- 有机化合物的结构特点
- 共5444题
相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,研究部门以它为初始原料设计出如图所示的关系图(部分产物、反应条件略去)。其中A是一氯代物,H是一种功能高分子,链节组成为C7H5NO。
已知:
请根据所学知识与本题所给信息回答下列问题:
(1)H的结构简式是________________。
(2)反应②③的反应类型分别是________________ 。
(3)反应⑤的化学方程式是 。
(4)有多种同分异构体,其中含有1个醛基和2个羟基的芳香族化合物,其核磁共振氢谱图中峰面积之比为1:2:2:1,则符合上述条件的所有同分异构体的结构简式是 。
(5)请用合成反应流程图表示出由和其他无机物合成
的最合理的方案(不超过4步)。例如:
。
正确答案
(1)
⑵氧化反应 ,还原反应
(3)
(4)
(5)
试题分析:试题分析:相对分子质量为92的某芳香烃X应为C7H8,即甲苯(),在浓硫酸作用下发生硝化反应,由反应③产物可知F为
,被氧化生成G为
,然后还原可得
,
发生缩聚反应可生成H为
,A为
,A生成B,且B能发生催化氧化,则B为
,C为
,D为
,E为
,
(1)由以上分析可知H为答案为:
;
(2)由上述的分析可知反应②③的类型是分别是氧化反应和还原反应 。
(2)反应⑤为的发生银镜反应,方程式为
。
(4)有多种同分异构体,其中含有1个醛基和2个羟基,如是2个羟基相邻,则醛基有2种位置,如是羟基和醛基相邻,则另一个羟基有4中位置,共有6种同分异构体,其核磁共振氢谱图中峰面积之比为1:2:2:1,说明有4种氢,而且四种氢原子之比为1:2:2:1,符合这个条件的只有
和
。
⑸比较和
,要将苯环变成
通过加成反应可以获得,要将一卤代烃转换成邻二醇,可以先消去,再与卤互加成后水解实现,合成路径为
。
咖啡酸苯乙酯是一种天然抗癌药物,在一定条件下能发生如
下转化:
请填写下列空白。
(1)D分子中的官能团是________。
(2)高分子M的结构简式是______________。
(3)写出A→B反应的化学方程式:___________________。
(4)B→C发生的反应类型有______________。
(5)A的同分异构体很多种,其中,同时符合下列条件的同分异构体有____种。
①苯环上只有两个取代基;
②能发生银镜反应;
③能与碳酸氢钠溶液反应;
④能与氯化铁溶液发生显色反应。
(6)以下对A具有的性质描述正确的是( )
a.1molA可消耗2molNaOH
b.一定条件下1molA最多能与1mol氢气加成
c.能发生银镜反应
d.能发生取代反应
正确答案
(1)羟基
(4)取代反应 加成反应
(5)3
(6)d
试题分析:咖啡酸苯乙酯在稀硫酸加热条件下发生水解,得到含有竣基的物质A和含有羟基的D,D在浓硫酸加热的条件下发生消去反应,生成烯烃E,烯烃E进一步发生加聚反应生成高聚物M。A中一定含有羧基,因此可以和甲醇发生酯化反应。
优良的有机溶剂对孟烷和耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下:
已知:①芳香族化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如:
②0.01molC质量为1.08g,能与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀,E不能使Br2的CCl4溶液褪色。
③G的核磁共振氢谱有3种峰,其峰面积之比为3:2:1,G与NaHCO3溶液反应放出气体。
根据以上信息回答以下问题。
(1)化合物A的名称为 ;F的官能团结构简式为 ;C的结构 简式为
(2)下列说法正确的是(填选项字母) 。
a.B可使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.C不存在芳香族醛类同分异构体
c.D的酸性比E弱
d.F不能使溴水褪色
(3)①E和G反应生成H的化学方程式为 ,其反应类型为 ;②PMnMA的结构简式为 ,由H生成该有机物的反应类型为 。
(4)G的能水解的链状同分异构体有 种,其中不能发生银镜反应的有机物结构简式为(写出一种即可) 。
正确答案
(16分)
(1)甲苯 (1分) (1分)
(2分)
(2)a、b (2分)
(3) (2分) 酯化反应 (1分)
(2分) 加聚反应 (1分)
