2019-2020年高中化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題十六 有機化學(xué)基礎(chǔ)（選考）練習(xí).doc

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2019-2020年高中化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題十六 有機化學(xué)基礎(chǔ)（選考）練習(xí) [考綱要求]　1.有機化合物的組成與結(jié)構(gòu)：(1)能根據(jù)有機化合物的元素含量、相對分子質(zhì)量確定有機化合物的分子式；(2)了解常見有機化合物的結(jié)構(gòu)；了解有機化合物分子中的官能團，能正確地表示它們的結(jié)構(gòu)；(3)了解確定有機化合物結(jié)構(gòu)的化學(xué)方法和物理方法(如質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振氫譜等)；(4)能正確書寫有機化合物的同分異構(gòu)體(不包括手性異構(gòu)體)；(5)能夠正確命名簡單的有機化合物；(6)了解有機分子中官能團之間的相互影響。2.烴及其衍生物的性質(zhì)與應(yīng)用：(1)掌握烷、烯、炔和芳香烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)；(2)掌握鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化；(3)了解烴類及衍生物的重要應(yīng)用以及烴的衍生物合成方法；(4)根據(jù)信息能設(shè)計有機化合物的合成路線。3.糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)：(1)了解糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特點、主要化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用；(2)了解糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)在生命過程中的作用。4.合成高分子：(1)了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點。能依據(jù)簡單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體；(2)了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的含義；(3)了解合成高分子在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用以及在發(fā)展經(jīng)濟、提高生活質(zhì)量方面中的貢獻。 考點一　官能團與性質(zhì) 常見官能團與性質(zhì) 官能團 結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 碳碳雙鍵 易加成、易氧化、易聚合 碳碳三鍵 —C≡C— 易加成、易氧化 鹵素 —X(X表示 Cl、Br等) 易取代(如溴乙烷與NaOH水溶液共熱生成乙醇)、易消去(如溴乙烷與NaOH醇溶液共熱生成乙烯) 醇羥基 —OH 易取代、易消去(如乙醇在濃硫酸、170 ℃條件下生成乙烯)、易催化氧化、易被強氧化劑氧化(如乙醇在酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化為乙醛甚至乙酸) 酚羥基 —OH 極弱酸性(酚羥基中的氫能與NaOH溶液反應(yīng)，但酸性極弱，不能使指示劑變色)、易氧化(如無色的苯酚晶體易被空氣中的氧氣氧化為粉紅色)、顯色反應(yīng)(如苯酚遇FeCl3溶液呈紫色) 醛基 易氧化(如乙醛與銀氨溶液共熱生成銀鏡)、易還原 羰基 易還原(如在催化加熱條件下還原為) 羧基 酸性(如乙酸的酸性強于碳酸，乙酸與NaOH溶液反應(yīng))、易取代(如乙酸與乙醇在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)) 酯基 易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加熱條件下發(fā)生酸性水解，乙酸乙酯在NaOH溶液、加熱條件下發(fā)生堿性水解) 醚鍵 R—O—R 如環(huán)氧乙烷在酸催化下與水一起加熱生成乙二醇 硝基 —NO2 如酸性條件下，硝基苯在鐵粉催化下被還原為苯胺： 題組一　官能團的識別與名稱書寫 1．寫出下列物質(zhì)中所含官能團的名稱 (1) ______________________________________________________。 (2)　______________________________________________。 (3) _____________________________________。 (4)　____________________________________________。 (5)　________________________________________________。 答案　(1)碳碳雙鍵、羰基 (2)碳碳雙鍵、羥基、醛基 (3)碳碳雙鍵、(酚)羥基、羧基、酯基 (4)醚鍵、羰基 (5)醛基、碳碳雙鍵 題組二　官能團性質(zhì)的判斷 2．按要求回答下列問題： (1)CPAE是蜂膠的主要活性成分，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示： ①1 mol該有機物最多可與________mol H2發(fā)生加成反應(yīng)。 ②寫出該物質(zhì)在堿性條件(NaOH溶液)下水解生成兩種產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式： ________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________。 (2)青蒿酸是合成青蒿素的原料，可以由香草醛合成： 　　　　　 香草醛　　　　　　　　青蒿酸 判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“” ①用FeCl3溶液可以檢驗出香草醛(　　) ②香草醛可與濃溴水發(fā)生反應(yīng)(　　) ③香草醛中含有4種官能團(　　) ④1 mol青蒿酸最多可與3 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)(　　) ⑤可用NaHCO3溶液檢驗出香草醛中的青蒿酸(　　) (3)甲、乙、丙三種物質(zhì)是某抗生素合成過程中的中間產(chǎn)物，下列說法正確的是________。 A．甲、乙、丙三種有機化合物均可跟NaOH溶液反應(yīng) B．用FeCl3溶液可區(qū)分甲、丙兩種有機化合物 C．