第四单元有机化学第 24 讲 高分子化合物 有机合成与推断

第24讲高分子化合物有机合成与推断第四单元有机化学考点1高分子化合物概述1．高分子化合物2.高分子化合物的根本性质共价键不 3.合成高分子化合物的根本方法——加聚反响和缩聚反响 (1)定义： ①加聚反响：由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反响。 ②缩聚反响：单体间相互作用生成高分子，同时还生成小分子(如____、NH3、HX等)的聚合反响。 (2)常见事例 ①加聚反响。nCH2nCH2CH—RCH—CHCH—RH2O。nCH≡CH。②缩聚反响nHO—CH2CH2—OH＋nHOOC—COOH ； 。nCH2CH—CHCH—R(3)加聚反响和缩聚反响的比较无有相同不相同不饱和相同4.应用广泛的高分子材料(1)塑料：①聚乙烯；②酚醛树脂。(2)合成纤维：六大纶。(3)合成橡胶：丁苯橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶等。(4)功能高分子材料：医用高分子、液晶高分子、高分子涂料等。(5)复合材料。1．合成有机高分子应遵循的原那么是什么？ 答：合成有机高分子应遵循的原那么：①起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染；②应尽量选择步骤最少的合成路线；③合成路线要符合“绿色、环保〞的要求；④有机合成反响要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现；⑤要按一定的反响顺序和规律引入官能团。

2．书写缩合聚合物的结构简式时应该注意：要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。如：1．以下有关新型高分子材料的说法不正确的选项是() A．高分子别离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等 B．复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂。 C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型无机高分子材料。 D．合成高分子材料制成的人工器官具有较好的生物相容性 解析：导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料而不是无机材料。 答案：C2．(双选)以下高聚物必须是由两种单体缩聚而成的是()解析：A项是由单体加聚而成；B项是由单体CH2CH2加聚而成，C项是由苯酚和HCHO单体缩聚而成；D项是由HOCH2CH2OH和HOOC—COOH单体缩聚而成。 答案：CD考点2有机推断1．有机物官能团及其性质2.由反响条件确定官能团3.根据反响物性质确定官能团4.由分子中原子个数比推断物质1∶11∶21∶45.由有机物的化学性质推断根本有机反响类型1．有机物参与化学反响的主要组成局部是什么？答：是官能团，因为有机反响一般是官能团参与的反响。2．解答有机推断的主要方法有哪些？答：顺推法：抓住有机物的结构、性质和实验现象这条主线，由已知逐步推向未知，最后得出正确的结论。逆推法：从最终的生成物逐步推测各步所需的反应物，再把整个题中各中间产物联系起来，从而得出正确的结论。3．某有机物X，经过以下变化后可在一定条件下得到乙酸乙酯，那么有机物X是()图4－24－1A．C2H5OC．CH3CHOB．C2H4D．CH3COOH 解析：X经加氢和氧化的两种反响后可生成酯，那么X应为醛，选C。 答案：C的可能性。关于黄曲霉素的说法正确的选项是()

4．黄曲霉素AFTB(图4－24－2)是污染粮食的真菌霉素，人类的特殊基因在黄曲霉素作用下会发生突变，并有引发肝癌A．该化合物的分子式为C16H12O6B．该化合物水解可生成醇类化合物C．跟1mol该化合物反响的H2和NaOH的最大值分别是6mol和2molD．该化合物所有原子可能在同一平面上

