《有機化學》大題專練(十五)

1.一種利膽藥物F的合成路線如圖:

00

R-g-NHR”

II.R-C-ORR，，~NH1

△

回答下列問題：

(DA的結構簡式為；符合下列條件的A的同分異構體有種。

①含有酚羥基②不能發(fā)生銀鏡反應③含有四種化學環(huán)境的氫

(2)檢驗B中是否含有A的試劑為；B-C的反應類型為

(3)C―D的化學方程式為；E中含氧官

能團共一種。

OCHJ

OCH5

而A-B碳鏈增長，且增長的碳原子數等于中碳原子數，同時B—C的反應條件為NaCICh、

H+,NaCICh具有氧化性，因此B—C為氧化反應，A—B為取代反應，C8H8。3的不飽和度為5,說明苯環(huán)上

的取代基中含有不飽和鍵，因此A的結構簡式為

OCH)

(1)由上述分析可知，A的結構簡式為-CHO；A的同分異構體中滿足：①含有酚羥基；②不能

發(fā)生銀鏡反應，說明結構中不含醛基；③含有四種化學環(huán)境的氫，說明具有對稱結構，則滿足條件的結構

(2)A中含有酚羥基，B中不含酚羥基，可利用FeC”溶液檢驗B中是否含有A,若含有A,則加入FeCl3

溶液后溶液呈紫色；由上述分析可知，B-C的反應類型為氧化反應，故答案為：FeCb溶液；氧化反應。

(3)C->D為與CH30H在濃硫酸作催化劑并加熱條件下發(fā)生酯化反應生成

E

,其中的含氧官能團為酸鍵、酚羥基、酯基，共3種，故答案為:

3。

(4)由過程需要增長碳鏈，可利用題干中

ATB的反應實現(xiàn)，然后利用信息反應I得到目標產物，目標產物中碳碳雙鍵位于端基碳原子上，因此需要

Br

彳、/1與HBr在-80C下發(fā)生加成反應生成-I/，因此合成路線為

2.某課題組研制了一種具有較高玻璃化轉變溫度的聚合物P,合成路線如下:

請回答：

(1)化合物A的結構簡式是；化合物E的結構簡式是。

(2)下列說法不思頤的是。

A.化合物B分子中所有的碳原子共平面B.化合物D的分子式為Ci2H12N6O4

C.化合物D和F發(fā)生縮聚反應生成PD.聚合物P屬于聚酯類物質

(3)化合物C與過量NaOH溶液反應的化學方程式是。

(4)在制備聚合物P的過程中還生成了一種分子式為C2OHI8N608的環(huán)狀化合物。用健繾藥表示其結

構。

(5)寫出3種同時滿足下列條件的化合物F的同分異構體的結構簡式(不考慮立體異構體)：

①H—NMR譜顯示只有2種不同化學環(huán)境的氫原子②只含有六元環(huán)

③含有_c_o_c=c_結構片段，不含-C三C一鍵

(6)以乙烯和丙煥酸為原料，設計如下化合物的合成路線(用流程圖表示，無機試劑、有機溶劑任

選)

I

O()

(任寫3種)

BrVCC%x/~\NaOH/HO/\

/Rr--------------2-----?HOOH

H2C=CH2

(6)

解析：A的分子式為CsHio,其不飽和度為4,結合D的結構簡式可知A中存在苯環(huán)，因此A中取代

基不存在不飽和鍵,D中苯環(huán)上取代基位于對位，因此A的結構簡式為

被酸性高錦酸鉀氧化為“

D中含有酯基，結合已知信息反應可知C的結構簡式為

QrH，CH,Br艾H?Br

I2

IO,B與E在酸性條件下反應生成?”出，該反應為酯化反應，因此E的結構

簡式為HOCH2cH?Br,D和F發(fā)生已知反應得到化合物P中的五元環(huán)，則化合物F中應含有碳碳三鍵，而

o

化合物P是聚合結構,其中的基本單元來自化合物D和化合物F,所以化合物F應為OO。

(1)由上述分析可知，A的結構簡式為0cH;；化合物E的結構簡式為HOCH2cH2Br,故答

案為：HOCH2cH2Br。

(2)A.化合物B的結構簡式為“00cYZ^00",化合物B中苯環(huán)的6個碳原子共平面，而苯環(huán)

