- 结构简式
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(12分) 格氏试剂(RMgX)是有机反应中的一种重要试剂,它的制法为:
(R为烃基,X为卤素)格氏试剂能与醛反应生成醇,反应历程为:
(R,R′可以是相同的烃基,也可能是不同的烃基)现用乙烯和适当的无机物合成乙酸异
丁酯的过程如下(反应条件没有列出):
试回答:(1)上述过程中,属于加成反应的是_______(填反应序号),并写出下列指定
物质的结构简式C__________、E_________、F_________。
(2)反应②的化学方程式___________________________________。
(3)反应⑦的化学方程式___________________________________。
正确答案
试题分析:根据转化关系可知乙烯与水反应生成A为乙醇,乙醇与氧气反应生成B为乙醛,C为乙酸;乙烯与HX发生加成得到D卤代乙烷,根据所给信息则E为CH3CH2MgX,F为,据此答题。
下列是利用烃C3H6合成有机高分子E和烃C6H14的流程图。请回答以下问题:
(1)①~⑥中属于取代反应的有 。
(2)C6H14的核磁共振氢谱只有两种峰,则C6H14的结构简式为 ;写出E的结构简式: 。
(3)写出B与新Cu(OH)2反应的化学方程式: 。
(4)D的同分异构体很多,符合下列条件的同分异构体有 种,其中氢原子核磁共振氢谱谱峰最少的结构简式为 。
①含碳碳双键 ②能水解 ③能发生银镜反应
(5)根据你所学知识和上图中相关信息,以乙醇为主要原料通过三步可能合成环己烷(无机试剂任选),写出第一步和第三步化学反应的化学方程式(有机物质写结构简式): 、 。
正确答案
(1)①②⑤
(2)
(3)
(4)3
(5)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O、3CH2BrCH2Br+6Na
+6NaBr
由框图可知,C3H6经反应①生成C3H5Cl,说明发生的是取代反应,而不是加成反应;而最后由D生成E发生的是加聚反应,再由框图所给反应条件共同推测,从C3H6到E碳碳双键没有被破坏,再由A到B,B到C经过了两步氧化,所以第一步取代反应中氯原子取代的是C3H6中甲基上的氢原子,这样可以推出C3H6为CH2=CHCH3, C3H5Cl为CH2=CHCH2Cl,
A为CH2=CHCH2OH,B为CH2=CHCHO,C为CH2=CHCOOH,D为CH2=CHCOOCH3,E为。
由C6H14的核磁共振氢谱只有两种峰,推出C6H14的结构简式为(CH3)2CHCH(CH3)2,C3H7Cl的结构简式为CH3CHClCH3。
(1)①是取代反应、②是取代反应(水解反应)、③是氧化反应、④是氧化反应、⑤是酯化反应(取代反应)、⑥是加成反应。(3)B与新制氢氧化铜反应的化学方程式为CH2=CHCHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2=CHCOONa+Cu2O↓+3H2O。(4)符合条件的D的同分异构体有3种,分别是CH2=CHCH2OOCH、CH3CH=CHOOCH、CH2=C(CH3)OOCH。其中氢原子核磁共振氢谱谱峰最少的结构简式为CH2=C(CH3)OOCH。(5)由乙醇通过三步反应合成环己烷,则第一步为乙醇发生消去反应生成乙烯,第二步为乙烯和溴单质加成生成1,2-二溴乙烷,第三步为在钠的条件下,1,2-二溴乙烷发生反应生成环己烷。发生的反应为CH3CH2OH
CH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br2
CH2BrCH2Br、3CH2BrCH2Br+6Na
+6NaBr
某有机物A含有C、H、O三种元素,其蒸气密度是相同条件下H2密度的29倍,把1.16g该有机物在O2中充分燃烧,将生成物通过足量碱石灰,碱石灰增重3.72g,又知生成的CO2和H2O的物质的量之比为1:1 。
(1)有机物A的分子式
(2)该有机物的红外光谱显示该分子是有一个羟基,无甲基的链状结构,请写出A的结构简式 。
(3)已知聚乳酸是一种很有前途的可降解高分子材料,可制成袋子替代日常生活中的大部分塑料袋。请完成以有机物A为原料合成聚乳酸的路线(无机试剂任选)
正确答案
(1)有机物分子式为C3H6O(3分)
(2)CH2=CHCH2OH (2分)
(3)
(3分)
试题分析:(1)有机物A蒸气密度是相同条件下H2密度的29倍,说明A的相对分子质量是58,则1.16gA的物质的量是0.02mol,0.02molA完全燃烧生成二氧化碳、水的质量是3.72g,根据生成的CO2和H2O的物质的量之比为1:1,可知二氧化碳、水的物质的量均为0.06mol,则1molA生成二氧化碳、水均为3mol,说明A分子中有3个C原子、6个H原子,又A的相对分子质量是58,A分子中还有1个O原子,所以A的分子式为C3H6O;
(2)该有机物的红外光谱显示该分子是有一个羟基,无甲基的链状结构,则A为烯醇式结构,结构简式为CH2=CHCH2OH;
