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      通用版2019版高考化学二轮复习5个解答题之4-有机化学基础(附答案)

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      有机化学基础

       历年真题集中研究——明考情 

      1.(2018·全国卷Ⅲ)近来有报道,碘代化合物E与化合物H在Cr?Ni催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:


      已知:RCHO+CH3CHOR—CH===CH—CHO+H2O

      回答下列问题:

      (1)A的化学名称是________。

      (2)B为单氯代烃,由B生成C的化学方程式为______________________

      ________________________________________________________________________。

      (3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是__________、__________。

      (4)D的结构简式为________________________________________________。

      (5)Y中含氧官能团的名称为________。

      (6)E与F在Cr?Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为_____________。

      (7)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式________________________________________________________________________。

      [把脉考点]


      第(1)问 考查有机物的命名

      第(2)问 考查有机化学方程式的书写

      第(3)问 考查反应类型的判断

      第(4)问 考查结构简式的书写

      第(5)问 考查官能团的识别

      第(6)问 考查结构简式的书写

      第(7)问 考查限定条件下同分异构体的书写


      解析:(1)?#23665;?#26500;简式可知,A的名称为丙炔。

      (2)B为单氯代烃,由反应条件可判断该反应为甲基上的取代反应,则B为HC≡CCH2Cl,结合C的分子式可知B与NaCN发生取代反应,化学方程式为

      ClCH2C≡CH+NaCNHC≡CCH2CN+NaCl。

      (3)由以上分析知A―→B为取代反应。由F的分子式,结合H的结构简式可推知,F为,根据信息中所给出的化学方程式可推出G为,由G生成H的反应条件及H的结构简式可知,该反应为G中碳碳双键与H2的加成反应。

      (4)由C生成D的反应条件、C的结构简式(HC≡CCH2CN)及D的分子式可判断C水解后的产物与乙醇发生酯化反应,则D为HC≡CCH2COOC2 H5。

      (5)由Y的结构简式可知,Y中含氧官能团为酯基和羟基。

      (6)E和H发生偶联反应生成Y,由三者的结构简式可知,F与E发生偶联反应所得产物的结构简式为。

      (7)X是D的同分异构体,且含有相同的官能团,即含有—C≡C—、—COO—。符合要求的X有、、、、、,写出任意3种即可。

      答案:(1)丙炔


      (5)羟基、酯基

      (6)

      (7)、、、

      、、(任写3种)

      2.(2017·全国卷Ⅰ)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:


      已知:①RCHO+CH3CHORCH===CHCHO+H2O


      回答下列问题:

      (1)A的化学名称是________。

      (2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是________________、________________。

      (3)E的结构简式为________________________。

      (4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为_______________________。

      (5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1。写出2种符合要求的X的结构简式________________________。

      (6)写出用环戊烷和2?丁炔为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。

      [把脉考点]

      第(1)问 考查有机物的命名

      第(2)问 考查反应类型的判断

      第(3)问 考查结构简式的书写

      第(4)问 考查有机化学方程式的书写

      第(5)问 考查限定条件下同分异构体的书写

      第(6)问 考查有机合成路线的设计

      解析:由已知信息①及合成路线可推知A为B为C为D为E为E发生酯化反应生成F:再结合信息②,由F、H的结构简式可推知G为。(5)F为苯环外含有5个碳原子、3个不饱和度和2个O原子,其同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2,即必含有羧基,核磁共振氢谱显示有4种氢原子,则具有较高的对称性,氢原子个数比为6∶2∶1∶1,可知含有两个对称的甲基,还有2个碳原子和2个不饱和度,则含有碳碳三键,故满足条件的同分异构体的结构简式为


      答案:(1)苯甲醛 (2)加成反应 取代反应 


      (6)

      3.(2016·全国卷Ⅲ)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。

      2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2

      该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:


      回答下列问题:

      (1)B的结构简式为______________,D的化学名称为________。

      (2)①和③的反应类型分别为________、________。

      (3)E的结构简式为________。用1 mol E合成1,4?二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气________ mol。

      (4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为________________________________________________________

      ________________________________________________________________________。

       (5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3∶1,写出其中3?#20540;?#32467;构简式_____________________________________________。

        (6)写出用2?苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线。

      [把脉考点]


      第(1)问 考查推断有机物的结构简式、有机物的命名

      第(2)问 考查反应类型的判断

      第(3)问 考查有机物结构简式的书写及相关计算

      第(4)问 考查有机化学方程式的书写

      第(5)问 考查限定条件下同分异构体的书写

      第(6)问 考查有机合成路线的设计


      解析:B(C8H10)与Cl2在光照条件下发生取代反应生成则B的结构简式A与CH3CH2Cl在AlCl3、加热条件下反应生成 (B),显然反应①为取代反应,A的结构简式为。经④Glaser反应得到E(C16H10),结合Glaser反应原理(2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2)推知,E的结构简式为(1)由上述分析可知,B的结构简式为。D的结构简式为其化学名称为苯乙炔。(2)反应①是苯与CH3CH2Cl的取代反应;反应③中转化为,生成了碳碳三键,故该反应为卤代烃的消去反应。(3)由上述分析可知,E的结构简式为1个碳碳三键需要2分子氢气加成,则用1 mol E()合成1,4?二苯基丁烷,理论上需要消耗4 mol氢气。(4)化合物()可发生Glaser偶联反应生成聚合物,结合Glaser偶联反应的反应原理及原子守恒写出化学方程式: (5)芳香化合物F是C()的同分异构体,F需满足条件:ⅰ.与C具有相同的分子构成,含有1个苯环和2个Cl原子; ⅱ.分子中只有两种不同化学环境的氢,且数目比为3∶1,说明分子结构存在对称性,分子中含有2个—CH3,考虑苯环上取代基的结构及相对位置关系,符合条件的F的结构简式有?#21462;?6)2?苯基乙醇的结构简式为,迁移应用乙醇和卤代烃的性质,可先在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,再与Br2发生加成反应生成,最后在NaNH2、H2O条件下发生消去反应生成 (D)。

      答案:(1)  苯乙炔 (2)取代反应 消去反应 (3)  4





      有机化学基础部?#32622;?#24180;必考,考查?#38382;?#22343;为有机合成与推断大题,题型非常固定。该题常以有机新材料、医药新产品、生活调料品为题材,以框图或语言描述为?#38382;劍?#32771;查有机物的性质与转化关系、同分异构体、有机化学用语及考生的逻辑推理能力,信息量大,陌生程度高,是典型的综合类题目。     

       高考题点逐一研究——清盲点 

      选考有机大题一般由题头(介绍产物用途、产物结构及特点)、题干(以框图?#38382;?#21576;现物?#22987;?#30340;转化关系、陌生的反应信息)和题尾(根据物质结构和图中转化关系设5~6问,?#35838;?#20043;间具有?#27426;?#30340;独立性)三部分组成,解题时需要根据题干信息分析框图之间转化关系,可采用正推法、逆推法和正逆结合法,推知转化过程中各种有机物的结构(最最关键的一环),再根据题尾的设问逐一回答即可。

      命题点一 推断有机物的结构简式、结构式

      1.根据题给信息推断有机物的结构

      题给信息 推断结论

      (1) 芳香化合物 含有苯环

      (2) 某有机物能与FeCl3溶液发生显色反应 该有机物含有酚羟基

      (3) 某有机物不能与FeCl3溶液发生显色反应,但水解产物之一能发生此反应 该有机物中不含酚羟基,水解后生成物中含有酚羟基

      (4) 某有机物能发生银镜反应 该有机物含有醛基或

      (5) 某有机物若只含有一个官能团,既能发生银镜反应,又能发生水解反应(或皂化反应) 该有机物可能为甲酸某酯

       (6) 某有机物能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体 该有机物含有羧基

      (7) 某有机酸0.5 mol与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2 该有机酸是二元羧酸,一个分子中含有2个—COOH

       (8) 某有机物的核磁共振氢谱中有4组峰,且峰面积比为6∶2∶2∶1 该有机物含有四种化学环境不同的氢原子,且氢原子的个数比为6∶2∶2∶1

      (9) ?#31216;?#24577;有机物的密度是同温同压下H2密度的28倍 该气态有机物的摩尔质?#35838;?6 g·mol-1


      2.根据题给框?#30002;?#21270;关系推断有机物的结构

      在有机推断题中,经常遇到框?#30002;?#21270;步骤中出现“有机物结构简式→字?#22797;?#26367;有机物→分子式(或者有机物结构简式)?#20445;?#35201;求写出“字母所代替的有机物(或者有机试剂)”的结构简式。对于此类有机物结构的推断,需要考虑如下几点:

      ①在限定的转化步骤中,反应的条件是什么?其目的是什么?

      ②转化前后发生了什么反应?有机物结构发生了什么变化?

