山东专用2020届高考化学二轮复习专题十一有机化学基础课件 127页

专题十一 有机化学基础 考点一　官能团的性质　有机推断 1.(2019课标Ⅱ,36,15分)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及 与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一 种新型环氧树脂G的合成路线: 已知以下信息: 回答下列问题: (1)A 是一种烯烃,化学名称为 　　　     ,C中官能团的名称为 　　　     、 　     　     。 (2)由B生成C的反应类型为 　　　　　     。 (3)由C生成D的反应方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　     。 (4)E的结构简式为 　　　　　　     。 (5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香 化合物的结构简式 　　　　　     、 　　　　　     。 ①能发生银镜反应; ②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。 (6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G,若生成 的NaCl和H 2 O的总质量为765 g,则G的 n 值理论上应等于 　　     。 答案 　(1)丙烯　氯原子　羟基 (2)加成反应 (3)     (4)   (5)          (6)8 解析 　(1)根据题意可知A是一种烯烃,则A为丙烯。 (2)通过比较A、B、C的分子式和合成路线中的反应条件,可知A→B、B→C 分 别发生了取代反应、加成反应,A、B、C的结构简式分别为   、   、   (或   )。 (3)对比C、D的结构简式可知,C通过分子内取代反应生成D。 (4)利用信息①,由F逆推可知E的结构简式为   。 (5)能发生银镜反应,则含有醛基;核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶ 2∶1,说明结构中存在甲基(—CH 3 ),且分子结构高度对称,则可能的结构有两 种:   、   。 (6)由信息②可知,当有1 mol D参与反应时,生成NaCl和H 2 O的总质量为76.5 g。因此当生成的NaCl和H 2 O的总质量为765 g时,有10 mol D参与了信息②中的 反应,再根据聚合物G两侧端基的结构以及信息②③,可推出G的 n 值为8。 2.(2018课标Ⅱ,36,15分)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都 是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖 为原料合成E的路线如下:   回答下列问题: (1)葡萄糖的分子式为 　　　　     。 (2)A中含有的官能团的名称为 　　　     。 (3)由B到C的反应类型为 　　　　     。 (4)C的结构简式为 　　　　　　　     。 (5)由D到E的反应方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　     。 (6)F是B的同分异构体。7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L 二氧化碳(标准状况),F的可能结构共有 　　     种(不考虑立体异构);其中核磁 共振氢谱为三组峰,峰面积比为3∶1∶1的结构简式为 　　　　　　　　     　　     。 答案 　(1)C 6 H 12 O 6 (2)羟基 (3)取代反应 (4)   (5) (6)9       解析 　(2)葡萄糖催化加氢,醛基变为羟基。(3)由B到C过程中,分子中增加2 个碳原子,故B中只有1个羟基发生酯化反应。(6)B的分子式为C 6 H 10 O 4 ,相对 分子质量为146,则7.30 g F的物质的量为0.05 mol,1 mol F分子中应含有2 mol —COOH,则F的可能结构有9种:   、   、   ,另一个—COOH连在编号碳原子上;其中有三种氢原子, 且数目比为3∶1∶1的结构简式为   。 3.(2018课标Ⅲ,36,15分)近来有报道,碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下 可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:   已知:RCHO+CH 3 CHO   R—CH   CH—CHO+H 2 O 回答下列问题: (1)A的化学名称是 　　　     。 (2)B为单氯代烃,由B生成C的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　     。 (3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是 　　　　     、 　　　　　     。 (4)D的结构简式为 　　　　　　     。 (5)Y中含氧官能团的名称为 　　　　　     。 (6)E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为 　　　　　     。 (7)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三 种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X 的结构简式 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　     。 答案 　(1)丙炔 (2)   +NaCN     +NaCl (3)取代反应　加成反应 (4)   (5)羟基、酯基 (6)   (7) 、 、 、 、 、 解析 　(1)A为   ,化学名称是丙炔。 (2)B为单氯代烃,则B为   ,由合成路线知,B→C为取代反应,故 由B生成C的化学方程式为     。 (3)由反应条件及A的结构简式知,A生成B是取代反应;由F的分子式和已知信 息知,F为   ,G为   ,分析H的结构简式 可以判断出G生成H是加成反应。 (4)分析合成路线可知,C为   ,C在酸性条件下可以发生水解,生 成   ,其在浓H 2 SO 4 作用下与CH 3 CH 2 OH发生酯化反应 生成D,则D的结构简式为   。 (5)分析Y的结构简式知,Y中的含氧官能团为羟基和酯基。 (6)观察合成路线,分析E与H反应生成Y的原理知,E与F发生偶联反应的产物 的结构简式为   。 (7)X与D互为同分异构体且官能团相同,说明X中含有碳碳三键和酯基,X有三 种不同化学环境的氢,其个数比为3∶3∶2,则符合条件的X的结构简式为   、   、   、   、   、   。 4. (201 5 山东理综, 9 , 5 分)分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是   (　　)   分枝酸 A.分子中含有2种官能团 B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同 C.1 mol分枝酸最多可与3 mol NaOH发生中和反应 D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同 答案     B　分枝酸分子中含有羧基、醇羟基、碳碳双键和醚键4种官能团,A 错误;分枝酸分子中含有羧基和醇羟基,故可与乙醇、乙酸发生酯化(取代)反 应,B正确;分枝酸分子中的六元环不是苯环,其分子结构中的羟基为醇羟基, 不能与NaOH发生中和反应,故1 mol分枝酸最多可与2 mol NaOH发生中和反 应,C错误;分枝酸使溴的四氯化碳溶液褪色发生的是加成反应,使酸性高锰酸 钾溶液褪色发生的是氧化反应,原理不同,D错误。 5. (201 4 山东理综, 11 , 5 分)苹果酸的结构简式为   ,下列说法正确的是( A ) A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种 B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应 C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H 2 D.   与苹果酸互为同分异构体 答案     A    苹果酸中含有—OH和—COOH,二者均能发生酯化反应,A项正确; 1 mol苹果酸只能与2 mol NaOH发生中和反应,B项错误;1 mol苹果酸与足量 金属Na反应生成1.5 mol H 2 ,C项错误;   与苹果 酸是同种物质,D项错误。 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)“浓HNO 3 (浓H 2 SO 4 )”为苯环上的硝化反应。 (5)“浓H 2 SO 4 、加热”为R—OH的消去反应或酯化反应。 (6)“浓H 2 SO 4 、170 ℃”是乙醇消去反应的条件。 2.重要有机物或官能团的检验方法 有机物或官能团 检验试剂或方法 现象 不饱和烃(碳碳双键或三键) 溴水;酸性KMnO 4 溶液 溴水褪色;酸性KMnO 4 溶液褪色 醛基 加银氨溶液,水浴加热;加新制Cu(OH) 2 悬浊液,加热 有银镜产生;生成砖红色沉淀 醇羟基 加乙酸,在浓H 2 SO 4 存在的条件下加热 有果香味物质生成 酚羟基 FeCl 3 溶液;浓溴水 溶液变成紫色;产生白色沉淀 羧基 紫色石蕊溶液;NaHCO 3 溶液 显红色;有气体放出 酯 闻气味 果香味 淀粉 碘水 显蓝色 蛋白质 加浓HNO 3 ,微热;在空气中灼烧 显黄色(含苯环的蛋白质);有烧焦羽毛的气味 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)2—OH(醇、酚)   H 2 ,2—COOH   H 2 (3)2—COOH   CO 2 ,—COOH   CO 2 (4)               (5)RCH 2 OH   CH 3 COOCH 2 R 　　 ( M r )　　　　　　　( M r +42) 5.