只含有兩個對位上的段基，兩個竣基的碳原子直接與苯環(huán)相連，所以這2個碳原子也應與苯環(huán)共平面，化

合物B分子中所有碳原子共平面，故A正確;

B.D的結構簡式為O0",由此可知化合物D的分子式為Ci2H12N6O4,故B

正確；

C.縮聚反應除形成縮聚物外，還有水、醇、氨或氯化氫等低分子副產物產生，化合物D和化合物F

的聚合反應不涉及低分子副產物的產生，不屬于縮聚反應，故C錯誤；

D.聚合物P中含有4n個酯基官能團，所以聚合物P屬于聚酯類物質，故D正確；綜上所述，說法不

正確的是C項，故答案為C。

中酯基能與NaOH溶液發(fā)生水解反應、嗅原子能與NaOH溶液在加熱條件下能發(fā)

°Y°VH:CH:BrcoONa

生取代反應，因此反應方程式為?Gtr.01*11何+4NaOH6COONa+2HOX-、OH+2NaBr。

(4)化合物D和化合物F之間發(fā)生反應，可以是n個D分子和n個F分子之間聚合形成化合物P,同時

也可能發(fā)生1個D分子和1個F分子之間的加成反應，對于后者情況，化合物D中的2個-N3官能團與化

合物F中的2個碳碳三建分別反應，可以形成環(huán)狀結構，用鍵線式表示為該環(huán)

狀化合物的化學式為C20Hl8心。8,符合題意，故答案為:

o

=

cI

(5)化合物F的分子式為C8H6。4,不飽和度為6,其同分異構體中含有=C-結構片段，不含

-CmC-鍵，且只有2種不同化學環(huán)境的氫原子，說明結構高度對稱，推測其含有2個相同結構片段，不

O8

飽和度為4,余2個不飽和度，推測含有兩個六元環(huán)，由此得出符合題意的同分異構體如下：O

0H

(6)由逆向合成法可知，丙煥酸風與通過酯化反應得到目標化合物，而H°中的羥

/~\

BrBrBrBr

基又能通過水解得到，乙烯與Br2加成可得，故目標化合物的合成路線為

)OH

，此咤(《^1)等，在有機合成中應用很普

遍，目前“有機超強堿”的研究越來越受到關注，以下為有機超強堿F的合成路線:

KOH二環(huán)己基

醇溶液.胺(過量)D

△*-1CH2CI2/A(C27HHC12N2)

NaOH

66

F

已知如下信息:

CClsC()()NaCl、Cl

①H",C=CH,■--乙---二---醇-.、..二.....甲....雄..../..△-X△

R'C1R1

NaOH

+RNH,>=NR

-2HC1

②R2C1R2

③苯胺與甲基毗咤互為芳香同分異構體

回答下列問題:

(1)A的化學名稱為o

(2)由B生成C的化學方程式為。

(3)C中所含官能團的名稱為________________________________________________________

(4)由C生成D的反應類型為_______________________________________________________

(5)D的結構簡式為1>

(6)E的六元環(huán)芳香同分異構體中，能與金屬鈉反應，且核磁共振氫譜有四組峰，峰面積之比為

6：2：2：1的有種，其中，芳香環(huán)上為二取代的結構簡式為。

ciCI

ci^ZX^cicici

答案：(1)三氯乙烯(2)Cl+KOH善CIS~CI+KCI+H2。(3)碳碳雙鍵、氯原子

解析：(1)A的結構簡式為C1CH=CC12，名稱為三氯乙烯。

C1

CI醇

(2)B-C發(fā)生消去反應:Cl+KOH言Clcl+KCl+H2Oo

cyci

A

(3)C為Vi,官能團名稱為碳碳雙鍵、氯原子。

(4)C—D的反應類型為取代反應。

(5)由F的結構及信息②可知D的結構簡式為

OH

OHOH

(6)由信息③及題給信息，符合條件的同分異構體有

OH

N

/\

6種，其中，芳香環(huán)上為二取代的為CHsCHio

4.維生素E是一種人體必需的脂溶性維生素，現(xiàn)已廣泛應用于醫(yī)藥、營養(yǎng)品、化妝品等。天然的維生

素E由多種生育酚組成，其中a生育酚(化合物E)含量最高，生理活性也最高。下面是化合物E的一種合成

路線，其中部分反應略去。

已知以下信息:

