1、第17讲 有机化学基础（选修5）1化合物M是二苯乙炔类液晶材料的一种，最简单的二苯乙炔类化合物是：。以互为同系物的单取代芳香烃A、G为原料合成M的一种路线(部分反应条件略去)如下：(1)A的结构简式为_。(2)D中含有的官能团名称是_，F的化学名称是_。(3)反应的反应类型是_，反应的反应类型是_。(4)反应的化学方程式为_。(5)能同时满足下列条件的B的同分异构体有_种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积之比为62211的是_(写结构简式)。苯环上有两个取代基能发生银镜反应(6)参照上述合成路线，设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备的合成路线_。解析：由B的结构可知A为，由
2、A到B的反应，A中的乙基的对位氢原子被COCH3取代，发生了取代反应，C中含有羟基官能团，由C到D是醇的消去反应，D中含有碳碳双键，E在NaOH的乙醇溶液和加热条件下发生消去反应生成F。(1)根据以上分析，A的结构简式为；(2)D中含有的官能团名称是碳碳双键，F的化学名称是对乙基苯乙炔；(3)反应的反应类型是取代反应，反应的反应类型是消去反应；(4)反应的化学方程式为： (5)B()的同分异构体中能同时满足如下条件：苯环上有两个取代基，能发生银镜反应，含有CHO，2个侧链为CHO、CH2CH2CH3，或者为CHO、CH(CH3)2，或者为CH2CHO、CH2CH3，或者为CH2CH2CHO、C
3、H3，或者为CH(CH3)CHO、CH3，各有邻、间、对3种，共有15种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为62211的是；(6)苯乙烯与溴发生加成反应得到，再在KOH/乙醇条件下发生消去反应生成，甲苯通过I2/HIO3、CH3COOH/H2SO4得到与发生取代反应得到，合成路线流程图为：。答案：(1) (2)碳碳双键对乙基苯乙炔(3)取代反应消去反应 (6)2聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)是一种隐形眼镜的仿生材料，其单体的结构简式为：回答下列问题：(1)写出合成路线中C4H8的结构简式_，写出它的系统命名法名称_。(2)D分子中含有的官能团名称为_。(3)反应的试剂及条件为_，反应的反应
4、类型为_。(4)写出反应的化学方程式_。(5)写出由单体合成聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的化学方程式_。(6)写出同时符合下列条件的C的同分异构体：_。能与NaHCO3溶液反应放出气体核磁共振氢谱中有3组吸收峰解析：(1)根据图示可知：合成路线中C4H8的结构简式为CH2C(CH3)2，它的系统命名法名称为2甲基丙烯；(2)根据前面分析可知D为(CH3)2C(OH)COOH，在D分子中含有的官能团名称为羟基、羧基；(3)反应是A为卤代烃BrCH2CBr(CH3)2在NaOH的水溶液中，在加热条件下发生水解反应产生HOCH2C(OH)(CH3)2，试剂及条件为NaOH水溶液、加热；反应是D物质
5、(CH3)2C(OH)COOH在浓硫酸存在时，在加热条件下发生消去反应形成E：CH2C(CH3)COOH，故反应类型为消去反应；(4)反应是与发生反应生成，反应的化学方程式为；(5)由单体，在一定条件下发生加聚反应合成聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的化学方程式为(6)物质C结构简式为(CH3)2C(OH)CHO，同时符合下列条件的C的同分异构体：能与NaHCO3溶液反应放出气体，说明分子中含COOH；该同分异构体的核磁共振氢谱中有3组吸收峰，说明分子中含3种不同的H原子，则符合条件的结构简式是。答案：(1) 2-甲基丙烯(2)羟基和羧基(3)NaOH水溶液加热消去反应(4) (5) (6) 3
6、2-氨-3-氯苯甲酸是白色晶体，其制备流程如下：已知：回答下列相关问题：(1) 的名称是_，2-氨-3-氯苯甲酸中含N官能团的电子式为_。(2)反应中R代表的是_，反应的反应类型为_。(3)如果反应中KMnO4的还原产物为MnSO4，请写出该反应的化学方程式_。(4)A的结构简式为_，的反应条件为_。(5)符合下列条件的同分异构体的结构简式为_。a式量比大42的苯的同系物；b与酸性KMnO4反应能生成二元羧酸c仅有3种等效氢(6)事实证明上述流程的目标产物的产率很低；据此，研究人员提出将步骤设计为以下三步，产率有了一定提高。分析产率提高的原因是_。(6)占位，减少5号位上H原子的取代4化合物是
