- 研究有机化合物的一般步骤和方法
- 共4351题
某芳香族酯类化合物甲的分子式为C14H10O5,1mol甲水解后只生成一种产物乙,其物质的量为2mol,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:酯类化合物甲含-COOC-,甲的分子式为C14H10O5,1mol甲水解后只生成一种产物乙,其物质的量为2mol,则乙中含-OH和-COOH,由碳原子数的关系可知,乙为或
或
,
A.乙有3种,则发生酯化反应生成的甲有3种,故A正确;
B.甲中含酚-OH、-COOH、-COOC-,且水解生成的-COOH、-OH均与NaOH反应,则1mol甲最多可以和4molNaOH反应,故B错误;
C.乙中含酚-OH,能与溴水发生取代反应,故C错误;
D.酚-OH、-COOH均能与Na2CO3反应,则2mol乙最多消耗2molNa2CO3,故D错误;
故选A.
近年来,我国科学家对有机物的“自由基”的研究有新的突破,在国际上占有领先的地位.在有机物中常见的最简单的自由基是碳稀(:CH2),它十分活泼,很容易用它的一对未成键电子与不饱和烃反应,生成三碳环,也可以插在烷基的碳氢键(C-H)之间,使碳链增长.
请回答下列问题:
(1)写出碳烯的电子式______;
(2)写出碳烯与丙烯反应产物的结构简式______;
(3)碳烯与烃A反应生成烃B,一定量的烃B完全燃烧后,生成8.8g CO2和4.5g H2O,B分子中含有3个-CH3,且能完成下列转化:
①写出B的结构简式______;反应①的类型______;
②写出反应③④的化学方程式:
反应③______;
反应④______.
③H的同分异构体有多种,请写出其中和NaOH溶液反应但不与NaHCO3反应的同分异构体的结构简式(不包括H本身)______.
正确答案
解:(1)碳烯中C原子与H原子之间形成1对共用电子对,C碳原子有1对孤电子对,其电子式为:,故答案为:
;
(2)由信息可知,碳烯与丙烯反应生成环丙烯,其结构简式为:,
故答案为:;
(3)碳烯与烃A反应生成烃B,一定量的烃B完全燃烧后,生成8.8g CO2和4.5g H2O,则分子中C、H原子数目之比为:
×2=2:5,故B的分子式为C4H10,B分子中含有3个-CH3,则B为CH(CH3)3,A为C3H8,B与氯气在光照条件下发生一元取代得到C,C能发生消去反应、取代反应,D能连续氧化,故C为CH3CH(CH3)CH2Cl,D为CH3CH(CH3)CH2OH,F为CH3CH(CH3)CHO,H为CH3CH(CH3)COOH,E为(CH3)2C=CH2,G为
,
①由上述分析可知,B的结构简式为CH(CH3)3;反应①是CH3CH(CH3)CH2Cl发生水解反应生成CH3CH(CH3)CH2OH,属于取代反应,
故答案为:CH(CH3)3;取代反应;
②、反应③的化学方程式为:CH3CH(CH3)CHO+2Cu(OH)2CH3CH(CH3)COOH+Cu2O+2H2O;
反应④的化学方程式为:n(CH3)2C=CH2,
故答案为:CH3CH(CH3)CHO+2Cu(OH)2CH3CH(CH3)COOH+Cu2O+2H2O;
n(CH3)2C=CH2;
③CH3CH(CH3)COOH的同分异构体有多种,其中和NaOH溶液反应但不与NaHCO3反应,符合条件的同分异构体应为酯类物质,有HCOOCH2CH2CH3,HCOOCH(CH3)2,CH3COOCH2CH3,CH3CH2COOCH3,
故答案为:HCOOCH2CH2CH3,HCOOCH(CH3)2,CH3COOCH2CH3,CH3CH2COOCH3.
