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PAGEPAGE79常见有机物及其应用[考纲要求]1.了解测定有机化合物组成和结构的一般方法。2.知道有机化合物中碳的成键特征,能识别手性碳原子。3.相识常见有机化合物中的官能团。能用结构简式等方式正确表示简洁有机化合物的结构。能依据有机化合物的命名规则命名简洁的有机化合物。4.了解有机化合物存在同分异构现象(不包括立体异构),能依据给定条件推断有机化合物的同分异构体。5.了解加成、取代、消去、加聚和缩聚等有机反应的特点,能推断典型有机反应的类型。6.驾驭烃(烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)的组成、结构特点和主要性质。能利用不同类型有机化合物之间的转化关系设计合理路途合成简洁有机化合物。7.了解糖类、油脂、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和主要性质,相识化学科学在生命科学发展中的重要作用。8.知道简洁合成高分子的单体、链节和聚合度,了解合成高分子的性能及其在高新技术领域中的应用。9.相识有机物在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响。考点一有机物的结构与性质——突破有机选择题1.有机物分子结构中共线、共面原子数目的推断识记教材中典型有机物的分子结构特征、球棍模型、比例模型,会“拆分”比对结构模板,“合成”确定共线、共面原子数目。(1)明确三类结构模板结构正四面体形平面形直线形模板甲烷分子为正四面体结构,最多有3个原子共平面,键角为109°28′乙烯分子中全部原子(6个)共平面,键角为120°;苯分子中全部原子(12个)共平面,键角为120°;甲醛分子是三角形结构,4个原子共平面,键角约为120°乙炔分子中全部原子(4个)共直线,键角为180°(2)比照模板定共线、共面原子数目须要结合相关的几何学问进行分析:如不共线的随意三点可确定一个平面;若一条直线与某平面有两个交点时,则这条直线上的全部点都在该平面内;同时要留意问题中的限定性词语(如最多、至少)。(3)“还原”氢原子,依据规律干脆推断假如题中给出有机物的结构是键线式结构,首先“还原”氢原子,避开忽视饱和碳原子,然后依据规律进行推断:①结构中出现1个饱和碳原子,则分子中全部原子不行能共面;②结构中出现1个碳碳双键,则分子中至少有6个原子共面;③结构中出现1个碳碳三键,则分子中至少有4个原子共线;④结构中出现1个苯环,则分子中至少有12个原子共面。如:某有机物结构为以碳碳双键为中心,依据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构,可以画出如图所示结构可以得出结论:ⅰ.最多有4个碳原子在同一条直线上;ⅱ.最多有13个碳原子在同一平面上;ⅲ.最多有21个原子在同一平面上。2.常见官能团与性质官能团结构性质碳碳双键易加成、易氧化、易聚合碳碳三键—C≡C—易加成、易氧化卤素—X(X表示Cl、Br等)易取代(如溴乙烷与NaOH水溶液共热生成乙醇)、易消去(如溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成乙烯)醇羟基—OH易取代、易消去(如乙醇在浓硫酸、170℃条件下生成乙烯)、易催化氧化、易被强氧化剂氧化(如乙醇在酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化为乙醛甚至乙酸)酚羟基—OH极弱酸性(酚羟基中的氢能与NaOH溶液反应,但酸性极弱,不能使指示剂变色)、易氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为粉红色)、显色反应(如苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)醛基易氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、易还原羰基易还原(如在催化加热条件下还原为)羧基酸性(如乙酸的酸性强于碳酸,乙酸与NaOH溶液反应)、易取代(如乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应)酯基易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下发生酸性水解,乙酸乙酯在NaOH溶液、加热条件下发生碱性水解)醚键R—O—R如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇硝基—NO2如酸性条件下,硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺:eq\o(→,\s\up7(Fe),\s\do5(HCl))1.(2024·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的说法正确的是()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答案CD解析A项,1个X分子中含有1个羧基和1个酚酯基,所以1molX最多能消耗3molNaOH,错误;B项,Y中的羧基与乙醇发生酯化反应,产物不是X,错误;C项,X、Y中均含有碳碳双键,均可以被酸性KMnO4溶液氧化,正确;D项,X与足量Br2加成后,生成含有3个手性碳原子的有机物,Y与足量Br2加成后,也生成含有3个手性碳原子的有机物,正确。2.(2024·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-甲基丙烯酰氯在肯定条件下反应制得:下列有关化合物X、Y的说法正确的是()A.X分子中全部原子肯定在同一平面上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B对: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;D对:X分子中酚羟基上的氢原子被CH2C(CH3)CO—取代生成Y,Y中的酯基是取代反应的结果;A错:X分子中含有苯环,与苯环干脆相连的原子处于苯环+而褪色。3.(2024·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分子中全部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反应生成红色沉淀答案C解析A项,a中无苯环,不是芳香族化合物,错误;B项,c中有碳原子形成4个C—C键,构成空间四面体,不行能全部碳原子共平面,错误;C项,a中的C=C、b中苯环上的—CH3及—OH、c中—CHO均能使酸性KMnO4溶液褪色,正确;D项,b中无—CHO,不能和新制Cu(OH)2反应生成Cu2O红色沉淀,错误。4.(2024·江苏,11)化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是()化合物XA.分子中两个苯环肯定处于同一平面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反应答案C解析由于单键可以旋转,两个苯环不肯定处于同一平面,A错误;X结构中含有—COOH,能与饱和Na2CO3溶液反应,B错误;X结构中只有酯基能水解,水解产物只有一种,C正确;X结构中的—COOH和酚酯基能与NaOH反应,1molX最多能与3molNaOH反应(—COOH反应1mol,酚酯基反应2mol),D错误。题组一选主体、细审题、突破有机物共线共面问题1.结构简式为的有机物分子中,处于同一平面的碳原子最多有()A.10个B.9个C.8个D.6个答案A解析解本题时若缺乏空间想象实力,不会敏捷转动C—C键,则易推断错误。该有机物分子中苯环、碳碳双键分别能确定一个平面,即,转动①处的碳碳单键,使苯环所在的平面与碳碳双键所在的平面重合时,该有机物分子中处于同一平面的碳原子最多有10个,故A项正确。题组二“手性”碳原子的推断2.