回答下列問題:

(1)A的化學名稱為。

(2)B的結構簡式為。

(3)反應物C含有三個甲基，其結構簡式為。

(4)反應⑤的反應類型為o

(5)反應⑥的化學方程式為o

(6)化合物C的同分異構體中能同時滿足以下三個條件的有個(不考慮立體異構體，填標號)。

(i)含有兩個甲基；(ii)含有酮?；?但不含C=C=O)；(iii)不含有環(huán)狀結構。

(a)4(b)6(c)8(d)10

其中，含有手性碳(注：連有四個不同的原子或基團的碳)的化合物的結構筒式為

(4)加成反應

解析：(1)由A的結構簡式可知，A的名稱為3甲基苯酚或間甲基苯酚。

OH

(2)由信息a及B的分子式可知，B的結構簡式為

球性條件

(3)由信息b可知，反應u-HCI中，斷鍵、成鍵位置為

()

,據此結合題中反應④中反應物和生成物的結構簡式可推斷C為

(4)由信息c可知，反應⑤是H—C三C—H中的H加到tO中叛基的氧原子上，而H—C三C—加

到默基的碳原子上，則D的結構簡式為々H,反應⑤屬于加成反應。

(5)由反應⑥中反應物和生成物的結構簡式可知，D與H?發(fā)生加成反應，碳碳三鍵變?yōu)樘继茧p鍵，化學

+出史之

△

方程式為H0

(6)化合物C符合條件的同分異構體中，必須含有酮皴基和碳碳雙鍵，可采用插入法書寫其同分異構體

0

的結構簡式。第I步先抽出“C”，剩余部分碳骨架可能為人二\舍去,只含I個甲基)、/\/\、

舍去，含3個甲基)和人〃。第2步：在合適的位置插入“c”，則合適的位置分別有

1、?<'6、3(其中，位置7和9插入皴基得到的是同種物質)，故符合條件的同分異構體共有

8種。其中，含有手性碳原子的化合物為位置7插入線基的產物，其結構簡式為I。

5.苯基環(huán)丁烯酮(Q^^OpCBO)是一種十分活潑的反應物，可利用它的開環(huán)反應合成一系列多

官能團化合物。近期我國科學家報道用PCBO與醛或酮發(fā)生［4+2］環(huán)加成反應，合成了具有生物活性的多官

能團化合物(E),部分合成路線如下：

CHCHO.BDKMnOAJH-

NaOH/HjO*(CHQNa)

PCBO/催化劑

(R=-CH2copc2HJE

已知如下信息:

CH3cH()

NaOH/HA)

回答下列問題：

(1)A的化學名稱是o

(2)B的結構簡式為o

(3)由C生成D所用的試劑和反應條件為;該步反應中，若反應溫度過高,

C易發(fā)生脫竣反應，生成分子式為CgHsCh的副產物，該副產物的結構簡式為o

(4)寫出化合物E中含氧官能團的名稱；

E中手性碳(注：連有四個不同的原子或基團的碳)的個數為o

(5)M為C的?種同分異構體。已知：1molM與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應能放出2mol二氧化碳；M

與酸性高鎰酸鉀溶液反應生成對苯二甲酸。M的結構簡式為o

()

R'

(6)對于OH,選用不同的取代基R',在催化劑作用下與PCBO發(fā)生的［4+2］反應進行深入研究,

R'對產率的影響見下表:

，

R—CH3—C2H5—CH2cH2c6H5

產率/%918063

請找出規(guī)律，并解釋原因

OH

CHO

答案：(1)2羥基苯甲醛(或水楊醛)⑵

()

(3)乙醇、濃硫酸/加熱0H(4)羥基、酯基2

⑸HOOCCH.COOH

(6)隨著R，體積增大，產率降低；原因是R，體積增大，位阻增大

CHC)

