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专题十八有机化学基础考情解读1.了解有机物分子中的官能团,能正确地表示它们的结构。2.了解同分异构现象,能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。3.能根据命名规则给简单的有机化合物命名。4.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。5.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。6.了解卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。7.了解加成反应、取代反应和消去反应。8.了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和化学性质。了解氨基酸与人体健康的关系。重点知识艳理知识点一、有机物的组成、结构和性质1.常见官能团的特征反应(1)能使溴水褪色的有机物通常含有、—C=C—或—CHO。、—CHO、—CHO或苯的同系物。(3)能发生加成反应的有机物通常含有、—C=C—、—CHO或苯环,其中—CHO和苯环一般只能与H2发生加成反应。(4)能发生银镜反应或能与新制Cu(OH)2悬浊液反应的有机物必含有—CHO。(5)能与钠反应放出H2的有机物必含有—OH或—COOH。(6)能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊溶液变红的有机物必含有—COOH。(7)能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃等。(8)能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯(油脂)、糖或蛋白质等。(9)遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。(10)能发生连续氧化的有机物是伯醇或烯烃。2.常用的同分异构体的推断方法(1)由烃基的异构体数推断。判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时,根据烃基的异构体数判断较为快捷。如判断丁醇的同分异构体时,根据组成丁醇可写成C4H9—OH,由于丁基有4种结构,故丁醇有4种同分异构体。(2)由等效氢原子推断。碳链上有几种不同的氢原子,其一元取代物就有几种同分异构体。一般判断原则:①同一种碳原子上的氢原子是等效的;②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效(3)用替换法推断。如一个碳碳双键可以用环替换;碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处;又如碳碳三键相当于两个碳碳双键,也相当于两个环。不同原子间也可以替换,如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体,四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体。(4)用定一移一法推断。对于二元取代物同分异构体的判断,可固定一个取代基的位置,再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。知识点二、有机物的推断1.根据反应条件推断反应物或生成物(1)“光照”为烷烃的卤代反应。(2)“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应,或酯()的水解反应。(3)“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应。(4)“HNO3(H2SO4)”为苯环上的硝化反应。(5)“浓H2SO4、加热”为R—OH的消去或酯化反应。(6)“浓H2SO4、170℃”是乙醇消去反应的条件。2.根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团(1)使溴水褪色,则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。(2)使酸性KMnO4溶液褪色,则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(连接苯环的碳上含有氢原子)。(3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀,表示该物质分子中含有酚羟基。(4)加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现),说明该物质中含有—CHO。3(5)加入金属钠,有H2产生,表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。(6)加入NaHCO3溶液有气体放出,表示该物质分子中含有—COOH。3.以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置(1)醇的氧化产物与结构的关系(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。(3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多,说明此有机物结构的对称性越高,因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。(4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯,可确定该有机物是含羟基的羧酸;根据酯的结构,可确定—OH与—COOH的相对位置。4.根据关键数据推断官能团的数目2[Ag.―2]+2CuOH2、――→Cu2O(5)RCH2OHCHCH3COOCH2R(Mr)(Mr+42)5.高考常见的新信息反应总结(1)丙烯α-H被取代的反应:CH3CHCH2+Cl2△→ClCH2CHCH2+HCl。(2)共轭二烯烃的1,4-加成反应:②。(3)烯烃被O3氧化:(4)苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳上含有氢原子)被酸性KMnO4溶液氧化:。(5)苯环上硝基被还原:。(6)醛、酮的加成反应(加长碳链,—CN水解得—COOH):;(8)醛或酮与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应,所得产物经水解可得醇:(10)羧酸用LiAlH4还原时,可生成相应的醇:RCOOHLiARCH2OH。(11)酯交换反应(酯的醇解):R1COOR2+R3OH―→R1COOR3+R2OH。知识点三、有机合成1.官能团的引入引入官能团引入方法卤素原子①烃、酚的取代;②不饱和烃与HX、X2的加成;③醇与氢卤酸(HX)取代羟基①烯烃与水加成;②醛、酮与氢气加成;③卤代烃在碱性条件下水解;④酯的水解;⑤葡萄糖发酵产生乙醇碳碳双键①某些醇或卤代烃的消去;②炔烃不完全加成;③烷烃裂化碳氧双键①醇的催化氧化;②连在同一个碳上的两个卤素原子水解;③含碳碳三键的物质与水加成羧基①醛基氧化;②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解其中苯环上引入基团的方法:2.