高考常见的新信息反应总结 (1)丙烯α-H被取代的反应: CH 3 CH   CH 2 +Cl 2   ClCH 2 CH   CH 2 +HCl (2)共轭二烯烃的1,4-加成反应: ①CH 2   CH—CH   CH 2 +Br 2     ②   +       (3)苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳原子上含有氢原子)被酸性KMnO 4 溶液 氧化:       (4)苯环上硝基被还原:       (5)酯交换反应(酯的醇解): R 1 COOR 2 +R 3 OH   R 1 COOR 3 +R 2 OH (6)羧酸用LiAlH 4 还原时,可生成相应的醇: RCOOH   RCH 2 OH (7)醛、酮的加成反应 ①CH 3 CHO+NH 3     (作用:制备胺) ②CH 3 CHO+CH 3 OH     (作用:制备半缩醛) (8)羧酸分子中的α-H被取代的反应: RCH 2 COOH+Cl 2     +HCl 1.Y是合成香料、医药、农药及染料的重要中间体,可由X在一定条件下合成 如下,下列说法错误的是   (　　) 考向一　官能团的性质 A.Y的分子式为C 10 H 8 O 3 B.由X制取Y的过程中可得到乙醇 C.一定条件下,1 mol Y能与5 mol H 2 发生加成反应 D.等物质的量的X、Y分别与NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量之 比为1∶1 答案     C　A项,Y分子中含有10个C,3个O,不饱和度为7,所以分子式为C 10 H 8 O 3 ; B项,根据质量守恒定律可知,由X制取Y的过程中可得到乙醇;C项,Y中含有 的苯环和碳碳双键均可和H 2 发生加成反应,1 mol Y最多能与4 mol H 2 发生加 成反应;D项,X中酚羟基、酯基均可与氢氧化钠溶液反应,1 mol X可与3 mol NaOH反应,Y中酚羟基、酯基均可与氢氧化钠溶液反应,且酯基可水解生成 酚羟基和羧基,则1 mol Y可与3 mol NaOH反应,最多消耗NaOH的物质的量之 比为1∶1。   A.分子式为C 10 H 10 O 4 Br B.该有机物具有三种官能团 C.该有机物能发生消去反应 D.1 mol该有机物最多与3 mol NaOH发生反应 2.下列关于图示有机物的说法正确的是 ( D ) 答案     D　A项,该有机物的分子式为C 10 H 11 O 4 Br;B项,该有机物具有4种官能 团,分别是酚羟基、醚键、酯基及溴原子;C项,该有机物中与溴原子相连碳原 子的邻位碳上没有氢原子,不能发生消去反应;D项,该有机物中的酚羟基、酯 基和溴原子都能与NaOH反应,1 mol该有机物最多与3 mol NaOH发生反应。 3.(2019北京理综,25,16分)抗癌药托瑞米芬的前体K的合成路线如下。   考向二　有机推断 已知: ⅰ.         ⅱ.有机物结构可用键线式表示,如(CH 3 ) 2 NCH 2 CH 3 的键线式为   (1)有机物A能与Na 2 CO 3 溶液反应产生CO 2 ,其钠盐可用于食品防腐。有机物B 能与Na 2 CO 3 溶液反应,但不产生CO 2 ;B加氢可得环己醇。A和B反应生成C的 化学方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     , 反应类型是 　　　　　     。 (2)D中含有的官能团: 　　　　　     。 (3)E的结构简式为 　　　　　　　　　　　　　     。 (4)F是一种天然香料,经碱性水解、酸化,得G和J。J经还原可转化为G。J的 结构简式为       。 (5)M是J的同分异构体,符合下列条件的M的结构简式是 　　　　     。 ①包含2个六元环 ②M可水解,与NaOH溶液共热时,1 mol M最多消耗2 mol NaOH (6)推测E和G反应得到K的过程中,反应物LiAlH 4 和H 2 O的作用是 　　　　           。 (7)由K合成托瑞米芬的过程: K   N   托瑞米芬 C 26 H 28 NOCl 托瑞米芬具有反式结构,其结构简式是       。 答案     (1)   +         +H 2 O　取代反应(或酯化反应) (2)羟基、羰基 (3)   (4)   (5)   (6)还原(加成) (7)   解析     结合设问(1)与信息ⅰ和K的结构式逆推,可知A是   ,B 是   ,C(     )为A和B发生酯化反应的产物;利 用信息ⅰ可推知D为   ,其与   发生取代反应生 成E(   )和HCl;流程中F在①NaOH、②H + 条件下转 化为G与J,且J经还原可转化为G,再结合K的结构简式,可推出F为酯,所以J是   ,G为   ,G与E在 LiAlH 4 、H 2 O的作用下生成K,根据K的结构可知,此过程中LiAlH 4 和H 2 O的作 用是还原。 (2)D中含有的官能团是羰基和羟基。 (5)M与J互为同分异构体,根据信息提示和不饱和度可推知M的结构简式为   。 (7)由K合成托瑞米芬的过程及其分子式可得托瑞米芬的结构简式是   。 4.(2019山西太原二模)化合物I是一种抗脑缺血药物,合成路线如下:   回答下列问题: (1)按照系统命名法,A的名称是 　　　　　　     ;写出A发生加聚反应的化学 方程式: 　　　　　　　　　　　　　     。 (2)反应H→I的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　     ;反应E→F的反应类型是 　　　　     。 (3)写出符合下列条件的G的所有同分异构体的结构简式: 　　　　　      。 已知: ①遇FeCl 3 溶液发生显色反应; ②核磁共振氢谱有4组峰。 (4)α,α-二甲基苄醇(   )是合成医药、农药的中间体,以苯和2- 氯丙烷为起始原料制备α,α-二甲基苄醇的合成路线如下:   该合成路线中X的结构简式为 　　　　　　     ,Y的结构简式为 　　　　     　     ;试剂与条件2为 　　　　　　     。 答案 　(1)2-甲基丙烯           (2)       +H 2 O　氧化反应 (3)   、   、   (4)   　(CH 3 ) 2 CHOH　O 2 、Cu和加热 解析 　D发生取代反应生成E,E发生氧化反应生成F,由F的结构简式知,D为甲 苯,E为邻甲基溴苯(   );G发生题给信息中的反应生成H,H中应该 含 有一个—COOH,根据I的结构简式知,H发生酯化反应生成I,则H为   、G为   ;C、F发生题给信息中的反应生成G,则C为 ( CH 3 ) 3 CMgBr,B为(CH 3 ) 3 CBr,A中C、H原子个数之比为1∶2,根据A、B分子式知, A 和 HBr发生加成反应生成B,A中含有一个碳碳双 键,根据B可知A为CH 2   C(CH 3 ) 2 。 (1)A为CH 2   C(CH 3 ) 2 ,按照系统命名法,A的名称为2-甲基丙烯;A发生加聚反 应的化学方程式为       。 (2)H为   ,H发生酯化反应生成I,则H→I的化学方程式为       +H 2 O;E→F是邻甲基溴苯发生氧化反应生成   。 (3)G为   ,G的同分异构体符合下列条件:①遇FeCl 3 溶液发生显色 反应,说明含有酚羟基;②核磁共振氢谱有4组峰,说明分子中含有4种不同环 境的氢原子,则符合条件的同分异构体有   、   、   。 (4)以苯和2-氯丙烷为起始原料制备α,α-二甲基苄醇,苯和溴单质在催化剂条 件下发生取代反应生成   ,   发生题给信息中的反应生成X,2-氯丙 烷发生水解反应生成2-丙醇,2-丙醇发生催化氧化生成丙酮,X和丙酮发生题 给信息中的反应生成α,α-二甲基苄醇。根据合成路线可知试剂与条件1为液 溴、FeBr 3 作催化剂;X的结构简式为   ;Y的结构简式为 (CH 3 ) 2 CHOH;试剂与条件2为O 2 、Cu和加热。 5.(2019四川成都第三次诊断)A(C 3 H 6 )是基本有机化工原料。由A制备聚合物 C和   的合成路线如图所示(部分反应条件略去)。   已知:   +‖     ;R—C   N   R—COOH。 回答下列问题: (1)A的名称是 　　　     ,B中含氧官能团的名称是 　　　     。 (2)C的结构简式为 　　　　　　　     ,D→E的反应类型为 　　　　　     。 (3)E→F的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 (4)B的同分异构体中,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振 氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6∶1∶1的是 　　　　　　　     (写结构简 式)。 (5)等物质的量的   分别与足量NaOH、NaHCO 3 溶液反应,消耗 NaOH、NaHCO 3 的物质的量之比为 　　　     ;检验   中一种官能 团的方法是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     (写出官能团名称、对应试剂及现象)。 答案 　(1)丙烯　酯基 (2)   　取代反应 (3)   +       (4)HCOO—CH   C(CH 3 ) 2 (5)1∶1　检验羧基:取少量该有机物,滴入少量紫色石蕊溶液变红(或检验碳 碳双键:加入溴水,溴水褪色,答案合理即可) 解析 　A的分子式为C 3 H 6 ,A与CO、CH 3 OH在Pd催化剂条件下发生反应生成 B,则A的结构简式为CH 2   CHCH 3 ,B发生加聚反应生成   ,   发生水解反应,然后酸化得到聚合物C,C的结构简式为   ;A与Cl 2 在高温条件下发生反应生成D,D发生水解反应生成 E,根据E的结构简式可知D的结构简式为CH 2   CHCH 2 Cl,E和   发生加 成反应生成F,结合合成路线可知F的结构简式为   ,F发生取代反应 生成G,G为   ,G发生题给信息中的反应得到   。 (1)由上述分析知A是CH 2   CHCH 3 ,名称为丙烯,B的结构简式为CH 3 CH   CHCOOCH 3 ,B中含氧官能团的名称是酯基。 (2)C的结构简式为   ,D是CH 2   CHCH 2 Cl,含有Cl原子,与 NaOH的水溶液发生水解(取代)反应生成E。 (4)B的结构简式为CH 3 CH   CHCOOCH 3 ,B的同分异构体中,与B具有相同官 能团且能发生银镜反应,说明含有醛基、酯基及碳碳双键,则为甲酸形成的 酯,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6∶1∶1的是HCOO— CH   C(CH 3 ) 2 。 (5)   含有羧基,可以与NaOH溶液反应生成   和H 2 O,可 以与NaHCO 3 溶液反应生成   、H 2 O和CO 2 ,则等物质的量的   消耗NaOH、NaHCO 3 的物质的量之比为1∶1;   中含 有羧基、碳碳双键、醇羟基三种官能团,检验任意一种官能团均可。 考点二　有机合成 1.(2019课标Ⅰ,36,15分)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下: 回答下列问题: (1)A中的官能团名称是 　　　     。 (2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简 式,用星号(*)标出B中的手性碳 　　　　　　　     。 (3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式 　　　　　　　　　　　　     。(不考虑立体异构,只需写出3个) (4)反应④所需的试剂和条件是 　　　　　　　　　     。 (5)⑤的反应类型是 　　　　　　     。 (6)写出F到G的反应方程式           。 (7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5 )制备   的合 成路线 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     (无机试剂 任选)。 答案 　(1)羟基 (2)   (3)   、   、   、   、   (4)C 2 H 5 OH/浓H 2 SO 4 、加热 (5)取代反应 (6)     (7)C 6 H 5 CH 3   C 6 H 5 CH 2 Br CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5         解析 　(2)根据手性碳的定义知,B中有两个手性碳。 (3)B的分子式为C 8 H 14 O,不饱和度为2,再根据题目设置的限制条件可推知,满 足条件的B的同分异构体含有一个六元环,环外有一个醛基和一个饱和碳原 子,据此写出答案。 (4)反应③生成D(   ),对比D与E的结构差异可知,反应④是酯化 反应,反应试剂和条件为C 2 H 5 OH/浓硫酸、加热。 (5)对比E与G的结构发现有两处差异,再结合⑤⑥的反应条件可推知F的结构 为   ,不难看出反应⑤为取代反应。 (6)F到G是酯基先碱性水解生成羧酸盐,再酸化得到羧酸的过程。 (7)对比原料与目标产物的结构,由甲苯先制得   ,模仿反应⑤,   可与乙酰乙酸乙酯发生取代反应生成 , 再模仿反应⑥便可得到目标产物。 2.(2019课标Ⅲ,36,15分)氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用 Heck反应合成W的一种方法:   回答下列问题: (1)A的化学名称为 　　　　　     。 (2)   中的官能团名称是 　　　　　　　     。 (3)反应③的类型为 　　　　　　　　     ,W的分子式为 　　　　　　     。 (4)不同条件对反应④产率的影响见下表: 实验 碱 溶剂 催化剂 产率/% 1 KOH DMF Pd(OAc) 2 22.3 2 K 2 CO 3 DMF Pd(OAc) 2 10.5 3 Et 3 N DMF Pd(OAc) 2 12.4 4 六氢吡啶 DMF Pd(OAc) 2 31.2 5 六氢吡啶 DMA Pd(OAc) 2 38.6 6 六氢吡啶 NMP Pd(OAc) 2 24.5 上述实验探究了 　　　     和 　　　     对反应产率的影响。此外,还可以进一 步探究 　　　　　　     等对反应产率的影响。 (5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式 　　　　　　　     　     。 ①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6∶2∶1;③1 mol的X与足 量金属Na反应可生成 2 g H 2 。 (6)利用Heck反应,由苯和溴乙烷为原料制备   ,写出合 成路线 　　　　　　　　　　　 　　　　     。(无机试剂任选) 答案 　(1)间苯二酚(1,3-苯二酚) (2)羧基、碳碳双键 (3)取代反应　C 14 H 12 O 4 (4)不同碱　不同溶剂　不同催化剂(或温度等) (5)   、         (6) 解析 　(1)A中两个酚羟基处于间位,所以A的名称为间二苯酚或1,3-苯二酚。 (2)丙烯酸中含有两种官能团:碳碳双键和羧基。 (3)反应③,D中两个甲基被两个氢原子取代。 (4)题表6组实验中,碱与溶剂均为变量,探究了不同碱和不同溶剂对反应产率 的影响。另外催化剂具有选择性,不同的催化剂也可能对反应产率有影响,还 可以进一步探究催化剂对反应产率的影响。 (5)由条件②可知X分子中应含有两个甲基且结构高度对称;由条件③可知X 分子中应含有两个酚羟基。 (6)结合题中W的合成方法可知,要合成   ,需合成   和   ;结合A→B,由   合成   ;结合原 料   和CH 3 CH 2 Br,利用取代反应与消去反应合成   ,据此写 出合成路线。 