      ③然后根据转化前后(有时要分析、比较几步转化)有机物的结构及分子式的比较,采用正推法、逆推法或正逆结合法,即可推出“字母所代替的有机物(或者有机试剂)”的结构简式。


      类型 ?#36947;?/p>

      (1)根据已知物的结构简式和未知物的分子式确定未知物的结构简式

      反应①中加入的试剂X的分子式为C8H8O2,X的结构简式为


      有机物B的结构简式为

      (2)根据已知物的结构简式和未知物的性质确定未知物的结构简式

      实验D→E的转化中,加入的化合物X能发生银镜反应,X的结构简式为

      (3)根据已知物的结构简式和未知物的相对分子质量确定副产物的结构简式  

      合成F时还可能生成一种相对分子质?#35838;?85的副产物G,G的结构简式为

      (4)根据反应物和生成物的结构简式确定可能存在的副产物的结构简式

      E→F的反应中还可能生成一种有机副产物,该副产物的结构简式为


      [对点训练]

      1.(2017·全国卷Ⅱ)化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下:


      已知以下信息:

      ①A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1。

      ②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。

      则A、B、D、E、F的结构简式分别为______________________________________

      ________________________________________________________________________。

      解析:①由A中碳、氢原子个数关系可知,A分子中可能有一个双键或一个环;再由题给信息“A的核磁共振氢谱为单峰”可知,A分子?#27426;?#35201;高度对称,由此可推断A的结构简式为②由题给信息“B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1”再结合AC的转化关系中知A、C的结构简式,通过A、C结构比较可推断B的结构简式为CH3CH(OH)CH3。③由题给信息知,D中含有苯环;由“1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应”可知,D分子结构中含有一个酚羟基和一个醇羟基;由“D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢”可知,酚羟基和醇羟基在苯环的对位上,所以D的结构简式为④由CE的转化关系,C、D的结构简式,反应条件为浓H2SO4、△,可正推得E的结构简式为⑤由可采用正推(E→F)和逆推(F←G)相结合的方法,推断F的结构简式为。

      答案:、CH3CH(OH)CH3、

       

      2.功能高分子P的合成路线如下:


      (1)A的分子式是C7H8,其结构简式是________。

      (2)试剂a是________。

      (3)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团:________。

      (4)反应④的反应类型是________。

      解析:若选择A的分子式C7H8作为突破口,不饱和程度高是其特点,考虑有苯环,原料A为甲苯,因试剂a和原料E结构缺失,无法运用正向合成法。调整思路选用逆向合成法,拆解高分子P结构,若P是加聚产物,加聚反应只有一种反应物,题目中却有D、G两种反应物,否定加聚反应得到P。P结构中有酯基,还可能是高分子与醇反应得P,从酯基断键可得和,结合⑤的反应条件可知F+H2O―→G+C2H5OH是水解反应,G中含羧基则可确定结构为,D为通过条件②可知B苯环侧链烃基发生氯代反应,条件③是卤代烃水解条件即NaOH的水溶液,硝基只能是条件①时苯环硝化反应上去的基团,所以试剂a为浓硫酸?#22242;?#30813;酸。A的结构简式为,由G推得F为再推得E为则E中含有碳碳双键和酯基官能团,反应④为加聚反应。

      答案:(1)  (2)浓硫酸?#22242;?#30813;酸

      (3)酯基、碳碳双键 (4)加聚反应

      3.有机物F是有机化学中常用的中间体,合成F的一种路线如图所示:


      已知:ⅰ.A的核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为2∶1∶3;C的核磁共振氢谱只有1组峰。

      ⅱ.两分子羰基化合物在?#27426;?#26465;件下可以发生反应:


      回答下列问题:

      (1)A的化学名称是________。

      (2)由A生成B的反应类型是________,B的结构简式为________。

      (3)C与D反应生成E的化学方程式为_____________________________________

      ________________________________________________________________________。

      F的结构简式为______________________________________________________。

      解析:(1)A的分子式为C3H6,其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为2∶1∶3,则A为CH2===CHCH3(丙烯)。(2)A与H2O反应生成B,B发生催化氧化反应生成C,C的核磁共振氢谱只有1组峰,说明C的结构高度对称,则C为CH3COCH3,因此可推出B为(CH3)2CHOH。(3)C为CH3COCH3,D为C6H5CHO,根据已知信息ⅱ,C和D反应生成E,进一步生成F的过程为



      答案:(1)丙烯 (2)加成反应 (CH3)2CHOH


      命题点二 官能团的判断与性质


      1.官能团的结构与性质

      官能团 结构 性质

      碳碳双键 易加成、易氧化、易聚合

      碳碳三键 —C≡C— 易加成、易氧化

      卤素 —X(X表示Cl、Br等) 易取代(如溴乙烷与NaOH水溶液共热生成乙醇)、易消去(如溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成乙烯)

      醇羟基 —OH 易取代、易消去(如乙醇在浓硫酸、170 ℃条件下生成乙烯)、易催化氧化、易被强氧化剂氧化(如乙醇在酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化为乙醛甚至乙酸)

      酚羟基 —OH 极弱酸性(酚羟基中的氢能与NaOH溶液反应,但酸性极弱,不能使指示剂变色)、易氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为粉红色)、显色反应(如苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)

      醛基 易氧化(如乙醛与银?#27604;?#28082;共热生成银镜)、易还原

      羰基 易还原(如在催化加热条件下还原为)

      羧基 酸性(如乙酸的酸性强于碳酸,乙酸与NaOH溶液反应)、易取代(如乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应)

      酯基 易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下发生酸性水解,乙酸乙酯在NaOH溶液、加热条件下发生碱性水解)

      醚键 R—O—R 如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇

      硝基 —NO2 如酸性条件下,硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺:


      2.化学反应现象与官能团的关系

      反应现象 思考方向

      溴水褪色 有机物中可能含有碳碳双键、碳碳三键或酚羟基、醛基等

      酸性高锰酸钾溶?#21644;?#33394; 有机物中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、酚羟基或有机物为苯的同系物等

      遇氯化铁溶?#21512;?#32043;色 有机物中含有酚羟基

      生成银镜或砖红色沉淀 有机物中含有醛基或甲酸酯基

      与钠反应产生H2 有机物中可能含有羟基或羧基

      加入碳酸氢钠

      溶液产生CO2 有机物中含有羧基

      加入浓溴水产生白色沉淀 有机物中含有酚羟基


      3.官能团与反应用量的关系

      (1)不同官能团反应用量的关系

      官能团 化学反应 定量关系

      与X2、HX、H2等加成 1∶1

      —C≡C— 与X2、HX、H2等加成 1∶2

      —OH 与钠反应 2 mol羟基最多生成1 mol H2

      —CHO 与银?#27604;?#28082;、?#36718;?#27682;氧化铜悬?#19988;?#21453;应 1 mol醛基最多生成2 mol Ag

      1 mol醛基最多生成1 mol Cu2O

      1 mol HCHO相当于含2 mol醛基,最多生成4 mol Ag

      —COOH 与碳酸氢钠、钠反应 1 mol羧基最多生成1 mol CO2

      2 mol羧基最多生成1 mol H2


      (2)常考官能团(1 mol)消耗NaOH、H2的物质的量

      ①以消耗NaOH的物质的量示例

      举例

      说明 ①1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH

      ②1 mol酚羟基消耗1 mol NaOH

      ③醇羟基不消耗NaOH

      ②以消耗H2的物质的量示例

      举例

      说明 ①一般条件下羧基、酯基、肽键不与氢气反应

      ②1 mol羰基、醛基、碳碳双键消耗1 mol H2

      ③1 mol碳碳三键、碳氮三键消耗2 mol H2

      ④1 mol苯环消耗3 mol H2

      ⑤醋酸酐中的碳氧双键一般也不与H2反应


      [对点训练]

      1.写出下列物质中所含官能团的名称。

      _______________

      (2)_______________

      _______________

      _______________

      (5)_______________

      _______________

      (7)_______________

      (8)_______________

      答案:(1)酚羟基、碳碳双键、羧基 (2)酯基、酚羟基、醚键、碳碳双键 (3)氯原子、酯基、醛基 (4)碳碳双键、羰基 (5)碳碳双键、羟基、醛基 (6)碳碳双键、酚羟基、羧基、酯基 (7)醚键、羰基 (8)醛基、碳碳双键

      2.回答下列问题:

      (1)CPAE是蜂胶的主要活性成分,其结构简式为


      ①1 mol该有机物最多可与________mol H2发生加成反应。

      ②写出该物?#35797;?#30897;性条件(NaOH溶液)下水解生成的两种产物的结构简式:________________________________________________________________________;

      ________________________________________________________________________。

      (2)甲、乙、丙三种物质是某抗生素合成过程中的中间产物,下列说法正确的是________。


      A.甲、乙、丙三种有机化合物均可跟NaOH溶液反应

      B.用FeCl3溶液可区分甲、丙两种有机化合物

      C.?#27426;?#26465;件下丙可以与NaHCO3溶液、C2H5OH反应

      D.乙、丙都能发生银镜反应

      解析:(1)该有机物含有两个苯环和一个碳碳双键,故与H2加成最多需7 mol H2?#29615;?#32671;基与NaOH溶液反应,酯基在NaOH溶液作用下水解,生成 (2)甲不与NaOH溶液反应,故A错误;丙中含有酚羟基可与FeCl3溶液发生显色反应,可以检验酚的存在,甲中没有酚羟基,不与FeCl3溶液发生显色反应,B正确;丙中含有—COOH能与NaHCO3溶液反应,能与C2H5OH发生酯化反应,C正确;乙中含有醛基能发生银镜反应,丙中不含有醛基,不能发生银镜反应,故D错误。

