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文档简介
主讲:董啸GZHXMSWKT中国西安2020年02月2020年高考化学复习专题讲座追踪热点突破难点高效备考第十一讲有机化学综合题的解法【第一部分】几个重要的有机化学问题
①若已知有机物的结构简式或键线式判断分子式:利用每个碳成四个键,计算氢原子个数,氧的个数不影响氢原子的个数;1.由结构式确定分子式的方法:
氢原子个数改变规律:引入一个卤素原子减少一个H原子,引入一个O原子H原子数不变,引入一个N原子增加一个H原子,引入一个C原子增加两个H原子。②利用不饱和度计算氢元素个数:
不饱和度是指有机物与同碳数的烷烃氢原子数比较的一个指标,也称为缺氢指数。不饱和度通常用于复杂有机物中氢原子数的计算,不饱和度越大,氢原子数越少。一个碳碳双键一个不饱和度;一个碳碳叁键两个不饱和度;一个环一个不饱和度;一个苯环四个不饱和度。氢元素个数=2×n+2-m×2
说明:n为碳原子数,m为不饱和度。1.由结构式确定分子式的方法:【链接高考】1.2019-3-36.(3)W的分子式为___________。
解析:W物质中可以轻松数出共有14个C原子,4个氧原子,氢原子的个数为12个。
氢原子的个数也可以通过不饱和度来推断出,14个碳的烷应该有30个氢,现在该分子有9个不饱和度,其中一个苯环4个,一个双键1个,一个不饱和度少2个氢,所以30-9×2=12,因此有12个氢原子,即分子式为:C14H12O4。【链接高考】2.2018-1-36.(4)G的分子式为
。
解析:G共有12个C原子,3个氧原子,18个氢原子,分子式为:C12H18O3。3.2017-2-36.(5)G是分子式为____________。
解析:G共有18个C原子,4个氧原子,1个氮原子,31个氢原子,分子式为:C18H31NO4。【链接高考】4.2017-3-36.(4)G的分子式为______________。
解析:G共有11个C原子,3个氧原子,2个氮原子,3个氟原子,11个氢原子,分子式为:C11H11O3N2F3。5.2015-1-9.乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比为(
)A.1∶1B.2∶3C.3∶2D.2∶1C
解析:该有机物的分子式为C6H12N4,根据元素守恒,则C元素来自甲醛。N元素来自氨,所以分子中的C与N原子的个数比即为甲醛与氨的物质的量之比为:6∶4=3∶2。【链接高考】2.有机物的共线和共面问题:①判断依据:
甲烷是正四面体结构、乙烯分子中两个碳原子和四个氢原子共平面、乙炔分子中两个碳原子和两个氢原子共直线和苯分子中六个碳原子和六个氢原子共平面。
碳碳单键(含碳氧单键)可以旋转,碳碳双键和叁键不能旋转。2.有机物的共线和共面问题:②判断方法:通过甲烷、乙烯、乙炔和苯的结构组合分析。
首先,观察有机物中的苯环和双键,由此确定共平面的最少的原子数目,然后观察饱和碳原子,据此判断共平面的最多的原子数目。
利用碳碳叁键,判断共直线的碳原子数目。2.有机物的共线和共面问题:③注意问题:在判断有机物的共线和共面问题时,一定要注意:是“碳原子”还是“所有原子”;是“最少”还是“最多”;是“可能”还是“一定”。例题.某有机物的结构简式为:下列关于该分子结构的说法正确的是(
)A.所有原子都可能在同一平面上B.最多有4个碳原子在同一条直线上C.最多有12个碳原子在同一平面上D.最多有18个原子在同一平面上
解析:以碳碳双键为中心,根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构,可以画出如图所示结构。A.由于有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面上,A错误。B.由图可知,最多只有炔直线上的4个碳原子在同一条直线上,B正确;2.有机物的共线和共面问题:例题.某有机物的结构简式为:下列关于该分子结构的说法正确的是(
)A.所有原子都可能在同一平面上B.最多有4个碳原子在同一条直线上C.最多有12个碳原子在同一平面上D.最多有18个原子在同一平面上
解析:以碳碳双键为中心,根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构,可以画出如图所示结构。2.有机物的共线和共面问题:C.苯平面、烯平面、炔直线上的碳原子都可能在同一平面上,根据甲烷的结构特点可知,与炔直线末端碳原子相连的2个碳原子最多有1个在该平面上,最多有13个碳原子在同一平面上,C错误;例题.某有机物的结构简式为:下列关于该分子结构的说法正确的是(
)A.所有原子都可能在同一平面上B.最多有4个碳原子在同一条直线上C.最多有12个碳原子在同一平面上D.最多有18个原子在同一平面上
解析:以碳碳双键为中心,根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构,可以画出如图所示结构。2.有机物的共线和共面问题:D.苯平面上的4个氢原子和8个碳原子都在同一平面上,与苯环相连的甲基上有1个氢原子可能在该平面上,烯平面上的2个氢原子和2个碳原子可能在该平面上,炔直线上的4个碳原子可能在该平面上,与炔直线末端碳原子相连的甲基上有1个碳原子和1个氢原子可能在该平面上,故最多有21个原子在同一平面上,D错误。【链接高考】1.2019-1-8.关于化合物2-苯基丙烯,下列说法正确的是()A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B.可以发生加成聚合反应C.分子中所有原子共平面
D.易溶于水及甲苯
解析:2-苯基丙烯的分子式为C9H10,官能团为碳碳双键,能够发生加成反应、氧化反应和加聚反应。A.2-苯基丙烯有碳碳双键,能使稀高锰酸钾溶液褪色,故A错误。B.2-苯基丙烯有碳碳双键,因而可以发生加成聚合反应,故B正确。【链接高考】1.2019-1-8.关于化合物2-苯基丙烯,下列说法正确的是()A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B.可以发生加成聚合反应C.分子中所有原子共平面
D.易溶于水及甲苯解析:2-苯基丙烯的分子式为C9H10,官能团为碳碳双键,能够发生加成反应、氧化反应和加聚反应。C.2-苯基丙烯分子中含有饱和碳原子,因而不可能所有原子共平面,故C错误。D.2-苯基丙烯没有亲水基,因而难溶于水,故D错误。B
2.2019-3-8.下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是()A.甲苯B.乙烷C.丙炔D.1,3−丁二烯【解析】A.甲苯中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,A错误;B.乙烷是烷烃,所有原子不可能共平面,B错误;C.丙炔中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,C错误;D.碳碳双键是平面形结构,因此1,3-丁二烯分子中所有原子可能共平面,D正确。D【链接高考】