3.(2018课标Ⅰ,36,15分)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:   回答下列问题: (1)A的化学名称为 　　　　     。 (2)②的反应类型是 　　　　     。 (3)反应④所需试剂、条件分别为 　　　　　　　　     。 (4)G的分子式为 　　　     。 (5)W中含氧官能团的名称是 　　　　　　     。 (6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组 峰,峰面积比为1∶1) 　　　　　　　　　　　　　     。 (7)苯乙酸苄酯(   )是花香型香料,设计由苯 甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线 　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     (无机试剂任选)。 答案 　(1)氯乙酸 (2)取代反应 (3)乙醇/浓硫酸、加热 (4)C 12 H 18 O 3 (5)羟基、醚键 (6)   (7)                   解析 　(2)ClCH 2 COONa   NC—CH 2 COONa过程中—CN取代了—Cl,故② 为取代反应。 (3)根据D、E的结构简式知,反应④为酯化反应,所需试剂是CH 3 CH 2 OH,反应 条件为浓硫酸、加热。 (4)根据G的键线式结构可知G的分子式为C 12 H 18 O 3 。 (5)W中含有两种含氧官能团,分别为羟基和醚键。 (6)由核磁共振氢谱信息可知,12个氢原子分为两类,数目之比为1∶1,空间结 构完全对称,符合条件的E的同分异构体为   。 1.官能团的引入 引入官能团 常用引入方法 卤素原子 ①烃、酚的取代;②不饱和烃与HX、X 2 的加成;③醇与氢卤酸(HX)的取代 羟基 ①烯烃与水加成;②醛、酮与氢气加成;③卤代烃在碱性条件下水解;④酯的水解 碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去;②炔烃不完全加成;③烷烃裂化 碳氧双键 ①醇的催化氧化;②连在同一个碳原子上的两个卤素原子水解;③含碳碳三键的物质与水加成 羧基 ①醛基氧化;②酯、蛋白质、羧酸盐等的水解 其中苯环上引入基团的方法:   2.官能团的消除 (1)通过加成消除不饱和键: 如CH 2   CH 2 +H 2   CH 3 CH 3 。 (2)通过消去、氧化或酯化消除羟基(—OH): 如CH 3 CH 2 OH   CH 2   CH 2 ↑+H 2 O; 2CH 3 CH 2 OH+O 2   2CH 3 CHO+2H 2 O。 (3)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO): 如2CH 3 CHO+O 2   2CH 3 COOH; CH 3 CHO+H 2   CH 3 CH 2 OH。 (4)通过水解反应消除—COO—: 如CH 3 COOC 2 H 5 +H 2 O   CH 3 COOH+C 2 H 5 OH。 3.官能团的衍变 根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径),可进行有机物的官能 团衍变,以使中间产物向目标产物递进。常见的有三种方式: (1)利用官能团的衍变关系进行衍变: 如RCH 2 OH   醛   羧酸。 (2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个: 如CH 3 CH 2 OH   CH 2   CH 2   CH 2 BrCH 2 Br   HOCH 2 CH 2 OH;                   。 (3)通过某种手段,改变官能团的位置: 如     CH 3 CH   CH 2   CH 3 CH 2 CH 2 Br。 4.官能团的保护 被保护的 官能团 被保护的官 能团性质 保护方法 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:       ②用一碘甲烷先转化为苯甲醚,后用氢碘酸酸化重新转化为酚:       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 5.有机物碳骨架的增长 (1)卤代烃的取代反应:RX+NaCN   RCN+NaX。 (2)醛、酮的加成反应(加长碳链,—CN水解得—COOH): CH 3 CHO+HCN     。 (3)羟醛缩合:   +       。 (4)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:   +R'MgX         。 6.有机物碳骨架的缩短 (1)苯的同系物、烯烃等被酸性高锰酸钾溶液氧化。 (2)羧酸盐与烧碱或碱石灰的脱羧反应。 (3)烯烃被O 3 氧化: R—CH   CH 2   R—CHO+HCHO。 (4)烷烃的裂化和裂解。 (5)酯、蛋白质、多糖的水解。 1.(2019天津理综,8,18分)我国化学家首次实现了膦催化的(3+2)环加成反应, 并依据该反应,发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。 