(五)有機化學基礎(選考)1．氟硝西泮是一種強鎮靜劑，由2-氟甲苯合成其前體物質的路線如下：(1)2-氟甲苯的等效氫有________種；由它生成A的試劑與條件是________。(2)A生成B的反應類型為________；C中含氧官能團名稱為________。(3)由D與苯反應生成E的化學方程式為_________________________________________。(4)由E與F反應生成G，經歷多步反應，第一步為加成反應，生成產物的結構簡式為____________；由G生成H步驟還產生了一種無機分子，它是____________________。(5)化合物C的同分異構體中，寫出能同時滿足下列條件的三種分子的結構簡式：________。a．能發生銀鏡反應b．遇FeCl3溶液發生顯色反應c．具有—CH2F基團d．屬1,2,3-三取代苯衍生物答案(1)5Br2，光照(2)取代反應羧基(3)(4)NH3(5)、、解析根據A、B、C的分子式，由D的結構簡式逆推，可知C是、B是、A是。(1)2-氟甲苯結構不對稱，等效氫有5種；2-氟甲苯和溴在光照條件下發生取代反應生成。(2)中Br被—CN取代生成，反應類型為取代反應；C()中含氧官能團名稱為羧基。(4)由E與F反應生成G，經歷多步反應，第一步為加成反應，第二步發生消去反應，由G逆推，第一步產物的結構簡式為；由G生成H步驟還產生了一種無機分子，H分子比G分子少1個N原子、3個H原子，根據原子守恒，該無機分子是NH3。(5)能發生銀鏡反應，說明含有醛基；遇FeCl3溶液發生顯色反應，說明含有酚羥基；具有—CH2F基團；屬1,2,3-三取代苯衍生物，符合條件的C的同分異構體是、、。2．酯縮合反應是指在醇鈉催化下具有α-H的酯與另一分子酯縮合得到β-酮酸酯和小分子醇，β-酮酸酯堿性水解并酸化后得到不穩定的酮酸，該酸受熱脫羧生成酮。酯縮合反應在有機化學合成中非常常見，示例如下，回答下列有關問題：已知：RCHCHR′eq\o(→,\s\up7(KMnO4),\s\do5(H＋))RCOOH＋R′COOH(1)化合物A中與B不同的官能團名稱為______。A生成B步驟的反應類型為__________和酯化反應。(2)有機試劑X的化學名稱為__________。(3)化合物B生成異構體C1和C2，請仿照C1的生成過程，推斷C2的結構簡式為_____________。(4)化合物E生成F，還產生了Zn(OH)Cl沉淀，寫出這一步驟的化學方程式：_______________。(5)質譜法測得化合物G、H的相對分子質量分別為212、214，均含有4個氧原子。H的分子式為____________，符合題設要求的G可能的結構有______種。(6)化合物H生成I(C8H12O)步驟類似B→C→D，寫出二環化合物I的結構簡式為__________。答案(1)碳碳雙鍵氧化反應(2)甲醇(3)(4)＋ClCH2COOCH3＋Zn＋H2O→＋Zn(OH)Cl↓(5)C11H18O43(6)解析由有機物的轉化關系可知，與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化反應后，生成物與甲醇發生酯化反應生成B()，B()在甲醇鈉作用下發生取代反應生成C1()或，則C2為；C1和C2在堿性條件下發生水解反應后，再在酸性條件下共熱發生脫羧反應得到D()，在酸性條件下與甲醇發生酯化反應生成E()，與ClCH2COOCH3、鋅和水反應生成F()，在濃硫酸作用下共熱到170℃發生消去反應，則G為或或；在鎳做催化劑條件下，G與氫氣發生加成反應生成H()；H()發生類似B→C→D的轉化得到，則I為。3．由芳香烴制備香料J的一種流程如圖：回答下列問題：(1)C的化學名稱是___________________________________________。(2)F中官能團的名稱為________，D→E的反應類型為________。(3)B的結構簡式為________。(4)寫出F發生銀鏡反應的化學方程式：_____________________________________________。(5)G的同分異構體中，同時滿足下列條件的結構有________(不考慮立體異構)種。①屬于芳香化合物且除苯環外不含其他環；②既能發生水解反應，又能與新制的Cu(OH)2共熱生成紅色固體。(6)以乙醇為原料合成，設計合成路線(無機試劑任選)。答案(1)苯甲醇(2)碳碳雙鍵、醛基加成反應(3)(4)＋2[Ag(NH3)2]OHeq\o(→,\s\up7(△))＋2Ag↓＋3NH3＋H2O(5)5(6)CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(Cu，O2),\s\do5(△))CH3CHOeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(△))CH3CH(OH)CH2CHOeq\o(→,\s\up7(1銀氨溶液/△),\s\do5(2H3O＋))CH3CH(OH)CH2COOHeq\o(→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\do5(濃硫酸，△))CH3CH(OH)CH2COOCH2CH3解析化合物A的分子式是C7H8，則A是甲苯，結構簡式是，A與Cl2在光照條件下發生取代反應生成的B是，B與NaOH水溶液共熱發生取代反應生成C()，C被催化氧化生成D()，D與CH3CHO在堿性條件下發生加成反應生成E，E在一定條件下發生消去反應生成F，F與銀氨溶液水浴加熱發生氧化反應，然后酸化可得G()，G與CH3OH在濃硫酸催化下加熱發生酯化反應生成H，H與CH3MgBr作用然后酸化得到物質J。