2025屆高考化學二輪復習專題14有機化學基礎學案新人教版

PAGE36-專題十四有機化學基礎體系構建·串真知真題回放·悟高考解讀考綱1．有機化合物的組成與結構(1)能依據(jù)有機化合物的元素含量、相對分子質量確定有機化合物的分子式；(2)了解常見有機化合物的結構；了解有機化合物分子中的官能團，能正確地表示它們的結構；(3)了解確定有機化合物結構的化學方法和物理方法(如質譜、紅外光譜、核磁共振氫譜等)；(4)能正確書寫有機化合物的同分異構體(不包括手性異構體)；(5)能夠正確命名簡潔的有機化合物；(6)了解有機分子中官能團之間的相互影響。2．烴及其衍生物的性質與應用(1)駕馭烷、烯、炔和芳香烴的結構與性質；(2)駕馭鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的結構與性質，以及它們之間的相互轉化；(3)了解烴及其衍生物的重要應用以及烴的衍生物合成方法；(4)依據(jù)信息能設計有機化合物的合成路途。3．糖類、油脂和蛋白質(1)了解糖類、油脂和蛋白質的組成、結構特點、主要化學性質及應用；(2)了解糖類、油脂和蛋白質在生命過程中的作用。4．合成高分子(1)了解合成高分子的組成與結構特點。能依據(jù)簡潔合成高分子的結構分析其鏈節(jié)和單體；(2)了解加聚反應和縮聚反應的含義；(3)了解合成高分子在高新技術領域的應用以及在發(fā)展經(jīng)濟、提高生活質量方面中的貢獻。體驗真題1．(2024·全國卷I·36)有機堿，例如二甲基胺()、苯胺()，吡啶()等，在有機合成中應用很普遍，目前“有機超強堿”的探討越來越受到關注，以下為有機超強堿F的合成路途：已知如下信息：③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構體回答下列問題：(1)A的化學名稱為__三氯乙烯__。(2)由B生成C的化學方程式為__＋KOHeq\o(,\s\up7(△),\s\do5(醇))＋KCl＋H2O__。(3)C中所含官能團的名稱為__碳碳雙鍵、氯原子__。(4)由C生成D的反應類型為__取代反應__。(5)D的結構簡式為____。(6)E的六元環(huán)芳香同分異構體中，能與金屬鈉反應，且核磁共振氫譜有四組峰，峰面積之比為6∶2∶2∶1的有__6__種，其中，芳香環(huán)上為二取代的結構簡式為____?！窘馕觥?1)由題中信息可知，A的分子式為C2HCl3，其結構簡式為ClHCCCl2，其化學名稱為三氯乙烯。(2)B與氫氧化鉀的醇溶液共熱發(fā)生消去反應生成C()，該反應的化學方程式為＋KOHeq\o(,\s\up7(△),\s\do5(醇))＋KCl＋H2O。(3)由C的分子結構可知其所含官能團有碳碳雙鍵和氯原子。(4)C()與過量的二環(huán)己基胺發(fā)生反應生成D，D與E發(fā)生信息②的反應生成F，由F的分子結構可知，C的分子中的兩個氯原子被二環(huán)己基胺基所取代，則由C生成D的反應類型為取代反應。(5)由D的分子式及F的結構可知D的結構簡式為。(6)已知苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構體。E()的六元環(huán)芳香同分異構體中，能與金屬鈉反應，則其分子中也有羥基；核磁共振氫譜有四組峰，峰面積之比為6∶2∶2∶1的有，共6種，其中，芳香環(huán)上為二取代的結構簡式為。2．(2024·全國卷Ⅱ·36)維生素E是一種人體必需的脂溶性維生素，現(xiàn)已廣泛應用于醫(yī)藥、養(yǎng)分品、化妝品等。自然的維生素E由多種生育酚組成，其中α－生育酚(化合物E)含量最高，生理活性也最高。下面是化合物E的一種合成路途，其中部分反應略去?；卮鹣铝袉栴}：(1)A的化學名稱為__3－甲基苯酚(或間甲基苯酚)__。(2)B的結構簡式為____。(3)反應物C含有三個甲基，其結構簡式為____。(4)反應⑤的反應類型為__加成反應__。(5)反應⑥的化學方程式為____。(6)化合物C的同分異構體中能同時滿意以下三個條件的有__c__個(不考慮立體異構體，填標號)。①含有兩個甲基；②含有酮羰基(但不含CCO)；③不含有環(huán)狀結構。a．4 b．6c．8 d．10其中，含有手性碳(注：連有四個不同的原子或基團的碳)的化合物的結構簡式為__CH2CHCH(CH3)COCH3()__?！窘馕觥拷Y合“已知信息a”和B的分子式可知B為；結合“已知信息b”和C的分子式可知C為；結合“已知信息c”和D的分子式可知D為。(1)A為，化學名稱3－甲基苯酚(或間甲基苯酚)；(2)由分析可知，B的結構簡式為；(3)由分析可知，C的結構簡式為；(4)反應⑤為加成反應，H加在羰基的O上，乙炔基加在羰基的C上；(5)反應⑥為中的碳碳三鍵和H2按1：1加成，反應的化學方程式為：＋H2eq\o(,\s\up7(Pd－Ag))；(6)C為，有2個不飽和度，含酮羰基但不含環(huán)狀結構，則分子中含一個碳碳雙鍵，一個酮羰基，外加2個甲基，符合條件的有8種，如下：CH3CHCHCOCH2CH3、CH3CHCHCH2COCH3、CH3CH2CHCHCOCH3、CH2CHCH(CH3)COCH3、CH2C(C2H5)COCH3、CH2C(CH3)COCH2CH3、CH2C(CH3)CH2COCH3、CH2CHCOCH(CH3)2，其中，含有手性碳的為CH2CHCH(CH3)COCH3()。