3.2016-3-10.已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是()A.异丙苯的分子式为C9H12
B.异丙苯的沸点比苯高C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面D.异丙苯的和苯为同系物C
解析:由异丙苯的结构简式可知,异丙苯的分子式为C9H12,异丙苯的和苯为同系物,所以AD正确。
异丙苯的碳原子比苯多,所以沸点比苯高,所以B正确。
异丙苯中异丙基的中心碳原子连接的三个碳原子不在同一平面,所以所有碳原子不可能都处于同一平面,故C错误。【链接高考】【链接高考】4.2017-江苏-11.萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是()A.a和b都属于芳香族化合物B.a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上
C.a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色
D.b和c均能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀C解析:A.a不属于芳香族化合物,A错误。B.a和c分子中有多个饱和碳原子,所有碳原子不可能处于同一平面上
,B错误。C.A中有碳碳双键,b中有苯环侧链和醇,c中有醛基,均能使酸性KMnO4溶液褪色,故C正确。D.b中没有醛基,不能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀,故D错误。【链接高考】
5.2016-江苏-11.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关物质X的说法正确的是()A.分子中两个苯环一定处于同一平面B.不能与饱和Na2CO3溶液反应C.在酸性条件下水解,水解产物只有一种D.1mol化合物X最多能与2molNaOH反应C解析:A.X分子中两个苯环通过一个饱和碳原子连接,很难处于同一平面,A错误。B.X分子中有羧基,能与饱和Na2CO3溶液反应,B错误。C.
X是一种环酯,在酸性条件下水解,环打开,但是水解产物只有一种,故C正确。D.1mol化合物X最多能与3molNaOH反应,故D错误。【链接高考】6.2016-浙江-10.下列说法正确的是()A.的一溴代物和
的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)B.CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上C.按系统命名法,化合物
的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷D.与
都是α-氨基酸且互为同系物解析:A.两者的一溴代物都有4种,A正确。B.CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子不在同一直线上,B错误。C.按系统命名法,化合物的名称是2,3,4,4-四甲基己烷,C错误。D.两者都是α-氨基酸,但不是互为同系物,D错误。A【链接高考】
7.(1)2015-1-38.(4)异戊二烯分子中最多有
个原子共平面.(2)2017-天津-8.(1)甲苯
分子中不同化学环境的氢原子共有_______种,共面原子数目最多为_______。解析:(1)由于碳碳双键上的两个碳原子及与其直接相连的原子共平面,所以最多有5个碳原子和5个氢原子以及甲基上的1个氢原子共11个原子共平面。(2)甲苯分子中不同化学环境的氢原子共有4种;
共面原子为:7个碳原子和苯环上的5个氢原子以及甲基上的最多1个氢原子,共13个原子共平面。3.手性碳原子判断:
手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,用C*表示。【链接高考】1.2019-1-36.(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳。
解析:由B的结构式分析可知,B中有两个手性碳原子,分别是六元环上连接甲基的两个碳原子。【链接高考】2.2019-江苏-12.化合物Y具有抗菌、消炎作用,可由X制得。下列有关化合物X、Y说法正确的是A.1molX最多能与2molNaOH反应B.Y与乙醇发生酯化反应可得到XC.X、Y均能与酸性KMnO4溶液反应D.室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目相等【解析】A.在X分子中,1mol羧基消耗1molNaOH,1mol由酚羟基形成的酯基水解后可以消耗2molNaOH,所以1molX最多能与3molNaOH反应,故A错误;B.比较X与Y的结构结构式可知,Y与乙酸发生酯化反应可得到X,故B错误;C.X和Y分子中都含有碳碳双键,而且Y还有酚的成分,所以X和Y均能与酸性高锰酸钾溶液反应,故C正确;D.X和Y分子中均有两个碳碳双键且位置相同,分别与足量Br2加成后产物都有3个手性碳原子,所以手性碳原子数目相同,故D正确。CD3.2019-天津-8.(1)茅苍术醇的分子式为_______,所含官能团名称为____________,分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为____________。【链接高考】
解析:从茅苍术醇的结构简式
可知,茅苍术醇的分子式为C15H26O,所含官能团为碳碳双键、羟基。
在茅苍术醇的分子中含有3个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子。
故答案为:C15H26O;双键、羟基;3。4.2018-江苏-11.化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:下列有关化合物X、Y的说法正确的是(
)A.X分子中所有原子一定在同一平面上B.Y与Br2的加成产物分子中不含有手性碳原子C.X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色D.X→Y的反应为取代反应解析:A.X分子中含有苯环,与苯环直接相连的原子处于苯环所在的平面内,3个Br原子和—OH中的O原子在苯环所在平面内,C—O—H键呈V形且单键可以任意旋转,故X分子中—OH上的氢原子不一定在苯环所在平面内,A错误;B.Y分子含有碳碳双键,与Br2加成后,连接甲基的碳原子连有4个不同基团,该碳原子为手性碳原子,B错误;C.X分子中含有酚羟基,Y分子中含有碳碳双键,都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,MnO4-被还原为Mn2+而褪色,C错误;D.X分子中酚羟基上的氢原子被CH2==C(CH3)CO—取代生成Y,Y中的酯基是取代反应的结果,D正确;答案:D【第二部分】同分异构体的书写及判断【高考热点】