7、一种抗脑缺血药物，合成路线如下：已知：回答下列问题：(1)化合物E的结构简式_；I中官能团的名称_。(2)A的系统名称_。(3)HI的反应方程式_。(4)AB、EF的反应类型分别是_反应；_反应。(5)写出A发生加聚反应的反应方程式_。(6)G的同分异构体有多种，写出符合下列条件的G的所有同分异构体的结构简式_。遇FeCl3溶液发生显色反应；核磁共振氢谱有4组峰(7)a，a二甲基苄醇()是合成医药、农药的中间体，以苯和2氯丙烷为起始原料制备a，a二甲基苄醇的合成路线如下：该路线中试剂与条件1为_；X的结构简式为_，Y的结构简式为_；试剂与条件2为_。解析：D发生取代反应生成E，E发生氧化反应生
8、成F，由F结构简式知，D为甲苯、E为邻溴甲苯；G发生信息中的反应生成H，H中应该含有一个COOH，根据I结构简式知，H发生酯化反应生成I，则H为、G为；C、F发生信息中的反应生成G，则C为(CH3)3CBrMg，B为(CH3)3CBr，A中C、H原子个数之比为12，根据A、B分子式知，A和HBr发生加成反应生成B，A中含有一个碳碳双键，根据B知A为CH2C(CH3)2。(1)通过以上分析知，化合物E的结构简式，中官能团的名称为酯基；(2)A为CH2C(CH3)2，A的系统命名法命名的名称为2甲基丙烯；(3)H为，H发生酯化反应生成J，则HI的反应方程为H2O；(4)AB的反应类型是加成反应，E
9、F的反应类型是氧化反应；(5)A为CH2C(CH3)2，A分子中含有碳碳双键，在一定条件下发生加聚反应生成聚2甲基丙烯，该反应的反应方程式为；(6)G为，G的同分异构体符合下列条件：遇FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；核磁共振氢谱有4组峰，说明分子中含有4种不同位置的氢原子，则符合条件的同分异构体有；(7)以苯和2氯丙烷为起始原料制备a，a二甲基苄醇，苯和溴在催化条件下发生取代反应生成溴苯，溴苯发生信息中的反应生成X,2氯丙烷发生水解反应生成2丙醇，2丙醇发生催化氧化生成丙酮，X和丙酮发生信息中的反应生成a，a二甲基苄醇。根据合成路线可知试剂与条件1为液溴、Fe作催化剂；X的结构简式
10、为；Y的结构简式为(CH3)2CHOH；试剂与条件2为O2、Cu和加热。答案：(1) 酯基(2)2-甲基丙烯(3)H2O(4)加成氧化(5) (6) (7)液溴、Fe作催化剂(CH3)2CHOHO2、Cu和加热5瑞巴匹特为新型抗溃疡药，它可保护胃肠黏膜免受各种致溃疡因子的危害，其合成路线如下：已知：Y的结构简式为。(1)A的化学名称为_，化合物F的分子式为_。(2)化合物C中官能团的名称为_，C与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为_。(3)反应中，属于取代反应的是_(填序号)。(4)CD的转化中，生成的另一种产物为HCl，则X的结构简式为_。(5)已知Y中的溴原子被OH取代得到Z，写出同时满
11、足下列条件的Z的一种同分异构体的结构简式：_。.分子中含有一个苯环和一个五元环，且都是碳原子形成环；.苯环上有两个取代基，且处于对位；.能与NaHCO3溶液发生反应。解析：(1)根据系统命名法，有机物的化学名称为1,3-丙二酸二乙酯，化合物F的分子式为C19H15O4N2Cl；(2)化合物中官能团的名称为氨基、酯基；酯可在NaOH溶液中发生碱性水解，C(2-氨基-1,3-丙二酸二乙酯)与足量NaOH溶液反应的化学方程式为：C2H5OOCCH(NH2)COOC2H52NaOHNaOOCCH(NH2)COONa2C2H5OH；(3)反应A中一个H被NO取代，属于取代反应；反应对比B、C结构，可知B
12、转化为C的过程为去氧加氢，属于还原反应；反应氨基中一个H被取代，属于取代反应；反应对比D、E的结构，可知D中次甲基中H原子被基团代替，属于取代反应。所以反应中，属于取代反应的是；(4)对比C、D的结构，可知C与X发生取代反应生成D与HCl，根据产物的碳架结构并结合原子守恒，可知X的结构简式为；(5)Y的结构简式为：，Y中的溴原子被OH取代得到Z，则Z的结构简式为：，Z的同分异构体分子中含有一个苯环和一个五元环，且都是碳原子形成环，说明N原子不在环上；能与NaHCO3溶液发生反应，说明含有羧基；苯环上有两个取代基，应该是氨基和羧基，且处于对位；则Z的结构简式可能为。答案：(1)1,3-丙二酸二乙
13、酯C19H15O4N2Cl(2)氨基、酯基C2H5OOCCH(NH2)COOC2H52NaOHNaOOCCH(NH2)COONa2C2H5OH(3)(4) (5)6我国科研人员利用该反应设计、合成了具有特殊结构的聚合物F并研究其水解反应。合成线路如下图所示：(1)化合物A的官能团是_。(2)反应的反应类型是_。(3)关于B和C，下列说法正确的是_(填字母序号)。a利用质谱法可以鉴别B和CbB可以发生氧化、取代、消去反应c可用酸性高锰酸钾溶液检验C中含有碳碳三键(4)B生成C的过程中还有另一种生成物X，分子式为C3H6O，核磁共振氢谱显示只有一组峰，X的结构简式为_。(5)反应的化学方程式为_。