(4) 5 (2分) CH3COOCH=CH2 (或 CH2=CHCOOCH3 ) (2分)
试题分析:根据B催化加氢后得到对孟烷,可知A为甲苯,(CH3)2CHCl与A发生取代反应,得到B;C的摩尔质量为108g/mol,能与溴水发生取代反应生成白色沉淀,且从生成白色沉淀的摩尔质量为345g/mol,确定有三个溴发生取代,推知C为间甲基苯酚,D的结构为,然后催化加氢得到E,在消去得到F,在加氢得到对孟烷;由G的分子式为C4H6O2,和核磁共振氢谱3个峰,面积比为3:2:1,能与NaHCO3反应,可以确定其结构为CH2=C(CH3)COOH,E和G发生酯化反应生成H,再发生加聚生成PmnMA。
G是一种工业增塑剂,其合成的流程如下:
已知:(1)A侧链上有两种不同环境下的氢原子;(2)B是芳香烃
(1)A中含氧官能团的名称 ,F的分子式 ,
C→D的反应条件 ,B的结构简式 。
(2)A1是与A含有相同官能团的同分异构体,同条件下也能制得B,写出A1生成B的化学方程式 。
(3)写出D→E的化学方程式 。
(4)F物质的消去产物H是一种药物中间体,关于H的下列叙述正确的是 。
a.能发生取代、消去、氧化、加聚反应
b.将H加入溴水中,振荡后得到无色溶液
c.等物质的量H与F反应后,生成物可能的分子式C18H16O4
d.1mol H在一定条件下与H2反应,最多消耗H2 4mol
(5)E有多种同分异构体,符合下列条件的芳香族同分异构体共有 种。
①既能与稀硫酸又能与NaOH溶液反应 ②能发生银镜反应
③分子中只有一个甲基
正确答案
(1)羟基 C9H10O3 (2分)
NaOH水溶液、加热 (2分)
(2) + H2O (2分)
(3)2 + O2
2
+ 2H2O (2分)
(4)cd (2分)
(5)7 (2分)
试题分析:首先从正向,通过反应条件做初步的判断:A→B,浓硫酸的条件,可能为脱水反应,即消去或酯化等;B→C、Br2/CCl4,加成反应条件,故前一步为消去;D→E,Cu,O2的条件为醇的催化氧化;F→G为缩聚,即可能同时有—COOH和—OH。再从物质类别和分子式上进行推断,D为二元醇,分子式为C9H12O2,为卤代烃水解得到,故在相邻位置,从而确定其结构;最后可以全部推倒其他结构。
已知:Ⅲ能与NaHCO3溶液反应,Ⅲ和Ⅳ的相对分子质量相等且Ⅳ催化氧化的产物不能发生银镜反应。
(1)化合物Ⅲ中官能团的名称是 ;Ⅱ不能发生的反应是 。
A.加成反应 B.消去反应
C.酯化反应 D.水解反应
(2)反应③的类型为 。
(3)Ⅴ的结构简式为 ,Ⅰ的结构简式为 。
(4)化合物Ⅵ是Ⅱ的同分异构体,同时符合下列四种条件,则Ⅵ的结构简式为 。
A.苯环上有两个取代基且苯环上的一氯代物有2种
B.能与FeCl3溶液发生显色反应
C.能发生水解反应
D.核磁共振氢谱有6个峰,峰的面积之比为1∶2∶2∶2∶2∶1
(5)化合物Ⅱ发生分子内成环反应的化学方程式为 。
正确答案
(1)羧基 D (2)酯化反应(或取代反应)
(3)CH3COOCH(CH3)2
(4)
(5)+H2O (不写可逆符号也可)
(1)羧酸与碳酸氢钠溶液能反应,说明化合物Ⅲ含有的官能团为羧基;观察化合物Ⅱ的结构简式,发现其中的苯环能与氢气发生加成反应,侧链上的醇羟基能发生消去反应;羧基、羟基能发生酯化反应;由于Ⅱ无酯基,也无卤素原子,因此不能发生水解反应,故D正确;
(2)由Ⅲ和Ⅳ的相对分子质量相等、Ⅳ催化氧化的产物不能发生银镜反应以及Ⅴ(C5H10O2)推断,Ⅲ为乙酸(CH3COOH)、Ⅳ为2丙醇(
),两者在浓硫酸作用下发生酯化反应或取代反应,生成水和化合物Ⅴ;
(3)根据酯化反应原理可知,Ⅴ的结构简式为CH3COOCH(CH3)2;根据Ⅰ衍变的反应条件及化合物Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结构简式推断,Ⅰ属于酯类,相当于1个Ⅱ与1个Ⅲ、1个Ⅳ发生酯化反应生成的酯,由此可得其结构简式;
(4)由四种条件判断:Ⅵ既属于酚类又属于酯类,苯环上两个取代基相对,且其中一个为—OH,另一个为HCOOCH2CH2—,由此可以确定化合物Ⅵ的结构简式;
(5)1分子化合物Ⅱ在浓硫酸、加热作用下,发生分子内酯化反应,可以生成1个H2O分子和1个环状酯。
从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙、丙三种成分:
(甲)
(乙)
(丙)
(1)甲中所含官能团的名称为 、 。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):