同分异构体的书写和数目判断,重点考查一氯代物或二氯代物数目,限定条件有机物同分异构体数目判断,限定条件有机物同分异构体书写,特别是芳香化合物、酯类同分异构体数目判断。1.同分异构体的书写方法:(1)分类:①碳链异构:由于碳链骨架不同,产生的异构现象称为碳链异构。②位置异构:官能团的位置不同产生的同分异构现象叫做位置异构。③官能团异构:由于官能团的不同,产生的同分异构体叫做官能团异构。1.同分异构体的书写方法:(1)分类:④顺反异构:由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象,称为顺反异构。顺式异构:两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧的称为顺式异构。反式异构:两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧的称为反式异构。2018-天津-8.(5)F与G的关系为________(填序号)。a.碳链异构 b.官能团异构
c.顺反异构 d.位置异构【链接高考】c1.同分异构体的书写方法:书写思路:官能团异构→碳链异构→位置异构基本要求:①符合要求;②不重复,不遗漏;③不主管臆造。(2)书写方法:1.同分异构体的书写方法:①官能团异构:根据有机物的组成元素,写出具有不同类型的官能团的有机物。②碳链异构:在官能团确定的情况下,不断改变碳架结构,写出不同的同分异构体。碳链异构写法:主链由长到短;支链由整到散;位置由中到边;
排布由同、邻、间、对。③位置异构:在官能团和碳链不变的情况下不断移动官能团的位置,写出不同的同分异构体。(2)书写方法:在确定官能团之后,先考虑所有可能的碳架结构,然后在每种碳架结构中分析,官能团可能的位置即可。例题:写出C5H11Cl或C5H12O所有同分异构体。①官能团异构、碳链异构和位置异构综合型:2.高考中书写同分异构体的常见类型:②左右型:2.高考中书写同分异构体的常见类型:
若要求写出酯类、醚类、酮类或其它官能团位于中间的有机物的同分异构体时,应通过左右增碳或减碳进行分析。
C5H10O2的酯类同分异构体分别为:HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCHCH3CH2CH3、HCOOC(CH3)3;CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCH(CH3)2;CH3CH2COOCH2CH3;CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3。【链接高考】
1.2015-1-38.(5)写出与A(HC≡CH)具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体
(填结构简式)。
解析:异戊二烯的分子式为C5H8,与HC≡CH具有相同官能团的异戊二烯的同分异构体为:【链接高考】2.2018-3-36.X与D(HC≡CCH2COOC2H5)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:
。解析:X与D(HC≡CCH2COOC2H5)互为官能团相同的同分异构体,由于酯基的特殊性,可以利用叁键在酯基左右两侧进行分析,其中峰面积之比为3∶3∶2,说明结构中有两个不同的甲基。①三键在酸一侧:HC≡CCOOCH2CH2CH3、HC≡CCOOCH(CH3)2;CH3C≡CCOOC2H5、HC≡CCH2COOC2H5;HC≡CCH2CH2COOCH3、CH3C≡CCH2COOCH3、CH3CH2C≡CCOOCH3、HC≡CCHCH3COOCH3。
【链接高考】2.2018-3-36.X与D(HC≡CCH2COOC2H5)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:
。解析:
②三键在醇一侧:HCOOCH2CH2CH2C≡CH、HCOOCH2CH2C≡CCH3、HCOOCH2C≡CCH2CH3、HCOOC≡CCH2CH2CH3、HCOOCH2CHCH3C≡CH、HCOOCHCH3CH2C≡CH、HCOOCHCH3C≡CCH2、HCOOC≡CCH(CH3)2;HCOOCHC2H5C≡CH、HCOOC(CH3)2C≡CH;CH3COOCH2CH2C≡CH、CH3COOCH2C≡CCH3、CH3COOC≡CCH2CH3、CH3COOCHCH3C≡CH;CH3CH2COOCH2C≡CH、CH3CH2COOC≡CCH3;CH3CH2CH2COOC≡CH、(CH3)2CHCOOC≡CH.【链接高考】2.2018-3-36.X与D(HC≡CCH2COOC2H5)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:
。解析:X与D(HC≡CCH2COOC2H5)互为官能团相同的同分异构体,由于酯基的特殊性,可以利用叁键在酯基左右两侧进行分析,其中峰面积之比为3∶3∶2,说明结构中有两个不同的甲基。符合题意的有:CH3C≡CCOOC2H5、CH3C≡CCH2COOCH3、CH3CH2C≡CCOOCH3、CH3COOCH2C≡CCH3、CH3COOC≡CCH2CH3、CH3CH2COOC≡CCH3
a.苯环上连一个取代基,但是苯环连在官能团左右不同的情况:例题.写出苯丙酸能水解且苯环上只有一个侧链的同分异构体:
解析:该同分异构体在分析时一定要考虑苯环分别在酸和醇一边的情况。
③苯环位置型:2.高考中书写同分异构体的常见类型:b.苯环上有两个取代基,则应考虑临、间、对三种情况:例如:分析分子式为C10H12O2,能与NaHCO3反应,且苯环上有两个侧链的有机物有几种:
5×3=15种。③苯环位置型:2.高考中书写同分异构体的常见类型:【链接高考】
1.(2016-Ⅰ-38)W是E的同分异构体,W是具有一种官能团的二取代芳香化合物,0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2,W共有____种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为_____。12
解析:由题给信息可知,W是具有一种官能团的二取代芳香化合物E的同分异构体,W是有两个羧基和两个饱和碳原子的二取代芳香化合物,按照对位可以有如下四种:
所以,考虑苯环上有两个取代基有临、间、对三种,故W全部同分异构体共有4×3=12种。
其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为:2.2016-3-38.(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种的结构简式________。解析:芳香化合物F分子中只有两种不同化学环境的氢,说明是高度对称结构。一个侧链没有符合要求的,两个侧链不能满足3:1,三个侧链没有符合要求的,只能是四个侧链,可能的同分异构体有五种:【链接高考】3.判断同分异构体数目的方法:①“等效氢法”推断一元取代产物数目:判断烃的一元取代物同分异构体的数目的关键在于找出“等效氢原子”的种类。
属于“等效氢原子”要求的有:a.同一碳原子上的氢原子;b.同一碳原子所连甲基上的氢原子;c.处于对称位置上的碳原子上的氢原子。
