2018届一轮复习鲁科版生命中的基础有机化学物质合成高分子化合物学案 35页

第4节　生命中的基础有机化学物质合成高分子化合物 考纲定位 ‎1.了解糖类、氨基酸、蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。‎ ‎2.了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。‎ ‎3.了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。‎ ‎4.了解加聚反应和缩聚反应的含义。‎ ‎5.了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。‎ ‎6.有机物综合推断与合成。‎ 考点1| 糖类、油脂、蛋白质的组成、结构与性质及应用 ‎[基础知识自查]‎ ‎1．糖类 ‎(1)糖类的概念和分类 ‎①概念：从分子结构上看，糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。‎ ‎②组成：主要包含C、H、O三种元素。大多数糖类化合物的通式为Cn(H2O)m，所以糖类也叫碳水化合物。‎ ‎③分类 ‎(2)单糖—葡萄糖、果糖 ‎①组成和分子结构 ‎②葡萄糖的化学性质 ‎ a．还原性：能与新制Cu(OH)2悬浊液和银氨溶液反应。‎ b．加成反应：与H2发生加成反应生成己六醇。‎ c．酯化反应：葡萄糖含有醇羟基，能与羧酸发生酯化反应。‎ d．发酵生成乙醇：由葡萄糖发酵制乙醇的化学方程式为 C6H12O6‎2C2H5OH＋2CO2。‎ ‎(3)蔗糖与麦芽糖 ‎①相同点 a．组成相同，分子式均为C12H22O11，二者互为同分异构体。‎ b．都属于双糖，能发生水解反应。‎ ‎②不同点 a．官能团不同：蔗糖中不含醛基，麦芽糖分子中含有醛基，能发生银镜反应，能还原新制Cu(OH)2。‎ b．水解产物不同：蔗糖和麦芽糖发生水解反应的化学方程式分别为 C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6；‎ ‎　蔗糖　　　　　　　葡萄糖　　果糖 C12H22O11＋H2O‎2C6H12O6‎ 麦芽糖　　　　　　　葡萄糖。‎ ‎(4)淀粉与纤维素 ‎①相同点 a．都属于高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n。‎ b．都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为 ‎(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6‎ ‎　淀粉　　　　　　　　　葡萄糖；‎ ‎(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6‎ ‎　纤维素　　　　　　　　葡萄糖。‎ c．都不能发生银镜反应。‎ ‎②不同点 a．通式中n值不同；‎ b．淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。‎ ‎2．油脂 ‎(1)概念：油脂属于酯类化合物，是高级脂肪酸和甘油形成的酯。‎ 常见形成油脂的高级脂肪酸有 ‎(3)物理性质 ‎①油脂一般不溶于水，密度比水小。‎ ‎②天然油脂都是混合物，没有恒定的熔、沸点。‎ a．含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯常温下一般呈液态。‎ b．含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯常温下一般呈固态。‎ ‎(4)化学性质 ‎①油脂的氢化(油脂的硬化)‎ 经硬化制得的油脂叫人造脂肪，也称硬化油。如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为 ‎②水解反应 ‎ 写出硬脂酸甘油酯在酸性和碱性条件下水解的化学方程式分别为 ‎3．氨基酸、蛋白质 ‎(1)氨基酸的结构与性质 ‎①氨基酸的组成和结构：氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。官能团为—COOH和—NH2。‎ α－氨基酸结构简式可表示为 ‎②氨基酸的化学性质 与盐酸反应的化学方程式：‎ 多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合，可形成蛋白质。‎ ‎(2)蛋白质的结构与性质 ‎①组成与结构 a．蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。‎ b．蛋白质是由氨基酸组成的，通过缩聚反应产生，蛋白质属于天然有机高分子化合物。‎ ‎②性质 a．水解：在酸、碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸。‎ b．两性：具有氨基酸的性质。‎ c．