3．(2024·全國卷Ⅲ·36)苯基環(huán)丁烯酮(PCBO)是一種非?；顫姷姆磻?，可利用它的開環(huán)反應合成一系列多官能團化合物。近期我國科學家報道用PCBO與醛或酮發(fā)生[4＋2]環(huán)加成反應，合成了具有生物活性的多官能團化合物(E)，部分合成路途如下：已知如下信息：回答下列問題：(1)A的化學名稱是__2－羥基苯甲醛(水楊醛)__。(2)B的結構簡式為____。(3)由C生成D所用的試劑和反應條件為__乙醇、濃硫酸/加熱__；該步反應中，若反應溫度過高，C易發(fā)生脫羧反應，生成分子式為C8H8O2的副產(chǎn)物，該副產(chǎn)物的結構簡式為____。(4)寫出化合物E中含氧官能團的名稱__羥基、酯基__；E中手性碳(注：連有四個不同的原子或基團的碳)的個數(shù)為__2__。(5)M為C的一種同分異構體。已知：1molM與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應能放出2mol二氧化碳；M與酸性高錳酸鉀溶液反應生成對苯二甲酸。M的結構簡式為____。(6)對于，選用不同的取代基R′，在催化劑作用下與PCBO發(fā)生的[4＋2]反應進行深化探討，R′對產(chǎn)率的影響見下表：R′—CH3—C2H5—CH2CH2C6H5產(chǎn)率/%918063請找出規(guī)律，并說明緣由__隨著R′體積增大，產(chǎn)率降低；緣由是R′體積增大，位阻增大__?！窘馕觥恳罁?jù)合成路途分析可知，A()與CH3CHO在NaOH的水溶液中發(fā)生已知反應生成B，則B的結構簡式為，B被KMnO4氧化后再酸化得到C()，C再與CH3CH2OH在濃硫酸加熱的條件下發(fā)生酯化反應得到D()，D再反應得到E()，據(jù)此分析解答問題。(1)A的結構簡式為，其名稱為2－羥基苯甲醛(或水楊醛)；(2)依據(jù)上述分析可知，B的結構簡式為；(3)C與CH3CH2OH在濃硫酸加熱的條件下發(fā)生酯化反應得到D()，即所用試劑為乙醇、濃硫酸，反應條件為加熱；在該步反應中，若反應溫度過高，依據(jù)副產(chǎn)物的分子式可知，C發(fā)生脫羧反應生成；(4)化合物E的結構簡式為，分子中的含氧官能團為羥基和酯基，E中手性碳原子共有位置為的2個手性碳；(5)M為C的一種同分異構體，1molM與飽和NaHCO3溶液反應能放出2mol二氧化碳，則M中含有兩個羧基(—COOH)，又M與酸性高錳酸鉀溶液反應生成對苯二甲酸，則M分子苯環(huán)上只有兩個取代基且處于對位，則M的結構簡式為；(6)由表格數(shù)據(jù)分析可得到規(guī)律，隨著取代基R′體積的增大，產(chǎn)物的產(chǎn)率降低，出現(xiàn)此規(guī)律的緣由可能是因為R′體積增大，從而位阻增大，導致產(chǎn)率降低。4．(2024·全國卷Ⅰ，36)化合物G是一種藥物合成中間體，其合成路途如下：回答下列問題：(1)A中的官能團名稱是__羥基__。(2)碳原子上連有4個不同的原子或基團時，該碳稱為手性碳。寫出B的結構簡式，用星號(*)標出B中的手性碳____。(3)寫出具有六元環(huán)結構、并能發(fā)生銀鏡反應的B的同分異構體的結構簡式____(不考慮立體異構，只需寫出3個)。(4)反應④所需的試劑和條件是__C2H5OH/濃H2SO4、加熱__。(5)⑤的反應類型是__取代反應__。(6)寫出F到G的反應方程式____。(7)設計由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制備的合成路途__C6H5CH3eq\o(,\s\up7(Br2),\s\do5(光照))C6H5CH2Br__，__CH3COCH2COOC2H5eq\o(,\s\up7(1C2H5ONa/C2H5OH),\s\do5(2C6H5CH2Br))eq\o(,\s\up7(1OH－，△),\s\do5(2H＋))__(無機試劑任選)?！窘馕觥?1)依據(jù)A的結構簡式可知A中的官能團名稱是羥基。(2)碳原子上連有4個不同的原子或基團時，該碳稱為手性碳，則依據(jù)B的結構簡式可知B中的手性碳原子可表示為。(3)具有六元環(huán)結構、并能發(fā)生銀鏡反應的B的同分異構體的結構簡式中含有醛基，則可能的結構為。(4)反應④是酯化反應，所需的試劑和條件是乙醇、濃硫酸、加熱。(5)依據(jù)以上分析可知⑤的反應類型是取代反應。(6)F到G的反應分兩步完成，方程式依次為＋OH－eq\o(,\s\up7(△))＋C2H5OH、＋H＋→。(7)由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制備，可以先由甲苯合成，再依據(jù)題中反應⑤的信息由乙酰乙酸乙酯合成，最終依據(jù)題中反應⑥的信息由合成產(chǎn)品。詳細的合成路途圖為：，CH3COCH2COOC2H5eq\o(,\s\up7(1C2H5ONa/C2H5OH),\s\do5(2C6H5CH2Br))eq\o(,\s\up7(1OH－，△),\s\do5(2H＋))。5．(2024·全國卷Ⅱ，36)環(huán)氧樹脂因其具有良好的機械性能、絕緣性能以及與各種材料的粘結性能，已廣泛應用于涂料和膠黏劑等領域。