專題能力訓(xùn)練14　有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)(選修) (時(shí)間:45分鐘　滿分:100分) 非選擇題(共5小題,共100分) 1.(2017全國(guó)Ⅱ)(20分)化合物G是治療高血壓的藥物“比索洛爾”的中間體,一種合成G的路線如下: 已知以下信息: ①A的核磁共振氫譜為單峰;B的核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為6∶1∶1。 ②D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫;1 mol D可與1 mol NaOH或2 mol Na反應(yīng)。 回答下列問(wèn)題: (1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為　　　　　　　。  (2)B的化學(xué)名稱為　　　　　　　。  (3)C與D反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為  　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)由E生成F的反應(yīng)類(lèi)型為　　　　　　　。  (5)G的分子式為　　　　。  (6)L是D的同分異構(gòu)體,可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),1 mol 的L可與2 mol的Na2CO3反應(yīng),L共有 　　　種;其中核磁共振氫譜為四組峰,峰面積比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為　　　　、　　　　　。 答案:(1) (2)2-丙醇(或異丙醇) (3)HOCH2CH2OCH(CH3)2++H2O (4)取代反應(yīng) (5)C18H31NO4 (6)6　　 解析:A的分子式為C2H4O,其核磁共振氫譜為單峰,則A為;B的分子式為C3H8O,核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為6∶1∶1,屬于飽和一元醇,則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 CH3CH(OH)CH3;D的分子式為C7H8O2,其苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫;1 mol D可與1 mol NaOH或2 mol Na反應(yīng),則苯環(huán)上有酚羥基和—CH2OH,且為對(duì)位結(jié)構(gòu),則D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。 (1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為; (2)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH(OH)CH3,其化學(xué)名稱為2-丙醇(或異丙醇); (3)HOCH2CH2OCH(CH3)2和發(fā)生脫水反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為HOCH2CH2OCH(CH3)2++H2O; (4)和發(fā)生取代反應(yīng)生成F; (5)由有機(jī)物G的結(jié)構(gòu)可知分子式為C18H31NO4; (6)L是的同分異構(gòu)體,可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),1 mol的L可與2 mol的Na2CO3反應(yīng),說(shuō)明L的分子中含有2個(gè)酚羥基和1個(gè)甲基。當(dāng)兩個(gè)酚羥基在鄰位時(shí),苯環(huán)上甲基的位置有2種;當(dāng)兩個(gè)酚羥基在間位時(shí),苯環(huán)上甲基的位置有3種;當(dāng)兩個(gè)酚羥基在對(duì)位時(shí),苯環(huán)上甲基的位置有1種,故滿足條件的L共有6種;其中核磁共振氫譜為四組峰,峰面積比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為或。 2.(2016天津理綜)(20分)反-2-己烯醛(D)是一種重要的合成香料,下列合成路線是制備D的方法之一。根據(jù)該合成路線回答下列問(wèn)題: +A+E 已知: RCHO+R'OH+R″OH (1)A的名稱是　　　　　　　;B分子中的共面原子數(shù)目最多為　　　　;C分子中與環(huán)相連的三個(gè)基團(tuán)中,不同化學(xué)環(huán)境的氫原子共有　　　　種。  (2)D中含氧官能團(tuán)的名稱是　　　　　　,寫(xiě)出檢驗(yàn)該官能團(tuán)的化學(xué)反應(yīng)方程式: 　　　　　　　。 (3)E為有機(jī)物,能發(fā)生的反應(yīng)有　　　　。  a.聚合反應(yīng) b.加成反應(yīng) c.消去反應(yīng) d.取代反應(yīng) (4)B的同分異構(gòu)體F與B有完全相同的官能團(tuán),寫(xiě)出F所有可能的結(jié)構(gòu): 　　　　　　　。  (5)以D為主要原料制備己醛(目標(biāo)化合物),請(qǐng)將下列合成路線的后半部分補(bǔ)充完整。 ……目標(biāo)化合物 (6)問(wèn)題(5)的合成路線中第一步反應(yīng)的目的是　　　　　　　　　　。  