【规律】烃的等效氢原子有几种,该烃的一元取代物的数目就有几种。
【链接高考】1.下列烷烃进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的是(
)A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2
D.(CH3)3CCH2CH3
〖解析〗本题表面上是判断沸点不同的产物种类,实际上是要求判断同分异构体的数目,A中等效氢原子有五种,B等效氢原子有四种,C等效氢原子有两种,D等效氢原子有三种,所以答案为D。D【链接高考】2.2016-2-10.四联苯的一氯代物有A.3种B.4种C.5种D.6种C解析:由四联苯的结构简式分析可知,四联苯中有五种氢原子,故四联苯的一氯代物有5种。答案为C。3.判断同分异构体数目的方法:②“一定一动法”推断二元取代产物数目:
在推断烃的二元取代产物数目时,可以采用一定一动法,即先固定一个原子,移动另一个原子,推算出可能的取代产物数目,然后再变化第一个原子的位置,移动另一个原子进行推断,直到推断出全部取代产物的数目。在书写过程中,要特别注意防止重复和遗漏。【链接高考】
1.2016-1-9.下列关于有机化合物的说法正确的是A.2-甲基丁烷也称异丁烷B.由乙烯生成乙醇属于加成反应C.C4H9Cl有3种同分异构体D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物B解析:A.2-甲基丁烷也称异戊烷,A错误。B.由乙烯生成乙醇属于加成反应,B正确。C.丁基有4种,C4H9Cl有4种同分异构体,C错误。D.蛋白质属于高分子化合物,油脂不属于高分子化合物,D错误。【链接高考】2.2016-2-10.分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构):A.7种 B.8种
C.9种 D.10种C
解析:本题采取“一定一动法”即可顺利解决。
分子式为C4H8Cl2的有机物共有9种。3.2019-2-13.分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)
A.8种B.10种C.12种D.14种
解析:本题采取“一定一动法”即可顺利解决。
C4H8BrCl的碳架有两种,一种是直链共有8种同分异构体,一种是支链共有4种同分异构体,总计12种同分异构体。【链接高考】C【链接高考】4.2017-1-9.化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是A.b的同分异构体只有d和p两种B.b、d、p的二氯代物均只有三种C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面解析:A.b是苯,其同分异构体有多种,不止d和p两种,A错误;B.d分子中氢原子有2种,根据一定一移可知d的二氯代物是6种,B错误;C.b、p分子中不存在碳碳双键,不与高锰酸钾发生反应,C错误;D.苯是平面形结构,所有原子共平面,d、P中均含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,D正确。D【链接高考】5.2018-1-11.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是(
)A.与环戊烯互为同分异构体B.二氯代物超过两种C.所有碳原子均处同一平面D.生成1molC5H12至少需要2molH2解析:A.螺[2,2]分子式为C5H8,与环戊烯互为同分异构体,A正确;B.螺[2,2]戊烷二氯代物有四种,B正确;C.螺[2,2]戊烷的中心碳原子参考甲烷结构分析,所有碳原子均不可能处同一平面,C错误;D.螺[2,2]分子式为C5H8,生成1molC5H12至少需要2molH2,D正确。C③“换元法”推断多元取代产物数目:对于多元取代产物种类的判断,可以把多元通过换元变成一元或二元,这样可以使问题简化。
例如,丙烷为C3H8,二氯丙烷有四种,六氯丙烷也有四种。甲苯(C7H8)的二氯代物共有十种,六氯代物也有十种。请问甲苯(C7H8)的七氯代物有几种?3.判断同分异构体数目的方法:④由丙基、丁基和戊基的数目推某些含特殊官能团的有机物的数目:
丙基2种;丁基4种;戊基8种。丙基有两种,一氯丙烷(C3H7Cl)、丙醇(C3H8O)、丁醛(C4H8O)、丁酸(C4H8O2)均有两种;丁基有四种,一氯丁烷(C4H9Cl)、丁醇(C4H10O)、戊醛(C5H10O)、戊酸(C5H10O2),均有四种;戊基有8种,戊醇(C5H12O)、己醛(C6H12O)、己酸(C6H12O2),均有8种。3.判断同分异构体数目的方法:【链接高考】
1.2012·新课标全国卷·10.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)(
)A.5种B.6种C.7种D.8种
【解析】分子式为C5H12O且可与钠反应放出氢气的是戊醇,因为戊基有8种,所以,戊醇有8种。D
2.(2015-Ⅱ-11).分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)
(
)A.3种B.4种C.5种D.6种B
【解析】分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体,这说明该有机物是羧酸,即分子组成为C4H9—COOH,丁基有4种,所以有机物有4种。【链接高考】【链接高考】
3.2013·新课标全国卷Ⅰ·12.分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合可形成的酯共有(
)A.15种B.28种C.32种D.40种D
【解析】C5H10O2水解可以生成:①含有1个碳原子的酸和含有4个碳原子的醇,含1个碳原子的酸有1种,含4个碳原子的醇有4种;②含2个碳原子的酸和含3个碳原子的醇,含2个碳原子的酸有1种,含3个碳原子的醇有2种;③含3个碳原子的酸和含2个碳原子的醇,含3个碳原子的酸有1种,含2个碳原子的醇有1种;④含4个碳原子的酸和含1个碳原子的醇,含4个碳原子的酸有2种,含1个碳原子的醇有1种。酸共有5种,醇共有8种,它们重新组合形成的酯共有5x8=40种。所以选D。3.判断同分异构体数目的方法:⑤苯环侧链不同对同分异构体数目的影响:苯环上有一个侧链,同分异构体只有一种;苯环上有两个侧链,同分异构体只有三种。
苯环上有三个侧链,同分异构体数目分三种情况:①若三个侧链完全相同,同分异构体有三种;②若三个侧链部分相同,同分异构体有六种;③若三个侧链完全不相同,同分异构体有十种。3.判断同分异构体数目的方法:⑤苯环侧链不同对同分异构体数目的影响:苯环上有四个侧链,同分异构体数目分五种情况:①若四个侧链相同,同分异构体有三种;②若三个侧链相同,同分异构体有六种;③若二个侧链相同,另两个也相同,同分异构体有十一种。④若二个侧链相同,另两个不同,同分异构体有十八种。⑤若侧链均不相同,同分异构体有很多种,没有意义。3.判断同分异构体数目的方法:⑤苯环侧链不同对同分异构体数目的影响:【活学活用】
例题1.分子式为C10H14的苯的同系物按照取代基数量分,分别各有多少种?
