内容正文:
第九章 有机化学基础
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是
A.正戊烷的沸点比异戊烷的高 B.淀粉和纤维素互为同分异构体
C.油脂属于高分子化合物 D.苯酚和甲醛通过加聚反应得到酚醛树脂
2.自然资源的利用与开发是化学科研工作者的重要工作之一,下列对应描述错误的是
选项
资源利用与开发
描述
A
高粱秸秆→燃料乙醇
纤维素水解最终生成了乙醇
B
乙烯
该过程发生了还原反应
C
石油→汽油
可通过催化裂化实现
D
青蒿→青蒿素
该过程涉及乙醚萃取、柱色谱分离等操作
3.下列说法正确的是
A.氯乙烷与其他药物制成“复方氯乙烷气雾剂”,用于运动中急性损伤的镇痛
B.医用酒精的质量分数为
C.2-甲基-1,3-丁二烯与HCl发生加成反应的产物可能有5种
D.苯酚钠溶液中通入少量的:2+CO2+H2O2+Na2CO3
4.乙酰乙酸乙酯(K)的酮式与烯醇式互变异构过程如图所示:
下列说法错误的是
A.通过质谱可测定K分子的相对分子质量
B.通过红外光谱可测定K分子的分子式
C.通过紫外光谱可测定K分子中有无共轭结构
D.通过核磁共振氢谱可测定K分子中有几种化学环境的氢原子
5.下列为达到实验目的所选用的试剂或方法不正确的是
选项
实验目的
试剂或方法
A
从溶液中获得固体
蒸发结晶
B
区分苯和四氯化碳
溴水
C
除去中的少量
酸性溶液、浓硫酸
D
区分1-溴丙烷和2-溴丙烷
核磁共振氢谱
6.麦角酰乙二胺,常简称为“LSD”,结构如图所示。下列有关说法错误的是
A.该有机物能使溴水褪色
B.该有机物在酸性条件下的水解产物之一可与Na2CO3溶液反应
C.1mol该有机物最多可与2molNaOH反应
D.该有机物中碳原子的杂化方式有2种
7.某通用高分子材料(L)的结构片断如图所示。下列有关L的说法正确的是
A.能导电
B.易降解
C.吸湿性能好,受热易熔融
D.可由两种单体缩聚而成
8.闭花耳草是传统药材,具有消炎功效。车叶草苷酸是其活性成分之一,结构简式如图所示。下列有关车叶草苷酸的说法正确的是
A.分子中含有5种含氧官能团 B.1该分子最多与2发生反应
C.与氢气反应,键均可断裂 D.分子中存在共平面的环状结构
9.利用和NADH可将2-丁醇催化转化为丙酸甲酯,相关转化关系如下。
下列说法不正确的是
A.①中,1mol 2-丁醇转化为2-丁酮,转移2mol电子
B.①中,转化为NADH,部分碳原子的杂化方式改变
C.②中,2-丁酮和NADH均发生氧化反应
D.每合成1mol丙酸甲酯,理论上须投入1mol
10.我国科学家提出了以钌催化剂为核心的碳环选择性氢化策略,首次实现了苯并杂环芳烃碳环的高选择性氢化,其反应原理如图所示。下列有关说法正确的是
A.该过程涉及非极性键和极性键的断裂和形成
B.Ⅰ至Ⅱ的过程中碳的杂化方式未发生改变
C.Ⅱ至Ⅲ的反应产物只有一种
D.Ⅲ至Ⅰ的反应类型为氧化反应
11.(24-25·安徽省淮南市·二模)宇树机器人在春晚上跳舞的表现大放异彩,其外壳材料采用的是聚醚醚酮(PEEK),其一种合成方法如下。下列说法正确的是
A.M属于芳香烃 B.与足量溴水反应,最多消耗
C.用溶液可以鉴别、 D.PEEK的合成反应属于加成聚合反应
12.生活因有机而多姿多彩,化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体,制取N的部分流程如下。
下列说法错误的是
A.从M到Q的反应为取代反应
B.P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化
C.Q分子中所有原子可能在同一平面
D.1molN最多可与3molNaOH反应
13.(北京市西城区2025届高三化学一模试题)聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种新型的生物可降解高分子材料,其制备反应如下。(未配平)