      答案:(1)①7  

      (2)BC

      3.聚醋酸乙烯酯(PVAc)可用作口香糖基料,可制造玩具绒、无纺布;聚羟基乙酸(PGA)具有优异的生物降解性和生物相容性,是一类?#29616;?#35201;的医用高分子材料。以石油化工产品为原料合成PVAc和PGA的流程如下(部分条件和产物省略):



      回答下列问题:

      (1)下列说法正确的是________(填字母)。

      a.PVAc和PGA在碱性条件下水解的产物都是小分子

      b.PGA是比PVAc具有更好的环保性能的高分子材料

      c.CnHm和苯都能使溴水褪色,其原理相同

      d.Ⅱ和Ⅳ的反应类型相同,Ⅲ和Ⅴ的反应类型不同

      (2)在乙烯的同系物中,所有碳原子?#27426;?#20849;平面且分子中碳原子数最多的烃的名称是________。D中含氧官能团的名称是________________。

      (3)E的结构简式为________________。

      解析:由流程图知,CnHm为乙烯,由题给反应条件及试剂推知,A为CH3CHO,B为CH3COOH,结合已知信息知,C为CH3COOCH(OH)CH3,则D为CH3COOCH===CH2,反应Ⅰ为氧化反应,反应Ⅱ为加成反应,反应Ⅲ为加聚反应;由合成PGA的流程图可推知,E为HOCH2CH2Br,F为BrCH2CHO,G为BrCH2COOH,H为HOCH2COOH,反应Ⅳ为加成反应,反应Ⅴ为缩聚反应。(1)PVAc在碱性条件下水解的最终产物为乙酸盐、聚乙烯醇(高分子),a错误;PGA可通过水解降解为羟基乙酸或羟基乙酸盐,b正确;苯萃取溴、乙烯与溴发生加成反应而使溴水褪色,c错误;由上述分析知,d正确。(2)乙烯分子中所有原子共平面,乙烯中4个氢被四个甲基取代所得的烃中所有碳原子?#27426;?#20849;平面,且在所有碳原子共平面的乙烯的同系物中碳原子数最多,它的结构简式为CH3C(CH3)===C(CH3)CH3。

      答案:(1)bd (2)2,3?二甲基?2?丁烯 酯基

      (3)HOCH2CH2Br

      4.(2016·全国卷Ⅱ)氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下:


      已知:

      ①A的相对分子质?#35838;?8,氧元素质量分数为0.276,核磁共振氢谱显示为单峰


      回答下列问题:

      (1)A的化学名称为________。

      (2)B的结构简式为________,其核磁共振氢谱显示为________组峰,峰面积比为________。

      (3)由C生成D的反应类型为________。

      (4)由D生成E的化学方程式为___________________________________________。

      (5)G中的官能团有__________、__________、________。(填官能团名称)

      (6)G的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有________种。(不含立体异构)

      解析:(1)A的相对分子质?#35838;?8,氧元素质量分数为0.276,经计算知A中只含一个氧原子,结合信息②知A是一种酮或醛,因A的核磁共振氢谱显示为单峰,即分子中只有1种氢原子,则A为名称为丙酮。

      (2)根据信息②可知,B的结构简式为分子中含有2种氢原子,故核磁共振氢谱显示为2组峰,且峰面积比为6∶1。

      (3)由B的结构简式及C的分子式可推知C为在光照条件下C与Cl2应发生—CH3上的取代反应。

      (4)由反应条件可知,D生成E的反应为氯原子的水解反应,由E的分子式为C4H5NO可推知,D为该反应的化学方程式为

      (5)由E―→F―→G的反应条件可推知,G为分子中含有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团。

      (6)能发生银镜反应,则分子中含有醛基,且与G含有相同的官能团,符合条件的G的同分异构体应为甲酸酯类,分别为

      共8种。

      答案:(1)丙酮

      (2) 2 6∶1

      (3)取代反应


      (5)碳碳双键 酯基 氰基 (6)8

      命题点三 有机反应类型的判断与化学方程式的书写

      1.由反应条件可推断有机反应类型

      反应条件 思考方向

      氯气、光照 烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代

      液溴、催化剂 苯的同系物发生苯环上的取代

      浓溴水 碳碳双键和三键加成、酚取代、醛氧化

      氢气、催化剂、加热 苯、醛、酮加成

      氧气、催化剂、加热 某些醇氧化、醛氧化

      酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液 烯、炔、苯的同系物、醛、醇等氧化

      银?#27604;?#28082;或?#36718;?#30340;氢氧化铜悬?#19988;?span style="white-space:pre"> 醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等氧化

      氢氧化钠溶液、加热 卤代烃水解、酯水解等

      氢氧化钠的醇溶液、加热 卤代烃消去

      浓硫酸,加热 醇消去、醇酯化

      浓硝酸、浓硫酸,加热 苯环上取代

      稀硫酸,加热 酯水解、二糖和多糖等水解

      氢卤酸(HX),加热 醇取代反应


      2.高考常考的反应类型示例

      反应类型 重要的有机反应

      取代反应 烷烃、烯烃的卤代:CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH2===CH—CH3+Cl2CH2===CH—CH2Cl+HCl

      卤代烃的水解:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr

      酯化反应:

      二肽水解:

      加成反应 烯烃的加成:

      炔烃的加成:

      苯环加氢:

      消去反应 醇分子内脱水生成烯烃:C2H5OHCH2===CH2↑+H2O

      卤代烃脱HX生成烯烃:CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O

      加聚反应 单烯烃的加聚:nCH2===CH2―→?CH2—CH2

      共轭二烯烃的加聚:

      缩聚反应 羟基与羧基之间的缩聚(如羟基酸之间的缩聚):


      氨基酸之间的缩聚:

      苯酚与HCHO的缩聚:

      氧化反应 催化氧化:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O

      醛基与银?#27604;?#28082;的反应:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O

      醛基与?#36718;?#27682;氧化铜的反应:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O

      还原反应 醛基加氢:CH3CHO+H2CH3CH2OH

      硝基还原为氨基:


      [对点训练]

      1.有机物是合成某种药物的中间体,它的一种合成路线如图所示:


      回答下列问题:

      (1)反应①的化学方程式为____________________________________________,

      反应类型为________。

      (2)反应②的化学方程式为_____________________________________________,

      反应类型为________。

      (3)反应③的化学方程式为_______________________________________________,

      反应类型为________。

      (4)反应⑤的化学方程式为_____________________________________________。

      解析:(1)反应①的产物A只给出了分子式,如果不能前后对照确定反应机理,将无法写出有关反应的化学方程式,苯与乙炔反应时,苯分子中的一个H原子和苯环分别加到乙炔分子中的两个碳原?#30001;希?#29983;成苯乙烯。(2)反应②是的加成反应,可根据C的结构简式判断出HBr中氢原子加成到A分子中的支链末端,其加成产物B是 (3)B与NaCN发生取代反应生成和NaBr。(4)E与和HBr发生反应生成、HOCH2CH2OH(乙二醇)。若是中断键位置判断错误,则易写错另一种生成物。

      答案:(1)  加成反应

      (2)  加成反应

      (3) 

      取代反应


      2.芳香烃A经过如图所示的转化关系可制得树脂B与两种香料G、I,且知有机物E与D互为同分异构体。


      请回答下列问题:

      (1)A→B、A→C、C→E、D→A、D→F的反应类型分别为________、________、________、________、________。

      (2)A的结构简式为________________;G的结构简式为________________。

      (3)写出下列反应的化学方程式:

      ①C→A: __________________________________________________________

      ________________________________________________________________________;

      ②F与银?#27604;?#28082;: _____________________________________________________

      ________________________________________________________________________;

      ③D+H→I: _________________________________________________________

      ________________________________________________________________________。

      解析:由题图可知A发生加聚反应生成B[(C8H8)n],故A的分子式为C8H8,其不饱和度为5,由于A为芳香烃,结合苯环的不饱和度为4,可知A分子侧链上含有一个碳碳双键,可推知A、B的结构简式分别为由D→F→H(连续氧化),可知D为醇,F为醛,H为羧酸,所以D、F、H的结构简式分别为由A与HBr发生加成反应生成C,C发生水解反应生成E可知,C为溴代烃,E为醇,由E与D互为同分异构体,可推知E的结构简式为进一步可推知C、G的结构简式分别为

      答案:(1)加聚反应 加成反应 取代反应(或水解反应)

      消去反应 氧化反应




      3.Ⅰ.(2018·全国卷Ⅱ节选)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化?#25945;?#21270;合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成E的路线如下:


      回答下列问题:

      (1)由B到C的反应类型为________。

      (2)由D到E的反应方程式为____________________________________________

      ________________________________________________________________________。

      Ⅱ.(2017·全国卷Ⅲ节选)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下:


      回答下列问题:

