高中化学第三章烃的含氧衍生物4有机合成课时作业含解析新人教版选修5
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1 有机合成
1．A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示：
回答下列问题：
(1)A的名称是乙炔,B含有的官能团是碳碳双键和酯基。 (2)①的反应类型是加成反应,⑦的反应类型是消去反应。
(3)C和D的结构简式分别为、
CH3CH2CH2CHO。
(4)异戊二烯分子中最多有11个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为。 2
解析：C2H2是乙炔：CH≡CH,再由高聚物的结构及B的分子式可知CH≡CH与CH3COOH加成得到B：CH2===CHOOCCH3,高聚物水解得到C：,所以D是CH3CH2CH2CHO。(1)CH2===CHOOCCH3中含有酯基和碳碳双键两种官能团。(2)⑦发生的是醇的消去反应。(4)乙烯分子中6个原子共面,所以1,3丁二烯分子中最多10个原子共面,而CH4分子呈四面体结构,所以异戊二烯分子中最多有11原子共面；顺式聚异戊二烯的链节是—CH2C(CH3)===CHCH2—,当—CH3与—H位于同侧时是顺式。(5)乙炔分子中含有碳碳三键,所以符合条件的有CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3、CH≡CCH(CH3)2。(6)CH≡CH与CH3CHO可生成CH≡CCH(OH)CH3,CH≡CCH(OH)CH3在Pd/PbO、CaCO3条件下与H2发生加成反应生成CH2===CHCH(OH)CH3,CH2===CHCH(OH)CH3在Al2O3催化下发生消去反应生成CH2===CHCH===CH2。
2．查尔酮类化合物G是黄酮类药物的主要合成中间体,其中一种合成路线如下： 3
已知以下信息：
①芳香烃A的相对分子质量在100～110之间,1 mol A充分燃烧可生成72 g水。
②C不能发生银镜反应。
③D能发生银镜反应、可溶于饱和Na2CO3溶液、核磁共振氢谱显示其有4种氢。 ④
⑤RCOCH3＋R′CHO――→一定条件RCOCH===CHR′
回答下列问题：
(1)A的化学名称为苯乙烯。 (2)由B生成C的化学方程式为
(3)E的分子式为C7H5O2Na,由E生成F的反应类型为取代反应。
(6)F的同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有13种, 4 其中核磁共振氢谱为5组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为 (写结构简式)。
3．某课题组以苯为主要原料,采取以下路线合成利胆药——柳胺酚。
回答下列问题：
已知：①
②苯与卤代烃可在一定条件下取代。
(1)对于柳胺酚,下列说法正确的是c、d(填序号)。
a．1 mol柳胺酚最多可以和2 mol NaOH反应
b．可发生消去反应
c．可发生水解反应
d．可与溴发生取代反应
(2)写出A→B反应所需要的试剂浓硝酸和浓硫酸。 5
①属酚类化合物,且苯环上有三种不同化学环境的氢原子；
②能发生银镜反应。
(6)以苯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：
CH3CHO――→O2催化剂 CH3COOH――→CH3CH2OH浓硫酸CH3COOCH2CH3 6
解析：(1)柳胺酚含有肽键和2个酚羟基,所以1 mol柳胺酚最多可以和3 mol NaOH反应；柳胺酚不能发生消去反应；含有肽键可发生水解反应；含有酚羟基,所以可与溴发生取代反应；正确的是c、d；(2)(3)(4)根据柳胺酚的结构,可倒推F的结构简式为
7
4．化合物H具有类似龙涎香、琥珀香的气味,香气淡而持久,被广泛用作香精的稀释剂和定香剂。合成该化合物的某种途径如图所示。
已知以下信息：
②核磁共振氢谱显示A的苯环上有四种化学环境不同的氢原子,且取代基的位置相邻；
③在D中滴加几滴FeCl3溶液,溶液呈紫色；
④芳香烃F的相对分子质量介于90～100之间,0.1 mol F充分燃烧可生成7.2 g水；
⑤R1COOH＋RCH2Cl――→一定条件R1COOCH2R＋HCl。 8 回答下列问题：
