版化學(xué)二輪人教版教師用書:第1部分 專題12 有機化學(xué)基礎(chǔ)選修⑤ Word版含解析
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1、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)掌握烷烴、烯烴、炔烴和芳香烴的結(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
2、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。1(2019全國卷)化合物G是一種藥物合成中間體,其合成路線如下:回答下列問題:(1)A中的官能團名稱是_。(2)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳。寫出B的結(jié)構(gòu)簡式
3、,用星號(*)標出B中的手性碳_。(3)寫出具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)、并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_。(不考慮立體異構(gòu),只需寫出3個)(4)反應(yīng)所需的試劑和條件是_。(5)的反應(yīng)類型是_。(6)寫出F到G的反應(yīng)方程式_。(7)設(shè)計由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制備的合成路線_(無機試劑任選)。解析(3)由同分異構(gòu)體的限定條件可知,分子中除含有六元環(huán)外,還含有1個飽和碳原子和CHO。若六元環(huán)上只有一個側(cè)鏈,則取代基為CH2CHO;若六元環(huán)上有兩個取代基,可能是CH3和CHO,它們可以集中在六元環(huán)的同一個碳原子上(1種),也可以位于六元環(huán)的不同碳原子上,分別有鄰、間、對
4、3種位置。(4)由C、E的結(jié)構(gòu)簡式和C轉(zhuǎn)化為D的反應(yīng)條件可推斷D的結(jié)構(gòu)簡式為,反應(yīng)D與C2H5OH在濃H2SO4、加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成E。(5)由E、G的結(jié)構(gòu)簡式及F轉(zhuǎn)化為G的反應(yīng)條件可推知F為,反應(yīng)是與COOC2H5相連的碳原子上的H原子被CH2CH2CH3取代的反應(yīng)。(7)結(jié)合反應(yīng)的反應(yīng)條件,甲苯先轉(zhuǎn)化為,再與乙酰乙酸乙酯()發(fā)生取代反應(yīng)生成在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)后再酸化即可得產(chǎn)物。答案(1)羥基(2)(3) (任意3個即可)(4)C2H5OH/濃H2SO4、加熱(5)取代反應(yīng)2(2018全國卷)以葡萄糖為原料制得的山梨醇(A)和異山梨醇(B)都是重要的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化平臺化合物。E是一
5、種治療心絞痛的藥物。由葡萄糖為原料合成E的路線如下:回答下列問題:(1)葡萄糖的分子式為_。(2)A中含有的官能團的名稱為_。(3)由B到C的反應(yīng)類型為_。(4)C的結(jié)構(gòu)簡式為_。(5)由D到E的反應(yīng)方程式為_。(6)F是B的同分異構(gòu)體。7.30 g的F與足量飽和碳酸氫鈉反應(yīng)可釋放出2.24 L二氧化碳(標準狀況),F(xiàn)的可能結(jié)構(gòu)共有_種(不考慮立體異構(gòu));其中核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為311的結(jié)構(gòu)簡式為_。解析(4)由C的分子式可知,B中只有一個羥基發(fā)生取代反應(yīng),因此C的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)在NaOH溶液作用下發(fā)生水解反應(yīng)生成和CH3COONa,其化學(xué)方程式為NaOHCH3COONa。(6
6、)結(jié)合圖示可知B的分子式為C6H10O4,即F的分子式也為C6H10O4,其摩爾質(zhì)量為146 gmol17.30 g F的物質(zhì)的量為0.05 mol,結(jié)合0.05 mol F與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)生成2.24 L(0.1 mol)CO2可知1 mol F中含2 mol COOH,則F的結(jié)構(gòu)中,主鏈上含有4個碳原子時有6種情況,即 (數(shù)字表示另一個COOH的位置,下同)和;主鏈含3個碳原子時有3種情況,即,則符合條件的F的可能結(jié)構(gòu)有9種。其中核磁共振氫譜中吸收峰的峰面積之比為311的結(jié)構(gòu)簡式為。答案(1)C6H12O6(2)羥基(3)取代反應(yīng)(4)(5)NaOHCH3COONa(6)93(2
