技能强化专练(十六) 有机化学基础
1.某研究小组从甲苯出发,按下列路线合成染料中间体X和医药中间体Y。
已知:化合物A、E、F互为同分异构体。
请回答:
(1)下列说法不正确的是________。
A.化合物C能发生氧化反应,不发生还原反应 B.化合物D能发生水解反应 C.化合物E能发生取代反应 D.化合物F能形成内盐 (2)B
+
C→D
的
化
学
方
程
式
是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (3)
化
合
物
G
的
结
构
简
式
是
________________________________________________________________________。
(4)写出同时符合下列条件的
A
的所有同分异构体的结构简式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 ①红外光谱检测表明分子中含有醛基;
②H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。
(5)为探索新的合成路线,采用苯和乙烯为原料制备化合物F,请设计该合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。
解析:由
X中官能团的相对位置可知甲苯硝化生成对硝基甲苯
1
,被KMnO4氧化为
。X中有肽键,可知B与C反应生成肽键,C的结构为O2NNH2,C中—NH2
与B中—COOH反应生成D()。A、E互为同分异构体,
由Y结构可知邻位硝基取代,E的结构为。F与A互为同分异构体,硝基化合物
与氨基酸互为同分异构体,可知F的结构为,由F结构可推知G的结构为
H2N—CHO(有肽键可知F中—COOH与G中—NH2反应,有—N===C结构,可知F中的—NH2与G中—C===O
反应)。(4)A的结构为,除苯环外不饱和度为1,限制条件1可知有—CHO,
另外还有一个N原子,1个氧原子,最多构成—NH2、—OH三个官能团,由苯环上有两种不同环境的氢原子,可知只能是对位结构,可以构成—CHO和—NHOH、—CHO和—ONH2、—OCHO和—NH2、—NHCHO
和—OH四种结构。(5)合成,可知要引入—COOH和—NH2,—COOH可由苯环上烷基
氧化获得,—NH2可以先引入—NO2,再还原。利用苯和乙烯加成反应获得苯乙烷
(),如浓硝酸、浓硫酸的混酸反应在邻位引入硝基得
,由于—NH2易被氧化,所以先氧化得,再利用Fe/HCl还原硝基
得
答案:(1)A
。
(2)
(3)H2NCHO
(4)
(5)
2.“心得安”是治疗心脏病的药物,下面是它的一种合成路线(具体反应条件和部分试剂略):
(B)
(C)
回答下列问题:
(1)试剂a是________,试剂b的结构简式为________,b中官能团的名称是________。 (2)③的反应类型是________。 (3)“心得安”的分子式为________。
反应1反应2反应3
(4)试剂b可由丙烷经三步反应合成:C3H8――→X――→Y――→试剂b,反应1的试剂与条件为________,反应2的化学方程式为______________,反应3的反应类型是__________________。
(5)芳香化合物D是1-萘酚的同分异构体,其分子中有两个官能团,能发生银镜反应,D能被酸性KMnO4溶液氧化成E(C2H4O2)和芳香化合物F(C8H6O4),E和F与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO2,F芳环上的一硝化产物只有一种。D的结构简式为__________________________________;由F生
成一硝化产物的化学方程式为______________________________,该产物的名称是______________________。
解析:(1)由反应①可以看出,酚羟基发生了变化,所以加入的试剂a可以是NaOH,也可以是Na2CO3;从转化关系
可以看出,反应②属于取代反应,所以b的结构简式为ClCH2CH===CH2,则含有的官能团是氯原子、碳碳双键。(2)由合成路线可知,反应③是碳碳双键转化为醚键,所以该反应属于氧化反应。
(3)根据“心得安”的结构简式
可知,其分子式是C16H21O2N。(4)由丙烷(CH3CH2CH3)三步合成ClCH2CH===CH2的流程图如下:
,所以反应1的试剂是Cl2,反应
CH3CH2OH
条件是光照;反应2的化学方程式为
――→CH2===CH—CH3+
△
NaCl+H2O;反应3的反应类型属于取代反应。(5)1-萘酚的结构简式为,分子式为C10H8O,
芳香化合物D分子中有两个官能团,能发生银镜反应,说明D分子结构中含有醛基(—CHO),并且
KMnO4H
能被酸性KMnO4溶液氧化[D
+
――→E(C2H4O2)+芳香化合物F(C8H6O4)]。E和F与碳酸氢钠溶液反
应均能放出CO2,说明二者均含有官能团—COOH,所以E的结构简式是CH3COOH,又因为F芳环上的
一硝化产物只有一种,说明F上的羧基的位置处于对位,所以F的结构简式为 (其中一
个—COOH是醛基被氧化得到的,另一个是碳碳三键被氧化得到),则D的结构简式为
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