盐析：向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4等]溶液后，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，为可逆过程，可用于分离和提纯蛋白质。‎ d．变性：加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸等)会使蛋白质变性，属于不可逆过程。‎ e．颜色反应：含有苯基的蛋白质遇浓HNO3变黄色，该性质可用于蛋白质的检验。‎ f．蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。‎ ‎(3)酶 ‎①酶是一种蛋白质，易变性。‎ ‎②酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点：‎ a．条件温和，不需加热；‎ b．具有高度的专一性；‎ c．具有高效催化作用。‎ ‎4．糖类、油脂、蛋白质的用途 ‎[考点多维探究]‎ 角度1　糖类的组成、结构、性质及应用 ‎1．(2017·泉州模拟)检验淀粉、蛋白质、葡萄糖溶液，依次可分别使用的试剂和对应的现象正确的是(　　)‎ A．碘水，变蓝色；浓硝酸，变黄色；新制Cu(OH)2，砖红色沉淀 B．浓硝酸，变黄色；新制Cu(OH)2，砖红色沉淀；碘水，变蓝色 C．新制Cu(OH)2，砖红色沉淀；碘水，变蓝色；浓硝酸，变黄色 D．碘水，变蓝色；新制Cu(OH)2，砖红色沉淀；浓硝酸，变黄色 A　[淀粉遇I2变蓝，含苯基的蛋白质遇浓HNO3变黄，葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成砖红色沉淀。]‎ ‎2．(2016·德州期末)制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一为 下列说法正确的是(　　)‎ A．淀粉与纤维素互为同分异构体 B．M的分子式为C12H22O11‎ C．N的结构简式为C2H4O2‎ D．④的反应类型属于取代反应 D　[淀粉或纤维素完全水解产物为葡萄糖(C6H12O6)，N为乙酸(CH3COOH)。]‎ ‎3．分别取1 mol葡萄糖进行下列实验：‎ ‎(1)银镜反应时，生成Ag的物质的量为________mol，反应后葡萄糖变为________，其结构简式是________。‎ ‎(2)与乙酸反应生成酯，从理论上讲完全酯化需要________g乙酸。‎ ‎(3)若使之完全转化为CO2和H2O，所需氧气的体积在标准状况下为________L，反应的化学方程式是________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎[答案]　(1)2　葡萄糖酸铵　CH2OH(CHOH)4COONH4　(2)300　(3)134.4　CH2OH(CHOH)4CHO＋6O26CO2＋6H2O 角度2　油脂的组成、结构与性质 ‎4．某物质的结构为，关于该物质的叙述正确的是(　　) ‎ A．一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯 B．一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯 C．与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分 D．与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有三种 C　[从其结构简式可以看出，该物质属于油脂，且相应的高级脂肪酸各不相同，因此选项A、B均不正确，而选项C正确；与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有两种，选项D不正确。]‎ ‎5．直链型的不饱和油酸(C17H33COOH)与蔗糖反应可以制得非天然油脂，其反应示意图如下所示(注：图的反应式不完整)：‎ 则下列说法不正确的是(　　)‎ A．甘油和蔗糖在一定条件下都可以发生消去反应 B．天然油脂、蔗糖、非天然油脂都能发生水解反应 C．该非天然油脂与氢氧化钠溶液共热，可以发生皂化反应，水解后的产物可与溴的四氯化碳溶液反应 D．植物油、非天然油脂都可以与H2发生加成反应 C　[非天然油脂不属于油脂，即在碱性条件下的水解反应不是皂化反应。]‎ 油脂和矿物油的辨析 角度3　氨基酸、蛋白质的结构与性质 ‎6．下列说法正确的是(　　) ‎ ‎①氨基酸、淀粉均属于高分子化合物　②蛋白质是结构复杂的高分子化合物，分子中都含有C、H、O、N　③若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物一定不一致　‎ A．②　　　　　 B．②③‎ C．①② D．②④‎ D　[①氨基酸不属于高分子化合物；③若两种二肽互为 ‎7．