高三化学考点点点过4_有机推断选修51 14页

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 4.有机推断 【考向分析】高考化学试题中对有机化学基础的考查题型比较固定，通常是以生产、生活的陌生有机物的 合成为载体考查有机化学的核心知识，涉及常见有机物官能团的结构、性质及相互转化关系，涉及有机物 结构简式的确定、反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体数目的判断、简单有机物制备流程的 设计等知识的考查。试题通常全面考查对有机流程图的分析能力、对已知信息的理解能力、有机物的性质、 有机反应类型、有机物之间的相互转化关系和一些基本概念、基本理论的掌握和综合应用能力。 【考点归纳】 有机推断是高考的热点题型，在Ⅱ卷中以非选择题形式考查。试题通常以新药物、新材料、新科技等 作为有机合成的载体，以有机物之间相互转化为主线，以有合成流程图和部分新信息为试题基本形式。能 够较好的考查有机化学基础知识的综合应用能力、自学能力、逻辑思维能力等。解答有机推断题的关键是 找准问题的突破口，理解信息，把新信息运用于合成路线中，进行推理、计算、排除干扰，最后做出正确 的判断。具体思路如图： 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。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 (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 (1)—CHO ――――→2[Ag NH3 2]＋ 2Ag ――――→2Cu OH 2Cu2O (2)2—OH(醇、酚、羧酸)――→2Na H2； (3)2—COOH――→Na2CO3 CO2，—COOH――→NaHCO3CO2； (4) ――→Br2 ――→消去 —C≡C— ――→2Br2 ； (5)RCH2OH――――→CH3COOH 酯化 CH3COOCH2R。 (Mr) (Mr＋42) 5.根据新信息类推 (1)丙烯αH 被取代的反应：CH3—CH==CH2＋Cl2――→△ Cl—CH2—CH==CH2＋HCl。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 (2)共轭二烯烃的 1,4加成反应： ①CH2==CH—CH==CH2＋Br2―→ 。 ② (3)烯烃被 O3 氧化：R—CH==CH2――→①O3 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 ： ――→KMnO4 H＋ 。 (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)：①CH3CHO＋HCN―→ ；② ＋ HCN ――→催化剂 ； ③CH3CHO ＋ NH3 ――→催化剂 ( 作 用 ： 制 备 胺 ) ； ④CH3CHO ＋ CH3OH――→催化剂 (作用：制半缩醛)。 (7)羟醛缩合： ――→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： (9)羧酸分子中的αH 被取代的反应：RCH2COOH＋Cl2 ――→催化剂 ＋HCl。 (10)羧酸用 LiAlH4 还原时，可生成相应的醇：RCOOH――→LiAlH4RCH2OH。 (11)酯交换反应(酯的醇解)：R1COOR2＋R3OH―→R1COOR3＋R2OH。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 【过关练习】 1．有机物 A 可发生如下转化(方框内物质均为有机物，部分无机产物已略去)： 已知： ，请回答： (1)F 蒸气密度是相同条件下 H2 密度的 31 倍，且分子中无甲基。已知 1 mol F 与足量钠作用产生 22.4 L H2(标 准状况)，则 F 的分子式是_________________________________。 (2)G 与 F 的相对分子质量之差为 4，则 G 的性质是________(填字母)。 a．可与银氨溶液反应 b．可与乙酸发生酯化反应 c．可与氢气发生加成反应 d．1 mol G 可与 2 mol 新制 Cu(OH)2 发生反应 (3)D 能与 NaHCO3 反应，且两分子 D 可以反应得到含有六元环的酯类化合物，E 可使溴的四氯化碳溶液褪色， 则 D→E 的化学方程式是__________________________________。 (4)写出 B 一种不含甲基且能发生银镜反应的同分异构体的结构简式：___________。 (5)A 转化为 B 和 F 的化学方程式是_______________________________________。 2．香豆素类化合物具有抗病毒、抗癌等多种生物活性。香豆素3羧酸可通过下面合成路线制备： (1)A 中所含有的官能团名称为________，中间体 X 的化学式为________。 (2)香豆素3羧酸在 NaOH 溶液中充分反应的化学方程式为____________________________。 (3)反应①中试剂 CH2(COOC2H5)2 的同分异构体有多种，其中分子中含有羧基，且核磁共振氢谱中有 3 个吸收 峰，且峰的面积之比为 3∶2∶1 的异构体有 2 种，试写出这两种同分异构体的结构简式： ____________________________________________。 (4)反应①中的催化剂“哌啶”可以由“吡啶”合成，已知吡啶的性质与苯类似，可发生如下反应： 吡啶的结构简式为__________，反应③和反应④的反应类型分别为___________、__________。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 3．盐酸普鲁卡因([ CH2CH2NH＋(C2H5)2]Cl－)是一种局部麻醉剂，麻醉作用较快、较强， 毒性较低，其合成路线如下： 已知：① ② 。请回答以下问题： (1)A 的核磁共振氢谱只有一个峰，则反应①的化学方程式为________________。 (2)C 的结构简式为________________，C 中含有的含氧官能团的名称为________________。 (3)合成路线中属于氧化反应的有________________(填序号)。 (4)反应⑤的化学方程式为____________________________________________。 (5)B 的某种同系物 F，相对分子质量比 B 大 28，则符合下列条件的 F 的同分异构体的数目有________种。 ①结构中含有一个“—NH2”与一个“—COOH”②苯环上有三个各不相同的取代基 (6)已知：当苯环上已有一个“—CH3”或“—Cl”时，新引入的取代基一般在原有取代基的邻位或对位；当 苯环上已有一个“—NO2”或“—COOH”时，新引入的取代基一般在原有取代基的间位。请用合成反应流程 图表示出由甲苯和其他物质合成 的最佳方案，合成反应流程图表示方法示例如下： ――→反应物 反应条件… ――→反应物 反应条件 。 4．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 所含官能团的名称为____________。写出 A＋B―→C 的化学方程式：_____________________________。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 6 (2)C( )中①、②、③三个—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 分子中不同化学环境的氢原子有_____种。 (4)D―→F 的反应类型是________________，1 mol F 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 (5)已知：R—CH2—COOH――→PCl3 △ ，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下：H2C===CH2 ――→H2O 催化剂，△CH3CH2OH ――→CH3COOH 浓硫酸，△CH3COOC2H5 5.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；②R—CHO＋R′—CH2—CHO ――→稀 NaOH 溶液 △ (R、R′表示 烃基或氢)。请回答下列问题： (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 。6.某吸水材料与 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 7 聚酯纤维都是重要的化工原料。它们的合成路线如图所示： 已知：a.A 由 C、H、O 三种元素组成，相对分子质量为 32，b．RCOOR′＋R″OHRCOOR″＋R′OH(R、R′、R″ 代表烃基)。请回答下列问题： (1)A 的结构简式是________________。 (2)B 中的官能团名称是______________。 (3)D―→E 的反应类型是____________。 (4)①乙酸与化合物 M 反应的化学方程式是___________________。 ②G―→聚酯纤维的化学方程式是_________________。 (5)E 的名称是________________。 (6)G 的同分异构体有多种，满足下列条件的共有______种。①苯环上只有两个取代基； ②1 mol 该物质与足量的 NaHCO3 溶液反应生成 2 mol CO2。 (7)写出由 合成 的流程图(注明反应条件)。 7.查尔酮类化合物 G 是黄酮类药物的主要合成中间体，其中一种合成路线如下： 已知以下信息：①芳香烃 A 的相对分子质量在 100～110 之间，1 mol A 充分燃烧可生成 72 g 水。②C 不能 发生银镜反应。③D 能发生银镜反应、可溶于饱和 Na2CO3 溶液、核磁共振氢谱显示其有 4 种氢。④ ⑤RCOCH3＋R′CHORCOCH===CHR′。回答下列问题： (1)A 的化学名称为________。 (2)由 B 生成 C 的化学方程式为_________________。 (3)E 的分子式为________，由 E 生成 F 的反应类型为______________。 (4)G 的结构简式为________。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 8 (5)D 的芳香同分异构体 H 既能发生银镜反应，又能发生水解反应，H 在酸催化下发生水解反应的化学方程 式为_________________________________。 (6)F 的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与 FeCl3 溶液发生显色反应的共有________种，其中核磁共 振氢谱为 5 组峰，且峰面积比为 2∶2∶2∶1∶1 的为________(写结构简式)。 8.醇酸树脂具有良好的耐磨性和绝缘性。下面是一种醇酸树脂 G 的合成路线： (1)A 的结构简式为________，其含有的官能团的名称是________。 (2)反应②、⑤的反应类型分别是________、________。 (3)下面说法正确的是________(填字母编号)。 a．1 mol E 与足量的银氨溶液反应能生成 2 mol Ag b．F 能与 NaHCO3 反应产生 CO2 c．检验 CH3CH2CH2Br 中的溴原子时，所加试剂的顺序依次是过量氢氧化钠溶液、硝酸银溶液 (4) 的同分异构体中同时符合下列条件的芳香族化合物共有________种。 a．能发生消去反应 b．能与过量浓溴水反应生成白色沉淀 (5)写出反应⑤的化学方程式___________________________________________。 参考答案 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 9 (2)G 应为 OHC—CHO，即乙二醛，含有—CHO，可发生氧化和加成反应，不能发生酯化反应，因含有 2 个—CHO， 则 1 mol G 最多可与 4 mol 新制 Cu(OH)2 发生反应。(3)D 应为 CH3CH(OH)COOH，在浓硫酸作用下发生消去反 应生成 E，则 E 为 CH2===CHCOOH。(4)B 的分子式为 C4H6O2，其不含甲基且能发生银镜反应的同分异构体应为 甲酸酯或分子中含有醛基和羟基，且羟基在端位碳原子上，结构可能为 HCOOCH2CH===CH2、OHCCH2CH2CHO、 CH2OHCH===CHCHO 等。(5)酯在酸性条件下，加热水解生成酸和醇。 【答案】(1)C2H6O2(2)ac(3)CH3CH(OH)COOH――→浓硫酸 △ CH2===CH—COOH＋H2O(4)HCOOCH2CH===CH2 (OHCCH2CH2CHO、CH2OHCH===CHCHO 等)(5)CH2===C(CH3)COOCH2CH2OH＋H2O――→H＋ △ CH2===C(CH3)COOH＋HOCH2CH2OH 2.(1)醛基和酚羟基 C12H10O4(2) (3) (4) 取代反应 加成反应 3.【解析】乙烯发生氧化反应生成 A，A 的核磁共振氢谱只有一个峰，则 A 的结构简式为 ；D 在 Fe/HCl 条件下发生反应生成产品 E，D 的结构简式为 CH2CH2N(C2H5)2，根据反应⑤知，C 的结构简式为 ，B 被氧化生成 C，结合题给信息知，B 的结构简式为 ，甲苯发生反应生成对甲基硝基苯，则反应③为取代反应。(1)反应①的化学方程式 为 2CH2===CH2＋O2――→Ag 。(2)C 的结构简式为 ，C 中含有的含氧官 能团的名称为硝基、羧基。 (3)合成路线中属于氧化反应的有①④。(4)反应⑤的化学方程式为 ＋HOCH2CH2N(C2H5)2 ――→一定条件下 CH2N(C2H5)2＋H2O。 (5)B 为 ，B 的同系物 F 可能为 ，F 的同分异构体符合下列条件： ①结构中含有一个“—NH2”与一个“—COOH”；②苯环上有三个各不相同的取代基，如果存在 —NH2、—COOH、—CH2CH3，如果—NH2、—COOH 相邻，则有四种同分异构体，如果—NH2、—COOH 相间，则有 四种同分异构体，如果—NH2、—COOH 相对有两种同分异构体，共 10 种同分异构体；如果存在—NH2、—CH2COOH、 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 10 —CH3，如果—NH2、—CH2COOH 相邻有四种同分异构体，如果—NH2、—CH2COOH 相间有四种同分异构体，如果 —NH2、—CH2COOH 相对有两种同分异构体，共有 10 种；如果存在—CH2NH2、—COOH、—CH3，如果—CH2NH2、 —COOH 相邻有四种同分异构体，如果—CH2NH2、—COOH 相间有四种同分异构体，如果—CH2NH2、—COOH 相对 有两种同分异构体，所以共有 10 种；则符合条件的共有 30 种同分异构体。 【答案】(1)2CH2===CH2＋O2――→Ag (2) 硝基、羧基 (3)①④(4) HOCH2CH2N(C2H5)2 ――→一定条件下 N(C2H5)2＋H2O(5)30 (6) ――→浓硝酸 浓硫酸，△ ――→Cl2 催化剂 ――→KMnO4/H＋ ――→C2H5OH 浓硫酸，△ 4.