下列有机化合物分子中含有手性碳原子,且与H2发生加成反应后仍含有手性碳原子的是()A.B.CH3CH2CHOC.D.答案A3.下列有机物分子中带“*”碳原子就是手性碳原子。该有机物分别发生下列反应,生成的有机物分子中含有手性碳原子的是()A.与乙酸发生酯化反应B.与NaOH水溶液反应C.与银氨溶液作用发生银镜反应D.催化剂作用下与H2反应答案C解析A选项所生成的物质连有两个CH3COOCH2—基团,不具有手性;该物质水解或与氢气加成后,手性碳上有两个—CH2OH,故产物无手性碳原子,B、D项不符合;C选项通过氧化反应,醛基变成羧基,手性碳原子上的4个基团仍不相同,故产物仍有手性碳原子。题组三官能团性质的定性、定量推断4.按要求回答下列问题:(1)青蒿酸是合成青蒿素的原料,可以由香草醛合成:香草醛青蒿酸推断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”①用FeCl3溶液可以检验出香草醛()②香草醛可与浓溴水发生反应()③香草醛中含有4种官能团()④1mol青蒿酸最多可与3molH2发生加成反应()⑤可用NaHCO3溶液检验出香草醛中的青蒿酸()(2)甲、乙、丙三种物质是某抗生素合成过程中的中间产物,下列说法正确的是________。甲乙丙A.甲、乙、丙三种有机化合物均可跟NaOH溶液反应B.用FeCl3溶液可区分甲、丙两种有机化合物C.肯定条件下丙可以与NaHCO3溶液、C2H5OH反应D.乙、丙都能发生银镜反应答案(1)①√②√③×④×⑤√(2)BC5.按要求回答下列问题:(1)1mol该物质消耗__________molNaOH。答案6(2)1mol该物质消耗________molH2。答案8记准几个定量关系(1)1mol醛基消耗2molAg(NH3)2OH生成2molAg单质、1molH2O、3molNH3;1mol甲醛消耗4molAg(NH3)2OH。(2)1mol醛基消耗2molCu(OH)2生成1molCu2O沉淀、3molH2O。(3)和NaHCO3反应生成气体:1mol—COOH生成1molCO2气体。(4)和Na反应生成气体:1mol—COOH生成0.5molH2;1mol—OH生成0.5molH2。(5)和NaOH反应1mol—COOH(或酚—OH,或—X)消耗1molNaOH;1mol(R为链烃基)消耗1molNaOH;1mol消耗2molNaOH。特殊提示(1)醇羟基不和NaOH反应;(2)一般条件下羧基、酯基、肽键不与H2反应;(3)1mol羰基、醛基、碳碳双键消耗1molH2;(4)1mol碳碳三键消耗2molH2;(5)1mol苯环消耗3molH2;(6)醋酸酐中的碳氧双键一般也不与H2反应。题组四官能团性质的综合应用6.(2024·南京市、盐城市调研)化合物甲、乙、丙是合成消炎药洛索洛芬的中间体。下列说法正确的是()A.甲分子中全部碳原子肯定处于同一平面B.丙分子中含有2个手性碳原子C.肯定条件下,甲、乙、丙均能与H2发生加成反应D.1mol乙与足量NaOH溶液充分反应,最多消耗NaOH的物质的量为3mol答案BC解析甲分子中存在乙基和五元环,分子中有多个饱和的碳原子,依据甲烷的正四面体结构可知,全部碳原子不行能处于同一平面,A项错误;一个碳原子连有四个不同的原子或基团,叫手性碳原子,用*表示出手性碳原子如图:,可以看出,丙分子中含有2个手性碳原子,B项正确;苯环在肯定条件下可以与氢气发生加成反应,羰基(酮基)也能与氢气发生加成反应生成醇,依据结构简式可以看出,甲、乙、丙均能与H2发生加成反应,C项正确;1mol乙分子中含1mol酯基和1mol溴原子,则与氢氧化钠反应时最多消耗氢氧化钠的物质的量为2mol,D项错误。7.(2024·盐城市模拟)化合物X(5-没食子酰基奎宁酸)具有抗氧化性和抗利什曼虫活性而备受关注,X的结构简式如图所示。下列有关X的说法正确的是()A.分子式为C14H15O10B.分子中有四个手性碳原子C.1molX最多可与4molNaOH反应D.1molX最多可与4molNaHCO3反应答案B解析由结构简式可知分子式为C14H16O10,A错误;在左侧六元环中,连接—OH、醚键的原子连接4个不同的原子或原子团,为手性碳原子,共4个,B正确;能与氢氧化钠反应的为3个酚羟基、酯基和羧基,1molX最多可与5molNaOH反应,C错误;只有羧基与碳酸氢钠反应,则1molX最多可与1molNaHCO3反应,D错误。1.(2024·常州高三期末)合成一种用于合成γ分泌调整剂的药物中间体,其合成的关键一步如图。下列有关化合物A、B的说法正确的是()A.A→B的反应为取代反应B.A分子中全部碳原子肯定在同一平面上C.A、B均不能使酸性KMnO4溶液褪色D.B与足量H2完全加成的产物分子中含有4个手性碳原子答案AD解析A项,—CH2COCH3取代了A中亚氨基上的H原子,正确;B项,N原子形成类似于NH3的三角锥形结构,所以醛基不肯定与苯环共平面,错误;C项,酸性KMnO4可以氧化醛基,错误;D项,与H2加成之后,六元环中连有取代基的碳原子均为手性碳,另外,羰基被H2加成生成羟基,与羟基相连的碳也是手性碳,正确。2.(2024·苏州高三期初调研)物质Ⅲ(2,3-二氢苯并呋喃)是重要的精细化工原料,合成的部分流程如下,下列说法正确的是()A.可用FeCl3溶液鉴别化合物Ⅰ和ⅡB.物质Ⅰ在NaOH醇溶液中加热可发生消去反应C.物质Ⅱ中全部原子可能位于同一平面内D.物质Ⅲ与足量H2加成所得产物分子中有2个手性碳原子答案D解析A项,Ⅰ和Ⅲ中均没有酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,错误;B项,Ⅰ中溴原子不存在邻位H原子,所以不能发生消去反应,错误;C项,与羟基相连的碳原子为四面体结构,全部原子不行能位于同一平面,错误;D项,加成之后,两个环相连接的碳原子均为手性碳,正确。3.(2024·无锡高三期末)药物吗替麦考酚酯有强大的抑制淋巴细胞增殖的作用,可通过如下反应制得:下列叙述正确的是()A.物质X、Y和Z中均不含手性碳原子B.物质Y可发生氧化、取代、消去反应C.1mol化合物Z可以与4molNaOH反应D.可用FeCl3溶液或酸性KMnO4溶液检验Z中是否含有X答案AB解析A项,X、Y和Z中没有一个碳原子是连有四个不同原子或原子团的,故不含手性碳原子,正确;B项,羟基可以被氧化,分子中H原子或羟基可以被取代,羟基可以发生消去反应,正确;C项,酚羟基和两个酯基可以与NaOH反应,故1mol化合物Z可以与3molNaOH反应,错误;D项,X和Z中均有酚羟基,均可以与FeCl3溶液显色,酚羟基可以被酸性KMnO4溶液氧化,所以不能用FeCl3溶液或酸性KMnO4溶液检验Z中是否含X,错误。4.(2024·镇江高三期末)尿黑酸是由酪氨酸在人体内非正常代谢而产生的一种物质。其转化过程如下:下列说法正确的是()A.酪氨酸既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠反应B.1mol尿黑酸与足量浓溴水反应,最多消耗3molBr2C.对羟基苯丙酮酸可以发生取代、加成和加聚反应D.1mol尿黑酸与足量NaHCO3反应,最多消耗3molNaHCO3答案AB解析A项,羧基能与NaOH反应,氨基可以与盐酸反应,正确;B项,尿黑酸中苯环上的三个氢原子均可以被取代,正确;C项,对羟基苯丙酮酸不能发生加聚反应,能发生加聚反应的物质一般要含有双键或三键,错误;D项,羧基可以与NaHCO3反应,但是酚羟基不能与NaHCO3反应,错误。5.(2024·南通、扬州、泰州、宿迁四市高三一模)化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体,可通过下列路途制得:下列说法正确的是()A.X分子中全部原子在同一平面上B.Y与足量H2的加成产物分子中有2个手性碳原子C.可用FeCl3溶液鉴别Y和ZD.1molZ最多能与2molNaOH反应答案C解析A项,X中含有甲基,甲基上的H原子不行能共平面,错误;B项,Y分子与过量H2加成后的分子结构简式为:,其中存在4个手性碳原子,错误;C项,Y分子中存在酚羟基、Z分子中不存在酚羟基,故可以用FeCl3溶液鉴别Y和Z,正确;D项,Z分子中存在一个酚羟基形成的酯的结构和一个醇羟基形成的酯的结构,酚酯消耗NaOH为自身的2倍,醇酯以1∶1的物质的量消耗NaOH,所以1molZ消耗的NaOH为3mol,错误。