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是(　　)‎ ‎①蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出，再加入蒸馏水，沉淀不溶解 ‎②人工合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的 ‎③重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒 ‎④浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应 ‎⑤蛋白质溶液里的蛋白质能透过半透膜 A．①④ B．①④⑤　　‎ C．①⑤ D．④⑤‎ B　[①属于蛋白质的盐析，再加蒸馏水沉淀溶解；④蛋白质遇浓硝酸变黄色属于颜色反应；⑤蛋白质溶液属于胶体，蛋白质分子不能透过半透膜。]‎ ‎8．(2017·泰安模拟)由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解，能产生的氨基酸是(　　)‎ A　[根据蛋白质的分子结构片段可知在胃液中水解可以产生 NH2CH2COOH、H2N—CH2CH2COOH，A项符合题意。]‎ 蛋白质盐析和变性的比较 盐析 变性 内涵 加入无机盐溶液使蛋白质的溶解度降低而析出 一定条件下，使蛋白质失去原有生理活性 条件 较浓的轻金属盐或铵盐溶液，如(NH4)2SO4、Na2SO4溶液等 加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等 特点 可逆，蛋白质仍保持原有活性 不可逆，蛋白质已失去原有活性 应用 分离、提纯蛋白质，如向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4[或(NH4)2SO4]溶液，使蛋白质析出 消毒，灭菌，给果树施用波尔多液，保存动物标本等 考点2| 有机高分子材料的合成 ‎[基础知识自查]‎ ‎1．有机高分子化合物的组成和结构 ‎(1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。‎ ‎(2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。‎ ‎(3)聚合度：高分子链中含有链节的数目。‎ 如合成聚乙烯CH2—CH2的单体为CH2===CH2，链节为—CH2CH2—，聚合度为n。‎ ‎2. 高分子材料的分类及性质 ‎(3)纤维的分类 纤维 ‎3．合成方法 ‎(1)加聚反应 由单体通过加成反应的方式生成高分子化合物，既属于加成反应，又属于聚合反应，如合成聚异戊二烯的化学方程式为 ‎。‎ ‎(2)缩聚反应 单体通过分子间的缩合而生成高分子化合物，反应过程中伴随小分子(如H2O、HX等)的生成。如对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为 ‎[应用体验]‎ 填写下列单体或高分子化合物的结构简式 ‎(1)CH2===CH—CN的聚合物为________。‎ ‎(2)CH2===CH—CH===CH2的聚合物为________。‎ ‎(3) 的单体为 ‎________________________________________________。‎ ‎(4)________的单体是和HO(CH2)2OH。‎ ‎[提示]　(1) ‎ ‎(2)CH2—CH===CH—CH2 ‎(8)H2N—CH2—COOH　H2N—CH2CH2—COOH ‎[考点多维探究]‎ 角度　高分子材料的组成、结构、性质与合成 ‎1．(2015·北京高考)合成导电高分子材料PPV的反应：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．合成PPV的反应为加聚反应 B．PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C．和苯乙烯互为同系物 D．通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量，可得其聚合度 D　[A.加聚反应的实质是加成聚合，加聚反应中不会有小分子物质生成。结合题干中所给的反应方程式，分析其化学键的变化可知该反应为缩聚反应。B.聚苯乙烯的结构简式为，重复结构单元(链节)为 不可能互为同系物。D.利用质谱法可测定PPV的平均相对分子质量，再利用其平均相对分子质量求聚合度。]‎ ‎2．聚碳酸酯的透光率良好，可制作车、船、飞机的挡风玻璃，以及眼镜镜片、光盘、唱片等。原来合成聚碳酸酯的一种原料是用有毒的光气(又称碳酰氯COCl2)，现在改用绿色化学原料碳酸二甲酯与________缩合聚合而成。‎ A．二醇类　　　　 B．二酚类 C．二醛类 D．二炔类 ‎[答案]　B ‎3．下图是以煤为原料生产聚氯乙烯(PVC)和人造羊毛的合成路线。请回答下列问题： ‎ ‎(1)写出反应类型：反应①________，反应②________。‎ ‎(2)写出结构简式：PVC________，C________。