资源描述
第14讲有机化学基础(选修5)考纲要求1有机化合物的组成与结构(1)能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。(2)了解常见有机化合物的结构。了解有机物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。(3)了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法。(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等)(4)了解有机化合物存在异构现象，能正确书写有机化合物的同分异构体。(5)能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。(6)了解有机分子中基团之间存在相互影响。2烃及其衍生物的性质与应用(1)掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质。(2)掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质。以及它们之间的相互转化，了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响。(3)了解烃类及衍生物的重要反应及烃的衍生物的合成方法。(4)设计有机化合物的合成路线。3合成高分子化合物(1)了解合成高分子的组成与结构特点，能根据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。(2)了解加聚反应和缩聚反应的特点。(3)了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。(4)了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。学科素养1宏观辨识与微观探析：能从有机化合物的组成、结构等不同层次认识有机化合物的多样性并对其进行分类，从官能团的角度认识有机化合物的结构、性质及其衍变关系，形成“结构决定性质”的观念，从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2变化观念：认识烃及烃的衍生物之间的衍变关系及转化规律，认识有机化合物转化的本质。3证据推理与模型认知：掌握官能团对有机化合物性质的决定作用及有机合成中官能团之间的衍变，知道通过分析、推理等方法研究不同有机化合物的本质特征及其相互衍变关系，建立推断分析的思维模型并据此揭示合成有机化合物的规律。4社会责任：能对与有机化合物的性质、用途有关的社会热点问题(如新材料、新药物等)，从可持续发展和绿色化学等角度做出正确的价值判断。网络构建核心强化1记住几种常见的异构体数(1)凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体；(2)丁烷、丙基有2种；(3)戊烷有3种；(4)丁基、丁烯(包括顺反异构)、C8H10(芳香烃)有4种；(5)己烷、C7H8O(含苯环)有5种；(6)C8H8O2的芳香酯有6种；(7)戊基、C9H12(芳香烃)有8种。2掌握几个重要化学反应方程式的书写(1)卤代烃的水解和消去反应，正确书写反应条件，正确区分醇类和卤代烃消去反应的条件；(2)酯化反应和酯的水解反应，书写时切勿漏掉酯化反应生成的水，定量理解酯水解消耗的NaOH的物质的量，特别是酚酯。3了解有机合成“三路线”(1)一元合成路线：RCH=CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯。(2)二元合成路线：CH2=CH2XCH2CH2X二元醇二元醛二元羧酸酯(链酯、环酯、聚酯)。(3)芳香族化合物的合成路线：4明确五种官能团的引入方法(1)引入卤素原子的方法。烃、酚的取代；不饱和烃与HX、X2的加成；醇与氢卤酸(HX)的取代反应。(2)引入羟基的方法。烯烃与水加成；醛、酮与氢气加成；卤代烃在碱性条件下水解；酯的水解；葡萄糖发酵产生乙醇。(3)引入碳碳双键的方法。某些醇或卤代烃的消去；炔烃不完全加成；烷烃裂化。(4)引入碳氧双键的方法。醇的催化氧化；连在同一个碳上的两个卤素原子水解；含碳碳叁键的物质与水加成(5)引入羧基的方法。醛基氧化；酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解。5熟记官能团消除“四方法”(1)通过加成反应消除不饱和键(双键、叁键、苯环)。(2)通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。(3)通过加成或氧化反应消除醛基。