2019高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 第16講 有機化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)案.docx

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第16講　有機化學(xué)基礎(chǔ) 緊盯官能團(tuán)結(jié)構(gòu)　推斷合成顯身手 知考點　明方向　滿懷信心正能量 設(shè)問方式 (1)考查官能團(tuán)和反應(yīng)類型，物質(zhì)命名 [例](2018全國卷Ⅰ，36)，(2018全國卷Ⅲ) (2018天津卷，8)，(2018江蘇卷，17) (2)同分異構(gòu)體書寫及數(shù)目確定 [例](2018全國卷Ⅰ，36)，(2018全國卷Ⅱ，36) (2018全國卷Ⅲ，36)，(2018江蘇卷，17) (3)有機框圖推斷：物質(zhì)結(jié)構(gòu)、組成化學(xué)方程式、反應(yīng)條件等 [例](2018全國卷Ⅱ，36)，(2018全國卷Ⅲ，36) (2017全國卷Ⅰ，36)，(2018北京卷，8) (4)有機合成路線設(shè)計 [例](2018全國卷Ⅰ，36)，(2017全國卷Ⅰ，36) (2017全國卷Ⅲ，36)，(2018江蘇卷，17) 知識點　網(wǎng)絡(luò)線　引領(lǐng)復(fù)習(xí)曙光現(xiàn) 釋疑難　研熱點　建模思維站高端 考點一　有機物官能團(tuán)、反應(yīng)類型與性質(zhì)關(guān)系判斷 命題規(guī)律： 1．題型：填空題 2．考向：通過有機合成線路提供素材，考查重要物質(zhì)的命名、官能團(tuán)的判斷以及反應(yīng)類型的確定。 方法點撥： 1．常見官能團(tuán)與性質(zhì) 官能團(tuán) 結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 碳碳雙鍵 易加成、易氧化、易聚合 碳碳三鍵 易加成、易氧化 鹵素 —X(Cl、Br等) 易取代、易消去 醇羥基 —OH 易取代、易消去、易催化氧化、易被強氧化劑氧化(如乙醇被酸性K2Cr2O7溶液被氧化) 酚羥基 —OH 極弱酸性(不能使指示劑變色)、易氧化、顯色反應(yīng)(苯酚遇FeCl3溶液呈紫色) 醛基 易氧化(如乙醛與銀氨溶液共熱生成銀鏡)、易還原 羰基 易還原(如在催化加熱條件下還原為) 羧基 酸性(強于碳酸)、易取代(如酯化反應(yīng)) 酯基 易水解(在稀硫酸、加熱條件下酸性水解，在NaOH溶液、加熱條件下堿性水解) 醚鍵 R—O—R 如環(huán)氧乙烷在酸催化下與水一起加熱生成乙二醇 硝基 —NO2 酸性條件下，硝基苯在鐵粉催化下被還原 2.有機反應(yīng)類型判斷 (1)由官能團(tuán)轉(zhuǎn)化推斷反應(yīng)類型，從斷鍵、成鍵的角度分析各反應(yīng)類型的特點：如取代反應(yīng)是“有上有下或斷一下一上一”；加成反應(yīng)的特點是“只上不下或斷一加二，從哪里斷就從哪里加”；消去反應(yīng)的特點是“只下不上”． (2)由反應(yīng)條件推斷反應(yīng)類型： ①在NaOH水溶液的條件下，羧酸、酚發(fā)生中和反應(yīng)，其他是取代反應(yīng)，如鹵代烴的水解、酯的水解． ②在NaOH醇溶液的條件下，鹵代烴發(fā)生的是消去反應(yīng)。 ③在濃硫酸作催化劑的條件下，醇生成烯是消去反應(yīng)，其他大多數(shù)是取代反應(yīng)，如醇變醚、苯的硝化、酯化反應(yīng)。 ④在稀硫酸的條件下，大多數(shù)反應(yīng)是取代反應(yīng)，如酯的水解、糖類的水解、蛋白質(zhì)的水解。 ⑤Fe或FeBr3作催化劑，苯環(huán)的鹵代；光照條件下，烷烴的鹵代都是取代反應(yīng)。 ⑥能與溴水或溴的CCl4溶液反應(yīng)，可能為烯烴、炔烴的加成反應(yīng)。 ⑦能與H2在Ni作用下發(fā)生反應(yīng)，則為烯烴、炔烴、芳香烴、醛的加成反應(yīng)。 ⑧與O2或新制的Cu(OH)2懸濁液或銀氨溶液反應(yīng)，則該物質(zhì)發(fā)生的是—CHO的氧化反應(yīng)(如果連續(xù)兩次出現(xiàn)O2，則為醇→醛→羧酸的氧化過程)。 1．(1)(2018全國卷Ⅲ)近來有報道，碘代化合物E與化合物H在Cr－Ni催化下可以發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，合成一種多官能團(tuán)的化合物Y，其合成路線如下： 已知：RCHO＋CH3CHORCH===CH—CHO＋H2O 回答下列問題： ①A的化學(xué)名稱是__丙炔__。 ②由A生成B、G生成H的反應(yīng)類型分別是__取代反應(yīng)__、__加成反應(yīng)__。 ③Y中含氧官能團(tuán)的名稱為__羥基、酯基__。 (2)(2018全國卷Ⅰ)化合物W可用作高分子膨脹劑，一種合成路線如下： 回答下列問題： ①A的化學(xué)名稱為__氯乙酸__。 ②②的反應(yīng)類型是__取代反應(yīng)__。 ③W中含氧官能團(tuán)的名稱是__羥基、醚鍵__。 (3)(2018全國卷Ⅱ)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是一種治療心絞痛的藥物。由葡萄糖為原料合成E的過程如下： 回答下列問題： ①葡萄糖的分子式為__C6H12O6__。 ②A中含有的官能團(tuán)的名稱為__羥基__。 ③由B到C的反應(yīng)類型為__取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))__。 (4)(2018天津卷)化合物N具有鎮(zhèn)痛、消炎等藥理作用，其合成路線如下： ①A的系統(tǒng)命名為__1,6－己二醇__，E中官能團(tuán)的名稱為__碳碳雙鍵、酯基__。 ②A→B的反應(yīng)類型為__取代反應(yīng)__，從反應(yīng)所得液態(tài)有機混合物中提純B的常用方法為__減壓蒸餾(或蒸餾)__。 突破點撥 (1)判斷官能團(tuán)的時候一定要看清題目要求：是官能團(tuán)還是含氧官能團(tuán)；(2)反應(yīng)類型的判斷主要抓住反應(yīng)前后結(jié)構(gòu)或組成的變化。 解析　(1)①由A的結(jié)構(gòu)簡式可知A為丙炔。②根據(jù)A→B、G→H的反應(yīng)條件可知分別為取代反應(yīng)、加成(或還原)反應(yīng)；③根據(jù)Y的結(jié)構(gòu)簡式可知Y中含氧官能團(tuán)為：羥基、酯基。(2)①由A的結(jié)構(gòu)簡式可知A為氯乙酸；②根據(jù)B與C的結(jié)構(gòu)特點可知，該反應(yīng)為取代反應(yīng)；③根據(jù)W的結(jié)構(gòu)簡式可知W中的含氧官能團(tuán)為：羥基、醚鍵。(3)①葡萄糖分子式為：C6H12O6；②葡萄糖加氫后醛基轉(zhuǎn)化為羥基，所以A中官能團(tuán)為羥基；③根據(jù)B→C的反應(yīng)條件以及二者分子組成變化可知，該反應(yīng)為酯化反應(yīng)即取代反應(yīng)。(4)①A為6個碳的二元醇，在第一個和最后一個碳上各有1個羥基，所以名稱為1,6－己二醇。根據(jù)E的結(jié)構(gòu)簡式可知E中含有碳碳雙鍵和酯基兩個官能團(tuán)。②A→B的反應(yīng)是將A中的一個羥基替換為溴原子，所以反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。反應(yīng)后的液態(tài)有機混合物應(yīng)該是A、B混合，B比A少一個羥基，所以沸點的差距應(yīng)該較大，可以通過蒸餾的方法分離。實際生產(chǎn)中考慮到A、B的沸點可能較高，直接蒸餾的溫度較高可能使有機物炭化，所以會進(jìn)行減壓蒸餾以降低沸點。 【變式考法】 (1)(2016全國卷Ⅰ) ①B生成C的反應(yīng)類型為__取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))__。 ②D中官能團(tuán)名稱為__酯基、_碳碳雙鍵__，D生成E的反應(yīng)類型為__消去反應(yīng)__。 (2)(2017江蘇卷)化合物H是一種用于合成γ－分泌調(diào)節(jié)劑的藥物中間體，其合成路線流程圖如下： ①C中的含氧官能團(tuán)名稱為__醚鍵__和__酯基__。 (2)D→E的反應(yīng)類型為__取代反應(yīng)__。 (3)(2016全國卷Ⅲ)端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，稱為Glaser反應(yīng)。 2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R＋H2該反應(yīng)在研究新型發(fā)光材料、超分子化學(xué)等方面具有重要價值。下面是利用Glaser反應(yīng)制備化合物E的一種合成路線： 回答下列問題： ①B的結(jié)構(gòu)簡式為____，D 的化學(xué)名稱為__苯乙炔__。 ②①和③的反應(yīng)類型分別為__取代反應(yīng)__、__消去反應(yīng)__。 ③E的結(jié)構(gòu)簡式為____。 解析　(1)①根據(jù)B→C的反應(yīng)條件以及二者分子組成變化可知，該反應(yīng)為酯化反應(yīng)即取代反應(yīng)。②根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡式可知D中官能團(tuán)為：酯基、碳碳雙鍵；根據(jù)D和E的結(jié)構(gòu)簡式可知D→E的反應(yīng)為消去反應(yīng)。(2)①C中的含氧官能團(tuán)名稱為醚鍵和酯基。②由D→E的反應(yīng)中，D分子中的亞氨基上的氫原子被溴丙酮中的丙酮基取代，所以反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(3)①根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡式可逆推B為乙苯，結(jié)合反應(yīng)①的條件可知A為苯，所以B的結(jié)構(gòu)簡式為；根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡式可知D為苯乙炔；②反應(yīng)①為苯環(huán)上的H原子被乙基取代，為取代反應(yīng)；根據(jù)C、D的結(jié)構(gòu)簡式可知反應(yīng)③為消去反應(yīng)；③D發(fā)生已知信息反應(yīng)，因此E的結(jié)構(gòu)簡式為：。 2．(1)①(2018貴陽質(zhì)檢)Y的官能團(tuán)為：__溴原子、酯基、碳碳雙鍵__,1 mol Y最多可消耗__8__mol NaOH,1 mol與溴水反應(yīng)最多可消耗__6__mol Br2。 ②(2018綿陽二診) 上述能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有：__乙__，丙中官能團(tuán)為：__氯原子、羧基、羥基、醚鍵__，1 mol丙最多可消耗__2__mol Na2CO3； ③(2018宜賓一診)醋硝香豆素：中官能團(tuán)為：__硝基、酯基、羰基__,1 mol該物質(zhì)最多可消耗__8__mol H2； (2)(2018孝感八校期末)化合物E是一種醫(yī)藥中間體，常用于制備抗凝血藥，可以通過下圖所示的路線合成： 指出反應(yīng)1、2、3、4的反應(yīng)類型。 反應(yīng)1：__氧化反應(yīng)__；反應(yīng)2：__取代反應(yīng)__； 反應(yīng)3：__取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))__；反應(yīng)4：__取代反應(yīng)__。 解析　(1)根據(jù)Y的結(jié)構(gòu)可知其官能團(tuán)；其中每摩酚酯以及苯環(huán)上的溴原子均可消耗2 mol NaOH，據(jù)此可知所能消耗的NaOH的物質(zhì)的量；能與溴水反應(yīng)的主要是碳碳雙鍵以及酚羥基鄰對位的取代，據(jù)此可確定所能消耗的n(Br2)。②只有乙含有醛基，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；丙中酚羥基和羧基都可以與Na2CO3反應(yīng)，要消耗最多的Na2CO3，即將Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3。③醋硝香豆素分子中苯環(huán)和酮基能與氫氣加成，酯基不能與氫氣反應(yīng)。 (2)根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知：A為乙醛，反應(yīng)1為氧化反應(yīng)；反應(yīng)2為羧基中的羥基被氯原子取代，為取代反應(yīng)；反應(yīng)3為酯化反應(yīng)；反應(yīng)4為羥基氫原子被取代。 1 mol官能團(tuán)(基團(tuán))消耗NaOH、H2物質(zhì)的量的確定 NaOH 思路 規(guī)律 醇羥基不消耗NaOH n(NaOH)＝n(酚－OH)＋2n(酚酯基)＋n(－X) H2 思路 規(guī)律 ①一般條件下羧基、酯基、肽鍵、醋酸酐中的碳氧雙鍵不與氫氣反應(yīng) ②n(H2)＝n()＋2n()＋n()＋3n() 考點二　指定條件同分異構(gòu)體書寫和種數(shù)確定 命題規(guī)律： 1．題型：填空題(選做)。 2．考向：根據(jù)有機物的性質(zhì)及題干信息書寫或判斷有限制條件的同分異構(gòu)體，主要在碳鏈異構(gòu)的基礎(chǔ)上考查官能團(tuán)異構(gòu)。 方法點撥： 1．同分異構(gòu)體的書寫 2．同分異構(gòu)體種數(shù)判斷(1)同類物質(zhì)的碳鏈異構(gòu)和位置異構(gòu)，常用等效H法、烴基法、定一議二法。(2)不同類物質(zhì)官能團(tuán)異構(gòu)基礎(chǔ)上再考慮碳鏈異構(gòu)和位置異構(gòu)。 (3)甄選識別出同種物質(zhì)的重復(fù)計數(shù)。 1．(1)(2018全國卷Ⅲ)X與D(CH≡CCH2COOCH2CH3)互為同分異構(gòu)體，且具有完全相同官能團(tuán)。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3∶3∶2。寫出3種符合上述條件的X的結(jié)構(gòu)簡式__、、__。 (2)(2018全國卷Ⅰ)寫出與互為同分異構(gòu)體的酯類化合物的結(jié)構(gòu)簡式(核磁共振氫譜為兩組峰，峰面積比為1∶1)____。 (3)(2018全國卷Ⅱ)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(biāo)準(zhǔn)狀況)，F(xiàn)的可能結(jié)構(gòu)共有__9__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3∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為____。 (4)(2018江蘇卷)的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件，寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：____。 ①分子中含有苯環(huán)，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)； ②堿性條件水解生成兩種產(chǎn)物，酸化后分子中均只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫。 (5)(2018天津卷)C()的同分異構(gòu)體W(不考慮手性異構(gòu))可發(fā)生銀鏡反應(yīng)：且1 mol W最多與2 mol NaOH發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物之一可被氧化成二元醛。滿足上述條件的W有__5__種，若W的核磁共振氫譜具有四組峰，則其結(jié)構(gòu)簡式為____。 突破點撥 (1)同分異構(gòu)體數(shù)目判斷時一定要先看清題目的限制條件；(2)然后從碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)、官能團(tuán)異構(gòu)有序進(jìn)行分析。 