‎ ‎(3)写出A―→D的化学反应方程式：‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(4)与D互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有________种(不包括环状化合物)，写出其中一种的结构简式___________________________________。‎ ‎[解析]　由推导其单体，将主链上的单键变双键，满足每个碳四价，超过四价的碳碳键切断，则其单体C、D分别是CH2===CHCN、CH2===CHOOCCH3，反推导出A为CH≡CH。‎ ‎[答案]　(1)加成反应　加聚反应 单体的确定方法 找单体时，一定要先判断高聚物是加聚产物还是缩聚产物，然后运用逆向思维反推单体，找准分离处，聚合时的结合点必为分离处。‎ ‎(1)加聚反应的特点。①单体往往是带有双键或叁键的不饱和有机物(如乙烯、 氯乙烯、甲基丙烯酸、异戊二烯等)；②高分子链节与单体的化学组成相同；③反应产物只有高分子化合物，一般形成线型结构。‎ ‎(2)缩聚反应的特点。①单体不一定含有不饱和键，但必须含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)；②缩聚反应不仅生成高聚物，而且还生成小分子；③所得高分子化合物的组成跟单体的化学组成不同。‎ 考点3| 研究有机化合物的一般步骤和方法 ‎[基础知识自查]‎ ‎1．研究有机化合物的基本步骤 ‎2．有机物分子式的确定 ‎(1)元素分析 ‎(2)相对分子质量的测定——质谱法 质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的相对分子质量。‎ ‎3．分子结构的鉴定 ‎(1)化学方法：利用特征反应鉴定出官能团，再制备它的衍生物进一步确认。‎ ‎(2)物理方法 ‎①红外光谱 分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。‎ ‎②核磁共振氢谱 ‎(3)有机物分子不饱和度的确定 ‎[应用体验]‎ 有机物A只含有C、H、O三种元素，常用作有机合成的中间体。16.8 g该有机物燃烧生成44.0 g CO2和14.4 g H2O；质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和位于分子端的C≡C键，核磁共振氢谱上有三个峰，峰面积之比为6∶1∶1。‎ ‎(1)A的分子式是________。‎ ‎(2)A的结构简式是________________________________________。‎ ‎[提示]　(1)C5H8O　(2) ‎ ‎[考点多维探究]‎ 角度　有机物分子式和结构式的确定 ‎1．某含氧元素有机物A可以作为无铅汽油的抗爆震剂，它的相对分子质量为88.0，其中碳元素的质量分数为68.2%，氢元素的质量分数为13.6%，经红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基，则A的结构简式为(　　)‎ C　[N(C)＝≈5，‎ N(H)＝≈12，‎ N(O)＝＝1，‎ 则A的分子式为C5H12O。]‎ ‎2．(2015·全国卷Ⅱ)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下：‎ 已知：‎ ‎①烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢 ‎②化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为C5H8‎ ‎③E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质 回答下列问题： ‎ ‎ (1)A的结构简式为__________________。‎ ‎(2)由B生成C的化学方程式为___________________________________。‎ ‎(3)由E和F生成G的反应类型为___________________________________，‎ G的化学名称为____________。‎ ‎(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为_______________________________ ‎ ‎______________________________________________________________；‎ ‎②若PPG平均相对分子质量为10 000，则其平均聚合度约为____________(填标号)。‎ a．48　　　b．‎58　‎　　c．76　　　d．122‎ ‎(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________________种(不含立体异构)；‎ ‎①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体 ‎②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应 其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为6∶1∶1的是___________(写结构简式)；D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同，该仪器是__________(填标号)。