(4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。6官能团改变“三路径”(1)通过官能团之间的衍变关系改变官能团，如醇醛酸。(2)通过某些化学途径使一个官能团变成两个，如CH3CH2OHCH2=CH2CH2XCH2XCH2OHCH2OH。CH2=CHCH2CH3CH3CHXCH2CH3CH3CH=CHCH3CH3CHXCHXCH3CH2=CHCH=CH2。(3)通过某些手段改变官能团的位置。如CH3CHXCHXCH3CH2=CHCH=CH2CH2XCH2CH2CH2X。考点一有机物的结构与性质解析螺2.2戊烷的分子式为C5H8，环戊烯的分子式为C5H8，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，A项正确；该有机物的二氯代物有4种，2个氯原子位于同一个碳原子上时有1种，位于2个碳原子上时分两种情况：同环上只有1种，异环上有2种，B项正确；螺2.2戊烷中每个碳原子形成4个单键，而每个碳原子与4个原子构成四面体形，所以连接两个环的碳原子至少和直接相连的两个碳原子不共平面，C项错误；该有机物含2个三元环，在一定条件下具有类似烯烃的性质，且与氢气发生加成反应的转化率不大于1，则由1 mol C5H8生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2，D项正确。答案C分点突破角度一：有机物的结构与性质1(2017天津卷)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一，对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是()汉黄芩素A汉黄芩素的分子式为C16H13O5B该物质遇FeCl3溶液显色C1 mol该物质与溴水反应，最多消耗1 mol Br2D与足量H2发生加成反应后，该分子中官能团的种类减少1种解析该物质中含有酚羟基，遇FeCl3溶液显色，B项正确。根据有机物中碳的价键总数为4，可得出汉黄芩素分子中的氢原子数，可知其分子式为C16H12O5，A项错误；该物质中含有酚羟基，可与浓溴水发生取代反应，含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，故1 mol该物质与溴水反应时，最多消耗2 mol Br2，C项错误；该物质中的碳碳双键、羰基均能与H2发生加成反应，反应后该分子中官能团的种类减少2种，D项错误。答案B2.变质大米中存在有机物黄曲霉素，能使人体中的特殊基因发生突变从而致癌，其结构如图，与1 mol黄曲霉素反应消耗的H2、NaOH的物质的量的最大值分别是()A6 mol、2 mol B7 mol、2 molC6 mol、1 mol D7 mol、1 mol答案A3(2018广西重点高中模拟)辣椒素是辣椒的活性成分，具有降血脂和胆固醇功能。辣椒素酯类化合物M的结构简式如图所示。下列说法正确的是()AM属于芳香烃BM能发生水解、加成反应CM不能与钠反应DM的苯环上一氯代物有2种答案B(1)官能团的位置与有机物的性质羟基连在脂肪烃基或苯环侧链上的为醇，而直接连在苯环上的为酚。醇不与NaOH反应，而酚则与NaOH反应。醇羟基(或卤素原子)所连碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，则不能发生消去反应。伯醇(含CH2OH)氧化生成醛(进一步氧化生成羧酸)，仲醇(含有)氧化生成酮，叔醇(含有)很难被氧化。中，当R为H，R为烃基时，具有醛和酯的性质；当R和R均为烃基时，只具有酯的性质；当R和R均为H时，为甲酸，具有羧酸和醛的性质；当R为烃基，R为H时，只具有羧酸的性质。(2)有机反应中反应物用量的判断方法H2用量的判断有机物分子中的CHO、 (羰基)都能在一定条件下与H2发生加成反应，且加成比(设有机物分子中基团均为1 mol)依次为12311。特别注意COOH、COOR(酯基)中的C=O通常不与H2发生加成反应。NaOH用量的判断COOH、OH(酚羟基)、酯类物质、卤代烃能与NaOH溶液发生反应，特别要注意，水解产物可能与NaOH溶液发生反应。如1 mol 与NaOH溶液发生反应时最多消耗3 mol NaOH。Br2用量的判断a烷烃：光照下1 mol Br2可取代1 mol H原子。b苯：FeBr3催化下1 mol Br2可取代1 mol H原子。c酚类：1 mol Br2可取代与OH处于邻位或对位上的1 mol H原子。角度二：有机反应类型的判断4下列两组反应，反应类型相同的是()组别A常温下，乙烯和氯气混合乙烷和氯气混合光照B乙酸、乙醇、浓硫酸混合，加热在FeBr3催化下，苯与液溴反应C苯和浓硫酸、浓硝酸混合，加热到5060 乙烯在一定条件下与水反应D由乙烯制取聚乙烯蔗糖与稀硫酸混合，加热答案B5.