答案:(1)正丁醛或丁醛　9　8 (2)醛基　+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O或+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O (3)cd (4)CH2CHCH2OCH3、、、 (5)CH3(CH2)4CHO (6)保護(hù)醛基(或其他合理答案) 解析:(1)由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知A為正丁醛(或丁醛),B的結(jié)構(gòu)式為,其中標(biāo)“·”號(hào)的原子一定共面,標(biāo)“*”號(hào)原子與標(biāo)“·”號(hào)的原子可能共面,則最多有9個(gè)原子共面。根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 可知,與環(huán)相連的三個(gè)基團(tuán)中有8種碳原子,對(duì)應(yīng)有8種氫原子,即不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有8種。 (2)D中含氧官能團(tuán)為醛基,檢驗(yàn)醛基的試劑有新制的銀氨溶液,加熱反應(yīng)后有銀鏡產(chǎn)生,還有新制Cu(OH)2,加熱反應(yīng)后產(chǎn)生紅色沉淀物。 (3)根據(jù)CCH3CH2CH2—CHCH—CHO+CH3CH2CH2CHO+E,結(jié)合題給信息可得出E為C2H5OH,C2H5OH能發(fā)生消去反應(yīng)生成CH2CH2,也能發(fā)生取代反應(yīng)生成CH3COOCH2CH3或CH3CH2Br等。 (4)由B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知F中含有、—O—兩種官能團(tuán),注意順?lè)串悩?gòu),F的可能結(jié)構(gòu)如下:CH2CHCH2OCH3、、、。 (5)要由得到CH3CH2CH2CH2CH2CHO,可以先與H2發(fā)生加成反應(yīng),然后結(jié)合題中信息或CD的反應(yīng)知道,兩個(gè)醚鍵在同一碳原子上時(shí),在H+/H2O條件下可以轉(zhuǎn)化為醛,即可得到目標(biāo)化合物。 (6)第一步反應(yīng)保護(hù)醛基,如果沒(méi)有第一步反應(yīng),則在第二步發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)會(huì)將醛基還原為羥基,從而得不到目標(biāo)化合物。 3.(20分)已知一個(gè)碳原子上連有兩個(gè)羥基時(shí),易發(fā)生下列轉(zhuǎn)化: 。 請(qǐng)根據(jù)下圖回答: (1)A中所含官能團(tuán)的名稱為　　　　　　　。  (2)質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)B的最大質(zhì)荷比為208;紅外光譜顯示B分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)和兩個(gè)酯基;核磁共振氫譜中有五個(gè)吸收峰,峰面積之比為2∶2∶2∶3∶3,其中苯環(huán)上的一氯代物只有兩種。則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為　　　　　　　。  (3)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式: ①　　　　　　　　　　　　　　;  ⑥　　　　　　　　　　　　　　。  (4)符合下列條件的B的同分異構(gòu)體共有　　　　種。  ①屬于芳香族化合物; ②含有三個(gè)取代基,其中只有一個(gè)烴基,另兩個(gè)取代基相同且處于相間的位置; ③能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)。 (5)已知:2RCH2COOC2H5+C2H5OH 請(qǐng)以G為唯一有機(jī)試劑合成乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5),設(shè)計(jì)合成路線(其他試劑任選)。 合成路線流程圖示例:CH3CH2ClCH3CH2OHCH3COOC2H5 答案:(1)酯基、溴原子 (2) (3)+2NaOHCH3CHO+CH3COONa+NaBr+H2O2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (4)9 (5)CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5 解析:A分子中含有酯基和溴原子,結(jié)合反應(yīng)①和反應(yīng)③的條件及已知信息可知C、D分別為乙醛和乙酸;由反應(yīng)⑥的條件逆推可知G為乙醇,G→C為乙醇的催化氧化反應(yīng);由反應(yīng)④的條件可知反應(yīng)④為B的水解反應(yīng),B水解并酸化后生成乙酸、乙醇和F,結(jié)合(2)中已知信息可推出B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。 (4)B的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán),兩個(gè)含氧取代基相同且處于間位,能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng),則含氧取代基中含有—OOCH,若兩個(gè)含氧取代基均為—CH2OOCH,則烴基為—CH3,滿足條件的同分異構(gòu)體有3種;若兩個(gè)含氧取代基均為—OOCH,則烴基為—CH2CH2CH3或—CH(CH3)2,滿足條件的同分異構(gòu)體有6種。綜上所述,滿足條件的B的同分異構(gòu)體共有9種。 (5)由題中信息可知,合成乙酰乙酸乙酯 (CH3COCH2COOC2H5)的原料為乙酸乙酯,而G為乙醇,故需先設(shè)計(jì)出由乙醇制取乙酸乙酯的合成路線。 