1、1第 16 讲 有机化学基础紧盯官能团结构 推断合成显身手知考点 明方向 满怀信心正能量(1)考查官能团和反应类型,物质命名例(2018全国卷,36),(2018全国卷)(2018天津卷,8),(2018江苏卷,17)(2)同分异构体书写及数目确定例(2018全国卷,36),(2018全国卷,36)(2018全国卷,36),(2018江苏卷,17)(3)有机框图推断:物质结构、组成化学方程式、反应条件等例(2018全国卷,36),(2018全国卷,36)(2017全国卷,36),(2018北京卷,8)设问方式(4)有机合成路线设计例(2018全国卷,36),(2017全国卷,36)(2017全
2、国卷,36),(2018江苏卷,17)知识点 网络线 引领复习曙光现释疑难 研热点 建模思维站高端考点一 有机物官能团、反应类型与性质关系判断命题规律:1题型:填空题2考向:通过有机合成线路提供素材,考查重要物质的命名、官能团的判断以及反应类型的确定。方法点拨:1常见官能团与性质2官能团 结构 性质碳碳双键 易加成、易氧化、易聚合碳碳三键 易加成、易氧化卤素 X(Cl、Br 等) 易取代、易消去醇羟基 OH易取代、易消去、易催化氧化、易被强氧化剂氧化(如乙醇被酸性 K2Cr2O7溶液被氧化)酚羟基 OH极弱酸性(不能使指示剂变色)、易氧化、显色反应(苯酚遇 FeCl3溶液呈紫色)醛基 易氧化(
3、如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、易还原羰基易还原(如 在催化加热条件下还原为 )羧基 酸性(强于碳酸)、易取代(如酯化反应)酯基易水解(在稀硫酸、加热条件下酸性水解,在 NaOH溶液、加热条件下碱性水解)醚键 ROR 如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇硝基 NO2酸性条件下,硝基苯在铁粉催化下被还原2.有机反应类型判断(1)由官能团转化推断反应类型,从断键、成键的角度分析各反应类型的特点:如取代反应是“有上有下或断一下一上一” ;加成反应的特点是“只上不下或断一加二,从哪里断就从哪里加” ;消去反应的特点是“只下不上” (2)由反应条件推断反应类型:在 NaOH 水溶液的条件下,羧酸、
4、酚发生中和反应,其他是取代反应,如卤代烃的水解、酯的水解在 NaOH 醇溶液的条件下,卤代烃发生的是消去反应。在浓硫酸作催化剂的条件下,醇生成烯是消去反应,其他大多数是取代反应,如醇变醚、苯的硝化、酯化反应。在稀硫酸的条件下,大多数反应是取代反应,如酯的水解、糖类的水解、蛋白质的3水解。Fe 或 FeBr3作催化剂,苯环的卤代;光照条件下,烷烃的卤代都是取代反应。能与溴水或溴的 CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。能与 H2在 Ni 作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应。与 O2或新制的 Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是CHO 的氧化反应(如果连续
5、两次出现 O2,则为醇醛羧酸的氧化过程)。1(1)(2018全国卷)近来有报道,碘代化合物 E 与化合物 H 在 CrNi 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:RCHOCH 3CHO RCH=CHCHOH 2O NaOH/H2O 回答下列问题:A 的化学名称是_丙炔_。由 A 生成 B、G 生成 H 的反应类型分别是_取代反应_、_加成反应_。Y 中含氧官能团的名称为_羟基、酯基_。(2)(2018全国卷)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:A 的化学名称为_氯乙酸_。的反应类型是_取代反应_。W 中含氧官能团的名称是_羟基、
6、醚键_。(3)(2018全国卷)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4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 的过程如下:回答下列问题:葡萄糖的分子式为_C 6H12O6_。A 中含有的官能团的名称为_羟基_。由 B 到 C 的反应类型为_取代反应(或酯化反应)_。(4)(2018天津卷)化合物 N 具有镇痛、消炎等药理作用,其合成路线如下:A 的系统命名为_1,6己二醇_,E 中官能团的名称为_碳碳双键、酯基_。AB 的反应类型为_取代反应_,从反应所得液态有机混合物中提纯 B 的常用方法为_减压蒸馏(或蒸馏)_。突破点拨(1)判断官能