解析：根据结构简式，很容易查出C、H、N、O的原子个数，所以分子式为C17H10O6，A错；因为在苯环上连有酯基，水解成酚羟基的结构和羧基，B错；从结构简式可以看出，有两个碳碳双键、一个苯环、一个羰基、一个酯基，只有酯基不能与氢气加成，结构中只有酯基水解后的酚羟基能与NaOH反应，C对；D项－CH3是立体结构。答案：C考点3有机合成1．官能团的引入卤代烃取代2.官能团的消除(1)通过加成消除不饱和键。如：。(2)通过消去、氧化、酯化或取代消除羟基。如：。水解醛或酮加成催化氧氧化(3)通过加成、氧化消除醛基。如：。(4)通过水解、消去消除卤原子。如：CH3CHClCH3＋。3．有机合成中碳链的增减(1)碳链的增长：①酯化反响；②加聚反响；③缩聚反响。(2)碳链的缩短：①酯类、蛋白质、二糖和多糖的水解；②裂化和裂解；③氧化反响。4．各类有机物之间的转化图4－24－3有机物的的合成主要是围绕着官能团的性质及变化而产生的，有机物的推断也是针对各种物质在不同条件下发生的反响而进行的，最终的还是官能团的衍变而进行的。所以掌握官能团的性质是学习这局部的关键。5．在以下括号内填上适当的反响物。6．在以下横线上填上适当的生成物。热点1高分子化合物单体确实定 此类试题要分清高分子化合物是加聚物还是缩聚物，加聚物推单体的方法是“收半键法〞，即：高聚物→链节→半键还原，双键重现→正推验证；缩聚物可采用“切割法〞断开羰基与氧原子间的共价键或断开羰基与氮原子间的共价键，然后在羰基上连上羟基，在氧或氮原子上连上氢原子。这三种单体的结构简式分别为______________________、____________________、____________________。解析：从链节可知，ABS属于加聚产物。故第一步先改写：第二步将超过四个共价键的两个碳原子(2、3号，6、7号碳原子)之间“”去掉即得到三种单体的结构简式：

【典例1】工程塑料ABS树脂结构简式如下，合成时用了三种单体。1．奥运吉祥物福娃外材为纯羊毛线，内充物为无毒的聚酯纤维，其结构简式为图4－24－4以下说法中不正确的选项是() A．羊毛与聚酯纤维的化学成分不相同 B．聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能水解 C．合成聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇 D．由单体合成聚酯纤维的反响属于加聚反响 解析：聚酯纤维是由对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反响生成的。 答案：D热点2有机合成1．逆向分析法2．逆向分析思路

图4－24－52．有机物A～H之间有如图4－24－6所示的转化关系，其中A为有机高分子化合物。试答复：图4－24－6 (1)A的名称是____________，B的结构简式是________________________________________________________________________。 (2)C→D的反响条件是____________。 (3)反响类型：D→E____________，E→F____________。 (4)写反响方程式： A→B____________________________________________； F+G→H_________________________________________。式为C4H4O4；由环状物质，可推知H的结构简式为则

解析：由F→G及F＋G→H的反应易推知H为酯，其分子G为，F为，再推测可得E为，D为

，C为C2H5OH，而B是CH2OH(CHOH)4CHO，A可能是淀粉也可能是纤维素。CH2OH(CHOH)4CHO答案：(1)淀粉或纤维素(2)浓H2SO4,170℃(3)加成反应取代反应热点3高分子化合物的合成 此类试题以新高分子材料为背景，结合高中学生已有的化学知识和一些信息，考查高分子化合物的合成。解答此类题目的关键是理解两种高分子化合物合成的根本方法——加聚反响和缩聚反响。 【典例3】尼龙-66广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件，亦可制成薄膜用作包装材料，其合成路线如图4－24－7所示(中间产物E给出两条合成路线)。图4－24－7 完成以下填空： (1)写出反响类型：反响②__________________________；反响③________________________。 (2)写出化合物D的结构简式：___________________。 (3)写出一种与C互为同分异构体，且能发生银镜反响的化合物的结构简式：________________。 (4)写出反响①的化学方程式：__________________。 (5)以下化合物中能与E发生化学反响的是______(填字母)。a．NaOHc．NaCl

b．Na2CO3

d．HCl

(6)用化学方程式表示化合物B的另一种制备方法(原料任选)：________________________________________________。H2N(CH2)6NH2。根据题给信息可知A为B是环己醇，由应属于醇的氧化。