一定條件下丙可以與NaHCO3溶液、C2H5OH反應(yīng) D．乙、丙都能發(fā)生銀鏡反應(yīng) 答案　(1)①7 ②　 (2)①√　②√?、邸、堋、荨? (3)BC 常考官能團1 mol所消耗的NaOH、H2的物質(zhì)的量的確定 NaOH 舉例 說明 ①1 mol 酚酯基消耗2 mol NaOH ②1 mol 酚羥基消耗1 mol NaOH ③醇羥基不消耗NaOH H2 舉例 說明 ①一般條件下羧基、酯基、肽鍵不與氫氣反應(yīng) ②1 mol羰基、醛基、碳碳雙鍵消耗1 mol H2 ③1 mol碳碳三鍵、碳氮三鍵消耗2 mol H2 ④1 mol苯環(huán)消耗3 mol H2 ⑤醋酸酐中的碳氧雙鍵一般也不與H2反應(yīng) 考點二　有機反應(yīng)類型與重要有機反應(yīng) 反應(yīng)類型 重要的有機反應(yīng) 取代反應(yīng) 烷烴的鹵代：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl 烯烴的鹵代：CH2==CH—CH3＋Cl2CH2==CH—CH2Cl＋HCl 鹵代烴的水解：CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr 皂化反應(yīng)：＋3NaOH3C17H35COONa＋ 酯化反應(yīng)：＋C2H5OH ＋H2O　 ＋H2O 糖類的水解：C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6 　　　　　　(蔗糖)　　　　　　(葡萄糖)　(果糖) 二肽水解： 苯環(huán)上的鹵代： 苯環(huán)上的硝化： 苯環(huán)上的磺化： 加成反應(yīng) 烯烴的加成：CH3—CH===CH2＋HCl 炔烴的加成：CH≡CH＋H2O 苯環(huán)加氫： DielsAlder反應(yīng)： 消去反應(yīng) 醇分子內(nèi)脫水生成烯烴：C2H5OHCH2===CH2↑＋H2O 鹵代烴脫HX生成烯烴：CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O 加聚反應(yīng) 單烯烴的加聚：nCH2===CH2―→CH2—CH2 共軛二烯烴的加聚： (此外，需要記住丁苯橡膠、氯丁橡膠的單體) 縮聚反應(yīng) 二元醇與二元酸之間的縮聚：＋nHOCH2CH2OH 羥基酸之間的縮聚： 氨基酸之間的縮聚： (2n－1)H2O 苯酚與HCHO的縮聚：＋nHCHO＋(n－1)H2O 氧化反應(yīng) 催化氧化：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 醛基與銀氨溶液的反應(yīng)：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O 醛基與新制氫氧化銅的反應(yīng)：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O 還原反應(yīng) 醛基加氫：CH3CHO＋H2CH3CH2OH 硝基還原為氨基： 題組一　有機轉(zhuǎn)化關(guān)系中反應(yīng)類型的判斷 1．化合物E是一種醫(yī)藥中間體，常用于制備抗凝血藥，可以通過下圖所示的路線合成： 指出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型。 反應(yīng)1：________________；反應(yīng)2：______________________________________； 反應(yīng)3：________________；反應(yīng)4：_________________________________________。 答案　氧化反應(yīng)　取代反應(yīng)　取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))　取代反應(yīng) 2．(xx全國卷Ⅱ，38改編)PPG(聚戊二酸丙二醇酯)的一種合成路線如下： 已知： 已知： ①烴A的相對分子質(zhì)量為70，核磁共振氫譜顯示只有一種化學(xué)環(huán)境的氫 ②化合物B為單氯代烴；化合物C的分子式為C5H8 ③E、F為相對分子質(zhì)量差14的同系物，F(xiàn)是福爾馬林的溶質(zhì) ④R1CHO＋R2CH2CHO 根據(jù)上述物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化條件，從下列反應(yīng)類型中選擇合適的反應(yīng)類型填空。 ①取代反應(yīng)?、邴u代反應(yīng)　③消去反應(yīng)?、苎趸磻?yīng) ⑤酯化反應(yīng)?、匏夥磻?yīng)　⑦加成反應(yīng)?、噙€原反應(yīng) (1)A→B________________________________________________________； (2)B→C_______________________________________________________________； (3)C→D__________________________________________________________； (4)G→H___________________________________________________________。 答案　(1)①②　(2)③　(3)④　(4)⑦⑧ 3．芳香烴A經(jīng)過如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系可制得樹脂B與兩種香料G、I，且知有機物E與D互為同分異構(gòu)體。 則A→B、A→C、C→E、D→A、D→F的反應(yīng)類型分別為________________、______________、______________、________________、________________。 答案　加聚反應(yīng)　加成反應(yīng)　取代反應(yīng)(或水解反應(yīng))　消去反應(yīng)　氧化反應(yīng) 題組二　重要有機脫水反應(yīng)方程式的書寫 4．按要求書寫方程式。 (1) ①濃硫酸加熱生成烯烴_____________________________________________； ②濃硫酸加熱生成醚____________________________________________。 答案?、? (2)乙二酸與乙二醇酯化脫水 ①生成鏈狀酯_________________________________________________________________； ②生成環(huán)狀酯_________________________________________________________________； ③生成聚酯__________________________________________________________________。 答案?