下列说法正确的是
A.和分子中所有的原子共平面
B.X、Y和PLGA的重复单元中含有的官能团不同
C.制备PLGA的反应属于缩聚反应
D. m、n 的大小对PLGA的降解速率有影响
14.乙醛在MgO的催化下可发生反应生成3-羟基丁醛,其反应历程如下。
下列说法错误的是
A.乙醛中的O易被Mg吸附
B.该过程涉及了极性键的断裂和非极性键的生成
C.乙醛和丙酮在MgO的催化下也可发生类似的反应
D.1分子乙醛和1分子丙醛在MgO的催化下可生成3种羟基戊醛
二、非选择题:本题共4小题,共58分。15.(14分)某化学小组为研究卤代烃水解反应与消去反应的规律,进行如下研究
I.探究卤代烃的水解反应与消去反应:
实验ⅰ:向烧瓶A中加入1-溴丁烷和氢氧化钠的水溶液,加热;B中溶液褪色。
实验ⅱ:向烧瓶A中加入1-溴丁烷和氢氧化钠的乙醇溶液,加热;B中溶液褪色。
实验ⅲ:分别取实验ⅰ和ⅱ中上层清液于试管中,加硝酸酸化的溶液,均产生黄色沉淀。
(1)烧瓶中加入碎瓷片的作用是 。
(2)实验ⅰ中发生了水解反应,反应方程式为 。
(3)甲同学认为实验ⅰ中高锰酸钾溶液褪色,因此发生了消去反应,乙同学认为反应体系中的物质 也能使其褪色,否定了甲的结论。
Ⅱ.在实验ii的体系中同时检出水解产物与消去产物,进一步查阅文献资料研究文献资料:
a.与官能团相连的碳称为α碳,α碳相连的碳原子称为β碳
b.β碳上的氢活性越高,消去反应的速率越大
c.α碳上的侧链越多,取代反应的速率减慢,消去反应的竞争增大
文献数据:
表1.两种卤代烃在强碱的乙醇溶液中取代产物与消去产物的含量
卤代烃
取代产物/%
消去产物/%
90%
10%
5
95
表2.两种卤代烃在有、无强碱的乙醇溶液中取代产物与消去产物的含量
卤代烃
强碱的醇溶液
取代产物/%
消去产物/%
0
97
3
0.2
21
79
0
81
19
0.2
7
93
(4)由以上研究得到结论:
①不同的卤代烃在相同条件下取代反应与消去反应产物含量不同。表1中消去反应产物含量比提升的原因是 。
②强碱的存在有利于消去反应的发生。消去反应中常采用乙醇钠盐作为强碱性试剂,请用离子方程式解释乙醇钠的水溶液显碱性的原因 。
③消去产物的含量与卤代烷烃自身的结构有关。相同条件下的消去产物比的消去产物含量高,结合材料解释原因 。
④卤代烃的取代反应与消去反应是共存与竞争的关系,反应受 (写出两个即可)因素的影响。
16.(14分)氟他胺是一种抗肿瘤药,实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线如下所示:
已知:Ⅰ.卤代烃可与镁反应生成格氏试剂,如。
Ⅱ.醛或酮可与格氏试剂反应,所得产物经水解可得醇,如。
Ⅲ.羧酸与作用可生成酰氯,如R2COOH。
(1)反应①的反应条件是 ,反应②用到的试剂是 。
(2)反应①②③④中,不属于取代反应的有 。
(3)K是H的一种同分异构体,K分子存在对映异构现象,K的结构简式为 。
(4)反应中需要加入少量吡啶(),写出吡啶中氮原子杂化后的价层电子轨道表示式 。请结合平衡移动原理,推测吡啶的作用 。
(5)请在F→H流程图的虚线框内填写物质的结构简式 、 。
17.(15分)有机物M是一种新型光电材料,合成路线如下。
已知:
回答下列问题:
(1)A的名称是 ,M中含有 个手性碳原子。
(2)A→B反应分两步进行,第二步的反应类型为 ,C中官能团的名称是 。
(3)D→E的化学方程式为 。
(4)N为B的同系物,其相对分子质量比B小14,写出其中核磁共振氢谱峰面积之比为的结构简式 。
(5)①苯胺②对甲基苯胺③对氯苯胺,相同条件下碱性由强到弱的顺序是 (填序号)。
(6)以丙烯为原料合成(无机试剂自选),写出合成路线图 。
18.(15分)是合成羟氨苄青霉素的一种中间体,合成路线如下:
已知:i.
ii.