7、017全國卷)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:已知:RCHOCH3CHORCH=CHCHOH2O|回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱是_。(2)由C生成D和E生成F的反應(yīng)類型分別是_、_。(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6211。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)。解析(1)由已知信息,結(jié)合A轉(zhuǎn)化為B的條件及
8、B的分子式可推知A為,其名稱為苯甲醛。(2)由合成路線可知,B的結(jié)構(gòu)簡式為,C為,C與Br2的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng)生成D,其在KOH的C2H5OH溶液中發(fā)生消去反應(yīng),酸化后生成的E為,E發(fā)生酯化反應(yīng)生成F:。(3)由(2)分析可知,E的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)結(jié)合信息,由F、H的結(jié)構(gòu)簡式可推知G為,F(xiàn)和G反應(yīng)的化學(xué)方程式為CCCOOC2H5。(5)能與NaHCO3反應(yīng)放出CO2,則同分異構(gòu)體中含有羧基,且分子中含有4種氫原子,個數(shù)比為6211,符合條件的同分異構(gòu)體有 答案(1)苯甲醛(2)加成反應(yīng)取代反應(yīng) (4)C6H5CCCOOC2H5上述真題的題型為有機化學(xué)大題,難度中檔。命題角度主要涉及:
9、(1)常見官能團的名稱,如T1(1)、T2(2)。(2)推斷題中涉及有機物的名稱、分子式、結(jié)構(gòu)簡式的書寫,如T1(2)(3)、T2(1)(4)、T3(1)(3)。(3)推斷過程中的有機反應(yīng)類型書寫,如T1(5)、T2(3)、T3(2)。(4)推斷過程中主要轉(zhuǎn)化方程式書寫,如T1(6)、T2(5)、T3(4)。(5)根據(jù)核磁共振氫譜和性質(zhì)書寫同分異構(gòu)體或數(shù)目,如T1(3)、T2(6)、T3(5)。(6)結(jié)合推斷過程中信息進行有機物合成路線的設(shè)計等,如T1(7)、T3(6)。預(yù)測2020年高考仍會在化學(xué)方程式書寫、同分異構(gòu)體和有機合成路線設(shè)計等方面命題時繼續(xù)關(guān)注。有機物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其反應(yīng)類型(對
10、應(yīng)學(xué)生用書第97頁)1有機物共線與共面問題(1)代表物甲烷:正四面體,乙烯:同一平面,乙炔:同一直線,苯:同一平面。(2)注意審題看準關(guān)鍵詞:“可能”“一定”“最多”“最少”“共面”“共線”等,以免出錯。(3)規(guī)律凡是碳原子與其他四個原子形成共價單鍵時,立體構(gòu)型為四面體。有機物分子的結(jié)構(gòu)中只要出現(xiàn)一個飽和碳原子,則分子中的全部原子不可能共面。CH4分子中最多有3個原子處于同一平面內(nèi)。有機物分子的結(jié)構(gòu)中每出現(xiàn)一個碳碳雙鍵,則整個分子中至少有6個原子共面。有機物分子的結(jié)構(gòu)中每出現(xiàn)一個碳碳三鍵,則整個分子中至少有4個原子共線。有機物分子的結(jié)構(gòu)中每出現(xiàn)一個苯環(huán),則整個分子中至少有12個原子共面。2常見
11、官能團的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)官能團主要化學(xué)性質(zhì)烷烴在光照下發(fā)生鹵代反應(yīng);不能使酸性KMnO4溶液褪色;高溫分解不飽和烴與X2(X代表鹵素,下同)、H2、HX、H2O發(fā)生加成反應(yīng);加聚;易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色苯及其同系物取代反應(yīng),如硝化反應(yīng)、鹵代反應(yīng)(Fe或Fe3作催化劑);與H2發(fā)生加成反應(yīng);苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色鹵代烴X與NaOH溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng);與NaOH的醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)醇OH與活潑金屬Na等反應(yīng)產(chǎn)生H2;消去反應(yīng),分子內(nèi)脫水生成烯烴;催化氧化;與羧酸及無機含氧酸發(fā)生酯化反應(yīng)酚OH弱酸性;遇濃溴水生成白色沉淀;遇FeCl3溶液呈紫色;與醛發(fā)生縮聚反應(yīng)醛與H2加成