、伲獺OCH2CH2OH＋H2O ② ③＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O (3) 分子間脫水 ①生成環(huán)狀酯____________________________________________________________； ②生成聚酯_____________________________________________________________。 答案　① ②＋(n－1)H2O 題組三　?？家族e有機方程式的書寫 5．按要求書寫下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (1)淀粉水解生成葡萄糖________________________________________。 答案　(C6H＋nH2OnC6H (2)CH3—CH2—CH2—Br ①強堿的水溶液，加熱_________________________________________________； ②強堿的醇溶液，加熱_______________________________________________。 答案?、貱H3—CH2—CH2—Br＋NaOH CH3—CH2—CH2—OH＋NaBr ②CH3—CH2—CH2—Br＋NaOHCH3—CH===CH2↑＋NaBr＋H2O (3)向溶液中通入CO2氣體______________________________________。 答案　＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3 (4) 與足量NaOH溶液反應(yīng)_____________________________。 答案　＋2NaOH＋CH3OH＋H2O (5) 與足量H2反應(yīng)_______________。 答案　 有機反應(yīng)方程式的書寫要求 (1)反應(yīng)箭頭和配平：書寫有機反應(yīng)方程式時應(yīng)注意，反應(yīng)物和產(chǎn)物之間用“―→”連接，有機物用結(jié)構(gòu)簡式表示，并遵循元素守恒進行配平。 (2)反應(yīng)條件：有機物反應(yīng)條件不同，所得產(chǎn)物不同。 (3)有些有機反應(yīng)須用中文標明。如淀粉、麥芽糖的水解反應(yīng)等。 題組四　有機轉(zhuǎn)化關(guān)系中反應(yīng)方程式的書寫 6．一種常見聚酯類高分子材料的合成流程如下： 請寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式 ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________； ⑤________________________________________________________________________； ⑥________________________________________________________________________； ⑦________________________________________________________________________。 答案　①CH2===CH2＋Br2―→ 考點三　同分異構(gòu)體 1．同分異構(gòu)體的種類 (1)碳鏈異構(gòu) (2)官能團位置異構(gòu) (3)類別異構(gòu)(官能團異構(gòu)) 有機物分子通式與其可能的類別如下表所示： 組成通式 可能的類別 典型實例 CnH2n(n≥3) 烯烴、環(huán)烷烴 CH2===CHCH3與 CnH2n－2(n≥4) 炔烴、二烯烴 CH≡C—CH2CH3與 CH2===CHCH===CH2 CnH2n＋2O(n≥2) 飽和一元醇、醚 C2H5OH與CH3OCH3 CnH2nO(n≥3) 醛、酮、烯醇、環(huán)醚、環(huán)醇 CH3CH2CHO、CH3COCH3、 CH2===CHCH2OH、 與 CnH2nO2(n≥3) 羧酸、酯、羥基醛、羥基酮 CH3CH2COOH、 HCOOCH2CH3、 HO—CH2—CH2—CHO 與 CnH2n－6O (n≥7) 酚、芳香醇、芳香醚 、 與 CnH2n＋1NO2 (n≥2) 硝基烷、氨基酸 CH3CH2—NO2與 H2NCH2—COOH Cn(H2O)m 單糖或二糖 葡萄糖與果糖(C6H12O6)、 蔗糖與麥芽糖(C12H22O11) 2.同分異構(gòu)體的書寫規(guī)律 書寫時，要盡量把主鏈寫直，不要寫得歪扭七八的，以免干擾自己的視覺；思維一定要有序，可按下列順序考慮： (1)主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排列鄰、間、對。 (2)按照碳鏈異構(gòu)→位置異構(gòu)→官能團異構(gòu)的順序書寫，也可按官能團異構(gòu)→碳鏈異構(gòu)→位置異構(gòu)的順序書寫，不管按哪種方法書寫都必須防止漏寫和重寫。(書寫烯烴同分異構(gòu)體時要注意是否包括“順反異構(gòu)”) (3)若遇到苯環(huán)上有三個取代基時，可先定兩個的位置關(guān)系是鄰或間或?qū)?，然后再對第三個取代基依次進行定位，同時要注意哪些是與前面重復(fù)的。 題組一　選擇題中限制條件同分異構(gòu)體的書寫判斷 1．C8H8O2符合下列要求的同分異構(gòu)體數(shù)目是(　　) ①屬于芳香族化合物?、谀芘c新制氫氧化銅溶液反應(yīng)?、勰芘c氫氧化鈉溶液反應(yīng) A．10種 B．21種 C．14種 D．17種 答案　B 解析　①屬于芳香族化合物，含有1個苯環(huán)；②能與新制氫氧化銅溶液反應(yīng)，含醛基或羧基；③能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，含有酚羥基或酯基或羧基，可能結(jié)構(gòu)有 2．組成和結(jié)構(gòu)可用表示的有機物中，能發(fā)生消去反應(yīng)的共有(　　) A．10種 B．16種 C．20種 D．25種 答案　C 解析　苯環(huán)左邊的取代基共有5種：CH2ClCH2CH2—、CH3CHClCH2—、CH3CH2CHCl—、CH3(CH2Cl)CH—、(CH3)2CCl—，其中有5 種能發(fā)生消去反應(yīng)；右邊的有4種：CH3OCH2—、CH3CH2O—、CH3CH(OH)—、HOCH2CH2—，因此能發(fā)生消去反應(yīng)的共有20種，故選C。 3．有機物甲的分子式為C9H18O2，在酸性條件下甲水解為乙和丙兩種有機物，在相同的溫度和壓強下，同質(zhì)量的乙和丙的蒸氣所占體積相同，則甲的可能結(jié)構(gòu)有(　　) A．8種 B．14種 C．16種 D．18種 答案　C 解析　在相同的溫度和壓強下，同質(zhì)量的乙和丙的蒸氣所占體積相同，則二者的物質(zhì)的量相同，所以乙、丙的摩爾質(zhì)量相同，根據(jù)甲的分子式判斷甲是酯類化合物，水解生成羧酸和醇，若乙、丙的摩爾質(zhì)量相同，則乙、丙的分子式為C4H8O2、C5H12O，即甲是丁酸與戊醇形成的酯，根據(jù)同分異構(gòu)體的書寫，丁酸有2種結(jié)構(gòu)，戊醇有8種結(jié)構(gòu)，所以甲有16種結(jié)構(gòu)，答案選C。 