答案:一取代芳香烃有4种,二取代芳香烃有9种,三取代芳香烃有6种,四取代芳香烃有3种。共有4+9+6+3=22种。
例题2.分子式为C11H16的苯的同系物按照取代基数量分,分别各有多少种?
答案:一取代芳香烃有8种,二取代芳香烃有18种,三取代芳香烃有18种,四取代芳香烃有6种,五取代芳香烃有1种。共有8+18+18+6+1=51种。1.[2017-Ⅱ-36(6)]D的结构式如下,L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1mol的L可与2mol的Na2CO3反应,L共有_____种。【链接高考】
解析:根据题目要求可知,L苯环上有两个羟基和一个甲基,共三个取代基。
若苯环上三个侧链部分相同,同分异构体有有六种。【链接高考】
2.2017-3-36(5)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。解析:当苯环上有三个不同的取代基时,共有10种同分异构体(见下图,三种取代基分别用X、Y、Z表示),除去G本身还有10-1=9种。9
其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢,且峰面积比为2∶2∶1的是高度对称的结构:【链接高考】3.(2012全国Ⅰ卷)
E(C7H5O2Cl)的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有____种,期中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢,且峰面积比为2∶2∶1的是______。13
解析:题目要求指出E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应。若有两种取代基的共三种:若有三种取代基的共十种:故,E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有13种。(1)五碳同分异构体:①C5H12的同分异构体:②C5H11Cl的同分异构体:③C5H10的同分异构体:烯烃;环烷烃:④C5H12O的同分异构体:醇:;醚:。⑤C5H10O的同分异构体:醛:;酮:⑥C5H10O2的同分异构体:酸:;酯:⑦C5H10O2的酯水解后生成的酸和醇再形成酯:4种8种5种3种8种6种4种3种4种9种5x8=40种4.高考热点:(2)甲酸酯同分异构体:①C5H10O2的同分异构体:能水解且能发生银镜反应的有4种;②C6H12O2的同分异构体:能水解且能发生银镜反应的有8种;能水解且发生银镜反应,水解产物经催化氧化后也能发生银镜反应的有4种;4.高考热点:(3)芳香酯和酚酯同分异构体:①苯丁酸能水解且苯环上只有一个侧链的同分异构体:15种;其中能发生银镜反应的有5种;
②苯丁酸能水解且苯环上只有两个侧链的同分异构体:33种;
其中能发生银镜反应的有12种。4.高考热点:4.高考热点:(4)同分异构体书写试题中常见信息及含义题目信息含义①能发生银镜反应②能与Fe3+发生显色反应③能发生银镜反应和水解反应(氧原子数2或3)④苯环上一氯取代物只有1种⑤能发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应但其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应⑥氢原子数很多,但是核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶1∶1醛基或甲酸酯酚羟基甲酸酯高度对称结构甲酸酚酯高度对称结构,有两个甲基4.高考热点:(4)同分异构体书写试题中常见信息及含义题目信息含义⑦苯环上有两个取代基,且苯环上的一溴代物只有2种⑧与碳酸氢钠溶液反应可生成使澄清石灰水变浑浊的气体⑨1mol有机物可以与1mol碳酸氢钠反应,可以与2mol氢氧化钠反应⑩1mol有机物可以与1mol碳酸氢钠反应,可以与2mol氢氧化钠反应,可以与3mol钠反应一个羧基,一个酚羟基,一个醇羟基一个羧基,一个酚羟基羧基苯环对位两个侧链【特别说明】①在确定同分异构体时,通常利用有机物的核磁共振氢谱数目,限定同分异构体的数目,往往是要求写出结构高度对称的同分异构体。②在判断同分异构体数目时,应该特别注意,若已知分子式要求判断同分异构体数目,是全部;若已知某一种有机物的结构式,判断具有相同官能团的同类同分异构体,则应该减去1。
例如,分子式为C4H8Cl2的有机物有9种;结构式为Cl—CH2CH2CH2CH2Cl的有机物的同分异构体有8种。【链接高考】1.2019-1-36.(3)B的的结构简式如下,写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式
。(不考虑立体异构,只需写出3个)
解析:根据题目要求,具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体,应该具备:一个六元环、且环上有一个醛基和一个饱和碳原子。
若醛基和饱和碳原子在六元环的同一个碳原子上,有两种;若醛基和饱和碳原子在六元环的两个碳原子上,有临、间、对三种;共有如下五种。【链接高考】2.2019-2-36.(5)E的结构简式如下,E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式_______、________。①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。
解析:本题要求写出E的二氯代物的芳香化合物同分异构体,要求能发生银镜反应,说明同分异构体有:
苯环、醛基和二氯原子,还有一个饱和碳原子。
核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1,说明结构对称,且有一个甲基,侧链一个、两个和三个均不符合,只有四个侧链可以,有以下两种:①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6∶2∶1;③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2。