12、生成醇;被氧化劑如O2、Ag(NH3)2、新制的Cu(OH)2懸濁液等氧化羧酸酸的通性;酯化反應(yīng)酯發(fā)生水解反應(yīng),酸性條件下生成羧酸和醇(或酚)氨基酸與酸或堿反應(yīng);分子間縮聚反應(yīng);兩分子間縮合形成二肽;發(fā)生縮聚反應(yīng)3.重要的有機反應(yīng)類型(1)取代反應(yīng):烷烴、芳香烴的取代反應(yīng);酯化反應(yīng)與酯的水解反應(yīng);鹵代烴與酚的取代反應(yīng);有機物分子間的脫水反應(yīng)。(2)加成反應(yīng):烯、炔、苯環(huán)、酮、醛等不飽和化合物的加成反應(yīng)等。(3)消去反應(yīng):醇、鹵代烴的消去反應(yīng)。(4)加聚反應(yīng):含有和CC的有機物的加聚反應(yīng)。(5)縮聚反應(yīng):二元醇與二元醇;羥基羧酸分子間;氨基酸分子間;二元醇分子間;酚與醛等。(6)其他反應(yīng)類型:氧
13、化、還原反應(yīng);酯化反應(yīng);水解反應(yīng);銀鏡反應(yīng);硝化反應(yīng);烷化反應(yīng);中和反應(yīng);鹵代反應(yīng)等。4判斷有機反應(yīng)中某些反應(yīng)物用量多少的方法(1)H2用量的判斷:有機物分子中的、CC、 (羰基)都能在一定條件下與H2發(fā)生加成反應(yīng),當這些官能團的物質(zhì)的量相等時,消耗H2的物質(zhì)的量之比為12311。特別注意COOH、COOR(酯基)中的C=O鍵通常不與H2發(fā)生加成反應(yīng)。(2)能與NaOH反應(yīng)的有機物及其用量比例(設(shè)有機物分子官能團個數(shù)為1):鹵代烴:11;苯環(huán)上連接的鹵原子:12;酚羥基:11;羧基:11;普通酯:11;酚酯:12。(3)Br2用量的判斷:烷烴(光照下1 mol Br2可取代1 mol氫原子)、
14、苯(FeBr3催化下1 mol Br2可取代1 mol氫原子)、酚類(1 mol Br2可取代與OH所連碳原子處于鄰、對位碳原子上的 1 mol H原子)、 (1 mol雙鍵可與1 mol Br2發(fā)生加成反應(yīng))、CC(1 mol 三鍵可與2 mol Br2發(fā)生加成反應(yīng))。物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)與反應(yīng)類型的確定1(2019濟寧一模,節(jié)選)合成抗癌新藥鹽酸??颂婺岬年P(guān)鍵中間體G的一種合成路線如圖:已知:A分子中只有一種化學(xué)環(huán)境的氫; (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_,名稱為_。(2)E的分子式為_;F中的含氧官能團的名稱有_。(3)由E生成F的反應(yīng)類型是_,F(xiàn)生成G的反應(yīng)類型是_。(4)D與NaHCO3溶液反應(yīng)生成
15、的有機物的結(jié)構(gòu)簡式是_。答案(1)環(huán)氧乙烷(2)C13H16O6醚鍵、羧基、硝基(3)取代反應(yīng)還原反應(yīng)2(2019青島一模)有機物M可用于治療支氣管哮喘,慢性支氣管炎。該有機物可以由有機物A經(jīng)過一系列反應(yīng)合成得到,其合成路線如圖所示:請回答下列問題:(1)有機物A中含有官能團的名稱為_。有機物F的名稱為_。(2)的反應(yīng)條件為_,反應(yīng)類型為_。(3)有機物B的結(jié)構(gòu)簡式為_,的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)有_(填序號)。解析由反應(yīng)前后物質(zhì)結(jié)構(gòu),可知屬于取代反應(yīng),同時生成HI,A發(fā)生信息中反應(yīng)生成B為,反應(yīng)為發(fā)生醇的消去反應(yīng),由E后產(chǎn)物結(jié)構(gòu),可知反應(yīng)是與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成C為,C發(fā)生鹵代烴的水解反應(yīng)生成D為,D
16、發(fā)生氧化反應(yīng)生成E為,反應(yīng)是醛基被氧化為羧基,生成M的反應(yīng)是羧基與氨基脫去1分子水。答案(1)醛基、醚鍵鄰氨基苯甲酸(2)濃H2SO4,加熱消去反應(yīng)(3) 轉(zhuǎn)化關(guān)系中的化學(xué)方程式的書寫3(2019長沙市長郡中學(xué)一模)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:寫出上述路線中對應(yīng)反應(yīng)序號的化學(xué)方程式,注明反應(yīng)條件。_,_,_。4已知:有機物F是一種甜味劑,其結(jié)構(gòu)簡式為,F(xiàn)的一種合成路線如下:已知:A屬于芳香族化合物; (1)寫出上述路線中相應(yīng)反應(yīng)序號的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)類型。_,反應(yīng)類型_;_,反應(yīng)類型_;_,反應(yīng)類型_;(2)D在一定條件下自身發(fā)生反應(yīng)生成
