1、第五节合成高分子化合物_有机合成与推断1(2013山东高考)聚酰胺-66 常用于生产帐篷、渔网、降落伞及弹力丝袜等织物,可利用下列路线合成:H2NiHCl HCl D2NaCNA B CE已知反应:RCNH2OH RCOOHRCNH2NiRCH2NH2(1)能与银氨溶液反应的 B 的同分异构体的结构简式为_。(2)D 的结构简式为_;的反应类型为_。(3)为检验 D 中的官能团,所用试剂包括 NaOH 水溶液及_。(4)由 F 和 G 生成 H 的反应方程式为_。解析:(1)B 的分子式是 C4H8O,能与银氨溶液反应,则含有醛基,丙基有两种,所以 B的同分异构体有 CH3CH2CH2CHO、
2、(CH3)2CHCHO。(2)生成 D 的反应是OH 被Cl 取代的反应,所以 D 是 CH2ClCH2CH2CH2Cl。分析 D 和 CH2(CN)CH2CH2CH2CN 的结构知反应是取代反应。(3)加 NaOH 溶液,D 中的氯原子水解产生 Cl,然后加硝酸银溶液和稀硝酸检验 Cl。(4)F 是 HOOC(CH2)4COOH,G 是 H2N(CH2)6NH2,则两者发生缩聚反应生成 H。答案:(1)CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO(2)CH2ClCH2CH2CH2Cl 取代反应(3)稀 HNO3、AgNO3 溶液(4)nHOOC(CH2)4COOHnH2N(CH2)6NH
3、2(2n1)H2O2肉桂醛 F()在自然界存在于桂油中,是一种常用的植物调味油,工业上主要是按如下路线合成的:已知两个醛分子在 NaOH 溶液作用下可以发生反应,生成一种羟基醛:OH 请回答:(1)D 的结构简式为_;(2)反应中符合原子经济性的是_(填序号);(3)写出有关反应的化学方程式:_,判断有关反应的类型:_;(4)E 物质的同分异构体中,苯环上有两个取代基,其中一个是羧基的有_种;(5)下列关于 E 的说法正确的是_。a能与银氨溶液反应b能与金属钠反应c1 mol E 最多能和 3 mol 氢气反应d核磁共振氢谱中有 6 个峰解析:(1)水解得到苯甲醇(),苯甲醇在铜作催化剂的条件
4、下发生催化氧化反应生成 D(苯甲醛)。(2)加成反应得到一种产物,原子利用率最高,B 与 D 的反应是两种醛的加成反应,生成羟基醛 E,故符合原子经济性的是、。(3)水解得到苯甲醇:NaOH水NaCl。反应是羟基醛失去 1 分子水,发生消去反应生成烯醛。(4)E 的结构简式为:。符合条件的同分异构体,两个取代基邻、间、对三种结构。(5)观察 E 的结构,分子内含有苯环、羟基和醛基,可以发生银镜反应,能够与金属钠反应,1 mol E 最多能和 4 mol 氢气反应,分子内含有 7 种氢原子,核磁共振氢谱中有 7 个峰。答案:(1)(2)(3)NaOH水NaCl消去反应(4)3(5)a、b3(20
5、12海南高考)化合物 A 是合成天然橡胶的单体,分子式为 C5H8。A 的一系列反应如下(部分反应条件略去):已知:回答下列问题:(1)A 的结构简式为_,化学名称是_;(2)B 的分子式为_;(3)的反应方程式为_;(4)和的反应类型分别是_,_;(5)C 为单溴代物,分子中有两个亚甲基,的化学方程式为_;(6)A 的同分异构体中不含聚集双烯(C=C=C)结构单元的链状烃还有_种,写出其中互为立体异构体的化合物的结构简式_。解析:从 C5H8 可推知其不饱和度为 2,是合成天然橡胶单体,框图中还有暗示,则 A为异戊二烯。分解 A、B 合成的产物:,则 A 为,B 为。反应与溴反应,且产物只增
6、加了 2 个溴原子,为碳碳双键的加成反应,但经反应后却增加了 2 个碳碳双键,所以反应只能是消去反应的结果。反应的条件有些怪,不会是加成反应,且题中提示产物 C 为单溴代物,且有两个亚甲基,则只能是取代。还只能是在环上与酯基相连的那个碳上才符合题目要求,则 C 的结构简式为;这个结构在氢氧化钠水溶液下水解再酸化,反应就简单了。(6)小题中异构体要注意立体异构,这在后面的提问中做出了明确的提示。但题中并没有要求只写二烯烃异构,因而还是注意炔类的异构。这些异构体的碳链结构为:共 7种,除本身外还有 6 种。答案:(1)2-甲基-1,3-丁二烯(异戊二烯)(2)C5H8O2(3)2NaOHC2H5O