6.(2024·淮安、徐州、连云港三市高三期末)丹参醇可由化合物X在肯定条件下反应制得:下列有关化合物X、Y和丹参醇的说法正确的是()A.X分子中全部碳原子肯定在同一平面上B.X→Y的反应为消去反应C.用FeCl3溶液可鉴别Y和丹参醇D.丹参醇分子中含有2个手性碳原子答案BD解析A项,X中最左侧六元环中,形成四个单键的碳原子形成类似于甲烷结构,所以不行能处于同一平面,错误;B项,X中的羟基发生消去反应生成碳碳双键,正确;C项,Y和丹参醇中均没有酚羟基,所以不行以用FeCl3溶液鉴别,错误;D项,丹参醇分子中连有羟基的两个碳原子,为手性碳原子,正确。7.(2024·扬州考前调研)合成化合物Y的某步反应如下。下列有关化合物X、Y的说法正确的是()A.X分子中全部原子可能在同一平面上B.Y分子中含有手性碳原子C.X、Y均能与FeCl3溶液发生显色反应D.X→Y的反应为加成反应答案BC解析A项,X中存在三个“—CH2—”,空间结构为四面体,故全部原子不行能位于同一平面,错误;B项,与两个N原子相连的碳原子是手性碳,正确;C项,X、Y均含有酚羟基,所以均能与FeCl3溶液发生显色反应,正确;D项,X中两个亚氨基上的H与醛基上的O原子结合,生成H2O,该反应不是加成反应,错误。8.(2024·南通、扬州、泰州、徐州、淮安、宿迁、连云港七市高三三模)香豆素-3-羧酸是日用化学工业中重要香料之一,它可以通过水杨醛经多步反应合成:下列说法正确的是()A.肯定条件下,水杨醛可与甲醛发生缩聚反应B.可用酸性高锰酸钾溶液检验中间体A中是否混有水杨醛C.中间体A、香豆素-3-羧酸互为同系物D.1mol香豆素-3-羧酸最多能与1molH2发生加成反应答案A解析A项,酚羟基的邻、对位均可以被取代,水杨醛中酚羟基的邻、对位上还存在H原子,故可以与甲醛发生缩聚反应,正确;B项,中间体A中含有碳碳双键,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,错误;C项,中间体A中右上角为酯基,而香豆素-3-羧酸的右上角为羧基,两者官能团不同,不是同系物关系,错误;D项,香豆素-3-羧酸中苯环和碳碳双键,均可以与H2发生加成反应,酯基和羧基中的碳氧双键不能与H2发生加成反应,所以1mol香豆素-3-羧酸最多能与4molH2发生加成反应,错误。9.(2024·南京、盐城高三一模)一种2-甲基色酮内酯(Y)可通过下列反应合成:下列说法正确的是()A.Y分子中有2个手性碳原子B.Y分子中全部碳原子处于同一平面C.鉴别Y与X可用Br2的CCl4溶液D.1molY最多可与1molNaOH反应答案A解析A项,Y中六元环与五元环相连,连接的碳原子为手性碳,正确;B项,两个手性碳均为四面体结构,故不行能处于同一平面,错误;C项,X与Y均含有碳碳双键,遇Br2可以发生加成反应,均褪色,错误;D项,Y中的酚羟基和酯基可以与NaOH反应,1molY最多可与2molNaOH反应,错误。10.(2024·南通、扬州、泰州、徐州、淮安、宿迁、连云港七市高三二模)化合物X是一种抗风湿药的合成中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是()A.X易溶于水B.X的分子式为C18H22O3C.每个X分子中最多有8个碳原子处于同一平面D.X与溴水发生加成反应,每个产物分子中含3个手性碳原子答案BD解析A项,分子中含有苯环、酯基等憎水基,故难溶于水,错误;C项,碳碳双键平面可以与苯环平面重合,与苯环相连的碳肯定处于苯环平面,与苯环相连的碳原子类似于甲基,与其相连的一个碳原子也可以与苯环共平面,故最多可以有12个原子共平面,错误;D项,X与溴水加成后,生成的有机物分子结构为,该结构中存在3个手性碳原子,位置如图中标“*”所示,正确。考点二同分异构体——突破有机大题必备技能(1)1.学会用等效氢法推断一元取代物的种类有机物分子中,位置等同的氢原子叫等效氢,有多少种等效氢,其一元取代物就有多少种。等效氢的推断方法:(1)同一个碳原子上的氢原子是等效的。如分子中—CH3上的3个氢原子。(2)同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的。如分子中,在苯环所在的平面内有两条相互垂直的对称轴,故该分子有两类等效氢。2.留意简洁有机物的多元取代物(1)CH3CH2CH3的二氯代物有、、、四种。(2)的二氯代物有、、三种。(3)的三氯代物有、、三种。3.同分异构体的种类(1)碳链异构(2)官能团位置异构(3)类别异构(官能团异构)有机物分子通式与其可能的类别如下表所示:组成通式可能的类别典型实例CnH2n(n≥3)烯烃、环烷烃CH2CHCH3与CnH2n-2(n≥4)炔烃、二烯烃、环烯烃CH≡C—CH2CH3与CH2=CHCHCH2、CnH2n+2O(n≥2)饱和一元醇、醚C2H5OH与CH3OCH3CnH2nO(n≥3)醛、酮、烯醇、环醚、环醇CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH2=CHCH2OH、与CnH2nO2(n≥3)羧酸、酯、羟基醛、羟基酮CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、HO—CH2—CH2—CHO与CnH2n-6O(n≥7)酚、芳香醇、芳香醚、与CnH2n+1NO2(n≥2)硝基烷、氨基酸CH3CH2—NO2与H2NCH2—COOHCn(H2O)m单糖或二糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)4.同分异构体的书写规律书写时,要尽量把主链写直,不要写得歪扭七八的,以免干扰自己的视觉;思维肯定要有序,可按下列依次考虑:(1)主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列邻、间、对。(2)依据碳链异构→位置异构→官能团异构的依次书写,也可按官能团异构→碳链异构→位置异构的依次书写,不管按哪种方法书写都必需防止漏写和重写。(书写烯烃同分异构体时要留意是否包括“顺反异构”)(3)若遇到苯环上有三个取代基时,可先定两个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,同时要留意哪些是与前面重复的。(一)江苏卷真题1.[2015·江苏,17(3)]写出同时满意下列条件的E()的一种同分异构体的结构简式__________。Ⅰ.分子含有2个苯环Ⅱ.分子中含有3种不同化学环境的氢答案或2.[2024·江苏,17(3)]写出同时满意下列条件的C()的一种同分异构体的结构简式:________________________________________________________。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。答案或或3.[2024·江苏,17(3)]写出同时满意下列条件的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。答案或4.[2024·江苏,17(4)改编]的一种同分异构体同时满意下列条件,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。答案解析D的一种同分异构体同时满意下列条件:①分子中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②碱性条件水解生成两种产物,说明还含有酯基,且酸化后两种分子中均只有3种不同化学环境的氢,符合条件的同分异构体为:。(二)新课标卷真题5.[2024·全国卷Ⅰ,38(5)改编]具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E()的同分异构体,0.5molW与足量NaHCO3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______。