      (3)③的反应试剂和反应条件分别是____________________________________,

      该反应的类型是________。

      (4)⑤的反应方程式为___________________________________________________。

      吡啶是一种有机碱,其作用是_________________________________________。

      解析:(1)B分子含有羟基,能与乙酸发生酯化反应,因此该反应类型为取代反应(或酯化反应)。(2)D生成E的反应为酯在氢氧化钠作用下的水解反应。

      (3)反应③在苯环上引入了硝基,所用试剂是浓硫酸与浓硝酸的混合物,反应条件是加?#21462;?#35813;反应的实质是硝基取代了苯环上的一个氢原子,所以是取代反应。(4)观察G的结构简式可知,反应⑤是E中氨基上的氢原子与中的氯原子结合成HCl,同时生成F,据此可写出反应⑤的化学方程式。该反应中有HCl生成,而吡啶是一种有机碱,可与HCl反应,因而能够促使上述反应正向进行,提高原料的利用?#30465;?/p>

      答案:(1)取代反应

      (2)

      (3)浓HNO3/浓H2SO4、加?#21462;?#21462;代反应


      吸收反应产生的HCl,提高反应转化率

      命题点四 限定条件下同分异构体的书写


      1.常见限制条件与结构关系总结

      (1)不饱和度(Ω)与结构关系

      不饱和度 思考方向

      Ω=1 1个双键或1个环

      Ω=2 1个三键或2个双键

      Ω=3 3个双键或1个双键和1个三键(或考虑环结构)

      Ω>4 考虑可能含有苯环


      (2)化学性质与结构关系

      化学性质 思考方向

      能与金属钠反应 羟基、羧基

      能与碳酸钠溶液反应 酚羟基、羧基

      与氯化铁溶液发生显色反应 酚羟基

      发生银镜反应 醛基

      发生水解反应 卤素原子、酯基


      (3)核磁共振氢谱与结构关系

      ①确定有多少种不同化学环境的氢。

      ②判断分子的对称性。

      2.限定条件下同分异构体的书写流程

      (1)思维流程

      ①根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。

      ②结合所给有机物有序思维:

      碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构。

      ③确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。

      (2)注意事项

      限定范围书写和补写同分异构体,解题时要看清所限范围,分析已知几个同分异构体的结构特点,对比联想找出规律补写,同时注意碳的四价原则和官能团存在位置的要求。

      ①芳香族化合物同分异构体

      a.烷基的类别与个数,即碳链异构。

      b.若有2个侧链,则存在邻、间、对三种位置异构。

      ②具有官能团的有机物

      一般的书写顺序:碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构。书写要有序进行,如书写酯类物质的同分异构体时,可采用逐一增加碳原子的方法。如C8H8O2含苯环的属于酯类的同分异构体为甲酸某酯:

      3.剖析限定条件下同分异构体的书写(以C9H10O2为例)

      限定条件 可能的同分异构体的结构简式

      有6种不同化学环境的氢原子;能与金属钠反应放出H2;能与Na2CO3溶液反应;苯环上的一氯代物只有3种;苯环?#29616;?#26377;1个取代基

      有5种不同化学环境的氢原子;能与金属钠反应放出H2;能与Na2CO3溶液反应;苯环上的一氯代物只有2种;苯环上有2个取代基

      有6种不同化学环境的氢原子;能与金属钠反应放出H2;能与Na2CO3溶液反应;苯环上的一氯代物只有3种;苯环上有3个取代基

      有5种不同化学环境的氢原子;能发生水解反应;苯环上的一氯代物只有3种;苯环上有1个取代基

      有5种不同化学环境的氢原子;能发生水解反应,水解产物之一遇FeCl3显紫色;苯环上的一氯代物只有3种;苯环上有1个取代基

      有6种不同化学环境的氢原子;能发生银镜反应,水解产物之一也能发生银镜反应;苯环上的一氯代物只有3种;苯环上有1个取代基

      有6种不同化学环境的氢原子;能发生银镜反应;遇FeCl3显紫色;苯环上的一氯代物只有2种;苯环上有2个取代基


      [对点训练]

      1.根据题目要求回答下列问题:

      (1)具有支链的有机物A的分子式为C4H6O2,A可以使Br2的CCl4溶?#21644;?#33394;,1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反应,则A的结构简式是______________________________________。

      写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式: _________________

      (不考虑立体异构)。

      (2)苯氧乙酸()有多种酯类的同分异构体,其中能与FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上一硝基取代物有2?#20540;?#37231;的同分异构体是____________

      ________________________________________________________________________

      (写结构简式,不考虑立体异构)。

      (3)有机物B是一种羟基醛,其结构简式为,B的同分异构体有多种,其中能发生水解反应的有机物有________种(不考虑立体异构)。

      (4) 的同分异构体中:①能发生水解反应;②能发生银镜反应;③能与氯化铁溶液发生显色反应;④含氧官能团处在对位。

      满足上述条件的同分异构体共有________种(不考虑立体异构),写出核磁共振氢谱图中有五个吸收峰的同分异构体的结构简式: ____________________________________。

      (5)化合物有多种同分异构体,同时满足下列条件的有________种。

      ①能发生水解反应和银镜反应;②能与FeCl3发生显色反应;③苯环上有四个取代基,且苯环上一卤代物只有一种。

      (6)符合下列3个条件的的同分异构体有________种。①与FeCl3溶?#21512;?#33394;;②苯环?#29616;?#26377;两个取代基;③1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH,其中氢原子共有五种不同环境的是________________(写结构简式)。

      (7)同时满足下列条件:①与FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两个取代基、含C===O的的同分异构体有________种(不包括立体异构);其中核磁共振氢谱为4组峰、能水解的物质的结构简式为_________________________________

      ________________________________________________________________________。

      解析:(1)A可使Br2的CCl4溶?#21644;?#33394;,则A分子中含有碳碳双键或碳碳三键,1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反应,则A分子中含有1个—COOH,剩余部分为C3H5—,故A分子中含碳碳双键而不含碳碳三键,又A分子中具有支链,所以A的结构简式为要写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式,可在—COOH不变的情况下,改变C===C和另外一个碳原子的相对位置,共2种。(2)能与FeCl3溶液发生显色反应的有机物分子中含有酚羟基,该同分异构体苯环上有2种一硝基取代物,则苯环上有两个处于对位的基团,其中一个含酯基,其基本结构为,只要将—C2H3O2变为含酯基的结构即可,但要注意?#24418;?#28431;写含?#26377;?#25104;的酯的同分异构体。(3)满足条件的B的同分异构体数目较多,考生如果不按照?#27426;?#30340;顺序书写,可能会导致漏?#30784;的分子式为C5H10O2,其同分异构体中,能发生水解反应的有机物是酯类。写饱和一元酸和饱和一元醇形成的酯的同分异构体的结构简式时,要从甲酸酯写起,然后?#26469;?#22686;加酸中碳原子的个数,同时考虑酸和醇的同分异构体,最终确定酯的同分异构体。因为甲酸丁酯有4种(丁基有4种),乙酸丙酯有2种(丙基有2种),丙酸乙酯有1种,丁酸甲酯有2种,所以符合条件的B的同分异构体共有9种。(4) 的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,还能发生水解反应和银镜反应,说明含有甲酸酯(HCOO—)结构,再根据含氧官能团处在对位,可写出三种结构,其中核磁共振氢谱图中有五个吸收峰的是 (5)由条件知同分异构体中含有酚羟基、甲酸酯基,含有4个饱和碳原子;结合条件③可写出6种符合条件的同分异构体的结构简式:



       (6)同分异构体符合下列条件:

      ①与FeCl3溶?#21512;?#33394;,说明含有酚羟基;②苯环?#29616;?#26377;两个取代基;③1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH,说明另一个取代基为RCOO—,该取代基为CH3CH2CH2COO—、(CH3)2CHCOO—,这两种取代基都与酚羟基有邻、间、对3种位置关系,所以符合条件的同分异构体有6种,其中氢原子共有五种不同环境的是 (7)同分异构体同时满足下列条件:①与FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两个取代基、含C===O,苯环上邻、间、对3种:,侧链有同分异构体:—COOCH3、—OOCCH3、—CH2COOH、—CH2OOCH、—OCH2CHO、—COCH2OH、—CHOHCHO 7种,故同分异构体有3×7=21种;核磁共振氢谱为4组峰、能水解的物质,即4种化学环境的H,只有苯环上对位(3种H)、侧链上1种H(上述前两种)才符合条件,其结构简式为

      答案:(1)  CH2===CH—CH2—COOH、

      CH3—CH===CH—COOH

      (2) 


      (3)9 (4)3  (5)6

      (6)6 

      (7)21 

      2.根据要求回答下列问题:

      (1)(2014·全国卷Ⅰ节选) 的同分异构体中含有苯环的还有____种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6∶2∶2∶1的是________________________(写出其中一?#20540;?#32467;构简式)。

      (2)(2015·全国卷Ⅱ节选)HOOC(CH2)3COOH的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种(不含立体异构)。

      ①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体

      ②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应

      其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1的是______________________________(写结构简式)。

