第29讲 有机合成与推断
一、单项选择题
1．某羧酸的衍生物A，化学式为C6H12O2，已知：D不与Na2CO3溶液反应，C和E都不能发生银镜反应。则A的可能结构有( )。
A
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
2．(2010年重庆高考)贝诺酯是由阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药，其合成反应式(反应条件略去)如下：
下列叙述错误的是( )。
A．FeCl3 溶液可区别阿司匹林和扑热息痛
B．1 mol阿司匹林最多可消耗2 mol NaOH
C．常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛
D．C6H7NO是扑热息痛发生类似酯水解反应的产物
3．某有机物的结构简式为：，其不可能发生的反应有( )。
①加成反应；②取代反应；③消去反应；④氧化反应；⑤水解反应；⑥与氢氧化钠反应；⑦与Fe2＋反应。
A．②③④ B．①④⑥
C．③⑤⑦ D．⑦
4．下列转化方案中最好的是( )。
A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2
B．CH3CH2BrCH3CH2Br2
C．CH3CH2ClCH2===CH2CH2BrCH2Br
D．CH2===CH2CH3CH2OH
5．从柑橘中可提炼得1,8 萜二烯()，下列有关它的说法不正确的( )。
A．分子式为C10H16
B．它的一种同分异构体可能是苯的同系物
C．能与溴水发生加成反应
D．属于烃，难溶于水
6．(2011年重庆高考)NM－3和D－58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如下：
关于NM－3和D－58的叙述，错误的是( )。
A．都能与NaOH溶液反应，原因不完全相同
B．都能与溴水反应，原因不完全相同
C．都不能发生消去反应，原因相同
D．遇FeCl3溶液都显色，原因相同
7．(2011年江苏高考)β 紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料，它经多步反应可合成维生素A1。
→…→
维生素A1
下列说法正确的是( )。
A．β 紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液褪色
B．1 mol中间体X最多能与2 mol H2发生加成反应
C．维生素A1易溶于NaOH溶液
D．β 紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体
8．酚酞的结构简式如图K4－29－1，下列关于酚酞的说法一定正确的是( )。
K4－29－1
A．酚酞的分子式是C20H12O4
B．分子中的碳原子不在同一平面
C．1 mol酚酞最多可消耗2 mol NaOH
D．常温下，由水电离的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液中滴入酚酞试液后，溶液呈红色CHOOHOCO
二、双项选择题
9．(2011年海南高考)下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有( )。
A．乙烷 B．甲苯
C．氟苯 D．四氯乙烯
10．乙烯雌酚是人工合成的激素药物，能改善体内激素的平衡状态，其结构如下。下列有关叙述错误的是( )。
A．乙烯雌酚能发生取代、加成、氧化反应
B．乙烯雌酚可分别与NaOH、NaHCO3溶液反应
C．每1 mol该有机物最多可以与含5 mol Br2的溴水反应
D．该有机物分子中最多有8个碳原子共平面
11．(2010年海南高考)已知：，如果要合成所用的原始原料可以是( )。
A．2 甲基 1,3 丁二烯和2 丁炔
B．1,3 戊二烯和2 丁炔
C．2,3 二甲基 1,3 戊二烯和乙炔
D．2,3 二甲基 1,3 丁二烯和丙炔
三、非选择题
12．图K4－29－2中X是一种具有水果香味的合成香料，A是直链有机物，E与FeCl3溶液作用显紫色。
图K4－29－2
请根据上述信息回答：
(1)H中含氧官能团的名称是______________。B→I的反应类型为______________。
(2)只用一种试剂鉴别D、E、H，该试剂是__________。
(3)H与J互为同分异构体，J在酸性条件下水解有乙酸生成，J的结构简式为__________________。
(4)D和F反应生成X的化学方程式为：__________________________________________
________________________________________________________________________。
13．A～J均为有机化合物，它们之间的转化如下图K4－29－3所示：
图K4－29－3