答案12解析具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5molW能与足量NaHCO3溶液反应生成44gCO2(即1mol),说明W中含有2个—COOH,W中苯环上的两个取代基有4种状况:①2个—CH2COOH,②—CH2CH2COOH和—COOH,③,④和—CH3,每种状况又都有邻、间、对三种位置的同分异构体,故满意条件的W共有12种同分异构体,其核磁共振氢谱有三组峰的结构具有较大的对称性,结构简式为。6.[2024·全国卷Ⅱ,38(6)改编]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)。答案8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:、、HCOOCH2CH=CHCN、、、HCOOCH=CHCH2CN、、,共有8种。7.[2024·全国卷Ⅲ,38(5)改编]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______________。答案、、、、(任写三种)1.按要求回答下列问题:(1)—C3H7有________种,C3H8O属于醇的同分异构体有________种。答案22(2)—C4H9有________种,C4H8O属于醛的同分异构体有________种。答案42(3)—C5H11有________种,C5H12O属于醇的同分异构体有________种,C5H10O属于醛的同分异构体有______种。答案884(4)C8H10O属于酚的同分异构体有________种。答案9解析(4)、、,共9种。(5)分子式为C5H12O的醇与分子式为C5H10O2的羧酸形成的酯共有_____种(不考虑立体异构)。答案32解析因为醇有8种,而羧酸有4种,所以酯共有32种。2.写出同时满意下列条件的物质B()的一种同分异构体的结构简式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅰ.能发生银镜反应;分子中有4种不同化学环境的氢。Ⅱ.不能与FeCl3溶液发生显色反应,但其水解产物之一能发生此反应。答案解析B的同分异构体中:Ⅰ.能发生银镜反应,说明必需有醛基;分子中有4种不同化学环境的氢。Ⅱ.不能与FeCl3溶液发生显色反应,说明没有酚羟基,但其水解产物之一能发生此反应,能发生水解反应说明含有酯基,且酯基水解后得到的产物之一含有酚类物质,结构简式有两种,分别为。3.写出C(C8H7NO5)同时满意下列条件的一种同分异构体的结构简式:____________________________________________________________________________________。Ⅰ.能发生银镜反应;Ⅱ.能与FeCl3溶液发生显色反应;Ⅲ.分子中有4种化学环境不同的氢。答案解析C的同分异构体中能发生银镜反应,说明含有醛基;能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;分子中有4种化学环境不同的氢,应有适当的对称结构;符合条件的有:4.写出同时满意下列条件的J()的一种同分异构体的结构简式:____________。①属于芳香族化合物;②不能与金属钠反应;③有3种不同化学环境的氢原子。答案解析①属于芳香族化合物,说明含有苯环,②不能与金属钠反应,说明不含有羟基,③有3种不同化学环境的氢原子,说明有三种位置不同的氢原子,符合这三个条件的同分异构体为:。常见限制条件与结构关系总结5.按要求书写多种限制条件的同分异构体。二元取代芳香化合物H是G()的同分异构体,H满意下列条件:①能发生银镜反应,②酸性条件下水解产物物质的量之比为2∶1;③不与NaHCO3溶液反应。则符合上述条件的H共有________种(不考虑立体结构,不包含G本身),其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为___________________________________________(写出一种即可)。答案11(或)解析H为二元取代芳香化合物,说明苯环上只有两个取代基;同时满意:①能发生银镜反应,说明有醛基或HCOO—;②酸性条件下水解产物物质的量之比为2∶1,说明有两个酯基;③不与NaHCO3溶液反应,说明没有羧基;若其中一个为甲基,另一个为,共有邻、间、对位3种结构;若两个为,有间、邻位2种状况;若一个为,另一个可能是—CH2CH2OOCH或—CH(CH3)OOCH,共有邻、间、对位6种结构,则符合上述条件的H共有11种,其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为或。6.的一种同分异构体具有以下性质:①难溶于水,能溶于NaOH溶液;②能发生银镜反应;③核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为1∶1∶1。则0.5mol该物质与足量的NaOH溶液反应,最多消耗4mol·L-1NaOH溶液________mL。答案500解析的同分异构体中:①难溶于水,能溶于NaOH溶液;②能发生银镜反应;③核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为1∶1∶1的是,与氢氧化钠溶液反应的方程式为+4NaOH→+2HCOONa+2H2O。0.5mol该物质与足量的NaOH溶液反应,最多消耗4mol·L-1NaOH溶液500mL。7.W是的同分异构体,W能与NaHCO3溶液反应,还能与FeCl3溶液发生显色反应,则W的结构共有________种,其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为___________。答案13解析W是的同分异构体,W能与NaHCO3溶液反应,说明含有羧基,还能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,W的结构有:若苯环上含有羟基和—CH2COOH,有邻、间、对位3种;若苯环上含有羟基、—COOH和甲基有10种;共有13种,其中核磁共振氢谱为五组峰的是。8.芳香化合物X是的同分异构体,X既能使Br2/CCl4溶液褪色,又能与NaHCO3反应生成CO2,其核磁共振氢谱显示分子中有4种不同化学环境的氢,峰面积之比为6∶3∶2∶1,写出两种符合要求的X的结构简式:__________、_________。答案9.已知有机化合物甲符合下列条件:①与是同分异构体;②苯环上有3个支链;③核磁共振氢谱显示其含有5种不同化学环境的氢原子,且不同化学环境的氢原子个数比为6∶2∶2∶1∶1;④与FeCl3溶液不能发生显色反应。写出符合上述条件的有机物甲的结构简式:______________________________________________________________________________________________________________。答案解析由与FeCl3溶液不能发生显色反应可知,甲属于芳香醇,苯环上有3个支链,说明苯环上连有2个甲基和一个—CH2OH,由核磁共振氢谱显示其含有5种不同化学环境的氢原子,且不同化学环境的氢原子个数比为6∶2∶2∶1∶1,可知同分异构体的结构简式为或。10.的芳香族同分异构体H具有三种含氧官能团,其各自的特征反应如下:a.遇FeCl3溶液显紫色;b.可以发生水解反应;c.可以发生银镜反应。符合以上性质特点的H共有________种。答案10解析H具有三种含氧官能团,其各自的特征反应如下:a.遇FeCl3溶液显紫色,说明一种含氧官能团为酚羟基;b.可以发生水解反应,说明一种含氧官能团为酯基;c.可发生银镜反应,说明一种含氧官能团为醛基;符合以上性质特点的H有:酚羟基与醛基为邻位,酯基有4种位置;酚羟基与醛基为间位,酯基有4种位置;酚羟基与醛基为对位,酯基有2种位置,共10种。