解析:根据D的结构式分析可知,分子式为:C8H9O2I,要求X含苯环,且1molX与足量Na反应可生成2g氢气,说明有两个羟基。有三种不同环境的氢6:2:1,说明苯环上有一个碘原子、两个甲基和两个酚羟基,因为若为醇羟基不可能有6个相同氢。
氢的种类比较少,说明是一种高度对称结构,有两个甲基。根据以上分析,符合条件的有机物结构简式为:【链接高考】
3.2019-3-36.(5)D的结构简式如下,X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式_____。
解析:E是一种二元酯,该物质共有7个碳原子,要求的写出与E互为同分异构体的酯类化合物的说明物质类别相同,由核磁共振氢谱只有两组峰可知,结构高度“对称”,可能的结构如下两种:CH3OOCC(CH3)2COOCH3CH3COOC(CH3)2OOCCH3【链接高考】4.2018-1-36.(6)结构简式如下,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):【链接高考】
5.2018-2-36.(6)B的结构简式如下,F是B的同分异构体,7.30g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24L二氧化碳(标准状况),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:由B的结构式和题目数据信息可知,F的分子式为:C6H10O4的二元酸。若去掉两个羧基,剩余4个饱和碳原子的碳架结构有两种,根据一定一动法,可知F的可能结构共有9种。
核磁共振氢谱的峰数目比较少,说明是比较对称的结构,其结构式为:CH3CH(COOH)CH(COOH)CH3。
解析:D的分子式为C6H8O2,官能团为酯基和叁键,还有三个饱和碳,要求的写出与D具有相同官能团的同分异构体,且核磁共振氢谱显示三种氢比值为3∶3∶2,说明叁键在里面,最外侧是两个甲基,基本碳架为:C—C≡C—C—C,酯基插入碳原子之间即可。可能的结构如下六种:CH3OOCC≡CCH2CH3、CH3COOC≡CCH2CH3、CH3C≡COOCCH2CH3、CH3C≡CCOOCH2CH3、CH3C≡CCH2OOCCH3、CH3C≡CCH2COOCH3。【链接高考】6.2018-3-36.(7)
已知D的结构简式CH3CH2OOCCH2—C≡CH,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:【链接高考】7.2017-1-36.(5)F的结构简式如下,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∶2∶1,写出2种符合要求的X的结构简式_____。
解析:根据题意,X中含有苯环、—COOH,根据分子组成判断还有四个碳原子,两个不饱和度。根据峰面积比为6∶2∶2∶1,有两个相同的甲基。若苯环上一个侧链,不符合4种不同化学环境的氢;
若苯环上两个侧链,先考虑对称结构,侧链为—COOH和—C4H5,或—C≡CH,—CH2CH2COOH,均不符合要求。若苯环上三个侧链,则两个—CH3和一个—C≡C—COOH,核磁共振氢谱峰面积比为6∶2∶2∶1的有机物结构简式为:若苯环上四个侧链,则两个—CH3、一个—C≡CH、一个—COOH,核磁共振氢谱峰面积比为6∶2∶2∶1的有机物结构简式为:8.2017-江苏-17.(3)C的结构简式如下,写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:____。①含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;②能发生水解反应,水解产物之一是α-氨基酸,另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的氢。【链接高考】
解析:根据题目要求,应该具备:一个苯环、一个酯基和且酯基临位碳原子上有氨基,还有一个饱和碳原子和氧原子。所以,该物质的基本结构为:—CHNH2COO—。若为甲醇对应的酯,不符合题意(只有1种氢);若为苯酚对应的酯,不符合题意(只有4种氢);由于没有甲二醇,所以只能是对苯二酚对应的酯,α-氨基酸为α-氨基丙酸。该物质的结构式为:【链接高考】9.2016-2-38.(6)G的结构简式为:CH2=C(CN)COOCH3,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。(不含立体结构)。
解析: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有机物为甲酸酯(先不考虑氰基):HCOOCH2CH=CH2、HCOOCH=CHCH3、HCOOC(CH3)=CH2,然后将氰基取代酯基右边碳上的氢,共有8种。【链接高考】10.2016-江苏-17.(3)C的结构简式如下,写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式____。
解析:由题目要求可知,该物质是甲酸的酚酯,还有两个饱和碳原子和一个氨基。由于分子中只有4种氢,若苯环上有两个取代基,必须是对位,且有两个相同的甲基;若苯环上有三个取代基,没有符合题意的结构;
若苯环上有两个取代基,则氨基必须在甲酸的酚酯的对位,且有两个甲基处在对称位置。①能发生银镜反应;②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;③分子中只有4种不同化学环境的氢。【第三部分】有机合成路线设计题有机合成路线设计题的做法