(1)A的结构简式是 。
(2)反应①所加试剂是 。
(3)反应②的化学方程式是 。
(4)的结构简式是 (用*标出其中的手性碳原子)。
(5)生成时也会生成其对映异构体,通过将和转化为对应的和可实现和分离,流程如下(在整个过程中手性碳原子不发生变化)。
已知:
固体负载酶
难溶于水,选择性地水解K而不水解K
和
易溶于水,时从水中析出
和
易溶于水
①F转化为的化学方程式是 。
②分离出的是 (填“固体1”“固体2”或“固体3”)。
③操作1为 。
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第九章 有机化学基础
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是
A.正戊烷的沸点比异戊烷的高 B.淀粉和纤维素互为同分异构体
C.油脂属于高分子化合物 D.苯酚和甲醛通过加聚反应得到酚醛树脂
【答案】A
【解析】A.烷烃的同分异构体中,支链越多,沸点越低,正戊烷没有支链,而异戊烷有支链,因此正戊烷的沸点比异戊烷的高,故A正确;
B.淀粉和纤维素的分子式均为(C6H10O5)n,但n值不同,因此它们不是同分异构体,故B错误;
C.油脂的相对分子质量较小,不属于高分子化合物,故C错误;
D.苯酚和甲醛通过缩聚反应(而非加聚反应)得到酚醛树脂,故D错误;
答案选A。
2.自然资源的利用与开发是化学科研工作者的重要工作之一,下列对应描述错误的是
选项
资源利用与开发
描述
A
高粱秸秆→燃料乙醇
纤维素水解最终生成了乙醇
B
乙烯
该过程发生了还原反应
C
石油→汽油
可通过催化裂化实现
D
青蒿→青蒿素
该过程涉及乙醚萃取、柱色谱分离等操作
【答案】A
【解析】A.高粱秸秆→燃料乙醇过程中纤维素先水解生成葡萄糖,葡萄糖分解生成乙醇,A错误;B.乙烯发生了加氢去氧的反应,属于还原反应,B正确;C.石油→汽油,催化裂化可以增加轻质油的产量,C正确;D.青蒿→青蒿素涉及有机物的提取过程,制备过程中,涉及乙醚萃取、柱色谱分离等操作,D正确;故答案选A。
3.下列说法正确的是
A.氯乙烷与其他药物制成“复方氯乙烷气雾剂”,用于运动中急性损伤的镇痛
B.医用酒精的质量分数为
C.2-甲基-1,3-丁二烯与HCl发生加成反应的产物可能有5种
D.苯酚钠溶液中通入少量的:2+CO2+H2O2+Na2CO3
【答案】A
【解析】A.“复方氯乙烷气雾剂”汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉作用,常用于急性运动损伤后镇痛,A正确;B.医用酒精体积分数为,B错误;C.2-甲基-1,3-丁二烯与HCl发生加成反应,若两者以1:1的物质的量进行反应,则产物可能有6种,若两者以1:2的物质的量进行反应,则也会生成等物质,产物多于5种,C错误;D.向苯酚钠溶液中通入少量或者足量的,反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的化学方程式为+CO2+H2O+NaHCO3,D错误;故选A。
4.乙酰乙酸乙酯(K)的酮式与烯醇式互变异构过程如图所示:
下列说法错误的是
A.通过质谱可测定K分子的相对分子质量
B.通过红外光谱可测定K分子的分子式
C.通过紫外光谱可测定K分子中有无共轭结构
D.通过核磁共振氢谱可测定K分子中有几种化学环境的氢原子
【答案】B
【解析】A.质谱仪通过质荷比的数值可以确定有机化合物的相对分子质量,通过质谱图最右边的分子离子峰推测待测物质的相对分子质量,A正确;
B.有机物的红外光谱图可以获得分子中所含化学键和官能团的信息,不能确定分子式,B错误;
C.通过紫外光谱可以测知有机物所含的共轭结构,C正确;