4．分子式為C5H12O的醇與分子式為C5H10O2的羧酸形成的酯共有(不考慮立體異構(gòu))(　　) A．24種 B．28種 C．32種 D．40種 答案　C 解析　分子式為C5H12O的醇是戊基與羥基連接形成的化合物，戊基有8種，所以分子式為C5H12O的醇共有8種；分子式為C5H10O2的羧酸是丁基與羧基連接形成的化合物，丁基有4種結(jié)構(gòu)，則分子式為C5H12O2的羧酸共有4種，題目組合后能得到酯的種類是84＝32種，故答案是C。 5．分子式為C9H11Cl，且苯環(huán)上有兩個取代基的芳香族化合物，其可能的結(jié)構(gòu)有(不考慮立體異構(gòu))(　　) A．5 種 B．9種 C．12種 D．15種 答案　D 解析　分子式為C9H11Cl且苯環(huán)上有兩個取代基的芳香族化合物，則兩個取代基可以是氯原子與正丙基、氯原子與異丙基、—CH2Cl與乙基、甲基與—CH2CH2Cl或甲基與—CHClCH3，且均有鄰、間、對三種情況，所以其可能的結(jié)構(gòu)有53＝15種，答案選D。 同分異構(gòu)體的判斷方法 (1)記憶法：記住已掌握的常見的同分異構(gòu)體數(shù)。例如： ①凡只含一個碳原子的分子均無同分異構(gòu)； ②丁烷、丁炔、丙基、丙醇同類型的同分異構(gòu)體有2種； ③戊烷、戊炔同類型的同分異構(gòu)體有3種； ④丁基、丁烯(包括順反異構(gòu))、C8H10(芳香烴)同類型的同分異構(gòu)體有4種； ⑤己烷、C7H8O(含苯環(huán))同類型的同分異構(gòu)體有5種； ⑥C8H8O2的芳香酯有6種； ⑦戊基、C9H12(芳香烴)有8種。 (2)基元法：例如：丁基有4種，丁醇、戊醛、戊酸都有4種。 (3)替代法：例如：二氯苯C6H4Cl2有3種，四氯苯也有3種(Cl取代H)；又如：CH4的一氯代物只有一種，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一種。(稱互補規(guī)律) (4)對稱法(又稱等效氫法) 等效氫法的判斷可按下列三點進行： ①同一碳原子上的氫原子是等效的； ②同一碳原子所連甲基上的氫原子是等效的； ③處于鏡面對稱位置上的氫原子是等效的(相當(dāng)于平面成像時物與像的關(guān)系)。 (一元取代物數(shù)目等于H的種類數(shù)；二元取代物數(shù)目可按“定一移一，定過不移”判斷) 題組二　有機合成推斷中限制條件同分異構(gòu)體的書寫判斷 6．二元取代芳香化合物H是G 的同分異構(gòu)體，H滿足下列條件： ①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，②酸性條件下水解產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為2∶1，③不與NaHCO3溶液反應(yīng)。則符合上述條件的H共有________種(不考慮立體結(jié)構(gòu)，不包含G本身)，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為________________(寫出一種即可)。 答案　11　 (或) 解析　二元取代芳香化合物H說明苯環(huán)上只有二個取代基；同時滿足： ①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明有醛基或HCOO—；②酸性條件下水解產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為2∶1，說明有二個酯基；③不與NaHCO3溶液反應(yīng)，說明沒有羧基；其中有一個甲基，另一個為，共有鄰、間、對位3種結(jié)構(gòu)，兩個有間、鄰位2種情況；一個另一個基團可能是—CH2CH2OOCH或—CH(CH3)OOCH，共有鄰、間、對位6種結(jié)構(gòu)，則符合上述條件的H共有11種，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為或。 7．G物質(zhì)是苯甲醛的同系物，分子式是C9H10O，苯環(huán)上含有兩個取代基且與苯甲醛含有相同官能團的同分異構(gòu)體共有______種，寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________________________________________________。 答案　6　 解析　G物質(zhì)是苯甲醛的同系物，分子式是C9H10O，除去苯環(huán)還有3個碳，G物質(zhì)苯環(huán)上含有兩個取代基，可能是—CHO和—CH2CH3，或—CH2CHO和—CH3，兩個取代基在苯環(huán)上有鄰、間及對位，則與苯甲醛含有相同官能團的同分異構(gòu)體共有6種，如。 8．的一種同分異構(gòu)體具有以下性質(zhì)：①難溶于水，能溶于NaOH溶液；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比為1∶1∶1。則0.5 mol該物質(zhì)與足量的NaOH溶液反應(yīng)，最多消耗4 molL－1 NaOH溶液________ mL。 答案　500 解析　的同分異構(gòu)體中：①難溶于水，能溶于NaOH溶液；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比為1∶1∶1的是與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式為＋4NaOH―→＋2HCOONa＋2H2O。0.5 mol該物質(zhì)與足量的NaOH溶液反應(yīng)，最多消耗4 molL－1 NaOH溶液500 mL。 9．寫出滿足下列條件的A()的同分異構(gòu)體：________________。 ①有兩個取代基；②取代基在鄰位。 答案　 10．W是的同分異構(gòu)體，W能與NaHCO3溶液反應(yīng)，還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，則W的結(jié)構(gòu)共 有________種，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為________________。 答案　13　 解析　W是的同分異構(gòu)體，W能與NaHCO3溶液反應(yīng)，說明含有羧基，還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明含有酚羥基，W的結(jié)構(gòu)有：苯環(huán)上含有羥基和—CH2COOH有鄰位、對位、間位3種；苯環(huán)上含有羥基、—COOH和甲基有10種；共有13種，其中核磁共振氫譜為五組峰的為  常見限制條件與結(jié)構(gòu)關(guān)系總結(jié) 考點四　合成路線的分析與設(shè)計 1．