下面是制備一種新型環(huán)氧樹脂G的合成路途：已知以下信息：回答下列問題：(1)A是一種烯烴，化學名稱為__丙烯__，C中官能團的名稱為__氯原子__、__羥基__。(2)由B生成C的反應類型為__加成反應__。(3)由C生成D的反應方程式為__＋NaOH→＋NaCl＋H2O(或＋NaOH→＋NaCl＋H2O)__。(4)E的結構簡式為____。(5)E的二氯代物有多種同分異構體，請寫出其中能同時滿意以下條件的芳香化合物的結構簡式____、____。①能發(fā)生銀鏡反應；②核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積比為3∶2∶1。(6)假設化合物D、F和NaOH恰好完全反應生成1mol單一聚合度的G，若生成的NaCl和H2O的總質量為765g，則G的n值理論上應等于__8__。【解析】(1)由烯烴A的分子式C3H6可知A為丙烯(CH2CHCH3)，依據(jù)反應條件和B的分子式可知B為CH2CHCH2Cl，由B、C的分子式可知CH2CHCH2Cl與HOCl(次氯酸)發(fā)生加成反應生成C，結構簡式為CH2OHCHClCH2Cl或CH2ClCHOHCH2Cl，官能團的名稱為氯原子、羥基。(2)由(1)分析可知B生成C的反應類型為加成反應。(3)由反應條件結合原子守恒可寫出C生成D的反應方程式為＋NaOH→＋NaCl＋H2O或＋NaOH→＋NaCl＋H2O。(4)由已知信息①，再結合F的結構簡式可知，E的結構簡式為。(5)由“能發(fā)生銀鏡反應”知含有醛基—CHO；E的二氯代物一共含有6個氫原子，其同分異構體的核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積比為3∶2∶1，肯定含有1個甲基和1個醛基，另外2個氫原子對稱，則結構簡式為。(6)由已知信息②③知，每發(fā)生反應②生成1mol醚鍵，同時生成1molNaCl和1molH2O，若生成的NaCl和H2O的總質量為765g，即生成10molNaCl和10molH2O，則D、F和NaOH恰好完全反應生成1mol單一聚合度的G時共形成10mol與反應②類似的醚鍵，即1個G分子中含有10個反應②形成的醚鍵，結合G的結構簡式，可知n值理論上應等于8。6．(2024·全國卷Ⅲ，36)氧化白藜蘆醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反應合成W的一種方法：回答下列問題：(1)A的化學名稱為__間苯二酚(1,3－苯二酚)__。(2)中的官能團名稱是__羧基、碳碳雙鍵__。(3)反應③的類型為__取代反應__，W的分子式為__C14H12O4__。(4)不同條件對反應④產(chǎn)率的影響如表：試驗堿溶劑催化劑產(chǎn)率/%1KOHDMFPd(OAc)222.32K2CO3DMFPd(OAc)210.53Et3NDMFPd(OAc)212.44六氫吡啶DMFPd(OAc)231.25六氫吡啶DMAPd(OAc)238.66六氫吡啶NMPPd(OAc)224.5上述試驗探究了__不同堿__和__不同溶劑__對反應產(chǎn)率的影響。此外，還可以進一步探究__不同催化劑(或溫度等)__等對反應產(chǎn)率的影響。(5)X為D的同分異構體，寫出滿意如下條件的X的結構簡式____。①含有苯環(huán)；②有三種不同化學環(huán)境的氫，個數(shù)比為6∶2∶1；③1mol的X與足量金屬Na反應可生成2gH2。(6)利用Heck反應，由苯和溴乙烷為原料制備，寫出合成路途____。(無機試劑任選)【解析】(1)HOOH的名稱是間苯二酚或1,3－苯二酚。(2)中的官能團名稱是羧基、碳碳雙鍵，留意不要寫成結構簡式。(3)依據(jù)，分析反應物、生成物的結構改變狀況，可知反應類型為取代反應。W的分子式為C14H12O4。(4)依據(jù)限制變量法的思路可以分析得知本試驗催化劑相同，但堿和溶劑不同，所以其目的是探究不同堿、不同溶劑對反應產(chǎn)率的影響。也可以限制堿和溶劑、溫度相同，探討不同催化劑的影響，或限制堿和溶劑、催化劑相同，探討溫度的影響。(5)本小題是限定條件書寫指定物質的同分異構體。要求①含有苯環(huán)；②有三種不同化學環(huán)境的氫，個數(shù)比為6∶2∶1；③1mol的X與足量金屬Na反應可生成2gH2，即該同分異構體含有一個苯環(huán)、兩個羥基且對稱性較好，所以應當是：。(6)本題是合成路途設計，題目供應了解題的方向是利用Heck反應。首先分析原料和目標產(chǎn)物狀況，結合Heck反應的路途進行設計。其合成路途為：預判考情高考中有機綜合題主要以有機物的推斷和合成路途為載體，涉及官能團的性質、有機反應類型、同分異構體的書寫、合成路途設計等，考查有機合成與推斷、反應條件的選擇、有機物的結構簡式、化學方程式等學問、題型結構合理，命題保持穩(wěn)定，預料2024年高考仍將保持往年考查方式，測重有機物衍變過程中碳架結構的構建及有機物官能團的衍變，留意在新情境中新學問、新信息的分析和應用。學問深化·精整合一、有機物的結構與性質1．