D.核磁共振氢谱吸收峰的数目等于有机物分子中H原子种类,H原子数目之比等于对应峰的面积之比,可以推知有机物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的数目,D正确;
故选:B。
5.下列为达到实验目的所选用的试剂或方法不正确的是
选项
实验目的
试剂或方法
A
从溶液中获得固体
蒸发结晶
B
区分苯和四氯化碳
溴水
C
除去中的少量
酸性溶液、浓硫酸
D
区分1-溴丙烷和2-溴丙烷
核磁共振氢谱
【答案】A
【解析】A.蒸发FeCl3溶液会水解为Fe(OH)3,不能得到FeCl3,故A错误;
B.苯与四氯化碳分别与溴水混合的现象为:分层后有色层在上层、分层后有色层在下层,可用溴水区分苯和四氯化碳,故B正确;
C.SO2有还原性,可被酸性高锰酸钾氧化为,可除去CO2中的SO2,然后用浓硫酸干燥,故C正确;
D.1-溴丙烷和2-溴丙烷的核磁共振氢谱分别有3个和2个峰,可区分,故D正确;
故答案为A。
6.麦角酰乙二胺,常简称为“LSD”,结构如图所示。下列有关说法错误的是
A.该有机物能使溴水褪色
B.该有机物在酸性条件下的水解产物之一可与Na2CO3溶液反应
C.1mol该有机物最多可与2molNaOH反应
D.该有机物中碳原子的杂化方式有2种
【答案】C
【解析】A.该有机物中有碳碳双键,能使溴水褪色,故A正确;B.分子中存在酰胺基,酸性条件下水解产生羧基,可与溶液反应,故B正确;C.分子中存在1个酰胺基,1mol该有机物中只有酰胺基可与1mol反应,故C错误;D.该有机物中碳原子有饱和的,也有碳碳双键,饱和碳原子为杂化,碳碳双键碳原子为杂化,该有机物中碳原子的杂化方式有2种,故D正确。故选C。
7.某通用高分子材料(L)的结构片断如图所示。下列有关L的说法正确的是
A.能导电 B.易降解
C.吸湿性能好,受热易熔融 D.可由两种单体缩聚而成
【答案】D
【解析】A.该物质属于聚合物,为高分子化合物,不存在能在其中自由移动的带电粒子,不能导电,A错误;
B.分子中不存在容易分解或容易氧化或容易水解的基团,不易降解,B错误;
C.结构为体型结构,则受热不易熔融,C错误;
D.由结构可知,可由苯酚和甲醛两种单体缩聚而成,D正确;
故选D。
8.闭花耳草是传统药材,具有消炎功效。车叶草苷酸是其活性成分之一,结构简式如图所示。下列有关车叶草苷酸的说法正确的是
A.分子中含有5种含氧官能团 B.1该分子最多与2发生反应
C.与氢气反应,键均可断裂 D.分子中存在共平面的环状结构
【答案】B
【解析】A.该分子中含有羟基、羧基、醚键、酯基共4种含氧官能团,A错误;
B.羧基和酯基可与发生反应,1该分子最多与2发生反应,B正确;
C.碳碳双键可以发生加成反应,但酯基、羧基中的碳氧双键不能加成,则与氢气反应,羧基中的键不能断裂,C错误;
D.分子中3个环状结构均有多个杂化的碳原子,不存在共平面的环状结构,D错误;
故选B。
9.利用和NADH可将2-丁醇催化转化为丙酸甲酯,相关转化关系如下。
下列说法不正确的是
A.①中,1mol 2-丁醇转化为2-丁酮,转移2mol电子
B.①中,转化为NADH,部分碳原子的杂化方式改变
C.②中,2-丁酮和NADH均发生氧化反应
D.每合成1mol丙酸甲酯,理论上须投入1mol
【答案】D
【解析】A.①中, +2H+,因此1mol 2-丁醇转化为2-丁酮,转移2mol电子,A正确;
B.①中,转化为NADH, 中带*符号的碳原子的杂化方式由sp2转化为sp3,B正确;
C.②中,2-丁酮得到氧原子,NADH失去氢原子,因此2-丁酮和NADH均发生氧化反应,C正确;
D.由转化关系图可知,在反应前后,化学性质不变,作催化剂,因此其质量不变,D错误;
故选D。