考点三官能团与有机重要反应——突破有机大题必备技能(2)反应类型重要的有机反应取代反应烷烃的卤代:CH4+Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl+HCl烯烃的卤代:CH2=CH—CH3+Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH2=CH—CH2Cl+HCl卤代烃的水解:CH3CH2Br+NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))CH3CH2OH+NaBr皂化反应:+3NaOHeq\o(→,\s\up7(△))3C17H35COONa+酯化反应:+C2H5OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))eq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))糖类的水解:C12H22O11+H2Oeq\o(→,\s\up7(稀硫酸))C6H12O6+C6H12O6(蔗糖)(葡萄糖)(果糖)二肽水解:苯环上的卤代:eq\o(→,\s\up7(Fe),\s\do5(△))苯环上的硝化:+HO—NO2eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))+H2O苯环上的磺化:+HO—SO3H(浓)eq\o(→,\s\up7(△))+H2O加成反应烯烃的加成:CH3—CH=CH2+HCleq\o(→,\s\up7(催化剂))炔烃的加成:CH≡CH+H2Oeq\o(→,\s\up7(汞盐))→苯环加氢:+3H2eq\o(→,\s\up7(Ni),\s\do5(△))Diels-Alder反应:消去反应醇分子内脱水生成烯烃:C2H5OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑+H2O卤代烃脱HX生成烯烃:CH3CH2Br+NaOHeq\o(→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))CH2=CH2↑+NaBr+H2O加聚反应单烯烃的加聚:nCH2=CH2→CH2—CH2共轭二烯烃的加聚:eq\o(→,\s\up7(催化剂))异戊二烯聚异戊二烯(自然橡胶)(此外,须要记住丁苯橡胶、氯丁橡胶的单体)缩聚反应二元醇与二元酸之间的缩聚:+nHOCH2CH2OHeq\o(,\s\up7(催化剂))+(2n-1)H2O羟基酸之间的缩聚:eq\o(→,\s\up7(肯定条件))氨基酸之间的缩聚:nH2NCH2COOH+→+(2n-1)H2O苯酚与HCHO的缩聚:+nHCHOeq\o(→,\s\up7(H+))+(n-1)H2O氧化反应催化氧化:2CH3CH2OH+O2eq\o(→,\s\up7(Cu/Ag),\s\do5(△))2CH3CHO+2H2O醛基与银氨溶液的反应:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O醛基与新制氢氧化铜的反应:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa+Cu2O↓+3H2O还原反应醛基加氢:CH3CHO+H2eq\o(→,\s\up7(Ni),\s\do5(△))CH3CH2OH硝基还原为氨基:eq\o(→,\s\up7(Fe),\s\do5(HCl))1.[2024·江苏,17(1)(2)(4)]化合物H是一种用于合成γ-分泌调整剂的药物中间体,其合成路途流程图如下:(1)C中的含氧官能团名称为________和________。(2)D→E的反应类型为________。(4)G的分子式为C12H14N2O2,经氧化得到H,写出G的结构简式:________。答案(1)醚键酯基(2)取代反应(4)解析(2)对比D、E结构可知D中N原子上的H原子被—CH2COCH3取代,同时还有HBr生成。(4)对比F、H的结构,结合反应类型“氧化”,可知G中—CH2OH被MnO2氧化为—CHO,G为。2.[2024·江苏,17(1)(2)(3)]丹参醇是存在于中药丹参中的一种自然产物。合成丹参醇的部分路途如下:已知:(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:________。答案(1)碳碳双键、羰基(2)消去反应(3)碳碳双键,所以D→E发生了消去反应。(3)依据B→C的反应,结合A的结构简式及B的分子式知,B的结构简式为。题组一官能团的识别与名称书写1.写出下列物质中所含官能团的名称(1)________________________________________________。(2)_______________________________________________。(3)_____________________________________。(4)____________________________________________________。(5)_______________________________________________。答案(1)碳碳双键、羰基(2)碳碳双键、羟基、醛基(3)碳碳双键、(酚)羟基、羧基、酯基(4)醚键、羰基(5)醛基、碳碳双键题组二有机转化关系中反应类型的推断及方程式的书写2.芳香烃A经过如图所示的转化关系可制得树脂B与两种香料G、I,且知有机物E与D互为同分异构体。则A→B、A→C、C→E、D→A、D→F的反应类型分别为________________、______________、______________、________________、________________。答案加聚反应加成反应取代反应(或水解反应)消去反应氧化反应3.一种常见聚酯类高分子材料的合成流程如下:请写出各步反应的化学方程式①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________;④________________________________________________________________________;⑤________________________________________________________________________;⑥________________________________________________________________________;⑦________________________________________________________________________。答案①CH2=CH2+Br2→②+2NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))+2NaBr③eq\o(→,\s\up7(光照))④+2NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))+2NaCl⑤+O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))⑥eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))⑦+nHO—CH2—CH2—OHeq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))+(2n-1)H2O题组三重要有机脱水反应方程式的书写4.按要求书写方程式。(1)①浓硫酸加热生成烯烃________________________________________________________________________;②浓硫酸加热生成醚________________________________________________________________________。