常見官能團的結構與性質官能團結構性質碳碳雙鍵易加成、易氧化、易聚合碳碳三鍵—C≡C—易加成、易氧化鹵素原子—X(X表示Cl、Br等)易取代(如溴乙烷與NaOH水溶液共熱生成乙醇)、易消去(如溴乙烷與NaOH醇溶液共熱生成乙烯)醇羥基—OH易取代、易消去(如乙醇在濃硫酸、170℃條件下生成乙烯)、易催化氧化、易被強氧化劑氧化(如乙醇在酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化為乙醛甚至乙酸)酚羥基—OH極弱酸性(酚羥基中的氫能與NaOH溶液反應，但酸性極弱，不能使指示劑變色)、易氧化(如無色的苯酚晶體易被空氣中的氧氣氧化為粉紅色)、顯色反應(如苯酚遇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(如丙酮在催化劑、加熱條件下被H2還原為2－丙醇)羧基酸性(如乙酸的酸性強于碳酸，乙酸與NaOH溶液反應)、易取代(如乙酸與乙醇在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生酯化反應)酯基易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加熱條件下發(fā)生酸性水解，乙酸乙酯在NaOH溶液、加熱條件下發(fā)生堿性水解)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如酸性條件下，硝基苯在鐵粉催化下被還原為苯胺：eq\o(,\s\up7(Fe),\s\do5(HCl))2.有機物原子共面共線的解題思路(1)“等位代換不變”原則：基本結構上的氫原子，無論被什么原子替代，所處空間結構維持原狀。(2)單鍵可以沿鍵軸旋轉，雙鍵和三鍵不能沿鍵軸旋轉。若平面間靠單鍵相連，所連平面可以繞鍵軸旋轉，可能轉到同一平面上，也可能旋轉后不在同一平面上。(3)若平面間被多個點固定，且不是單鍵，則不能旋轉，肯定共平面。(4)分拆原則?？砂牙щy的構型，分拆成幾個簡潔構型，再分析單鍵旋轉時可能的界面。3．有機反應類型的推斷(1)由官能團轉化推想反應類型。從斷鍵、成鍵的角度駕馭各反應類型的特點，如取代反應的特點就是有上有下。(2)由反應條件推想反應類型。反應條件可能的有機反應濃硫酸，加熱①醇的消去反應②酯化反應③苯的硝化反應稀硫酸，加熱①酯的水解反應②二糖、多糖的水解反應③—COONa或—ONa的酸化NaOH的水溶液，加熱①鹵代烴的水解反應②酯的水解反應③、羧酸的中和反應強堿的乙醇溶液，加熱鹵代烴的消去反應新制Cu(OH)2或銀氨溶液，加熱醛基的氧化反應酸性KMnO4溶液①烯烴、炔烴的氧化反應②苯的同系物的氧化反應③醇、醛、苯酚的氧化反應O2、Cu，加熱醇的催化氧化反應H2、催化劑，加熱①烯烴、炔烴的加成反應②芳香烴的加成反應③醛、酮還原為醇特殊留意：羧基、酯基、肽鍵不能加成濃溴水苯酚的取代反應溴的CCl4溶液烯烴、炔烴的加成反應Cl2，光照①烷烴的取代反應②中側鏈的取代反應(3)鹵代反應、硝化反應、磺化反應、酯化反應、水解反應、皂化反應、分子間脫水等反應，本質上均屬于取代反應。(4)有機物的加氫、脫氧均屬于還原反應；脫氫、加氧均屬于氧化反應。二、限定條件下同分異構體的書寫與推斷1．常見限制條件與結構關系總結2．解題思路(1)思維流程①確定官能團——依據(jù)限定條件確定同分異構體中所含官能團。②確定思維依次——結合所給有機物有序思維：碳鏈異構→官能團位置異構→官能團類別異構。③確定答案——確定同分異構體種數(shù)或依據(jù)要求書寫結構簡式。(2)留意事項①從有機物性質聯(lián)想官能團或結構特征。官能團異構：a.二烯烴和炔烴．b.醛與酮、烯醇；c.芳香醇與酚、醚；d.羧基、酯基和羥基醛；e.氨基酸和硝基化合物等。②書寫要有序進行。如書寫酯類物質的同分異構體時，可采納逐一增加碳原子的方法。三、有機化合物的合成與推斷1．有機物結構的推斷方法(1)依據(jù)反應條件推斷反應物或生成物①“光照”為烷烴的鹵代反應。②“NaOH水溶液、加熱”為R—X的水解反應，或酯()的水解反應。③“NaOH醇溶液、加熱”為R—X的消去反應。④“濃HNO3(濃H2SO4)”為苯環(huán)上的硝化反應。⑤“濃H2SO4、加熱”為R—OH的消去或酯化反應。⑥“濃H2SO4、170℃”是乙醇消去反應的條件。(2)依據(jù)有機反應的特殊現(xiàn)象推斷有機物的官能團①使溴水褪色，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，則該物質分子中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基或苯的同系物(連接苯環(huán)的碳原子上有氫原子)。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))，說明該物質分子中含有—CHO。⑤加入金屬鈉，有H2產(chǎn)生，表示該物質分子中可能有—OH或—COOH。⑥加入NaHCO3溶液有氣體放出，表示該物質分子中含有—COOH。(3)以特征產(chǎn)物為突破口來推斷碳架結構和官能團的位置①醇的氧化產(chǎn)物與結構的關系②由消去反應的產(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)境可確定碳架結構。有機物取代產(chǎn)物越少或相同環(huán)境的氫原子數(shù)越多，說明該有機物分子結構的對稱性越高，因此可由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境聯(lián)想到該有機物碳架結構的對稱性而快速解題。