      (3)(2016·全国卷Ⅲ节选)芳香化合物F是的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3∶1,写出其中3?#20540;?#32467;构简式________________________________________________________________________。

      (4)(2017·全国卷Ⅲ节选)H是G()的同分异构体,其苯环上的取代基与G的相同但位置不同,则H可能的结构有________种。

      (5)(2018·全国卷 Ⅰ 节选)写出与E()互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1)_______________________________

      ____________________________________________________________________。

      (6)(2018·全国卷Ⅱ节选)F是B()的同分异构体。7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳(标?#30002;?#20917;),F的可能结构共有______种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为3∶1∶1的结构简式为________________。

      解析:(1) 的同分异构体中,若苯环?#29616;?#26377;1个取代基,则这个取代基可能为—CH2CH2NH2、—CH(NH2)CH3、—CH2NHCH3、—NHCH2CH3、—N(CH3)2,共有5种;若苯环上有2个取代基,分别为—C2H5、—NH2时有2种;分别为—CH3、—CH2NH2时有3种;分别为—CH3、—NHCH3时有3种;若苯环上有3个取代基(2个—CH3、1个—NH2)时有6种,故共有19种。其中符合题中核磁共振氢谱要求的是

      (2)其同分异构体满足条件:①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,说明含有—COOH;②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应,说明含有—CHO和—COO—(酯基),结合该有机物的分子式分析可知,其同分异构体为甲酸酯,含有(HCOO—)结构,则符合条件的同分异构体有5种结构,分别为


      氢谱显示为3组峰,说明该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子;?#31181;?#23792;面积比为6∶1∶1,说明3种氢原子的个数比为6∶1∶1,该有机物的结构简式为

      (3)F需满足条件:ⅰ.与具有相同的分子构成,含有1个苯环和2个Cl原子;ⅱ.分子中只有两种不同化学环境的氢,且数目比为3∶1,说明分子结构存在对称性,分子中含有2个—CH3,考虑苯环上取代基的结构及相对位置关系,符合条件的F的结构简式有

      (4)G()的苯环上有3个不同的取代基,不妨设为—X、—Y、—Z。可以?#28909;?#23450;—X、—Y在苯环上的相对位置,得到邻、间、对3种同分异构体,再将—Z分别取代上述3种同分异构体中苯环上的氢原子,分别得到4种、4种、2种同分异构体,共有10种,则H可能的结构有9种。

      (5)酯的核磁共振氢谱只有两组峰,且峰面积比为1∶1,说明该物质的分子是一种对称结构,由此可写出符合要求的结构简式为、。

      (6)B的分子式为C6H10O4,其相对分子质?#35838;?46,F是B的同分异构体,则7.30 g F的物质的?#35838;?.05 mol,生成的二氧化碳的物质的?#35838;?.1 mol,因此F分子中含有两个羧基,剩余基团为—C4H8,根据同分异构体的书写方法可判断符合要求的F的可能结构有9种,其中满足题意要求的结构简式为。

      答案:(1)19 

      (2)5 


      (4)9

      (5)、

      (6)9 



      命题点五 合成路线的分析与设计

      (一)有机合成中官能团的转变 

      1.官能团的引入(或转化)

      (1)引入碳碳双键

      卤代烃的消去反应 CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O

      醇的消去反应 CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O

      炔烃的加成反应 HC≡CH+HClCH2===CHCl


      (2)引入卤素原子

      ①烃的取代反应:

      CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl

      ②烯烃、炔烃与卤素单质的加成反应:

      CH3CH===CH2+Br2―→CH3CHBrCH2Br

      ③烯烃、炔烃与卤化氢的加成反应:

      CH3CH===CH2+HBrCH3CHBrCH3

      ④先与氢气进行加成反应,然后与卤素单质进行取代反应:

      CH3CH===CH2CH3CH2CH3

      CH3CH2CH2Cl

      ⑤醇与氢卤酸的取代反应:

      CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O

      (3)引入羟基

      烯烃与水的加成反应 CH3CH===CH2+H2OCH3CHOHCH3

      卤代烃的水解反应 CH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH2CH2OH+NaCl

      醛(酮)的还原反应 CH3CHO+H2CH3CH2OH

      羧酸的还原反应 CH3COOHCH3CH2OH

      酯的

      水解反应 CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH


      (4)引入羰基

      ①醇(羟基碳原?#30001;?#26377;2个H)的催化氧化引入醛羰基:

      2CH3CH2CH2OH+O22CH3CH2CHO+2H2O

      ②醇(羟基碳原?#30001;?#26377;1个H)的催化氧化引入酮羰基:


      ③某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化:

      (CH3)2C===C(CH3)22(CH3)2C===O

      (5)引入羧基

      ①醛的氧化:2CH3CHO+O22CH3COOH

      ②醇的氧化:

      CH3CH2CH2OHCH3CH2COOH

      ③某些烯烃、苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化:

      CH3CH===CHCH32CH3COOH,


      2.官能团的消除

      (1)通过加成反应可以消除不饱和键(双键、三键)和苯环。

      (2)通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基。

      (3)通过加成或氧化反应等消除醛基。

      (4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。


      3.官能团的改变

      (1)利用官能团的衍生关系进行衍变,如

      R—CH2OHR—CHOR—COOH

      (2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如

      CH3CH2OHCH2===CH2

      ClCH2—CH2ClHOCH2—CH2OH

      (3)通过某种手段改变官能团的位置,如



      4.官能团的保护

      被保护的官能团 被保护的官能团性质 保护方法

      酚羟基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 ①用NaOH溶?#21512;?#36716;化为酚钠,后酸化重新转化为酚:


      ②用碘甲烷先转化为苯甲醚,后用氢碘酸酸化重新转化为酚:


      氨基 先用盐酸转化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基

      碳碳双键 易与卤素单?#22987;?#25104;,易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 用氯化氢先通过加成转化为氯代物,后用NaOH醇溶液通过消去重新转化为碳碳双键

      醛基 易被氧化 乙醇(或乙二醇)加成保护:


      (二)增长碳链或缩短碳链的方法 

      举例

      增长碳链 2CH≡CH―→CH==CH2—C≡CH

      2R—ClR—R+2NaCl

      R—ClR—CNR—COOH

      nCH2===CH22—CH2

      nCH2===CH—CH===CH2CH2—CH===CH—CH2

      缩短碳链

      R1—CH===CH—R2R1CHO+R2CHO



      (三)有机合成路线设计的几种常见类型 

      根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点,我们将合成路线的设计分为:

      1.以熟悉官能团的转化为主型

      如:请设计以CH2===CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。


      2.以分子骨架变化为主型

      如:请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯()的合成路线流程图(注明反应条件)。

      提示:R—Br+NaCN―→R—CN+NaBr


      3.以陌生官能?#20598;?#26377;骨架显著变化为主型

      要注意模仿题干中的变化,找到相似点,完成陌生官能?#20598;?#39592;架的变化。如?#32791;?#20223;




      设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()的合成路线流程图。

      关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。(碳架的变化、官能团的变化;硝基引入及转化为氨基的过程)



      (四)合成路线设计题的解题策略 

      1.原则

      原料价廉、原理正确、路线简捷、便于操作、条件?#23460;恕⒁子?#20998;离、产率高。

      2.方法

      (1)正推法

      即从某种原料分子开始,对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团),对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化),从而设计出合理的合成路线,其思维程序为

      ?……??

      如利用乙烯为原料合成乙酸乙酯,可采用正推法:


      (2)逆推法

      即从目标分?#24188;?#25163;,分析目标分子的结构,然后由目标分子逆推出原料分子,并进行合成路线的设计,其思维程序为

      ?……??

      如采用逆推法,通过对苯甲酸苯甲酯()的结构分析可知合成该有机化合物的是苯甲酸与苯甲醇,继续逆推可得出原料分子为甲苯,如图所示:


      设计合成路线时,要选择反应步骤少,试剂成?#38236;停?#25805;作简单,毒性小,污染小,副产物少的路线,即


      (3)正逆双向结合法

      采用正推和逆推相结合的方法,是解决合成路线题的最实用的方法,其思维程序为

      ?……?。

      [对点训练]

      1.?#29992;?#34180;荷植物中分离出来的荆芥内酯可用作安眠药、抗?#20223;?#33647;、退热药?#21462;?#36890;过荆芥内酯的氢化反应可以得到二氢荆芥内酯,后者是有效的驱虫剂。为研究二氢荆芥内酯的合成和性质,进行如下反应:

      A()BC()D()E()

      参照题干中的反应流程写出由合成的合成路线图(无机试剂任选)。

      解析:题目中提供的原料中含有碳碳双键和醛基,与题中给出的合成路线中的物?#35782;?#27604;,发现与含有相同的官能团;目标产物中含有酯基和环状结构,与题中给出的合成路线中的物?#35782;?#27604;,发现与物质D()结构相似;因此设计合成路线可模仿题中给出的合成路线。

      答案:

      2.有机物G是合成免疫?#31181;?#21058;药物霉酚酸的中间体,可由如下路径合成得到:



      已知:?#33519;?#19982;苯环相连的卤素原子难与NaOH溶液发生取代反应。根据已有知识并结合相关信息,设计以为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。