解析
解:(1)碳烯中C原子与H原子之间形成1对共用电子对,C碳原子有1对孤电子对,其电子式为:,故答案为:
;
(2)由信息可知,碳烯与丙烯反应生成环丙烯,其结构简式为:,
故答案为:;
(3)碳烯与烃A反应生成烃B,一定量的烃B完全燃烧后,生成8.8g CO2和4.5g H2O,则分子中C、H原子数目之比为:
×2=2:5,故B的分子式为C4H10,B分子中含有3个-CH3,则B为CH(CH3)3,A为C3H8,B与氯气在光照条件下发生一元取代得到C,C能发生消去反应、取代反应,D能连续氧化,故C为CH3CH(CH3)CH2Cl,D为CH3CH(CH3)CH2OH,F为CH3CH(CH3)CHO,H为CH3CH(CH3)COOH,E为(CH3)2C=CH2,G为
,
①由上述分析可知,B的结构简式为CH(CH3)3;反应①是CH3CH(CH3)CH2Cl发生水解反应生成CH3CH(CH3)CH2OH,属于取代反应,
故答案为:CH(CH3)3;取代反应;
②、反应③的化学方程式为:CH3CH(CH3)CHO+2Cu(OH)2CH3CH(CH3)COOH+Cu2O+2H2O;
反应④的化学方程式为:n(CH3)2C=CH2,
故答案为:CH3CH(CH3)CHO+2Cu(OH)2CH3CH(CH3)COOH+Cu2O+2H2O;
n(CH3)2C=CH2;
③CH3CH(CH3)COOH的同分异构体有多种,其中和NaOH溶液反应但不与NaHCO3反应,符合条件的同分异构体应为酯类物质,有HCOOCH2CH2CH3,HCOOCH(CH3)2,CH3COOCH2CH3,CH3CH2COOCH3,
故答案为:HCOOCH2CH2CH3,HCOOCH(CH3)2,CH3COOCH2CH3,CH3CH2COOCH3.
请认真阅读下列3个反应:
利用这些反应,按以下步骤可以从某烃A合成一种染料中间体DSD酸.
请写出A.B.C.D的结构简式.
正确答案
解:由信息反应③可知,反应使用NaClO,NaClO具有强氧化性,由信息反应②可知,苯胺易被氧化,故合成路线中应先发生反应③类型的转化,后发生反应②类型的转化,故结合反应路线可知,A生成B发生硝化反应,B生成C发生反应①类型的转化,C生成D发生反应③类型的转化,D生成DSD酸发生反应②类型的转化,由DSD酸的结构,可知D为,故C为
,B为
,A为
,
答:A的结构简式为,B的结构简式为
,C的结构简式为
,D的结构简式为
解析
解:由信息反应③可知,反应使用NaClO,NaClO具有强氧化性,由信息反应②可知,苯胺易被氧化,故合成路线中应先发生反应③类型的转化,后发生反应②类型的转化,故结合反应路线可知,A生成B发生硝化反应,B生成C发生反应①类型的转化,C生成D发生反应③类型的转化,D生成DSD酸发生反应②类型的转化,由DSD酸的结构,可知D为,故C为
,B为
,A为
,
答:A的结构简式为,B的结构简式为
,C的结构简式为
,D的结构简式为
奶油中有一种只含C、H、O的化合物A.A可用作香料,其相对分子质量为88,分子中C、H、O原子个数比为2:4:1.
(1)A的分子式为______;
(2)写出与A分子式相同的酯的结构简式(任写两种):______、______;
已知:①ROH+HBr(氢溴酸)RBr+H2O
②RCHO+R´CHO
A中含有碳氧双键,与A相关的反应如下:
(3)写出A→E、E→F的反应类型:A→E______、E→F______;
(4)写出A、C、F的结构简式:A______、C______、F______;
(5)写出B→D反应的化学方程式______;
(6)在空气中长时间搅拌奶油,A可转化为相对分子质量为86的化合物G,G的一氯代物只有一种,写出G的结构简式______.
