1、专题十三 有机化学基础-2-高考命题热点 高考真题印证 命题角度素养立意 1.简单有机物的组成、结构和性质 2018 天津理综,3、4;2017 天津理综,2;2016 天津理综,2、4 高考对于常见有机物部分,考查较多的是对有机物的分类、性质和反应类型的掌握情况。解题方法是通过观察、分析有机化合物的结构,确定其含有的官能团,建立官能团与其特征反应的联系 -3-高考命题热点 高考真题印证 命题角度素养立意 2.同分异构体的书写与判断 2018天津理综,8;2017天津理综,2,8;2016天津理综,8 有机物的同分异构体是高考有机的必考点,一般的出题形式是在推断出各物质之后,以指定某物质为前提
2、,在限制条件下要求写出同分异构体或确定同分异构体的个数,限制条件一般以指定的特征反应或特征性质来确定官能团或有机物种类。同分异构体类型通常有碳链异构、官能团异构、位置异构等,有时还存在立体异构,要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。在复习时要注意掌握各类物质的特征性质,积累同分异构体书写的实用小规律,如丁基的 4 种结构,戊基的 8 种结构,苯环上具有 3 种不同侧链的排列方式为 10 种等 -4-高考命题热点 高考真题印证 命题角度素养立意 3.官能团与有机物的性质 2019 天津理综,8;2018 天津理综,8;2017 天津理综,2、8;2016 天津理综,2、4、8 高考
3、化学试题中对有机物的考查主要是围绕官能团的性质进行,高考对有机物官能团考查的主要形式是给定陌生有机物的结构简式判断其具有的性质,在推断题中还可能要求写出官能团名称、结构简式或电子式。主要考查常见的官能团,如醇羟基、酚羟基、醛基、羧基、酯基、卤素原子等,这些官能团的性质以及它们之间的转化 4.有机反应类型的判断 2018 天津理综,8;2016 天津理综,8 高考化学试题中对有机反应类型的考查,主要是根据有机合成与推断路线,判断反应类型,或者书写有机化学方程式。主要考查加成反应、取代反应、消去反应、加聚反应、缩聚反应等 -5-高考命题热点 高考真题印证 命题角度素养立意 5.有机化合物的推断与合
4、成 2019 天津理综,8;2018 天津理综,8;2017 天津理综,8;2016 天津理综,8 高考化学试题中对有机推断的考查,通常是以生产、生活中的陌生有机物的合成工艺流程为载体考查有机化学的核心知识,涉及常见有机物的结构、性质及相互转化关系,有机物结构简式的确定、反应类型的判断、化学方程式的书写等。课程标准明确规定了“能综合运用有关知识设计有机合成路线”,此部分为高考的必出题。有机合成路线的设计先要对比原料的结构和最终产物的结构,找出官能团发生什么改变,碳原子个数是否发生变化,再根据官能团的性质进行设计。物质的合成路线不同于反应过程,只需写出关键的物质及反应条件、使用的原料,然后从已知
5、反应物到目标产物进行逐步推断。能依据物质及其变化的信息建构模型,建立解决复杂化学问题的思维框架 -6-简单有机物的组成、结构和性质 1.有机物的结构特点及主要化学性质 物质 结构特点 主要化学性质 烃 甲烷 只有 CH 键,正四面体形分子 在光照条件下发生取代反应 乙烯 平面分子,官能团是 能与 X2、H2、H2O、HX 发生加成反应;能被酸性 KMnO4 溶液或酸性 K2Cr2O7溶液氧化;能发生加聚反应 苯 平面形分子,碳碳键的性质相同 在催化剂存在下:能与 X2、HNO3 发生取代反应;能与 H2 发生加成反应 -7-物质 结构特点 主要化学性质 烃的衍生物 乙醇 官能团为OH 能与活泼
6、金属发生置换反应;能被催化氧化生成酸;能与羧酸发生酯化反应 乙酸 官能团为COOH 具有酸的通性;能与醇发生酯化反应 -8-物质 结构特点 主要化学性质 基本营养物质 葡萄糖 官能团是CHO、OH 具有醇的性质;能与银氨溶液反应得到银镜、与新制 Cu(OH)2 反应生成砖红色沉淀 纤维素与淀粉 均能水解,水解的最终产物为葡萄糖 油脂 官能团为COOR 在酸(或碱)催化下水解生成丙三醇和高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐),碱性条件下的水解反应又称皂化反应 蛋白质 能水解(最终产物为氨基酸);遇硝酸变黄色;灼烧时有烧焦羽毛的气味 -9-2.有机反应中的几个定量关系(1)在卤代反应中1 mol卤素单质取代
7、1 mol H,同时生成1 mol HX。(2)1 mol完全加成需要1 mol H2或1 mol Br2,1 mol醛基或酮基完全加成需要消耗1 mol H2;1 mol甲醛完全被氧化消耗4 mol Cu(OH)2。(3)1 mol苯完全加成需要3 mol H2。(4)与NaHCO3反应生成气体:1 mol COOH参与反应生成1 molCO2气体。(5)与Na反应生成气体:1 mol COOH参与反应生成0.5 mol H2;1 mol OH参与反应生成0.5 mol H2。(6)与NaOH反应:1 mol COOH(或酚OH或X)消耗1 molNaOH。-10-例1下列说法中正确的是 。