10.我国科学家提出了以钌催化剂为核心的碳环选择性氢化策略,首次实现了苯并杂环芳烃碳环的高选择性氢化,其反应原理如图所示。下列有关说法正确的是
A.该过程涉及非极性键和极性键的断裂和形成
B.Ⅰ至Ⅱ的过程中碳的杂化方式未发生改变
C.Ⅱ至Ⅲ的反应产物只有一种
D.Ⅲ至Ⅰ的反应类型为氧化反应
【答案】B
11.(24-25·安徽省淮南市·二模)宇树机器人在春晚上跳舞的表现大放异彩,其外壳材料采用的是聚醚醚酮(PEEK),其一种合成方法如下。下列说法正确的是
A.M属于芳香烃 B.与足量溴水反应,最多消耗
C.用溶液可以鉴别、 D.PEEK的合成反应属于加成聚合反应
【答案】C
【来源】安徽省淮南市2024-2025学年高三二模化学试题
【解析】A.芳香烃只含碳和氢两种元素,还含有F、O元素,不符合定义,A错误;
B.中含有酚羟基,与足量溴水反应,可以取代邻对位上的氢原子,1molN最多消耗,B错误;
C.酚羟基可以与形成有色络合物,不含酚羟基,含有酚羟基,可以用FeCl3溶液鉴别M、N,C正确;
D.PEEK是的羟基和的氟原子之间发生缩聚反应合成,除了生成高分子,还生成了小分子HF,属于缩聚反应,不属于加成聚合,D错误;
答案选C。
12.生活因有机而多姿多彩,化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体,制取N的部分流程如下。
下列说法错误的是
A.从M到Q的反应为取代反应
B.P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化
C.Q分子中所有原子可能在同一平面
D.1molN最多可与3molNaOH反应
【答案】C
【解析】A.由图可知,M到Q发生的反应为与发生取代反应生成和氯化氢,故A正确;B.P分子中的氨基具有还原性,与浓硝酸和浓硫酸的混酸发生硝化反应时易被氧化,所以P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”防止氨基被氧化,故B正确;C.由结构简式可知,Q分子中氨基氮原子的杂化方式为sp3杂化,—NH2和与该氮直接相连的碳原子的空间构型为三角锥形,则Q分子中所有原子不可能在同一平面,故C错误;D.由结构简式可知,N分子中含有的酰胺基和碳氯键能与氢氧化钠溶液反应,其中1mol碳氯键消耗2mol氢氧化钠,所以1molN最多可与3mol氢氧化钠反应,故D正确;故选C。
13.(北京市西城区2025届高三化学一模试题)聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种新型的生物可降解高分子材料,其制备反应如下。(未配平)
下列说法正确的是
A.和分子中所有的原子共平面
B.X、Y和PLGA的重复单元中含有的官能团不同
C.制备PLGA的反应属于缩聚反应
D. m、n 的大小对PLGA的降解速率有影响
【答案】D
【解析】A.X、Y中均含饱和碳原子,为sp3杂化,为四面体构型,不可能所有原子共平面,A错误;
B.X、Y和PLGA的重复单元中含有的官能团均为酯基,B错误;
C.制得 PLGA 时是通过两种环状内酯单体的“开环聚合”形成大分子,并未缩合出小分子(如 H2O);在高中分类中,不产生小分子的聚合往往归为:“加聚反应”,C错误;
D.m、n 表示乳酸单元与羟基乙酸单元在共聚物中的含量比,不同配比会影响聚合物的结构与极性,从而影响其降解速率,D正确;
故选D。
14.乙醛在MgO的催化下可发生反应生成3-羟基丁醛,其反应历程如下。
下列说法错误的是
A.乙醛中的O易被Mg吸附
B.该过程涉及了极性键的断裂和非极性键的生成
C.乙醛和丙酮在MgO的催化下也可发生类似的反应