解析　(1)D為CH≡CCH2COOCH2CH3，所以要求該同分異構(gòu)體也有碳碳三鍵和酯基，同時根據(jù)峰面積比為3∶3∶2，得到分子一定有兩個甲基，另外一個是CH2，所以三鍵一定在中間，也不會有甲酸酯的可能，所以結(jié)構(gòu)簡式有6種： CH3COOC≡CCH2CH3　CH3C≡CCOOCH2CH3、 CH3COOCH2C≡CCH3　CH3C≡CCH2COOCH3、 CH3CH2COOC≡CCH3　CH3CH2C≡CCOOCH3。 (2)屬于酯類，說明含有酯基；核磁共振氫譜為兩組峰，峰面積比為1∶1，說明氫原子分為兩類，各是6個氫原子，因此符合條件的有機物結(jié)構(gòu)簡式為或。 (3)F是B的同分異構(gòu)體，7.30 g的F與足量飽和碳酸氫鈉可釋放出2.24 L二氧化碳(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，說明F分子中含有羧基，7.30 g F的物質(zhì)的量是7.3g146 g/mol＝0.05 mol，二氧化碳是0.1 mol，因此F分子中含有2個羧基，則F相當(dāng)于是丁烷分子中的2個氫原子被羧基取代，如果是正丁烷，根據(jù)定一移一可知有6種結(jié)構(gòu)。如果是異丁烷，則有3種結(jié)構(gòu)，所以可能的結(jié)構(gòu)共有9種(不考慮立體異構(gòu))，即。其中核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為3∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為。 (4)的分子式為C9H6O3，結(jié)構(gòu)中有五個雙鍵和兩個環(huán)，不飽和度為7；的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則其結(jié)構(gòu)中含酚羥基、不含醛基；堿性條件水解生成兩種產(chǎn)物，酸化后分子中均只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫，說明其分子結(jié)構(gòu)中含酯基且水解產(chǎn)物的對稱性高，苯環(huán)上羥基與酚酯基對位且側(cè)鏈上必有—C≡C—。 (5)C的分子式為C6H11O2Br，有一個不飽和度。其同分異構(gòu)體可發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明有醛基；1 mol W最多與2 mol NaOH發(fā)生反應(yīng)，其中1 mol是—Br反應(yīng)的，另1 mol只能是甲酸酯的酯基反應(yīng)(不能是羧基，因為只有兩個O)；所以得到該同分異構(gòu)體一定有甲酸酯(HCOO—)結(jié)構(gòu)。又該同分異構(gòu)體水解得到的醇能被氧化為二元醛，所以得到該同分異構(gòu)體水解必須得到有兩個—CH2OH結(jié)構(gòu)的醇，因此酯一定是HCOOCH2—的結(jié)構(gòu)，Br一定是—CH2Br的結(jié)構(gòu)，此時還剩余三個飽和的碳原子，在三個飽和碳原子上連接HCOOCH2—有2種可能：，，每種可能上再連接—CH2Br，所以一共有5種：，其中核磁共振氫譜具有四組峰的同分異構(gòu)體，要求有一定的對稱性，所以一定是。 【變式考法】 (1)(2018綿陽二診)芳香化合物H是D()的同分異構(gòu)體，滿足下列條件的同分異構(gòu)體共有__13__種； a．能發(fā)生銀鏡反應(yīng) b．含有結(jié)構(gòu) c．無結(jié)構(gòu) 寫出其中核磁共振氫譜峰面積比為1∶2∶2∶1的一種有機物的結(jié)構(gòu)簡式____。 (2)(2017全國卷Ⅱ)L是D(C7H8O2)的同分異構(gòu)體，可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，1 mol的L可與2 mol的Na2CO3反應(yīng)，L共有__6__種；其中核磁共振氫譜為四組峰，峰面積比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為__、__。 (3)(2017全國卷Ⅲ)H是G()的同分異構(gòu)體，其苯環(huán)上的取代基與G的相同但位置不同，則H可能的結(jié)構(gòu)有__9__種。 (4)(2016全國卷Ⅰ)具有一種官能團(tuán)的二取代芳香化合物W是E()的同分異構(gòu)體，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成44 g CO2，W共有__12__種(不含立體結(jié)構(gòu))，其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡式為____。 解析　(1)苯環(huán)側(cè)鏈為—OOCH和—C≡CH時，H有鄰、間、對3種結(jié)構(gòu)，苯環(huán)側(cè)鏈為—CHO、—OH和—C≡CH時，H有10種結(jié)構(gòu)，H共有13種。其中核磁共振氫譜峰面積比為1∶2∶2∶1的一種有機物的結(jié)構(gòu)簡式為。(2)L分子式為C7H8O2，可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明含有酚羥基，1 mol的L可與2 mol的Na2CO3反應(yīng)，說明L的分子結(jié)構(gòu)中含有2個酚羥基和一個甲基，當(dāng)二個酚羥基在鄰位時，苯環(huán)上甲基的位置有2種，當(dāng)二個酚羥基在間位時，苯環(huán)上甲基的位置有3種，當(dāng)二個酚羥基在對位時，苯環(huán)上甲基的位置有1種，滿足條件的L共有6種；其中核磁共振氫譜為四組峰，峰面積比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)－CF3和－NO2處于鄰位，另一個取代基在苯環(huán)上有3種位置，－CF3和－NO2處于間位，另一取代基在苯環(huán)上有4種位置，－CF3和－NO2處于對位，另一個取代基在苯環(huán)上有2種位置，因此共有9種結(jié)構(gòu)。(4)具有一種官能團(tuán)的二取代芳香化合物W是E的同分異構(gòu)體，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成44 g CO2，說明W分子中含有2個—COOH，則其可能的支鏈情況是：—COOH、—CH2CH2COOH；—COOH、—CH(CH3)COOH；2個—CH2COOH；—CH3、—CH(COOH)2四種情況，它們在苯環(huán)的位置可能是鄰位、間位、對位，故W可能的同分異構(gòu)體種類共有43＝12種(不含立體結(jié)構(gòu))，其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡式為。 2．(1)(2018皖西高中聯(lián)盟)與蘋果酸()含有相同種類和數(shù)量的官能團(tuán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為__________；其所有同分異構(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__________(填序號)。 a．元素分析儀 b．紅外光譜儀 c．質(zhì)譜儀 d．核磁共振儀 (2)(2018延邊檢測)符合下列條件的抗結(jié)腸炎藥物有效成分()的同分異構(gòu)體有__________種。 a．遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) b．分子中甲基與苯環(huán)直接相連 c．苯環(huán)上共有三個取代基 (3)(2018石嘴山期末)芳香族化合物W有三個取代基，是C(C8H10O2)的同分異構(gòu)體，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，0.5 mol W可與足量的Na反應(yīng)生成1 g H2，W共有__________種同分異構(gòu)體，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為__________。 解析　(1)與蘋果酸含有相同種類和數(shù)量的官能團(tuán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為、；其所有同分異構(gòu)體在一種表征儀器中顯示的信號(或數(shù)據(jù))完全相同，該儀器是用來分析有機物的元素含量元素分析儀a和用來測定有機物的相對分子質(zhì)量的質(zhì)譜儀c；核磁共振儀用來測定有機物的氫原子的種類。