【解析】(1)A 的分子式为 C2H2O3，可发生银镜反应，说明有醛基，具有酸性，说明有羧基，则 A 的结构简 式为 OHC—COOH，所含官能团名称为羧基和醛基；再根据 C 的结构可推出 B 为苯酚，A、B 发生加成反应生 成 C。(2)羧基酸性强于酚羟基，醇羟基无酸性，所以 C 中 3 个—OH 的酸性强弱顺序是③＞①＞②。(3)2 分 子 C 发生酯化反应，形成一个新的六元环，E 分子的结构简式为 ，该分子中不同 同，共有如下四种不同结构： 、 、 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 11 、 。(5)合成的原料是 CH3COOH，合成的目标产物是 OHC—COOH， 所以考虑将—CH3 转化为—CHO，根据逆合成分析法，—CHO 可由—CH2OH 催化氧化而来，—CH2OH 可由—CH2Cl 水解而来，—CH2Cl 可由—CH3 取代而来，因此得到合成路线： 。 【答案】(1)醛基、羧基 ――→一定条件 (2)③＞①＞②(3)4(4)取 代反应 3 (5) 5.【解析】(1)E、G 都能发生银镜反应，说明 E 为乙醛，由已知反应②知，F 为 CH3CH===CHCHO，G 中含醛基， F 经选择性加成反应生成 G，G 为 CH3CH2CH2CHO。由图示转化关系及 D 的分子式知，D 为 OHC—COOH，含醛基、 羧基。(2)由 Y 的分子式及 Y 与 D 的反应产物知，Y 的结构简式为 。A 为卤代烃，B 为醇，卤代烃 发生水解反应(或取代反应)生成醇。(3)乙烯与双氧水在催化剂作用下发生加成反应生成乙二醇。(4)J 的结 构简式为 ，姜黄素是对称结构，分子中含 21 个碳原子，由 CH3COCH2COCH3 和 J 反应生成，由反应 物 CH3COCH2COCH3 中含 5 个碳原子，J 中含 8 个碳原子知，姜黄素的结构简式为 。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 12 【 答 案 】 (1) 正 丁 醛 醛 基 、 羧 基 (2) 水 解 反 应 ( 或 取 代 反 应 )(3)CH2===CH2 ＋ H2O2――――→催化剂 HOCH2CH2OH(4) (5)13(6) 6.(1)CH3OH (2)酯基、碳碳双键 (3)取代反应 (4)①CH3COOH＋CH≡CH―→CH3COOCH===CH2 ② (5)对二甲苯(1，4 －二甲苯) (6)12(7) 7.【解析】(1)由已知信息①，1 mol 芳香烃 A 充分燃烧可得 72 g H2O，则 n(H)＝2× ＝ 8 mol，设芳香烃 A 的分子式为 CxH8，则 100<12x＋8<110，解得 x＝8，推知 A 为苯乙烯。 (2)由 A→B 发生加成反应，又由已知信息②知，C 不能发生银镜反应，故 C 属于酮类，则—OH 连在含 H 少 的双键碳上，B、C 的结构简式分别为 、 ，则由 B 生成 C 的化学方程为 。(3)由已知信息③、④知 D 的分子结构中含有 醛基和酚羟基且核磁共振氢谱中 D 只有 4 种 H，故醛基和酚羟基必然处于苯环的对位上，即 D 的结构简式为 ；由 D→E 为酚类与 NaOH 的反应，即 E 的结构简式为 。(4)由已知信息 ④可知 E→F 为取代反应，则 F 的结构简式为 ；由已知信息⑤可知 C 与 F 在一定条 件下发生反应得 G，则 G 的结构简式为 。 (5)H 为 D 的芳香同分异构体且既能发生银 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 13 镜反应又能发生水解反应，结合 D 的结构简式分析 H 应为甲酸酚酯类有机物，故其结构简式为 ， 其在酸性条件下水解的反应方程式为 。 基与醛基的相对位置固定，变换酚羟基位置，共 2 种)、 (变换酚羟基的位置共有 4 种)，因此 符合条件的 F 的同分异构体有 13 种；其中核磁共振氢谱有 5 种峰且峰面积比为 2∶2∶2∶1∶1 的只有 。 【答案】(1)苯乙烯(2) (3)C7H5O2Na 取代反应 (4) (5) (6)13 HOCH2CH(OH)CH2OH，根据 →E→F→G，结合反应条件可知，E 为 ，F 为 。(3)E 为 ，有两个醛基，所以 1 mol E 与足量的银氨溶液反应能生 成 4 mol Ag，故 a 错误；F 为 ，有两个羧基，能与 NaHCO3 反应产生 CO2，故 b 正确；检 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 14 验 CH3CH2CH2Br 中的溴原子时，碱性水解后要把溶液调成酸性，再加硝酸银溶液，故 c 错误。(4)由能与过量 浓 溴 水 反 应 生 成 白 色 沉 淀 说 明 含 有 酚羟 基 ， 能 发 生 消 去 反 应 ， 说 明 另 一 取 代 基 为— CH2CH2OH 或 ，官能团有两种组合，均存在邻、间、对 3 种位置关系，共有 6 种同分异构体。 【答案】(1)CH3CH===CH2 碳碳双键(2)加成反应 缩聚反应 (3)b (4)6 (5)