      解析:分析①?#32791;?#26631;有机物与原料的结构及差异

      物质 结构简式 结构1 结构2 结构3 结构4

      目标有机物 羟基—OH 苯环 亚甲基—CH2— 甲酸酯基HCOO—

      原料1 羟基—OH 苯环

      2个溴原子—Br

      原料2 HCHO 醛基—CHO

      差异 目标有机物比原料1少2个溴原子,多了侧?#30784;狢H2OOCH(位于羟基的邻位)


      分析②:从表中分析来看,目标有机物中的结构1与结构2在原料1中?#21363;?#22312;,因此不需要转变。目标有机物中的结构3和结构4合起来为—CH2OOCH,即为酯类,因此需要用HCOOH与—CH2OH反应得到。分析原料可知,HCOOH可由HCHO经氧化得到。而—CH2OH可由—CH2Cl经水解得到,因此如何引入—CH2Cl是关键,此基团可由—CH3通过氯代得到,但根据已学的知识在苯环上引入一个—CH3无法实现,此时需要应用其他方法。分析有机物G的合成路线,可知D→E引入了—CH2Cl,问题得到解决。目标有机物中没有溴原子,而原料1中有溴原子,因此必须想办法将其去掉。回忆所学知识,没有这方面的讲解,故必须在题中寻找,发现C→D可实现这一转化。

      分析③:由分析②可知,有3个顺序需要确定,一是引入—CH2Cl,二是除去溴原子,三是酯化反应。从有机物G的合成路线中C→E看,会误认为可以先除去溴原子,再引入—CH2Cl,出现这样的错误是由于没有弄清反应的原理,D物质中—OH的邻、对位已部分被其他基团占据,?#35797;?#24341;入—CH2Cl,不会出现大量副产物,而若先除去中溴原子,则得到,此时再引入—CH2Cl,会产生大量的副产物,故应引入—CH2Cl之后再除去溴原子。由题给信息知在引入—CH2Cl之后,可在NaOH溶液中水解(此时苯环上的溴原子不水解),使—CH2Cl转变为—CH2OH,再进行酯化反应和除去溴原子即可。

      答案:



      3.(1)(2018·全国卷Ⅰ节选)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:


      苯乙酸苄酯()是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线(无机试剂任选)。

      (2)(2017·全国卷Ⅲ节选)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下:


      4?甲氧基乙酰苯胺()是重要的精细化工中间体,写出由苯甲醚()制备4?甲氧基乙酰苯胺的合成路线(其他试剂任选)。

      (3)(2016·全国卷Ⅰ节选)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:


      参照上述合成路线,以(反,反)?2,4?己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线。

      (4)(2016·全国卷Ⅲ节选)写出用2?苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D()的合成路线。

      解析:(1)逆推法。要合成苯乙酸苄酯,需要要生成根据题给反应可知,需要要生成需要苯甲醇和HCl反应即可生成 (2)对比原料和目标产物,目标产物在苯甲醚的对位引入了—NHCOCH3。结合题干中合成路线的信息,首先在苯甲醚的对位引入硝基,再将硝基还原为氨基,最后与发生取代反应即可得到目标产物。(3)通过(反,反)?2,4?己二烯二酸写出(反,反)?2,4?己二烯,结合C→D→E实现链状烃到芳香烃,(反,反)?2,4?己二烯与乙烯发生加成反应生成在Pd/C作用下生成然后用酸性高锰酸钾溶液氧化生成 (4)芳香烃的命名母体是苯环,但在含其他官能团有机物中苯环是取代基,根据2?苯基乙醇名称写出结构简式,羟基所连的碳原子是1号碳原子,苯基连在羟基邻位2号碳原?#30001;?#23545;比目标化合物官能团由羟基变为三键,?#33519;?#28040;去只能得?#25945;?#30899;双键,先消去得再与溴发生加成反应生成最后在氢氧化钠醇溶液加热条件下,发生消去反应生成





                                                                        

       卷——基础保分练

      1.(2018·合?#25163;始?2?氧代环戊羧酸乙酯(K)是常见医药中间体,聚酯G是常见高分子材料,它们的合成路线如图所示:


      已知:①气态链烃A在标?#30002;?#20917;下的密度为1.875 g·L-1



      回答下列问题:

      (1)B的名称为________;E的结构简式为________。

      (2)下列有关K的说法正确的是________。

      A.易溶于水,难溶于CCl4

      B.分子中五元环上碳原子均处于同一平面

      C.能发生水解反应、加成反应

      D.1 mol K完全燃烧消耗9.5 mol O2

      (3)⑥的反应类型为________;⑦的化学方程式为________________________

      ________________________________________________________________________。

      (4)与F官能团的种类和数目完全相同的F的同分异构体有________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为1∶2∶3∶4的是_______________________

      _________________________________________________

      (写结构简式)。

      (5)利用以上合成路线中的相关信息,请写出以乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线。

      解析:(1)根据气态链烃A在标?#30002;?#20917;下的密度为1.875 g·L-1,知A的相对分子质?#35838;?2.4×1.875=42,根据A→B→C的转化关系知,A有3个碳原子,则A为丙烯,进一步推知B为CH2ClCHClCH3。D→E为消去反应,E→F为碳碳双键氧化为羧基的反应,根据F的结构简式,可推知E的结构简式为。(2)A项,K含有酯基,难溶于水,错误;B项,K分子的五元环中有3个—CH2—,五个碳原子不可能共平面,错误;C项,K中含有酯基,能发生水解反应,含有碳氧双键,能发生加成反应,正确;D项,K的分子式为C8H12O3,1 mol K完全燃烧消耗O2的物质的?#35838;?mol=9.5 mol,正确。(3)根据反应条件,H发生已知信息②中反应,?#21490;?#24212;⑥为取代反应。反应⑦为与的缩聚反应。(4)符合题意的F的同分异构体可以看作C4H10中的两个氢原子被两个—COOH取代的产物,C4H10有CH3CH2CH2CH3、两种。两个—COOH取代CH3CH2CH2CH3中同一个C上的两个H,有2种;两个—COOH取代CH3CH2CH2CH3中两个C上各一个H,有4种;两个—COOH取代中同一个C上的两个H,有1种;两个—COOH取代中两个C上各一个H,有2种。除去F外,符合题意的F的同分异构体有8种。其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为1∶2∶3∶4的结构简式是 (5)运用逆合成分析法,倒推中间产物,确定合成路线。

      答案:(1)1,2?二氯丙烷   (2)CD (3)取代反应




      2.防晒剂(M) 的合成路线如图。


      已知:

      ①通常在同一个碳原?#30001;?#36830;有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基:


      根据信息回答下列问题:

      (1)M中的醚键是一种极其稳定的化学键,除此之外还含有官能团的名称为________。

      (2)A的核磁共振氢谱中显示有________种吸收峰;物质B的名称为________。

      (3)C的结构简式为____________________________;D→E转化过程中第①步反应的化学方程式为______________________________________________________________

      ________________________________________________________________________。

      (4)Ⅴ的反应条件是___________________________________________________;

      Ⅳ的反应类型为________。

      (5)A也是合成阿司匹林()的原料,有多种同分异构体。写出符合下列条件的同分异构体的结构简式:________(任写出一种)。

      a.苯环上有3个取代基

      b.仅属于酯类,能发生银镜反应,且1 mol该物?#21490;?#24212;时最多能生成4 mol Ag

      c.苯环上的一氯代物有两种

      (6)以F及乙醛为原料,写出合成防晒剂(M) 的路线(用流程图表示)。

      流程示例:CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH

      解析:(1)M中还含有的官能团的名称为碳碳双键、酯基。(2)根据A的分子式及合成路线图,可推知A的结构简式为其分子中含有4种氢原子,故其核磁共振氢谱中显示有4种吸收峰。根据A→B的反应试剂及条件,结合后续转化关系知,B的结构简式为其名称为?#26376;?#30002;苯(或4?氯甲苯)。(3)C的结构简式为结合已知信息①及E的分子式,可推知D为D与CH3CHO发生已知信息②中的反应生成E,其中第①步反应的化学方程式为 (4)反应Ⅴ为醛基被氧化为羧基的反应,反应条件可以是银?#27604;?#28082;(或?#36718;?#27682;氧化铜),加热,再酸化。E为,反应Ⅳ为E中的—Cl转化为—OCH3,故其反应类型为取代反应。(5)根据仅属于 酯类,能发生银镜反应,则该同分异构体含有甲酸酯基,根据1 mol该物?#21490;?#24212;时最多能生成4 mol Ag,则含有两个甲酸酯基,又苯环上有3个取代基,因此苯环上的取代基为2个HCOO—、1个—CH3,结合苯环上的一氯代物有两种,即苯环上有两种氢原子,知该同分异构体为

      答案:(1)碳碳双键、酯基

      (2)4 ?#26376;?#30002;苯(或4?氯甲苯)


      (4)银?#27604;?#28082;,加热(或?#36718;?#27682;氧化铜,加热),再酸化(答案合理即可) 取代反应

       (6)