④由加氫后的碳架結構可確定碳碳雙鍵或碳碳三鍵的位置。⑤由有機物發(fā)生酯化反應能生成環(huán)酯或高聚酯，可確定該有機物是含羥基的羧酸；依據(jù)酯的結構，可確定—OH寫—COOH的相對位置。(4)依據(jù)關鍵數(shù)據(jù)推斷官能團的數(shù)目①—CHOeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(,\s\up7(2[AgNH32]＋))2Ag,\o(,\s\up7(2CuOH2))Cu2O))；②2—OH(醇、酚、酸酸)eq\o(,\s\up7(2Na))H2；③2—COOHeq\o(,\s\up7(Na2CO3))CO2，—COOHeq\o(,\s\up7(NaHCO3))CO2；⑤RCH2OHeq\o(,\s\up7(CH3COOH),\s\do5(酯化))CH3COOCH2R。(Mr)(Mr＋42)2．常見的有機合成路途(1)一元合成路途R—CHCH2eq\o(,\s\up7(HX),\s\do5(肯定條件))R—CH2—CH2Xeq\o(,\s\up7(NaOH/H2O),\s\do5(△))一元醇→一元醛→一元羧酸→酯(2)二元合成路途CH2CH2eq\o(,\s\up7(X2))eq\o(,\s\up7(NaOH/H2O),\s\do5(△))eq\o(,\s\up7([O]))二元醛eq\o(,\s\up7([O]))二元羧酸eq\o(,\s\up7(醇))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(鏈酯,環(huán)酯,高聚酯))(3)芳香化合物合成路途3．官能團的引入引入官能團有關反應羥基(—OH)烯烴與水加成，醛/酮加氫，鹵代烴水解，酯的水解，葡萄糖分解鹵素原子(—X)烴與X2取代，不飽和烴與HX或X2加成，醇與HX取代碳碳雙鍵()某些醇或鹵代烴的消去，炔烴加氫醛基(—CHO)某些醇氧化，烯氧化，糖類水解，炔水化羧基(—COOH)醛氧化，酯酸性水解，羧酸鹽酸化，苯的同系物被強氧化劑氧化酯基(—COO—)酯化反應4.有機合成中常見官能團的愛護(1)酚羥基的愛護：因為酚羥基易被氧化，所以在氧化其他基團前可以先使其與NaOH反應，把—OH變成—ONa，將其愛護起來，待氧化后再酸化將其轉變?yōu)椤狾H。(2)碳碳雙鍵的愛護：碳碳雙鍵也簡潔被氧化，在氧化其他基團前可以利用其與HCl等的加成反應將其愛護起來，待氧化后再利用消去反應轉變?yōu)樘继茧p鍵。(3)氨基(—NH2)的愛護：如由對硝基甲苯合成對氨基苯甲酸的過程中，應先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2還原為—NH2。若先還原—NO2生成—NH2，再用酸性高錳酸鉀溶液氧化—CH3時，—NH2也會被氧化。5．有機合成路途的設計方法(1)正推法即從某種原料分子起先，對比目標分子與原料分子的結構(碳骨架及官能團)，對該原料分子進行碳骨架的構建和官能團的引入(或者官能團的轉化)，從而設計出合理的合成路途，其思維程序為eq\x(基礎原料)?eq\x(中間產(chǎn)物)……?eq\x(中間產(chǎn)物)?eq\x(目標有機物)如利用乙烯為原料合成乙酸乙酯，可采納正推法：(2)逆推法即從目標分子著手，分析目標分子的結構，然后由目標分子逆推出原料分子，并進行合成路途的設計，其思維程序為eq\x(目標有機物)?eq\x(中間產(chǎn)物)……?eq\x(中間產(chǎn)物)?eq\x(基礎原料)如采納逆推法，通過對苯甲酸苯甲酯()的結構分析可知，合成該有機化合物的是苯甲酸與苯甲醇，接著逆推可得出原料分子為甲苯，如圖所示：設計合成路途時，要選擇反應步驟少，試劑成本低，操作簡潔，毒性小，污染小，副產(chǎn)物少的路途，即(3)正逆雙向結合法采納正推和逆推相結合的方法，是解決合成路途題的最好用的方法，其思維程序為eq\x(基礎原料)?eq\x(中間產(chǎn)物)……eq\x(中間產(chǎn)物)?eq\x(目標有機物)。典題精研·通題型考點一有機物的結構與性質典例探究角度一有機物的組成與結構典例1(2024·長沙模擬)有機物G是合成治療惡心、嘔吐藥物——鹽酸阿扎司瓊的一種中間體，其合成路途如下：物質Aeq\o(,\s\up7(酯化反應),\s\do5(反應①))eq\x(\a\al(物質B,C8H8O3))eq\o(,\s\up7(反應②))物質Ceq\o(,\s\up7(反應③濃HNO3),\s\do5(濃H2SO4))eq\o(,\s\up7(Fe，NH4Cl),\s\do5(反應④))eq\x(\a\al(物質E,C8H8ClNO3))eq\o(,\s\up7(物質F),\s\do5(取代，－2HCl))回答下列問題：(1)物質G在核磁共振氫譜中顯示有__5__種不同化學環(huán)境的氫原子，其個數(shù)比為：__1∶1∶1∶2∶3__。(2)寫出物質C、F的結構簡式：____、__ClCH2COCl__。(3)指出反應④的反應類型：__還原反應__。(4)寫出反應①的化學方程式____。(5)實際生產(chǎn)過程中D的產(chǎn)率較低。請從C的結構特點及反應條件分析緣由并提出改進措施：__C物質中有酚羥基，易被氧化將酚羥基愛護后再硝化__。