题目
辣椒素是影响辣椒辣味的活性成分的统称,下面是辣椒素(F)的合成路线。OH Cl 0-|||-SOCl2 NaCH(COOCH2CH3)2 1)KOH、H2O 180℃-|||-H3C CH3 H3C CH3 2 (H{S)_(3)}^+(O)^+ H3C D CH2-|||-B →C OH-|||-A(C8H1 15C1)-|||-H-|||-O -C(H)_(3)-|||-HO SOCl2-|||-NH NH-|||-F(辣椒素)H3C CH OH E已知:①CH3CH=CHCH2CH2Cl+NaCH(COOCH2CH3)2→CH3CH=CHCH2CH2CH(COOCH2CH3)2+NaCl;②RCOCH3COOHstackrel(△)(→)RCOCH3+CO2;③RCOOH+SOCl2→RCOCl+SO2+HCl。请回答下列问题:(1)化合物OH Cl 0-|||-SOCl2 NaCH(COOCH2CH3)2 1)KOH、H2O 180℃-|||-H3C CH3 H3C CH3 2 (H{S)_(3)}^+(O)^+ H3C D CH2-|||-B →C OH-|||-A(C8H1 15C1)-|||-H-|||-O -C(H)_(3)-|||-HO SOCl2-|||-NH NH-|||-F(辣椒素)H3C CH OH E中官能团有羟基和 ____ :A用系统命名法命名为 ____ 。(2)化合物C的结构简式为 ____ 。(3)E→F(辣椒素)的反应类型 ____ ,其反应的方程式为 ____ 。(4)E在生F(辣椒素) 的过程中可能出现的副产物为 ____ (用结构简式表示),X试剂能检验所得产物中是否含有副产物,则X试剂是 ____ 。(已知:R-O-R′中的氢原子不活泼)(5)写出OH Cl 0-|||-SOCl2 NaCH(COOCH2CH3)2 1)KOH、H2O 180℃-|||-H3C CH3 H3C CH3 2 (H{S)_(3)}^+(O)^+ H3C D CH2-|||-B →C OH-|||-A(C8H1 15C1)-|||-H-|||-O -C(H)_(3)-|||-HO SOCl2-|||-NH NH-|||-F(辣椒素)H3C CH OH E满足下列条件同分异构体的数目为 ____ 。①苯环上有3个取代基,遇FeCl3溶液发生显色反应;②既能与HCl反应,又能NaOH反应(1mol该在机物能与3mol NaOH反应);③一定条件下可以脱水缩合形成聚合物,此类型的聚合物是生命的物质基础。
辣椒素是影响辣椒辣味的活性成分的统称,下面是辣椒素(F)的合成路线。

已知:①CH3CH=CHCH2CH2Cl+NaCH(COOCH2CH3)2→CH3CH=CHCH2CH2CH(COOCH2CH3)2+NaCl;
②RCOCH3COOH$\stackrel{△}{→}$RCOCH3+CO2;
③RCOOH+SOCl2→RCOCl+SO2+HCl。
请回答下列问题:
(1)化合物
中官能团有羟基和 ____ :A用系统命名法命名为 ____ 。
(2)化合物C的结构简式为 ____ 。
(3)E→F(辣椒素)的反应类型 ____ ,其反应的方程式为 ____ 。
(4)E在生F(辣椒素) 的过程中可能出现的副产物为 ____ (用结构简式表示),X试剂能检验所得产物中是否含有副产物,则X试剂是 ____ 。(已知:R-O-R′中的氢原子不活泼)
(5)写出
满足下列条件同分异构体的数目为 ____ 。
①苯环上有3个取代基,遇FeCl3溶液发生显色反应;
②既能与HCl反应,又能NaOH反应(1mol该在机物能与3mol NaOH反应);
③一定条件下可以脱水缩合形成聚合物,此类型的聚合物是生命的物质基础。

已知:①CH3CH=CHCH2CH2Cl+NaCH(COOCH2CH3)2→CH3CH=CHCH2CH2CH(COOCH2CH3)2+NaCl;
②RCOCH3COOH$\stackrel{△}{→}$RCOCH3+CO2;
③RCOOH+SOCl2→RCOCl+SO2+HCl。
请回答下列问题:
(1)化合物
中官能团有羟基和 ____ :A用系统命名法命名为 ____ 。(2)化合物C的结构简式为 ____ 。
(3)E→F(辣椒素)的反应类型 ____ ,其反应的方程式为 ____ 。
(4)E在生F(辣椒素) 的过程中可能出现的副产物为 ____ (用结构简式表示),X试剂能检验所得产物中是否含有副产物,则X试剂是 ____ 。(已知:R-O-R′中的氢原子不活泼)
(5)写出
满足下列条件同分异构体的数目为 ____ 。①苯环上有3个取代基,遇FeCl3溶液发生显色反应;
②既能与HCl反应,又能NaOH反应(1mol该在机物能与3mol NaOH反应);
③一定条件下可以脱水缩合形成聚合物,此类型的聚合物是生命的物质基础。
题目解答
