四川省成都市2017高中化學(xué)第三章烴的含氧衍生物第四節(jié)有機合成過關(guān)訓(xùn)練試題.doc

第三章 第四節(jié) 有機合成（考試時間：60分鐘 滿分：100分）1（14分）A(C2H2)是基本有機化工原料。由A制備聚乙烯醇縮丁醛和順式聚異戊二烯的合成路線(部分反應(yīng)條件略去)如圖所示：回答下列問題：(1)A的名稱是_，B含有的官能團是_。(2)的反應(yīng)類型是_，的反應(yīng)類型是_。(3)C和D的結(jié)構(gòu)簡式分別為_、_。(4)異戊二烯分子中最多有_個原子共平面，順式聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)簡式為_。(5)寫出與A具有相同官能團的異戊二烯的所有同分異構(gòu)體：_(填結(jié)構(gòu)簡式)。(6)參照異戊二烯的上述合成路線，設(shè)計一條由A和乙醛為起始原料制備1,3丁二烯的合成路線：_?！敬鸢浮浚?1)乙炔碳碳雙鍵和酯基 (2)加成反應(yīng)消去反應(yīng)（3）（4）（5）（6）【解析】：C2H2是乙炔：CHCH，再由高聚物的結(jié)構(gòu)及B的分子式可知CHCH與CH3COOH加成得到B：CH2=CHOOCCH3，高聚物水解得到C：，所以D是CH3CH2CH2CHO。(1)CH2=CHOOCCH3中含有酯基和碳碳雙鍵兩種官能團。(2)發(fā)生的是醇的消去反應(yīng)。(4)乙烯分子中6個原子共面，所以1,3丁二烯分子中最多10個原子共面，而CH4分子呈四面體結(jié)構(gòu)，所以異戊二烯分子中最多有11原子共面；順式聚異戊二烯的鏈節(jié)是CH2C(CH3)=CHCH2，當(dāng)CH3與H位于同側(cè)時是順式。(5)乙炔分子中含有碳碳三鍵，所以符合條件的有CH3CH2CH2CCH、CH3CH2CCCH3、CHCCH(CH3)2。(6)CHCH與CH3CHO可生成CHCCH(OH)CH3，CHCCH(OH)CH3在Pd/PbO、CaCO3條件下與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成CH2=CHCH(OH)CH3，CH2=CHCH(OH)CH3在Al2O3催化下發(fā)生消去反應(yīng)生成CH2=CHCH=CH2。2（14分）聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一種可降解的聚酯類高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的應(yīng)用前景。PPG的一種合成路線如下：已知：烴A的相對分子質(zhì)量為70，核磁共振氫譜顯示只有一種化學(xué)環(huán)境的氫化合物B為單氯代烴；化合物C的分子式為C5H8E、F為相對分子質(zhì)量差14的同系物，F(xiàn)是福爾馬林的溶質(zhì)回答下列問題：(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_。(2)由B生成C的化學(xué)方程式為_。(3)由E和F生成G的反應(yīng)類型為_，G的化學(xué)名稱為_。(4)由D和H生成PPG的化學(xué)方程式為_；若PPG平均相對分子質(zhì)量為10 000，則其平均聚合度約為_(填標(biāo)號)。a48 b58 c76 d122(5)D的同分異構(gòu)體中能同時滿足下列條件的共有_種(不含立體異構(gòu))；能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生皂化反應(yīng)其中核磁共振氫譜顯示為3組峰，且峰面積比為611的是_(寫結(jié)構(gòu)簡式)；D的所有同分異構(gòu)體在下列一種表征儀器中顯示的信號(或數(shù)據(jù))完全相同，該儀器是_(填標(biāo)號)。a質(zhì)譜儀 b紅外光譜儀c元素分析儀 d核磁共振儀【答案】：(1) （2）（3）加成反應(yīng) 2羥基丙醛（或羥基丙醛）（4）（5）【解析】：(1)由已知知B為C5H9Cl，A為C5H10，符合烴A的相對分子質(zhì)量為70，因為只有一組峰，所以A為五元環(huán)。(2)A與Cl2光照生成一鹵代物，則B為，B在NaOH醇溶液作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成C為，C在酸性KMnO4作用下，其碳碳雙鍵被氧化生成羧基，D為戊二酸。