答案①eq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH=CH2CH3↑+H2O②eq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))(2)乙二酸与乙二醇酯化脱水①生成链状酯________________________________________________________________________;②生成环状酯________________________________________________________________________;③生成聚酯________________________________________________________________________。答案①+HOCH2CH2OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))+H2O②③+nHOCH2CH2OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))+(2n-1)H2O(3)分子间脱水①生成环状酯________________________________________________________________________;②生成聚酯________________________________________________________________________。答案①eq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))+2H2O②eq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))+(n-1)H2O题组四常考易错有机方程式的书写5.按要求书写下列反应的化学方程式。(1)淀粉水解生成葡萄糖________________________________________________________________________。答案(eq\o(C6H10O5n,\s\do8(淀粉))+nH2Oeq\o(→,\s\up7(酸或酶))eq\o(nC6H12O6,\s\do8(葡萄糖))(2)CH3—CH2—CH2—Br①强碱的水溶液,加热________________________________________________________________________;②强碱的醇溶液,加热________________________________________________________________________。答案①CH3—CH2—CH2—Br+NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))CH3—CH2—CH2—OH+NaBr②CH3—CH2—CH2—Br+NaOHeq\o(→,\s\up7(醇),\s\do5(△))CH3—CH=CH2↑+NaBr+H2O(3)向溶液中通入CO2气体________________________________________________________________________。答案+CO2+H2O→+NaHCO3(4)与足量NaOH溶液反应________________________________________________________________________。答案+2NaOHeq\o(→,\s\up7(△))+CH3OH+H2O(5)与足量H2反应___________________________。答案+8H2eq\o(→,\s\up7(Ni),\s\do5(△))有机反应方程式的书写要求(1)反应箭头和配平:书写有机反应方程式时应留意,反应物和产物之间用“→”连接,有机物用结构简式表示,并遵循元素守恒进行配平。(2)反应条件:有机物反应条件不同,所得产物不同。(3)有些有机反应须用中文标明。如淀粉、麦芽糖的水解反应等。考点四合成路途的分析与设计——突破有机大题必备技能(3)1.有机合成中官能团的转变(1)官能团的引入(或转化)方法官能团的引入—OH+H2O;R—X+H2O;R—CHO+H2;RCOR′+H2;R—COOR′+H2O;多糖发酵—X烷烃+X2;烯(炔)烃+X2或HX;R—OH+HXR—OH和R—X的消去;炔烃不完全加成—CHO某些醇氧化;烯烃氧化;炔烃水化;糖类水解—COOHR—CHO+O2;苯的同系物被强氧化剂氧化;羧酸盐酸化;R—COOR′+H2O—COO—酯化反应(2)官能团的消退①消退双键:加成反应。②消退羟基:消去、氧化、酯化反应。③消退醛基:还原和氧化反应。(3)官能团的爱护被爱护的官能团被爱护的官能团性质爱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:eq\o(,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(H+))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:eq\o(,\s\up7(CH3I),\s\do5(HI))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醛基易被氧化乙醇(或乙二醇)加成爱护:eq\o(→,\s\up7(CH3CH2OH))eq\o(→,\s\up7(H+/H2O))2.增长碳链或缩短碳链的方法举例增长碳链2CH≡CH→CH2=CH—C≡CH2R—Cleq\o(→,\s\up7(Na))R—R+2NaClCH3CHOeq\o(→,\s\up7(CH3CH2MgBr),\s\do5(H+/H2O))R—Cleq\o(→,\s\up7(HCN))R—CNeq\o(→,\s\up7(H+),\s\do5(H2O))R—COOHCH3CHOeq\o(→,\s\up7(HCN))eq\o(→,\s\up7(H+),\s\do5(H2O))nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化剂))CH2—CH2nCH2CH—CHCH2eq\o(→,\s\up7(催化剂))CH2—CHCH—CH2增长碳链2CH3CHOeq\o(→,\s\up7(NaOH稀溶液))eq\o(→,\s\up7(AlCl3))eq\o(→,\s\up7(AlCl3))+HCleq\o(→,\s\up7(HCl))+(n-1)H2O缩短碳链eq\o(→,\s\up7(CaO),\s\do5(△))RH+Na2CO3R1—CH=CH—R2eq\o(→,\s\up7(O3),\s\do5(Zn/H2O))R1CHO+R2CHO3.常见有机物转化应用举例(1)(2)(3)(4)CH3CHOeq\o(→,\s\up7(NaOH稀溶液))eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))4.有机合成路途设计的几种常见类型依据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面改变的特点,我们将合成路途的设计分为(1)以熟识官能团的转化为主型如:以CH2=CHCH3为主要原料(无机试剂任用)设计CH3CH(OH)COOH的合成路途流程图(须注明反应条件)。CH2CHCH3eq\o(→,\s\up7(Cl2))eq\o(→,\s\up7(NaOH/H2O),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(O2/Cu),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(催化剂))eq\o(→,\s\up7(H2/Ni),\s\do5(△))(2)以分子骨架改变为主型如:请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯()的合成路途流程图(注明反应条件)。提示:R—Br+NaCN→R—CN+NaBreq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(催化剂,△))eq\o(→,\s\up7(HBr))eq\o(→,\s\up7(NaCN))eq\o(→,\s\up7(H3O+))eq\o(→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\do5(浓硫酸,△))(3)生疏官能团兼有骨架显著改变型(常为考查的重点)要留意仿照题干中的改变,找到相像点,完成生疏官能团及骨架的改变。