OH

解析：⑴A是，化學名稱是2羥基苯甲醛(或水楊醛)。

CHOOHCHO

CHOOH

CHjCHO

NaOH/H.O

(2)結合已知信息“”可知,和CHjCHO在

OH

CHO

ONa

NaOH/H2O條件下發(fā)生加成反應和中和反應生成B(C9H9O3Na),則B為

,發(fā)生的是酯化反應,所需試劑是乙醇、濃硫酸,

)發(fā)生脫峻反應生成分子式為C8H8。2的副產物，對比二者的分子組成

()

可知，C8H8。2的結構簡式為OH。

(4)E為(R=—CH2coOC2H5),含氧官能團的名稱為羥基、酯基。連有四個不同的原

oTo

子或基團的碳稱為手性碳，…o'〃中標注“*”的2個碳為手性碳。

1

(5)C是OH,M是C的同分異構體，1molM與飽和NaHCCh溶液充分反應能放出2moi

C02,則M分子中含有2個一COOH。M與酸性高缽酸鉀溶液反應生成對苯二甲酸，則M分子的苯環(huán)上有

H()()C^^2^-CH<()()H

2個對位取代基，故M的結構簡式為

(6)影響［4+2］反應產率的原因是取代基R，不同。分析題表中R，及產率的變化可知，隨著R，的碳原子數

增加，產率降低，其原因為R，的碳原子數增加，體積增大，發(fā)生化學反應時的位阻增大，反應難度增大，

產率降低。

6.奧昔布寧是具有解痙和抗膽堿作用的藥物。其合成路線如圖:

已知：

||()H

MgR1—C—R2H*

j.R—Cl--RMgCl------------------>—>R'-C—R

乙醛|

R2

ii.R3COOR4+R5COOR6R3COOR6+R5COOR4

(1)A是芳香族化合物，A分子中含氧官能團是

(2)B—C的反應類型是。

(3)E的結構簡式是

(4)J―K的化學方程式是o

(5)已知：G、L和奧昔布寧的沸點均高于200℃,G和L發(fā)生反應合成奧昔布寧時，通過在70c左右

蒸出________(填物質名稱)來促進反應。

(6)奧昔布寧的結構簡式是。

()

答案：(1)酚羥基(2)取代反應(3)o、/Y()°H

濃硫酸.

(4)HC=CCH^OH+CH3COOH~-CH3coOCH，C三CH+H，O(5)乙酸甲酯

人<OCH,C=CCH.N(CH3)9

(6n)\V/()

OH

解析：(1)A是芳香族化合物，分子式為C6H60,為苯酚，結構簡式為A、/,分子中含氧官能團是酚羥

基。

(2)環(huán)己醇可以和氯化氫在加熱的條件下反應生成C,B-C的反應類型是取代反應。

(3)根據G的結構簡式可知，E的結構簡式為:

(4)由K的結構簡式，可知J的結構簡式為：HC三CCHaOH,與乙酸和濃硫酸發(fā)生酯化反應制得K,J-K

的化學方程式是HC=CCHOH+CH^COOH&琥隰CH3coOCH，C三CH+H，O。

2△

(5)G、L和奧昔布寧的沸點均高于2(XTC,G和L發(fā)生反應合成奧昔布寧時，是可逆反應，反應過程中

生成了乙酸甲酯，通過在70℃左右將其蒸出來，生成物濃度減小，促進反應正向進行。

OCH2C=CCH,N(C2H,)2

(6)G和L發(fā)生反應合成奧昔布寧，奧昔布寧的結構簡式是J()

7.化合物F是合成某種抗腫瘤藥物的重要中間體，其合成路線如下:

(1)A中的含氧官能團名稱為硝基、和。

(2)B的結構簡式為。

(3)CTD的反應類型為。

(4)C的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式.