有機合成中官能團的轉(zhuǎn)變 (1)官能團的引入(或轉(zhuǎn)化)方法 官能團的引入 —OH ＋H2O；R—X＋H2O；R—CHO＋H2；RCOR′＋H2；R—COOR′＋H2O；多糖發(fā)酵 —X 烷烴＋X2；烯(炔)烴＋X2或HX；R—OH＋HX R—OH和R—X的消去；炔烴不完全加氫 —CHO 某些醇氧化；烯烴氧化；炔烴水化；糖類水解 —COOH R—CHO＋O2；苯的同系物被強氧化劑氧化；羧酸鹽酸化；R—COOR′＋H2O —COO— 酯化反應(yīng) (2)官能團的消除 ①消除雙鍵：加成反應(yīng)。 ②消除羥基：消去、氧化、酯化反應(yīng)。 ③消除醛基：還原和氧化反應(yīng)。 (3)官能團的保護 被保護的官能團 被保護的官能團性質(zhì) 保護方法 酚羥基 易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化 ①用NaOH溶液先轉(zhuǎn)化為酚鈉，后酸化重新轉(zhuǎn)化為酚： ②用碘甲烷先轉(zhuǎn)化為苯甲醚，后用氫碘酸酸化重新轉(zhuǎn)化為酚： 氨基 易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化 先用鹽酸轉(zhuǎn)化為鹽，后用NaOH溶液重新轉(zhuǎn)化為氨基 碳碳雙鍵 易與鹵素單質(zhì)加成，易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液氧化 用氯化氫先通過加成轉(zhuǎn)化為氯代物，后用NaOH醇溶液通過消去重新轉(zhuǎn)化為碳碳雙鍵 醛基 易被氧化 乙醇(或乙二醇)加成保護： 2.增長碳鏈或縮短碳鏈的方法 舉例 增長碳鏈 2CH≡CH―→CH2==CH—C≡CH 2R—ClR—R＋2NaCl CH3CHO R—ClR—CNR—COOH nCH2===CH2CH2—CH2nCH2==CH—CH==CH2CH2—CH==CH—CH2 縮短碳鏈 R1—CH===CH—R2R1CHO＋R2CHO 3．常見有機物轉(zhuǎn)化應(yīng)用舉例 (1) (2) (3) (4) 4．有機合成路線設(shè)計的幾種常見類型 根據(jù)目標分子與原料分子在碳骨架和官能團兩方面變化的特點，我們將合成路線的設(shè)計分為 (1)以熟悉官能團的轉(zhuǎn)化為主型 如：請設(shè)計以CH2==CHCH3為主要原料(無機試劑任用)制備CH3CH(OH)COOH的合成路線流程圖(須注明反應(yīng)條件)。 (2)以分子骨架變化為主型 如：請以苯甲醛和乙醇為原料設(shè)計苯乙酸乙酯()的合成路線流程圖(注明反應(yīng)條件)。 提示：R—Br＋NaCN―→R—CN＋NaBr (3)陌生官能團兼有骨架顯著變化型(常為考查的重點) 要注意模仿題干中的變化，找到相似點，完成陌生官能團及骨架的變化。如：模仿 設(shè)計以苯甲醇、硝基甲烷為主要原料制備苯乙胺()的合成路線流程圖。 關(guān)鍵是找到原流程中與新合成路線中的相似點。(碳架的變化、官能團的變化；硝基引入及轉(zhuǎn)化為氨基的過程) 1．寫出以苯甲醛和氯乙烷為原料，制備芐基乙醛的合成路線流程圖。 無機試劑任用，合成路線流程圖示例如下，并注明反應(yīng)條件。 CH3CH2OHCH2==CH2CH2—CH2 已知：羰基αH可發(fā)生反應(yīng)： 答案　 2．請設(shè)計合理方案從合成(無機試劑任用，用反應(yīng)流程圖表示，并注明反應(yīng)條件)。 例：由乙醇合成聚乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為CH3CH2OHCH2==CH2CH2—CH2 提示：R—CH==CH2R—CH2—CH2—Br 答案　 3．參照已知信息，設(shè)計一條由CH2===CH2為原料合成CH3CH2CH2CH2OH的路線(注明反應(yīng)條件)。 已知：2RCH2CHO 答案　CH2===CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3CH===CHCHO CH3CH2CH2CH2OH 4．聚丙烯醛()可用于合成有機高分子色素，根據(jù)Claisen縮合反應(yīng)，設(shè)計以甲醛和乙醛為原料合成聚丙烯醛的路線。 Claisen縮合：R1—CHO＋ ＋H2O(R1、R2和R3表示烴基或氫) 答案　HCHO＋CH3CHOCH2==CH—CHO 5．[xx全國卷Ⅰ，38(6)改編]A(C2H2)是基本有機化工原料。由A制備順式聚異戊二烯的合成路線(部分反應(yīng)條件略去)如下所示： 參照異戊二烯的上述合成路線，設(shè)計一條由A和乙醛為起始原料制備1,3丁二烯的合成路線________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　 解析　由反應(yīng)流程信息可以寫出由CH≡CH和CH3CHO為起始原料制備1,3丁二烯的合成路線。 考點五　有機推斷 1．根據(jù)反應(yīng)條件推斷反應(yīng)物或生成物 (1)“光照”為烷烴的鹵代反應(yīng)。 (2)“NaOH水溶液、加熱”為R—X的水解反應(yīng)，或酯()的水解反應(yīng)。 (3)“NaOH醇溶液、加熱”為R—X的消去反應(yīng)。 (4)“HNO3(H2SO4)”為苯環(huán)上的硝化反應(yīng)。 (5)“濃H2SO4、加熱”為R—OH的消去或酯化反應(yīng)。 (6)“濃H2SO4、170 ℃”是乙醇消去反應(yīng)的條件。 2．根據(jù)有機反應(yīng)的特殊現(xiàn)象推斷有機物的官能團 (1)使溴水褪色，則表示有機物分子中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或醛基。 (2)使酸性KMnO4溶液褪色，則該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基或苯的同系物(連接苯環(huán)的碳上含有氫原子)。 (3)遇FeCl3溶液顯紫色或加入濃溴水出現(xiàn)白色沉淀，表示該物質(zhì)分子中含有酚羥基。 (4)加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱，有磚紅色沉淀生成(或加入銀氨溶液并水浴加熱有銀鏡出現(xiàn))，說明該物質(zhì)中含有—CHO。 (5)加入金屬鈉，有H2產(chǎn)生，表示該物質(zhì)分子中可能有—OH 或—COOH。 (6)加入NaHCO3溶液有氣體放出，表示該物質(zhì)分子中含有—COOH。 3．以特征產(chǎn)物為突破口來推斷碳架結(jié)構(gòu)和官能團的位置 (1)醇的氧化產(chǎn)物與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 (2)由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定“—OH”或“—X”的位置。 (3)由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境可確定碳架結(jié)構(gòu)。