7、团的时候一定要看清题目要求:是官能团还是含氧官能团;(2)反应类型的判断主要抓住反应前后结构或组成的变化。解析 (1)由 A 的结构简式可知 A 为丙炔。根据 AB、GH 的反应条件可知分别为取代反应、加成(或还原)反应;根据 Y 的结构简式可知 Y 中含氧官能团为:羟基、酯基。(2)由 A 的结构简式可知 A 为氯乙酸;根据 B 与 C 的结构特点可知,该反应为取代反应;根据 W 的结构简式可知 W 中的含氧官能团为:羟基、醚键。(3)葡萄糖分子式为:C6H12O6;葡萄糖加氢后醛基转化为羟基,所以 A 中官能团为羟基;根据 BC 的反应条件以及二者分子组成变化可知,该反应为酯化反应即取代反
8、应。(4)A 为 6 个碳的二元醇,在第一个和最后一个碳上各有 1 个羟基,所以名称为 1,6己二醇。根据 E 的结构简式可5知 E 中含有碳碳双键和酯基两个官能团。AB 的反应是将 A 中的一个羟基替换为溴原子,所以反应类型为取代反应。反应后的液态有机混合物应该是 A、B 混合,B 比 A 少一个羟基,所以沸点的差距应该较大,可以通过蒸馏的方法分离。实际生产中考虑到 A、B 的沸点可能较高,直接蒸馏的温度较高可能使有机物炭化,所以会进行减压蒸馏以降低沸点。【变式考法】(1)(2016全国卷)B 生成 C 的反应类型为_取代反应(或酯化反应)_。D 中官能团名称为_酯基、_碳碳双键_,D 生成
9、 E 的反应类型为_消去反应_。(2)(2017江苏卷)化合物 H 是一种用于合成 分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程图如下:C 中的含氧官能团名称为_醚键_和_酯基_。(2)DE 的反应类型为_取代反应_。(3)(2016全国卷)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为 Glaser 反应。2RCCH RCCCCRH 2该反应在研究新型发光材料、超分子化学等 催 化 剂 方面具有重要价值。下面是利用 Glaser 反应制备化合物 E 的一种合成路线:回答下列问题:6B 的结构简式为_ _,D 的化学名称为_苯乙炔_。和的反应类型分别为_取代反应_、_消去反应_。E 的结构简式为_ _。解
10、析 (1)根据 BC 的反应条件以及二者分子组成变化可知,该反应为酯化反应即取代反应。根据 D 的结构简式可知 D 中官能团为:酯基、碳碳双键;根据 D 和 E 的结构简式可知 DE 的反应为消去反应。(2)C 中的含氧官能团名称为醚键和酯基。由 DE的反应中,D 分子中的亚氨基上的氢原子被溴丙酮中的丙酮基取代,所以反应类型为取代反应。(3)根据 C 的结构简式可逆推 B 为乙苯,结合反应的条件可知 A 为苯,所以 B 的结构简式为 ;根据 D 的结构简式可知 D 为苯乙炔;反应为苯环上的 H 原子被乙基取代,为取代反应;根据 C、D 的结构简式可知反应为消去反应;D 发生已知信息反应,因此
11、E 的结构简式为: 。2(1)(2018贵阳质检)Y 的官能团为:_溴原子、酯基、碳碳双键_,1 mol Y 最多可消耗_8_mol NaOH,1 mol 与溴水反应最多可消耗_6_mol Br 2。(2018绵阳二诊)上述能发生银镜反应的有:_乙_,丙中官能团为:_氯原子、羧基、羟基、醚键_,1 mol 丙最多可消耗_2_mol Na 2CO3;(2018宜宾一诊)醋硝香豆素: 中官能团为:_硝基、酯基、羰基_,1 mol 该物质最多可消耗_8_mol H 2;(2)(2018孝感八校期末)化合物 E 是一种医药中间体,常用于制备抗凝血药,可以通过下图所示的路线合成:7指出反应 1、2、3、
12、4 的反应类型。反应 1:_氧化反应_;反应 2:_取代反应_;反应 3:_取代反应(或酯化反应)_;反应 4:_取代反应_。解析 (1)根据 Y 的结构可知其官能团;其中每摩酚酯以及苯环上的溴原子均可消耗 2 mol NaOH,据此可知所能消耗的 NaOH 的物质的量; 能与溴水反应的主要是碳碳双键以及酚羟基邻对位的取代,据此可确定所能消耗的 n(Br2)。只有乙含有醛基,能发生银镜反应;丙中酚羟基和羧基都可以与 Na2CO3反应,要消耗最多的Na2CO3,即将 Na2CO3转化为 NaHCO3。醋硝香豆素分子中苯环和酮基能与氢气加成,酯基不能与氢气反应。(2)根据转化关系可知:A 为乙醛,