官能团的消除(1)通过加成消除不饱和键。如CH2===CH2+H2CH3CH3。(2)通过消去或氧化或酯化消除羟基(—OH)。如CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O;催化剂2CH3CH2OH+O2―→2CH3CHO+2H2O。催化剂(3)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)。如2CH3CHO+O22CH3COOH;催化剂CH3CHO+H2―→CH3CH2OH。催化剂(4)通过水解反应消除—COO—。如CH3COOC2H5+H2O―→CH3COOH+C2H5OH。3.官能团的衍变根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径),可进行有机物的官能团衍变,以使中间产物向产物递进。常见的有三种方式:(1)利用官能团的衍变关系进行衍变。如RCH2OH→醛→羧酸。(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个。(3)通过某种手段,改变官能团的位置。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溶液先转化为酚钠,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:氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化先用盐酸转化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基碳碳双键易与卤素单质加成,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5.碳骨架的增减,一般会以信息形式给出(1)增长:有机合成中碳链的增长。2CH3CH2Br+2Na―→CH3CH2CH2CH3+2NaBr。另:常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。(2)变短:如烃的裂化,某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化,羧酸盐脱羧反应等。。6.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。7.有机合成中官能团的保护在有机合成,尤其是含有多个官能团的有机物的合成过程中,多个官能团之间相互影响、相互制约。当需要某一官能团反应或拼接碳链时,其他官能团或者被破坏或者首先反应,造成合成困难甚至失败。因此,在合成过程中要把分子中某些官能团用恰当的方法保护起来,在适当的时候再将其转变回来,从而达到有机合成的目的。高频考点一有机物的结构和性质例1.[2019新课标Ⅰ]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【举一反三】(2018年江苏卷)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【变式探究】【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。A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5B.该物质遇FeCl3溶液显色C.1mol该物质与溴水反应,最多消耗1molBr2D.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【感悟提升】1.官能团的位置与有机物的性质(1)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。(2)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。(3)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。(4)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(1)H2用量的判断(2)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1mol与NaOH溶液发生反应时最多消耗3molNaOH。(3)Br2用量的判断①烷烃:光照下1molBr2可取代1molH原子。②苯:FeBr3催化下1molBr2可取代1molH原子。③酚类:1molBr2可取代与—OH处于邻、对位上的1molH原子。④:1mol双键可与1molBr2发生加成反应。⑤—c=c—:1mol三键可与2molBr2发生加成反应。【变式探究】(双选)己烷雌酚的一种合成路线如下:下列叙述正确的是()A.在NaOH水溶液中加热,化合物X可发生消去反应B.在一定条件下,化合物Y可与HCHO发生缩聚反应C.用FeCl3溶液可鉴别化合物X和YD.化合物Y中不含有手性碳原子【变式探究】对下列两种化合物的结构或性质描述正确的是()A.不是同分异构体B.分子中共平面的碳原子数相同C.均能与溴水反应D.可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分高频考点二同分异构体及其判断例2.[2019新课标Ⅱ]分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)A.8种B.10种【举一反三】(2018年全国卷Ⅰ)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【变式探究】【2017新课标1卷】已知◎(b)、Φ(d)、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【感悟提升】1.同分异构体的书写方法(1)书写思路(p)的分子式均为C6H6,下列说法(2)书写方法①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。②芳香族化合物同分异构体的书写要注意三个方面: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。c.若苯环上有三个取代基时,可先定两个取代基的位置关系是邻或间或对,然后再对第三个取代基依次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的。③酯():按—R中所含碳原子数由少到多,—R′中所含碳原子数由多到少的顺序书写。(3)注意事项在书写同分异构体时务必注意常见原子的价键数,例如在有机物分子中碳原子的价键数为4,氧原子的价键数为2,氮原子的价键数为3,卤原子、氢原子的价键数为1,不足或超过这些价键数的结构都是不存在的。2.同分异构体的判断方法(1)记忆法①由烃基的异构体数推断判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时,根据烃基的异构体数判断较为快捷。如判断丁醇的同分异构体时,根据组成丁醇可写成C4H9—OH,由于丁基有4种结构,故丁醇有4种同分异构体。常用的烃基异构有—C3H7(2种)、—C4H9(4种)、—C5H11(8种)。②由苯环上取代基的数目推断a.当苯环上只连有一个取代基时,可由烃基的数目推断。如C9H12O属于芳香醇,且苯环上只有一个取代基的结构有5b.当苯环上连有两个取代基时,有邻、间、对3种结构。c.