4.(20分)2-甲基-2,3-二氫呋喃是某種新型藥物的中間體。其合成路線如下: ACH2CH—CH2BrCH2CH—CH2MgBrC(C5H10O) H()F() 2-甲基-2,3-二氫呋喃 已知:RMgX 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)F→H的反應(yīng)類(lèi)型是　　　　　　　　;C中官能團(tuán)的名稱是　　　　　　　　　。  (2)寫(xiě)出A、B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A　　　　　　　　;B　　　　　　　　。  (3)乙醚(C4H10O)的同分異構(gòu)體有多種,請(qǐng)寫(xiě)出符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式　　　　　。 ①屬于醇類(lèi);②催化氧化后產(chǎn)物不能發(fā)生銀鏡反應(yīng) (4)寫(xiě)出E→F后溶液呈中性的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案:(1)消去反應(yīng)　羥基、碳碳雙鍵 (2)CH2CH—CH3　CH3CHO (3) (4)+KOH+KBr+H2O 解析:H與F的區(qū)別是少一個(gè)Br和一個(gè)H,多一個(gè)碳碳雙鍵,所以F→H屬于消去反應(yīng);由反應(yīng)條件可知C為,由信息可知B為CH3CHO;A為CH2CH—CH3;(3)首先寫(xiě)出它的骨架有①C—C—C—C、②,然后加上—OH,②發(fā)生催化氧化后不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),故只能為。 5.(2018天津理綜)(20分)化合物N具有鎮(zhèn)痛、消炎等藥理作用,其合成路線如下: (1)A的系統(tǒng)命名為　　　　　　　,E中官能團(tuán)的名稱為　　　　　　　　　　　。  (2)A→B的反應(yīng)類(lèi)型為　　　　　　　　　,從反應(yīng)所得液態(tài)有機(jī)混合物中提純B的常用方法為　　　　　　　　　　　。  (3)C→D的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　。  (4)C的同分異構(gòu)體W(不考慮手性異構(gòu))可發(fā)生銀鏡反應(yīng);且1 mol W最多與2 mol NaOH發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)物之一可被氧化成二元醛。滿足上述條件的W有　　　種,若W的核磁共振氫譜具有四組峰,則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為　　　　　　　　　　　　。  (5)F與G的關(guān)系為(填序號(hào))　　　　　。  a.碳鏈異構(gòu) b.官能團(tuán)異構(gòu) c.順?lè)串悩?gòu) d.位置異構(gòu) (6)M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為　。  (7)參照上述合成路線,以為原料,采用如下方法制備醫(yī)藥中間體。 該路線中試劑與條件1為　　　　　,X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為　　　　　;試劑與條件2為　　　　　,Y的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為　　　　　　　　　　　　　　。  答案:(1)1,6-己二醇　碳碳雙鍵、酯基 (2)取代反應(yīng)　減壓蒸餾(或蒸餾) (3)+C2H5OH+H2O (4)5　 (5)c (6) (7)HBr,△　　O2/Cu或Ag,△　 解析:(1)A為,根據(jù)系統(tǒng)命名法A的名稱為1,6-己二醇;E中官能團(tuán)的名稱為碳碳雙鍵和酯基。 (2)A→B的反應(yīng)屬于取代反應(yīng),從反應(yīng)所得液態(tài)有機(jī)混合物中提純B的常用方法是減壓蒸餾(或蒸餾)。 (3)C→D的反應(yīng)屬于酯化反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 +C2H5OH+H2O。 (4)C的同分異構(gòu)體W可發(fā)生銀鏡反應(yīng),說(shuō)明含有—CHO,且1 mol W最多與2 mol NaOH發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)物之一可被氧化成二元醛,說(shuō)明水解產(chǎn)物是伯醇(—CH2OH)。符合條件的W是甲酸酯(HCOOR),R的結(jié)構(gòu)有—(CH2)5Br、、、、 —CH2—CH(CH2CH3)—CH2Br共5種,其中核磁共振氫譜具有四組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。 (5)根據(jù)F與G的結(jié)構(gòu)式可知二者關(guān)系為順?lè)串悩?gòu),選擇c。 (6)根據(jù)G→N的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。 (7)根據(jù)D→E的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析可知,可由和合成,因此試劑與條件1為HBr和△,X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為; 試劑與條件2為O2/Cu或Ag和△,Y的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。