7、H2NaBr(4)加成反应 取代反应(5)2H2O NaOHHC2H5OHHBr(6)6 4(2013浙江高考)某课题组以苯为主要原料,采用以下路线合成利胆药柳胺酚。已知:FeHCl回答下列问题:(1)对于柳胺酚,下列说法正确的是_。A1 mol 柳胺酚最多可以和 2 mol NaOH 反应B不发生硝化反应C可发生水解反应D可与溴发生取代反应(2)写出 AB 反应所需的试剂_。(3)写出 BC 的化学方程式_。(4)写出化合物 F 的结构简式_。(5)写出同时符合下列条件的 F 的同分异构体的结构简式_(写出 3 种)。属酚类化合物,且苯环上有三种不同化学环境的氢原子;能发生银镜反应(6)以苯
8、和乙烯为原料可合成聚苯乙烯,请设计合成路线(无机试剂及溶剂任选)。注:合成路线的书写格式参照如下示例流程图。CH3CHOO2催化剂 CH3COOHCH3CH2OH浓H2SO4 CH3COOCH2CH3解析:根据题意,可推出 A 为,B 为,C 为,D 为,E 为,F 为。(1)A 项,1 mol 柳胺酚最多可与 3 mol NaOH 反应;B 项,柳胺酚可发生硝化反应;C 项,柳胺酚结构中有肽键,可发生水解反应;D 项,柳胺酚可与溴发生取代反应。(2)AB 反应所需的试剂是浓硝酸与浓硫酸的混合液。答案:(1)C、D(2)浓 HNO3/浓 H2SO4(3)2NaOH水NaClH2O(4)(5)、
9、(任意三种即可)(6)CH2=CH2催化剂Cl2/光NaOH/醇 催化剂 5(2012福建高考)对二甲苯(英文名称 p-xylene,缩写为 PX)是化学工业的重要原料。(1)写出 PX 的结构简式_。(2)PX 可发生的反应有_、_(填反应类型)。(3)增塑剂(DEHP)存在如图所示的转化关系,其中 A 是 PX 的一种同分异构体。B 的苯环上存在 2 种不同化学环境的氢原子,则 B 的结构简式是_。D 分子所含官能团是_(填名称)。C 分子有 1 个碳原子连接乙基和正丁基,DEHP 的结构简式是_。(4)F 是 B 的一种同分异构体,具有如下特征:a是苯的邻位二取代物;b.遇 FeCl3
10、溶液显示特征颜色;c.能与碳酸氢钠溶液反应。写出 F 与 NaHCO3 溶液反应的化学方程式_。解析:(1)对二甲苯的结构简式为。(2)对二甲苯能够与氯气发生取代反应,苯环上的甲基可以被氧化,且苯环能与氢气发生加成反应。(3)根据题意,B 的苯环上存在 2 种不同化学环境的氢原子,可知 B 为;D 能发生银镜反应,含有醛基;根据 C 分子的 1 个碳原子连接乙基和正丁基,可知 DEHP的结构简式为。(4)根据题意,F 中含有苯环,有两个取代基,含有酚羟基,含有羧基,则 F 为,F 与 NaHCO3 溶液发生的反应为NaHCO3CO2H2O。答案:(1)(2)取代反应 氧化反应(或其他合理答案)
11、(3)醛基(4)NaHCO3 6.烃 A 是一种重要的基本化工原料,用质谱法测得其相对分子质量为 28。下图是以 A为原料合成药物中间体 E 和树脂 K 的路线。已知:I.RBrMg四氢呋喃 RMgBrH2ORCH2CH2OH.RCHORCH2CHO稀NaOH (1)A 中官能团的结构简式是_。(2)BC 的化学方程式为_。(3)E 的分子式为 C4H8O。下列关于 E 的说法正确的是_(填字母序号)。a能与金属钠反应b分子中 4 个碳原子一定共平面c一定条件下,能与浓氢溴酸反应d与 CH2=CHCH2OCH2CH3 互为同系物(4)GH涉及到的反应类型有_。(5)I 的分子式为 C4H6O2
12、,其结构简式为_。(6)JK的化学方程式为_。(7)写出与 E 具有相同官能团的所有同分异构体的结构简式:_(不考虑顺反异构,不考虑OH 连在双键碳上的结构)。解析:A 是 CH2CH2,B 是,D 是 CH2CHMgBr,E 是 CH2CHCH2CH2OH,F 是CH3CH2OH,G 是 CH3CHO。由中信息可知,H 是 CH3CHCHCHO,I 是 CH3CHCHCOOH,J 是 CH3CHCHCOOCH3,K 是。(3)E 分子中有OH,可与金属钠反应;由乙烯结构可知,E 分子中有 3 个碳原子一定共平面;醇OH 可与 HBr 发生取代反应;E 与CH2CHCH2OCH2CH3 官能团不同,结构不同,不是同系物。(7)与 E 具有相同官能团的同分异构体有、。答案:(1)(写成“C=C”不得分)(2)NaOH醇CH2=NaBrH2O(写成“NaOH/醇CH2=,也可”)(3)ac(4)加成反应、消去反应(5)CH3CHCHCOOH(6)nCH3CHCHCOOCH3 一定条件 (7)CH3CHCHCH2OH、