当苯环上连有三个取代基时,若三个取代基完全相同则有3种结构;若三个取代基中有2个完全相同,则有6种结构;若三个取代基各不相同,则有10种结构。如C7H5O2Cl遇FeCl3显紫色,能发生银镜反应的结构共有10种(如其中一种为)。(2)由等效氢原子推断碳链上有几种不同的氢原子,其一元取代物就有几种同分异构体。一般判断原则:①同一碳原子上的氢原子是等效的;②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。一元取代物数目即为等效氢的数目,如等效氢的数目为2,则一氯代物有2种。(3)用替换法推断如一个碳碳双键可以用环替换;碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处;碳碳三键相当于两个碳碳双键,也相当于两个环。不同原子间也可以替换,如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体,四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体。(4)用组合法推断先确定一基团同分异构体的数目,再确定另一基团同分异构体的数目,从而确定两基团组合后同分异构体数目的方法。如饱和一元酯,—R1有m种结构,—R2有n种结构,共有m×n种酯的结实例:分子式为C9H18O2的酯在酸性条件下水解得到的两种有机物的相对分子质量相等,则形成该酯的酸为C3H7COOH(2种结构),醇为C5H11OH(8种结构),故该酯的结构共有2×8=16种。3.限定条件下同分异构体的书写及判断(1)思维流程(2)注意事项书写要有序进行,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:(邻、间、对);乙酸某酯:(3)判断多元取代物的同分异构体的方法①定一移一法对于二元取代物同分异构体的判断,可固定一个取代基的位置,再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。如分析C3H6Cl2的同分异构体,先固定其中一个Cl原子的位置,移动另外一个Cl原子。②定二移一法对于芳香化合物中若有3个取代基,可以固定其中2个取代基的位置为邻、间、对的位置,然后移动另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。【变式探究】分子式为C7H12O4的有机物在酸性条件下水解生成一种酸和一种醇,且酸和醇的物质的量之比为1∶2,则符合该条件的有机物有()【变式探究】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)()高频考点三有机物的推断例3、席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下:已知以下信息:②1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应③D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢回答下列问题:(1)由A生成B的化学方程式为,反应类型为。(2)D的化学名称是,由D生成E的化学方程式为。(3)G的结构简式为。(4)由苯及化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺:反应条件1所选用的试剂为,反应条件2所选用的试剂为,I的结构简式为。______________________________【变式探究】高分子材料PET树脂和PMMA的合成路线如图所示:Ⅰ.F的核磁共振氢谱上只有1组峰;Ⅱ.RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH(R′、R″是两种不同的烃基);Ⅲ.(R、R′代表烃基)。请回答下列问题:(1)PMMA单体的结构简式为;E的名称是。(2)②的反应类型为;G中所含官能团的名称是。(3)写出由PET单体制备PET树脂并生成B的化学方程式:。(4)PMMA的平均相对分子质量为50000,则其平均聚合度为。(5)符合下列要求的J的同分异构体有种(包括顺反异构体,不考虑立体异构)。①能与NaOH溶液反应;②能使酸性高锰酸钾溶液褪色;③分子中不含环状结构。其中与J具有相同官能团,且为顺式结构,其结构简式是。(6)E、F、G在下列(填字母)中显示完全不同的信号。a.核磁共振仪b.质谱仪c.元素分析仪d.红外光谱仪高频考点四、有机合成例4、[2019新课标Ⅰ]化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:回答下列问题:(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)。【举一反三】(2018年江苏卷)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(1)A中的官能团名称为(写两种)。(2)D→E的反应类型为。(3)B的分子式为C9H14O,写出B的结构简式:。(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:_________。①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;②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。(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用,合成路线流程图示例见本题题干)。【变式探究】【2017新课标1卷】[化学——选修5:有机化学基础](15分)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:回答下列问题:(1)A的化学名称为为。(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别为、。(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∶2∶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)。【变式探究】扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A和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,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为,写出A+B→C的化学反应方程式为。(2)C()中①、②、③3个—OH的酸性由强到弱的顺序是:。(3)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E的分子中不同化学环境的氢原子有种。(4)D→F的反应类型是,1molF在一定条件下与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为mol。写出符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式:。①属于一元酸类化合物②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基PCl3(5)已知:R—CH2—COOH――→△A有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成A的路线流程图(其他原料任选)。