如:仿照eq\o(→,\s\up7(CH3NO2))eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))香兰素Aeq\o(→,\s\up7(H2))eq\o(→,\s\up7(Zn—Hg),\s\do5(HCl))BCeq\o(→,\s\up7(肯定条件))D多巴胺设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()的合成路途流程图。关键是找到原流程中与新合成路途中的相像点。(碳架的改变、官能团的改变;硝基引入及转化为氨基的过程)eq\o(→,\s\up7(O2/Cu),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(CH3NO2))eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(H2))eq\o(→,\s\up7(Zn—Hg),\s\do5(HCl))1.[2015·江苏,17(4)]化合物F是一种抗心肌缺血药物的中间体,可以通过以下方法合成:eq\o(→,\s\up7(NaBH4))C14H14O2ABeq\o(→,\s\up7(SOCl2))eq\o(→,\s\up7(NaCN))Ceq\o(→,\s\up7(1NaOH),\s\do5(2HCl))Deq\o(→,\s\up7(1CH3I,K2CO3),\s\do5(2LiAlH4))EF已知:RCH2CNeq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(催化剂,△))RCH2CH2NH2,写出以为原料制备化合物X(结构简式见下图)的合成路途流程图(无机试剂可任选)。合成路途流程图示例如下:CH3CHOeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(催化剂,△))CH3COOHeq\o(→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\do5(浓硫酸,△))CH3COOCH2CH3答案 解析依据原料和目标产物的对比,以及上述题干,得出:和卤化氢反应生成,然后在浓硫酸作用下发生取代反应,生成,然后和NaCN反应,生成,依据信息最终和氢气发生反应,生成化合物X。2.[2024·江苏,17(5)]化合物H是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体,可通过以下方法合成:已知:①苯胺()易被氧化②eq\o(→,\s\up7(酸性KMnO4溶液),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(浓HNO3),\s\do5(浓H2SO4、△))请以甲苯和(CH3CO)2O为原料制备,写出相应的合成路途流程图(无机试剂任用,合成路途流程图示例见本题题干)。答案eq\o(→,\s\up7(浓HNO3),\s\do5(浓H2SO4、△))eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(Pd/C))eq\o(→,\s\up7(CH3CO2O),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(酸性KMnO4溶液),\s\do5(△))解析由于苯胺易被氧化,因此首先将甲苯硝化,将硝基还原为氨基后与(CH3CO)2O发生取代反应,最终再氧化甲基变为羧基,可得到产品。3.[2024·江苏,17(5)]化合物H是一种用于合成γ-分泌调整剂的药物中间体,其合成路途流程图如下:已知:eq\o(→,\s\up7(CH32SO4),\s\do5(K2CO3))(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途流程图(无机试剂任用,合成路途流程图示例见本题题干)。答案解析对比原料和产品之间的不同,可知酚—OH→CH3O—,利用A→B的反应;将两种原料连结,利用D→E的反应条件,因此—NO2要被还原为—NH2,与HBr反应生成。因为题给信息—NH2可以和(CH3)2SO4反应,因此,先将酚—OH与(CH3)2SO4反应,再将—NO2还原为—NH2。4.[2024·江苏,17(5)]丹参醇是存在于中药丹参中的一种自然产物。合成丹参醇的部分路途如下:已知:写出以和为原料制备的合成路途流程图(无机试剂和乙醇任用,合成路途流程图示例见本题题干)。答案1.小檗碱是中药黄连素中抗菌有效成分,其中间体M的合成路途如下:已知:R—Xeq\o(→,\s\up7(NaCN))R—CN(X代表卤素原子)写出以乙烯为原料制备(聚丁二酸乙二酯)的合成路途流程图(无机试剂任用,合成路途流程图示例见本题题干)。答案解析乙烯和卤素单质发生加成反应得到二卤乙烷,二卤乙烷发生反应R—Xeq\o(→,\s\up7(NaCN))R—CN,即可引入两个氰基,氰基依据题目中的反应,即在H+条件下水解可得到羧基,依据这个原理可以制得丁二酸;二卤乙烷水解即可得到乙二醇。2.抗菌药奥沙拉秦钠可通过下列路途合成:eq\o(→,\s\up7(CH3OH),\s\do5(浓硫酸))Beq\o(→,\s\up7(HNO3),\s\do5(CH3COOH))C8H7NO5ACeq\o(→,\s\up7(CH3O2SOCl))Deq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(Pd/C))eq\o(→,\s\up7(NaNO2),\s\do5(HCl))Eeq\o(→,\s\up7(B),\s\do5(微碱性))FGeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(调整pH))奥沙拉秦钠已知易被氧化。请写出以甲醇、苯酚和为原料制备的合成路途流程图(无机试剂任选,合成路途流程图示例见本题干)。答案eq\o(→,\s\up7(酸性KMnO4),\s\do5(溶液))eq\o(→,\s\up7(CH3OH),\s\do5(浓硫酸))eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(Pd/C))eq\o(→,\s\up7(NaNO2),\s\do5(HCl))解析先氧化甲基变为—COOH,生成,参照A→…→G的合成路途,写出合成路途流程图。3.化合物J是一种重要的有机中间体,可以由苯合成:已知:(R表示烃基,R1、R2表示氢或烃基)。请写出以、为原料制备的合成路途图。(无机试剂任用,合成路途流程图示例见本题题干)。答案eq\o(→,\s\up7(Mg),\s\do5(乙醚))eq\o(→,\s\up7(CrO3))eq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))解析在乙醚和Mg的条件下生成,和、H2O生成,被CrO3氧化为,依据已知条件与、H2O生成,在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成。1.(2024·南京高三三模)有机物G是一种医药中间体。其合成路途如下:请以、和为原料制备。写出相应的合成路途流程图(无机试剂任用,合成路途流程图示例见本题题干)。答案解析由给出的原料,可以找出类似于流程中的“D→E→F→G”转化,苯与CH3COCl可以发生取代反应生成,羰基与“R—MgBr”发生加成反应生成羟基,羟基发生消去反应生成碳碳双键,然后碳碳双键与H2发生加成反应可生成饱和碳碳键,得目标产物。2.(2024·苏锡常镇四市高三二调)化合物H是一种高效除草剂,其合成路途流程图如下:已知:—NH2与苯环相连时易被氧化;—COOH与苯环相连时,再引入其他基团主要进入它的间位。请写出以A和D为原料制备的合成路途流程图(无机试剂任用,合成路途流程图示例见本题题干)。