的有2种,写出其结构简式:________________、________________。
①有三种化学环境不同的氢原子;②含苯环的中性物质。
(4)写出阿斯巴甜与足量NaOH水溶液充分反应的化学方程式:________________________________________________________________。
(5)写出以1,3-丙二醇(HOCH2—CH2—CH2OH)为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:
CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
解析 (1)由反应物和生成物的结构简式可以看出,①反应是氢氰酸与醛基发生了加成反应而引入了氰基;由题中所给的条件:RCNRCOOH,可以看出,②反应是在酸性条件下氰基水解生成羧基得到A,即A的结构简式为,所以A中的含氧官能团为羟基和羧基。(2)由题给条件可知,A中羟基与氨气发生了取代反应而引入了氨基,得到B的结构简式为,B再与甲醇发生酯化反应生成了苯丙氨酸甲酯;氨基丁二酸发生⑤反应,由其生成的产物可知是取代了氨基上的氢原子,所以①⑤两个反应分别为加成反应和取代反应。(3)由B的结构可知是氨基酸,氨基是碱性基团,羧基是酸性基团,而其相应的含苯环的中性同分异构体应为硝基化合物,又知只有三种不同环境的氢原子,所以在苯环上肯定有对称结构,从而可得到两种同分异构体。(4)阿巴斯甜分子中存在肽键、酯基和羧基,它们都可以在氢氧化钠溶液中发生反应,前两者发生水解反应,后者发生酸碱中和反应。(5)由目标产物可知,其水解的产物是HOOCCH(OH)CH2CH(OH)COOH,而该物质即可由NCCH(OH)CH2CH(OH)CN水解而得,而在分子中引入氰基,应用醛与氢氰酸加成,所以可用OHCCH2CHO与HCN加成即可得到,而OHCCH2CHO可以用已知的原料进行氧化而得到。
答案 (1)羟基、羧基
(2)加成反应 取代反应
+3NaOHC的结构为,++CH3OH+H2O
11.化合物A(分子式为C6H6O)是一种有机化工原料,在空气中易被氧化。A参与的有关转化反应如下(部分反应条件略去):
(1)B 的结构简式为________。
(2)化合物H中含氧官能团有羟基、________和________(填名称)。
(3)某化合物是E的同分异构体,写出其符合下列条件的结构简式:________________________________(任写一种)。
Ⅰ.能与FeCl3溶液发生显色反应;Ⅱ.能与NaHCO3溶液反应;Ⅲ.有4种不同化学环境的氢。
(4)写出C→D的化学方程式:________________________________。
(5)依据已有学问并结合流程图中相关信息,写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH3
解析 (1)由题干信息可知A为苯酚(),再依据B→C→D的反应条件,及D的结构分析,C的结构为,B分子中含羧基和羟基,故B的结构简式是。(3)E的不饱和度是7,依据该同分异构体的性质可知,含有酚羟基和羧基,还剩余2个碳原子和含有2个不饱和度的结构,且对称性较好,则取代基在苯环的对位上,其结构简式可以是。(4)酚羟基与乙酸酐发生酯化反应。(5)比较与的结构,明显是增碳反应,借助F→G的反应信息,羰基之间的增碳反应,故需要先将转化为环丙酮。
答案
(2)酯基 羰基
(4) +(CH3CO)2O
+CH3COOH
(5)
12.(2022·通扬泰宿二调)喹硫平可用于精神疾病的治疗,它的合成路线如下:
(1)写出C13H9NO4S中全部含氧官能团的名称:________。
(2)A属于烃,且相对分子质量是54,写出A的结构简式:____________。
(3)反应①~⑤中属于取代反应的有________(填序号)。
写出反应⑦的化学方程式:________________________________。
(4)流程中设计反应⑤和⑦的目的是________________________________。
(5)物质C的同分异构体有多种,其中既含有羟基,又含有醛基的同分异构体有________种。
(6)已知:苯环上的羧基为间位定位基,如。写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选,可利用本题中的相关信息)。合成路线流程图示例如下:
CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
解析 (1)依据反应①中原子守恒和反应②中产物的键线式可知C13H9NO4S的键线式为,则C13H9NO4S中全部含氧官能团的名称为硝基、羧基。(2)设烃的通式为CxHy,依据烃A的相对分子质量是54,所以54÷12=4…6,所以烃A的分子式为C4H6,属于不饱和烃,则烃A的结构简式为CH2===CHCH===CH2。(3)依据反应前后反应物与产物结构特征和原子守恒,反应①属于取代反应,反应②属于还原反应(官能团结构转变,由—NO2变成了—NH2),反应③属于加成反应(由烃A的结构打算),反应④属于取代反应(实质是卤代烃在碱性条件下水解),反应⑤属于加成反应,所以反应①~⑤中属于取代反应的有①④。(4)反应⑤属于加成反应(键与HBr加成),反应⑥属于氧化反应(利用酸性KMnO4具有氧化性,氧化—OH),反应⑦则属于消去反应(重新生成键),所以流程中设计反应⑤和⑦的目的是爱护碳碳双键,防止被酸性KMnO4溶液氧化。(5)物质C(分子式为C4H8O2)的同分异构体有多种,其中既含有羟基,又含有醛基的同分异构体有CH2(OH)CH2CH2CHO、CH3CH(OH)CH2CHO、CH3CH2CH(OH)CHO、CH2(OH)CH(CH3)CHO、(CH3)2C(OH)CHO共计5种。(6)充分利用提示信息(苯环上的羧基为间位定位基)和题干合成路线中的信息(绿矾可将—NO2还原成—NH2),完成合成路线图(涉及反应有氧化、取代、还原、缩聚):
答案 (1)硝基、羧基
(2)CH2===CHCH===CH2 (3)①④
HOOCCH2CHBrCOOH+3NaOH
NaOOCCH===CHCOONa+NaBr+3H2O (4)爱护碳碳双键,防止被酸性KMnO4溶液氧化 (5)5
13.(2022·南京调研)化合物F是合成某种抗癌药物的中间体,其合成路线如下:
(1)化合物F中的含氧官能团有羰基、________和________(填官能团名称)。
(2)由化合物D生成化合物E的反应类型是______________________。
(3)由化合物A生成化合物B的化学方程式是_____________________。
(4)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:________________________________。
①分子中有4种不同化学环境的氢原子;②能发生银镜反应,且其一种水解产物也能发生银镜反应;③分子中苯环与氯原子不直接相连。
(5)苯乙酸乙酯()是一种重要的化工原料。请写出以苯、甲醛和乙醇为主要原料制备苯乙酸乙酯的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
H2C===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
解析 (1)化合物F中的含氧官能团有羧基、(酚)羟基、(酮)羰基。(2)化合物D生成化合物E的反应为氯原子被氰基取代。(3)化合物A生成化合物B的反应方程式为
(4)D的结构简式为,满足要求的D的同分异构体有:
或。(5)以苯、甲醛和乙醇合成乙酸乙酯的合成路线为
答案 (1)(酚)羟基 羧基 (2)取代反应
展开阅读全文