(6)寫出兩種滿意下列條件的有機物結構簡式：____。①分子組成比D少一個氧原子②苯環(huán)上的一氯代物只有一種③1mol該物質最多可以和含4molNaOH的溶液反應(不考慮苯環(huán)上鹵原子的水解)④不能使FeCl3溶液顯紫色。【解析】(1)依據(jù)G的結構簡式可知，G在核磁共振氫譜中顯示有5種不同化學環(huán)境的氫原子，其個數(shù)比為1∶1∶1∶2∶3；(2)由D的結構簡式及C生成D的反應條件可知，物質C為，F(xiàn)為ClCH2COCl；(3)由E的分子式可知，D生成E是—NO2轉變?yōu)椤狽H2，反應④的反應類型為還原反應；(4)依據(jù)A、B的結構簡式可知，反應①的化學方程式為＋CH3OHeq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))＋H2O；(5)實際生產(chǎn)過程中D的產(chǎn)率較低的緣由是C物質中有酚羥基，易被氧化，要提高產(chǎn)率可以將酚羥基愛護后再硝化；(6)滿意下列條件①分子組成比D少一個氧原子，即分子中有4個氧原子，②苯環(huán)上的一氯代物只有一種，③1mol該物質最多可以和含4molNaOH的溶液反應(不考慮苯環(huán)上鹵原子的水解)，④不能使FeCl3溶液顯紫色，說明不含有酚羥基，符合這樣條件的有機物結構簡式為、、(其中一個)。角度二有機物的性質典例2(2024·福州模擬)有機物A、B結構如圖：完成下列填空：(1)等物質的量的A和B，分別和足量氫氧化鈉溶液完全反應，消耗氫氧化鈉物質的量之比為__3∶2__。(2)寫出B與足量溴水反應的化學反應方程式__＋3Br2→＋2HBr__。(3)欲將B轉化為，則應加入__Na__；若在B中加入足量Na2CO3溶液，則B轉化為____(填寫結構簡式)。(4)某有機物是A的同系物，且沸點比A低，寫出其結構簡式____；能鑒別A、B的試劑是__Na2CO3、NaHCO3、銀氨溶液、新制Cu(OH)2等__?！窘馕觥?1)A含有酚羥基和酯基，都可與氫氧化鈉反應，該酯基可水解生產(chǎn)酚羥基和甲酸，則1molA可消耗3molNaOH，B含有酚羥基和羧基，1molB可消耗2molNaOH，則消耗氫氧化鈉物質的量之比為3∶2；(2)B含有碳碳雙鍵，可與溴發(fā)生加成反應，含有酚羥基，可與溴發(fā)生取代反應，方程式為＋3Br2→＋2HBr；(3)欲將B轉化為，可加入鈉，若在B中加入足量Na2CO3溶液，只有酚羥基和羧基反應，生成物為；(4)某有機物是A的同系物，且沸點比A低，則不含甲基，為，A含有甲酸酯基，可用銀氨溶液、新制Cu(OH)2等檢驗，B含有羧基，可用Na2CO3、NaHCO3檢驗。類題精練1．芳香烴A經(jīng)過如圖所示的轉化關系可制得樹脂B與兩種香料G、I，且有機物E與D互為同分異構體。請回答下列問題：(1)A→B、A→C、C→E、D→A、D→F的反應類型分別為__加聚反應__、__加成反應__、__取代反應(或水解反應)__、__消去反應__、__氧化反應__。(2)A的結構簡式為____；G的結構簡式為____。(3)寫出下列反應的化學方程式：①C→A：____②F與銀氨溶液：CH2CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq\o(,\s\up7(△))CH2COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O③D＋H→I：CH2CH2OH＋CH2COOHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CH2COOCH2CH2＋H2O【解析】由題圖可知A發(fā)生加聚反應生成B[(C8H8)n]，故A的分子式為C8H8，其不飽和度為5，由于A為芳香烴，結合苯環(huán)的不飽和度為4，可知A分子側鏈上含有一個碳碳雙鍵，可推知A、B的結構簡式分別為；由D→F→H(連續(xù)氧化)，可知D為醇，F(xiàn)為醛，H為羧酸，所以D、F、H的結構簡式分別為；由A與HBr發(fā)生加成反應生成C，C發(fā)生水解反應生成E可知，C為溴代烴，E為醇，由E與D互為同分異構體，可推知E的結構簡式為，進一步可推知C、G的結構簡式分別為?？键c二限定條件下同分異構體書寫及數(shù)目推斷典例探究典例3(1)(2024·全國卷Ⅰ·36節(jié)選)化合物W可用作高分子膨脹劑，一種合成路途如下：寫出與E互為同分異構體的酯類化合物的結構簡式(核磁共振氫譜為兩組峰，峰面積比為1∶1)____。(2)(2024·全國卷Ⅱ·36節(jié)選)以葡萄糖為原料制得的山梨醇(A)和異山梨醇(B)都是重要的生物質轉化平臺化合物。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：F是B的同分異構體，7.30g的F與足量飽和碳酸氫鈉反應可釋放出2.24L二氧化碳(標準狀況)，F(xiàn)的可能結構共有__9__種(不考慮立體異構)，其中核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為3∶1∶1的結構簡式為____。