答案解析将目标产物沿虚线断开,左侧为苯甲酸,可以由甲基氧化得到,右侧可以由原料氧化得到,要将两种原料相连,可以仿照D到E的反应,即苯环上的氯原子与酚羟基上的氢原子结合成HCl,苯环上的氯原子可以甲苯发生氯代反应而得,由题设信息知,若苯环上有羧基时,再连其他取代基时,在间位出现,所以甲苯应当先氯代,然后再将甲基氧化成羧基,氨基氧化成硝基可以仿照流程中的G至H。3.(2024·南通、扬州、泰州、宿迁四市高三一模)苯达莫司汀(Bendamustine)是一种抗癌药物。苯达莫司汀的一种合成路途如下:已知:eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))。请写出以、乙醇为原料制备的合成路途流程图(无机试剂任用,合成路途流程图示例见本题题干)。答案解析要合成的目标产物中存在酰胺键,类似于流程中C至D的转化,所以要合成和,流程中B至C为硝基转化为氨基,所以甲苯可以先硝化,再还原硝基得氨基。乙醇氧化得乙酸,运用已知条件的信息,由乙酸可得。4.(2024·泰州高三期末)那可汀是一种药物,该药适用于刺激性干咳病人服用,无成瘾性。化合物I是制备该药物的重要中间体,合成路途如下:写出以和为原料制备的合成路途流程图(无机试剂任用,合成路途流程图示例见本题题干)。答案解析原料在流程E至F中出现,且E中含有醛基,所以将先水解,然后再氧化即可生成苯甲醛。与反应生成,对比要合成的物质,还要加入一个苯环,故可以仿照F至G,亚氨基上的H可以与醛基反应,与苯甲醛可以反应生成,接着仿照G至H和H至I,可以形成含氮的环,以及去除两个甲氧基,得到目标产物。5.(2024·扬州考前调研)化合物H是一种抗血栓药物,其合成路途流程图如下:已知:eq\o(→,\s\up7(1NaNO2),\s\do5(2H+));eq\o(→,\s\up7(Fe,HCl))。写出以和为原料制备的合成路途流程图(无机试剂任用,合成路途流程图示例见本题题干)。答案解析由原料对比,类似于流程中A至B的反应,接着可发生B至C的反应,生成酰胺键,但是目标产物中还多一个酚羟基,故可以先硝化生成,再依据“已知”,硝基可以还原为氨基,氨基可以转化为酚羟基。考点五有机合成与推断——突破有机大题必备技能(4)1.依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)“浓HNO3(浓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℃”为乙醇的消去反应。2.依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少,说明该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该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;依据酯的结构,可确定—OH与—COOH的相对位置。4.依据关键数据推断官能团的数目(1)—CHOeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(2[AgNH32]+))2Ag,\o(→,\s\up7(2CuOH2))Cu2O));(2)2—OH(醇、酚、羧酸)eq\o(→,\s\up7(2Na))H2;(3)2—COOHeq\o(→,\s\up7(Na2CO3))CO2,—COOHeq\o(→,\s\up7(NaHCO3))CO2;(4)eq\o(→,\s\up7(Br2))eq\o(→,\s\up7(消去))—C≡C—eq\o(→,\s\up7(2Br2));(5)RCH2OHeq\o(→,\s\up7(CH3COOH),\s\do5(酯化))CH3COOCH2R。(Mr)(Mr+42)5.依据新信息类推高考常见的新信息反应总结(1)丙烯αH被取代的反应:CH3—CHCH2+Cl2eq\o(→,\s\up7(△))Cl—CH2—CH=CH2+HCl。(2)共轭二烯烃的1,4加成反应:①CH2CH—CH=CH2+Br2→;②。(3)烯烃被O3氧化:R—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(①O3),\s\do5(②Zn))R—CHO+HCHO。(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:eq\o(→,\s\up7(KMnO4),\s\do5(H+))。(5)苯环上的硝基被还原:eq\o(→,\s\up7(Fe,HCl))。(6)醛、酮的加成反应(加长碳链,—CN水解得—COOH):①CH3CHO+HCN→;②+HCNeq\o(→,\s\up7(催化剂));③CH3CHO+NH3eq\o(→,\s\up7(催化剂))(作用:制备胺);④CH3CHO+CH3OHeq\o(→,\s\up7(催化剂))(作用:制半缩醛)。(7)羟醛缩合:eq\o(→,\s\up7(催化剂))(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:eq\o(→,\s\up7(水解))(9)羧酸分子中的αH被取代的反应:RCH2COOH+Cl2eq\o(→,\s\up7(催化剂))。(10)羧酸用LiAlH4还原时,可生成相应的醇:RCOOHeq\o(→,\s\up7(LiAlH4))RCH2OH。(11)酯交换反应(酯的醇解):R1COOR2+R3OH→R1COOR3+R2OH。(2024·江苏,17)化合物F是合成一种自然茋类化合物的重要中间体,其合成路途如下:eq\o(→,\s\up7(SOCl2),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(CH3OH))ABeq\o(→,\s\up7(CH3OCH2Cl),\s\do5(三乙胺))CDeq\o(→,\s\up7(CH3I),\s\do5(K2CO3))eq\o(→,\s\up7(LiAlH4))EF(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意下列条件,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—Cleq\o(→,\s\up7(Mg),\s\do5(无水乙醚))RMgCl(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途流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路途流程图示例见本题题干)。答案(1)(酚)羟基羧基(2)取代反应(3)(4)(5)CH3CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Cu,△))CH3CH2CHOeq\o(→,\s\up7(LiAlH4))eq\o(→,\s\up7(HCl))eq\o(→,\s\up7(Mg),\s\do5(无水乙醚))eq\o(→,\s\up7(1CH3CH2CHO),\s\do5(2H3O+))解析(1)A中含氧官能团的名称为(酚)羟基和羧基。(2)A→B为羧基中的羟基被氯原子取代。(3)C→D为—CH2OCH3取代1个酚羟基上的H原子,C中有2个酚羟基,二者均可以与—CH2OCH3发生取代反应,结合X的分子式,可以得出X的结构简式为。(4)能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基。在碱性条件下水解之后酸化得中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。(5)本题采纳逆合成分析法,可以由和CH3CH2CHO合成,CH3CH2CHO可以由原料CH3CH2CH2OH催化氧化得到,可以被LiAlH4还原为与HCl反应生成与Mg在无水乙醚中反应可以生成。题组一有机转化中物质的推断1.下图为有机物之间的转化关系。已知:H属于芳香酯类化合物;I的核磁共振氢谱为两组峰,且面积比为1∶6。请分别写出下列物质的结构简式:A:____
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