甲Y
乙
其中反应Ⅰ的反应类型为 ,反应Ⅰ的目的是 。
(3)已知:
RCHCHR'
RCHO+R'CHO;2HCHO
HCOOH+CH3OH
由乙制丙的一种合成路线图如下(A~F均为有机物,图中Mr表示相对分子质量):
①下列物质不能与C反应的是 (选填序号)。
A.金属钠 B.HBr C.Na2CO3溶液 D.乙酸
②写出由E生成F的反应方程式: 。
③D有多种同分异构体,写出其中一种能同时满足下列条件的异构体结构简式 。
a.苯环上连接着三种不同官能团
b.能发生银镜反应
c.能与Br2/CCl4发生加成反应
d.遇FeCl3溶液显示特征颜色
④写出丙的结构简式: 。
正确答案
(1)碳碳双键 羟基
(2)加成反应 避免碳碳双键被氧化
(3)①C ②nHO—CH2—COOH+(n-1)H2O
③(或其他合理答案)
④
乙中能使Br2/CCl4褪色说明含有碳碳双键,由反应条件可知Y中含有醛基,所以乙的结构简式为;由E的相对分子质量76,可知A、B分别为OHC—CHO、
,E能发生缩聚反应,所以E中含有羧基和羟基,结合信息可知E为HO—CH2—COOH;D为
,由反应条件可知C、D发生酯化反应生成丙,所以C为醇
。(3)③含有酚羟基、醛基、碳碳双键
已知:当羟基与双键碳原子相连接时,易发生如下转化:化学式为C11H10O4的有机物A有如下的转化关系
其中F为苯的二元对位取代物,分子中含有羟基、羧基及碳碳双键,存在顺反异构现象,J分子中有三十六元环状结构,其中一个六元环含有两个酯基。试回答:
(1)写出有机物结构简式:I:____ ,J:
(2)指出F→G的反应类型:
(3)写出A→E+D 的化学反应方程式:
(4)写出G与NaOH溶液共热的化学反应方程式:
(5)F的同分异构体F1也为苯的二元对位取代物,且与F具有相同的官能团,但其不存在顺反异构现象,则F1的结构简式为 。
正确答案
(1)I:CH3COOCH=CH2(2分) J: (2分)
(2)加成反应 (2分)
(3)(3分)
(4) (3分)
(5) (3分)
试题分析:I发生加聚反应生成高分子化合物,则根据高分子化合物的化学式可知,I的化学式是C4H6O2,且I分子应该含有碳碳双键。I水解生成B和D,B最终可以转化为D,所以B和D的分子中碳原子数目相等。B能被新制的氢氧化铜悬浊液氧化,所以根据已知信息可知,B是乙醛,因此D是乙酸,所以I的结构简式是CH3COOCH=CH2。A水解生成D和E,E酸化生成F,则根据A的化学式可知,F分子中碳原子数目是9个。F为苯的二元对位取代物,分子中含有羟基、羧基及碳碳双键,存在顺反异构现象,因此F的结构简式应该是
,因此A的结构简式是
。F中的碳碳双键和HCl发生加成反应生成G,G分子的氯原子水解被羟基取代生成H。H分子中含有羧基和羟基,发生自身的酯化反应生成J,J分子中有三十六元环状结构,其中一个六元环含有两个酯基,这说明H的结构简式是
,则G的结构简式是
。
(1)根据以上分析可知,I和J的结构简式分别是CH3COOCH=CH2、。
(2)根据以上分析可知,F→G的反应类型是加成反应。
(3)A水解生成D和E,则A→E+D 的化学反应方程式为
(4)G分子中含有酚羟基、羧基和氯原子,所以G与NaOH溶液共热的化学反应方程式为
(5)F的同分异构体F1也为苯的二元对位取代物,且与F具有相同的官能团,但其不存在顺反异构现象,则F1的结构简式为。
绿原酸()是一种抗氧化药物,存在下图转化关系。
(1)绿原酸中的含氧官能团有:酯基、 。
(2)B的分子式是 。
(3)A和B在一定条件下反应形成绿原酸的反应类型是 。
(4)C的氧化产物能发生银镜反应,则C→D的化学方程式是 。
(5)F是A的同分异构体。F可以与碳酸氢钠溶液反应产生气体,也可以与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀;F的苯环上只有两个取代基,符合上述条件F的结构简式(任写一种) 。
正确答案
(1)羟基、羧基 (2分) (2)C7H12O6(1分) (3)酯化反应(或取代反应,1分)
(4)(2分)
(5)(邻、间、对三种)
(邻、间、对三种)
(2分,其他合理答案均得分)
试题分析:(1)观察题目已经给出的结构简式可找出其他官能团。
(2)(3)绿原酸的分子式为C16H18O9,根据官能团可以看出A与B经过酯化反应生成绿原酸,所以A、B分子的原子与绿原酸和水分子的原子守恒,可得B的分子式为C7H12O6。
(4)C的氧化产物能发生银镜反应,说明-OH在端点碳原子上,在浓硫酸、加热条件下生成苯乙烯。