      3.(2018·绵阳诊断)化合物F是一种?#31216;?#20445;?#22987;粒?#21487;按如下途径合成:


      已知:RCHO+CH3CHORCH(OH)CH2CHO

      试回答:

      (1)A的化学名称是________,A→B的反应类型是________。

      (2)B→C的化学方程式为_______________________________________________。

      (3)C→D所用试剂和反应条件分别是_____________________________________。

      (4)E的结构简式是________________。F中官能团的名称是________________。

      (5)连在双键碳上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物有________种。其中苯环?#29616;?#26377;一个取代基,核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为________________。

      (6)写出用乙醇为原料制备2?丁烯醛的合成路线(其他试剂任选)。

      解析:(1)结合F的结构简式及B的分子式C8H9Cl,可得A的结构简式为所以A的化学名称是对二甲苯(或1,4?二甲苯),由A→B所用试剂和反应条件分别是Cl2和光照,可得A→B的反应类型为取代反应。(2)由B→C所用试剂和反应条件分别是NaOH/H2O、△可知该反应为卤代烃的水解反应,化学方程式为+NaOH+NaCl。(3)由D到E所用试剂、反应条件并结合已知反应,可知D为醛类物质,所以C→D为醇的催化氧化反应,所用试剂是O2/Cu或Ag,反应条件为加?#21462;?4)结合已知反应可得E的结构简式是F中官能团的名称是碳碳双键、醛基。(5)D的结构简式为,与其含有相同官能团的同分异构体为当苯环上连有乙烯基时,—OH有3种位置:;当苯环?#29616;?#26377;一个取代基时,D的同分异构体有3种,所以符合题意的同分异构体有8种。其中苯环?#29616;?#26377;一个取代基,核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为2∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为。(6)乙醇催化氧化得到乙醛,然后根据已知反应,在碱性条件下,2 mol乙醛反应得到发生消去反应得到2?丁烯醛。

      答案:(1)对二甲苯(或1,4?二甲苯) 取代反应


      (3)O2/Cu或Ag,加热(或氧气,催化剂、加热)



      4.(2018·广州六校联考)有机物G可通过以下方法合成:


      (1)有机物G中的含氧官能团有________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的结构简式可知其中含有氨基、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?#21462;?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,?#21490;?#21512;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




      5.灭螨猛?#32622;?#30002;基克杀螨,是一种高效、低毒、低残留的杀螨?#26412;?#21058;,其合成路线如下:


      回答下列问题:

      (1)A的化学名称是________。

      (2)反应①、③的作用是__________________________________________________;

      反应②、④的反应类型分别是________、________。

      (3)H的结构简式为________________。

      (4)反应⑤的化学方程式为___________________________________________________。

      (5)三元取代芳香族化合物X是C的同分异构体,X能发生银镜反应且含有酰胺键,其核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1,写出一种符合要求的X的结构简式___________________________________________________________。

      (6)写出由为原料制备化合物的合成路线。(其他试剂任选)

      解析:(1)结合A的分子式、物质C的结构简式及反应①、②的反应条件推知物质A为,其名称为对甲基苯胺(或4?甲基苯胺)。(2)物质A中的—NH2?#28820;?#19982;反应①,后又通过反应③生成D中的—NH2,?#21490;?#24212;①、③的作用是保护氨基,防止氨基被发烟硝酸氧化;反应②中硝基取代苯环上的氢原子,为取代反应(或硝化反应);反应④中硝基转化为氨基,为还原反应。(3)由G、灭螨猛的结构简式和H的分子式可推知H为。(5)X是三元取代芳香族化合物且为C的同分异构体,能发生银镜反应则含有结构,结合含有酰胺键可推知X含有结构,又X有5种不同化学环境的氢且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1,可推知符合要求的X的结构简式为或。

      答案:(1)对甲基苯胺(或4?甲基苯胺)

      (2)保护氨基 取代反应(或硝化反应) 还原反应

      (3)




      6.氯吡格?#36164;?#19968;种用于?#31181;?#34880;小板聚集的药物,以A(C7H5OCl)为原料合成氯吡格雷的路线如下:



      回答下列问题:

      (1)C→D的反应类型是________。X的结构简式为________。

      (2)下列说法正确的是________。

      A.有机物A不能发生消去反应

      B.有机物C中含氧官能团是酯基

      C.有机物Y的结构简式为

      D.氯吡格雷的分子式是C14H15O2NSCl

      (3)C可在?#27426;?#26465;件下发生缩聚反应,反应的化学方程式为_________________________。

      (4)写出同时符合下列条件的B的所有同分异构体的结构简式:___________________。

      ①分子中有苯环,是苯环的对位二取代物;

      ②1H?NMR谱表明分子中有3种氢原子;IR谱显示分子中存在氰基(—CN)。

      (5)请结合题中信息写出以为有机原料制备化合物的合成路线流程图(无机试剂任选)。

      解析:根据合成路线及已知信息中的反应,结合B、C的分子式及D的结构简式可推得A为,B为 (1)C→D发生了酯化反应,X为CH3OH。(2)有机物C中含氧官能团是羧基,故B错误?#27426;?#27604;D与E的结构简式可知,Y与D中的—NH2反应,且Br原子未出现在E中,中虚线处为成键位置,故Y与D发生了取代反应,Y为,C正确;氯吡格雷的分子式是C16H16O2NSCl,D错误。(4)B为,其同分异构体中含苯环、—CN,有两个处于苯环对位的取代基且分子中有3种氢原子的结构简式为


      答案:(1)取代反应(或酯化反应) CH3OH (2)AC





       卷——重点增分练

      1.(2018·石?#26131;始?呋喃(C4H4O)是生产抗流感药物磷酸奥司他韦(?#32622;?#36798;菲)的原料之一,以玉米芯为原料制?#39640;?#21891;及相关衍生物的一种工艺流程如下:


      已知:ⅰ.A可以发生银镜反应


      (1)D的分子式为________。

      (2)呋喃的结构简式为________;②的反应类型为________。

      (3)A发生银镜反应的化学方程式为_____________________________________________

      ________________________________________________________________________。

      (4)反应①在有机合成中具有重要意义,则B的结构简式为________________。

      (5)C的同分异构体中,含有“”结构的共有________(不含立体异构)种,其中能发生银镜反应,且核磁共振氢谱中有2组吸收峰的有机物的结构简式为________________。

      (6)参照上述合成路线,设计以环?#21512;?#21644;丙烯为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。

      解析:由D的结构简式和C→D的转化关系可推出C为,由C的结构简式、A的分子式、已知信息ⅰ和A→C的转化关系可推出A的结构简式为,进一步推出呋喃的结构简式为,结合已知信息ⅱ可推出B的结构简式为。(1)由D的结构简式推出D的分子式为C7H12O3。(2)呋喃的结构简式为,②的反应类型为取代反应。(3)A发生银镜反应的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3↑+H2O。(5)符合条件的同分异构体属于酸的有4种,属于酯的有9种,共13种?#29615;?#21512;题给条件的有机物的结构简式为

      答案:(1)C7H12O3 (2) 取代反应

      (3)+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3↑+H2O

      (4) (5)13 



      2.(2018·武汉调研)有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体,分子结构中含有3个六元环。化合物J的一种合成路线如下:


      已知:①A既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有4种氢,且峰面积之比为1∶2∶2∶1。

      ②有机物B是一种重要的石油化工产品,其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平。


      回答下列问题:

      (1)A的化学名称是____________,A+D―→E的反应类型是________。

      (2)C→D的化学方程式是____________________________________________。

      (3)化合物G中官能团的名称是__________________。

      (4)鉴定I分子结构中官能团的光谱分析方法是____________________。

      (5)符合下列条件的E的同分异构体的数目有________种。

      ①能发生水解反应 ②苯环?#29616;?#26377;两个对位取代基

      ③与FeCl3溶液发生显色反应

      (6)以有机物B为原料,结合题设合成路线,写出制备1,3?丁二醇的转化流程图(无机化合物原料任选)。

      解析:根据提供信息①,并结合A的分子式可知,A为苯环上连有—OH、—CHO的有机物,结合其核磁共振氢谱显示有4种氢,且峰面积之比为1∶2∶2∶1,知A的结构简式为化学名称是对羟基苯甲醛(4?羟基苯甲醛)。根据提供信息②可知,B为乙烯,则C为乙醇,D为乙醛,A与D发生已知信息③的加成反应,生成的E为


      G为根据J分子结构中含有3个六元环可知,G与氯化氢发生加成反应,生成的H为H在碱性条件下水解后进行酸化,生成的I为

      (5)E为根据①能发生水解反应,说明有酯基;②苯环?#29616;?#26377;两个对位取代基;③与FeCl3溶液发生显色反应,说明有酚羟基,其含有酯基的取代基可以是—CH2CH2OOCH、—CH(CH3)OOCH、—CH2OOCCH3、—OOCCH2CH3、—COOCH2CH3或—CH2COOCH3,?#21490;?#21512;条件的E的同分异构体有6种。(6)运用逆合成分析法,倒推中间产物,确定合成路线。