(2)由C→D→E的关系结合信息可知C→D是羧酸变成羧酸铵。

解析：此题可采用倒推的方式来解。根据尼龙-66的结构简式可推知C、E分别是HOOC－(CH2)4－COOH和

(3)关于C的同分异构体，符合题意的有很多，常见的有两类：一类是将－COOH拆成－CHO和－OH，另一类是将－COOH

改成HCOO－(即甲酸酯类)。(4)反应①由到A应是1,3-丁二烯与Cl2的1,4-加成。(5)H2N(CH2)6NH2有碱性，能与HCl发生反应。答案：(1)氧化反应缩聚反应(2)H4NOOC(CH2)4COONH4

3．我国第二代身份证采用的是具有绿色环保性能的PETG新材料，PETG新材料可以回收再利用，而且对周边环境不构成任何污染。PETG的结构简式为(1)(2)RCOOR1＋R2OHRCOOR2＋R1OH(R、R1、R2

表示烃基)这种材料可采用以下合成路线： 图4－24－8试答复以下问题：(1)反响②⑥参加的试剂X是________________。(2)⑤的反响类型是________________。：(3)写出结构简式：B______________I______________。(4)合成时应控制的单体的物质的量n(D)∶n(E)∶n(H)＝________∶________∶________(用m、n表示)(5)写出化学方程式：反响③：___________________________________________反响⑥：___________________________________________解析：对该高分子化合物进行逆合成分析(波浪线处断键)：热点4新型有机化合物的合成 此类试题主要在有机物性质的根底上利用信息和新型有机物来完成有机物合成、推断的考查，综合性较强。 【典例4】(2021年山东理综)利用从冬青中提取出的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如图4－24－9： 图4－24－9 根据上述信息答复： (1)D不与NaHCO3溶液反应，D中官能团的名称是________，B→C的反响类型是________。 (2)写出A生成B和E的化学反响方程式：_____________。 (3)A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下I和J分别生成和，鉴别I和J的试剂为________。 (4)A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料，K可由 制得，写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式________________。

解析：(1)由B→C可知，B为CH3OH，发生取代反应生成醚C，则D为HCHO。(2)由Y结合信息逆推可知H为 ，因为第一步加入的是NaOH溶液，故E→F是酚钠生成酚，F→G是羧酸钠生成羧酸，G→H是硝化反应，。(3)由和故A的结构简式为：逆推得I和J结构分别是和，一种是醇，另一种是酚，故可用氯化铁或溴水鉴别。

(4)则K为可制得K，K是A的同分异构体， ，发生缩聚反应，生成高聚物为。 4．(2021年江苏化学)阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物，可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。图4－24－10(1)E的结构简式为________________。(2)由C、D生成化合物F的反响类型是____________。(3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G，G的结构简式为________________。 (4)H属于α-氨基酸，与B的水解产物互为同分异构体。H能与FeCl3溶液发生显色反响，且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式：________________。 (5)：制备化合物

，写出由C的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图例如如下： 解析：此题是一道综合性的有机物合成题，此题主要考察的是结构简式、同分异构体的书写、有机反响类型和根据条件进行有机合成，同时也要关注重要官能团的性质。

(1)对比分析A、B、C、D四种结构，可知E是由B羟基上的H原子被烷基取代而生成。 (2)同样通过F的结构式分析可知由C、D合成化合物F是烷基取代胺基上的H原子。 (3)通过对其相对分子质量的分析可知，除了发生取代反应外，还可发生消去反应，故其结构为；(4)综上分析可知，在H分子结构中，有苯环、氨基、羧基、羟基，由此不难得出其分子结构为或(5)对进行逆合成分析： 解答有机推断题时，我们应首先认真审题，分析题意，分离出条件和推断内容，弄清被推断物和其他有机物的关系，以特征点作为解题突破口，结合信息和相关知识进行推理，排除干扰，作出正确推断，一般可采取的方法有：顺推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用正向思维，得出正确结论)、逆推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线，采用逆向思维，得出正确结论)、多法结合推断(综合应用顺推法和逆推法)等。解答有机合成题时：首先要判断待合成有机物的类别、带有何种官能团，然后结合所学知识或题给新信息，分析得出官能团的引入、转换、保护或消去的方法，找出合成该有机物的关键和题眼。1．(2021年广东江门模拟)某天然有机化合物，其结构如下：)关于该化合物的说法正确的选项是(A．该化合物可以发生消去反响B．该化合物的分子式是C17H13O5C．一定条件下，1mol该化合物最多可以和7molH2