13、反应 1 为氧化反应;反应 2 为羧基中的羟基被氯原子取代,为取代反应;反应 3 为酯化反应;反应 4 为羟基氢原子被取代。1 mol 官能团(基团)消耗 NaOH、H 2物质的量的确定思路NaOH规律醇羟基不消耗 NaOHn(NaOH) n(酚OH)2 n(酚酯基) n(X)思路H2规律一般条件下羧基、酯基、肽键、醋酸酐中的碳氧双键不与氢气反应 n(H2) n( )2 n( ) n( )3 n( )8考点二 指定条件同分异构体书写和种数确定命题规律:1题型:填空题(选做)。2考向:根据有机物的性质及题干信息书写或判断有限制条件的同分异构体,主要在碳链异构的基础上考查官能团异构。方法点拨:1同
14、分异构体的书写2同分异构体种数判断(1)同类物质的碳链异构和位置异构,常用等效 H 法、烃基法、定一议二法。(2)不同类物质官能团异构基础上再考虑碳链异构和位置异构。(3)甄选识别出同种物质的重复计数。1(1)(2018全国卷)X 与 D(CHCCH 2COOCH2CH3)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 332。写出 3种符合上述条件的 X 的结构简式_ 、 _。(2)(2018全国卷)写出与 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 11)_ _。(3)(2018全国卷)F 是 B( )的同分异构
15、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_9_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 311 的结构简式为9_ _。(4)(2018江苏卷) 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:_ _。分子中含有苯环,能与 FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有 2 种不同化学环境的氢。(5)(2018天津卷)C( )的同分异构体 W(不考虑手性异构)可发生银镜反应:且 1 mol W 最多与 2 mol NaOH 发生反应,产物之一可被氧化
16、成二元醛。满足上述条件的 W 有_5_种,若 W 的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为_ _。突破点拨(1)同分异构体数目判断时一定要先看清题目的限制条件;(2)然后从碳链异构、位置异构、官能团异构有序进行分析。解析 (1)D 为 CHCCH 2COOCH2CH3,所以要求该同分异构体也有碳碳三键和酯基,同时根据峰面积比为 332,得到分子一定有两个甲基,另外一个是 CH2,所以三键一定在中间,也不会有甲酸酯的可能,所以结构简式有 6 种:CH3COOCCCH 2CH3 CH 3CCCOOCH 2CH3、CH3COOCH2CCCH 3 CH 3CCCH 2COOCH3、CH3CH2COOC
17、CCH 3 CH 3CH2CCCOOCH 3。(2)属于酯类,说明含有酯基;核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为 11,说明氢原子分为两类,各是 6 个氢原子,因此符合条件的有机物结构简式为 或。(3)F 是 B 的同分异构体,7.30 g 的 F 与足量饱和碳酸氢钠可释放出 2.24 L 二氧化碳(标准状况),说明 F 分子中含有羧基,7.30 g F 的物质的量是 7.3g146 g/mol0.05 mol,二氧化碳是 0.1 mol,因此 F 分子中含有 2 个羧基,则 F 相当于是丁烷分子中的 2 个氢原子被羧基取代,如果是正丁烷,根据定一移一可知有 6 种结构。如果是异丁烷,则有3 种结
18、构,所以可能的结构共有 9 种(不考虑立体异构),即10。其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为 311 的结构简式为 。(4) 的分子式为 C9H6O3,结构中有五个双键和两个环,不饱和度为 7;的同分异构体中含有苯环,能与 FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应,则其结构中含酚羟基、不含醛基;碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有 2 种不同化学环境的氢,说明其分子结构中含酯基且水解产物的对称性高,苯环上羟基与酚酯基对位且侧链上必有CC。(5)C 的分子式为 C6H11O2Br,有一个不饱和度。其同分异构体可发生银镜反应说明有醛基;1 mol W 最多与 2 mol NaOH 发