(2018广东五校协作体诊断)俗称“一滴香”的有毒物质被人食用后会损伤肝脏，还能致癌，“一滴香”的结构简式如图所示，下列说法正确的是()A1 mol该有机物最多能与3 mol H2发生加成反应B该有机物的一种芳香族同分异构体能发生银镜反应C该有机物的分子式为C7H6O3D该有机物能发生取代、加成和水解反应答案A6(1)(2017全国卷)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：RCHOCH3CHORCH=CHCHOH2O；和的反应类型分别为_、_。(3)(2015全国卷)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下：已知：烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢；化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为C5H8；E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质；根据上述物质之间的转化条件，指出下列转化的反应类型。AB_；BC_；CD_；GH_。答案(1)加成反应取代反应(2)取代反应消去反应(3)取代反应消去反应氧化反应加成反应(1)从常见官能团的视角判断反应类型(2)由反应条件推测反应类型。有机反应的重要条件总结如下：角度三：有机物原子共线、共面问题的判断7在下列有机物的分子中，处于同一平面内的原子数最多的是()A苯甲醛B甲苯C乙烯DCH2=CHCCH解析通过碳碳单键的旋转，苯环所在的平面与醛基所在的平面可以重叠，有14个原子共平面；甲苯中通过旋转甲基与苯环相连的碳碳单键，可使甲基中的一个H原子位于苯环所在的平面上，故最多有13个原子在同一平面内；乙烯为平面结构，6个原子位于同一平面；由于双键决定了平面结构，叁键决定了直线结构，故中8个原子位于同一平面。答案A解析b、d、p的分子式不同，故三者不互为同分异构体，A项错误；b分子结构中不含碳碳双键或碳碳叁键，故不能与Br2发生加成反应，B项错误；CH2CH3中与苯环相连的碳原子位于苯环所确定的平面上，通过乙基中CC键的旋转，可使乙基中的另一个碳原子位于苯环所确定的平面上，故最多可达到8个碳原子共面，同理CH=CH2通过CC键旋转，也可以使乙烯平面与苯环平面重合，即可达到8个碳原子共面，中8个碳原子一定共平面，C项正确；b分子中，因亚甲基(CH2)的四面体结构，决定了苯环上与乙基(CH2CH3)相连的碳原子不可能与乙基中的两个碳原子在一条直线上，D项错误。答案C9(2018西安铁一中三模改编)分子中共平面的原子最多有_个。解析该分子中苯环决定一个平面，双键决定一个平面，通过旋转碳碳单键，可使两个平面重合；通过旋转碳碳单键，可使CH3和CH2Cl中的各一个H原子落在平面内，故最多有18个原子共平面。答案18有机物分子中原子共面、共线的判断方法考点二限定条件同分异构体的书写与推断解析(1)B的分子式为C6H10O4，即F的分子式也为C6H10O4，其摩尔质量为146 gmol1,7.30 g F的物质的量为0.05 mol，结合0.05 mol F与饱和NaHCO3溶液反应生成2.24 L (0.1 mol) CO2可知1 mol F中含2 mol COOH，则F的结构中，主链上含有4个碳原子时有6种情况，即 (数字表示另一个COOH的位置，下同)和；主链上含3个碳原子时有3种情况，即，则符合条件的F有9种可能结构。其中核磁共振氢谱中吸收峰的峰面积之比为311的结构简式为。(3)L的分子式为C7H8O2，可与FeCl3溶液发生显色反应，1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应，说明L的分子结构中含有2个酚羟基和一个甲基，当2个酚羟基在邻位时，苯环上甲基的位置有2种，当2个酚羟基在间位时，苯环上甲基的位置有3种，当2个酚羟基在对位时，苯环上甲基的位置有1种，满足条件的L共有6种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3221的结构简式为限定条件下的同分异构体书写和判断技巧(1)思路：明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎样。(题目直接给出或联系上下文推出)从有机物性质联想官能团或结构特征。官能团异构a.羧基、酯基和羟基醛；b.醛与酮、烯醇；c.芳香醇与酚、醚；d.氨基酸和硝基化合物等。结合结构限定条件考虑官能团的位置异构(苯环上位置异构、碳链异构等)。(2)策略：先弄清限制条件下的官能团类别，再分析可能的位置异构和碳链异构。