合成路线流程图示例如H2OCH3COOH下:H2C===CH2――→CH3CH2OH――→CH3COOC2H5催化剂,△浓硫酸,△【变式探究】具有对称结构的姜黄素有抗氧化、保肝护肝、抑制肿瘤生长等功能。它的一种合成路线如图所示:已知:①E、G能发生银镜反应;稀NaOH溶液②R—CHO+R′—CH2—CHO――→△请回答下列问题:(R、R′表示烃基或氢)。(1)G的名称是;D中所含官能团的名称是。(2)Y的结构简式为;A生成B的反应类型是。(3)据最新报道,乙烯与双氧水在催化剂作用下反应生成B,产率较高。写出该反应的化学方程式:。(4)姜黄素的结构简式为。(5)在J的同分异构体中,同时满足下列条件的同分异构体有种。i.既能发生水解反应,又能发生银镜反应;ii.遇氯化铁溶液发生显色反应。(6)参照上述流程,以苯乙烯为原料,设计路线制备某药物中间体。_____________________________真题感悟1.[2019新课标Ⅰ]化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:回答下列问题:(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)。2.[2019新课标Ⅱ]环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:已知以下信息:回答下列问题:(1)A是一种烯烃,化学名称为,C中官能团的名称为、。(2)由B生成C的反应类型为。(3)由C生成D的反应方程式为。(4)E的结构简式为。(5)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。(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的总质量为765g,则G的n值理论上应等于。3.[2019新课标Ⅲ]氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法:回答下列问题:(1)A的化学名称为。(2)中的官能团名称是。(3)反应③的类型为,W的分子式为。(4)不同条件对反应④产率的影响见下表:实验碱溶剂催化剂产率/%1KOHDMFPd(OAc)222.32K2CO3DMFPd(OAc)23Et3NDMFPd(OAc)24六氢吡啶DMFPd(OAc)231.25六氢吡啶DMAPd(OAc)238.66六氢吡啶NMPPd(OAc)224.5上述实验探究了和对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究等对反应产率的影响。(5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式。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。(6)利用Heck反应,由苯和溴乙烷为原料制备,写出合成路线。(无机试剂任选)4.[2019天津]我国化学家首次实现了膦催化的(3+2)环加成反应,并依据该反应,发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。已知(3+2)环加成反应:CHC=C—E'+E2—CH=CH2(E1、E2可以是-COR或-COOR)回答下列问题:(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。(2)化合物B的核磁共振氢谱中有个吸收峰;其满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为。①分子中含有碳碳三键和乙酯基(-COOCH2CH3)②分子中有连续四个碳原子在一条直线上写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式。(3)C喻D的反应类型为。(4)D喻E的化学方程式为,除E外该反应另一产物的系统命名为。(5)下列试剂分别与F和G反应,可生成相同环状产物的是(填序号)。(6)参考以上合成路线及条件,选择两种链状不饱和酯,通过两步反应合成化合物M,在方框中写出路线流程图(其他试剂任选)。5.[2019江苏]化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下:(1)A中含氧官能团的名称为和。(2)A→B的反应类型为。(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,写出X的结构简式:。(4)C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:。①能与FeCl3溶液发生显色反应;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。(5)已知R表示烃基,R'和R"表示烃基或氢写出以和CH3CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。6.[2019北京]抗癌药托瑞米芬的前体K的合成路线如下。ⅱ.有机物结构可用键线式表示,如(CH3)2NCH2CH3的键线式为(1)有机物A能与Na2CO3溶液反应产生CO2,其钠盐可用于食品防腐。有机物B能与Na2CO3溶液反应,但不产生CO2;B加氢可得环己醇。A和B反应生成C的化学方程式是,反应类型是。____________________________(2)D中含有的官能团:。(3)E的结构简式为。(4)F是一种天然香料,经碱性水解、酸化,得G和J。J经还原可转化为G。J的结构简式为。(5)M是J的同分异构体,符合下列条件的M的结构简式是。①包含2个六元环②M可水解,与NaOH溶液共热时,1molM最多消耗2molNaOH(6)推测E和G反应得到K的过程中,反应物LiAlH4和H2O的作用是。(7)由K合成托瑞米芬的过程:托瑞米芬具有反式结构,其结构简式是。7.[2019浙江4月选考]某研究小组拟合成除草剂苯达松和染料中间体X。已知信息:①+RCOOR′c0(②RCH2COOR′+R′′COOR′′′(1)下列说法正确的是。A.化合物B到C的转变涉及到取代反应B.化合物C具有两性C.试剂D可以是甲醇D.苯达松的分子式是C10H10N2O3S(2)化合物F的结构简式是。(3)写出E+G→H的化学方程式。(4)写出C6H13NO2同时符合下列条件的同分异构体的结构简式。①分子中有一个六元环,且成环原子中最多含2个非碳原子;②1H−NMR谱和IR谱检测表明分子中有4种化学环境不同的氢原子。有N-O键,没有过氧键(-O-O-)。(5)设计以CH3CH2OH和原料制备X()的合成路线(无机试剂任选,合成中须用到上述①②两条已知信息,用流程图表示)。1.(2018年全国卷Ⅰ)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称为。(2)②的反应类型是。(3)反应④所需试剂,条件分别为。(4)G的分子式为。(5)W中含氧官能团的名称是。(6)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)。(7)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.(2018年全国卷II)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平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物,由葡萄糖为原料合成E的过程如下:回答下列问题:(1)葡萄糖的分子式为。