17、高聚物,寫出化學(xué)方程式_。有機化學(xué)方程式書寫應(yīng)注意下列幾點(1)注意配平,特別是取代反應(yīng),無機分子不能漏掉。(2)注意條件要注明,相同反應(yīng)物,條件不同,反應(yīng)原理不同。(3)縮聚反應(yīng)方程式要注意小分子的數(shù)目,如(n1)H2O,(2n1)H2O或nH2O、2nH2O的區(qū)別書寫?;貧w高考,真題驗收5(2018全國卷)近來有報道,碘代化合物E與化合物H在CrNi催化下可以發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),合成一種多官能團的化合物Y,其合成路線如下:已知:RCHOCH3CHORCH=CHCHOH2O回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱是_。(2)B為單氯代烴,由B生成C的化學(xué)方程式為_。(3)由A生成B、G生成H的反應(yīng)類型分別
18、是_、_。(4)D的結(jié)構(gòu)簡式為_。(5)Y中含氧官能團的名稱為_。(6)E與F在CrNi催化下也可以發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為_。(7)X與D互為同分異構(gòu)體,且具有完全相同官能團。X的核磁共振氫譜顯示三種不同化學(xué)環(huán)境的氫,其峰面積之比為332。寫出3種符合上述條件的X的結(jié)構(gòu)簡式 _。解析(2)CH3CCH與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成ClCH2CCH(B),ClCH2CCH與NaCN在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成HCCCH2CN(C),即BC的化學(xué)方程式為ClCH2CCHNaCNHCCCH2CNNaCl。(4)HCCCH2CN水解后生成HCCCH2COOH,HCCCH2COOH與CH3
19、CH2OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成HCCCH2COOC2H5(D)。(6)F為,其與在CrNi催化下發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成。(7)根據(jù)題設(shè)條件可知,X中含有2個CH3、1個碳碳三鍵、1個酯基、1個CH2,則符合條件的X的結(jié)構(gòu)簡式如下: 答案(1)丙炔(2)ClCH2CCHNaCNHCCCH2CNNaCl(3)取代反應(yīng)加成反應(yīng)(4)HCCCH2COOC2H5(5)羥基、酯基 6(2019全國卷)環(huán)氧樹脂因其具有良好的機械性能、絕緣性能以及與各種材料的粘結(jié)性能,已廣泛應(yīng)用于涂料和膠黏劑等領(lǐng)域。下面是制備一種新型環(huán)氧樹脂G的合成路線:已知以下信息:回答下列問題:(1)A是一種烯烴,化學(xué)名稱為_,C中官能團的名稱為
20、_、_。(2)由B生成C的反應(yīng)類型為_。(3)由C生成D的反應(yīng)方程式為_。(4)E的結(jié)構(gòu)簡式為_。(5)E的二氯代物有多種同分異構(gòu)體,請寫出其中能同時滿足以下條件的芳香化合物的結(jié)構(gòu)簡式_、_。能發(fā)生銀鏡反應(yīng);核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積比為321。(6)假設(shè)化合物D、F和NaOH恰好完全反應(yīng)生成1 mol單一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的總質(zhì)量為765 g,則G的n值理論上應(yīng)等于_。解析(1)A有三個碳原子,且為烯烴,因此A的名稱為丙烯;由B和HOCl生成的C為或,因此C中的官能團為氯原子和羥基。(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為或,在NaOH作用下生成,該反應(yīng)方程式為NaOHNaClH2O或Na
21、OHNaClH2O。(4)由生成物F以及信息可知,E的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)E的同分異構(gòu)體是芳香族化合物,說明含有苯環(huán);能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明含有醛基;有三組峰說明有三種等效氫原子,有一定的對稱性,三組峰的面積比為321,由此可寫出滿足條件的結(jié)構(gòu)簡式為。(6)由題給信息可知,要生成1 mol G,同時生成(n2) mol NaCl和(n2) mol水,即得(n2) mol(58.518) gmol1765 g,解得n8。答案(1)丙烯氯原子羥基(2)加成反應(yīng) (6)8同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目的確定(對應(yīng)學(xué)生用書第100頁)1常見限制條件與結(jié)構(gòu)關(guān)系總結(jié)2同分異構(gòu)體的常見類型與思維流程(1)常見類型碳鏈異構(gòu)