19、生反应,其中 1 mol 是 Br 反应的,另 1 mol 只能是甲酸酯的酯基反应(不能是羧基,因为只有两个 O);所以得到该同分异构体一定有甲酸酯(HCOO)结构。又该同分异构体水解得到的醇能被氧化为二元醛,所以得到该同分异构体水解必须得到有两个CH 2OH 结构的醇,因此酯一定是 HCOOCH2的结构,Br 一定是CH2Br 的结构,此时还剩余三个饱和的碳原子,在三个饱和碳原子上连接 HCOOCH2有 2 种可能: , ,每种可能上再连接CH 2Br,所以一共有 5 种:,其中核磁共振氢谱具有四组峰的同分异构体,要求有一定的对称性,所以一定是 。【变式考法】(1)(2018绵阳二诊)芳香化
20、合物 H 是 D( )的同分异构体,满足下列条件的同分异构体共有_13_种;a能发生银镜反应b含有 结构c无 结构写出其中核磁共振氢谱峰面积比为 1221 的一种有机物的结构简式_。(2)(2017全国卷)L 是 D(C7H8O2)的同分异构体,可与 FeCl3溶液发生显色反应,1 11mol 的 L 可与 2 mol 的 Na2CO3反应,L 共有_6_种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为 3221 的结构简式为_ 、 _。(3)(2017全国卷)H 是 G( )的同分异构体,其苯环上的取代基与 G的相同但位置不同,则 H 可能的结构有_9_种。(4)(2016全国卷)具有一种官能团的二
21、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_12_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_。解析 (1)苯环侧链为OOCH 和CCH 时,H 有邻、间、对 3 种结构,苯环侧链为CHO、OH 和CCH 时,H 有 10 种结构,H 共有 13 种。其中核磁共振氢谱峰面积比为1221 的一种有机物的结构简式为 。(2)L 分子式为 C7H8O2,可与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,1 mol 的 L 可与 2 mol 的 Na2CO3反应,说明 L的分子结构中含有 2 个酚羟基和一个甲基,当
22、二个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2 种,当二个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有 3 种,当二个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有 1 种,满足条件的 L 共有 6 种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3221 的结构简式为 。(3)CF 3和NO 2处于邻位,另一个取代基在苯环上有 3 种位置,CF 3和NO 2处于间位,另一取代基在苯环上有 4 种位置,CF 3和NO 2处于对位,另一个取代基在苯环上有 2 种位置,因此共有 9 种结构。(4)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,说明 W 分
23、子中含有 2 个 COOH,则其可能的支链情况是:COOH、CH 2CH2COOH;COOH、CH(CH 3)COOH;2 个CH 2COOH;CH 3、CH(COOH) 2四种情况,它们在苯环的位置可能是邻位、间位、对位,故 W 可能的同分异构体种类共有4312 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。2(1)(2018皖西高中联盟)与苹果酸( )含有相同种类和数量的官能团12的同分异构体的结构简式为_;其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_(填序号)。a元素分析仪 b红外光谱仪c质谱仪 d核磁共振仪(2)(2018延边检测)符合下列条