(2)A中含有的官能团的名称为。(4)C的结构简式为。(5)由D到E的反应方程式为。(6)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。3.(2018年全国卷Ⅲ)[化学——选修5:有机化学基础]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: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。4.(2018年北京卷)8−羟基喹啉被广泛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.同一个碳原子上连有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。5.(2018年天津卷)化合物N具有镇痛、消炎等药理作用,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(不考虑手性异构)可发生银镜反应:且1molW最多与2molNaOH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(填序号)。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。6.(2018年江苏卷)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)D→E的反应类型为。(3)B的分子式为C9H14O,写出B的结构简式:。(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:_________。①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;②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。(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用,合成路线流程图示例见本题题干)。1.【2017新课标1卷】[化学——选修5:有机化学基础](15分)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:回答下列问题:(1)A的化学名称为为。(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别为、。(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∶2∶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)。2.【2017新课标2卷】[化学——选修5:有机化学基础](15分)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;1molD可与1molNaOH或2molNa反应。回答下列问题:(1)A的结构简式为。(2)B的化学名称为。(3)C与D反应生成E的化学方程式为。(4)由E生成F的反应类型为。(5)G是分子式为。(6)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3.【2017新课标3卷】[化学——选修5:有机化学基础](15分)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:(1)A的结构简式为。C的化学名称是。(2)③的反应试剂和反应条件分别是,该反应的类型是。(3)⑤的反应方程式为。吡啶是一种有机碱,其作用是。(4)G的分子式为。(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。(6)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)。4.【2017北京卷】(17分)羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物,合成路线如下图所示:H+RCOOR'+R''OHRCOOR''+R'OH(R、R'、R''代表烃基)Δ(1)A属于芳香烃,其结构简式是。B中所含的官能团是。(2)C→D的反应类型是。(3)E属于酯类。仅以乙醇为有机原料,选用必要的无机试剂合成E,写出有关化学方程式:。一定条件(4)已知:2EF+C2H5OH。F所含官能团有和。(5)以D和F为原料合成羟甲香豆素分为三步反应,写出有关化合物的结构简式:。5.【2017天津卷】(18分)2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体,其制备流程图如下:回答下列问题:(1)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。(2)B的名称为。写出符合下列条件B的所有同分异构体的结构简式。a.苯环上只有两个取代基且互为邻位b.既能发生银镜反应又能发生水解反应(3)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B,而是经由①②③三步反应制取B,其目的是。(4)写出⑥的化学反应方程式:,该步反应的主要目的是。(5)写出⑧的反应试剂和条件F中含氧官能团的名称为。(6)在方框中写出以为主要原料,经最少步骤制备含肽键聚合物的流程。反应试剂…………反应条件目标化合物6.【2017江苏卷】(15分)化合物H是一种用于合成γ-分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程图如下:(1)C中的含氧官能团名称为和。(2)D→E的反应类型为。(3)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。(4)G的分子式为C12H14N2O2,经氧化得到H,写出G的结构简式:。(5)已知:(R代表烃基,R'代表烃基或H)请写出以和(CH3)2SO4为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。Ⅰ.香茅醛()可作为合成青蒿素的中间体,关于香茅醛的叙述正确的有。A.分子式为C10H18OB.不能发生银镜反应C.可使酸性KMnO4溶液褪色D.分子中有7种不同化学环境的氢当醚键两端的烷基不相同时(R1-O-R2,R1≠R2通常称其为“混醚”。若用醇脱水的常规方法制备混醚,会生成许多副产物:R1—OH+R2—OHR1—O—R2+R1—O—R1+R2—O—R2+H2O一般用Williamson反应制备混醚:R1—X+R2—ONa→R1—O—R2+NaX,某课外研究小组拟合成(乙基苄基醚采用如下两条路线进行对比:②③回答下列问题:(1)路线Ⅰ的主要副产物有、。(2)A的结构简式为。(3)B的制备过程中应注意的安全事项是。(4)由A和B生成乙基苄基醚的反应类型为。(5)比较两条合成路线的优缺点:。(6)苯甲醇的同分异构体中含有苯环的还有种。(7)某同学用更为廉价易得的甲苯替代苯甲醇合成乙基苄基醚,请参照路线Ⅱ,写出合成路线。专题十八有机化学基础考情解读1.了解有机物分子中的官能团,能正确地表示它们的结构。2.了解同分异构现象,能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。3.能根据命名规则给简单的有机化合物命名。