22、位置異構(gòu)官能團異構(gòu)。(2)思維流程明確書寫什么物質(zhì)的同分異構(gòu)體,該物質(zhì)的組成情況怎樣(題目直接給出或聯(lián)系上下文推出)。從有機物性質(zhì)聯(lián)想官能團或結(jié)構(gòu)特征官能團異構(gòu):a.羧基、酯基和羥基醛;b.醛與酮、烯醇;c.芳香醇與酚、醚;d.氨基酸和硝基化合物等。結(jié)合結(jié)構(gòu)限定條件考慮官能團的位置異構(gòu)(苯環(huán)上位置異構(gòu)、碳鏈異構(gòu)等)。3確定有機物同分異構(gòu)體數(shù)目的5種方法(1)基團連接法一元取代物數(shù)目將有機物看作由基團連接而成,由基團的異構(gòu)體數(shù)目可推斷有機物的異構(gòu)體數(shù)目。如:C4H9有四種結(jié)構(gòu),丁醇(C4H9OH)、C4H9Cl分別有四種結(jié)構(gòu)。(2)換位思考法將有機物分子中的不同原子或基團換位進行思考。如:乙烷分
23、子中共有6個氫原子,若有一個氫原子被氯原子取代所得一氯乙烷只有一種結(jié)構(gòu),那么五氯乙烷也只有一種結(jié)構(gòu)。(3)等效氫原子法(又叫對稱法)一元取代物數(shù)目有機物分子中有多少種等效氫原子,其一元取代物就有多少種,從而確定同分異構(gòu)體數(shù)目。分子中等效氫原子有如下情況:分子中同一個碳上的氫原子等效;同一個碳上的甲基氫原子等效;分子中處于鏡面對稱位置上的氫原子是等效的。(4)“定1移2”法二元取代物數(shù)目分析二元取代物的方法,先固定一個取代基的位置,再移動另一取代基的位置,從而可確定同分異構(gòu)體的數(shù)目。如:分析C3H6Cl2的同分異構(gòu)體,先固定其中一個氯原子的位置,移動另外一個氯原子。(5)組合法飽和一元酯,R1有
24、m種,R2有n種,則有mn種酯。如:C5H10O2的酯有4含苯環(huán)同分異構(gòu)體數(shù)目確定技巧(1)若苯環(huán)上連有2個取代基,其結(jié)構(gòu)有鄰、間、對3種。(2)若苯環(huán)上連有3個相同的取代基,其結(jié)構(gòu)有3種。(3)若苯環(huán)上連有X、X、Y 3個取代基,其結(jié)構(gòu)有6種。(4)若苯環(huán)上連有X、Y、Z 3個不同的取代基,其結(jié)構(gòu)有10種。5限定條件和同分異構(gòu)體書寫技巧(1)確定碎片明確書寫什么物質(zhì)的同分異構(gòu)體,該物質(zhì)的組成情況怎么樣?解讀限制條件,從性質(zhì)聯(lián)想結(jié)構(gòu),將物質(zhì)分裂成一個個碎片,碎片可以是官能團,也可是烴基(尤其是官能團之外的飽和碳原子)。(2)組裝分子要關(guān)注分子的結(jié)構(gòu)特點,包括幾何特征和化學(xué)特征。幾何特征是指所組
25、裝的分子是空間結(jié)構(gòu)還是平面結(jié)構(gòu),有無對稱性?;瘜W(xué)特征包括等效氫。同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目確定1(2019各地模擬精選)(1)同時符合下列條件的C9H12O2的同分異構(gòu)體共有_種(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜圖表明分子中有5種氫原子的為_(寫1種結(jié)構(gòu)簡式)。a分子中含有苯環(huán)且苯環(huán)上有三個取代基;b1 mol有機物最多能消耗2 mol NaOH。(2)符合下列3個條件的的同分異構(gòu)體有_種。與FeCl3溶液顯色;苯環(huán)上只有兩個取代基;1 mol該物質(zhì)最多消耗3 mol NaOH,其中氫原子共有五種不同環(huán)境的是_(寫結(jié)構(gòu)簡式)。(3)芳香化合物X是1萘酚()的同分異構(gòu)體,符合下列條件的同分異構(gòu)體有
26、_種。有兩個官能團;能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。寫出其中一種核磁共振氫譜有4組峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_。解析(1)同分異構(gòu)體中:a.分子中含有苯環(huán)且苯環(huán)上有三個取代基;b.1 mol有機物最多能消耗2 mol NaOH,根據(jù)分子式C9H12O2,共有4個不飽和度,說明含有苯環(huán)用去4個不飽和度,還含有2個酚羥基和一個CH2CH2CH3或CH(CH3)2,共有12種結(jié)構(gòu):兩個羥基處于鄰位的有224種;兩個羥基處于間位的有236種;兩個羥基處于對位的有122種;其中核磁共振氫譜圖表明分子中有5種氫原子的應(yīng)具有高度對稱性,可能為。(2)同分異構(gòu)體符合下列條件:與FeCl3溶液顯色,說明含有酚羥基;苯環(huán)上只有兩
27、個取代基;1 mol該物質(zhì)最多消耗3 mol NaOH,說明另一個取代基為RCOO,該取代基為CH3CH2CH2COO、(CH3)2CHCOO,這兩種取代基都與酚羥基有鄰、間、對3種位置關(guān)系,所以符合條件的有6種,其中氫原子共有五種不同環(huán)境的是。(3)化合物X是1萘酚的同分異構(gòu)體,有兩個官能團,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明X分子中含1個苯環(huán)、1個CC、1個CHO、1個碳原子及若干個氫原子。若苯環(huán)上有1個取代基(、CH2CCCHO或CCCH2CHO)時,有3種;若苯環(huán)上有2個取代基(CH3和CCCHO、CHO和CCCH3、CCH和CH2CHO、CHO和CH2CCH)時,有12種;若苯環(huán)上有3個取代基(C