分点突破角度：限定条件同分异构体的书写与数目判断1(2018长春质量监测)下列物质在给定条件下的同分异构体数目(不包括立体异构)正确的是()A的一溴代物有4种B分子式为C4H8O2且属于酯的同分异构体有6种C分子式为C4H8且属于烯烃的同分异构体有4种DC5H12O属于醇的同分异构体有8种解析中有5种氢原子，故其一溴代物有5种，A项错误；分子式为C4H8O2且属于酯的同分异构体有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOC2H5、CH3CH2COOCH3 4种，B项错误；分子式为C4H8且属于烯烃的同分异构体有CH3CH2CH=CH2、CH3C(CH3)=CH2、CH3CH=CHCH3 3种，C项错误；C5H12O属于醇的同分异构体是由戊基与羟基构成的，C5H11有8种结构，故C5H12O属于醇的同分异构体有8种，D项正确。答案D2(1)(2018成都一模)芳香族化合物Q是的同分异构体，与M具有相同官能团，且水解可以生成2丙醇，则Q的种类有_种(不考虑立体异构)。(2)(2018昌平区二模)有多种同分异构体，满足下列条件的有_种，写出其中任意一种_。a能发生银镜反应b结构为六元环状c环上有3种氢原子3(2018潍坊二模)邻甲基苯甲酸有多种同分异构体，其中属于酯类，但分子结构中含有甲基和苯环的同分异构体有_种；写出能发生银镜反应的一种同分异构体的结构简式：_。4(1)(2018荆门一模)满足下列条件的的同分异构体有_种(不考虑立体异构)。能发生银镜反应能发生水解反应属于芳香族化合物其中核磁共振氢谱中有5组峰，且峰面积之比为12223的结构简式为_。(2)(2018六盘山一模)芳香族化合物I是的同分异构体，与G具有相同的官能团，则I的结构可能有_种(不包括顺反异构)；其中苯环上的一氯代物有2种的I的结构简式是_。解析(1)能发生银镜反应，说明含有醛基，能发生水解反应，说明含有甲酸形成的酯基，属于芳香族化合物，含有苯环，含有一个取代基为CH2CH2OOCH，或者为CH(CH3)OOCH，含有2个取代基为CH3、CH2OOCH，或者为CH2CH3、OOCH，各有邻、间、对3种，可以含有3个取代基为2个CH3、1个OOCH,2个CH3，有邻、间、对3种，对应的OOCH分别有2种、3种、1种位置，故符合条件的同分异构体共有14种，其中核磁共振氢谱中有5组峰，且峰面积之比为12223的结构简式为(2)芳香族化合物I是G的同分异构体，与G具有相同的官能团，如果取代基为CH=CH2和COOH，有邻、间、对三种同分异构体；如果取代基为C(COOH)=CH2，有一种结构，所以符合条件的有4种，其中苯环上的一氯代物有2种的I的结构简式是同分异构体的判断方法考点三有机推断与合成解析(1)CCH3CH的名称为丙炔。(2)CCH3CH与Cl2在光照条件下发生取代反应生成ClCH2CCH(B)，ClCH2CCH与NaCN在加热条件下发生取代反应生成HCCCH2CN(C)，即BC的化学方程式为ClCH2CCHNaCNHCCCH2CNNaCl。(3)A生成B的反应为取代反应，结合已知信息可推出G生成H的反应为加成反应。(4)HCCCH2CN水解后生成HCCCH2COOH，HCCCH2COOH与CH3CH2OH发生酯化反应生成HCCCH2COOC2H5(D)。(5)根据Y的结构简式可知，Y中含有酯基和羟基两种含氧官能团。答案(1)丙炔分点突破角度：有机推断1(2018石景山区一模)“张烯炔环异构化反应”被Name Reactions收录。该反应可高效合成五元环状化合物：(R1代表氢原子或烃基，X代表氧原子或氮原子)某五元环状化合物I()的合成路线如下：(1)烃的含氧衍生物A的相对分子质量为44，核磁共振氢谱显示分子中含有两种氢，则A的名称为_。(2)AB的化学方程式为_。(3)写出D顺式结构的结构简式_，BC的反应类型为_。(4)写出H的结构简式_。(5)的化学试剂是_。(6)写出的化学方程式_。(7)下列说法正确的是_。aHI的过程中涉及单键、双键和叁键的断裂以及单键和双键的形成bC、D、E、F均能使溴的四氯化碳溶液褪色c与F含有相同官能团的同分异构体有8种(不含F本身)答案(1)乙醛(2)2CH3CHOCH3CH=CHCHOH2O(5)银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液(6)CH3CHClCHClCOOH3NaOH(7)ac2有机物A有如图所示的转化关系G分子结构中含有3个六元环根据以上信息，回答下列问题：(1)有机物F中官能团的名称是_。(2)A的名称是_。(3)条件为_，FG的反应类型为_，G的结构简式为_。(4)写出一种检验M中官能团的化学方程式_。