正确答案
解:A分子中C、H、O原子个数比为2:4:1,设分子式为(C2H4O)n,则(24+4+16)n=88,n=2,则A的分子式为C4H8O2,由AB知B中不含
或
结构,又由B
C知B中含有
,所以B的结构简式为
,则A为
,C为CH3CHO,E为
,F为
,D为
,
(1)由以上分析可知A的分子式为C4H8O2,故答案为:C4H8O2;
(2)分子式为C4H8O2的酯有以下几种:CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2,
故答案为:CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2(任写两种);
(3)由题目所给信息①可知A→E的反应为取代反应,E为卤代烃,A分子中含有羟基,又由E→F的反应条件知E→F的反应类型为消去反应.故答案为:取代反应;消去反应;
(4)由以上分析可知A为,C为CH3CHO,F为
,
故答案为:;CH3CHO;
;
(5)由于B中含有2个羟基,B与足量反应的方程式为2
+
+2H2O,
故答案为:2+
+2H2O;
(6)比较A与G的相对分子质量可知,A的反应为去氢的氧化反应,G的结构简式为,故答案为:
.
解析
解:A分子中C、H、O原子个数比为2:4:1,设分子式为(C2H4O)n,则(24+4+16)n=88,n=2,则A的分子式为C4H8O2,由AB知B中不含
或
结构,又由B
C知B中含有
,所以B的结构简式为
,则A为
,C为CH3CHO,E为
,F为
,D为
,
(1)由以上分析可知A的分子式为C4H8O2,故答案为:C4H8O2;
(2)分子式为C4H8O2的酯有以下几种:CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2,
故答案为:CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2(任写两种);
(3)由题目所给信息①可知A→E的反应为取代反应,E为卤代烃,A分子中含有羟基,又由E→F的反应条件知E→F的反应类型为消去反应.故答案为:取代反应;消去反应;
(4)由以上分析可知A为,C为CH3CHO,F为
,
故答案为:;CH3CHO;
;
(5)由于B中含有2个羟基,B与足量反应的方程式为2
+
+2H2O,
故答案为:2+
+2H2O;
(6)比较A与G的相对分子质量可知,A的反应为去氢的氧化反应,G的结构简式为,故答案为:
.
苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响,其规律是:苯环上新导入的取代基所占的位置主要取决于原有取代基的性质,可以把原有取代基分成两类:第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位,如-OH、-CH3(或烃基)、
-Cl、-Br、-O-COR等,第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位,如
-NO2、-SO3H、-CHO等.请写出如图所示中②④⑤三步反应的化学方程式.
第②步:______
第④步:______
第⑤步:______.
正确答案
解:苯与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生硝化反应生成A为,与溴发生取代反应,由信息可知,Br取代硝基间位氢原子生成B为
;苯与溴在催化剂条件下发生取代反应生成溴苯,由信息可知,溴苯与浓硝酸、浓硫酸条件下发生取代反应,硝基取代溴原子邻位、或对位位置氢原子,故C为
,C与溴发生取代反应,取代溴原子邻位或对位位置,故生成D、E为
、
,
第②步反应为与溴在催化剂存在条件下反应生成
,反应的化学方程式为:
;
第④步:溴苯与浓硝酸、浓硫酸条件下发生取代反应,硝基取代溴原子邻位、或对位位置氢原子,反应的化学方程式为:;
第⑤步:C为,C与溴发生取代反应,取代溴原子邻位或对位位置,故生成D、E为
、
,反应的方程式为:
或
,
故答案为:;
;
或
.
解析
解:苯与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生硝化反应生成A为,与溴发生取代反应,由信息可知,Br取代硝基间位氢原子生成B为
;苯与溴在催化剂条件下发生取代反应生成溴苯,由信息可知,溴苯与浓硝酸、浓硫酸条件下发生取代反应,硝基取代溴原子邻位、或对位位置氢原子,故C为
,C与溴发生取代反应,取代溴原子邻位或对位位置,故生成D、E为
、
,
第②步反应为与溴在催化剂存在条件下反应生成
,反应的化学方程式为:
;
第④步:溴苯与浓硝酸、浓硫酸条件下发生取代反应,硝基取代溴原子邻位、或对位位置氢原子,反应的化学方程式为:;
第⑤步:C为,C与溴发生取代反应,取代溴原子邻位或对位位置,故生成D、E为
、
,反应的方程式为:
或
,
故答案为:;
;
或
.
