搜索
化学专题9有机化合物及其应用小专题突破14有关醚、胺和酰胺的有机综合大题一、成醚的反应(一)醇羟基间脱水1．已知：①R—CH===CHCH3――→NBSR—CH===CH—CH2—Br②RCH===CH2＋HBr――――――→过氧化物RCH2CH2Br以丙烯为原料(无机试剂任选)设计制备的合成路线。答案：CH2===CHCH3――→NBSCH2===CH—CH2Br――――→HBr过氧化物BrCH2CH2CH2Br――――→NaOH溶液△――→浓H2SO4△(二)卤代烃与—OH之间脱去HX2．已知：R—X＋R′OH――→KOH室温R—O—R′＋HX化合物A经下列四步反应可得到常用溶剂四氢呋喃，反应流程如图所示：请回答下列问题：(1)1molA和1molH2在一定条件下恰好反应，生成饱和一元醇Y，Y中碳元素的质量分数约为65%，则Y的结构简式为_______，A分子中所含官能团的名称是_________。(2)第①②步反应类型分别为①________；②________。(3)已知C是环状化合物，其结构简式是____________，第③步的反应条件是__________。(4)与四氢呋喃互为同分异构体，且属于链状醚类的有机物有______种。(5)写出化合物C与NaOH水溶液反应的化学方程式：________________________。(6)结合题述信息，写出以乙醇为原料合成的路线图(无机试剂任选)。解析：(4)与四氢呋喃互为同分异构体，且属于链状醚类的有机物有CH2===CHOCH2CH3、CH2===CHCH2OCH3、CH2===C(CH3)OCH3、CH3CH===CHOCH3，共4种。(6)用乙醇合成，应先合成乙二醇和1，2二溴乙烷，再利用题给已知反应合成。答案：(1)CH3CH2CH2CH2OH羟基、碳碳双键(2)加成反应取代反应(3)NaOH醇溶液、加热(4)4(5)＋NaOH――→H2O△＋NaBr(6)CH3CH2OH――→浓H2SO4△CH2===CH2――→Br2/CCl4――――――→NaOH/H2O△――――――→CH2BrCH2BrKOH，室温(三)成醚保护酚羟基3．功能高分子P可用作光电材料，其合成路线如下：已知：(1)反应①的反应类型是____________。(2)D的结构简式是____________。F中的官能团名称为____________。(3)反应⑤的目的是________________________________________________。(4)反应⑨的化学方程式为__________________________________________。(5)化合物X是G的同分异构体，X与碳酸氢钠不反应，但能与饱和碳酸钠溶液反应，能发生银镜反应，其1H核磁共振谱显示有4种不同化学环境的氢，且峰面积之比为1∶2∶2∶1，写出两种符合要求的X的结构简式：________________________________。(6)以乙炔和甲醛为起始原料，选用必要的无机试剂合成1，3丁二烯，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。解析：(1)根据反应物和产物的结构简式判断，反应①为加成反应。(2)根据反应③的反应条件和产物的结构简式判断，D为。结合已知信息，推出E为，H为，故F中的官能团名称为羧基、醚键。(3)由于反应⑥要用酸性高锰酸钾氧化甲基，而酚羟基也易被氧化，所以通过反应⑤保护酚羟基。(5)X能发生银镜发生，说明含有醛基或甲酸酯基；X与碳酸氢钠不反应，但能与饱和碳酸钠溶液反应，说明含有酚羟基；X的1H核磁共振谱显示有4种不同化学环境的氢，且峰面积之比为1∶2∶2∶1，说明X的结构对称，有四种氢原子，由此推出X可能为答案：(1)加成反应(2)羧基、醚键(3)保护酚羟基(四)醚交换或醚保护酚羟基4．有机物G可通过以下方法合成：(1)有机物G中含氧官能团有______和______。(填名称)(2)C→D的转化属于________反应(填反应类型)。(3)上述流程中设计A→B步骤的目的是_________________________________。(4)A与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为______________________________。(5)A的同分异构体X满足下列条件：Ⅰ.能与NaHCO3反应放出气体；Ⅱ.能与FeCl3溶液发生显色反应。符合上述条件的X有______种。其中1H核磁共振谱有5组吸收峰的结构简式为________________。(6)参照上述合成路线和信息，以乙醛为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线。解析：(1)由有机物G的结构简式可知，其含有氨基、羧基和(酚)羟基三种官能团，其中含氧官能团为羧基和(酚)羟基。(2)根据C和D的结构简式可知，C中—CH2OH在CrO3作用下生成—CHO，即该反应为氧化反应。(3)A和F中均含有酚羟基，而设计A→B的步骤是保护酚羟基，防止C→D的反应中酚羟基被CrO3氧化。(4)A与足量NaOH溶液反应，生成CH3OH和等。(5)根据限定条件Ⅰ可知，含有—COOH，根据限定条件Ⅱ可知，含有酚羟基，若苯环上含有—CH2COOH和—OH两个取代基，二者可在苯环上有邻、间、对3种位置关系；若苯环上含有—COOH、—CH3和—OH三个取代基，当—COOH、—CH3在苯环上处于邻位、间位和对位时，—OH的位置分别有4种、4种和2种，即苯环上有三个取代基时有10种同分异构体，故符合限定条件的A的同分异构体X共有13种。其中的1H核磁共振谱有5组吸收峰。答案：(1)羧基(酚)羟基(2)氧化(3)保护酚羟基二、胺和酰胺1．胺(1)定义：氨分子中的一个或多个氢原子被烃基取代后的产物称为胺，按照氢被取代的数目，依次分为一级胺RNH2、二级胺R2NH()、三级胺R3N()(—R代表烃基)。