已知(3+2)环加成反应:     回答下列问题: (1)茅苍术醇的分子式为 　　　　　     ,所含官能团名称为 　　　　　　　     　     ,分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为 　　     。 (2)化合物B的核磁共振氢谱中有 　　　     个吸收峰;其满足以下条件的同分 异构体(不考虑手性异构)数目为 　　　     。 ①分子中含有碳碳三键和乙酯基(—COOCH 2 CH 3 ) ②分子中有连续四个碳原子在一条直线上 写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式       。 (3)C   D的反应类型为 　　　　　     。 (4)D   E的化学方程式为     　　　　　　　     ,除E外该反应另一产物的系统命名为 　　　　　　     。 (5)下列试剂分别与F和G反应,可生成相同环状产物的是 　　　     (填序号)。 a.Br 2 　　　　b.HBr　　　　c.NaOH溶液 (6)参考以上合成路线及条件,选择两种链状不饱和酯,通过两步反应合成化 合物M,在方框中写出路线流程图(其他试剂任选)。   答案 　(1)C 15 H 26 O　碳碳双键、羟基　3 (2)2　5   和   (3)加成反应或还原反应 (4)   2-甲基-2-丙醇或2-甲基丙-2-醇 (5)b (6)   解析 　由(3+2)环加成反应的信息,可推知A与B发生环加成反应生成C,C与H 2 发生加成反应生成D,D与CH 3 OH在浓H 2 SO 4 ,加热条件下发生酯交换反应生 成E。 (1)由题干中茅苍术醇的结构简式和不饱和度,先查出有15个碳原子,计算出 有26个氢原子,所以其分子式是C 15 H 26 O,所含官能团是碳碳双键、羟基。因 为连有四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,所以茅苍术醇分子中 有3个手性碳原子:   。 (2)化合物B的结构简式可写成   ,所以核磁共 振氢谱中有两个吸收峰,峰面积比为1∶3;满足题设条件的同分异构体有:   、   、   、   、   ;其中碳碳三键和乙酯基直接相连的是   和   。 (3)因为C中五元环上有碳碳双键,而D中没有碳碳双键,所以C→D的反应类型 为加成反应或还原反应。 (4)D→E发生了取代反应(酯交换反应),化学方程式为   ,则另一产 物的系统名称为2-甲基-2-丙醇或2-甲基丙-2-醇。 (5)F和G互为同分异构体,与HBr发生加成反应时,H原子加在连氢原子多的碳 原子上,所以产物相同,故选b。 (6)利用(3+2)环加成反应的信息,对M(   )进行逆推应该有一步加H 2 消除碳碳双键和环加成反应,故两种链状不饱和酯应该是: 与   或   与CH 2   CHCOOCH 3 ,依此和题干信息写出路线流程图。 2.(2019江苏单科,17,15分)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间 体,其合成路线如下:                       (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C 12 H 15 O 6 Br)生成,写出X的结构简式: 　　　　　　　     。 (4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 　　　　　　　     。 ①能与FeCl 3 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—Cl   RMgCl     　　　(R表示烃基,R'和R″表示烃基或氢) 写出以   和CH 3 CH 2 CH 2 OH为原料制备 的 合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示 例见本题题干)。 答案 　(1)(酚)羟基　羧基　(2)取代反应 (3)   (4)               (5)CH 3 CH 2 CH 2 OH   CH 3 CH 2 CHO                   解析 　(2)A→B发生的是取代反应。 (3)C与CH 3 OCH 2 Cl按物质的量之比1∶1反应生成D,按物质的量之比1∶2反 应生成X。 (4)符合条件的同分异构体分子中应含有酚羟基和酯基,由信息②可知该同分 异构体的结构简式只能为   。 (5)结合已知信息可知,若要制备   ,首先要制备   和   ,利用题中E→F的转化可将   转化为   ,   与HCl反应可 生成   ;CH 3 CH 2 CH 2 OH催化氧化制得   。 素养引领·情境命题 1.法国、美国、荷兰的三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得 诺贝尔化学奖。轮烷是一种分子机器的“轮子”,芳香化合物a、b、c是合 成轮烷的三种原料,其结构如下图所示。