(3)F為福爾馬林的溶質(zhì)，則F為HCHO，E為與F相對分子質(zhì)量相差14的同系物，則E為CH3CHO，E與F在稀NaOH作用下發(fā)生類似于已知的加成反應(yīng)，生成G為HOCH2CH2CHO，名稱為3羥基丙醛。(4)G與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成HOCH2CH2CH2OH，D與H發(fā)生聚合反應(yīng)生成PPG(酯)，分子式為(C8H12O4)n，相對分子質(zhì)量為172n，若相對分子質(zhì)量為10 000，則其平均聚合度為10 00017258。(5)能與NaHCO3反應(yīng)放出CO2，應(yīng)含有羧基，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、能發(fā)生皂化反應(yīng)，則應(yīng)含由甲酸形成的酯基，D共有5個碳原子，其中兩個形成羧基，則D的同分異構(gòu)體的其余3個碳原子上分別接羧基和甲酸酯基，共有5種情況；其中滿足峰面積比為611的有機物的結(jié)構(gòu)簡式為；同分異構(gòu)體通過元素分析儀測定顯示的信號相同。3.（15分）化合物X是一種香料，可采用乙烯與甲苯為主要原料，按下列路線合成：請回答：(1)E中官能團的名稱是_。(2)BDF的化學(xué)方程式_。(3)X的結(jié)構(gòu)簡式_。(4)對于化合物X，下列說法正確的是_。A能發(fā)生水解反應(yīng) B不與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)C能使Br2/CCl4溶液褪色 D能發(fā)生銀鏡反應(yīng)(5)下列化合物中屬于F的同分異構(gòu)體的是_?！敬鸢浮浚海?）醛基 （2）（3） （4）AC （5）BC【解析】：4（14分）某有機物G分子結(jié)構(gòu)的球棍模型如下圖所示（圖中小球分別表示碳、氫、氧原子，球與球之間的連線“一”不一定是單鍵）。用芳香烴A為原料合成G的路線如下：試回答：（1）G的分子式為_；G中環(huán)狀基團被氫原子取代后的有機物名稱為_。（2）A的結(jié)構(gòu)簡式為_；D中官能團的名稱為_。（3）BC反應(yīng)的化學(xué)方程式是_;EF反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。（4）E的同分異構(gòu)體中可用通式表示(其中X、Y均不為H)，且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)有_種，其中核磁共振氫譜有6個峰的物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式為 (寫出一種即可) _?！敬鸢浮浚?）C10H10O2 （1分） ；丙烯酸甲酯（1分）（2）（2分） 醛基（1分） 羥基（1分）（3）（2分） （2分）（4）4種（2分）（2分）【解析】本題采用逆向推導(dǎo)。首先根據(jù)G的球棍模型，碳四個價鍵，氧兩個價鍵，氫（鹵原子）一個等，可以推知為2-苯基丙烯酸甲酯。然后進一步逆向推導(dǎo)，可以得到其他分子的結(jié)構(gòu)。據(jù)D可知C（將醛基還原為羥基），由C可知B，從而推知A，D到E多了一個O，顯然是醛的催化氧化，由F到G的轉(zhuǎn)化可推出F的結(jié)構(gòu)是。5（15分）I物質(zhì)A為生活中常見的有機物，只含有C、H、O三種元素，已知該有機物的蒸氣密度是相同條件下H2密度的23倍，其中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為348，且有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系：（1）由AB的反應(yīng)類型是 。（2）D的紅外光譜表明分子內(nèi)除CH鍵、CC鍵外還含有兩個CO單鍵，反應(yīng)中D與HCl按物質(zhì)的量之比1：l反應(yīng)，原子利用率為100，則D的結(jié)構(gòu)簡式是 。II化合物E和F是藥品普魯卡因合成的重要原料。普魯卡因的合成路線如下：（3）由甲苯生成物質(zhì)甲的化學(xué)方程式為 。（4）丁的結(jié)構(gòu)簡式為 。（5）反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。