4.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。5.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。6.了解卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。7.了解加成反应、取代反应和消去反应。8.了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和化学性质。了解氨基酸与人体健康的关系。重点知识梳理知识点一、有机物的组成、结构和性质1.常见官能团的特征反应(1)能使溴水褪色的有机物通常含有、—C=C—或—CHO。(2)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有、、—CHO或苯的同系物。(3)能发生加成反应的有机物通常含有、—C=C—、—CHO或苯环,其中—CHO和苯环一般只能与H2发生加成反应。(4)能发生银镜反应或能与新制Cu(OH)2悬浊液反应的有机物必含有—CHO。(5)能与钠反应放出H2的有机物必含有—OH或—COOH。(6)能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊溶液变红的有机物必含有—COOH。(7)能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃等。(8)能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯(油脂)、糖或蛋白质等。(9)遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。(10)能发生连续氧化的有机物是伯醇或烯烃。2.常用的同分异构体的推断方法(1)由烃基的异构体数推断。判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时,根据烃基的异构体数判断较为快捷。如判断丁醇的同分异构体时,根据组成丁醇可写成C4H9—OH,由于丁基有4种结构,故丁醇有4种同分异构体。(2)由等效氢原子推断。碳链上有几种不同的氢原子,其一元取代物就有几种同分异构体。一般判断原则:①同一种碳原子上的氢原子是等效的;②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效(3)用替换法推断。如一个碳碳双键可以用环替换;碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处;又如碳碳三键相当于两个碳碳双键,也相当于两个环。不同原子间也可以替换,如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体,四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体。(4)用定一移一法推断。对于二元取代物同分异构体的判断,可固定一个取代基的位置,再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。知识点二、有机物的推断1.根据反应条件推断反应物或生成物(1)“光照”为烷烃的卤代反应。(2)“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应,或酯()的水解反应。(3)“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应。(4)“HNO3(H2SO4)”为苯环上的硝化反应。(5)“浓H2SO4、加热”为R—OH的消去或酯化反应。(6)“浓H2SO4、170℃”是乙醇消去反应的条件。2.根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团(1)使溴水褪色,则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。(2)使酸性KMnO4溶液褪色,则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(连接苯环的碳上含有氢原子)。(3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀,表示该物质分子中含有酚羟基。(4)加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现),说明该物质中含有—CHO。(5)加入金属钠,有H2产生,表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。(6)加入NaHCO3溶液有气体放出,表示该物质分子中含有—COOH。3.以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置(1)醇的氧化产物与结构的关系(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。(3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多,说明此有机物结构的对称性越高,因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。(4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯,可确定该有机物是含羟基的羧酸;根据酯的结构,可确定—OH与—COOH的相对位置。4.根据关键数据推断官能团的数目(5)RCH2OHCHCH3COOCH2R(Mr)(Mr+42)5.高考常见的新信息反应总结(1)丙烯αH被取代的反应:CH3CHCH2+Cl2ClCH2CHCH2+HCl。(2)共轭二烯烃的1,4加成反应:②。(3)烯烃被O3氧化:(4)苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳上含有氢原子)被酸性KMnO4溶液氧化:。(5)苯环上硝基被还原:。(6)醛、酮的加成反应(加长碳链,—CN水解得—COOH):;(8)醛或酮与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应,所得产物经水解可得醇:(10)羧酸用LiAlH4还原时,可生成相应的醇:RCOOHRCH2OH。(11)酯交换反应(酯的醇解):R1COOR2+R3OH―→R1COOR3+R2OH。知识点三、有机合成1.官能团的引入引入官能团引入方法卤素原子①烃、酚的取代;②不饱和烃与HX、X2的加成;③醇与氢卤酸(HX)取代羟基①烯烃与水加成;②醛、酮与氢气加成;③卤代烃在碱性条件下水解;④酯的水解;⑤葡萄糖发酵产生乙醇碳碳双键①某些醇或卤代烃的消去;②炔烃不完全加成;③烷烃裂化碳氧双键①醇的催化氧化;②连在同一个碳上的两个卤素原子水解;③含碳碳三键的物质与水加成羧基①醛基氧化;②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解其中苯环上引入基团的方法:2.官能团的消除(1)通过加成消除不饱和键。如CH2===CH2+H2CH3CH3。(2)通过消去或氧化或酯化消除羟基(—OH)。如CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O;催化剂2CH3CH2OH+O2―→2CH3CHO+2H2O。