14、(6)E的结构简式为_。(7)为了探究连接基团对聚合反应的影响，设计了单体K，其合成路线如下，写出H、I、J的结构简式：H_I_J_。(8)聚合物F的结构简式为_。解析：由合成路线图可知，A生成B的反应为取代反应，B生成C的反应为取代反应，根据信息提示可知C生成D的反应为取代反应，D为，D与NaN3发生取代反应生成E，结合题中E的分子式可推知E为；由E经F生成G正推，再由G经F到E逆推，可推知F为或，E生成F的反应为取代和加聚反应，F生成G的反应为水解反应；(1)化合物A的官能团是醛基和溴原子；(2)经上述分析可知反应的反应类型是取代反应；(3)a.B中有5种有效氢，C中有4种有效氢，则可利用
15、质谱法鉴别B和C，故a正确；b.B中含有醛基、碳碳三键、羟基3种官能团，则B能发生加成、还原、氧化、取代、消去等反应，故b正确；c.C中含有醛基和碳碳三键，均能与酸性高锰酸钾反应，使之褪色，故不能用酸性高锰酸钾溶液检验，C中含有碳碳三键，故c错误；(4)B生成C的过程中还有另一种生成物X，分子式为C3H6O，核磁共振氢谱显示只有一组峰，则X只有一种有效氢，为对称结构，则X的结构简式为；(5)根据已知信息提示可知，C生成D的反应方程式为；(6)由上述分析可知E的结构简式为；(7)根据合成路线，可采取逆推法，由K逆推J，J为；由J逆推I，I为，由I逆推H，H为；(8)由上述分析可知，聚合物F的结构
16、简式为或。答案：(1)醛基和溴原子(CHO、Br)(2)取代反应(3)ab(4) (5) (6) (7) (8)或7药物H的一种合成路线如下：请回答下列问题：(1)A的名称是_；BC的反应条件和试剂：_。(2)E中含氧官能团名称是_；GH的反应类型是_。(3)写出EF反应的化学方程式_。(4)1个有机物C分子最多有_个原子共平面。(5)化合物F有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有_种；其中核磁共振氢谱有5组峰且面积之比为12223的物质的结构简式为_。能发生水解反应；属于芳香化合物且能发生银镜反应(6)参照上述信息，以丙醛(CH3CH2CHO)为主要原料合成 (其他试剂任选)，设计
17、合成路线：_。8丹参素是中药丹参的水溶性成分，结构为F，具有扩张血管、增加冠脉血流量等作用，某一种合成路线如下图所示：(1)丹参素的分子式为_；DE的反应类型是_。(2)试剂X是_(写化学式)；C中含氧官能团名称为_。(3)AB的反应方程式为_。(4)G与E互为同分异构体，请写出满足下列条件的任意两种G的结构简式_。1 mol G能与4 mol NaOH发生反应；能够发生水解反应；核磁共振氢谱显示5个吸收峰，且峰面积之比为12223。(5)参考上述流程信息，设计以、CH3CHO为原料制取的合成路线(其他无机试剂任选)。_。9D是一种催眠药，F是一种香料，它们的合成路线如下：(1)A的化学名称是
18、_，C中含氧官能团的名称为_。(2)F的结构简式为_，A和E生成F的反应类型为_。(3)A生成B的化学方程式为_。(4)B与乙炔钠合成C的反应类型(酸化前)是_；写出由C合成D的第二个反应的化学方程式：_。(5)同时满足下列条件的E的同分异构体有_种(不含立体异构)。遇FeCl3溶液发生显色反应；能发生银镜反应(6)以乙炔和甲醛为起始原料，选用必要的无机试剂合成1,3-丁二烯，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)_。10盐酸利多卡因是局麻药及抗心律失常药，以芳香族化合物A和有机物D为主要原料，其合成路线如下：请回答下列问题：(1)A属于芳香烃，其结
19、构简式为_。C中所含官能团的名称为_。(2)AB、BC的反应类型分别为_、_。(3)写出C与D生成E的化学方程式：_。(4)C的同分异构体中属于芳香族化合物的有_种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为4组峰，峰面积之比为6221的结构简式为_。解析：(1)A属于芳香烃，且由条件浓HNO3、浓H2SO4、加热可知，发生硝化反应得B，则A的结构简式为；C的结构简式为，含有的官能团为氨基；(2)A发生硝化反应生成B；B中NO2被还原生成C；(3)C与D经酰化反应生成E，则D的结构简式为ClCH2COCl，反应方程式为；(4)C的同分异构体中属于芳香族化合物的有19种：一个支链的同分异构体有5种，两个支链的同分异构体有9种，三个支链的同分异构体有5种；其中核磁共振氢谱为4组峰，峰面积之比为6221的结构简式为；(5)根据题给信息，以、CH3Cl和CH3COCl为原料，制备对甲基乙酰苯胺()的合成路线为答案：(1) 氨基(2)硝化反应(或取代反应)还原反应(3)(4)19(5)