(3)(2024·全國卷Ⅲ·36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，合成一種多官能團的化合物Y，其合成路途如下：已知：RCHO＋CH3CHOeq\o(,\s\up7(NaOH/H2O),\s\do5(△))RCHCHCH3＋H2OX與D互為同分異構體，且具有完全相同官能團。X的核磁共振氫譜顯示三種不同化學環(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的結構簡式____?！窘馕觥?1)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構簡式為；(2)B的分子式為C6H10O4，分子的不飽和度為2，因此7.30gF的物質的量為0.05mol，其與足量飽和碳酸氫鈉可釋放出2.24L二氧化碳(標準狀況)，因此F分子中含有2個羧基。C4H10的二元羧酸的同分異構體的找法是先確定一元取代羧酸的結構，再確定二元取代羧酸的結構，一元取代羧酸有下列四種結構(H原子略去)C—C—C—C—COOH、，然后找出上述四種結構的二元取代羧酸，因此④C—③C—②C—①C—COOH有4種結構(羧基分別在①～④號碳原子上)，有2種結構(羧基分別在①②號碳原子上)，有1種結構，有2種結構(羧基分別為①②號碳原子上)，因此總共有9種同分異構體。其中核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為3∶1∶1的結構簡式為。(3)D為≡—CH2COOC2H5，結合限定條件：“具有完全相同官能團。X的核磁共振氫譜顯示三種不同化學環(huán)境的氫，其峰面積之比為3∶3∶2”，則X可能為：。類題精練2．依據(jù)要求回答下列問題：(1)(2015·全國卷Ⅱ節(jié)選)HOOC(CH2)3COOH的同分異構體中能同時滿意下列條件的共有__5__種(不含立體異構)。①能與飽和NaHCO3溶液反應產(chǎn)生氣體②既能發(fā)生銀鏡反應，又能發(fā)生皂化反應其中核磁共振氫譜顯示為3組峰，且峰面積比為6∶1∶1的是____(寫結構簡式)。(2)(2024·全國卷Ⅲ節(jié)選)芳香化合物F是的同分異構體，其分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫，數(shù)目比為3∶1，寫出其中3種的結構簡式__(任選三種)__。(3)(2024·全國卷Ⅲ節(jié)選)H是G()的同分異構體，其苯環(huán)上的取代基與G的相同但位置不同，則H可能的結構有__9__種。【解析】(1)同分異構體滿意條件：①能與飽和NaHCO3溶液反應產(chǎn)生氣體，說明含有—COOH；②既能發(fā)生銀鏡反應，又能發(fā)生皂化反應，說明含有—CHO和—COO—(酯基)，結合該有機物的分子式分析可知，其同分異構體為甲酸酯，含有(HCOO—)結構，則符合條件的同分異構體有5種結構，分別為HCOOCH2CH2CH2COOH、。核磁共振氫譜顯示為3組峰，說明該有機物分子中有3種不同化學環(huán)境的氫原子；又知峰面積比為6∶1∶1，說明3種氫原子的個數(shù)比為6∶1∶1，該有機物的結構簡式為。(2)F需滿意條件：ⅰ.具有相同的分子式，含有1個苯環(huán)和2個Cl原子；ⅱ分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫原子，且數(shù)目比為3∶1，說明分子結構存在對稱性，分子中含有2個—CH3，考慮苯環(huán)上取代基的結構及相對位置關系，符合條件的F的結構簡式有等。(3)G()的苯環(huán)上有3個不同的取代基，不妨設為—X、—Y、—Z。可以先確定—X、—Y在苯環(huán)上的相對位置，得到鄰、間、對3種同分異構體，再將—Z分別取代上述3種同分異構體中苯環(huán)上的氫原子，分別得到4種、4種、2種同分異構體，共有10種，則H可能的結構有9種?？键c三有機合成路途的設計典例探究典例4(1)(2024·全國卷Ⅰ節(jié)選)化合物W可用作高分子膨脹劑，一種合成路途如下：苯乙酸芐酯()是花香型香料，設計由苯甲醇為起始原料制備苯乙酸芐酯的合成路途(無機試劑任選)。(2)(2024·全國卷Ⅲ節(jié)選)氟他胺G是一種可用于治療腫瘤的藥物。試驗室由芳香烴A制備G的合成路途如下：4－甲氧基乙酰苯胺()是重要的精細化工中間體，寫出由苯甲醚()制備4－甲氧基乙酰苯胺的合成路途(其他試劑任選)。(3)(2024·全國卷Ⅰ節(jié)選)秸稈(含多糖類物質)的綜合利用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的路途：參照上述合成路途，以(反，反)－2,4－己二烯和C2H4為原料(無機試劑任選)，設計制備對苯二甲酸的合成路途。【解析】(1)逆推法。要合成苯乙酸芐酯，須要；要生成，依據(jù)題給反應可知，須要；要生成，須要；苯甲醇和HCl反應即可生成。(2)對比原料和目標產(chǎn)物，目標產(chǎn)物在苯甲醚的對位引入了—NHCOCH3。結合題干中合成路途的信息，首先在苯甲醚的對位引入硝基，再將硝基還原為氨基，最終與發(fā)生取代反應即可得到目標產(chǎn)物。(3)通過(反，反)－2,4－己二烯二酸寫出(反，反)－2,4－己二烯，結合C→D→E實現(xiàn)鏈狀烴到芳香烴，(反，反)－2,4－己二烯與乙烯發(fā)生加成反應生成，在Pd/C作用下生成，然后用酸性高錳酸鉀溶液氧化生成。