(5)R是N的同系物，相对分子质量比N大14，R有多种同分异构体，则同时符合下列条件的同分异构体有_种，其中核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积之比为3221的有机物结构简式为_。a含有苯环b能发生银镜反应c遇FeCl3溶液不显紫色d不含醚键(6)写出FE的化学方程式：_。解析(6)F发生消去反应生成E，化学方程式为答案(1)羟基、羧基(2)苯丙酸苯甲酯(3)浓硫酸、加热酯化(取代)反应有机推断题的三个突破口(1)以反应现象为突破口(2)以反应条件为突破口(3)以反应的定量关系为突破口类型二有机合成答案(2)有机合成路线的解题思路(1)有机物合成步骤的选择：要充分考虑官能团间的相互影响。如涉及合成过程中物质的氧化，还要考虑部分官能团(如碳碳双键、酚羟基)的保护。(2)官能团特征反应的分析与判断：在有机物的推断中，要充分依靠其特征反应的特殊现象(如与FeCl3溶液显紫色的物质含有酚羟基等)。(3)题示信息的准确把握：有机合成与有机推断题中，大多是以信息给予题的形式出现，因此要求考生在分析试题时，要找出题中的两类信息，即有效信息和隐含信息，剔除无效信息和干扰信息。分点突破角度：有机合成3(2018山西康杰中学六模)香料G的一种合成工艺如图所示：已知：核磁共振氢谱显示A有两组峰，且峰面积之比为11；请回答下列问题：(1)A的结构简式为_，M中官能团的名称为_。(2)有学生建议，将MN的转化用KMnO4(H、aq)代替O2，老师认为不合理，原因是_。(3)DE的化学方程式为_，反应类型为_。(4)M的同分异构体有多种，满足下列条件的M的同分异构体有_种(不考虑立体异构)，并写出核磁共振氢谱中峰面积之比为12223的结构简式_。能发生银镜反应；能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应；苯环上有2个对位取代基。(5)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇)，请设计合成路线(其他无机原料任选)。用以下方式表示：AB目标产物。_。答案(1)碳碳双键、醛基4(2018安徽皖北协作区3月联考)香草醇酯能促进能量消耗及代谢，抑制体内脂肪累积，并且具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤活性等特性，有广泛的开发前景。如图为一种香草醇酯的合成路线：已知：香草醇酯的结构通式为回答下列有关问题：(1)B的名称是_，含有的官能团名称是_。(2)C生成D的反应类型是_。(3)E的结构简式为_，F的结构简式为_。(4)H生成I的化学方程式为_。(5)I的同分异构体中符合下列条件的有_种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱中有四组峰的有机物的结构简式为_。含有苯环；只含一种含氧官能团。(6)参照上述合成路线，设计一条以乙醛为原料(无机试剂任选)合成乙酸正丁酯(CH3COOCH2CH2CH2CH3)的合成路线。解析由J的分子式及题目信息中香草醇酯的结构通式可逆推出I为，F为羧酸(C7H14O2)。结合G生成H的条件，可推出H为。由D生成E、E生成F的反应条件可知，E为醛(C7H14O)，D为醇(C7H16O)，故C中应有7个碳原子，根据A的结构简式及已知信息可知B中有2个碳原子，为CH3CHO，则C为(CH3)3CCH=CHCHO，D为(CH3)3CCH2CH2CH2OH；E为(CH3)3CCH2CH2CHO，F为(CH3)3CCH2CH2COOH。答案(1)乙醛醛基(2)加成反应有机合成路线的设计(1)有机合成中官能团的引入与转化引入碳碳双键a卤代烃的消去反应：CH3CH2BrNaOHCH2=CH2NaBrH2Ob醇的消去反应：CH3CH2OHCH2=CH2H2O c炔烃的加成反应：HCCHHClCH2=CH2Cl引入卤素原子a烃的取代反应：CH3CH3Cl2CH3CH2ClHClb烯烃、炔烃与卤素单质的加成反应：CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2Brc烯烃、炔烃与卤化氢的加成反应：CH3CH=CH2HBrCH3CHBrCH3d先与氢气进行加成反应，然后与卤素单质进行取代反应：CH3CH=CH2CH3CH2CH3CH3CH2CH2Cle醇与氢卤酸的取代反应：CH3CH2OHHBrCH3CH2BrH2O引入羟基a烯烃与水的加成反应：CH3CH=CH2H2OCH3CHOHCH3b卤代烃的水解反应：CH3CH2CH2ClNaOHCH3CH2CH2OHNaClc醛、酮的还原反应：CH3CHOH2CH3CH2OHd羧酸的还原反应：CH3COOHCH3CH2OHe酯的水解反应：CH3COOCH2CH3NaOHCH3COONaCH3CH2OH引