1、课时规范练34有机物的结构、分类与命名(时间:45分钟满分:100分)非选择题(共5小题,共100分)1.(2020全国)(20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:+RNH2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6221的有种,其中,芳香环上为二
2、取代的结构简式为。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:(1)由题中信息反应物结构(含有碳碳双键)和反应条件(CCl3COONa、乙二醇二甲醚、加热),结合A的分子式为C2HCl3,可推出其结构简式为ClHCCCl2,化学名称为三氯乙烯。三氯乙烯(C2HCl3)发生信息的反应生成B()。(2)B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C(),该反应的化学方程式为+KOH+KCl+H2O。(3)由C的分子结构可知其所含官能团有碳碳双键和氯原子。(4)C()与过量的二环己基胺发生反应生成D,D与E发生信息的反应生成F,由F的分子结构
3、和D的分子式可确定D的结构简式为。则由C生成D的反应为C的分子中的两个氯原子被二环己基胺基所取代,则由C生成D的反应类型为取代反应。(6)根据E的同分异构体限制条件:六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应(说明分子中含有羟基);核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6221,则其结构较为对称。容易写出、这三种,而考虑“苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体”,可写出、三种,共6种。其中,芳香环上为二取代的结构简式为。2.(2019全国)(20分)氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法:回答下列问题:(1)A的化学名称为。(2)中的官能团名称是。(3)反应的类型为,W的分子
4、式为。(4)不同条件对反应产率的影响见下表:实验碱溶剂催化剂产率/%1KOHDMFPd(OAc)222.32K2CO3DMFPd(OAc)210.53Et3NDMFPd(OAc)212.44六氢吡啶DMFPd(OAc)231.25六氢吡啶DMAPd(OAc)238.66六氢吡啶NMPPd(OAc)224.5上述实验探究了和对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究等对反应产率的影响。(5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式。含有苯环;有三种不同化学环境的氢,个数比为621;1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。(6)利用Heck反应,由苯和溴乙烷为原料制备,写出合成
5、路线。(无机试剂任选)答案:(1)间苯二酚(1,3-苯二酚)(2)羧基、碳碳双键(3)取代反应C14H12O4(4)不同碱不同溶剂不同催化剂(或温度等)(5)、(6)解析:(1)的名称为间苯二酚或1,3-苯二酚。(2)中含有碳碳双键和羧基两种官能团。(3)反应的化学方程式为+2HI+2CH3I,故反应属于取代反应。由W的结构简式可推知其分子式为C14H12O4。(4)分析表格中的数据可以看出,不同碱、不同溶剂都会影响反应的产率。还可以进一步探究不同催化剂或温度等条件对产率的影响。(5)根据D的结构简式及其同分异构体X的结构条件可知,X中苯环上应有对称的两个甲基、两个对称的羟基和一个碘原子(两个
6、甲基、两个羟基关于这个碘原子呈轴对称关系),故相应的X的结构简式为或。3.(2020浙江选考)(20分)某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料,按下列路线合成利尿药美托拉宗。已知:RCOOH+请回答下列问题。(1)下列说法正确的是。A.反应的试剂和条件是Cl2和光照B.化合物C能发生水解反应C.反应涉及加成反应、取代反应D.美托拉宗的分子式是C16H14ClN3O3S(2)写出化合物D的结构简式:。(3)写出B+EF的化学方程式:。(4)设计以A和乙烯为原料合成C的路线(用流程图表示,无机试剂任选)。(5)写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式:。1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共
7、有4种氢原子,其中环上的有2种;有碳氧双键,无氮氧键和CHO。答案:(1)BC(2)(3)+H2O(4)(5)、解析:结合邻硝基甲苯、C的结构简式以及B的分子式,可以推测出A的结构简式为、B的结构简式为;被酸性高锰酸钾溶液氧化为D,D的结构简式为;D分子中含有肽键,一定条件下水解生成E,结合E的分子式可知,E的结构简式为;结合E的结构简式、美托拉宗的结构简式、F的分子式及题给信息可知,F的结构简式为。(1)由知,与甲基对位的苯环上的氢原子被氯原子取代,故反应试剂是液氯、FeCl3,其中FeCl3作催化剂,A项错误。化合物C中含有肽键,可以发生水解反应,B项正确。结合F的结构简式和CH3CHO、