類題精練3．(1)寫出以苯甲醛和氯乙烷為原料，制備芐基乙醛()的合成路途流程圖，并注明反應條件。無機試劑任用，合成路途流程圖示例如下：CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2CH2eq\o(,\s\up7(催化劑))CH2—CH2已知：羰基α－H可發(fā)生反應：(2)請設計合理方案由合成(無機試劑任用，用反應流程圖表示，并注明反應條件)。例：由乙醇合成聚乙烯的反應流程圖可表示為CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2CH2eq\o(,\s\up7(高溫高壓),\s\do5(催化劑))CH2—CH2提示：R—CHCH2eq\o(,\s\up7(HBr),\s\do5(過氧化物))R—CH2—CH2—Br(3)已知Diels－Alder反應：。乙炔與1,3－丁二烯也能發(fā)生Diels－A1der反應。請以1,3－丁二烯和乙炔為原料，選用必要的無機試劑合成，寫出合成路途(用結構簡式表示有機物，用箭頭表示轉化關系，箭頭上注明試劑和反應條件)。(4)結合已知反應，設計以乙醇和苯甲醛()為原料(無機試劑任選)制備的合成路途(用結構簡式表示有機物，用箭頭表示轉化關系，箭頭上注明試劑和反應條件)。已知：RCHO＋R′CH2CHOeq\o(,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(△))＋H2OR′考點四有機化合物的合成與推斷典例探究角度一有機合成典例5(2024·江蘇高考·18)化合物F是合成某種抗腫瘤藥物的重要中間體，其合成路途如下：(1)A中的含氧官能團名稱為硝基、__醛基__和__(酚)羥基__。(2)B的結構簡式為____。(3)C→D的反應類型為__取代反應__。(4)C的一種同分異構體同時滿意下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式____。①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應。②能發(fā)生水解反應，水解產(chǎn)物之一是α－氨基酸，另一產(chǎn)物分子中不同化學環(huán)境的氫原子數(shù)目比為1∶1且含苯環(huán)。(5)寫出以CH3CH2CHO和為原料制備的合成路途流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路途流程圖示例見本題題干)CH3CH2CHOeq\o(,\s\up7(H2，催化劑，△),\s\do5(或NaBH4))CH3CH2CH2OHeq\o(,\s\up7(PBr3),\s\do5(或HBr，△))CH3CH2CH2Br____?！窘馕觥?1)依據(jù)A的結構簡式，A中含氧官能團有硝基、酚羥基、醛基；(2)對比A和C的結構簡式，可推出A→B：CH3I中的—CH3取代酚羥基上的H，即B的結構簡式為；(3)對比C和D的結構簡式，Br原子取代—CH2OH中的羥基位置，該反應類型為取代反應；(4)①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，說明含有酚羥基；②能發(fā)生水解反應，說明含有酯基或肽鍵，水解產(chǎn)物之一是α－氨基酸，該有機物中含有“”，另一產(chǎn)物分子中不同化學環(huán)境的氫原子數(shù)目之比為1∶1，且含有苯環(huán)，說明是對稱結構，綜上所述，符合條件的是；(5)生成，依據(jù)E生成F，應是與H2O2發(fā)生反應得到，依據(jù)D→E，應由CH3CH2CH2Br與反應得到，CH3CH2CHO與H2發(fā)生加成反應生成CH3CH2CH2OH，CH3CH2CH2OH在PBr3作用下生成CH3CH2CH2Br，合成路途是CH3CH2CHOeq\o(,\s\up7(H2，催化劑，△),\s\do5(或NaBH4))CH3CH2CH2OHeq\o(,\s\up7(PBr3),\s\do5(或HBr，△))CH3CH2CH2Br。角度二有機推斷典例6(2024·大連模擬)藥物中間體Q、醫(yī)用材料PVA的合成路途如圖。已知：Ⅰ.Ⅱ.A的分子式是C6H6Ⅲ.W是最簡潔的α－氨基酸Ⅳ.C→D是取代反應請回答下列問題：(1)A→B的反應類型是__取代反應__。(2)B→C是硝化反應，試劑a是__濃硫酸、濃硝酸__。(3)E的化學名稱是__鄰苯二胺__。(4)F的含有碳碳雙鍵和酯基的同分異構體有__5__種(含順反異構體，不含F(xiàn))，其中核磁共振氫譜有3組汲取峰，且能發(fā)生銀鏡反應的結構簡式是__CH2C(CH3)OOCH__。(5)G→X的化學方程式是____。(6)W能發(fā)生聚合反應，所形成的高分子化合物的結構簡式是____。(7)將下列E＋W→Q的流程圖補充完整(在虛線框內寫出物質的結構簡式)：____?！窘馕觥?1)A為苯、B為氯苯，A→B的反應類型是取代反應；(2)B→C是硝化反應，試劑a是濃硫酸、濃硝酸，濃硫酸作催化劑；(3)E的結構簡式為，其化學名稱為鄰二苯胺；(4)分子式滿意C4H6O2且含有碳碳雙鍵和酯基的結構有：CH3COOCHCH2(無順反異構)，HCOOCH2CHCH2(無順反異構)，HCOOC(CH3)CH2