24、件的抗结肠炎药物有效成分( )的同分异构体有_种。a遇 FeCl3溶液发生显色反应b分子中甲基与苯环直接相连c苯环上共有三个取代基(3)(2018石嘴山期末)芳香族化合物 W 有三个取代基,是 C(C8H10O2)的同分异构体,能与 FeCl3溶液发生显色反应,0.5 mol W 可与足量的 Na 反应生成 1 g H2,W 共有_种同分异构体,其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为_。解析 (1)与苹果酸含有相同种类和数量的官能团的同分异构体的结构简式为、 ;其所有同分异构体在一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是用来分析有机物的元素含量元素分析仪 a 和用来测定有机物的相对分子
25、质量的质谱仪 c;核磁共振仪用来测定有机物的氢原子的种类。(2)其同分异构体符合下列条件:a.遇 FeCl3溶液有显色反应,说明含有酚羟基;b.分子中甲基与苯环直接相连;c.苯环上共有三个取代基,三个取代基分别是硝基、甲基和酚羟基,如果硝基和甲基处于邻位,有 4 种结构;如果硝基和甲基处于间位,有 4 种结构;如果硝基和甲基处于对位,有 2 种结构,所以符合条件的有 10 种同分异构体。(3)芳香族化合物 W 有三个取代基,是 C 的同分异构体,能与 FeCl3溶液发生显色反应,0.5 mol W 可与足量的 Na 反应生成 1 g H2,当三个取代基是一个乙基和两个羟基时,乙基和一个羟基有邻
26、、间、对 3 种,另一个羟基有 6 种连法,如图;当三个取代基是一个甲基、一个羟基、一个CH 2OH时,甲基和羟基有邻、间、对 3 种,CH 2OH 有 10 种连法,如图,W 共有 16 种同分异构体,其中核磁共振氢谱为五组峰13的结构简式为 。答案 见解析3(1)(2018湖北八校联考) I(C9H12O4)的同分异构体中属于芳香族化合物且满足下列条件的有_6_种,其中苯环上的一氯代物只有一种的是_ 或_。(写出其中一种的结构简式)苯环上有 4 个取代基;与 FeCl3溶液发生显色反应;每种同分异构体 1 mol 能与 1 mol 碳酸钠发生反应,也能与足量金属钠反应生成 2 mol H2
27、;一个碳原子连接 2 个或 2 个以上羟基不稳定。(2)(2018赣州二模)C( )存在多种同分异构体,其中分别与足量的 NaHCO3溶液和 Na 反应产生气体的物质的量相同的同分异构体的数目为_5_种。(3)(2018武汉三调)F( )的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_8_种(不含立体异构)。其中核磁共振氢谱显示为 3 组峰,且峰面积比为 611 的结构简式为_ _。能与饱和 NaHCO3溶液反应产生气体;能使 Br2的四氯化碳溶液褪色。(4)(2018湖北五月冲刺)有机物 H 与 F 互为同系物( 是与酯基相似的官能团),但比 F 少一个碳原子,其中核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为
28、611 的所有可能的结构简式为_。解析 (1)I 的分子式为 C9H12O4,不饱和度为 4,则属于芳香族化合物的同分异构体中侧链都是饱和结构;与 FeCl3发生显色反应含酚羟基;1 mol I 的同分异构体能与 1 mol 14Na2CO3反应,I 的同分异构体中含 1 个酚羟基;与足量 Na 反应生成 2 mol H2,则 I 的同分异构体中还含有 3 个醇羟基;一个碳原子上连接 2 个或 2 个以上羟基不稳定,I 的同分异构体的苯环上四个取代基为:一个OH 和 3 个CH 2OH,而 3 个CH 2OH 在苯环上有三种位置: 、 ,酚羟基在苯环上依次有 2 种、3 种、1 种,符合题意的
29、 I 的同分异构体有 2316 种。其中苯环上一氯代物只有一种的结构简式为 。(2)与足量的NaHCO3溶液和 Na 反应产生气体的物质的量相同,说明分子中含有 1 个羟基、1 个羧基,符合条件的 的同分异构体有:,算上 共 5 种;(3)有机物 F 为;其同分异构体满足能与饱和 NaHCO3溶液反应产生气体,结构中含有羧基;能使 Br2的四氯化碳溶液褪色,结构中含有碳碳双键;满足条件的有机物有:CCCCCOOH 结构中含有双键有 3 种; 结构中含有双键有 2 种;结构中含有双键有 3 种; 结构中不能含有双键;共计有 8 种;其中核磁共振氢谱显示为 3 组峰,且峰面积比为 611 的结构简