有機物取代產(chǎn)物越少或相同環(huán)境的氫原子數(shù)越多，說明此有機物結(jié)構(gòu)的對稱性越高，因此可由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境聯(lián)想到此有機物碳架結(jié)構(gòu)的對稱性而快速進行解題。 (4)由加氫后的碳架結(jié)構(gòu)可確定碳碳雙鍵或碳碳三鍵的位置。 (5)由有機物發(fā)生酯化反應(yīng)能生成環(huán)酯或高聚酯，可確定該有機物是含羥基的羧酸；根據(jù)酯的結(jié)構(gòu)，可確定 —OH與—COOH的相對位置。 4．根據(jù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)推斷官能團的數(shù)目 (1)—CHO (2)2—OH(醇、酚、羧酸)H2； (3)2—COOHCO2，—COOHCO2； (4) —C≡C— ； (5)RCH2OHCH3COOCH2R。 (Mr)　　　　　 　　(Mr＋42) 5．根據(jù)新信息類推 高考常見的新信息反應(yīng)總結(jié) (1)丙烯αH被取代的反應(yīng)：CH3—CH===CH2＋Cl2Cl—CH2—CH===CH2＋HCl。 (2)共軛二烯烴的1,4加成反應(yīng)： ①CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→ ② (3)烯烴被O3氧化：R—CH===CH2R—CHO＋HCHO。 (4)苯環(huán)側(cè)鏈的烴基(與苯環(huán)相連的碳上含有氫原子)被酸性KMnO4溶液氧化： (5)苯環(huán)上硝基被還原： (6)醛、酮的加成反應(yīng)(加長碳鏈，—CN水解得—COOH)： ①CH3CHO＋HCN―→ ②＋HCN ③CH3CHO＋NH3 (作用：制備胺)； ④CH3CHO＋CH3OH (作用：制半縮醛)。 (7)羥醛縮合： (8)醛或酮與格氏試劑(R′MgX)發(fā)生加成反應(yīng)，所得產(chǎn)物經(jīng)水解可得醇： (9)羧酸分子中的αH被取代的反應(yīng)：RCH2COOH＋Cl2 ＋HCl。 (10)羧酸用LiAlH4還原時，可生成相應(yīng)的醇：RCOOHRCH2OH。 (11)酯交換反應(yīng)(酯的醇解)：R1COOR2＋R3OH―→R1COOR3＋R2OH。 題組一　分類突破有機物的推斷 (一)根據(jù)已知物的結(jié)構(gòu)簡式和未知物的分子式確定未知物的結(jié)構(gòu)簡式 1．(1) A　　　　?、佟　　　　　　　? B 反應(yīng)①中加入的試劑X的分子式為C8H8O2，X的結(jié)構(gòu)簡式為________________。 (2) 有機物B的結(jié)構(gòu)簡式為____________________________________________。 答案　(1) (2) (二)根據(jù)已知物的結(jié)構(gòu)簡式和未知物的性質(zhì)確定未知物的結(jié)構(gòu)簡式 2．實現(xiàn)D→E的轉(zhuǎn)化中，加入的化合物X能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，X的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。 答案　 (三)根據(jù)已知物的結(jié)構(gòu)簡式和未知物的相對分子質(zhì)量確定未知物的結(jié)構(gòu)簡式 3．合成F時還可能生成一種相對分子質(zhì)量為285的副產(chǎn)物G，G的結(jié)構(gòu)簡式為________________。 答案　 題組二　有機推斷題的綜合考查 4．下圖為有機物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 已知：H屬于芳香酯類化合物；I的核磁共振氫譜為兩組峰，且面積比為1∶6。請分別寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式： A：________________________________________________________________________； B：________________________________________________________________________； C：________________________________________________________________________； D：________________________________________________________________________； E：________________________________________________________________________； F：________________________________________________________________________； G：________________________________________________________________________； H：________________________________________________________________________； I：________________________________________________________________________； J：________________________________________________________________________。 答案　 5．已知，CO和H2按物質(zhì)的量之比1∶2可以制得G，有機玻璃可按下列路線合成： 請分別寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式： A：________________________________________________________________________； B：________________________________________________________________________； C：________________________________________________________________________； D：________________________________________________________________________； E：________________________________________________________________________； F：________________________________________________________________________； G：________________________________________________________________________； H：________________________________________________________________________。 