(5)G是，其同分異構體滿足條件：①屬于芳香化合物且除苯環外不含其他環；②既能發生水解反應，又能與新制的Cu(OH)2共熱生成紅色固體，說明含有醛基和酯基，即含有甲酸形成的酯基，分子中除苯環外，若含有1個側鏈，則該側鏈為HCOOCHCH—或H2C=C(OOCH)—，有2種結構；若含有2個側鏈，則分別為HCOO—、—CH=CH2，二者在苯環上的位置有鄰、間、對3種，故符合要求的G的同分異構體共有5種。(6)CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO，CH3CHO在堿性條件下發生醛與醛之間的加成反應生成CH3CH(OH)CH2CHO，CH3CH(OH)CH2CHO與銀氨溶液水浴加熱，然后酸化可得CH3CH(OH)CH2COOH，CH3CH(OH)CH2COOH與CH3CH2OH在濃硫酸催化下加熱發生酯化反應生成CH3CH(OH)CH2COOCH2CH3，合成路線見答案。4．有機物H是一種適用于解熱、緩慢炎性疼痛作用明顯的藥物，其合成路線如圖所示。已知：(R1、R2均為烴基)回答下列問題：(1)寫出A中所有官能團的名稱：____________。(2)化合物C的結構簡式是____________。(3)已知有機物D的結構為，則C→E的反應類型為____________。(4)寫出E→F的化學方程式：________________________________________________。(5)鏈狀化合物K為有機物G的同分異構體，符合下列條件的K有____________種，其中能被氫氣還原為醇且該醇的核磁共振氫譜顯示三組峰，且峰面積之比為3∶6∶3的結構，寫出該醇的結構簡式：___________________________________________________________。①分子中含有兩種官能團；②能與新制的銀氨溶液反應，有銀鏡現象；③能與金屬鈉反應生成氫氣。(6)請設計以化合物、1-戊烯為原料合成化合物的合成路線(用流程圖表示，無機試劑任選)。答案(1)氨基、醚鍵(2)(3)取代反應(4)＋NaOH→＋Na2SO4(5)14(6)CH2=CHCH2CH2CH3eq\o(→,\s\up7(HBr))CH3CHBrCH2CH2CH3eq\o(→,\s\up7(氫氧化鈉水溶液),\s\do5(△))CH3CHOHCH2CH2CH3eq\o(→,\s\up7(O2/Cu),\s\do5(△))CH3CH2CH2COCH3eq\o(→,\s\up7(H＋))解析根據C的分子式可知，B發生還原反應生成C：，C和D發生取代反應生成E：，E在氫氧化鈉溶液中發生取代反應生成F，F發生已知信息反應生成H，據此解答。(5)G為CH3COCH2CH2COOH，鏈狀化合物K含有2種官能團，根據題設條件含有醛基和羥基或羧基，因此可以是2個醛基和1個羥基或者是1個醛基和1個羧基，如果是2個醛基和1個羥基，碳鏈結構為C—C—C(CHO)2，—OH有3種位置，碳鏈結構為，—OH有1種位置，碳鏈結構為，—OH有3種位置，碳鏈結構為OHC—C—C—C—CHO，—OH有2種位置；若是1個醛基和1個羧基，相當于是丙烷分子中的2個氫原子被醛基和羧基取代，有5種不同結構，合計是14種，其中能被氫氣還原為醇且該醇的核磁共振氫譜顯示三組峰，且峰面積之比為3∶6∶3的結構，說明結構對稱，該醇的結構簡式為。(6)由信息可知，CH3CH2CH2COCH3與反應生成，然后酸化生成，CH2=CHCH2CH2CH3與HBr加成生成CH3CHBrCH2CH2CH3，然后水解生成CH3CHOHCH2CH2CH3，再發生催化氧化生成CH3CH2CH2COCH3，合成路線見答案。5．以芳香族化合物A為原料制備某藥物中間體G的路線如圖：已知：①同一碳原子上連兩個羥基時不穩定，易發生反應：RCH(OH)2→RCHO＋H2O。②R1CHO＋R2CH2COOHeq\o(→,\s\up7(吡啶/苯胺))R1CHCHR2＋CO2↑＋H2O。③eq\o(→,\s\up7(BBr3))請回答下列問題：(1)G中含氧官能團的名稱為____________。(2)C→D的反應類型是______________，C的分子式為________________。(3)E的結構簡式為____________。(4)F→G的化學方程式為_________________________。(5)H是D的同分異構體，同時滿足下列條件的H有____________種(不包括立體異構)。①遇氯化鐵溶液發生顯色反應；②能發生水解反應；③苯環上只有兩個取代基。其中，核磁共振氫譜顯示4組峰，且峰的面積之比為3∶2∶2∶1的結構簡式為___________(寫一種即可)。(6)根據上述路線中的相關知識，設計以和乙酸為原料制備的合成路線(無機試劑任選)。答案(1)(酚)羥基、酯基(2)取代反應C7H5BrO2(3)(4)(5)9(或)(6)eq\o(→,\s\up7(NaOHaq/△))eq\o(→,\s\up7(CH3COOH),\s\do5(吡啶/苯胺))eq\o(→,\s\up7(催化劑))解析由有機物的轉化關系可知，在氫氧化鈉溶液中共熱發生水解反應后，酸化得到，則B為；在溴化鐵做催化劑條件下與液溴發生取代反應生成，與甲醇鈉發生取代反應生成，與HOOCCH2COOH發生已知信息②的反應生成，則E為；發生已知信息③的反應生成，則F為；在濃硫酸作用下，與共熱發生酯化反應生成。(5)D的同分異