发生加成反响D．一定条件下，该化合物可以发生银镜反响 解析：该有机物没有醇羟基；烃的含氧衍生物的结构中氢原子数为偶数；一定条件下，1mol该化合物最多可以和8molH2发生加成反响；结构中含有醛基，D正确。答案：D(1)C的结构简式为____________________。(2)反响②、③的反响类型分别为____________________，__________________。(3)甲苯的一氯代物有________________种。 2．(2021年广东江门模拟)乙酸苯甲酯可用作茉莉、白兰、月下香等香精的调合香料。它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。合成路线如下：(4)写出反响①的化学方程式：_________________________________________________________________________。(5)为了提高乙酸苯甲酯的产率应采取的措施是(写一项)_________________________________________________。解析：卤代烃在NaOH/H2O中发生水解反响生成C是 。乙醇在Cu作催化剂条件下氧化成乙醛，再氧化生成乙酸，乙酸与苯甲醇发生酯化反响生成乙酸苯甲酯。甲苯的一氯取代物，Cl原子可以取代甲基，也可取代苯环上的H。由于酯化反响是可逆反响，可以从增大反响物的浓度或减少生成物的量来考虑。答案：(1)酯化(取代)反应(2)氧化反应(3)4(4)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O

(5)加入过量的乙酸或苯甲醇(及时除去水等合理即可) 图4－24－13试答复：(1)在一定条件下能与C发生反响的是________(填字母)。a．Nab．Na2CO3c．Br2/CCl4d．CH3COOH (2)B分子中的官能团名称是______________(填写名称);E的结构简式是____________________。 (3)B与F反响生成A的化学方程式是________________ _________________________________________________。 3．(2021年广东汕头模拟)食用香料A分子中无支链，B分子中无甲基。B能使Br2的CCl4溶液褪色，1molB与足量Na反响生成0.5molH2。各物质间有如下转化： (4)F的同分异构体甲能发生水解反响，其中的一种产物能发生银镜反响；另一产物在浓H2SO4存在条件下受热不能产生使Br2的CCl4溶液褪色的有机物，但其催化氧化后的产物也能发生银镜反应。甲的结构简式是____________。 解析：由B与F生成A可知B结构中含有三个碳原子，B能使Br2的CCl4溶液褪色说明B的结构中含有碳碳双键，1molB与足量Na反响生成0.5molH2说明B的结构中含有一个羟基，所以B是丙烯醇，C是丙醇；F的同分异构体甲能发生水解反响应是酯的结构，其中的一种产物能发生银镜反响应是含有醛基的甲酸；另一产物是醇在浓H2SO4存在条件下受热不能产生使Br2的CCl4溶液褪色的有机物说明连有羟基的碳的相邻碳原子上没有氢原子，但其催化氧化后的产物也能发生银镜反响，可推知其结构。4．(2021年广东佛山模拟)：②CH3COOCH2CH2OH的名称为乙酸羟乙酯。软性隐形眼镜可由聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)制成超薄镜片，其合成路线如下：请答复以下问题：(1)E中含氧官能团的名称：________________。(2)写出I、E的结构简式：I________、E_______。(3)写出B→C、E→F反响的反响类型：B→C__________、E→F________________。(4)写出A→B反响的化学方程式：______________________________________________________________________。 (5)写出满足a.能发生银镜反响；b.能与碱发生中和反响；c.分子结构中无甲基上述三个条件的H的同分异构体的结构简式：____________________。