实验表明：①D既能发生银镜反应，又能与金属钠反应放出氢气；②核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢，且其峰面积之比为1∶1∶1；③G能使溴的四氯化碳溶液褪色；④1 mol J与足量金属钠反应可放出22.4 L氢气(标准状况)。
请根据以上信息回答下列问题：
(1)A的结构简式为____________(不考虑立体结构)，由A生成B的反应类型是__________反应。
(2)D的结构简式为___________________________________________________。
(3)由E生成F的化学方程式为：_____________________________________，E中官能团有____________(填名称)，与E具有相同官能团的E的同分异构体还有________________________________________________________________________
(写出结构简式，不考虑立体结构)。
(4)G的结构简式为__________________________。
(5)由I生成J的化学方程式：__________________________________________________。
14．多沙唑嗪盐酸是一种用于治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下：
多沙唑嗪
(1)写出D中两种含氧官能团的名称：____________ 和____________ 。
(2)写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式____________________ 。
①苯的衍生物，且苯环上的一取代产物只有两种；②与Na2CO3 溶液反应放出CO2气体；③水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应。
(3)E→F的反应中还可能生成一种有机副产物，该副产物的结构简式为____________________________。
(4)由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl)，X的结构简式为____________________。
(5)苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料。请设计合理的方案以苯甲醛和乙醇为原料合成苯乙酸乙酯(用合成路线流程图表示，并注明反应条件)。
提示：①R—Br＋NaCN →R—CN＋NaBr；②合成过程中无机试剂任选；③合成路线流程图示例如下：
CH3CH2OHH2C===CH2。
第29讲 有机合成与推断
1．A 解析：C、E都不能发生银镜反应，说明在C、E中不含醛基，因此A不能为甲酸某酯，也排除D为RCH2OH。D的可能结构：(CH3)2CHOH、CH3CH2CH(OH)CH3 ，B为羧酸钠，C为羧酸，相应的羧酸有丙酸与乙酸。
2．B 解析：本题考查有机物的结构与性质。A项，扑热息痛含有酚羟基，而阿司匹林没有，而酚羟基可以与FeCl3可发生显色反应，正确；B项，阿司匹林中酯水解生成的酚还要继续与NaOH反应，故1 mol阿司匹林可消耗3 mol NaOH，错误；C项，贝诺酯中有两个酯基，这些均为憎水基，故其溶解度小，正确；D项，扑热息痛的水解产物之一为，其化学式为C6H7NO，正确。
3．D 解析：该有机物含有酚羟基、酯基、氯原子、碳碳双键，因此兼有苯酚、酯、卤代烃、烯烃的化学性质，能发生加成反应、取代反应，在NaOH醇溶液加热下发生消去反应(卤代烃消去)、氧化反应、水解反应(酸性或碱性均可)，可与Fe3＋发生显色反应，但不能与Fe2＋反应。
4．D 解析：合成路线可行、简捷，产率高，易于分离。
5．B 解析：由键线式和共价键原理可知A、D都正确；其不饱和度＝10—16/2＋1＝3；苯的同系物的不饱和度与苯(C6H6)相同，都是6—6/2＋1＝4，故B错；含C===C的有机物都能使溴水褪色，故C正确。
6．C 解析：前者含有羧基、酯基，可分别与NaOH溶液发生中和反应与水解反应，后者含有酚羟基，能与NaOH溶液发生中和反应，故A正确；前者含有碳碳双键和酚羟基，与溴水分别能发生加成反应与取代反应，后者含有苯酚结构，与溴水能发生取代反应，故B正确；前者不含醇羟基，不能发生消去反应，后者含有醇羟基，但与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上不含有氢原子，因此不能发生消去反应，故C错；二者都含有酚羟基，遇FeCl3溶液都显紫色，故D正确。
7．A 解析：β 紫罗兰酮含有碳碳双键，具有还原性，可使酸性KMnO4溶液褪色，故A正确；1 mol中间体X含有2 mol碳碳双键和1 mol醛基，所以它最多能与3 mol H2发生加成反应，故B错；维生素A1中烃基比例高，羟基比例低，所以难溶于水，羟基不能电离出H＋，所以也不能溶于NaOH溶液，故C错；β 紫罗兰酮分子比中间体X少1个碳原子、2个氢原子，分子式不相同，故D错。