入羰基a醇(羟基碳原子上有2个H)的催化氧化引入醛羰基：2CH3CH2CH2OHO22CH3CH2CHO2H2Ob醇(羟基碳原子上有1个H)的催化氧化引入酮羰基：2CH3CHOHCH3O22H2Oc某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化：(CH3)2C=C(CH3)22(CH3)2C=O引入羧基a醛的氧化：2CH3CHOO22CH3COOHb醇的氧化：CH3CH2CH2OH酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液,CH3CH2COOHc某些烯烃、苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化：CH3CH=CHCH32CH3COOH, (2)有机合成中碳链的增长或缩短增长碳链b卤代烃与炔钠反应可使碳链增加2个以上的碳原子。如溴乙烷与丙炔钠的反应：CH3CH2BrCH3CCNaCH3CCCH2CH3NaBr。c羟醛缩合反应实际上是醛自身的加成反应，醛基邻位碳原子上的氢原子(H)较活泼，能与另外一分子的醛基发生加成反应：缩短碳链a不饱和烃的氧化反应。如烯烃、炔烃在酸性高锰酸钾溶液的作用下不饱和键发生断裂：b某些苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸：c羧酸或羧酸盐的脱羧反应。如CH3COONaNaOHCH4Na2CO3。(3)有机合成路线的设计方法正推法。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。如利用乙烯为原料合成乙酸乙酯，可采用正推法：逆推法。即从目标分子着手，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。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醇与苯甲酸，继续逆推可得出原料分子为甲苯，如图所示：1(2018江苏卷)丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下：(1)A中的官能团名称为_(写两种)。(2)DE的反应类型为_。命题点：官能团名称(3)B的分子式为C9H14O，写出B的结构简式：_。命题点：结构推断(4)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_。命题点：同分异构体的推断与书写分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应；碱性条件水解生成两种产物，酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。 解析(1)A中含有2个碳碳双键、1个羰基(也称为酮羰基)。(2)仔细观察对比D和E的结构简式可知，从D生成E，发生的是分子内的脱水反应，属于消去反应。(3)A中含有8个碳原子、不饱和度为4，B中含有9个碳原子，不饱和度为3。说明从A到B，总的结果是发生了加成反应。具体反应过程是：羰基与CH3MgBr发生加成反应，MgBr加到羰基氧原子上生成OMgBr，而CH3加到羰基碳原子上，OMgBr经过水解得到OH。据此不难得到B的结构简式。(4)中含有9个碳原子、3个氧原子，且不饱和度为7。其同分异构体中含有苯环，能与氯化铁溶液发生显色反应，即含有酚羟基；碱性条件下能发生水解，说明含有酯基，由于一个苯环的不饱和度为4，一个酯基的不饱和度是1，说明该同分异构体中还含有碳碳不饱和键。2个碳原子拥有2个不饱和度，只能是存在碳碳叁键，即同分异构体中含有CHC结构。如果是CHCCOO，碱性条件下水解后酸化得到CHCCOOH，该分子中含有2种不同化学环境的氢，符合题意。结合条件“酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢”，推出该同分异构体中含有的是酚酯基，且酚酯基与酚羟基处于苯环的对位，综合上述分析可知符合要求的同分异构体的结构简式为HOOCOCCH。 答案(1)碳碳双键、羰基(2)消去反应2(2017全国卷)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：A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611。D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。回答下列问题：(1)A的结构简式为_。命题点：结构推断(2)B的化学名称为_。命题点：有机物命名(3)C与D反应生成E的化学方程式为_。