（6）普魯卡因有兩種水解產(chǎn)物戊和己，且戊與甲具有相同的分子式。符合下列條件的戊的同分異構(gòu)體有 種（包含戊）。a分子結(jié)構(gòu)中含苯環(huán)，且每個苯環(huán)有2個側(cè)鏈b分子結(jié)構(gòu)中一定含官能團NH2，且NH2直接與碳原子相連戊經(jīng)聚合反應(yīng)可制成的高分子纖維廣泛用于通訊、宇航等領(lǐng)域。該聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。【答案】（1）消去反應(yīng) （2）環(huán)氧乙烷（3）（4）（5）（6）9種 （各有鄰、間、對三種）（7）【解析】I（1）消去反應(yīng)(2)總體分析，A的相對分子質(zhì)量為2X23=46，其中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為348，確定A中含有1個氧原子，A為乙醇。B為乙烯，D為環(huán)氧乙烷，G為一氯乙烷。據(jù)題意“D的紅外光譜表明分子內(nèi)除CH鍵、CC鍵外還含有兩個CO單鍵”可推得D的結(jié)構(gòu)簡式為：II.根據(jù)普魯卡因的結(jié)構(gòu)簡式，甲苯與混酸反應(yīng)是甲苯的對位被硝基取代，據(jù)已知條件， 則乙就是對硝基苯甲酸，乙和E發(fā)生酯化反應(yīng)，丙還原生成丁是丙中的硝基被還原成氨基，丁中的氯再被F中的原子團取代，就得到魯普卡因。（7）6四苯基乙烯(TPE)及其衍生物具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光特性，在光電材料等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。以下是TPE的兩條合成路線(部分試劑和反應(yīng)條件省略)：(1)A的名稱是_；試劑Y為_。(2)BC的反應(yīng)類型是_；B中官能團的名稱是_；D中官能團的名稱是_。(3)EF的化學(xué)方程式是_。(4)W是D的同分異構(gòu)體，具有下列結(jié)構(gòu)特征：屬于萘()的一元取代物；存在羥甲基(CH2OH)。寫出W所有可能的結(jié)構(gòu)簡式：_。(5)下列說法正確的是_。aB的酸性比苯酚強bD不能發(fā)生還原反應(yīng)cE含有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫dTPE既屬于芳香烴也屬于烯烴【答案】：(1)甲苯酸性KMnO4溶液 (2)取代反應(yīng)羧基羰基【解析】(1)根據(jù)A的分子式和B的結(jié)構(gòu)簡式可知A為甲苯；試劑Y可以將甲苯氧化為甲酸，故為酸性高錳酸鉀溶液。(2)根據(jù)B、C的結(jié)構(gòu)簡式可知反應(yīng)為取代反應(yīng)；觀察B中的官能團為羧基、D中的官能團為羰基。(3)根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知EF的反應(yīng)為鹵代烴的水解反應(yīng)。(4)W是D的同分異構(gòu)體，D的分子式為C13H10O，缺少18個氫原子，不飽和度為9，根據(jù)屬于萘()的一元取代物可知，還余3個碳原子、1個氧原子和2個不飽和度，又由于存在羥甲基(CH2OH)，還差2個碳原子和2個不飽和度，只能組成CC結(jié)構(gòu)，故側(cè)鏈只能為CCCH2OH，然后按照對稱性連接在萘環(huán)上即可。(5)a項，B分子中含有羧基，故酸性比苯酚強，正確；b項，D中含有苯環(huán)和羰基，能夠和氫氣發(fā)生還原反應(yīng)，錯誤；c項，E中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，錯誤；d項，觀察TPE的結(jié)構(gòu)，完全由碳元素和氫元素組成，且含有苯環(huán)和碳碳雙鍵，故既屬于芳香烴也屬于烯烴，正確。7（14分）A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均為有機化合物。根據(jù)下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答問題：(1)B和C均為有支鏈的有機化合物，B的結(jié)構(gòu)簡式為_；C在濃硫酸作用下的加熱反應(yīng)只能生成一種烯烴D，D的結(jié)構(gòu)簡