8、丙烷分子中三个碳原子在同一条直线上 烃类分子中的碳原子通过形成四对共用电子对与其他原子结合 乙醇分子中无碳碳双键,所以是饱和烃 糖类、油脂、蛋白质均是由C、H、O三种元素组成的 淀粉、纤维素、油脂、蛋白质均属于天然高分子化合物 含5个碳原子的有机物,每个分子中最多可形成4个CC单键 所有的烃中碳原子与碳原子之间均是以碳碳单键相连 表示苯的分子结构,其中含碳碳双键,因此苯的性质跟乙烯相似-11-解析:要抓住甲烷、乙烯、苯分子的立体结构进行分析,如中丙烷相当于甲烷中的两个氢原子被两个碳原子取代,所以丙烷中三个碳原子排列成折线形。对于有机物分子中原子共线、共面的问题,还要注意题干中“一定”“至少”“
9、最多”这些重要的字词。烃中只含碳、氢两种元素,乙醇含有氧元素,不属于烃;蛋白质含有C、H、O、N等元素;油脂不属于高分子化合物;如果有机物是环状化合物,形成的碳碳单键可能大于4个;由乙烯、苯可知错误;苯分子中无碳碳单键和碳碳双键,苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键与双键之间的一种特殊的键。-12-题后反思(1)烃是仅由碳和氢两种元素组成的有机物,乙醇中含有氧元素,不属于烃类。(2)在考虑碳原子之间的连接时,除了常见的链状结构,还可构成环状结构。-13-1.(2016天津理综)下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是()A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸 B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 C.-氨基丙
10、酸与-氨基苯丙酸混合物脱水成肽,只生成2种二肽 D.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动 A2.(2018全国)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺2,2戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是()A.与环戊烯互为同分异构体 B.二氯代物超过两种 C.所有碳原子均处同一平面 D.生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2 C-14-3.(2018全国)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是()A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应 B.能使酸性KMnO4溶液褪色 C.与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯 D.在催化剂存在下可以制
11、得聚苯乙烯 C-15-4.(2018全国)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是()D-16-5.下列叙述中正确的是 。乙烯可使溴的四氯化碳溶液褪色,则聚乙烯也可以使其褪色 可以用酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和甲烷 可以用溴水鉴别乙醇与乙酸 可以用酸性KMnO4溶液鉴别乙醇与乙酸 淀粉、纤维素、葡萄糖均属于糖类,都可以水解 乙醇与乙酸中均含有OH,所以均与Na反应生成氢气 可以用碳酸钠溶液鉴别乙醇与乙酸 鸡蛋清溶液遇浓硝酸变为黄色 淀粉溶液遇碘化钾变为蓝色 CH2=CHCH3+Br2CH2BrCH=CH2+HBr属于
12、加成反应 答案:-17-同分异构体的书写与判断 1.常见限制条件与结构的关系总结(1)不饱和度()与结构的关系:序号 不饱和度 结构特点 =1 含 1 个双键或 1 个环 =2 含 1 个三键或 2 个双键 =3 含 3 个双键或 1 个双键和 1 个三键(或考虑环结构)4 可能含有苯环 -18-(2)化学性质与结构关系:序号 化学性质 可能含有的官能团 能与金属钠反应 羟基、羧基 能与碳酸钠溶液反应 酚羟基、羧基 与氯化铁溶液发生显色反应 酚羟基 发生银镜反应 醛基 发生水解反应 卤素原子、酯基 (3)核磁共振氢谱与结构的关系:确定有多少种不同化学环境的氢。判断分子的对称性。-19-2.限定