【化学----选修有机化学基础】
合成肉桂酸异戊酯G()的路线如下:
友情提示:
①B和C含有相同的官能团且C在标准状况下的气体密度为1.964g/L;
②RCHO+R′CH2CHORCH=
+H2O.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为______,D中含有的官能团的名称是______;
(2)下列物质在一定条件下能与F反应的是______(填标号);
A.溴水 B.酸性KMnO4溶液 C.乙酸 D.新制氢氧化铜的悬浊液
(3)B和C反应生成D的化学方程式为______.
(4)E和F反应生成G的化学方程式为______,反应类型为______.
(5)A的同分异构体中含有苯环的共有______种(不考虑立体异构且包括A),其中与氯化铁不能发生显色反应且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1的为______(写结构简式).
正确答案
解:A发生催化氧化生成B,则A中含有醇羟基,B中含有醛基,D与银氨溶液反应生成E,则D中含有醛基、E中含有羧基,而E与F在浓硫酸、加热条件下生成G,由G的结构简式可知,F为(CH3)2CHCH2CH2OH,E为,逆推可知D为
,B与C发生信息中反应是D,结合B的分子式可知,B为
,则C为CH3CHO,A为
,
(1)由上述分析可知,A的结构简式为,D为
,含有的官能团有:醛基、碳碳双键,故答案为:
;醛基、碳碳双键;
(2)F为(CH3)2CHCH2CH2OH,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能与乙酸发生酯化反应,不能与溴水、氢氧化铜悬浊液反应,故答案为:BC;
(3)B和C反应生成D的化学方程式为:,
故答案为:;
(4)E和F反应生成G的化学方程式为:,属于酯化反应,
故答案为:,酯化反应;
(5)A()的同分异构体中含有苯环,有:
,有2个侧链为甲基、羟基,有邻、间、对三种位置,包含A在内共有5种,其中与氯化铁不能发生显色反应且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1的为
,
故答案为:5;.
解析
解:A发生催化氧化生成B,则A中含有醇羟基,B中含有醛基,D与银氨溶液反应生成E,则D中含有醛基、E中含有羧基,而E与F在浓硫酸、加热条件下生成G,由G的结构简式可知,F为(CH3)2CHCH2CH2OH,E为,逆推可知D为
,B与C发生信息中反应是D,结合B的分子式可知,B为
,则C为CH3CHO,A为
,
(1)由上述分析可知,A的结构简式为,D为
,含有的官能团有:醛基、碳碳双键,故答案为:
;醛基、碳碳双键;
(2)F为(CH3)2CHCH2CH2OH,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能与乙酸发生酯化反应,不能与溴水、氢氧化铜悬浊液反应,故答案为:BC;
(3)B和C反应生成D的化学方程式为:,
故答案为:;
(4)E和F反应生成G的化学方程式为:,属于酯化反应,
故答案为:,酯化反应;
(5)A()的同分异构体中含有苯环,有:
,有2个侧链为甲基、羟基,有邻、间、对三种位置,包含A在内共有5种,其中与氯化铁不能发生显色反应且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1的为
,
故答案为:5;.
是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成:
(1)写出G的含氧官能团的名称______;B→C的反应类型是______.
(2)写出D→E的化学方程式:______
(3)满足下列条件的D的同分异构体有______种.
①能发生银镜反应;②能使FeCl3溶液显色;③酯类.
(4)下列关于G的说法正确的是______
a.能使溴水退色 b.能与金属钠反应
c.1molG最多能和3mol氢气反应 d.分子式是C9H8O3.