28、H3、CCH和CHO)時,有10種;共25種。核磁共振氫譜中有4組峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為?;貧w高考,真題驗收2(2015全國卷,節(jié)選)(1)已知烴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。則A的結(jié)構(gòu)簡式為_。(2)DHOOC(CH2)3COOH的同分異構(gòu)體中能同時滿足下列條件的共有_種(不含立體異構(gòu));能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生皂化反應(yīng)其中核磁共振氫譜顯示為3組峰,且峰面積比為611的是_(寫結(jié)構(gòu)簡式);D的所有同分異構(gòu)體在下列一種表征儀器中顯示的信號(或數(shù)據(jù))完全相同,該儀器是_(填字母)。a質(zhì)譜儀b紅外光譜儀c元素分析儀c核磁共振
29、儀解析(1)烴A的相對分子質(zhì)量為70,則A的分子式為C5H10。烴A的核磁共振氫譜顯示只有一種化學(xué)環(huán)境的氫,說明A分子中所有氫原子所處的化學(xué)環(huán)境相同,則其結(jié)構(gòu)簡式為。(2)由D的結(jié)構(gòu)簡式知,其同分異構(gòu)體滿足條件:能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體,說明含有COOH;既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生皂化反應(yīng),說明含有CHO和COO(酯基),結(jié)合D的分子式分析可知,其同分異構(gòu)體為甲酸酯,含有(HCOO)結(jié)構(gòu),則符合條件的同分異構(gòu)體有5種結(jié)構(gòu),分別為。核磁共振氫譜顯示為3組峰,說明該有機物分子中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;又知峰面積比為611,說明3種氫原子的個數(shù)比為611,該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為。答案(
30、1)(2)5c有機合成路線的設(shè)計(對應(yīng)學(xué)生用書第101頁)1熟記常見有機合成路線(1)一元合成路線 (2)二元合成路線 (3)芳香化合物合成路線2理解常見官能團的保護方法(1)酚羥基的保護:因酚羥基易被氧化,所以在氧化其他基團前可以先使其與NaOH反應(yīng),把OH變?yōu)镺Na(或酯基)將其保護起來,待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)化為OH。(2)碳碳雙鍵的保護:碳碳雙鍵也容易被氧化,在氧化其他基團前可以利用其與HCl等的加成反應(yīng)將其保護起來,待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。(3)氨基(NH2)的保護:如由對硝基甲苯合成對氨基苯甲酸的過程中,應(yīng)先把CH3氧化成COOH之后,再把NO2還原為NH2。若先還原N
31、O2生成NH2,再用KMnO4氧化CH3時,NH2(具有還原性)也被氧化。3關(guān)注信息型合成路線的設(shè)計(1)思路:根據(jù)待設(shè)計路線的原料試劑、最終產(chǎn)物,尋找題干中與原料試劑、最終產(chǎn)物的相似基團,確定待設(shè)計路線的原理條件和中間產(chǎn)物,最后完成整體設(shè)計路線。(2)示例引導(dǎo):已知流程路線為4示例請根據(jù)上述合成路線設(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。分析關(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)由已知信息設(shè)計有機合成路線1(2019衡陽模擬)已知: (易被氧化)。寫出以和甲醇為原料合成的路線流程圖(無機試劑任選)_。=CHC
32、OOH。寫出以乙醇(CH3CH2OH)為原料合成的路線流程圖(無機試劑任選)_。由題中合成路線設(shè)計新物質(zhì)合成路線3(2019濰坊一模,節(jié)選)有機物H是合成某種藥物的中間體,一種合成路線如下:根據(jù)上述合成路線設(shè)計以甲苯和(CH3CO)2O為原料制備的合成路線_(無機試劑任選)。4(2019試題調(diào)研)有機物G()是一種調(diào)香香精,也可用作抗氧化劑,工業(yè)合成路線之一如下:已知A轉(zhuǎn)化為B的原理與F轉(zhuǎn)化為G的相似,請寫出由A制備的路線:_(無機試劑任選)。有機合成路線的思維模板分析原料和產(chǎn)物的組成與結(jié)構(gòu)尋找原料與產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)或官能團的差異結(jié)合信息和題干合成路線中部分轉(zhuǎn)化條件設(shè)計合成路線?;貧w高考,真題驗收5