8、美托拉宗的结构简式以及已知条件可知,反应涉及加成反应、取代反应,C项正确。美托拉宗的分子式为C16H16ClN3O3S,D项错误。(2)由分析可知,化合物D的结构简式为。(3)由分析可知,B的结构简式为,E的结构简式为,F的结构简式为,B与E发生取代反应生成F,其反应的化学方程式为+H2O。(4)乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇被氧化为乙酸,在一定条件下被还原为,乙酸与发生取代反应生成,合成路线流程图为;(5)A分子中有4种氢原子并且苯环上有2种,分子中含有碳氧双键,不含CHO和氮氧键,故A分子中苯环上含有两个取代基,满足条件的结构有、。4.(20分)F是重要的有机化合物,可以由基础化合物A
9、通过以下过程制得:F已知:RCHCH2+CO+H2;核磁共振氢谱显示C的分子中含有4种不同化学环境的氢原子;F的分子式为C16H22O4,分子中苯环上的一溴代物只有两种。(1)A发生加聚反应的化学方程式是。(2)B物质的名称为;检验B中官能团的实验操作方法是。(3)F中的官能团的名称为;C+EF的化学方程式是。(4)X与E互为同分异构体,且X具有下列性质,符合条件的X有种(不考虑立体异构)。分子中含有苯环,且能与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳气体;与银氨溶液共热有银镜生成。(5)设计由乙烯和必要的无机原料合成丙酸乙酯的合成路线。答案:(1)nCH2CHCH3(2)2-甲基丙醛取适量B放入试管
10、中,加入银氨溶液后,水浴加热一段时间,若看到有银镜生成,则证明有醛基(或加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,若观察到有砖红色沉淀生成,则证明有醛基)(3)酯基+2H2O(4)13(5)CH3CH2COOCH2CH3解析:(1)A是丙烯,丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,化学方程式是nCH2CHCH3。(2)B的结构简式是(CH3)2CHCHO,名称为2-甲基丙醛;B中官能团是醛基,醛基能发生银镜反应,检验醛基的实验操作方法是取适量B放入试管中,加入银氨溶液后,水浴加热一段时间,若看到有银镜生成,则证明有醛基。(3)F是,官能团的名称为酯基;邻苯二甲酸与2-甲基丙醇发生酯化反应生成,化学方程式是+2H2O。
11、(4)分子中含有苯环,能与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳气体,说明含有羧基;与银氨溶液共热有银镜生成说明含有醛基或为甲酸酯。符合条件的E的同分异构体,若苯环上含有CHO、COOH、OH三个取代基,有10种结构,若苯环上含有COOH、OOCH两个取代基,有邻、间、对3种结构,共13种。(5)丙酸与乙醇发生酯化反应生成丙酸乙酯,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,根据RCHCH2+CO+H2,乙烯与CO、H2反应生成丙醛,丙醛再氧化为丙酸。故乙烯和必要的无机原料合成丙酸乙酯的合成路线为CH3CH2COOCH2CH3。5.(2020广西桂林、崇左、贺州高三一模)(20分)盐酸利多卡因(F)可用于表面麻醉
12、,还具有抗心律失常的作用,其合成路线如下:HClH2O请回答下列问题。(1)A的化学名称为,BC的反应类型为。(2)CD的化学方程式为。(3)E中苯环上的一氯代物有种。(4)X为B的芳香族同分异构体且苯环上仅有2个取代基,红外光谱显示X有氨基(NH2),实验测得X能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2,则X的结构可能有种,其中一种核磁共振氢谱峰面积比为22221的X的结构简式为。(5)已知工业上可用氯气催化乙酸生产氯乙酸,再以氯乙酸为原料,S2Cl2、Cl2为氯化剂,加入适当的催化剂,即可制得氯乙酰氯(ClCH2COCl)。请设计以CH2CH2为主要原料合成ClCH2COCl的路线流程图(无机
13、试剂任选)。答案:(1)间二甲苯还原反应(2)+ClCH2COCl+HCl(3)2(4)6或(5)CH2CH2CH3CH2OHCH3COOHClCH2COOHClCH2COCl解析:(1)根据A的结构简式可知,A为苯的同系物,苯环间位有两个甲基,所以A的名称为间二甲苯;对比B和C的结构简式可知,B发生反应生成C的过程中加氢去氧,所以为还原反应。(2)对比C和D的结构变化可知,C中NH2在D中变为NH,说明C中断裂一个NH键,而ClCH2COCl右端CCl键断裂,CO键中的碳原子连接到N原子上,H与Cl结合生成HCl,所以化学方程式为+ClCH2COCl+HCl。(3)E中苯环上有2种不同化学环境的氢原子,所以苯环上的一氯代物有2种。(4)根据题意,X结构中有一个NH2和一个COOH(与NaHCO3溶液发生反应生成CO2),还有一个CH2(苯环上只有两个取代基),所以取代基可以是CH2NH2和COOH或NH2和CH2COOH,各有邻、间、对三种,共3+3=6种同分异构体;核磁共振氢谱峰面积比为22221,符合条件的结构有或。(5)由题意可知,先要合成乙酸,乙烯与水加成可以生成乙醇,乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化可以生成乙酸,再结合题干信息合成ClCH2COCl,所以合成路线为CH2CH2CH3CH2OHCH3COOHClCH2COOHClCH2COCl。