在有机合成与推断题的最后,往往要求考生利用所学知识和题目所给信息,自己设计一种物质的合成路线。解决有机合成路线设计题的关键是:利用已知的合成路线,寻找解决问题的突破口。1.有机合成路线设计题的做法首先,通过分析题目要求,确定合成原料;然后,利用逆合成分析法,寻找合成该物质的关键反应和基本步骤;其次,确定由原料到最终产物的路径,每步的反应条件和辅助的原料;最后,将合成路线以流程图的形式写出。【解题思路】①分析题目要求:分析要合成的物质的结构特征,结合题给信息,选择基础原料,了解已知合成路线中的特殊反应。②寻找合成路线:首先根据题目已知信息及合成路线和目标产物的结构,确定有机合成的关键反应,然后通过分析(正向分析或逆向分析)确定合成路线,最后确定合成路线由哪些基本反应完成,目标分子中官能团引入方法。【解题方法】1.有机合成路线设计题的做法③确定合成路线:理顺关系,从基础原料开始,到目标产物结束,确定每一步反应的反应物和生成物及反应条件,确定合成路线。④画出合成路线:以流程图的形式写出,从基础原料开始,到最后产品的每一步反应过程,在箭头上下需要写出反应条件和辅助原理。必要时,逐步写出每一步反应的化学方程式。【解题方法】1.有机合成路线设计题的做法(1)卤素原子:①利用饱和碳原子和苯环上的氢原子与卤素单质发生取代反应;②碳碳双键或叁键与卤素单质或卤化氢发生加成反应;③醇与卤化氢取代反应。说明:利用反应条件和反应物确定引入卤素原子的多少和位置;苯的同系物侧链上引入卤素原子的反应条件是光照,苯的同系物苯环上引入卤素原子的反应条件是三价铁做催化剂。【引入官能团的方法】2.有机合成中官能团的变化(2)醇羟基:烯烃与水加成反应、醛与氢气加成反应、卤代烃水解反应、酯水解反应。酚羟基:苯环上的氢原子与卤素单质在三价铁做催化剂条件下,发生取代反应;然后,在碱性条件下,发生水解反应。【引入官能团的方法】2.有机合成中官能团的变化(3)碳碳双键:卤代烃的消去反应、醇的消去反应、炔烃的加成反应。(4)碳碳叁键:多卤代烃的消去反应、多元醇的消去反应。【引入官能团的方法】2.有机合成中官能团的变化(5)羧基:
①酸性高锰酸钾氧化碳碳双键或苯的同系物;②醛基氧化反应;③酯水解反应。(6)增加碳原子的方法:①酯化反应、取代反应;
②利用卤代烃与氰化钠发生取代反应,引入—CN,然后水解产生羧基。【引入官能团的方法】2.有机合成中官能团的变化(5)特殊结构:①成环的方法:酯化反应、消去反应、加成反应。②开环的方法:环酯水解反应、开环加成反应、环烯烃与酸性高锰酸钾的氧化反应。③使一个卤素原子变为两个的方法:先消去反应,再与卤素单质加成反应。【引入官能团的方法】2.有机合成中官能团的变化(5)特殊结构:④使一个羟基变为两个的方法:
先消去反应,再与卤素单质加成反应,然后再水解反应。⑤特殊结构:在设计合成路线时,引入特殊官能团或结构的方法,常常与已知的有机合成流程图的特殊反应有关。【引入官能团的方法】2.有机合成中官能团的变化①酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使酚羟基与NaOH反应,把—OH变为—ONa将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。【官能团的保护方法】2.有机合成中官能团的变化②碳碳双键的保护:
碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来,待氧化后,再利用消去反应转变为碳碳双键。【官能团的保护方法】2.有机合成中官能团的变化③氨基(—NH2)的保护:
在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中,应先把—CH3氧化成—COOH之后,再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化。【官能团的保护方法】2.有机合成中官能团的变化【官能团消去的方法】①通过加成反应消除不饱和键。②通过消去反应、氧化反应或酯化反应,消除羟基(—OH)。③通过加成反应或氧化反应,消除醛基(—CHO)。④通过消去反应或水解反应,消除卤素原子。2.有机合成中官能团的变化【官能团转化的方法】①碳碳双键和水加成反应变成醇羟基。②醇羟基可以通过氧化反应变成醛基,进一步氧化变成羧基。③醛基与氢气加成反应变成醇羟基。④卤素原子通过水解反应变成羟基,通过消去反应变成碳碳双键。2.有机合成中官能团的变化
①卤素单质与某些有机物,发生取代反应时,要求卤素单质必须是纯物质,和碳碳双键发生加成反应时,卤素单质可以是溶液。
②卤代烃或醇发生消去反应时,官能团所在碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子。【几种特殊反应的要求】2.有机合成中官能团的变化③醇氧化反应:醇氧化反应的实质是在羟基和碳原子上各去掉一个氢原子,所以羟基所在碳原子上必须有氢原子,-CH2OH氧化生成醛,-CHOH氧化生成酮,其它醇不能氧化。④醛的氧化反应:醛和银氨溶液或新制的氢氧化铜的氧化反应必须在碱性环境下反应。2.有机合成中官能团的变化【几种特殊反应的要求】(1)硝基转化为氨基的反应:硝基苯在铁和氯化氢作用下,变成苯氨,使硝基转化为氨基。(2)烯烃的取代反应:烯烃的饱和碳原子上的氢原子,在光照条件下,可以发生取代反应。(3)碳碳双键的氧化反应:含有碳碳双键的有机物,在酸性高锰酸钾或臭氧作用下,可以被氧化反应,双键断开,双键碳原子变成羰基或羧基。(4)苯的同系物的取代反应:苯的同系物与氯气光照条件下,在侧链上发生取代反应;苯的同系物与氯气在Fe3+催化下,在苯环上发生取代反应。(5)卤代烃与氰化钠反应后水解:CH3CH2Cl+NaCN→CH3CH2CN+NaClCH3CH2CN→CH3CH2COOH(6)连续氧化反应:R—CH2OH可以发生连续氧化反应,先生成R—CHO,再生成R—COOH。3.有机合成中几种常见的重要反应1.2016-Ⅰ-36.参照下述合成路线,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____。解题:利用(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料合成对苯二甲酸,需要有苯环,根据题目题目信息,可以利用(反,反)-2,4-己二烯和C2H4通过两步反应产生对二甲苯,最后通过氧化反应,将甲基变成羧基即可。【高考题赏析】【高考题赏析】
2.2016-Ⅲ-36.参照下述合成路线,写出用2−苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物苯乙炔的合成路线___。解题:用2−苯基乙醇为原料制备化合物苯乙炔,需要通过两步消去反应生成。
所以,先将2−苯基乙醇变成变成烯烃,然后再与卤素单质加成,变成二元卤代烃,再发生消去即可。3.2015-Ⅰ-38.A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示,参照异戊二烯的合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线。