答案
解:(1)化合物
中官能团有:羟基、醚键和氨基;A的键线式为
,命名时,选含碳碳双键和氯原子的最长碳链,称为“某烯”,离碳碳双键近的一端开始编号,故用系统命名法命名为A为2-甲基-7-氯-3庚烯,
故答案为:醚键、氨基;2-甲基-7-氯-3庚烯;
(2)结合信息①,可判断B的结构简式为
,B所含酯基在氢氧化钾溶液中水解、再酸化后转变为羧基、即得到化合物C、则C的结构简式为
,
故答案为:
;
(3)有机物
和E即
反应生成F即
,可见E→F(辣椒素)的反应类型为取代反应,其反应的方程式为
,
故答案为:取代反应;
;
(4)E在生F(辣椒素) 的反应中,
中氯原子和
氨基中的活泼氢原子结合生成氯化氢、而羟基氢也是活泼氢,故E→F过程中可能出现的副产物为
,辣椒素含酚羟基、副产物没有酚羟基,酚羟基与氯化铁溶液发生显色反应,故检验所得产物中是否含有副产物时,可用FeCl3溶液,则X试剂是FeCl3溶液,
故答案为:
;FeCl3溶液;
(5)同分异构体满足下列条件:①遇FeCl3溶液发生显色反应;则含有酚羟基,③一定条件下可以脱水缩合形成聚合物,此类型的聚合物是生命的物质基础,则含有
、也满足了条件②:氨基能与HCl反应,羧基能与NaOH反应,又已知苯环上有3个取代基、1mol 该在机物能与3 mol NaOH反应,则含有2个酚羟基、1个
,若2个酚羟基位于苯环的邻位,则
位置不同有2种结构,若2个酚羟基位于苯环的间位,则
位置不同有3种结构,若2个酚羟基位于苯环的对位,则
位置唯一、有1种结构,故同分异构体数目为6,
故答案为:6。
中官能团有:羟基、醚键和氨基;A的键线式为
,命名时,选含碳碳双键和氯原子的最长碳链,称为“某烯”,离碳碳双键近的一端开始编号,故用系统命名法命名为A为2-甲基-7-氯-3庚烯,故答案为:醚键、氨基;2-甲基-7-氯-3庚烯;
(2)结合信息①,可判断B的结构简式为
,B所含酯基在氢氧化钾溶液中水解、再酸化后转变为羧基、即得到化合物C、则C的结构简式为
,故答案为:
;(3)有机物
和E即
反应生成F即
,可见E→F(辣椒素)的反应类型为取代反应,其反应的方程式为
,故答案为:取代反应;
;(4)E在生F(辣椒素) 的反应中,
中氯原子和
氨基中的活泼氢原子结合生成氯化氢、而羟基氢也是活泼氢,故E→F过程中可能出现的副产物为
,辣椒素含酚羟基、副产物没有酚羟基,酚羟基与氯化铁溶液发生显色反应,故检验所得产物中是否含有副产物时,可用FeCl3溶液,则X试剂是FeCl3溶液,故答案为:
;FeCl3溶液;(5)同分异构体满足下列条件:①遇FeCl3溶液发生显色反应;则含有酚羟基,③一定条件下可以脱水缩合形成聚合物,此类型的聚合物是生命的物质基础,则含有
、也满足了条件②:氨基能与HCl反应,羧基能与NaOH反应,又已知苯环上有3个取代基、1mol 该在机物能与3 mol NaOH反应,则含有2个酚羟基、1个
,若2个酚羟基位于苯环的邻位,则
位置不同有2种结构,若2个酚羟基位于苯环的间位,则
位置不同有3种结构,若2个酚羟基位于苯环的对位,则
位置唯一、有1种结构,故同分异构体数目为6,故答案为:6。
解析
- 考查要点:本题综合考查有机合成路线分析、官能团识别、系统命名、反应类型判断、副产物分析及同分异构体数目计算。
- 解题核心:
- 官能团识别:结合结构式分析羟基、醚键、氨基等官能团。
- 系统命名法:选取最长碳链,优先编号含双键和取代基的主链。
- 反应类型判断:根据反应物与生成物的结构变化,判断取代反应。
- 副产物分析:关注反应中可能发生的副反应(如羟基与Cl的取代)。
- 同分异构体计算:结合显色反应、酸碱反应特性及聚合条件,分析取代基位置。
(1)官能团与系统命名
- 官能团识别:化合物中含羟基(-OH)、醚键(R-O-R')和氨基(-NH₂)。
- 系统命名:选取含双键和氯原子的最长碳链为主链,双键编号优先,氯原子位置最低,命名为 2-甲基-7-氯-3-庚烯。
(2)化合物C的结构简式
- 反应分析:B的结构为 CH(COOC₂H₅)₂CH(CH₃)₂,在KOH水解后生成 CH(COO⁻)₂CH(CH₃)₂,酸化后转化为 CH(COOH)₂CH(CH₃)₂。
(3)E→F的反应类型与方程式
- 反应类型:取代反应(Cl被-NH₂取代)。
- 方程式:
$\text{Cl-CH(CH₃)₂} + \text{NH₂-OCH₃} \rightarrow \text{NH₂-CH(CH₃)₂} + \text{HCl}$
(4)副产物与检验试剂
- 副产物:若羟基参与反应,生成 NH₂-CH(CH₃)₂。
- 检验试剂:FeCl₃溶液(显色反应检测酚羟基是否存在)。
(5)同分异构体数目计算
- 条件分析:需含酚羟基、氨基和羧酸基团,且取代基位置满足显色反应和酸碱反应。
- 结构类型:酚羟基邻、间、对位分别对应2、3、1种异构体,总计 6种。