8．B 解析：根据酚酞的结构简式，其分子式为C20H14O4，故A错；C与3个苯环、O相连形成的结构类似甲烷，为四面体结构，则酚酞分子中的碳原子不在同一平面，故B正确；由于1 mol酚羟基能消耗1 mol NaOH、1 mol酯基能消耗1 mol NaOH，含有2 mol酚羟基、1 mol酯基的1 mol酚酞最多可消耗3 mol NaOH，故C错；c(H＋)＝10－1mol·L－1或c(OH－)＝10－1mol·L－1的溶液中c(H＋)水＝10－13mol·L－1，酚酞试液遇前者呈无色，遇后者才呈红色，故D错。
9．CD 解析：甲烷、乙烷和甲基都是四面体结构，其所有原子一定不处于同一平面内，故A、B均错；苯、乙烯分子中所有原子都处于同一平面，其中的氢原子被卤素原子取代后的分子构型基本不变，故C、D正确。
10．BD 解析：乙烯雌酚分子中含有的酚羟基、烃基可以发生取代反应，含有碳碳双键可以发生加成反应，含有酚羟基能够发生氧化反应，因此A选项正确；乙烯雌酚分子中含有酚羟基可以与NaOH溶液反应，但是不能与NaHCO3溶液反应，因此B选项错误；乙烯雌酚分子中每个酚羟基两侧的氢原子可以被溴原子取代，碳碳双键可以与溴水反应，因此1 mol 乙烯雌酚可以消耗5 mol Br2，因此C选项正确；由于与苯环相连的碳原子共平面，与碳碳双键相连的碳原子共平面，最多可以有16个碳原子共平面，因此D选项错误。
11．AD 解析：本题考查接受、吸收、专题化学信息的能力，题目提供的新信息中反应实质为：
或。
由此推断合成新物质的反应原理为：
或。
因此所用原始原料为CH2===C(CH3)—C(CH3)===CH2、CH3—C≡CH或者CH2===C(CH3)—CH===CH2、CH3—C≡C—CH3，其系统命名为2,3 二甲基 1,3 丁二烯和丙炔或者2 甲基 1,3 丁二烯和2 丁炔，故A、D正确。
12．(1)羧基 消去反应 (2)溴水
(3)CH3COOCH===CH2
(4)CH3(CH2)2COOH＋＋H2O
解析：由E(C6H6O)与FeCl3溶液作用显紫色可知E为苯酚(C6H5OH)，则F为环己醇(C6H12O)；由质量守恒定律和D＋醇F(C6H12O)→酯X(C10H18O2)＋H2O可知D(C4H8O2)为羧酸，由A是直链有机物可知D、C、B、I分别为CH3CH2CH2COOH、CH3CH2CH2CHO、CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH===CH2，醇B→不饱和烃I为消去反应；由A→G→H(C4H6O2)可知G、H分别为CH2===CHCH2COONH4、CH2===CHCH2COOH，说明1 mol A含1 mol醛基，由1 mol A能与2 mol H2加成可知A还含C===C键，则A为CH2===CHCH2CHO。(2)溴水与D无明显现象；与E因发生取代反应生成白色沉淀；与H因发生加成反应而褪色。
(3)CH2===CHCH2COOH与水解(H＋)生成CH3COOH的CH3COOCH===CH2的互为同分异构体。
13．(1)BrCH2CH===CHCH2Br 取代(或水解)
(4)
(5)＋H2O―→
解析：由题给信息②、①、③及提示可知F、G、H、I、J分别为：
、、、、。
则E、D、C、B、A分别为HOCH2CH2CH2COOH、HOCH2CH2CH2CHO、HOCH2CH2CH2CH2OH、HOCH2CH===CHCH2OH、BrCH2CH===CHCH2Br。
A→B：BrCH2CH===CHCH2Br＋H2OHOCH2CH===CHCH2OH＋2HBr，是取代或水解反应。
14．(1)羧基 醚键
(5)
解析：(1)由常见的含氧官能团“羟基(—OH)”、“醛基(—CHO)”、“酯基(—COO—)”、“羧基(—COOH)”、“醚键(R—O—R)”、“酮基(—CO—)”等，则D中含有羧基、醚键。(2)由题给化学信息可知，D的分子式为C9H8O4，其同分异构体的苯环上碳原子连有2个取代基且二者处于对位、苯环上一个取代基中含有—COOH、水解后产生酚羟基，则一个取代基可能是—COOH、—CH2COOH、—OOC—COOH，而另一个取代基为—OOC—CH3、—OOCH、—CH3；(3)由E→F的转化关系可知，1个—NH—中的氢原子被取代生成F，由于两个—NH—中的氢原子的性质相同，若2个—NH—中的2个氢原子全部被取代生成有机副产物。(4)由题给化学信息可知，F分子中的1个—NH—中的氢原子被取代生成多沙唑嗪和HCl，根据多沙唑嗪的结构简式和F的结构简式可知X的结构简式。(5)根据逆推法，合成苯乙酸乙酯必须先有C6H5CH2COOH和CH3CH2OH，题目已有原料CH3CH2OH，而原料中无C6H5CH2COOH，仅有C6H5CHO；要用C6H5CHO合成C6H5CH2COOH，由题给化学信息“R－Br＋NaCN →R—CN＋NaBr”可知，则C6H5CH2COOH←C6H5CH2CN←C6H5CH2Br←C6H5CH2OH ←C6H5CHO，由此可以书写苯乙酸乙酯的合成路线。
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