(2)其同分異構(gòu)體符合下列條件：a.遇FeCl3溶液有顯色反應(yīng)，說明含有酚羥基；b.分子中甲基與苯環(huán)直接相連；c.苯環(huán)上共有三個取代基，三個取代基分別是硝基、甲基和酚羥基，如果硝基和甲基處于鄰位，有4種結(jié)構(gòu)；如果硝基和甲基處于間位，有4種結(jié)構(gòu)；如果硝基和甲基處于對位，有2種結(jié)構(gòu)，所以符合條件的有10種同分異構(gòu)體。 (3)芳香族化合物W有三個取代基，是C的同分異構(gòu)體，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，0.5 mol W可與足量的Na反應(yīng)生成1 g H2，當(dāng)三個取代基是一個乙基和兩個羥基時，乙基和一個羥基有鄰、間、對3種，另一個羥基有6種連法，如圖；當(dāng)三個取代基是一個甲基、一個羥基、一個－CH2OH時，甲基和羥基有鄰、間、對3種，－CH2OH有10種連法，如圖，W共有16種同分異構(gòu)體，其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為。 答案　見解析 3．(1)(2018湖北八校聯(lián)考) I(C9H12O4)的同分異構(gòu)體中屬于芳香族化合物且滿足下列條件的有__6__種，其中苯環(huán)上的一氯代物只有一種的是__或__。(寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式) ①苯環(huán)上有4個取代基；②與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；③每種同分異構(gòu)體1 mol能與1 mol碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)，也能與足量金屬鈉反應(yīng)生成2 mol H2；④一個碳原子連接2個或2個以上羥基不穩(wěn)定。 (2)(2018贛州二模)C()存在多種同分異構(gòu)體，其中分別與足量的NaHCO3溶液和Na反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量相同的同分異構(gòu)體的數(shù)目為__5__種。 (3)(2018武漢三調(diào))F()的同分異構(gòu)體中能同時滿足下列條件的共有__8__種(不含立體異構(gòu))。其中核磁共振氫譜顯示為3組峰，且峰面積比為6∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為____。 ①能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體； ②能使Br2的四氯化碳溶液褪色。 (4)(2018湖北五月沖刺)有機物H與F互為同系物(是與酯基相似的官能團(tuán))，但比F少一個碳原子，其中核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積比為6∶1∶1的所有可能的結(jié)構(gòu)簡式為____。 解析　(1)I的分子式為C9H12O4，不飽和度為4，則屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體中側(cè)鏈都是飽和結(jié)構(gòu)；與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)含酚羥基；1 mol I的同分異構(gòu)體能與1 mol Na2CO3反應(yīng)，I的同分異構(gòu)體中含1個酚羥基；與足量Na反應(yīng)生成2 mol H2，則I的同分異構(gòu)體中還含有3個醇羥基；一個碳原子上連接2個或2個以上羥基不穩(wěn)定，I的同分異構(gòu)體的苯環(huán)上四個取代基為：一個—OH和3個—CH2OH，而3個—CH2OH在苯環(huán)上有三種位置：、，酚羥基在苯環(huán)上依次有2種、3種、1種，符合題意的I的同分異構(gòu)體有2＋3＋1＝6種。其中苯環(huán)上一氯代物只有一種的結(jié)構(gòu)簡式為。(2)與足量的NaHCO3溶液和Na反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量相同，說明分子中含有1個羥基、1個羧基，符合條件的的同分異構(gòu)體有：，算上共5種；(3)有機物F為；其同分異構(gòu)體滿足①能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體，結(jié)構(gòu)中含有羧基；②能使Br2的四氯化碳溶液褪色，結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵；滿足條件的有機物有：C—C—C—C—COOH結(jié)構(gòu)中含有雙鍵有3種；結(jié)構(gòu)中含有雙鍵有2種；結(jié)構(gòu)中含有雙鍵有3種；結(jié)構(gòu)中不能含有雙鍵；共計有8種；其中核磁共振氫譜顯示為3組峰，且峰面積比為6∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)有機物F為：，有機物H與F互為同系物，比F少一個碳原子，分子式為C5H8O3S，含有－COSR結(jié)構(gòu)，核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積比為6∶1∶1，可能的結(jié)構(gòu)簡式為：、。 同分異構(gòu)體的種類、書寫思路 考點三　有機物的推斷 命題規(guī)律： 1．題型：Ⅱ卷(選做)填空題。 2．考向：通過文字表述或框圖轉(zhuǎn)化中的特征反應(yīng)條件、特征現(xiàn)象、特殊轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷官能團(tuán)，進(jìn)一步確定有機物結(jié)構(gòu)簡式，綜合性強、思維容量大，是高考重點考法題型。 方法點撥： 1．根據(jù)反應(yīng)條件推斷反應(yīng)物或生成物 (1)“光照”為烷烴(基)上的鹵代反應(yīng)。 (2)“NaOH水溶液、加熱”為鹵代烴R—X，或酯()的水解反應(yīng)。 (3)“NaOH醇溶液、加熱”為鹵代烴R—X的消去反應(yīng)。 (4)“HNO3(H2SO4)”為苯環(huán)上的硝化反應(yīng)。 (5)“濃H2SO4、加熱”為R—OH的消去或酯化反應(yīng)。 (6)“濃H2SO4、170 ℃”是乙醇消去反應(yīng)的條件。 2．根據(jù)有機反應(yīng)的特殊現(xiàn)象推斷有機物的官能團(tuán) (1)使溴水因化學(xué)反應(yīng)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。 (2)使酸性KMnO4溶液褪色，則該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基、醇或苯的同系物。 (3)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。 (4)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。 (5)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。 (6)加入NaHCO3溶液有氣體放出，表示該物質(zhì)分子中含有—COOH，屬于羧酸類有機物。 3．以特征產(chǎn)物為突破口來推斷碳架結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)的位置 (1)醇的氧化產(chǎn)物與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 (2)由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定—OH或—X的位置。 (3)由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(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)的對稱性越高。 (4)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。 (5)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)確定—OH與—COOH的相對位置。 1．(1)(2018全國卷Ⅲ，節(jié)選)近來有報道，碘代化合物E與化合物H在Cr－Ni催化下可以發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，合成一種多官能團(tuán)的化合物Y，其合成路線如下： 已知：RCHO＋CH3CHOR—CHCH—CHO＋H2O，回答下列問題： ①B為單氯代烴，由B生成C的化學(xué)方程式為__________。 ②D的結(jié)構(gòu)簡式為__________。 ③E與F在Cr—Ni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__________。 (2)(2018全國卷Ⅱ，節(jié)選)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是一種治療心絞痛的藥物。由葡萄糖為原料合成E的過程如下： 回答下列問題： ① C的結(jié)構(gòu)簡式為____________。②由D到E的反應(yīng)方程式為__________。 (3)(2016全國卷Ⅲ，節(jié)選)端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，稱為Glaser反應(yīng)。 2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R＋H2 該反應(yīng)在研究新型發(fā)光材料、超分子化學(xué)等方面具有重要價值。下面是利用Glaser反應(yīng)制備化合物E的一種合成路線： 回答下列問題： ①用1 mol E合成1,4－二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣__________mol。 ②化合物()也可發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應(yīng)生成聚合物，該聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。 ③寫出用2－苯基乙醇為原料(其他無機試劑任選)制備化合物D的合成路線__________。 突破點撥 應(yīng)該根據(jù)題目特點選擇合適的推斷方法：(1)用夾推法；(2)用順推法；(3)用信息遷移法。 解析　(1)A到B的反應(yīng)是在光照下的取代，Cl應(yīng)該取代飽和碳上的H，所以B為；B與NaCN反應(yīng)，根據(jù)C的分子式確定B到C是將Cl取代為CN，所以C為；C酸性水解應(yīng)該得到CH≡CCH2COOH，與乙醇酯化得到D，所以D為CH≡CCH2COOC2H5，D與HI加成得到E。根據(jù)題目的已知反應(yīng)，要求F中一定要有醛基，在根據(jù)H的結(jié)構(gòu)得到F中有苯環(huán)，所以F一定為；F與CH3CHO發(fā)生“已知”相同反應(yīng)，得到G，G為；G與氫氣加成得到H；H與E發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)得到Y(jié)。將H換為F就是將苯基直接與醛基相連，所以將Y中的苯環(huán)直接與羥基相連的碳連接即可，所以產(chǎn)物為。(2)①根據(jù)B的結(jié)構(gòu)簡式可知C為B與醋酸發(fā)生酯化反應(yīng)得到的酯為。②由D到E是乙酸形成的酯基水解，反應(yīng)方程式為： 。 (3)①D發(fā)生已知信息的反應(yīng)，因此E的結(jié)構(gòu)簡式為。1個碳碳三鍵需要2分子氫氣加成，則用1 mol E合成1,4－二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣4 mol。②根據(jù)已知信息可知化合物()發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應(yīng)生成聚合物的化學(xué)方程式為n＋(n－1)H2。③用2－苯基乙醇為原料(其他無機試劑任選)制備化合物D的合成路線為。 答案　見解析 【變式考法】 (1)(2018武漢二調(diào))石油裂解氣主要含有丙烯、1,3－丁二烯等不飽和烴，以它們?yōu)樵峡珊铣蒀R橡膠和醫(yī)藥中間體G，合成路線如下： 已知：a.B、C、D 均能發(fā)生銀鏡反應(yīng)； b．RCH2COOH。 ①A的順式異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為____。 C 的結(jié)構(gòu)簡式為__HO—CH2—CH2—CHO__。 ②寫出E→F 反應(yīng)的化學(xué)方程式：__HOOCCH2COOH＋2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5＋2H2O__。 ③用簡要語言表述檢驗B中所含官能團(tuán)的實驗方法：__取少量B于潔凈試管中，加入足量銀氨溶液，水浴加熱有銀鏡生成，證明B中有醛基；再加酸酸化，滴入少量溴的四氯化碳溶液，溶液褪色，證明含有碳碳雙鍵__。 ④以A為起始原料合成CR橡膠的線路為__(其他試劑任選)。 (2)(2018東北十校聯(lián)考)合成丁苯酞的一種路線如圖所示： 已知：a.； b．C能發(fā)生銀鏡反應(yīng)； c．J是一種酯，分子中除苯環(huán)外還含有一個五元環(huán)。 回答下列問題： ①由A生成B的化學(xué)方程式為__＋Br2＋HBr__。 ②C結(jié)構(gòu)簡式為____；J的結(jié)構(gòu)簡式為____。 ③H在一定條件下還能生成高分子化合物K，H生成K的化學(xué)方程式為__見解析__。 ④參考題中信息和所學(xué)知識，寫出由乙醛和化合物A合成鄰甲基苯乙烯()的路線流程圖(其他試劑任選) __見解析__。 解析　(1)①根據(jù)A來自于，而且A與氫氣產(chǎn)生，可知A的順式異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為；(2)根據(jù)B、D的分子式、D能發(fā)生銀鏡反應(yīng)以及C的相對分子質(zhì)量為74 可知C的分子式為C3H6O2，結(jié)合E可以與乙醇反應(yīng)生成的酯分子式為C7H12O4可知E為二元酸，則D為二元醛，故E為，D為，則C為，B為，②E→F為丙二酸與乙醇發(fā)生的酯化反應(yīng)：HOOCCH2COOH＋2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5＋2H2O；③B的結(jié)構(gòu)簡式為，其中官能團(tuán)為醛基和碳碳雙鍵，醛基可以用新制氫氧化銅或者銀氨溶液進(jìn)行檢驗；而碳碳雙鍵則可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗，由于醛基也能被酸性高錳酸鉀氧化，所以應(yīng)該先檢驗醛基，再檢驗碳碳雙鍵。④可用夾推法進(jìn)行分析：CR橡膠的單體為，而A為，所以可以先將水解生成，再與HCl發(fā)生加成反應(yīng)生成，再發(fā)生醇的消去反應(yīng)得。 (2)根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡式，結(jié)合已知信息，進(jìn)行逆向推理可知：C中含有醛基與格林試劑F進(jìn)行加成反應(yīng)后再水解得G，則C為，F(xiàn)為，B中的甲基氧化后生成C中的醛基，所以B為，A在鐵作催化劑下與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成B，則A為，E為溴代烷，在金屬鎂和乙醚作用下生成F，所以E為，D與HBr發(fā)生加成反應(yīng)生成E，則D為CH2＝C(CH3)2，由G進(jìn)行正向推導(dǎo)可知，G中的溴原子在金屬鎂和乙醚作用下先生成格林試劑，再與CO2中C＝O發(fā)生加成反應(yīng)后水解即得H，所以H為，H分子中既有羥基，又有羧基，且已知J是一種酯，分子中除苯環(huán)外還含有一個五元環(huán)，所以J為。