①能與FeCb溶液發(fā)生顯色反應。

②能發(fā)生水解反應，水解產物之一是a氨基酸，另一產物分子中不同化學環(huán)境的氫原子數目之比為1：1

且含苯環(huán)。

0

S—CH2CH2CH

SH

(5)寫出以CH3cH2CHO和為原料制備()的合成路線流程圖(無

機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。

答案：(1)醛基(酚)羥基⑵(3)取代反應

H”催化劑，△PBr§

(5)CH3CH2CHO或NaBH，CH3cH2cH20H或HBr.ZXCH3cH2cH?BrNaOH

O

CH2cH2cH3

解析：(1)A中的含氧官能團有硝基、(酚)羥基和醛基。

(2)A―>13發(fā)生取代反應，結合C的結構簡式可知A―>B是酚羥基中H原子被一C%代替，所以B的

CH30

結構簡式為O?N-CHO。

(3)C—>D是醇羥基被Br原子代替，反應類型為取代反應。

(4)C的一種同分異構體能與FeCb溶液發(fā)生顯色反應，說明存在酚羥基；C的同分異構體能發(fā)生水解反

應，說明存在酯基，根據水解產物之一是a氨基酸，且該同分異構體中除苯環(huán)外，只剩2個碳原子，則可知

0

該氨基酸為H-O—C—CHI-NH?,另一產物分子中不同化學環(huán)境的氫原子數目比為1：1且含苯環(huán),

說明該產物對稱性強，推出另一產物為,由此可知該同分異構體為

0

II

()—C—CH2—NH_,

8.化合物F是合成咧跺2酮類藥物的一種中間體，其合成路線如下:

oo

NH2廠①NaNH/NH式1)

①醇鈉IIII?OH-,ASOC12

A—~?B(CHCCHCOCH)———>C——*D------AE-----------------------F(CH,NO)

②HQ+3223②H3O+△②HQ1(I2

()()()

RCHkW①醇鈉RCR

②H,()

知：I.R

O00

SOC1,IIR'NH,

RCOHRCC1--------RCNHR

II.△

ZZ

/①NaNHJNHsd)/

Ar—X+CH,Ar—CH

②H3O-

III.

Ar為芳基；X=C1,Br；Z或Z，=COR,CONHR,COOR等。

回答下列問題:

(1)實驗室制備A的化學方程式為,提高A產率的方法是

;A的某同分異構體只有一種化學環(huán)境的碳原子，其結構簡式

為。

(2)C-D的反應類型為；E中含氧官能團的名稱為。

(3)C的結構簡式為,F的結構簡式為。

COOCH

/'

一?CH

<X—NH,:?\

(4)Bn和.的反應與Bn和苯酚的反應類似，以和COC1為原料合

成,寫出能獲得更多目標產物的較優(yōu)合成路線(其他試劑任選)。

濃硫酸

答案：(1)CH3coOH+CH3cH?0H'—△—CH3co0C2H5+H2O及時蒸出產物(或增大乙酸或乙醇的

用量)%一°(2)取代反應皴基、酰胺基

(3)CH3coeH2coOHH

BrCH/COOCHBrCOC2H"COO

zuBQ/=<-''COCI?/=<>0?NaNH2/NH3(l)

QNHz-BrjHNHz------------------NH—而不一"

①醇鈉_

解析：A②HQ-B(CH：iCCH2C()C2H),結合信息I推知A是CH3COOC2H5。B在加熱條件下發(fā)

()

II

生堿性水解，并酸化得到C,則C是CH：,CCH,COOH。C與SOCb在加熱條件下反應生成D,D與

0(.)

NH?反應生成E,結合信息n推知，D是CHsCCH^C—CI,E是NHCCH2CCH3o

①NaNHJNHND,

E②H3O-F(CWH9NO2),結合信息HI推知，F(xiàn)是H。

(1)A是CH3COOC2H5，實驗室利用乙醇和冰醋酸在濃硫酸催化、加熱條件下制取CH3coOC2H5，化學

方程式為CH3coOH+CH3cH20H液硫酸CH3coOC2H5+H2O。該反應是可逆反應，及時轉移出產物或增

△

大乙醇(或乙酸)的用量等均能提高A的產率。A的分子式為C4H8。2,其同分異構體只有一種化學環(huán)境的碳

原子，則必定只含有一種化學環(huán)境的氫原子，說明分子結構對稱，應含有4個CH2原子團，據此推出其結

構簡式為。

(2)C―>D的反應類型是取代反應；E是NHCCH-CCH、，含氧官能團的名稱是段基和酰胺基。

()