答案　 題組三　有機化學(xué)在高考中的綜合考查 6．(xx全國卷Ⅰ，36)化合物H是一種有機光電材料中間體。實驗室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下： 回答下列問題： (1)A的化學(xué)名稱為________。 (2)由C生成D和E生成F的反應(yīng)類型分別為________、________。 (3)E的結(jié)構(gòu)簡式為________________。 (4)G為甲苯的同分異構(gòu)體，由F生成H的化學(xué)方程式為_________________________。 (5)芳香化合物X是F的同分異構(gòu)體，X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2，其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，峰面積比為6∶2∶1∶1，寫出2種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)寫出用環(huán)戊烷和2丁炔為原料制備化合物的合成路線______________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(其他試劑任選)。 答案　(1)苯甲醛　(2)加成反應(yīng)　取代反應(yīng)(酯化反應(yīng)) (3) (4) (5) (任選2種) (6) 解析　(1)A→B發(fā)生題給信息①反應(yīng)，B中含有9個碳原子，則A中含有7個碳原子且有—CHO，A為苯甲醛()，B為，C為，D為。由F與G發(fā)生題給成環(huán)反應(yīng)，E中有碳碳三鍵，E為，F(xiàn)為。(2)C→D發(fā)生的是加成反應(yīng)，E→F發(fā)生的是取代反應(yīng)(酯化反應(yīng))。(4)對比F和G的結(jié)構(gòu)，結(jié)合題給信息反應(yīng)②，可知G為。(5)F除苯環(huán)外還有5個碳原子，2個氧原子，3個不飽和度。由限制條件可知含有—COOH，另外還有4個碳原子，2個不飽和度。由于只有4種氫，應(yīng)為對稱結(jié)構(gòu)，其中有6個氫原子相同，即有2個對稱—CH3結(jié)構(gòu)，另外2個碳原子組成碳碳三鍵。(6)要將兩種物質(zhì)組合在一起，由題給信息，一種含有碳碳三鍵(2丁炔)，另一種有碳碳雙鍵。環(huán)戊烷先與氯氣取代生成一氯環(huán)戊烷，再在NaOH的醇溶液、加熱條件下消去，生成環(huán)戊烯，再與2丁炔發(fā)生反應(yīng)，最后與溴加成。 7．(xx全國卷Ⅱ，36)化合物G是治療高血壓的藥物“比索洛爾”的中間體，一種合成G的路線如下： 已知以下信息： ①A的核磁共振氫譜為單峰；B的核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為6∶1∶1。 ②D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫；1 mol D可與1 mol NaOH或2 mol Na反應(yīng)。 回答下列問題： (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為________________。 (2)B的化學(xué)名稱為________________。 (3)C與D反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)由E生成F的反應(yīng)類型為________________。 (5)G的分子式為________________。 (6)L是D的同分異構(gòu)體，可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，1 mol的L可與2 mol的Na2CO3反應(yīng)，L共有________種；其中核磁共振氫譜為四組峰，峰面積比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為____________________、____________________。 答案　(1) 　(2)2丙醇(或異丙醇) (3)HOCH2CH2OCH(CH3)2＋＋H2O (4)取代反應(yīng)　(5)C18H31NO4 (6)6　 解析　A的化學(xué)式為C2H4O，其核磁共振氫譜為單峰，則A為；B的化學(xué)式為C3H8O，核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為6∶1∶1，則B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)CH3；D的化學(xué)式為C7H8O2，其苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫；1 mol D可與1 mol NaOH或2 mol Na反應(yīng)，則苯環(huán)上有酚羥基和—CH2OH，且為對位結(jié)構(gòu)，則D的結(jié)構(gòu)簡式為。 (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為。(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)CH3，其化學(xué)名稱為2丙醇(或異丙醇)。 (3)HOCH2CH2OCH(CH3)2和發(fā)生反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為HOCH2CH2OCH(CH3)2＋ (4) 和發(fā)生取代反應(yīng)生成F。(5)有機物G的分子式為C18H31NO4。(6)L是的同分異構(gòu)體，可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，1 mol的L可與2 mol的Na2CO3反應(yīng)，說明L的分子結(jié)構(gòu)中含有2個酚羥基和一個甲基，當(dāng)二個酚羥基在鄰位時，苯環(huán)上甲基的位置有2種，當(dāng)二個酚羥基在間位時，苯環(huán)上甲基的位置有3種，當(dāng)二個酚羥基在對位時，苯環(huán)上甲基的位置有1種，滿足條件的L共有6種；其中核磁共振氫譜為四組峰，峰面積比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為 專題強化練 1．(xx全國卷Ⅲ，36)氟他胺G是一種可用于治療腫瘤的藥物。