下列说法不正确的是   (　　)                 　　　a　　　　　　　　b　　　　　　　　c A.b、c互为同分异构体 B.a、c分子中所有碳原子均有可能处于同一平面上 C.a、b、c均能发生氧化反应、加成反应、加聚反应和酯化反应 D.a、b、c均能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色 答案     C　b的分子式为C 10 H 12 O,含有的官能团为碳碳双键和醚键,c的分子式 为C 10 H 12 O,含有的官能团为碳碳双键和羟基,b、c的分子式相同,结构不同,互 为同分异构体,A项正确;a中均为不饱和碳原子,所有碳原子均有可能处于同 一平面上,c中有一个饱和碳原子连在苯环上,一个饱和碳原子连在碳碳双键 上,所有碳原子均有可能处于同一平面上,B项正确;a、b都不含有羟基和羧 基,都不能发生酯化反应,C项错误;a、b、c均含有碳碳双键,均能与酸性高锰 酸钾溶液发生氧化反应,也均能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,D项正 确。 2.BHT是一种常用的食品抗氧化剂,由对甲基苯酚(   )合 成BHT的常用方法有2种(如图),下列说法不正确的是   (　　)   A.BHT能使酸性KMnO 4 溶液褪色 B.BHT与对甲基苯酚互为同系物 C.方法一的原子利用率高于方法二 D.BHT中加入浓溴水易发生取代反应 答案     D　A项,BHT结构中有酚羟基,可以被酸性KMnO 4 溶液氧化,其结构中 有一个甲基直接与苯环相连,也能被酸性KMnO 4 溶液直接氧化;B项,对甲基苯 酚和BHT相比,分子中都含有1个酚羟基,BHT多了8个CH 2 原子团,符合同系物 的定义——结构相似,分子组成上相差若干个CH 2 原子团;C项,方法一为加成 反应,原子利用率理论高达100%,而方法二为取代反应,产物中还有水,原子利 用率相对较低;D项,BHT中酚羟基的邻、对位已无H原子,所以不能与浓溴水 发生取代反应。 3.辣椒的味道主要源自于所含的辣椒素,具有消炎、镇痛、麻醉和戒毒等功 效,特别是其镇痛作用与吗啡相当且比吗啡更持久。辣椒素(F)的结构简式为   ,其合成路线如下:   已知:R—OH   R—Br　R—Br+R'—Na→R—R'+NaBr 回答下列问题: (1)辣椒素的分子式为 　　　　　     ,A所含官能团的名称是 　　　　　　     , D的最简单同系物的名称是 　　　     。 (2)A→B的反应类型为 　　　　　     ,写出C→D的化学方程式:       。 (3)写出同时符合下列三个条件的D的同分异构体的结构简式: 　　　　     。 ①能使溴的四氯化碳溶液褪色 ②能发生水解反应,产物之一为乙酸 ③核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为3∶2∶1 (4)4-戊烯酸(CH 2   CHCH 2 CH 2 COOH)可用作农药、医药中间体。参照以上 合成路线,设计由CH 2   CHCH 2 OH为起始原料制备4-戊烯酸的合成路线:                 。 答案 　(1)C 18 H 27 O 3 N　碳碳双键、溴原子　丙烯酸 (2)取代反应　(CH 3 ) 2 CHCH   CH(CH 2 ) 3 CH(COOH) 2   (CH 3 ) 2 CHCH   CH(CH 2 ) 4 COOH+CO 2 ↑ (3)   (4)CH 2   CHCH 2 OH   CH 2   CHCH 2 Br   CH 2   CHCH 2 CH(COOCH 2 CH 3 ) 2   CH 2   CHCH 2 CH(COOH) 2   CH 2 CHCH 2 CH 2 COOH 解析 　结合“已知”和流程中的信息,依次确定A、B、C、D的结构简式,综 合D、F结构可得E的结构简式。 A:(CH 3 ) 2 CHCH   CH(CH 2 ) 3 Br, B:(CH 3 ) 2 CHCH   CH(CH 2 ) 3 CH(COOCH 2 CH 3 ) 2 , C:(CH 3 ) 2 CHCH   CH(CH 2 ) 3 CH(COOH) 2 , D:(CH 3 ) 2 CHCH   CH(CH 2 ) 4 COOH, E:(CH 3 ) 2 CHCH   CH(CH 2 ) 4 COCl。(1)键线式的端点、转折点均有碳原子,据 碳4价原则确定氢原子数,辣椒素的分子式为C 18 H 27 O 3 N;由“已知”信息,合成 第一步即原料中羟基被溴原子取代,A所含官能团是碳碳双键、溴原子;D的 同系物必须有1个碳碳双键和1个羧基,最简单同系物是丙烯酸。 (2)由“已知”信息,A→B的反应生成NaBr,原料中其余部分连接生成B,该反 应为取代反应;C→D为脱羧反应,其化学方程式为(CH 3 ) 2 CHCH   CH(CH 2 ) 3 CH(COOH) 2   (CH 3 ) 2 CHCH   CH(CH 2 ) 4 COOH+CO 2 ↑。 (3)D的分子式为C 10 H 18 O 2 ,据题意,它的同分异构体为含有碳碳双键的乙酸酯, 且该分子中有3种H原子(分别9、6、3个),则有三种甲基,各3、2、1个,符合 题意的同分异构体为   。 (4)由CH 2   CHCH 2 OH为起始原料合成CH 2   CHCH 2 CH 2 COOH,产物分子中 增加了2个碳原子。根据流程中A→B→C→D分子中净增2个碳原子,可直接 模仿写出制备4-戊烯酸的合成路线。