30、式为 。(4)有机物 F 为: ,有机物 H 与 F 互为同系物,比 F 少一个碳原子,分子式为C5H8O3S,含有COSR 结构,核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为 611,可能的结构简式为: 、 。同分异构体的种类、书写思路15考点三 有机物的推断命题规律:1题型:卷(选做)填空题。2考向:通过文字表述或框图转化中的特征反应条件、特征现象、特殊转化关系推断官能团,进一步确定有机物结构简式,综合性强、思维容量大,是高考重点考法题型。方法点拨:1根据反应条件推断反应物或生成物(1)“光照”为烷烃(基)上的卤代反应。(2)“NaOH 水溶液、加热”为卤代烃 RX,或酯( )的水解反应。(3)“N
31、aOH 醇溶液、加热”为卤代烃 RX 的消去反应。(4)“HNO3(H2SO4)”为苯环上的硝化反应。(5)“浓 H2SO4、加热”为 ROH 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)使溴水因化学反应褪色,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、醇或苯的同系物。(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。(4)加入新制 Cu(OH)2悬浊液并加热,有红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加
32、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,属于羧酸类有机物。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16(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。(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,根据酯的结构确
33、定OH 与COOH 的相对位置。1(1)(2018全国卷,节选)近来有报道,碘代化合物 E 与化合物 H 在 CrNi 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:RCHOCH 3CHO RCHCHCHOH 2O,回答下列问题: NaOH/H2O B 为单氯代烃,由 B 生成 C 的化学方程式为_。D 的结构简式为_。E 与 F 在 CrNi 催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为_。(2)(2018全国卷,节选)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 的过程如下:1
34、7回答下列问题: C 的结构简式为_。由 D 到 E 的反应方程式为_。(3)(2016全国卷,节选)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为 Glaser 反应。2RCCH RCCCCRH 2 催 化 剂 该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用 Glaser 反应制备化合物 E 的一种合成路线:回答下列问题:用 1 mol E 合成 1,4二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气_mol。化合物( )也可发生 Glaser 偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为_。写出用 2苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物 D 的合成路线_。突破点拨应该根据题目特点选择合
35、适的推断方法:(1)用夹推法;(2)用顺推法;(3)用信息迁移法。解析 (1)A 到 B 的反应是在光照下的取代,Cl 应该取代饱和碳上的 H,所以 B 为;B 与 NaCN 反应,根据 C 的分子式确定 B 到 C 是将 Cl 取代为 CN,所以 C 为;C 酸性水解应该得到 CHCCH 2COOH,与乙醇酯化得到 D,所以 D 为CHCCH 2COOC2H5,D 与 HI 加成得到 E。根据题目的已知反应,要求 F 中一定要有醛基,在根据 H 的结构得到 F 中有苯环,所以 F 一定为 ;F 与 CH3CHO 发生“已知”相同反应,得到 G,G 为 ;G 与氢气加成得到 H;H 与 E 发