‎ a．质谱仪　　　　　b．红外光谱仪 c．元素分析仪　　　d．核磁共振仪 ‎[解析]　(1)烃A的相对分子质量为70，则A的分子式为C5H10。烃A的核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢，说明A分子中所有氢原子所处的化学环境相同，则其结构简式为。(2)由“A()B及化合物B为单氯代烃”可知，B为，B在NaOH/乙醇、△条件下发生消去反应生成C，则C为。B转化为C的化学方程式为＋NaOH＋NaCl＋H2O。‎ ‎(3)F是福尔马林的溶质，则F为HCHO；E、F为相对分子质量差14的同系物，则E为CH3CHO。结合信息反应④可知，CH3CHO和HCHO在稀NaOH溶液中发生加成反应生成HOCH2CH2CHO(G)，其系统名称为3－羟基丙醛(或β－羟基丙醛)。‎ ‎(4)①C()经酸性KMnO4溶液氧化生成D，则D为HOOC(CH2)3COOH。G(HOCH2CH2‎ CHO)与H2发生加成反应生成H，则H为HOCH2CH2CH2OH。‎ HOOC(CH2)3COOH与HOCH2CH2CH2OH在浓硫酸、加热条件下发生缩聚反应生成PPG，反应的化学方程式为 ‎②PPG的结构简式为 ‎(5)D的结构简式为HOOC(CH2)3COOH，其同分异构体满足条件：①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体，说明含有—COOH；②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应，说明含有—CHO和—COO—(酯基)，结合D的分子式分析可知，其同分异构体为甲酸酯，含有(HCOO—)结构，则符合条件的同分异构体有5种结构，分别为 核磁共振氢谱显示为3组峰，说明该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子；又知峰面积比为6∶1∶1，说明3种氢原子的个数比为6∶1∶1，该有机物的结构简式为 ‎ ‎ ‎[答案]　(1)‎ ‎(2)＋NaOH＋NaCl＋H2O ‎(3)加成反应　3－羟基丙醛(或β－羟基丙醛)‎ 有机物分子式、结构式的确定流程 专项突破20　有机物的合成与推断 命题点1　有机合成的设计 类型1　有机合成中碳骨架的构建 ‎1．链增长的反应 加聚反应；缩聚反应；酯化反应；利用题目信息所给反应。‎ 如卤代烃的取代反应，醛、酮的加成反应……‎ ‎(3)醛、酮的羟醛缩合(其中至少一种有α－H)：‎ ‎(4)卤代烃与活泼金属作用：2R—Cl＋2Na―→R—R＋2NaCl ‎2．链减短的反应 ‎(1)烷烃的裂化反应；(2)酯类、糖类、蛋白质等的水解反应；(3)利用题目信息所给的反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应……‎ ‎3．成环的方法 ‎(1)二元醇脱水成环键；(2)二元醇与二元羧酸成环酯；(3)羟基酸分子间成环酯；(4)氨基酸分子间成环等。‎ 类型2　常见官能团转化 ‎1．官能团的引入 ‎(1)引入卤素原子的方法 ‎①烃与卤素单质(X2)发生取代反应；‎ ‎②不饱和烃与卤素单质(X2)或卤代氢(HX)发生加成反应；‎ ‎③醇与HX发生取代反应。‎ ‎(2)引入羟基(—OH)的方法 ‎①烯烃与水发生加成反应；‎ ‎②卤代烃碱性条件下发生水解反应；‎ ‎③醛或酮与H2发生加成反应；‎ ‎④酯的水解；‎ ‎⑤酚钠盐中滴加酸或通入CO2。‎ ‎(3)引入碳碳双键或碳碳叁键的方法 ‎①某些醇或卤代烃的消去反应引入或；‎ ‎②烃炔与H2、X2或HX发生加成反应引入。 ‎ ‎(4)引入—CHO的方法 某些醇的催化氧化(含有—CH2OH结构的醇)。‎ ‎(5)引入—COOH的方法 ‎①醛被O2或银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化；‎ ‎②酯在酸性条件下水解；‎ ‎③苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化。‎ ‎(6)通过某些化学途径使一个官能团变成两个 如①CH3CH2OH―→CH2===CH2―→CH2XCH2X―→CH2OHCH2OH；‎ ‎②CH2===CHCH2CH3―→CH3CHXCH2CH3―→‎ CH3CH===CHCH3―→CH3CHXCHXCH3―→‎ CH2===CHCH===CH2。‎ ‎(7)通过某些手段改变官能团的位置 如CH3CHXCHXCH3―→H2C===CHCH===CH2―→‎ CH2XCH2CH2CH2X。‎ ‎2．官能团的消除 ‎(1)通过加成反应消除不饱和键(双键、叁键、苯环)。‎ ‎(2)通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。