①由A生成B的化學(xué)方程式為＋Br2＋HBr；②C的結(jié)構(gòu)簡式為；J的結(jié)構(gòu)簡式為；③H分子中羥基與羧基發(fā)生縮聚反應(yīng)生成高聚酯，反應(yīng)的化學(xué)方程式為④根據(jù)產(chǎn)物鄰甲基苯乙烯可知，要先在甲苯中甲基的鄰位引入一個溴原子，則需要在鐵的催化下，使甲苯與溴發(fā)生取代反應(yīng)，再與鎂和乙醚反應(yīng)生成格林試劑，然后與乙醛發(fā)生加成反應(yīng)后再經(jīng)過水解、消去即得C＝C雙鍵，所以轉(zhuǎn)化關(guān)系為。 2．(2018湖南G10聯(lián)考)香料G的一種合成工藝如下圖所示。 A的分子式為C5H8O其核磁共振氫譜顯示有兩種峰，其峰面積之比為1∶1。 已知：CH3CH2CHCH2CH3CHBrCHCH2 請回答下列問題： (1)G中含氧官能團(tuán)的名稱為__酯基__，B生成C的反應(yīng)類型為__消去反應(yīng)__。 (2)A的結(jié)構(gòu)簡式為____。 (3)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：D→E____。 (4)有學(xué)生建議，將M→N的轉(zhuǎn)化用KMnO4(H＋)代替O2，老師認(rèn)為不合理，原因是__KMnO4(H＋)在氧化醛基的同時，還可以氧化碳碳雙鍵__。(5)F是M的同系物，比M多一個碳原子。滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有__18__種(不考慮立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜顯示5組峰的結(jié)構(gòu)簡式為____、____。 ①能發(fā)生銀鏡反應(yīng) ②能與溴的四氯化碳溶液加成 ③苯環(huán)上有2個取代基 (6)以2－丙醇和NBS試劑為原料制備甘油(丙三醇)，請設(shè)計合成路線(其他無機原料任選) __見解析__。請用以下方式表示：AB……目標(biāo)產(chǎn)物。 解析　采用逆推法并結(jié)合反應(yīng)條件可以得出N為，E為，所以D為，M為，L為，K為。 (1)由G的結(jié)構(gòu)簡式可知：G中官能團(tuán)有碳碳雙鍵、酯基；B生成C的變化為：→，該反應(yīng)為消去反應(yīng)。 (3)D→E的變化為鹵代烴的水解反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：。 (4)M→N的變化為：→，所選擇的氧化劑應(yīng)該只能氧化醛基不能氧化碳碳雙鍵，一般應(yīng)該選擇銀氨溶液或者新制氫氧化銅，而不能選用酸性高錳酸鉀，因為酸性高錳酸鉀既可以氧化醛基也可以氧化碳碳雙鍵。 (5)M為，所以F的分子式為C10H10O，由①可知含有醛基，由②可知含有碳碳雙鍵，可見還有一個碳原子，結(jié)合信息③可知兩個取代基可能為：和—CH2—CH==CH2、—CHO和—CH==CH—CH3、—CHO和、—CH==CH2和—CH2—CHO、—CH3和、—CH3和—CH==CH—CHO，每種情況還存在鄰、間、對三種情況，故總數(shù)為18種。其中核磁共振氫譜顯示5組峰的結(jié)構(gòu)簡式為：、。 (6)以2－丙醇和NBS試劑為原料制備甘油(丙三醇)，可以先用在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成CH2＝CH—CH3，丙烯與NBS試劑反應(yīng)生成CH2＝CH—CH2—Br，再與溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成在NaOH溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成丙三醇，合成路線為：。 3．(2018北京卷)8－羥基喹啉被廣泛用作金屬離子的絡(luò)合劑和萃取劑，也是重要的醫(yī)藥中間體。下圖是8－羥基喹啉的合成路線。 已知：i.； ii.同一個碳原子上連有2個羥基的分子不穩(wěn)定。 (1)按官能團(tuán)分類，A的類別是__________。 (2)A→B的化學(xué)方程式是__________。 (3)C可能的結(jié)構(gòu)簡式是__________。 (4)C→D所需的試劑a是__________。 (5)D→E的化學(xué)方程式是__________。 (6)F→G的反應(yīng)類型是__________。 (7)將下列K→L的流程圖補充完整： (8)合成8－羥基喹啉時，L發(fā)生了__________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，反應(yīng)時還生成了水，則L與G物質(zhì)的量之比為__________。 解析　A的分子式為C3H6，A的不飽和度為1，A與Cl2高溫反應(yīng)生成B，B與HOCl發(fā)生加成反應(yīng)生成C，C的分子式為C3H6OCl2，B的分子式為C3H5Cl，B中含碳碳雙鍵，A→B為取代反應(yīng)，則A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH===CH2；根據(jù)C、D的分子式，C→D為氯原子的取代反應(yīng)，結(jié)合題給已知ii，C中兩個Cl原子連接在兩個不同的碳原子上，則A與Cl2高溫下發(fā)生飽和碳上氫原子的取代反應(yīng)，B的結(jié)構(gòu)簡式為CH2===CHCH2Cl；C的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl；D的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CH(OH)CH2OH；D在濃硫酸、加熱時消去2個“H2O”生成E；根據(jù)F→G→J和E＋J→K，結(jié)合F、G、J的分子式以及K的結(jié)構(gòu)簡式，E＋J→K為加成反應(yīng)，則E的結(jié)構(gòu)簡式為CH2＝CHCHO，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為、G的結(jié)構(gòu)簡式為、J的結(jié)構(gòu)簡式為；K的分子式為C9H11NO2，L的分子式為C9H9NO，K→L的過程中脫去1個“H2O”，結(jié)合K→L的反應(yīng)條件和題給已知i，K→L先發(fā)生加成反應(yīng)、后發(fā)生消去反應(yīng)，L的結(jié)構(gòu)簡式為。 (1)A為CH3CHCH2，按官能團(tuán)分類應(yīng)為烯烴； (2)A→B為CH3CHCH2與Cl2高溫下的取代反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH＝CH2＋Cl2CH2＝CHCH2Cl＋HCl。 (3)B與HOCl發(fā)生加成反應(yīng)生成C，由于B關(guān)于碳碳雙鍵不對稱，C可能的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl。 (4)C→D為氯原子的水解反應(yīng)，C→D所需的試劑a是NaOH、H2O，即NaOH水溶液。 (5)D→E為消去反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：HOCH2CH(OH)CH2OHCH2CHCHO＋2H2O。 (6)F的結(jié)構(gòu)簡式為、G的結(jié)構(gòu)簡式為，F(xiàn)→G的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。 (7)K的分子式為C9H11NO2，L的分子式為C9H9NO，對比K和L的分子式，K→L的過程中脫去1個“H2O”，結(jié)合K→L的反應(yīng)條件和題給已知i，K先發(fā)生加成反應(yīng)生成發(fā)生消去反應(yīng)生成L，補充的流程圖為：。 (8)根據(jù)流程L＋G→J＋8－羥基喹啉＋H2O，即，對比L和8－羥基喹啉的結(jié)構(gòu)簡式，L發(fā)生了去氫的氧化反應(yīng)。根據(jù)原子守恒，反應(yīng)過程中L與G物質(zhì)的量之比為3∶1。 