36、生偶联反应得到Y。将 H 换为 F 就是将苯基直接与醛基相连,所以将 Y 中的苯环直接与羟基相连的碳连接即可,所以产物为 。(2)根据 B 的结构简式可知 C 为 B 与醋酸发生酯化反18应得到的酯为 。由 D 到 E 是乙酸形成的酯基水解,反应方程式为:。(3)D 发生已知信息的反应,因此 E 的结构简式为 。1 个碳碳三键需要 2 分子氢气加成,则用 1 mol E 合成 1,4二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气 4 mol。根据已知信息可知化合物( )发生 Glaser 偶联反应生成聚合物的化学方程式为 n ( n1)H 2。用 催 化 剂 2苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物 D
37、 的合成路线为。答案 见解析【变式考法】(1)(2018武汉二调)石油裂解气主要含有丙烯、1,3丁二烯等不饱和烃,以它们为原料可合成 CR 橡胶和医药中间体 G,合成路线如下:已知:a.B、C、D 均能发生银镜反应;b RCH2COOH。 R X C2H5ONa i.H2O/H ii. , CO2A 的顺式异构体的结构简式为_ _。C 的结构简式为_HOCH 2CH2CHO_。写出 EF 反应的化学方程式:_HOOCCH2COOH2C 2H5OH C2H5OOCCH2COOC2H52H 2O_。 浓 硫 酸 用简要语言表述检验 B 中所含官能团的实验方法:_取少量 B 于洁净试管中,加入19足
38、量银氨溶液,水浴加热有银镜生成,证明 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,证明含有碳碳双键_。以 A 为起始原料合成 CR 橡胶的线路为_(其他试剂任选)。(2)(2018东北十校联考)合成丁苯酞的一种路线如图所示:已知:a. ;bC 能发生银镜反应;cJ 是一种酯,分子中除苯环外还含有一个五元环。回答下列问题:由 A 生成 B 的化学方程式为_ Br 2 HBr_。 Fe 或 FeBr3C 结构简式为_ _;J 的结构简式为_ _。H 在一定条件下还能生成高分子化合物 K,H 生成 K 的化学方程式为_见解析_。参考题中信息和所学知识,写出由乙醛和化合物 A 合成邻
39、甲基苯乙烯()的路线流程图(其他试剂任选)_见解析_。解析 (1)根据 A 来自于 ,而且 A 与氢气产生 ,可知 A 的顺式异构体的结构简式为 ;(2)根据 B、D 的分子式、D 能发生银镜反应以及 C 的相对分子质量为 74 可知 C 的分子式为 C3H6O2,结合 E 可以与乙醇反应生成的酯分子式为C7H12O4可知 E 为二元酸,则 D 为二元醛,故 E 为 , D 为 ,则 C 为 ,B 为20,EF 为丙二酸与乙醇发生的酯化反应:HOOCCH2COOH2C 2H5OH C2H5OOCCH2COOC2H52H 2O;B 的结构简式为 ,其中官能 浓 硫 酸 团为醛基和碳碳双键,醛基可
40、以用新制氢氧化铜或者银氨溶液进行检验;而碳碳双键则可用酸性高锰酸钾溶液检验,由于醛基也能被酸性高锰酸钾氧化,所以应该先检验醛基,再检验碳碳双键。可用夹推法进行分析:CR 橡胶的单体为 ,而 A 为,所以可以先将 水解生成 ,再与 HCl 发生加成反应生成 ,再发生醇的消去反应得 。(2)根据 G 的结构简式,结合已知信息,进行逆向推理可知:C 中含有醛基与格林试剂F 进行加成反应后再水解得 G,则 C 为 ,F 为 ,B 中的甲基氧化后生成 C 中的醛基,所以 B 为 ,A 在铁作催化剂下与溴发生取代反应生成 B,则 A为 ,E 为溴代烷,在金属镁和乙醚作用下生成 F,所以 E 为 ,D 与H
41、Br 发生加成反应生成 E,则 D 为 CH2C(CH 3)2,由 G 进行正向推导可知,G 中的溴原子在金属镁和乙醚作用下先生成格林试剂,再与 CO2中 CO 发生加成反应后水解即得 H,所以H 为 ,H 分子中既有羟基,又有羧基,且已知 J 是一种酯,分子中除苯环外还含有一个五元环,所以 J 为 。由 A 生成 B 的化学方程式为Br 2 HBr;C 的结构简式为 ;J 的结构简式为 Fe 或 FeBr3;H 分子中羟基与羧基发生缩聚反应生成高聚酯,反应的化学方程式为 根据产物邻甲基苯乙烯21可知,要先在甲苯中甲基的邻位引入一个溴原子,则需要在铁的催化下,使甲苯与溴发生取代反应,再与镁和乙