命题点：有机方程式书写(4)由E生成F的反应类型为_。命题点：有机反应类型(5)G的分子式为_。命题点：有机结构推断(6)L是D的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应，L共有_种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3221的结构简式为_、_。命题点：同分异构体的推断与书写解析 答案已知：A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为27.6%，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_。命题点：结构推断与命名(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_。命题点：有机物结构的测定(3)由C生成D的反应类型为_。命题点：有机反应类型(4)由D生成E的化学方程式为_。命题点：化学方程式(5)G中的官能团有_、_、_。(填官能团名称)命题点：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)命题点：同分异构体解析(1)A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为27.6%，经计算知A中只含一个氧原子，结合信息知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61。(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。 答案题型特点：选修填空题考向评析：有机化学选修：考查角度一般为依据给定的合成路线及路线图中的原料和一些反应信息，要求考生推断出合成路线中的一些未知物，然后以推断出的未知物为载体考查有机化学基础知识。这类试题一般考查考生获取信息和应用信息的能力，以及灵活运用教材中知识的能力。答题启示：注意给定信息的理解与应用；官能团的特征反应在合成推断中的应用。专题跟踪训练(十四)能力练(20分钟30分)非选择题(共30分)1(15分)(2018江西名校联考)以石油化工产品为原料合成聚酯类功能高分子材料R及某药物合成原料F的一种合成路线如下(部分反应条件和产物略去)：回答下列问题：(1)Y的名称是_；C的官能团名称是_。(2)反应的反应类型是_；A的结构简式为_。(3)写出反应的化学方程式：_。(4)G是C的同分异构体，G同时满足下列条件的结构有_(不考虑立体结构)种。其中，在核磁共振氢谱上有3组峰且峰面积比为113的结构简式为_。(a)既能发生水解反应，又能发生银镜反应；(b)只有一种官能团。解析(4)依题意，G含有的官能团为HCOO且含2个甲酸酯基，相当于丁烷分子中2个氢原子被两个甲酸酯基取代，有9种同分异构体。其中，在核磁共振氢谱上有3组峰且峰面积比为113，说明G分子结构对称、含2个甲基，它的结构简式为。(5)设计合成路线：要先制备乙酸乙酯、苯甲酸乙酯，然后二者发生取代反应。答案(1)1,2二溴丙烷羧基2(15分)(2018吉林东北师大附中模拟)有机物F(Bisphenol A dimethacrylate)是一种交联单体。合成F的一种路线如下：已知：B不能发生银镜反应。C能与FeCl3发生显色反应，核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢。E既能使溴水褪色又能使石蕊溶液显红色。1 mol F最多可与4 mol NaOH反应。回答下列问题：(1)A与B反应的化学方程式为_。(2)BD的反应类型为_，E的结构简式为_。(3)F的结构简式为_。(4)C的同分异构体中含有萘环()结构，萘环上只有1个取代基，且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应的同分异构体共有_(不考虑立体异构)种，其中核磁共振氢谱有8组峰的是_(写出其中一种的结构简式)。(5)A经如下步骤可合成环己烯甲酸：反应条件1为_；反应条件2为_；反应条件3所选择的试剂为_；I的结构简式为_。解析根据分子式知，A为，B中不饱和度1，B不能发生银镜反应，则B为CH3COCH3，根据信息知，C中含酚羟基且有4种氢原子，结合A与B结构简式知，C结构简式为，根据信息知，D结构简式为(CH3)2C(OH)CN，根据信息知，E结构简式为CH2=C(CH3)COOH，根据信息知，F为。(4)C的同分异构体中含有萘环()结构，萘环上只有1个取代基，且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酯基且酯基水解生成酚羟基，则取代基可能为OOCCH2CH2CH2CH3、OOCCH2CH(CH3)2、OOCCH(CH3)CH2CH3、OOCC(CH3)3，又因为萘环上取代基的位置有2种，所以符合条件的一共有8种；其中核磁共振氢谱有8组峰，说明取代基上只有1种化学环境的氢原子。