答案　見解析 有機結(jié)構(gòu)推斷題的解題思路 享資源　練類題　彎道超越顯功力 有機合成線路設(shè)計 考向 有機合成線路圖是每年必考題型，一般根據(jù)合成線路結(jié)合補充信息，用指定原料設(shè)計合成指定產(chǎn)品的線路圖。該題型不僅能準(zhǔn)確考查學(xué)生對典型有機物性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系的掌握情況，更能有效考查學(xué)生發(fā)現(xiàn)、初步加工和應(yīng)用信息的能力。很好的考查了“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”的核心素養(yǎng) 解題關(guān)鍵 (1)運用“三看”突破物質(zhì)間的變化： ①看碳鏈結(jié)構(gòu)變化。根據(jù)反應(yīng)前后碳鏈的增減，形狀的變化(如鏈狀變?yōu)榄h(huán)狀)，確定反應(yīng)的過程。 ②看官能團(tuán)的變化?？蓪Ρ确磻?yīng)中已經(jīng)給出部分物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式，確定未知物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)過程。 ③看反應(yīng)條件。觀察反應(yīng)過程的反應(yīng)條件，可推斷物質(zhì)變化過程中可能發(fā)生的反應(yīng)，以及反應(yīng)類型。(2)運用合適推斷方法，確定有機物結(jié)構(gòu)： ①正向推斷法：從已知反應(yīng)物入手，結(jié)合反應(yīng)條件、分子式、碳鏈變化等信息，推斷合成過程的中間體，逐步推向目標(biāo)有機物。 ②逆向推斷法：以最終產(chǎn)物為起點，結(jié)合反應(yīng)條件，一步步逆推，確定起始原料。 ③正向逆向綜合法：多數(shù)情況需要靈活運用正向推斷法和逆向推斷法，可能推斷過程中一部分使用正向推斷法，一部分使用逆向推斷法，綜合運用正推法和逆推法，總結(jié)分析得到答案 失分防范 ①官能團(tuán)的引入、消除生搬硬套“硬裝斧頭柄”。究其原因是學(xué)生有機基本反應(yīng)類型掌握不扎實。 ②步驟先后隨心所欲。究其原因是沒有很好理解有關(guān)官能團(tuán)的相互影響等知識。 ③看不出合成“繞圈子”是為了保護(hù)官能團(tuán)。究其原因是思路狹窄，沒有理解條件對反應(yīng)進(jìn)行的影響。 ④反應(yīng)條件張冠李戴，表達(dá)不規(guī)范，這是由于未能深刻理解有機反應(yīng)副反應(yīng)很多，反應(yīng)條件十分重要 ⑤不能很好的吸收應(yīng)用題給信息：既要注意補充信息的運用，也要注意流程圖中信息的模仿 【預(yù)測】(1)乙酰氧基胡椒酚乙酸酯(F)具有抗氧化性、抗腫瘤作用，其合成路線如下： 請以甲苯和乙醛為原料制備, 寫出相應(yīng)的合成路線流程圖(無機試劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)__________。 (2)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)。 (3)乙酰基扁桃酰氯是一種醫(yī)藥中間體。某研究小組以甲苯和乙醇為主要原料，按下列路線合成乙酰基扁桃酰氯。 請設(shè)計以乙醇為原料制備F的合成路線(用流程圖表示；無機試劑任選)。 (4)請以甲苯為原料制取COOHNH2(無機原料任選)。 思維導(dǎo)航 (1)逆推法： (2)逆推法： 關(guān)鍵： (3)?夾推確定F 關(guān)鍵： (4)順推法： 關(guān)鍵：根據(jù)信息Ⅰ、Ⅱ?確定：甲基氧化、硝化、還原的順序 規(guī)范解答： (1)根據(jù)已知條件結(jié)合流程可知與Br2在光照條件下生成與Mg在乙醚作溶劑的條件下生成與乙醛反應(yīng)生成水解生成與O2在Cu作催化劑的條件下生成。 (2)要制備則需要和其中為原料，因此只需由制備即可，顯然合成過程要發(fā)生碳鏈的增長，增長的方法可結(jié)合題干的合成路線中信息②、③進(jìn)行解決。。 (3)本題可運用新信息與逆合成法綜合運用，可以推出G的結(jié)構(gòu)是利用順推法(結(jié)合信息)可以推測出A到E的轉(zhuǎn)化為： A到C的轉(zhuǎn)化中碳架沒有變化，主要是以常見官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化作為考查要求。而C到E則增加了一個碳，且增加了新的官能團(tuán)。與題給信息對接，推出D、E的結(jié)構(gòu)簡式，則F結(jié)構(gòu)簡式為CH3COCl。那么如何從乙醇合成F的呢？利用逆合成分析并再次結(jié)合題目信息，乙醇可以與SOCl2反應(yīng)生成F。至此，由乙醇制取乙酸則是基本知識，問題迎刃而解。具體合成路線為：CH3CH2OHCH3COOHCH3COCl或CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COCl。 (4) 結(jié)合原料與目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)分析可知：合成目標(biāo)產(chǎn)物需要經(jīng)過氧化反應(yīng)、消化反應(yīng)、還原反應(yīng)來完成，關(guān)鍵是如何確定反應(yīng)順序。結(jié)合提示信息Ⅱ知甲基可將硝基導(dǎo)入鄰位，但若先將甲苯氧化則羧基會將硝基導(dǎo)入間位面無法得到目標(biāo)產(chǎn)物。由信息Ⅰ可知由于氨基易被氧化，所以應(yīng)先氧化后還原。結(jié)合逆合成分析法逆推如下：。 答案： (1) (2) (3)具體合成路線為：CH3CH2OHCH3COOHCH3COCl或CH3CH3OHCH3CHOCH3COOHCH3COCl (4) 【變式考法】 1．(1)(2017全國卷Ⅰ)已知‖＋|||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)。 (2)(2017全國卷Ⅲ)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： 4－甲氧基乙酰苯胺()是重要的精細(xì)化工中間體，寫出由苯甲醚()制備4－甲氧基乙酰苯胺的合成路線__________(其他試劑任選)。 (3)(2018江淮十校)某種緩釋長效高分子藥物合成路線如下圖所示： 已知：RCOOH 結(jié)合上述流程和已有知識及相關(guān)信息，寫出以苯乙醛()為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)。 解析　(1)根據(jù)已知條件，環(huán)戊烷需要先轉(zhuǎn)變成環(huán)戊烯，再與2－丁炔進(jìn)行加成就可以連接兩個碳鏈，再用Br2與碳鏈上雙鍵加成即可，即路線圖為： (2)根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)物和流程圖，苯甲醚應(yīng)首先與混酸反應(yīng)，在對位上引入硝基，然后在鐵和HCl作用下—NO2轉(zhuǎn)化成—NH2，最后在吡啶作用下與CH3COCl反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物，合成路線： (3)結(jié)合上述流程和已有知識及相關(guān)信息，以苯乙醛為原料制備，先用苯乙醛在條件下生成在濃硫酸作用下加熱發(fā)生消去反應(yīng)生成在SOCl2作用下反應(yīng)生成，最后在AlCl3作用下生成目標(biāo)產(chǎn)物，合成路線為：。 答案　見解析 對點特訓(xùn)(十六)　有機化學(xué)基礎(chǔ)(選考) 1．(2018中原名校聯(lián)考)以苯酚為原料合成高分子材料和醫(yī)藥中間體的流程如下： (1)D中官能團(tuán)為__醛基、醚鍵、羥基__；G的名稱為__對羥基苯甲酸__； (2)合成的粗產(chǎn)品E中常含有少量的D，檢驗E中是否含有D可用的試劑有__D__； A．酸性高錳酸鉀 B．濃溴水 C．新制Cu(OH)2 D．