‎ ‎(3)通过加成或氧化反应消除醛基。‎ ‎(4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。‎ ‎3．官能团的保护 ‎(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变为—ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。‎ ‎(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。‎ ‎(3)氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。‎ ‎[对点训练1]　(2015·广东高考节选)有机锌试剂(R－ZnBr)与酰氯(OClR′)偶联可用于制备药物Ⅱ：‎ ‎(1)化合物Ⅲ含3个碳原子，且可发生加聚反应。按照途径1合成路线的表示方式，完成途径2中由Ⅲ到Ⅴ的合成路线：__________________________________‎ ‎________________________________________(标明反应试剂，忽略反应条件)。‎ ‎(2)化合物Ⅵ与Ⅶ反应可直接得到Ⅱ，则化合物Ⅶ的结构简式为________________________。‎ ‎[解析]　(1)根据Ⅵ和反应条件可推知Ⅴ的结构简式为BrCH2CH2COOCH2CH3；根据化合物Ⅲ含3个碳原子，且可发生加聚反应可知，Ⅲ的结构简式为 CH2===CHCOOH；所以Ⅳ的结构简式是 BrCH2CH2COOH或CH2===CHCOOCH2CH3。Ⅲ到Ⅴ的合成路线为：CH2===CHCOOHBrCH2CH2COOHBrCH2CH2COOCH2CH3或CH2===CHCOOHCH2===CHCOOCH2CH3BrCH2CH2COOCH2CH3。‎ ‎(2)根据化合物Ⅱ、Ⅵ的结构简式以及偶联反应的反应机理，可推断化合物Ⅶ的结构简式为。‎ ‎[答案]　(1)CH2===CHCOOHBrCH2CH2COOHBrCH2CH2COOCH2CH3或CH2===CHCOOH CH2===CHCOOCH2CH3 BrCH2CH2COOCH2CH3‎ ‎(2) ‎ ‎[对点训练2]　(2016·黄冈质检)有机物A是制造新型信息材料的中间体，B是制备血管紧张素抑制剂卡托普利的原料，它们有如下的转化关系：‎ 试回答下列问题： ‎ ‎ (1)B的名称是______________，C含有的官能团名称是________。‎ ‎(2)C→E的反应类型是__________，C→F的反应类型是____________。‎ ‎(3)A的结构简式为________________。‎ ‎(4)写出与F具有相同官能团的F的所有同分异构体：‎ ‎_____________________________________________(填结构简式)。‎ ‎(5)已知RCH2COOH ，请以2－甲基丙醇和甲醇为原料，设计制备有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的合成路线。合成路线流程图示例如下：‎ AB……目标产物 ‎[解析]　A在稀H2SO4的作用下生成B和C，在稀NaOH溶液加热的作用下得到D和E，推断A可能是酯。C能够发生连续催化氧化反应，所以可推断C为醇，F为羧酸，F在NaOH的醇溶液中加热得到D，该反应属于卤代烃的消去反应，可以推断D中含有碳碳双键，D与稀H2SO4反应得到B，可知B中也含有碳碳双键，且B和C具有相同的碳原子数。E能连续两次催化氧化生成，所以E是，E由C经NaOH溶液加热得到，该反应为卤代烃的水解反应，‎ 与甲醇酯化、加聚即得目标产物。‎ ‎[答案]　(1)2－甲基丙烯酸　羟基、氯原子 ‎(2)取代反应(或水解反应)　氧化反应 有机合成的4步分析法 命题点2　有机综合推断题的分析与解答 ‎1．根据特定的反应条件进行推断 ‎(1)“”这是烷烃和烷基中的氢原子被取代的反应条件，如a.烷烃的取代；b.芳香烃及其他芳香族化合物侧链烷基的取代；c.不饱和烃中烷基的取代。‎ ‎(2)“”为不饱和键加氢反应的条件，包括 ‎(3)“”是a.醇消去H2O生成烯烃或炔烃；b.酯化反应；c.醇分子间脱水生成醚的反应；d.纤维素的水解反应。‎ ‎(4)“”或“”是卤代烃消去HX生成不饱和有机物的反应条件。‎ ‎(5)“”是a.卤代烃水解生成醇；b.酯类水解反应的条件。‎ ‎(6)“”是a.酯类水解；b.糖类水解；c.油脂的酸性水解；d.淀粉水解的反应条件。‎ ‎(7)“”“”为醇氧化的条件。‎ ‎(8)“”为苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应条件。‎ ‎(9)溴水或Br2的CCl4溶液是不饱和烃加成反应的条件。‎ ‎(10)“”“”是醛氧化的条件。‎ ‎2．根据试剂或特征现象推断官能团的种类 ‎(2)遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。