33、(2018全國卷,節(jié)選)化合物W可用作高分子膨脹劑,一種合成路線如下:苯乙酸芐酯()是花香型香料,設(shè)計由苯甲醇為起始原料制備苯乙酸芐酯的合成路線_(無機試劑任選)。解析由苯甲醇合成苯乙酸芐酯,需要增長碳鏈。聯(lián)系題圖中反應(yīng)、設(shè)計合成路線。有機合成與推斷突破大題有機化學(xué)基礎(chǔ)(對應(yīng)學(xué)生用書第103頁)1有機推斷題的破題技巧(1)根據(jù)反應(yīng)條件推斷某一反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物,如反應(yīng)條件為“NaOH的醇溶液,加熱”,則反應(yīng)物必是含鹵素原子的有機物,生成物中肯定含不飽和鍵。(2)根據(jù)有機反應(yīng)的特殊現(xiàn)象推斷有機物的官能團使溴水褪色,則表示有機物分子中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或醛基。使酸性KMnO4溶液褪色,則
34、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。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。加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱,有紅色沉淀生成(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。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。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)和官能團的位置醇的氧化產(chǎn)物與結(jié)構(gòu)的關(guān)系由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定“OH”或“X”的位置。由取代產(chǎn)物的種數(shù)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
35、稱性越高,因此可由取代產(chǎn)物的種數(shù)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。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。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)數(shù)據(jù)推斷官能團的個數(shù)加成時,1 molCC消耗1 mol H2(部分加成)或2 mol H2(完全加成),1 mol CHO消耗1 mol H2,1 mol 苯環(huán)消耗3 mol H2。1 mol RCHO(R為烴基)與銀氨溶液、新制Cu(OH)2完全反應(yīng)時分別生成2 mol Ag或1 mol Cu2O。一元醇與乙酸反應(yīng)生成酯時,其相
36、對分子質(zhì)量增加42;二元醇與足量乙酸反應(yīng)生成二元酯時,其相對分子質(zhì)量增加84。一元醇發(fā)生連續(xù)催化氧化反應(yīng)過程中物質(zhì)的相對分子質(zhì)量變化情況為。2高考常見信息歸納(1)丙烯H被取代的反應(yīng):CH3CH=CH2Cl2ClCH2CH=CH2HCl。(2)共軛二烯烴的14加成反應(yīng):(3)烯烴被O3氧化:RCH=CH2RCHOHCHO。(4)醛、酮的加成反應(yīng): (6)醛或酮與格氏試劑(RMgX)發(fā)生加成反應(yīng),所得產(chǎn)物經(jīng)水解可得醇:(7)羧酸分子中的H被取代的反應(yīng): (8)羧酸用LiAlH4還原時,可生成相應(yīng)的醇:RCOOHRCH2OH。(9)酯交換反應(yīng)(酯的醇解):R1COOR2R3OHR1COOR3R2O
37、H。3示例(15分)(2019全國卷)氧化白藜蘆醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反應(yīng)合成W的一種方法:回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱為_。(2)中的官能團名稱是_。(3)反應(yīng)的類型為_,W的分子式為_。(4)不同條件對反應(yīng)產(chǎn)率的影響見下表:實驗堿溶劑催化劑產(chǎn)率/%1KOHDMFPd(OAc)222.32K2CO3DMFPd(OAc)210.53Et3NDMFPd(OAc)212.44六氫吡啶DMFPd(OAc)231.25六氫吡啶DMAPd(OAc)238.66六氫吡啶NMPPd(OAc)224.5上述實驗探究了_和_對反應(yīng)產(chǎn)率的影響。此外,還可以進一步探究_等對反應(yīng)產(chǎn)率的影響。(5
38、)X為D的同分異構(gòu)體,寫出滿足如下條件的X的結(jié)構(gòu)簡式_。含有苯環(huán);有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫,個數(shù)比為621;1 mol的X與足量金屬Na反應(yīng)可生成2 g H2。(6)利用Heck反應(yīng),由苯和溴乙烷為原料制備,寫出合成路線_。(無機試劑任選)解答指導(dǎo)(1)各步轉(zhuǎn)化前后有機物的價鍵結(jié)構(gòu)明確各步轉(zhuǎn)化反應(yīng)類型或斷、成鍵原理: (2)利用限定條件書寫同分異構(gòu)體:結(jié)構(gòu)特點X結(jié)構(gòu)簡式:(3)逆向推導(dǎo) 答案與評分標準(1)間苯二酚(13苯二酚)(1分)(2)羧基、碳碳雙鍵(2分,少一名稱扣1分)(3)取代反應(yīng)(2分)C14H12O4(2分)(4)不同堿(1分)不同溶劑(1分)不同催化劑(或溫度等)(1分)(5)