II

(3)由上述分析可知，C的結構簡式為CH'CCFbCOOH,F的結構簡式為

<y—NH.《*NH,

(4)Br2和一的反應與母2和苯酚的反應類似，類比推理可知，-和由2發(fā)

可得到,再經信息HI中的兩步轉化得到據此寫出合成路線。

9.天然產物H具有抗腫瘤、鎮(zhèn)痙等生物活性，可通過以下路線合成。

^-CH2CH2OH-力NiiWiCH2CH2OH

(1)A的鏈狀同分異構體可發(fā)生銀鏡反應，寫出這些同分異構體所有可能的結構：。

(2)在核磁共振氫譜中，化合物B有組吸收峰。

(3)化合物X的結構簡式為.

(4)D->E的反應類型為。

(5)F的分子式為,G所含官能團的名稱為o

(6)化合物H含有手性碳原子的數目為,下列物質不能與H發(fā)生反應的是

________________(填序號)。

a.CHC13b.NaOH溶液c.酸性KMnCU溶液d.金屬Na

QOH

COOCH,

(7)以\/和一COOCH，為原料,合成,在方框中寫出路線流程圖(無機試劑和不超

過2個碳的有機試劑任選)。

CHOCHOH3cH

//\.

HC=CC=Cc=c

2/\/1\

答案：⑴H2CKHCH2CHO、CH：,、HHHCHO

⑶-COOH(4)加成反應(5)C13Hl2。3撥基、酯基(6)1a

Br

濃HSO,NaOH/乙曜一COOCH：COOCH：,

2Br-△~"J-'

△

解析：⑴A(—CH￡HQH)的鏈狀同分異構體可發(fā)生銀鏡反應，則結構中必須有—CHO,可能的結構有

HKCHO

\/

H；C=C—CH()?C=C

H2CKHCH2cH0、CH,，考慮順反異構有HHCHO。

(2)B的結構簡式為H3C—C三C—CH2—CH2—OH,則核磁共振氫譜中有4種不同化學環(huán)境的氫原子，即

有4組吸收峰。

(3)根據流程圖中C+X—>D知，C中的一0H與X反應生成D中的酯基，貝IJX中有一COOH,所以X

(4)結合題給已知信息與流程圖可知，D―>E的反應類型為加成反應。

W。

(5)F的結構簡式為。0,其分子式為Ci3Hl2。3；由G的結構簡式可知，G所含官能團的名稱為皴

基、酯基。

(6)H的結構簡式為0H8,*標示的碳原子為手性碳原子；H中有一OH,能與金屬Na反應；有酯

基，可與NaOH溶液反應；有一0H、苯環(huán)連接一CH3，能與酸性KMnCU溶液反應，故不能與H發(fā)生反應

的是CHCb。

10.某研究小組以鄰硝基甲苯為起始原料，按下列路線合成利尿藥美托拉宗。

美托拉宗

R.R1

/IIz

R—COOH+HNR—C—N

\\

已知：旦R,

請回答:

(1)下列說法正確的是.

A.反應I的試劑和條件是CL和光照B.化合物C能發(fā)生水解反應

c.反應n涉及到加成反應、取代反應D.美托拉宗的分子式是Cl6H14CIN3O3S

(2)寫出化合物D的結構簡式。

(3)寫出B+E—>F的化學方程式o

(4)設計以A和乙烯為原料合成C的路線(用流程圖表示，無機試劑任

選)。

(5)寫出化合物A同時符合下列條件的同分異構體的結構簡式o

iHNMR譜和IR譜檢測表明：①分子中共有4種氫原子，其中苯環(huán)上的有2種；②有碳氧雙鍵，無氮氧鍵

和一CHO。

(4)

(5)

解析：原料鄰硝基甲苯的分子式為C7H7NO2,生成物A的分子式為C7H6CINO2,說明鄰硝基甲苯中的

NO：

一個H被Cl取代，結合C的結構簡式，可知A的結構簡式為C1。生成物B的分子式為C7H9N,