D.1分子乙醛和1分子丙醛在MgO的催化下可生成3种羟基戊醛
【答案】D
【解析】A.由图可知乙醛中的O与Mg形成了作用力,说明其易被Mg吸附,A正确;
B.过程中涉及到C—H极性键的断裂和C—C非极性键的形成,B正确;
C.根据反应历程可知,该反应为醛基邻位碳上的氢和碳氧双键的加成反应,则乙醛和丙酮在MgO的催化下也可发生类似的反应,C正确;
D.根据题给信息可知,可以是乙醛中甲基上的氢和丙醛中碳氧双键的加成,也可能是丙醛中醛基邻位碳上的氢和乙醛中的碳氧双键的加成,故1分子乙醛和1分子丙醛在MgO的催化下可生成2种羟基戊醛,D错误;
本题选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)某化学小组为研究卤代烃水解反应与消去反应的规律,进行如下研究
I.探究卤代烃的水解反应与消去反应:
实验ⅰ:向烧瓶A中加入1-溴丁烷和氢氧化钠的水溶液,加热;B中溶液褪色。
实验ⅱ:向烧瓶A中加入1-溴丁烷和氢氧化钠的乙醇溶液,加热;B中溶液褪色。
实验ⅲ:分别取实验ⅰ和ⅱ中上层清液于试管中,加硝酸酸化的溶液,均产生黄色沉淀。
(1)烧瓶中加入碎瓷片的作用是 。
(2)实验ⅰ中发生了水解反应,反应方程式为 。
(3)甲同学认为实验ⅰ中高锰酸钾溶液褪色,因此发生了消去反应,乙同学认为反应体系中的物质 也能使其褪色,否定了甲的结论。
Ⅱ.在实验ii的体系中同时检出水解产物与消去产物,进一步查阅文献资料研究文献资料:
a.与官能团相连的碳称为α碳,α碳相连的碳原子称为β碳
b.β碳上的氢活性越高,消去反应的速率越大
c.α碳上的侧链越多,取代反应的速率减慢,消去反应的竞争增大
文献数据:
表1.两种卤代烃在强碱的乙醇溶液中取代产物与消去产物的含量
卤代烃
取代产物/%
消去产物/%
90%
10%
5
95
表2.两种卤代烃在有、无强碱的乙醇溶液中取代产物与消去产物的含量
卤代烃
强碱的醇溶液
取代产物/%
消去产物/%
0
97
3
0.2
21
79
0
81
19
0.2
7
93
(4)由以上研究得到结论:
①不同的卤代烃在相同条件下取代反应与消去反应产物含量不同。表1中消去反应产物含量比提升的原因是 。
②强碱的存在有利于消去反应的发生。消去反应中常采用乙醇钠盐作为强碱性试剂,请用离子方程式解释乙醇钠的水溶液显碱性的原因 。
③消去产物的含量与卤代烷烃自身的结构有关。相同条件下的消去产物比的消去产物含量高,结合材料解释原因 。
④卤代烃的取代反应与消去反应是共存与竞争的关系,反应受 (写出两个即可)因素的影响。
【答案】(1)防止暴沸
(2)
(3)1-丁醇
(4)中β碳上的氢活性比高 α侧链比多,则消去反应的竞争增大,消去反应产物越多 β碳上的氢活性和α碳上的侧链多少
【分析】实验i是1-溴丁烷的水解反应,实验ii是1-溴丁烷的消去反应,本题考查卤代烃的取代和消去反应,通过实验可以发现反应时溶剂不同对反应的产物是有很大影响的,所以要注意反应时的条件的不同,另外当反应的溶剂为乙醇时还要注意,乙醇对反应产物检验的干扰。
【解析】(1)烧瓶中加入碎瓷片的作用是防止暴沸,故答案为:防止暴沸;
(2)1-溴丁烷的水解反应,其化学方程式为,故答案为:;
(3)实验i中产物会有1-丁醇,其具有挥发性,也能使酸性高锰酸钾褪色,故答案为:1-丁醇;
(4)
①由已知条件可知,β碳上的氢活性越高,消去反应的速率越大,则中β碳上的氢活性比高,故答案为:中β碳上的氢活性比高;
②乙醇钠的水溶液显碱性的原因是因为,故答案为:;
③α侧链比多,则消去反应的竞争增大,消去反应产物越多,故答案为:α侧链比多,则消去反应的竞争增大,消去反应产物越多;
④由反应的数据和资料可知,卤代烃的取代反应与消去反应受β碳上的氢活性以及α碳上的侧链多少两方面因素的影响,故答案为:β碳上的氢活性和α碳上的侧链多少。
