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第十五单元 有机化学基础(选修)
1.解析:(1)由A的结构简式知,A中所含官能团为—OH,其名称为羟基。
(2)由手性碳的结构特点可知,B中手性碳原子(用表示)为。
(3)由同分异构体的限定条件可知,分子中除含有六元环外,还含有1个饱和碳原子和—CHO。若六元环上只有一个侧链,则取代基为—CH2CHO;若六元环上有两个取代基,可能是—CH3和—CHO,它们可以集中在六元环的同一个碳原子上(1种),也可以位于六元环的不同碳原子上,分别有邻、间、对3种位置。
(4)由C、E的结构简式和C转化为D的反应条件可推断D的结构简式为,反应④D与C2H5OH在浓H2SO4、加热条件下发生酯化反应生成E。
(5)由E、G的结构简式及F转化为G的反应条件可推知F为,反应⑤是与—COOC2H5相连的碳原子上的H原子被—CH2CH2CH3取代的反应。
(6)反应⑥是酯基在碱性条件下水解再酸化的反应,化学方程式为,
。
(7)结合反应⑤的反应条件,甲苯先转化为,再与乙酰乙酸乙酯()发生取代反应生成,在碱性条件下发生水解反应后再酸化即可得产物。
答案:(1)羟基 (2) (3)、、、、 (4)C2H5OH/浓H2SO4、加热
(5)取代反应
(6)、
(7)
2.解析:由反应①前后物质结构,可知①属于取代反应,同时生成 HI, A发生信息中反应生成B为OCH3OCH3CHCH3CH2OH,反应③为发生醇的消去反应,由 E后产物结构,可知反应④是与溴发生取代反应生成C为OCH3OCH3CHBrCH2CH2, C发生卤代烃的水解反应生成D为OCH3OCH3CHHOCH2CH2, D发生氧化反应生成E为OCH3OCH3CHOHCCH2,反应⑦是醛基被氧化为羧基,生成 M的反应是羧基与氨基脱去 1分子水。 A的同分异构体含有酯基与酚羟基,且在苯环上有两个取代基,有邻间对三种位置结构。
(1)有机物 A中含有官能团的名称为醛基、醚键;苯甲酸为母体,氨气为取代基,有机物 F的名称为 2-氨基苯甲酸或邻氨基苯甲酸。
(2)③发生醇的消去反应,反应条件为:浓硫酸,加热;
(3)有机物B的结构简式为OCH3OCH3CCH2CH3HO,反应的化学方程式为:
OCH3OCH3CHBrCH2CH+NaOHOCH3OCH3CHCH2CHOH+NaBr;
(4)A的同分异构体符合下列条件:①含有苯环结构,且苯环上有两个取代基,②属于酯类物质,且遇 FeCl3溶液显紫色,说明含有酯基和酚羟基,其中一个取代基为羟基,另外取代基为:-OOCCH2CH3,-CH2OOCCH3,-COOCH2CH3,-CH2COOCH3,-CH2CH2OOCH,-CH(CH3)OOCH,分别具有邻、间、对三种位置结构,故共有18种;
(5)苯甲醛与CH3MgBr/H2O、 H+作用得到 CHOHCH3,然后发生消去反应生成CHCH2,再与溴发生加成反应生成CHBrCH2Br,最后在氢氧化钠和加热条件下发生水解反应生成 CHOHCH2OH,合成路线流程图为CHOCHCH3OHCHCH2CHCH2BrBrCHOHCH2OH
答案:(1)醛基、醚键;邻氨基苯甲酸或2-氨基苯甲酸 (2)浓硫酸,加热;消去反应
(3)OCH3OCH3CHOCH2CH3;OCH3OCH3CHBrCH2CH+NaOHOCH3OCH3CHCH2CHOH+NaBr
(4)18 (5)CHOCHCH3OHCHCH2CHCH2BrBrCHOHCH2OH
3.解析:由C的结构简式COOHNO2NO2和A到B,A到C的反应条件逆推可知B为COOH;A为CH3;在以工业合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯的流程和各部反应条件对物质进行推断命名官能团、反应类型判定、反应方程式、同分异构体的书写、有机合成路线的设计。
(1)由于羧基定位能力比硝基强,故C名称为3,5-二硝基苯甲酸,由结构式可知G中含官能团名称有醚键、羧基、溴原子。答案:3,5-二硝基苯甲酸;羧基;溴原子。
(2)根据框图C结构逆向推理,B为苯甲酸,结构简式为COOH;A为甲苯,B生成C是在浓硫酸作用下硝酸中硝基取代苯环上的氢,所以B生成C反应类型为硝化反应,是取代反应中的一种。答案:COOH;取代反应。
(3)由G生成H反应为G与CH3OH在浓硫酸、加热的作用下发生的酯化反应,化学方程式为BrCOOHOCH3+CH3OH
BrCOOCH5OCH3+H2O;C→D、E→F都是将硝基还原为氨基,但选用了不同条件,E的结构尚保留一个硝基,可以推知D的结构中也有一个硝基,故C→D反应中,(NH4)2S只将其中一个硝基还原,避免用H2/Pd将C中所有的硝基都转化为氨基。答案:BrCOOHOCH3+CH3OHBrCOOCH5OCH3+H2O;防止两个硝基都转化为氨基。
(4)化合物F苯环