解题:乙炔和乙醛制备1,3-丁二烯的关键是将两者连接起来,参照以上合成路线可知,乙炔和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线为:【高考题赏析】【第四部分】有机推断题的解法有机推断题是每一年化学必考的压轴题,这类题考查的内容和形式基本不变,综合考查了有机化学基础知识。
有机推断题是以合成复杂有机物为载体,考查有机物的性质、信息迁移能力、基本反应类型、有机物命名、核磁共振氢谱、官能团数目判断、反应方程式书写、限定条件同分异构体结构式书写、确定有机物分子式和结构式、有机合成路线设计等有机化学核心知识。【考查内容】
①以在实际中有重要应用价值的有机物的合成为线索,考查有机化学的核心知识;②考查的重点是官能团的辨识、键线式的分析、有机物的命名、化学反应条件的选择、化学反应类型判断、分子式推算、化学方程式书写、核磁共振氢谱、同分异构体的数目判断和书写方法、设计有机物的合成路线;③以题目已知的形式提供一些新信息,考查学生的观察能力、自学能力和信息迁移能力。【试题特点】①考查的内容比较固定,考查的知识点比较具体;②试题形式基本保持不变,都是以有机合成路线加问题的方式呈现;③题目注重知识的网络化,重视知识的综合应用;④问题环环相扣,前后联系比较密切,难度适中。
①分析已知条件:从中获得题目的相关信息,特别是物质特殊反应信息,为后面解决问题提供保证。
②理解题目要求:通过审题理解题目要求,分析哪些物质的结构,写出哪些物质的化学反应方程式。③理清反应路径:根据题目所提供的合成路线,理清思路,理解物质之间关系,掌握每一步反应的类型和生成物的结构。④顺藤摸瓜解题:按照题目要求,结合分析的结论,逐步解决问题。【解题思路】【解题方法】①审题方法:开局很关键,心里不能乱;
认真找突破,仔细认真推。②有机推断题解答的基本方法:
顺推法:若题目的“突破口”在前面,则从前向后分析,步步为营,解决问题。
逆推法:若题目的“突破口”在后面,则从后向前分析,逆推法解决问题。
综合法:当采用单向思维比较困难时,应加强起始反应物、中间产物、最终产物之间的联系,从两头向中间靠,采取“两头推”的方法。④判断反应产物和写方程式的方法:前后比较看变化,照猫画虎写产物。【特别说明】
若在推断过程中,遇到陌生反应或陌生的反应条件,一定是与题目所给信息有关。此时,一定要看懂信息所给反应的反应物和生成物的结构变化,然后依据信息所示的反应,类推出本题中物质之间的变化。如果需要写出方程式,则一定要保证反应物和反应条件必须与信息中的要求的一致。【解题方法】③由分子式确定结构的方法:
若已知分子式,应根据组成结合各种有机物的通式及不饱和度,大致判断该有机物的结构特征或官能团,然后根据相关反应和性质确认。
例如,C5H10O可能是醛;C5H10O2可能是羧酸或酯类;C6H12O3可能含有羧基和羟基、也可能酯基和羟基,还可能一个醛基两个羟基;C8H10O2可能是酚或芳香醇;C8H8O2可能含羧基,也可能醛基和羟基。【解题方法】①能与碳酸氢钠反应产生气体的官能团为羧基。②能与三价铁离子显紫色的物质一定含有苯环和酚羟基。③能与氢氧化钠溶液反应,但是不能与碳酸氢钠溶液反应的官能团是酚羟基。④既能发生银镜反应,又能发生水解反应的烃的含氧衍生物是甲酸酯。⑤核磁共振氢谱峰的数目较小的物质是平面结构高度对称的物质。【常用信息】【链接高考】1.2019-1-36.化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:(1)A中的官能团名称是
。(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳。(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构,只需写出3个)。(4)反应④所需的试剂和条件是
。(5)⑤的反应类型是
。(6)写出F到G的反应方程式
。(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线
(无机试剂任选)。【链接高考】1.2019-1-36.化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
解析:根据反应前后结构变化可知,反应①是醇被氧化生成羰基,反应②发生加成反应生成C,反应③C中的醇被氧化生成羧酸,反应④为酯化反应生成E。根据条件可知反应⑥为水解反应,逆推F的结构如下,由此可知反应⑤为取代反应。【链接高考】1.2019-1-36.化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:(1)A中的官能团名称是
。(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳。解析:(1)A中的官能团名称是羟基;(2)由B的结构式分析可知,B中有两个手性碳原子,分别是六元环上连接甲基的两个碳原子。羟基【链接高考】1.2019-1-36.化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式
。(不考虑立体异构,只需写出3个)(4)反应④所需的试剂和条件是
。解析:(3)B的具有六元环结构、并能发生银镜反应的同分异构体,应该具有一个六元环、一个醛基和一个饱和碳原子,共有五种,写出其中任意三种即可。(4)反应④是酯化反应,所需的试剂是C2H5OH和反应条件是浓H2SO4、加热。C2H5OH
浓H2SO4、加热。【链接高考】1.2019-1-36.化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
解析:(5)反应⑤是在E上酯基碳原子上丙基取代氢原子,发生反应类型是取代反应。
(6)F到G发生的是酯的水解反应,反应方程式:(5)⑤的反应类型是
。(6)写出F到G的反应方程式
。取代反应(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线
(无机试剂任选)。
解析:利用分析法可知,制备产物的关键是在乙酰乙酸乙酯(
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