2021版新高考地区选考化学（人教版）一轮复习教师用书：热点题型12　有关醚、胺和酰胺的有机综合大题

2021版新高考地区选考化学（人教版）一轮复习教师用书：热点题型12　有关醚、胺和酰胺的有机综合大题

热点题型12　有关醚、胺和酰胺的有机综合大题 ‎——证据推理与模型认知、变化观念 一、成醚的反应 ‎(一)醇羟基间脱水 ‎1．已知：①R—CH===CHCH3R—CH===CH—CH2—Br ‎②RCH===CH2＋HBrRCH2CH2Br 以丙烯为原料(无机试剂任选)设计制备的合成路线。‎ 答案：CH2===CHCH3CH2===CH—CH2Br ‎ ‎(二)卤代烃与—OH之间脱去HX ‎2．已知：R—X＋R′OHR—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)1 mol A和1 mol H2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＋NaBr ‎(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，其核磁共振氢谱显示有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的核磁共振氢谱显示有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 答案：(1)加成反应 ‎　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。其中核磁共振氢谱有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。其中的核磁共振氢谱有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106 g·mol－1，R的一氯代物有5种，T为一硝基代物，H分子的核磁共振氢谱上有5组峰；‎ Ⅴ.1 mol Y完全反应生成2 mol Z；‎ 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)，其中在核磁共振氢谱上峰的面积比为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 其中核磁共振氢谱峰面积比为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.RCCl3RCOOK；‎ 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，其核磁共振氢谱为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________________；1 mol G最多可以和______mol NaOH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．分子中含有的环只有苯环 ‎(6)参照G的合成路线，设计一条以乙醛和 NH2CH(CH3)2为起始原料制备医药中间体CH3CONHCH(CH3)2的合成路线(反应条件、无机试剂任选)。‎ 解析：分析题意可知，A、C、D、E、F、X的结构简式依次为 ‎(1)由A的结构简式可知，A的苯环上有3种不同化学环境的氢原子。(2)结合各物质的结构简式可知，反应②为卤代烃的取代反应或水解反应；反应④为消去反应，因此反应④应在浓硫酸、加热条件下进行。(3)根据上述分析可知，X为；由G的结构简式可知，G中含有1个酯基和1个酰胺基，因此1 mol G最多能和2 mol NaOH反应。(4) 中含羟基和羧基，在一定条件下可发生缩聚反应生成和H2O，据此可写出化学方程式。(5)E为，符合条件的同分异构体有5种，分别为 ‎ (2种取代基有邻位、间位、对位3种位置关系)。‎ 答案：(1)3　(2)取代反应(或水解反应)　浓H2SO4、加热 ‎(5)5‎ ‎5．化合物M是一种新型有机酰胺，在工业生产中有重要的作用，其合成路线如下：‎ 已知：①A是烃的含氧衍生物，相对分子质量为58，碳和氢的质量分数之和为44.8%，核磁共振氢谱显示为一组峰，可发生银镜反应，且5.8 g A完全反应生成0.4 mol银；‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)E的结构简式为____________，G的名称为________。‎ ‎(2)B中含有官能团的名称为____________________________________。‎ ‎(3)C→D的反应类型为________。‎ ‎(4)写出F＋H→M反应的化学方程式：‎ ‎_______________________________________。‎ ‎(5)芳香族化合物W有三个取代基，是C的同分异构体，能与FeCl3溶液发生显色反应。0.5 mol W可与足量的Na反应生成1 g H2，且核磁共振氢谱显示为五组峰，符合以上条件的W的同分异构体共有______种，写出其中一种的结构简式：______________________。‎ ‎(6)参照上述合成路线，以C2H4和HOCH2CH2OH为原料(无机试剂任选)，设计制备 的合成路线。‎ 解析：A的相对分子质量为58，含氧的质量分数为1－44.8%＝55.2%，则含有的氧原子数为≈2，核磁共振氢谱显示为一组峰，可发生银镜反应，则A为OHCCHO，与CH3CHO发生加成反应生成B，结合B的分子式C6H6O2，可知B的结构简式为OHCCHCHCHCHCHO，B再和CH2CH2发生加成反应后生成的C为，C与H2发生加成反应生成D，D再催化氧化为E，其结构简式为，E与SOCl2发生取代反应生成的F为 ‎；苯在浓硝酸、浓硫酸的混合液并加热的条件下发生硝化反应，生成的G为硝基苯，再发生还原反应生成的H为苯胺。‎ 答案：　硝基苯 ‎(2)碳碳双键、醛基　(3)加成反应 ‎(5)2　HOCH2CH3OH(或HOCH2CH3OH)‎ ‎(6)‎