催化剂(3)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)。如2CH3CHO+O22CH3COOH;催化剂CH3CHO+H2―→CH3CH2OH。催化剂(4)通过水解反应消除—COO—。如CH3COOC2H5+H2O―→CH3COOH+C2H5OH。3.官能团的衍变根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径),可进行有机物的官能团衍变,以使中间产物向产物递进。常见的有三种方式:(1)利用官能团的衍变关系进行衍变。如RCH2OH→醛→羧酸。(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个。(3)通过某种手段,改变官能团的位置。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溶液先转化为酚钠,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:氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化先用盐酸转化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基碳碳双键易与卤素单质加成,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5.碳骨架的增减,一般会以信息形式给出(1)增长:有机合成中碳链的增长。2CH3CH2Br+2Na―→CH3CH2CH2CH3+2NaBr。另:常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。(2)变短:如烃的裂化,某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化,羧酸盐脱羧反应等。。6.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。7.有机合成中官能团的保护在有机合成,尤其是含有多个官能团的有机物的合成过程中,多个官能团之间相互影响、相互制约。当需要某一官能团反应或拼接碳链时,其他官能团或者被破坏或者首先反应,造成合成困难甚至失败。因此,在合成过程中要把分子中某些官能团用恰当的方法保护起来,在适当的时候再将其转变回来,从而达到有机合成的目的。高频者点突破高频考点一有机物的结构和性质例1.[2019新课标Ⅰ]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【答案】B【解析】2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,能够与高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,一定条件下能够发生加聚反应生成聚2-苯基丙烯,故B正确;有机物分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基,所有原子不可能在同一平面上,故C错误;2-苯基丙烯为烃类,分子中不含羟基、羧基等亲水基团,难溶于水,易溶于有机溶剂,则2-苯基丙烯难溶于水,易溶于有机溶剂甲苯,故D错误。【举一反三】(2018年江苏卷)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【答案】BD【解析】X中与苯环直接相连的2个H、3个Br、1个O和苯环碳原子一定在同一平面上,由于单键可以旋转,X分子中羟基氢与其它原子不一定在同一平面上,A错误;Y与Br2的加成产物为中“*”碳为手性碳原子,B正确;X中含酚羟基,X能与酸性KMnO4溶液反应,Y中含碳碳双键,Y能使酸性KMnO4溶液褪色,C错误;对比X、2-甲基丙烯酰氯和Y的结构简式,X+2−甲基丙烯酰氯→Y+HCl,反应类型为取代反应,D正确;答案选BD。【变式探究】【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A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5B.该物质遇FeCl3溶液显色C.1mol该物质与溴水反应,最多消耗1molBr2D.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【答案】B【解析】汉黄岑素的分子式为C16H12O5,A错误;该物质中含有酚羟基,能与FeCl3溶液反应呈紫色,B正确;该物质酚羟基的邻、对位还可以与1molBr2反应,碳碳双键可以与1molBr2发生加成反应,故1mol该物质最多可以消耗2molBr2,C错误;该物质中含有羟基、羰基、碳碳双键、醚键,与足量氢气加成后只剩余羟基和醚键,官能团种类减少2种,D错误。【感悟提升】1.官能团的位置与有机物的性质(1)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。(2)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。(3)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。(4)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(1)H2用量的判断(2)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1mol与NaOH溶液发生反应时最多消耗3molNaOH。(3)Br2用量的判断①烷烃:光照下1molBr2可取代1molH原子。②苯:FeBr3催化下1molBr2可取代1molH原子。③酚类:1molBr2可取代与—OH处于邻、对位上的1molH原子。④:1mol双键可与1molBr2发生加成反应。⑤—c=c—:1mol三键可与2molBr2发生加成反应。【变式探究】(双选)己烷雌酚的一种合成路线如下:下列叙述正确的是()A.在NaOH水溶液中加热,化合物X可发生消去反应B.在一定条件下,化合物Y可与HCHO发生缩聚反应C.用FeCl3溶液可鉴别化合物X和YD.化合物Y中不含有手性碳原子【答案】BC。A选项,化合物X在氢氧化钠水溶液作用下,只能发生取代反应,在氢氧化钠醇溶液作用下才能发生消去反应,所以错误;B选项,Y分子中含有酚羟基,因此可以与甲醛发生缩聚反应,所以正确;C选项,X分子中没有酚羟基,Y分子中有酚羟基,因此可以用氯化铁溶液来鉴别,所以正确;D选项,Y分子中苯环中间的两个碳原子均为手性碳原子,所以错误。【变式探究】对下列两种化合物的结构或性质描述正确的是()A.不是同分异构体B.分子中共平面的碳原子数相同C.均能与溴水反应D.可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分【答案】C【解析】两种有机物的分子式均为C10H14O,但二者的分子结构不同,二者互为同分异构体,A错误。根据的结构特点,可知两种化合物的分子中共平面的碳原子数不相同,B错误。前一种有机物分子中含有酚羟基,苯环上酚羟基的邻、对位H原子与溴水发生取代反应;后一种有机物分子中含有,可与溴水发生加成反应,C正确。两种有机物的分子结构不同,H原子所处的化学环境也不同,可以采用核磁共振氢谱进行区分,D错误。高频考点二同分异构体及其判断例2.