42、醚反应生成格林试剂,然后与乙醛发生加成反应后再经过水解、消去即得 CC 双键,所以转化关系为。2(2018湖南 G10 联考)香料 G 的一种合成工艺如下图所示。A 的分子式为 C5H8O 其核磁共振氢谱显示有两种峰,其峰面积之比为 11。已知:CH 3CH2CHCH2 CH3CHBrCHCH2 NBS 请回答下列问题:(1)G 中含氧官能团的名称为_酯基_,B 生成 C 的反应类型为_消去反应_。(2)A 的结构简式为_ _。(3)写出下列转化的化学方程式:DE_ _。(4)有学生建议,将 MN 的转化用 KMnO4(H )代替 O2,老师认为不合理,原因是_KMnO4(H )在氧化醛基的同
43、时,还可以氧化碳碳双键_。(5)F 是 M 的同系物,比 M 多一个碳原子。满足下列条件的 F 的同分异构体有_18_种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示 5 组峰的结构简式为_ _、_ _。能发生银镜反应能与溴的四氯化碳溶液加成苯环上有 2 个取代基(6)以 2丙醇和 NBS 试剂为原料制备甘油(丙三醇),请设计合成路线(其他无机原料22任选) _见解析_。请用以下方式表示:A B 目标产物。 反 应 试 剂 反 应 条 件 反 应 试 剂 反 应 条 件解析 采用逆推法并结合反应条件可以得出 N 为 ,E 为,所以 D 为 ,M 为,L 为 ,K 为 。(1)由 G 的结构简式可知:
44、G 中官能团有碳碳双键、酯基;B 生成 C 的变化为: ,该反应为消去反应。(3)DE 的变化为卤代烃的水解反应,反应方程式为:。(4)MN 的变化为: ,所选择的氧化剂应该只能氧化醛基不能氧化碳碳双键,一般应该选择银氨溶液或者新制氢氧化铜,而不能选用酸性高锰酸钾,因为酸性高锰酸钾既可以氧化醛基也可以氧化碳碳双键。(5)M 为 ,所以 F 的分子式为 C10H10O,由可知含有醛基,由可知含有碳碳双键,可见还有一个碳原子,结合信息可知两个取代基可能为: 和CH2CH=CH2、CHO 和CH=CHCH 3、CHO 和 、CH=CH 2和CH 2CHO、CH 3和 、CH 3和CH=CHCHO,每
45、种情况还存在邻、间、对三种情况,故总数为 18 种。其中核磁共振氢谱显示 5 组峰的结构简式为: 、。(6)以 2丙醇和 NBS 试剂为原料制备甘油(丙三醇),可以先用 在浓硫酸作用下发生消去反应生成 CH2CHCH 3,丙烯与 NBS 试剂反应生成 CH2CHCH 2Br,再与溴水发生加成反应生成 在 NaOH 溶液中发生水解反应生成丙三醇,合成路线为:23。3(2018北京卷)8羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是 8羟基喹啉的合成路线。已知:i. ;ii.同一个碳原子上连有 2 个羟基的分子不稳定。(1)按官能团分类,A 的类别是_。(2)AB 的化学
46、方程式是_。(3)C 可能的结构简式是_。(4)CD 所需的试剂 a 是_。(5)DE 的化学方程式是_。(6)FG 的反应类型是_。(7)将下列 KL 的流程图补充完整:(8)合成 8羟基喹啉时,L 发生了_(填“氧化”或“还原”)反应,反应时还生成了水,则 L 与 G 物质的量之比为_。解析 A 的分子式为 C3H6,A 的不饱和度为 1,A 与 Cl2高温反应生成 B,B 与 HOCl 发生加成反应生成 C,C 的分子式为 C3H6OCl2,B 的分子式为 C3H5Cl,B 中含碳碳双键,AB为取代反应,则 A 的结构简式为 CH3CH=CH2;根据 C、D 的分子式,CD 为氯原子的取代反应,结合题给已知 ii,C 中两个 Cl 原子连接在两个不同的碳原子上,则 A 与 Cl2高温下发生饱和碳上氢原子的取代反应,B 的结构简式为 CH2=CHCH2Cl;C 的结构简式为HOCH2CHClCH2Cl 或 ClCH2CH(OH)CH2Cl;D 的结构简式为 HOCH2CH(OH)CH2OH;D 在浓硫酸、加热时消去 2 个“H 2O”生成 E;根据 FGJ 和 EJK,结合 F、G、J 的分子式以及 K 的24结构简式,EJK 为加成反应,则 E 的结构简式为 CH2CHCHO,F 的结构简式为 、G 的结构简式为 、J 的结构简式为 ;K 的分子式为 C9H