16.(14分)氟他胺是一种抗肿瘤药,实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线如下所示:
已知:Ⅰ.卤代烃可与镁反应生成格氏试剂,如。
Ⅱ.醛或酮可与格氏试剂反应,所得产物经水解可得醇,如。
Ⅲ.羧酸与作用可生成酰氯,如R2COOH。
(1)反应①的反应条件是 ,反应②用到的试剂是 。
(2)反应①②③④中,不属于取代反应的有 。
(3)K是H的一种同分异构体,K分子存在对映异构现象,K的结构简式为 。
(4)反应中需要加入少量吡啶(),写出吡啶中氮原子杂化后的价层电子轨道表示式 。请结合平衡移动原理,推测吡啶的作用 。
(5)请在F→H流程图的虚线框内填写物质的结构简式 、 。
【答案】(1)取代反应 浓硝酸、浓硫酸
(2)③
(3)CH3CH(OH)CH2CH3
(4) E和I发生取代反应生成J同时有HCl生成,吡啶具有碱性可以消耗HCl,使平衡正向移动,提高反应物的产率
(5)
【分析】A是芳香烃,根据C的结构和B的分子式得到A为甲苯,A和氯气在光照下发生取代反应生成B,B发生取代反应生成C,C和浓硝酸在浓硫酸作用下发生取代反应生成D,D发生还原反应生成E,根据I的结构得到H为(CH3)2CHCH2OH,根据信息得到F结构为(CH3)2CHBr,E和I发生取代反应生成,发生硝化反应生成。
【解析】(1)由分析可知,A和氯气在光照下发生取代反应生成B,C和浓硝酸在浓硫酸作用下发生取代反应生成D。
(2)由分析可知,反应①②③④中,不属于取代反应的有③。
(3)对映异构是由一对具有镜像关系的手性配合物构成的异构体现象,其中含有手性碳原子,K是H的一种同分异构体,K分子存在对映异构现象,K的结构简式为CH3CH(OH)CH2CH3。
(4)由吡啶的结构简式可知,N原子形成2个键,且含有1个孤电子对,N原子为sp2杂化,杂化后的价层电子轨道表示式,E和I发生取代反应生成J同时有HCl生成,吡啶具有碱性可以消耗HCl,使平衡正向移动,提高反应物的产率。
(5)根据信息可以得到(CH3)2CHBr反应生成(CH3)2CHMgBr,根据信息Ⅱ反应原理可以得到(CH3)2CHMgBr和HCHO反应生成(CH3)2CH2OMgBr,因此F→H流程图的虚线框内物质的结构简式为、。
17.(15分)有机物M是一种新型光电材料,合成路线如下。
已知:
回答下列问题:
(1)A的名称是 ,M中含有 个手性碳原子。
(2)A→B反应分两步进行,第二步的反应类型为 ,C中官能团的名称是 。
(3)D→E的化学方程式为 。
(4)N为B的同系物,其相对分子质量比B小14,写出其中核磁共振氢谱峰面积之比为的结构简式 。
(5)①苯胺②对甲基苯胺③对氯苯胺,相同条件下碱性由强到弱的顺序是 (填序号)。
(6)以丙烯为原料合成(无机试剂自选),写出合成路线图 。
【答案】(1)对甲基苯甲醛(或4-甲基苯甲醛) 2
(2)消去反应 醛基、碳溴键
(3)+3NaOH+2NaBr+3H2O
(4)
(5)②>①>③
(6)
【分析】A在氢氧化钠加热条件下和CH3CHO先发生加成反应后消去羟基得B,属于羟醛缩合,B在四氯化碳中和溴发生加成反应得C,C为,C在催化剂加热条件下被氧气氧化得D,D为,D在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应,同时羧基被碱中和,且根据E的分子式可以得出,E为,E酸化后和乙醇发生酯化反应得F,F为,F与G在催化剂作用下发生已知信息中的反应,结合M的结构可知,G为;
【解析】(1)根据A的结构简式,A的名称为对甲基苯甲醛(或4-甲基苯甲醛);以单键连接四个不同原子或基团的饱和碳原子为手性碳原子,故M中有2个手性碳原子,标记如图;