(3)由聚乳酸的结构简式判断其单体中存在连在同C的羧基和羟基,根据A分子中的官能团,判断A与溴化氢发生加成反应,再氧化、水解、酸化、缩聚得最终产物,流程图如下:
(18分)有机物F是一种新型涂料固化剂,可由下列路线合成(部分反应条件略去)。请回答下列问题:
(1)B的结构简式是_______;E中含有的官能团名称是_______。
(2)由C和E合成F的化学方程式是____________________________ 。
(3)同时满足下列条件的苯的同分异构体的结构简式是______________。
①含有3个双键;②核磁共振氢谱只显示1个吸收峰;③不存在甲基
(4)乙烯在实验室可由_______(填有机物名称)通过_______(填反应类型)制备,制乙烯时还产生少量SO2、CO2及水蒸气,用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________。(填序号)。
①饱和Na2SO3溶液②酸性KMnO4溶液③石灰水④无水CuSO4⑤品红溶液
(5)下列说法正确的是_______(填序号)。
a.A属于饱和烃 b.D与乙醛的分子式相同
c.E不能与盐酸反应 d.F可以发生酯化反应
(6)以乙烯为原料可合成乙二酸二乙酯(CH3CH2OOC-COOCH2CH3),请在方框内写出合成路线流程(无机试剂任选)。注:合成路线流程的书写格式参照如下示例:CH4CH3Cl
CH3OH
正确答案
(1)HOOC(CH2)4COOH,羟基和氨基
(2)CH3OOC(CH2)4COOCH3+2HOCH2CH2NH2一定条件HOCH2CH2NHOC(CH2)4CONHCH2CH2OH+2CH3OH
(3) (4)乙醇;消去反应;④⑤①③②或④⑤①②③ (5)abd
(6)
试题分析:在镍作催化剂条件下,苯和氢气发生加成反应生成环己烷,环己烷被氧气氧化生成B,在催化剂条件下,B和甲醇发生酯化反应生成C,根据C的结构结合B的分子式知,B是1,6-己二酸;在银作催化剂条件下,乙烯被氧气氧化生成环氧乙烷,环氧乙烷和氨气发生加成反应生成E,C和E发生取代反应生成F,则
(1)B是1,6-己二酸,其结构简式为:HOOC(CH2)4COOH,根据E的结构简式知,E中含有羟基和氨基。
(2)C和E发生取代反应生成F,反应方程式为:CH3OOC(CH2)4COOCH3+2HOCH2CH2NH2一定条件HOCH2CH2NHOC(CH2)4CONHCH2CH2OH+2CH3OH。
(3)具备①含有3个双键,②核磁共振氢谱只显示1个吸收峰,则该有机物中只含一种类型的氢原子,③不存在甲基的苯的同分异构体的结构简式为:。
(4)乙烯在实验室可由乙醇通过消去反应制取。检验乙烯用酸性高锰酸钾溶液或溴水,检验SO2用品红溶液,检验CO2用澄清石灰水,检验水蒸气用无水硫酸铜。由于通过溶液必然带出水蒸气,因此首先检验水蒸气。SO2也能使澄清石灰水变浑浊,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以在检验乙烯和CO2之前还要先除去SO2,故正确的操作顺序是④⑤①③②或④⑤①②③。
(5)a.环己烷中只存在共价单键,所以属于饱和烃,故正确;b.环氧乙烷与乙醛的分子式都是C2H4O,所以分子式相同,故正确;c.E中含有氨基,所以能与盐酸反应,故错误;d.F中含有羟基,所以可以发生酯化反应,故正确;故选abd。
(6)要合成乙二酸二乙酯,则需要乙二酸和乙醇,因此可以通过逆推法设计合成路线,乙烯与氯化氢加成生成氯乙烷,氯乙烷水解生成乙醇。乙烯与氯气加成生成1,2-二氯乙烷,1,2-二氯乙烷水解生成乙二醇,乙二醇发生氧化反应生成乙二醛,乙二醛继续氧化生成乙二酸,乙二酸与乙醇发生酯化反应生成乙二酸二乙酯,即:。
A、B、C、D、E、F和G都是有机化合物,它们的关系如图所示:
(1)化合物C的分子式是C7H8O,C遇FeCl3溶液显紫色,C的苯环上的一溴代物只有两种,则C的结构简式为 ;
(2)D为一直链化合物,其相对分子质量比化合物C的小20,它能跟NaHCO3反应放出CO2,则D的分子式为 ,D具有的官能团名称是 ;
(3)反应①的化学方程式是 ;
(4)芳香化合物B是与A具有相同官能团的A的同分异构体,通过反应②化合物B能生成E和F,F可能的结构简式是 ;
(5)E可能的结构简式是 。
正确答案
(1)
(2)C4H8O2
(3)
(4)
(5)
(1)C遇FeCl3溶液显紫色,说明C中有酚羟基结构;C的苯环上的一溴代物只有两种,且C为C7H8O,所以C的结构简式为。(2)D的相对分子质量比C的小20,所以D的相对分子质量为88,D能与NaHCO3反应放出CO2,则D中有—COOH,且D为直链化合物,所以D的分子式为C4H8O2,结构简式为CH3CH2CH2COOH。(3)根据上述分析,A的结构简式应为
。(4)由于D和F产生G;且G的分子式为C7H14O2,所以F分子式为C3H8O,结构简式可能为:CH3CH2CH2OH,
。(5)由于B为芳香化合物,且与A互为同分异构体,所以E的分子式为C8H8O2,E可能的结构简式便可推出。
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