(5)F可以与碳酸氢钠溶液反应产生气体,也可以与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀,说明F分子含有羧基和醛基,F的苯环上只有两个取代基,侧链上还有一个碳原子和羟基,可能与羧基相连,也可能与醛基相连。
慢心律是一种治疗心律失常的药物,它的合成路线如下:
(1)由B→C的反应类型为 。
(2)C分子中有2个含氧官能团,分别为 和 (填官能团名称)。
(3)写出A与浓溴水反应的化学方程式 。
(4)由A制备B的过程中有少量副产物E,它与B互为同分异构体,E的结构简式为 。
(5)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式 。
①属于α-氨基酸;
②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种;
③分子中含有两个手性碳原子。
(6)已知乙烯在催化剂作用下与氧气反应可以生成环氧乙烷()。写出以邻甲基苯酚(
)和乙醇为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用)。
合成路线流程图示例如下:
正确答案
(1)氧化反应(2分)
(2)醚键、羰基(2分)
(3)(2分)
(4)(2分)
(5)(2分)
(6)(5分)
(说明:用Na2Cr2O7的氧化条件也可为Cu,O2,△;若将醇在一定条件下直接氧化为羧酸不扣分。第4、5步合并为1分)
试题分析:(1)B→C的反应中﹣OH生成C=O,为氧化反应;(2)C分子中含有的含氧官能团为醚键和羰基;(3)中含有酚羟基,苯环对位上有H,可与浓溴水发生取代反应,反应的方程式为;(4)
中含有2个C﹣O键,与A发生反应时可有两种不同的断裂方式,生成的另一种有机物的结构简式为
。(5)D的一种同分异构体中:①属于α﹣氨基酸;②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种,应位于对位位置;③分子中含有两个手性碳原子,说明C原子上连接4个不同的原子或原子团,应为
。(6)制备
,应先制备乙酸和
,乙醇氧化可生成乙酸,乙醇消去可生成乙烯,乙烯氧化可生成
,与
反应生成
,进而氧化可生成
,则反应的流程为
。
化合物X(C12H13O4Br)是一种重要化工原料,存在如下转化关系:
已知:①与官能团直接相连的碳原子称为α-C,α-C上的H称为α-H,易被取代。
②通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。.
根据以上信息回答:
(1)已知D能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,则D中官能团的名称是___________,检验A物质是否完全反应可选用的试剂是_______(填编号)。
①银氨溶液 ②氯化铁溶液
③氢氧化钠的酚酞溶液 ④新制氢氧化铜的悬浊液
(2)B→E的反应类型是_____________。
(3)已知F在一定条件下可以发生加聚反应生成高分子化合物,写出E和足量NaOH的醇溶液加热反应的化学方程式___________________________________。
(4)C的同分异构体中遇氯化铁溶液显紫色,且能发生银镜反应的物质共有 种,请任写一种物质的结构简式______________。
正确答案
(1)羧基(2分);①④(2分)
(2)取代反应(2分)
(3)CH3CH(Br)COOH+2NaOH CH2=CHCOONa+NaBr+H2O(3分)
(4)9(3分);(3分)
试题分析:(1)由X在氢氧化钠溶液一生成A、B、C三种物质,其中A能被氧气氧化,且能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳说明A是醛,D为羧酸,所以D中官能团的名称是羧基,检验醛基的方法是银氨溶液和新制的氢氧化铜碱性悬浊液。
(2)由于E中有一个溴原子,所以B到E是取代反应。
(3)已知F在一定条件下可以发生加聚反应生成高分子化合物,说明E到F是消去反应,CH3CH2(Br)COOH+2NaOH CH2=CHCOONa+NaBr+H2O 。
(4)H遇氯化铁溶液显紫色,和NaHCO3溶液不反应,说明H中含有酚羟基和羧基,根据相关条件可推测为。
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