(2)A→B反应是羟醛缩合反应,反应分两步进行,乙醛先和苯甲醛中碳氧双键加成,得,羟基再发生消去反应得B,故第二步的反应类型为消去反应;根据C的结构简式,C中官能团的名称为醛基、碳溴键;
(3)D为,D在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应,同时羧基被碱中和生成E,化学方程式为+3NaOH+2NaBr+3H2O;
(4)N为B的同系物,其相对分子质量比B小14,则N的分子式为C9H8O且有醛基、碳碳双键和苯环,核磁共振氢谱峰面积之比为的结构简式为;
(5)苯胺的碱性是氨基中的氮原子上孤对电子产生的,所以苯环上的推电子基会使碱性增强,吸电子基会使碱性减弱,甲基为推电子基,氯为吸电子基,故碱性由强到弱的顺序为②>①>③;
(6)合成,可以考虑利用和在催化剂作用下,发生已知中的反应得到,根据题中流程,可以先用丙烯和溴发生加成反应得到1,2-二溴丙烷,再消去得到,故合成路线为。
18.(15分)是合成羟氨苄青霉素的一种中间体,合成路线如下:
已知:i.
ii.
(1)A的结构简式是 。
(2)反应①所加试剂是 。
(3)反应②的化学方程式是 。
(4)的结构简式是 (用*标出其中的手性碳原子)。
(5)生成时也会生成其对映异构体,通过将和转化为对应的和可实现和分离,流程如下(在整个过程中手性碳原子不发生变化)。
已知:
固体负载酶
难溶于水,选择性地水解K而不水解K
和
易溶于水,时从水中析出
和
易溶于水
①F转化为的化学方程式是 。
②分离出的是 (填“固体1”“固体2”或“固体3”)。
③操作1为 。
【答案】(1)
(2)水溶液
(3)
(4)
(5) 固体3 调至,过滤
【分析】
由有机物的转化关系可知,催化剂作用下与NBS发生取代反应生成,则A为、B为;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,则C为;铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成,一定条件下转化为;先在氢氧化钠溶液中发生水解反应,后酸化至中性生成,则F为;催化剂作用下发生水解反应生成和甲醇,则G为。
【解析】(1)由分析可知,A的结构简式为,故答案为:;
(2)由分析可知,反应①为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成和溴化钠,故答案为:NaOH水溶液;
(3)由分析可知,反应②为铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成和水,反应的化学方程式为,故答案为:;
(4)由分析可知,G的结构简式为,分子中含有如图*所示的1个手性碳原子:,故答案为:;
(5)由题给信息和分离流程可知,催化剂作用下F和F′与乙酸酐发生取代反应生成K和K′,固体负载酶的作用下,中性条件下K′水解生成F′,过滤得到固体负载酶和含有F′、K的水溶液1;调节水溶液1的pH为5,使F′转化为沉淀析出,过滤得到F′和含有K的水溶液2;pH为2的条件下K发生水解反应生成F,调节水溶液pH为5,使F转化为沉淀析出,过滤得到F和水溶液3;
①由分析可知,F转化为K的反应为催化剂作用下F与乙酸酐发生取代反应生成K和乙酸,反应的化学方程式为,故答案为:;
②由分析可知,分离出的F是固体3,故答案为:固体3;
③由分析可知,操作1为调节水溶液pH为5,使F转化为沉淀析出,过滤得到F和水溶液3,故答案为:调至pH=5,过滤。
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