(2)性质：胺与氨相似，分子中的氮原子上含有孤电子对，能与H＋结合而显碱性，另外氨基上的氢原子比较活泼，表现出较强的还原性。(3)制取①卤代烃氨解：RX＋NH3―→RNH2＋HX；②用醇制备：工业上主要用醇与氨合成有机胺，表示为ROH＋NH3―→RNH2＋H2O。醛、酮在氨存在下催化还原也可得到相应的胺。2．酰胺(1)定义：酰胺可看作是羧基中的羟基被氨基或烃氨基(—NHR或—NR2)取代而成的化合物。(2)酸碱性：酰胺一般是近中性的化合物，但在一定条件下可表现出弱酸性或弱碱性。(3)制取：酰胺可以通过羧酸铵盐的部分失水，或通过酰卤、酸酐、酯的氨解来制取。(一)氨基的引入1．有机物W在医药和新材料等领域有广泛应用。W的一种合成路线如图所示：已知信息如下：Ⅳ.R是苯的同系物，摩尔质量为106g·mol－1，R的一氯代物有5种，T为一硝基代物，H分子的1H核磁共振谱上有5组峰；Ⅴ.1molY完全反应生成2molZ；Ⅵ.苯甲酸的酸性比盐酸弱，苯甲酸与浓硫酸、浓硝酸在加热条件下主要发生间位取代反应。请回答下列问题：(1)X的化学名称是________________；Z分子中官能团名称为________________。(2)T的结构简式为________________；图示中X转化为Y的反应类型是______。(3)Z和H在一定条件下反应生成W的化学方程式为________________________。(4)G是T的同分异构体，G能和碳酸钠反应产生气体且分子中含有苯环和—NH2(氨基)，G的结构有______种(不考虑立体结构)，其中在1H核磁共振谱上峰的面积比为1∶2∶2∶2∶2的结构简式为_____________________________________________。(5)请设计以苯乙烯为主要原料制备药物中间体的合成路线(其他试剂任选)：_________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)2，3二甲基2丁醇酮羰基2．某天然氨基酸M是人体必需的氨基酸之一，其合成路线如下：已知：请回答下列问题：(1)A→B的反应条件和试剂是____________；化合物M的名称为________。(2)I→J的反应类型是______________；J分子中最多有______个原子共平面。(3)写出D→E反应的化学方程式：____________________________________。(4)I与乙二醇反应可生成能降解的高分子化合物N，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________。(5)符合下列条件的化合物M的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。①含有苯甲酸结构②含有一个甲基③苯环上只有两个取代基其中1H核磁共振谱峰面积比为1∶1∶2∶2∶2∶3的分子的结构简式：__________(任写一种)。(6)请结合以上合成路线，写出以丙酸和上述流程中出现的物质为原料经三步合成丙氨酸()的路线。答案：(1)Cl2，光照α氨基苯丙酸(2氨基苯丙酸、2氨基3苯基丙酸或苯丙氨酸)(2)取代反应15(4)(6)(二)氨基的活泼性3．喹啉醛H是一种可用于制备治疗肿瘤药物的中间体。由烃A制备H的合成路线如图：已知：ⅰ.RCCl3――→KOHRCOOK；ⅱ.反应④中吡啶做稳定剂。回答下列问题：(1)A的化学名称是________。(2)反应①⑥的反应类型分别为________、________。(3)D为链状结构，分子中不含“—O—”结构，且不能发生银镜反应，其1H核磁共振谱为3组峰，峰面积比为3∶2∶1，则D的结构简式为________________。(4)反应④的化学方程式为________________________________________。(5)下列有关G的说法正确的是______(填字母)。a．经质谱仪测定，G只含有羧基、碳碳双键两种官能团b．属于萘的衍生物c．一定条件下可发生加聚反应d．可与少量Na2CO3溶液反应生成NaHCO3(6)X是H的同分异构体，两者环状结构相同，X环上的取代基与H的相同但位置不同，则X可能的结构有______________种。(7)写出用为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。解析：(1)由E的结构简式可知，B中含有苯环，结合B的分子式可知，B为硝基苯，则烃A为苯。(2)反应①为苯的取代反应，反应⑥为氧化反应。(4)结合合成路线图可写出E→F的化学方程式。(5)质谱仪不能测定有机物中的官能团，且G中含有碳碳双键、羧基、氨基三种官能团，a错误；G中含有N，不属于萘的衍生物，b错误；G中含有碳碳双键，在一定条件下可以发生加聚反应，c正确；G中含有羧基，与少量Na2CO3溶液反应放出CO2气体，d错误。(6)由H的结构简式可知，X的可能结构有6种。答案：(1)苯(2)取代反应氧化反应(3)CH3COCH===CH2(5)c(6)6(三)酰胺的形成4．有机合成在制药工业上有着极其重要的地位。某新型药物G是一种可用于治疗肿瘤的药，其合成路线如图所示。已知：ⅰ.E能使溴的四氯化碳溶液褪色；ⅱ.G的结构简式为回答下列问题：(1)A的苯环上有______种不同化学环境的氢原子。(2)②的反应类型是______，④的反应条件是_______________________________。(3)X的结构简式为________________；1molG最多可以和______molNaOH反应。(4)D在一定条件下可以聚合形成高分子，则该反应的化学方程式为_______________。(5)E有多种同分异构体，同时满足下列条件的E的同分异构体有______种。a．能发生银镜反应b．能发生水解反应c．分子中含有