‎ ‎(3)遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯基结构的蛋白质。‎ ‎(4)遇I2变蓝则该物质为淀粉。‎ ‎(5)加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有砖红色沉淀生成或加入新制银氨溶液加热有银镜生成，表示含有—CHO。加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。‎ ‎3．根据性质确定官能团的位置 ‎(1)若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构—CH2OH；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构CHOH。‎ ‎(2)由消去反应的产物可确定—OH或—X的位置。‎ ‎(3)由一卤代物的种类可确定碳骨架结构。由加氢后的碳骨架结构，可确定 的位置。‎ ‎(4)由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定—OH与—COOH的相对位置。‎ ‎4．根据数据确定官能团的数目 ‎(5)某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个—OH；增加84，则含有2个—OH。‎ ‎(6)由—CHO转变为—COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个—CHO。‎ ‎(7)当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个—OH；若相对分子质量减小4，则含有2个—OH。‎ ‎5．依据有机物之间的转化关系推断有机物的类别 醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间相互转化关系可用下图表示：‎ 上图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则：‎ ‎(1)A为醇、B为醛、C为羧酸、D为酯；‎ ‎(2)A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同；‎ ‎(3)A分子中含—CH2OH结构；‎ ‎(4)若D能发生银镜反应，则A为CH3OH，B为HCHO、C为HCOOH，D为HCOOCH3。‎ ‎6．根据核磁共振氢谱推断有机物的结构 有机物的分子中有几种氢原子，在核磁共振氢谱中就出现几种峰，峰面积的大小和氢原子个数成正比。‎ ‎[对点训练3]　(2016·河南焦作一模)有机化合物X、Y、A、B、C、D、E、F、G之间的转化关系如图。‎ 已知以下信息：‎ ‎③X在催化剂作用下可与H2反应生成化合物Y ‎④化合物F的核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰 问答下列问题：‎ ‎(1)X的含氧官能团的名称是________，X与HCN反应生成A的反应类型是________。‎ ‎(2)酯类化合物B的分子式是C15H14O3，其结构简式是__________________。‎ ‎(3)X发生银镜反应的化学方程式是 ‎______________________________________________________________。‎ ‎(4)G在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是 ‎______________________________________________________________。‎ ‎(5) 的同分异构体中：①能发生水解反应；②能发生银镜反应；③能与氯化铁溶液发生显色反应；④含氧官能团处在对位。 ‎ 满足上述条件的同分异构体共有________种(不考虑立体异构)，写出核磁共振氢谱图中有五个吸收峰的同分异构体的结构简式______________________________________________________________。‎ ‎(6)写出以C2H5OH为原料合成乳酸()的路线(其他试剂任选)。‎ ‎(合成路线常用的表示方式为：AB……目标产物)‎ ‎[解析]　根据扁桃酸的结构简式结合信息①不难推出A ‎[答案]　(1)醛基　加成反应 ‎ [课堂小结·反馈达标1＋1]　　　　　　全新理念　探究高考　明确考向　　　‎ ‎1．一个高考题，展示高考怎么考 ‎(2016·全国乙卷)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线：‎ 回答下列问题： ‎ ‎ (1)下列关于糖类的说法正确的是________。(填标号)‎ a．糖类都有甜味，具有CnH2mOm的通式 b．麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖 c．用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全 d．淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物 ‎(2)B生成C的反应类型为____________。‎ ‎(3)D中的官能团名称为________________，D生成E的反应类型为________。‎ ‎(4)F的化学名称是________，由F生成G的化学方程式为 ‎______________________________________________________________。‎ ‎(5)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，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成‎44 g CO2，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________________________________________。‎ ‎(6)参照上述合成路线，以(反，反)－2,4－己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选)，设计制备对苯二甲酸的合成路线 ‎______________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎[解析]　a选项，不是所有的糖都有甜味，如纤维素等多糖没有甜味，也不是所有的糖都具有CnH2mOm的通式，如脱氧核糖的分子式为C5H10O4，所以说法错误；b选项，麦芽糖水解只生成葡萄糖，所以说法错误；c选项，如果淀粉部分水解生成葡萄糖，也可以发生银镜反应，即银镜反应不能判断溶液中是否还含有淀粉，因此只用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全，所以说法正确；d选项，淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物，所以说法正确。 ‎ ‎(2)B生成C的反应是酸和醇生成酯的反应，属于取代(或酯化)反应。‎ ‎(3)通过观察D分子的结构简式，可判断D分子中含有酯基和碳碳双键；由D生成E的反应为消去反应。‎ ‎(4)F为分子中含6个碳原子的二元酸，名称为己二酸，己二酸与1,4－丁二醇发生缩聚反应，其反应的化学方程式为 ‎(5)W为二取代芳香化合物，因此苯环上有两个取代基，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成‎44 g CO2，说明W分子结构中含有两个羧基，还有两个碳原子，先将两个羧基和苯环相连，如果碳原子分别插入苯环与羧基间，有一种情况，如果两个取代基分别在苯环的邻、间、对位，有3种同分异构体；如果2个碳原子只插入其中一个苯环与羧基之间，有—CH2CH2—和—CH(CH3)—两种情况，两个取代基分别在苯环上邻、间、对位，有6种同分异构体；再将苯环上连接一个甲基，另一个取代基为一个碳原子和两个羧基，即—CH(COOH)2，有一种情况，两个取代基分别在苯环的邻、间、对位，有3种同分异构体；因此共有12种同分异构体，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为。‎ ‎(6)由题给路线图可知，己二烯与乙烯可生成环状烯，环状烯可转化为对二甲苯，用高锰酸钾可将对二甲苯氧化为对苯二甲酸，所以其合成路线为：‎ ‎[答案]　(1)cd　(2)取代反应(酯化反应)‎ ‎(3)酯基、碳碳双键　消去反应　(4)己二酸 ‎2．一个模拟题，预测高考考什么 ‎————————————————————————‎ ‎(2016·湖北宜昌调研)我国女药学家屠呦呦因创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的一种化学合成方法的部分工艺流程如图所示：‎ ‎————————————————————————‎ ‎(1)化合物E中含有的含氧官能团有_______________________________‎ 和羰基(写名称)。[考查含氧官能团名称]‎ ‎(2)1 mol化合物B最多可与________mol H2发生加成反应。[考查加成反应]‎ ‎(3)合成路线中设计E―→F、G―→H的目的是____________。[考查合成路线]‎ ‎(4)反应B―→C，实际上可看作两步进行，依次发生的反应类型是________、________。[考查有机反应类型]‎ 请填写下列空白(有机物写结构简式)：‎ 物质1为________；物质2为________；试剂X为________。条件3为________。[考查有机物结构简式书写和有机反应的条件]‎ ‎[解析]　(2)1 mol B中含有2 mol 和1 mol苯环，故最多可与5 mol H2发生加成反应。‎ ‎。‎ ‎[答案]　(1)醛基、酯基 ‎(2)5‎ ‎(3)保护羰基 ‎(4)加成反应　消去反应 ‎(5)CH3CH2OH　CH3CHO　 ‎ 氢氧化钡、△(或加热)‎