實驗室由芳香烴A制備G的合成路線如下： 回答下列問題： (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為________。C的化學(xué)名稱是________。 (2)③的反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件分別是________，該反應(yīng)的類型是________。 (3)⑤的反應(yīng)方程式為________。吡啶是一種有機堿，其作用是________________。 (4)G的分子式為________。 (5)H是G的同分異構(gòu)體，其苯環(huán)上的取代基與G的相同但位置不同，則H可能的結(jié)構(gòu)有________種。 (6)4甲氧基乙酰苯胺()是重要的精細化工中間體，寫出由苯甲醚()制備4甲氧基乙酰苯胺的合成路線__________________________ (其他試劑任選)。 答案　(1) 　三氟甲苯 (2)濃HNO3/濃H2SO4，加熱　取代反應(yīng) (3) 吸收反應(yīng)產(chǎn)生的HCl，提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率 (4)C11H11O3N2F3 (5)9 (6) 解析　(1)由反應(yīng)①的條件、產(chǎn)物B的分子式及C的結(jié)構(gòu)簡式，可逆推出A為甲苯；C可看作甲苯中甲基中的三個氫原子全部被氟原子取代，故其化學(xué)名稱為三氟甲(基)苯。 (2)對比C與D的結(jié)構(gòu)，可知反應(yīng)③為苯環(huán)上的硝化反應(yīng)，故反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件分別是濃HNO3/濃H2SO4，加熱，反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。 (3)對比E、G的結(jié)構(gòu)，由G可倒推F的結(jié)構(gòu)為，然后根據(jù)取代反應(yīng)的基本規(guī)律，可得反應(yīng)方程式，吡啶是堿，可以消耗反應(yīng)產(chǎn)物HCl。 (4)G的分子式為C11H11O3N2F3。 (5)當(dāng)苯環(huán)上有三個不同的取代基時，先考慮兩個取代基的異構(gòu)，有鄰、間、對三種異構(gòu)體，然后分別在這三種異構(gòu)體上找第三個取代基的位置，共有10種同分異構(gòu)體(見下圖，三種取代基分別用X、Y、Z表示)，除去G本身還有9種： (6)對比原料和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)可知，首先要在苯環(huán)上引入硝基(類似流程③)，然后將硝基還原為氨基(類似流程④)，最后與反應(yīng)得到4甲氧基乙酰苯胺(類似流程⑤)。 2．(xx全國卷Ⅰ，38)秸稈(含多糖類物質(zhì))的綜合利用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的路線： 回答下列問題： (1)下列關(guān)于糖類的說法正確的是________。(填標號) a．糖類都有甜味，具有CnH2mOm的通式 b．麥芽糖水解生成互為同分異構(gòu)體的葡萄糖和果糖 c．用銀鏡反應(yīng)不能判斷淀粉水解是否完全 d．淀粉和纖維素都屬于多糖類天然高分子化合物 (2)B生成C的反應(yīng)類型為________。 (3)D中的官能團名稱為________，D生成E的反應(yīng)類型為________。 (4)F 的化學(xué)名稱是________，由F生成G的化學(xué)方程式為____________________。 (5)具有一種官能團的二取代芳香化合物W是E的同分異構(gòu)體，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成44 g CO2，W共有________種(不含立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡式為________。 (6)參照上述合成路線，以(反，反)2,4己二烯和C2H4為原料(無機試劑任選)，設(shè)計制備對苯二甲酸的合成路線。 答案　(1)cd　(2)取代反應(yīng)(酯化反應(yīng))　(3)酯基、碳碳雙鍵　消去反應(yīng)　(4)己二酸　nHOOC(CH2)4COOH＋nHOCH2CH2CH2CH2OHHOCO(CH2)4COO(CH2)4OH＋(2n－1)H2O　 (5)12　 (6) 解析　(1)a項，大多數(shù)糖都有甜味，具有CnH2mOm的通式，但有的糖類沒有甜味，如淀粉和纖維素，也有的糖類不符合CnH2mOm的通式，錯誤；b項，麥芽糖水解只能生成葡萄糖，錯誤；c項，用銀鏡反應(yīng)可以判斷淀粉是否發(fā)生水解，用碘水可以判斷淀粉是否水解完全，正確；d項，淀粉和纖維素都屬于天然高分子化合物，正確。 (2)(反，反)2,4己二烯二酸與CH3OH在酸性和加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成C物質(zhì)，酯化反應(yīng)也為取代反應(yīng)。 (3)由D的結(jié)構(gòu)簡式可以看出D中含有和兩種官能團，由D和E兩種物質(zhì)結(jié)構(gòu)的異同可以得出D生成E發(fā)生的是消去反應(yīng)。 (4)由F的結(jié)構(gòu)簡式可知F為己二酸，己二酸與1,4丁二醇發(fā)生縮聚反應(yīng)生成聚酯G，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為nHOOC(CH2)4COOH＋nHOCH2CH2CH2CH2OH＋(2n－1)H2O。 (5)具有一種官能團的二取代芳香化合物W是E的同分異構(gòu)體，0.5 mol W能與足量NaHCO3溶液反應(yīng)生成44 g CO2(即1 mol)，說明W中含有2個—COOH，W中苯環(huán)上的兩個取代基有4種情況： ①2個—CH2COOH，②—CH2CH2COOH和—COOH，③和—COOH，④和—CH3，每種情況又都有鄰、間、對三種位置的同分異構(gòu)體，故W共有滿足條件的12種同分異構(gòu)體，其核磁共振氫譜有三組峰的結(jié)構(gòu)具有較大的對稱性，結(jié)構(gòu)簡式為 3．(xx全國卷Ⅱ，38)氰基丙烯酸酯在堿性條件下能快速聚合為，從而具有膠黏性。某種氰基丙烯酸酯(G)的合成路線如下： 已知： ①A的相對分子質(zhì)量為58，氧元素質(zhì)量分數(shù)為0.276，核磁共振氫譜顯示為單峰 ② 回答下列問題： (1)A 的化學(xué)名稱為________。 (2)B的結(jié)構(gòu)簡式為________，其核磁共振氫譜顯示為________組峰，峰面積比為________。 (3)由C生成D的反應(yīng)類型為____________。 (4)由D生成E的化學(xué)方程式為__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)G中的官能