正确答案
醇羟基、酯基
取代反应
3
ab
解析
解:A与银氨溶液反应有银镜生成,被氧化生成乙酸,则A为CH3CHO,D和甲醇发生酯化反应,E为,
(1)根据G的结构简式知,G中含有的官能团是醇羟基、酯基,乙酸和三氯化磷发生取代反应生成C,故答案为:醇羟基、酯基;取代反应;
(2)在浓硫酸作催化剂、加热条件下,邻羟基苯甲酸和甲醇发生酯化反应生成邻羟基苯甲酸甲酯和水,其反应方程式为:,
故答案为:;
(3)与D互为同分异构体且含酚羟基、属于酯类,则应为甲酸酯,苯环上有酚羟基,由邻、间、对三种,故答案为:3;
(4)a.G中含有碳碳双键,所以能使溴水褪色,故a正确;
b.分子中含有-OH,能与金属钠反应,故b正确;
c.能与氢气发生加成反应的为苯环和碳碳双键,则1molG最多能和4mol氢气反应,故c错误;
d.分子式是C9H6O3,故d错误.
故答案为:ab.
已知:A是石油裂解气的主要成份,医学上曾用类似G与新制氢氧化铜悬浊液的反应检验糖尿病,E是一种具有香味的物质,各物质间的转化如图所示(有的反应条件和产物已略去).
请回答下列问题:
(1)A通过聚合反应得到的高分子化合物结构简式为______
(2)写出下列反应的反应类型:①______,④______
(3)写出下列反应的化学方程式:C与新制氢氧化铜悬浊液反应______E生成F的反应______.
正确答案
消去反应
酯化反应(或取代反应)
CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O(或CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3COONa+Cu2O↓+3H2O)
CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH
解析
解:医学上曾用G与新制氢氧化铜悬浊液的反应检验糖尿病,G和酒化酶反应生成B,则G是葡萄糖,B是乙醇,乙醇发生消去反应生成乙烯,A是石油裂解气的主要成份,则A是乙烯,乙醇被氧化生成乙醛,则C是乙醛,乙醛被氧化生成乙酸,则D是乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,E是一种具有香味的物质,所以E是乙酸乙酯,E和氢氧化钠溶液反应生成乙酸钠和乙醇,乙酸钠和酸反应生成乙酸,所以F是乙酸钠.(1)A是乙烯,乙烯在一定条件下能发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯的结构简式为:,故答案为:
;
(2)①在浓硫酸作催化剂、170℃条件下,乙醇发生消去反应生成乙烯,在浓硫酸作催化剂、加热条件下,乙醇和乙酸发生酯化反应(或取代反应)生成乙酸乙酯,
故答案为:消去反应,酯化反应(或取代反应);
(3)在加热条件下,乙醛和新制氢氧化铜发生氧化还原反应生成乙酸、氧化亚铜和水,反应方程式为:CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O(或CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3COONa+Cu2O↓+3H2O)
,在加热条件下,乙酸乙酯和氢氧化钠反应生成乙酸钠和乙醇,反应方程式为:CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH,
故答案为:CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O(或CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3COONa+Cu2O↓+3H2O),CH3COOC2H5+NaOH
CH3COONa+C2H5OH.
已知:
下列有机化合物A~H有如图的转化关系:
化合物D的分子式为C10H10O,其苯环上的一氯代物只有两种;F的分子式为C10H9OBr.请回答下列问题:
(1)写出下列化合物的结构简式:
A:______ I:______
(2)反应①的反应类型为______,反应②的条件为______.
(3)反应③的化学方程式为:______
(4)化合物D有多种同分异构体,其中属于酚类,结构中除苯环外无其他环且苯环上只有两种互为对位的取代基的同分异构体有______种(不考虑两双键直接相连).