(5)苯酚合成环己烯甲酸，根据题干流程图中BDE的原理可知，要合成，可以首先合成，因此需要先合成环己酮，合成环己酮可以由苯酚和氢气在催化剂、加热、加压条件下发生加成反应生成环己醇，环己醇在Cu作催化剂、加热条件下被氧化生成环己酮。答案拔高练(25分钟30分)非选择题(共30分)1(15分)(2018黑龙江五校联考)对乙酰氨基酚()有解热镇痛作用，用于感冒发烧、关节痛、神经痛、偏头痛、癌痛及手术后止痛等。下图是以乙烯和苯为原料合成对乙酰氨基酚的路线：B能发生酯化反应。回答下列问题：(1)下列关于酚类物质的说法正确的是_(填序号)。a含有苯环和羟基的有机化合物是酚类物质b酚类物质具有还原性，部分酚类物质在空气中即被氧化c苯酚具有酸性，但其酸性比碳酸弱(2)A为环状化合物，则A的结构简式为_。(3)B生成C的化学方程式为_，反应类型是_。(4)反应的反应条件是_，D的化学名称是_。(5)反应除生成外，还生成另外一种常见的有机物，该有机物的结构简式为_。(6)的同分异构体中含有NO2且NO2连在苯环上的有_种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为3组峰的是_(写结构简式)。解析(1)a项，酚类物质中的羟基必须和苯环直接相连，错误；b项，苯酚在空气中变红即被氧化，正确；c项，CO2通入苯酚钠溶液中可生成苯酚，即碳酸的酸性比苯酚强，正确。(2)由反应条件为催化加氧、A的分子式及A为环状结构可推知A为。(3)C为乙酸酐，B为乙酸，故B生成C的化学方程式为2CH3COOHH2O，该反应为取代反应。(4)苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂及5060 的温度条件下反应生成硝基苯。(5)反应为取代反应，对比反应物及生成物的结构可知另外一种生成物为CH3COOH。(6)符合条件的同分异构体除含NO2外，苯环上还有1个CH2CH3或2个CH3。若为NO2和CH2CH3，则这两个取代基在苯环上有邻、间、对3种排列方式；若为NO2和2个CH3，则在苯环上有6种排列方式，共9种。其中、均有3种不同环境的H原子。答案(1)bc(3)2CH3COOHH3COOOCH3H2O取代反应(4)浓硫酸作催化剂和加热(或“浓硝酸、水浴”或“浓硫酸、浓硝酸、加热”等均正确)硝基苯(5)CH3COOH2(15分)(2018广东揭阳一模)对氨基苯甲酸酯类是一类局部麻醉药，化合物M是该类药物之一。合成M的一种路线如下：已知以下信息：核磁共振氢谱显示B只有一种化学环境的氢，H的苯环上有两种化学环境的氢。回答下列问题：(1)A的结构简式为_，其化学名称是_。(2)由E生成F的化学方程式为_。(3)由G生成H的反应类型为_，H在一定条件下可以发生聚合反应，写出该聚合反应的化学方程式：_。(4)M的结构简式为_。(5)D的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的共有_种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱只有两组峰，且峰面积之比为61的是_(写结构简式)。(6)参照上述合成路线，以乙烯和环氧乙烷为原料(无机试剂任选)制备1,6己二醛，设计合成路线。解析A与溴化氢发生加成反应生成B，核磁共振氢谱显示B只有一种化学环境的氢，则B的结构简式为CBr(CH3)3，则A的结构简式为CH2=C(CH3)2。根据已知信息可知C与环氧乙烷反应生成D，则D的结构简式为(CH3)3CCH2CH2OH。E为芳香烃，其相对分子质量为92，则E是甲苯，甲苯发生硝化反应生成F，由于H的苯环上有两种化学环境的氢，这说明硝基在甲基的对位，即F的结构简式为。由于氨基易被氧化，所以F生成G是甲基的氧化反应，引入羧基，即G的结构简式为。G中的硝基被还原转化为氨基，则H的结构简式为。H和D发生酯化反应生成M，则M的结构简式为。(5)D的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气，说明含有醚键，可以是甲醇和戊醇形成，戊基有8种，相应的醚有8种；也可以是乙醇和丁醇形成，丁醇有4种，相应的醚有4种；还可以是2分子丙醇形成，丙醇有2种，相应的醚类有3种，共计15种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱只有两组峰，且峰面积之比为61的是。答案(1)2甲基丙烯(2)CH3HNO3(浓)NO2CH3H2O(3)还原反应
展开阅读全文