39、 (2分,少一個或錯一個扣1分)解答有機合成與推斷題的一般思路1(2019湖南湖北八市聯(lián)考)異丁酸3苯丙酯()是一種香料,下圖是這種香料的一種合成路線:已知以下信息:有機物E的摩爾質(zhì)量為88 gmol1,其核磁共振氫譜表明含有3種不同環(huán)境的氫原子。有機物F是苯甲醇的同系物。 RCH=CH2RCH2CH2OH。請回答下列問題:(1)異丁酸3苯丙酯的分子式為_。(2)A分子中的官能團名稱為_。(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為_。(4)一定條件下,1 mol D與2 mol H2能夠完全反應(yīng)生成F,D能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),因此D生成F的反應(yīng)類型為_。(5)E、F反應(yīng)生成異丁酸3苯丙酯的化學(xué)方程式為_。(6)已知有機
40、化合物甲符合下列條件:與F是同分異構(gòu)體;苯環(huán)上有3個支鏈;核磁共振氫譜顯示其含有5種不同環(huán)境的氫原子,且不同環(huán)境的氫原子個數(shù)比為62211;與FeCl3溶液不能發(fā)生顯色反應(yīng)。寫出符合上述條件的有機物甲的結(jié)構(gòu)簡式:_。解析根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系,可以推斷E為羧酸,結(jié)合其摩爾質(zhì)量為88 g/mol,可知其分子式為C4H8O2,又知E的核磁共振氫譜中有三種不同環(huán)境的氫原子,則E的結(jié)構(gòu)簡式為,從而可逆推A為,B為,C為;由“有機物F是苯甲醇的同系物”和“1 mol D與2 mol H2能夠完全反應(yīng)生成F,D能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)”可知D為,F(xiàn)為。(6)由題意可知甲屬于芳香醇,苯環(huán)上連有2個甲基和一個CH2OH,由
41、核磁共振氫譜顯示其含有5種不同環(huán)境的氫原子,且不同環(huán)境的氫原子個數(shù)比為62211可知其結(jié)構(gòu)簡式為。答案(1)C13H18O2(2)碳碳雙鍵(3) (4)加成反應(yīng)(或還原反應(yīng))2(2019昆明二模)化合物H是某些姜科植物根莖的提取物,具有抗腫瘤、抗菌、抗氧化等功效,其一種合成路線如下:已知:.質(zhì)譜圖顯示有機物D的最大質(zhì)荷比為94,且D遇FeCl3溶液顯紫色回答下列問題:(1)D的化學(xué)式為_;B的名稱為_。(2)反應(yīng)的反應(yīng)類型是_;I中所含官能團的名稱為_。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(4)X是H的同系物,其相對分子質(zhì)量比H小14,則X的同分異構(gòu)體中,符合下列條件的有_種(不含立體異構(gòu))。a屬于芳
42、香化合物 b能發(fā)生水解反應(yīng)c能發(fā)生銀鏡反應(yīng)其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積之比為6211的結(jié)構(gòu)簡式是_(寫一種即可)。(5)以甲苯和丙醛為原料,設(shè)計制備的合成路線_(無機試劑任選)。解析A為3羥基丙烯和溴化氫發(fā)生取代反應(yīng)生成B為3溴丙烯,質(zhì)譜圖顯示有機物D的最大質(zhì)荷比為94,且D遇FeCl3溶液顯紫色,說明含有苯環(huán)和酚羥基,該物質(zhì)分子式為C6H6O,反應(yīng)物E的結(jié)構(gòu)簡式為,E在銅存在下被氧氣氧化,羥基變?yōu)槿┗?,再在酸性條件下生成酚羥基,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)X是H的同系物,其相對分子質(zhì)量比H小14,則X的同分異構(gòu)體中,符合下列條件:a.屬于芳香族化合物,b.能發(fā)生水解反應(yīng),c.能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明含有苯環(huán)且屬于甲酸酯??赡転镠COOCH2CH2C6H5或HCOOCH(CH3)C6H5;或苯環(huán)上連接兩個取代基,一個為HCOOCH2,一個為CH3,有三種結(jié)構(gòu),或苯環(huán)上兩種取代基,一個為HCOO,一個為CH2CH3,有三種結(jié)構(gòu);或苯環(huán)上連接兩個甲基和一個HCOO,有6種結(jié)構(gòu),總共14種。其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積之比為6211的結(jié)構(gòu)簡式為答案(1)C6H6O3溴丙烯(或3溴1丙烯)(2)取代反應(yīng)酯基、碳碳雙鍵
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