(1)A的化学名称是2甲基苯酚(或邻甲基苯酚),由C生成D的反应的化学方程式为
(4)苯环上有三个取代基且其中两个与A中所含的官能团相同,同时又能发生银镜反应的C的同分异构体有6(不考虑立体异构)种,其中核磁共振氢谱中有5组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式是
(任写一种即可)。
(5)苯酚经下图所示步骤可合成化合物。 9
反应1所用的试剂为(CH3)3CCl和AlCl3,K的结构简式为,反应3所用的试剂为HI。
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(4)该同分异构体含有两个酚羟基,一个醛基,且为三取代苯,故其除酚羟基外的一个取代基是—CH2CHO,因此符合要求的同分异构体有6种。核磁共振氢谱中有5组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式是
(5)在苯环上引入—NO2,发生的是硝化反应,引入—C(CH3)3的反应原理与E→F的反应原理相同,I→J的转化过程是为了保护酚羟基,即苯酚→I的过程引入了—C(CH3)3,故反应1所用的试剂为(CH3)3CCl和AlCl3,硝酸有强氧化性,可氧化酚羟基,故在得到酚羟基之前应先进行硝化反应,故反应2所用的试剂是浓硝酸和浓硫酸,并加热生成K
,反应3所用的试剂是HI。
5．化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下： 11
已知：①RCHO＋CH3CHO――→NaOH/H2O△RCH===CHCHO＋H2O ②
回答下列问题：
(1)A的化学名称是苯甲醛。 (2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是加成反应、取代反应。
(3)E的结构简式为。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为。 12
解析：由H的结构简式逆推可知A、B、C、D、E、F苯环上均只有一个取代基。结合信息①及B的分子式,则A为苯甲醛,B为,由B→C的反应条件可知B→C的转化为醛基转化为羧基,C为,C与Br2发生加成反应,生成 13 ,D在KOH的乙醇溶液中加热发生消去反应,酸化后生成,E与乙醇发生酯化反应(或取代反应)生成,F与G发生类似信息②所给反应(加成反应)生成H,逆推可知G的结构简式为。(5)F为,苯环外含有5个碳原子、3个不饱和度和2个O原子,其同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2,即必含有羧基,核磁共振氢谱显示有4种氢原子,则具有较高的对称性,氢原子个数比为6∶2∶1∶1,可知含有两个对称的甲基,还有2个碳原子和2个不饱和度,则含有碳碳三键,故满足条件的同分异构体的结构简式为
。(6) 14 由产物的结构简式,迁移信息②可知要先制出,可由氯代烃发生消去反应得到,而氯代烃可由环戊烷与氯气在光照条件下发生取代反应制得。
6．化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下：
回答下列问题：
(1)A的化学名称为氯乙酸。
(2)②的反应类型是取代反应。
(3)反应④所需试剂、条件分别为乙醇/浓硫酸、加热。
(4)G的分子式为C12H18O3。
(5)W中含氧官能团的名称是羟基、醚键。
(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积 15 比为1∶1)
。
解析：本题考查有机物的结构与性质,意在考查考生的推理能力和设计能力。(1)A的化学名称为氯乙酸。(2)反应②中—CN取代—Cl,为取代反应。(3)比较D和E的结构简式可知反应④是HOOC—CH2—COOH与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生的酯化反应。(4)由G的结构简式可知G的分子式为C12H18O3。(5)由W的结构简式可知,W中含氧官能团的名称为羟基、醚键。(6)根据题意知,满足条件的E的酯类同分异构体具有高度对称结构,则满足条件的同分异构体为。(7)由苯甲醇合成苯乙酸苄酯,需要增长碳链。联系题图中反应②、③、④设计合成路线。