[2019新课标Ⅱ]分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)A.8种B.10种【答案】C【解析】C4H8ClBr可以看成丁烷中的2个H原子分别被1个Cl、1个Br原子取代,丁烷只有2种结构,氯原子与溴原子可以取代同一碳原子上的H原子,可以取代不同碳原子上的H原子,据此书写判断。先分析碳骨架异构,分别为C-C-C-C与2种情况,然后分别对2种碳骨架采用“定一移一”的方法"4种,综上所述,分子式为C4H8BrCl的有机物种类共8+4=12种,C项正确。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【答案】C【解析】螺[2,2]戊烷的分子式为C5H8,环戊烯的分子式也是C5H8,结构不同,互为同分异构体,A正确;分子中的8个氢原子完全相同,二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子,也可以是相邻碳原子上或者不相邻的碳原子上,因此其二氯代物超过两种,B正确;由于分子中4个碳原子均是饱和碳原子,而与饱和碳原子相连的4个原子一定构成四面体,所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上,C错误;戊烷比螺[2,2]戊烷多4个氢原子,所以生成1molC5H12至少需要2molH2,D正确。答案选C。【变式探究】【2017新课标1卷】已知◎(b)、Φ(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【答案】D【解析】b是苯,其同分异构体有多种,不止d和p两种,A错误;d分子中氢原子分为2类,根据定一移一可知d的二氯代物是6种,B错误;b、p分子中不存在碳碳双键,不与酸性高锰酸钾溶液发生反应,C错误;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。【感悟提升】1.同分异构体的书写方法(1)书写思路(2)书写方法①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。②芳香族化合物同分异构体的书写要注意三个方面: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。c.若苯环上有三个取代基时,可先定两个取代基的位置关系是邻或间或对,然后再对第三个取代基依次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的。③酯():按—R中所含碳原子数由少到多,—R′中所含碳原子数由多到少的顺序书写。(3)注意事项在书写同分异构体时务必注意常见原子的价键数,例如在有机物分子中碳原子的价键数为4,氧原子的价键数为2,氮原子的价键数为3,卤原子、氢原子的价键数为1,不足或超过这些价键数的结构都是不存在的。2.同分异构体的判断方法(1)记忆法①由烃基的异构体数推断判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时,根据烃基的异构体数判断较为快捷。如判断丁醇的同分异构体时,根据组成丁醇可写成C4H9—OH,由于丁基有4种结构,故丁醇有4种同分异构体。常用的烃基异构有—C3H7(2种)、—C4H9(4种)、—C5H11(8种)。②由苯环上取代基的数目推断a.当苯环上只连有一个取代基时,可由烃基的数目推断。如C9H12O属于芳香醇,且苯环上只有一个取代基的结构有5b.当苯环上连有两个取代基时,有邻、间、对3种结构。c.当苯环上连有三个取代基时,若三个取代基完全相同则有3种结构;若三个取代基中有2个完全相同,则有6种结构;若三个取代基各不相同,则有10种结构。如C7H5O2Cl遇FeCl3显紫色,能发生银镜反应的结构共有10种(如其中一种为)。(2)由等效氢原子推断碳链上有几种不同的氢原子,其一元取代物就有几种同分异构体。一般判断原则:①同一碳原子上的氢原子是等效的;②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。一元取代物数目即为等效氢的数目,如等效氢的数目为2,则一氯代物有2种。(3)用替换法推断如一个碳碳双键可以用环替换;碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处;碳碳三键相当于两个碳碳双键,也相当于两个环。不同原子间也可以替换,如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体,四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体。(4)用组合法推断先确定一基团同分异构体的数目,再确定另一基团同分异构体的数目,从而确定两基团组合后同分异构体数目的方法。如饱和一元酯,—R1有m种结构,—R2有n种结构,共有m×n种酯的结实例:分子式为C9H18O2的酯在酸性条件下水解得到的两种有机物的相对分子质量相等,则形成该酯的酸为C3H7COOH(2种结构),醇为C5H11OH(8种结构),故该酯的结构共有2×8=16种。3.限定条件下同分异构体的书写及判断(1)思维流程(2)注意事项书写要有序进行,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:。(邻、间、对);乙酸某酯:(3)判断多元取代物的同分异构体的方法①定一移一法对于二元取代物同分异构体的判断,可固定一个取代基的位置,再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。如分析C3H6Cl2的同分异构体,先固定其中一个Cl原子的位置,移动另外一个Cl原子。②定二移一法对于芳香化合物中若有3个取代基,可以固定其中2个取代基的位置为邻、间、对的位置,然后移动另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。【变式探究】分子式为C7H12O4的有机物在酸性条件下水解生成一种酸和一种醇,且酸和醇的物质的量之比为1∶2,则符合该条件的有机物有()【答案】B【解析】当醇为甲醇时,酸为戊二酸,戊二酸有4种结构,结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2COOH、HOOCCH(CH2CH3)COOH、HOOCC(CH3)2COOH,对应的酯有4种;当醇为乙醇时,酸为丙二酸,丙二酸的结构只有1种,对应的酯只有1种。故符合条件的酯共有5种。【变式探究】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)()【答案】B【解析】分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物属于羧酸,其官能团为—COOH,将该有机物看作C4H9—COOH,而丁基(C4H9—)有4种不同的结构,分别为CH3CH2CH2CH2—、(CH3)2CHCH2—、(CH3)3C—、,从而推知该有机物有4种不同的分子结构。高频考点三有机物的推断例3、席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下:已知以下信息:②1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应③D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢回答下列问题:(1)由A生成B的化学方程式为,反应类型为

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