解析：由A到B的反应条件与B的组成可知A是丙烯，B是2-溴丙烷，C氧化到D(丙酮)，由信息①可知E的结构是

，在浓硫酸作催化剂的条件下消去生成丙烯酸F，乙烯与氯气的加成得到I，在氢氧化钠溶液中发生取代(水解)生成乙二醇；丙烯酸与乙二醇在浓硫酸作催化剂条件下发生酯化反应生成H甲基丙烯酸羟乙酯，再加聚生成HEMA。满足a，则该物质含醛基，能与碱发生反应，含羧基，无甲基，无支链，可推知其结构。 5．(2021年广东佛山模拟)苄佐卡因是一种医用麻醉药品，学名对氨基苯甲酸乙酯，它以对硝基甲苯为主要起始原料经下列反响制得：请答复以下问题：(1)写出A、B、C的结构简式：A______________，B________________，C______________。(2)用1H核磁共振谱可以证明化合物C中有________种氢处于不同的化学环境。(3)化合物C的局部同分异构体(E、F、G)的结构简式如下： E、F、G中有一化合物经酸性水解，其中的一种产物能与FeCl3溶液发生显色反响，写出该水解反响的化学方程式：__________________________________________________。(4)苄佐卡因的水解反响如下： 化合物H经聚合反响可制得高分子纤维，广泛用于通讯、导弹、宇航等领域。请写出该聚合反响的化学方程式：________________________________________________________________________。 1．(双选)吗丁啉是一种常见的胃药，其有效成分的结构简式可用图4－24－19表示。关于该物质的以下说法不正确的选项是()图4－24－19A．该物质的分子式为C22H25ClN5O2B．该物质具有碱性，能与酸反响C．该物质不能发生水解反响D．该物质能发生取代反响和加成反响

解析：由于该分子中有5个N原子和1个Cl原子，分子中H原子数应为偶数；分子中有氨基，应有碱性；分子中有酰胺键，能发生水解；分子中有苯环，能发生加成和取代。答案：AC2．霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物。以下关于MMF的说法正确的选项是()A．MMF能溶于水B．MMF能发生取代反响和消去反响C．1molMMF能与6mol氢气发生加成反响D．1molMMF能与3molNaOH完全反响 解析：有机物除了相对分子质量小的含氧衍生物外，一般不溶解于水，A错；发生消去反响的官能团是卤素原子或醇羟基，B错；苯环或碳碳双键都能与H2发生加成反响，共消耗4molH2，C错；一个酚羟基和2个能水解的酯基，共需3molNaOH。 答案：D3．橙花醛结构简式为，以下说法正确的选项是()A．橙花醛不可以与溴发生加成反响B．橙花醛可以发生银镜反响C．1mol橙花醛最多可以与2molH2发生加成反响D．橙花醛是乙烯的同系物

解析：橙花醛因其结构中含有碳碳双键、醛基，A错，B正确；1mol橙花醛最多可以与3molH2发生加成反应，C错；从乙烯同系物定义可知D错。答案：B4．在以下反响式中的括号里填上恰当的反响物。解析：此题考查羧基、醇羟基、酚羟基的酸性的不同。答案：NaHCO3NaOHNa 5．有机物A是一种重要化工生产的中间体，其结构简式为C6H5—CH2CH(OH)COOH (1)A中含的官能团有：________、________(填名称)。 (2)A可能具有的化学性质有________(填序号)。 ①能与H2发生加成反响；②能在烧碱溶液中发生水解反响；③能与甲酸发生酯化反响；④在浓硫酸和加热的条件下发生消去反响；⑤能与Ag(NH3)2OH溶液发生银镜反响 (3)写出A与乙醇发生酯化反响的方程式：_______________ ________________________________