FeCl3溶液 (3)C的結(jié)構(gòu)簡式為____，反應(yīng)④的反應(yīng)類型為__取代反應(yīng)__； (4)寫出D與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：__＋2Ag(NH3)2OH＋2Ag↓＋3NH3＋H2O__； (5)G的同分異構(gòu)體很多，其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的芳香族化合物共有__9__種(不考慮含過氧鍵的化合物)，其中苯環(huán)上的一氯代物只有兩種的有__3__種。 (6)已知：RCHO＋CH3COOR′R—CH===CH—COOR′，請據(jù)此及題中信息，設(shè)計以和CH3COOC2H5為原料制備的合成路線(其他試劑任選)。 __見解析__。 解析　(1)由D的結(jié)構(gòu)簡式可知含氧官能團(tuán)為：醛基、醚鍵、羥基；(對羥基苯甲酸)。(2)D與E結(jié)構(gòu)上最大的差別在于：D中含有酚羥基，故可根據(jù)酚類的特性設(shè)計實驗進(jìn)行區(qū)分，即氯化鐵溶液或者溴水；但是由于D中酚羥基的鄰、對位不存在氫原子，所以不與溴水反應(yīng)，因此只能選氯化鐵溶液。(3)由B與D夾推可知C為：，取代反應(yīng)。(5)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，故有醛基；為芳香族化合物，故有苯環(huán)；由于除苯環(huán)外只有一個碳原子，因此既可能為醛基，也可能為甲酸酚酯，若為醛基，則同時還含有兩個—OH，可能的結(jié)構(gòu)；若為甲酸酚酯，則還有一個—OH，可能的結(jié)構(gòu)為：；共有9種。 其中苯環(huán)上一氯代物只有兩種的為：，共有3種。 (6)由題中信息及題中流程圖可知合成路線可為： 2．(2018宜賓三診)聚合物()是一種聚酰胺纖維，廣泛用于各種剎車片，其合成路線如下： 已知：①C、D、G均為芳香族化合物，分子中均只含兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。 ②Diels－Alder反應(yīng)：。 (1)生成A的反應(yīng)類型是__消去反應(yīng)__。D的名稱是__對苯二甲酸__。F中所含官能團(tuán)的名稱是__硝基、氯原子__。 (2)B的結(jié)構(gòu)簡式是____；“B→C”的反應(yīng)中，除C外，另外一種產(chǎn)物是__H2O__。 (3)D＋G→H的化學(xué)方程式是__見解析__。 (4)Q是D的同系物，相對分子質(zhì)量比D大14，則Q可能的結(jié)構(gòu)有__10__種，其中核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積比為1∶2∶2∶3的結(jié)構(gòu)簡式為____(任寫一種)。 (5)已知：乙炔與1,3－丁二烯也能發(fā)生Diels－Alder反應(yīng)。請以1,3－丁二烯和乙炔為原料，選用必要的無機試劑合成，寫出合成路線____(用結(jié)構(gòu)簡式表示有機物，用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系，箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)。 解析　根據(jù)題意，A是H2C===CH2，C為，D為：，E為：，F(xiàn)為：，G為：。 (1)是由乙醇分子內(nèi)脫水生成乙烯的反應(yīng)類型為消去反應(yīng)；，名稱對苯二甲酸；所含官能團(tuán)的名稱是硝基和氯原子； (2)B由乙烯和生成，故B的結(jié)構(gòu)簡式是；“B→C”的反應(yīng)即為分子內(nèi)脫水，除C外，另外一種產(chǎn)物是水； (3)D＋G→H的化學(xué)方程式是：n＋n＋(2n－1)H2O； (4)相對分子質(zhì)量比D大14，則多一個CH2，分子中除了苯環(huán)，還有兩個羧基，碳原子還剩下1個，若苯環(huán)上只有一個取代基，則為－CH(COOH)2，有一種；若有兩個取代基，則為—COOH和—CH2COOH，兩者在苯環(huán)上的位置為鄰間對三種；若有三個取代基，則為兩個羧基和一個甲基，先看成苯二甲酸，苯二甲酸兩個羧基的位置可能的結(jié)構(gòu)有鄰間對，而苯環(huán)上的H再被甲基取代的分別有兩種、三種和一種，共十種同分異構(gòu)體；其中核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積比為1∶2∶2∶3的結(jié)構(gòu)簡式為； (5)乙炔與1,3－丁二烯也能發(fā)生Diels－Alder反應(yīng)：，以1,3－丁二烯和乙炔為原料，合成，合成思路為：先用反應(yīng)合成六元環(huán)，再用鹵素加成，再用氫氧化鈉水溶液取代即可合成產(chǎn)物。 3．(2018西寧二模)我國北方生長的一種植物中含有抗菌作用的化合物M，已知M的合成路線如下圖所示： 已知：i.RCH2BrR—HC===CH—R′； ii.R—HC===CH—R′； iii.R—HC===CH—R′。(以上R、R′、R″代表氫、烴基或芳基等)。 (1)A的化學(xué)名稱為__鄰二甲苯__，D中所含官能團(tuán)的名稱是__溴原子、酯基__；由H生成M的反應(yīng)類型為__加成反應(yīng)__。 (2)運用先進(jìn)的分析儀器，極大改善了有機物結(jié)構(gòu)鑒定。 ①可利用__質(zhì)譜__(填“質(zhì)譜”“紅外光譜”或”核磁共振氫譜)測得C的相對分子質(zhì)量。 ②測定B的結(jié)構(gòu)：B的核磁共振氫譜顯示為__6__組峰。 (3)1 mol M與足量NaOH溶液反應(yīng)，消耗__2__mol NaOH。 (4)X的結(jié)構(gòu)式為____，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為____。 (5)由G生成H的化學(xué)方程式為__見解析__。 (6)符合下列條件的E的同分異構(gòu)體共__19__種(不考慮立體異構(gòu))。 ①芳香族化合物　②與E具有相同官能團(tuán)?、勰馨l(fā)生銀鏡反應(yīng)　④酸性條件下水解產(chǎn)物遇氯化鐵溶液顯紫色 解析　B發(fā)生氧化反應(yīng)生成C，根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡式結(jié)合B的分子式可知B為；A發(fā)生取代反應(yīng)生成B，則A為；C與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成D，D為；根據(jù)已知信息i可知D與X反應(yīng)生成E，根據(jù)E和D的結(jié)構(gòu)簡式可知X是甲醛，E發(fā)生水解反應(yīng)并酸化后生成F為，根據(jù)已知信息ii可知G的結(jié)構(gòu)簡式為，G在氫氧化鈉的醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)生成H為，H發(fā)生已知信息iii的反應(yīng)，生成M，據(jù)此解答。 (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為化學(xué)名稱為鄰二甲苯；D的結(jié)構(gòu)式所含官能團(tuán)的名稱是溴原子、酯基；根據(jù)已知信息iii可判斷由H生成M的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)。 (2)①可利用質(zhì)譜法可測得C的相對分子質(zhì)量。 ②B的結(jié)構(gòu)核磁共振氫譜顯示為6組峰。 (3)M分子中含有2個酯基，則1 mol M與足量NaOH溶液反應(yīng)，消耗2 mol NaOH。 (4)X是甲醛，結(jié)構(gòu)式為，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為。 (5)根據(jù)以上分析可知由G生成H的化學(xué)方程式為＋H2O。 (6)①芳香族化合物，含有苯環(huán)；②與E具有相同官能團(tuán)，即含有碳碳雙鍵和酯基；③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明是甲酸形成的酯基；④酸性條件下水解產(chǎn)物遇氯化鐵溶液顯紫色，說明是酚羥基形成的酯基，因此如果苯環(huán)上含有2個取代基，應(yīng)該是—OOCH和—CH===CHCH3或—OOCH和—CH2CH===CH2或—OOCH和—C(CH3)===CH2