正确答案
解:在氯化铝、氯化氢和加热条件下,A和一氧化碳发生加成反应生成B,B中含有醛基,碱性条件下,B和乙醛反应生成C,C脱水生成D,化合物D的分子式为C10H10O,其苯环上的一氯代物只有两种,且D中含有-CH=CH-CHO,结合D的分子式、其苯环上的一氯取代物种类知,D中还含有一个甲基,且和-CH=CH-CHO处于相对位置,所以A是甲苯,B是对甲基苯甲醛,C的结构简式为:,C失水生成D,所以D的结构简式为
,D和溴水发生加成反应生成E
,E和氢氧化钠的醇溶液反应生成F,F的分子式为C10H9OBr,则F的结构简式中可能有两种结构,分别是
、
,D被新制氢氧化铜氧化生成H,H的结构简式为:
,H和甲醇发生酯化反应生成G,则G的结构简式为:
,G发生加聚反应生成I,I的结构简式为
.
(1)通过以上分析知,A和I的结构简式分别是A:,I:
,
故答案为:A:,I:
;
(2)D和溴发生加成反应生成E,E和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成F,其反应条件是强碱的醇溶液、加热,
故答案为:加成反应,强碱的醇溶液、加热;
(3)在加热条件下,D和新制氢氧化铜反应生成H,反应方程式为:
,
故答案为:;
(4)D的结构简式为,化合物D有多种同分异构体,其中属于酚类,说明含有酚羟基,结构中除苯环外无其他环且苯环上只有两种互为对位的取代基,即苯环上的两个取代基一个是酚羟基,一个是丁炔基或二烯基,如果是酚羟基和炔基,且处于对位,其同分异构体有4种,如果一个是酚羟基,另一个是二烯基,有2种,所以一共有6种该类型的同分异构体,故答案为:6.
解析
解:在氯化铝、氯化氢和加热条件下,A和一氧化碳发生加成反应生成B,B中含有醛基,碱性条件下,B和乙醛反应生成C,C脱水生成D,化合物D的分子式为C10H10O,其苯环上的一氯代物只有两种,且D中含有-CH=CH-CHO,结合D的分子式、其苯环上的一氯取代物种类知,D中还含有一个甲基,且和-CH=CH-CHO处于相对位置,所以A是甲苯,B是对甲基苯甲醛,C的结构简式为:,C失水生成D,所以D的结构简式为
,D和溴水发生加成反应生成E
,E和氢氧化钠的醇溶液反应生成F,F的分子式为C10H9OBr,则F的结构简式中可能有两种结构,分别是
、
,D被新制氢氧化铜氧化生成H,H的结构简式为:
,H和甲醇发生酯化反应生成G,则G的结构简式为:
,G发生加聚反应生成I,I的结构简式为
.
(1)通过以上分析知,A和I的结构简式分别是A:,I:
,
故答案为:A:,I:
;
(2)D和溴发生加成反应生成E,E和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成F,其反应条件是强碱的醇溶液、加热,
故答案为:加成反应,强碱的醇溶液、加热;
(3)在加热条件下,D和新制氢氧化铜反应生成H,反应方程式为:
,
故答案为:;
(4)D的结构简式为,化合物D有多种同分异构体,其中属于酚类,说明含有酚羟基,结构中除苯环外无其他环且苯环上只有两种互为对位的取代基,即苯环上的两个取代基一个是酚羟基,一个是丁炔基或二烯基,如果是酚羟基和炔基,且处于对位,其同分异构体有4种,如果一个是酚羟基,另一个是二烯基,有2种,所以一共有6种该类型的同分异构体,故答案为:6.
分子式为C8H16O2的有机物X,水解生成Y、Z两种碳原子数相同的直链有机物,其中Z可与Na2CO3溶液反应,Y不能转化为Z,则X为( )
正确答案
解析
解:分子式为C8H16O2的有机物X,水解生成Y、Z两种碳原子数相同的直链有机物,说明Y和Z都含有4个碳原子,其中Z可与Na2CO3溶液反应,则Z是羧酸,Y是醇,Y和Z是直链有机物且Y不能转化为Z,则Y是2-丁醇,Z是正丁酸,2-丁醇和正丁酸反应生成丁酸-2-丁酯,故选C.
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