      答案:(1)对羟基苯甲醛(4?羟基苯甲醛) 加成反应

      (2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O

      (3)碳碳双键、(酚)羟基、羧基

      (4)红外光谱 (5)6


      3. (2018·天津高考)化合物N具有镇?#30784;?#28040;炎等药理作用,其合成路线如下:


      (1)A的系统命名为__________________,E中官能团的名称为___________________

      _____________________________________________________。

      (2)A→B的反应类型为____________,从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为______________。

      (3)C→D的化学方程式为_______________________________________________

      ________________________________________________________________________。

      (4)C的同分异构体W(不考虑?#20013;?#24322;构)可发生银镜反应;且1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应,产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有________种,若W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为________。

      (5)F与G的关系为________(填标号)。

      a.碳链异构       b.官能团异构

      c.顺反异构 d.位置异构

      (6)M的结构简式为____________________________________________________。

      (7)参照上述合成路线,以为原料,采用如下方法制备医药中间体。


      该路线中试剂与条件1为________,X的结构简式为____________;试剂与条件2为____________,Y的结构简式为________。

      解析:(1)A是含有6个碳原子的直链二元醇,2个羟基分别位于碳链的两端,根据系统命名法,A的名称应为1,6?己二醇。由E的结构简式可知,E中的官能团有碳碳双键和酯基。(2)A→B的反应是—Br替代—OH的反应。A和B是能互溶的两种液体,但沸点不同,故用减压蒸馏(或蒸馏)的方法提纯B。(3)C→D是酯化反应。(4)能发生银镜反应说明含有醛基;溴代烷和酯都能与NaOH溶液发生化学反应;具有“四组峰”说明有四种不同化学环境的氢原子。(5)F与G在碳碳双键右边基团的位置不同。(6)G→N中有肽键生成。(7)由原料和医药中间体的结构简式可推知化合物X为,化合物Y为,参照题给的合成路线可知,试剂与条件1为HBr,△。由生成可知是醇羟基被氧化为羰基,试剂与条件2为O2/Cu或Ag,△。

      答案:(1)1,6?己二醇 碳碳双键,酯基

      (2)取代反应 减压蒸馏(或蒸馏)


      (4)5 

      (5)c

      (6)


      4.(2018·南昌模拟)芳香族化合物A(C9H12O)常用于药物及香料的合成,A有如下转化关系:


      已知以下信息:

      ①A是芳香族化合物且苯环侧链上有两种处于不同环境下的氢原子;


      ③RCOCH3+R′CHORCOCH===CHR′+H2O。

      回答下列问题:

      (1)A生成B的反应类型为________,由D生成E的反应条件为________。

      (2)H的官能团名称为________________。

      (3)I的结构简式为____________________。

      (4)由E生成F的反应方程式为___________________________________________

      ________________________________________________________________________。

      (5)F有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式:____________________。

      ①能发生水解反应和银镜反应;②属于芳香族化合物且分子中只有一个甲基;③具有5个核磁共振氢谱峰。

      (6)糠叉丙酮()是一种重要的医药中间体,请参考上述合成路线,设计一条由叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛()为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任用,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A是芳香族化合物且苯环侧链上有两种类型氢原子,可推知A的结构简式为由B转化为C、B转化为D的反应,可知B为A生成B的反应为消去反应。根据图示转化关系,D为E为F为由D生成E的反应为水解反应,反应条件为NaOH水溶液、加?#21462;?2)H为所含官能团名称为羟基、羧基。(3)H中羟基和羧基之间发生缩聚反应,得到高分子I的结构简式为 (4)由E生成F,为的氧化反应,生成和H2O。(5)F为根据①能发生水解反应和银镜反应,则含有甲酸酯基;结合②③,可推知该同分异构体的结构简式为或 (6)运用逆合成分析法,倒推中间产物,确定合成路线。

      答案:(1)消去反应 NaOH水溶液、加热

      (2)羟基、羧基





      5.(2018·?#26412;?#39640;考)8?羟基喹啉?#36824;?#27867;用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是8?羟基喹啉的合成路线。


      已知:ⅰ.

      ⅱ.同一个碳原?#30001;?#36830;有2个羟基的分子不稳定

      (1)按官能团分类,A的类别是____________________________________________。

      (2)A→B的化学方程式是______________________________________________。

      (3)C可能的结构简式是________________________________________________。

      (4)C→D所需的试剂a是_____________________________________________。

      (5)D→E的化学方程式是______________________________________________。

      (6)F→G的反应类型是_________________________________________________。

      (7)将下列K→L的流程图补充完整:


      (8)合成8?羟基喹啉时,L发生了________(填“氧化”或“还原”)反应。反应时还生成了水,则L与G物质的量之比为________。

      解析:(1)由题给合成路线可知,B生成C为加成反应,则B分子中含有不饱和键,因此A中含有不饱和键,由A的分子式可知,A的不饱和度为1,即A为丙烯,属于烯烃。(2)根据合成路线可知,在高温条件下,丙烯与氯气反应的化学方程式为CH2===CHCH3+Cl2CH2===CHCH2Cl+HCl。(3)CH2===CHCH2Cl与HOCl发生加成反应的生成物可能是HOCH2CHClCH2Cl,也可能是ClCH2CH(OH)CH2Cl。(4)根据C和D的分子式可推知,在该反应过程中Cl被羟基取代,因此试剂a为氢氧化钠的水溶液。(5)根据(3)和(4)的推断可知,D的结构简式为HOCH2CH(OH)CH2OH;由题给信息和分子式可知,F为苯酚,G为,G发生还原反应生成J,则J的结构简式为;由J和K的结构简式可推出,E的结构简式应为CH2===CH—CHO,D→E的化学方程式为HOCH2CH(OH)CH2OHCH2===CHCHO+2H2O。(6)由上述分析可知,F生成G的反应为取代反应。(7)由L的分子式可知,L的不饱和度为6,苯环的不饱和度为4,因此还有2个不饱和度,由L与G的反应可知,L中还含有一个环状结构,要满足不饱和度,只能含有一个双键,由此可写出流程中两种物质的结构简式分别为、。(8)L()与G()生成8?羟基喹啉()、J()和H2O,由L和8?羟基喹啉的结构简式可看出,L分子中脱去2个氢原?#26377;?#25104;碳氮双键,因此L发生氧化反应。该反应可看作是L脱去的氢原子与—NO2生成—NH2和H2O,根据一个N原子结合2个H原子,一个O原子结合2个H原子,由此可判断,1 mol G需与3 mol L反应,即L与G物质的量之比为3∶1。

      答案:(1)烯烃

      (2)CH2===CHCH3+Cl2CH2===CHCH2Cl+HCl

      (3)HOCH2CHClCH2Cl、ClCH2CH(OH)CH2Cl

      (4)NaOH,H2O

      (5)HOCH2CH(OH)CH2OHCH2===CHCHO+2H2O (6)取代反应

      (7) 

      (8)氧化 3∶1

      6.(2018·唐山统考)扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A、B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下:


      (1)A的分子式为C2H2O3,1 mol A能消耗含有2.5 mol Cu(OH)2的?#36718;?#24748;?#19988;海?#20889;出反应①的化学方程式: ____________________________________________________。

      (2)化合物C所含官能团的名称为________,在?#27426;?#26465;件下C与足量NaOH溶液反应,1 mol C最多消耗NaOH的物质的?#35838;猒_______mol。

      (3)反应②的反应类型为________;请写出反应③的化学方程式_________________

      _______________________________________________________。

      (4)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E的分子式为________________。

      (5)符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)有________种,其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为________。

      ①属于一元酸类化合物

      ②苯环?#29616;?#26377;两个取代基

      ③遇FeCl3溶液呈紫色

      (6)参照上述合成路线,以冰醋酸为原料(无机试剂任选),设计制备A的合成路线。已知RCH2COOHRCH(Cl)COOH。

      解析:(1)1 mol —CHO能与2 mol Cu(OH)2反应,1 mol —COOH能与 mol Cu(OH)2反应,结合A的分子式及已知信息可推出A的结构简式为,再根据C的结构简式可推出B为苯酚,A和B发生加成反应生成 (C)。(2)C中含有醇羟基、酚羟基和羧基,其中酚羟基和羧基均能与NaOH溶液反应,即1 mol C最多能与2 mol NaOH反应。(3)结合C与D结构简式的变化,可知反应②为酯化反应(或取代反应)。由D→F是醇羟基被溴原子取代,可以利用D与HBr发生取代反应得到F。(4)根据E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,可知E的结构简式为,其分子式为C16H12O6。(5)结合F的同分异构体应满足的3个条件可知,其含有酚羟基与1个羧基,且苯环?#29616;?#26377;两个取代基,两个取代基可以处于苯环的邻、间、对位,两取代基处于对位时满足条件的同分异构体有

      4种,同理,苯环上的两取代基处于邻位和间位时,满足条件的同分异构体各有4种,即符合条件的F的同分异构体共有12种。满足核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为

      答案:(1) 


      (2)羧基、羟基 2

      (3)取代反应(或酯化反应)


      (4)C16H12O6

      (5)12  


      相关标签: 高考化学二轮复习
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