13、条件下同分异构体的书写(1)思维流程。根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。结合所给有机物有序思维:碳链异构官能团位置异构官能团类别异构。确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。(2)注意事项。限定范围书写和补写同分异构体,解题时要看清所限范围,分析已知几个同分异构体的结构特点,对比联想找出规律补写,同时注意碳的四价原则和官能团存在位置的要求。-20-芳香族化合物的同分异构体。a.烷基的类别与个数,即碳链异构。b.若有2个侧链,则存在邻、间、对三种位置异构。具有官能团的有机物的同分异构体。书写要有序进行,如书写酯类物质的同分异构体时,可采用逐一增加碳原子的方法。如C8H8O2含苯环且属于酯
14、类的同分异构体为甲酸某酯:-21-、(即邻、间、对三种);乙酸某酯:;苯甲酸某酯:。-22-3.判断同分异构体数目的常见方法和思路 基团连接法 将有机物看作由基团连接而成,由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。如丁基有 4 种,则 C4H9OH、C4H9CHO、C4H9COOH 都有 4 种同分异构体 换位思考法 将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。如:乙烷分子中共有 6 个 H,若有 1 个 H 被 Cl 取代所得一氯乙烷只有 1 种结构,那么五氯乙烷也只有 1 种。假设把五氯乙烷分子中的 Cl 看作 H,而 H 看成 Cl,其情况与一氯乙烷完全相同,故五氯乙烷也有 1 种结构
15、。同理,二氯乙烷和四氯乙烷均有 2 种,二氯苯和四氯苯均有 3 种 等效氢法 分子中等效氢原子有如下情况:分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效;分子中同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效;分子中处于对称位置上的氢原子等效 -23-定一动一法 分析二元取代产物的方法:如分析 C3H6Cl2 的同分异构体数目,可先固定其中一个氯原子位置,然后移动另一个氯原子 组合法 饱和一元酯 R1COOR2,若R1 有 m 种结构,R2 有 n 种结构,则酯的结构共有 mn 种 -24-例2分子式为C4H8O2的有机物,有关其同分异构体数目的说法正确的是()A.能与NaHCO3溶液反应的有3种 B.能发生水
16、解反应的有5种 C.既能与钠反应,又能与银氨溶液反应的有4种 D.能与NaOH溶液反应的有6种 D-25-解析:书写同分异构体的一般方法是:(1)根据题目信息确定物质类别从而确定官能团。如本题分子式为 C4H8O2 的有机物,能与 NaHCO3溶液反应羧酸COOH,能发生水解反应酯,能与钠和银氨溶液反应羟基醛OH、CHO,能与 NaOH 溶液反应羧酸、酯。(2)根据分子式、官能团,确定剩余碳原子数。(3)综合考虑碳链异构和位置异构,确定同分异构体数目。依据上述方法,有序书写,可判断符合A项中条件的同分异构体有2种;符合B项中条件的同分异构体有4种;符合C项中条件的同分异构体有5种;符合D项中条
17、件的同分异构体有6种。D项正确。-26-题后反思(1)对于各类有机物的典型反应要熟记,才能准确判断官能团,如本题中D项能与NaOH溶液反应的有机物,除了羧酸,还有酯,酯能与NaOH溶液发生碱性水解反应。(2)位置异构考虑要全面,如C项羟基醛中羟基的位置等。-27-1.(2017 全国)化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为 C6H6,下列说法正确的是()A.b的同分异构体只有d和p两种 B.b、d、p的二氯代物均只有三种 C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应 D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面 D-28-2.(2019广东中山第一中学高三统测)下列说法中正确的是()A.丙烯分子
18、中所有原子均在同一平面上 B.向溴水中分别通入乙烯或加入苯,都能观察到溴水褪色现象,但原因不同 C.C4H4 只有和两种同分异构体D.芳香烃和的一氯代物都只有 2 种B-29-3.(1)(2018 全国节选)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):。(2)(2017 全国节选)芳香化合物 X 是 F()的同分异构体,X 能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 CO2,其核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环境的氢,峰面积比为 6211。写出 2种符合要求的 X 的结构简式:。-30-(3)(2017 全国节选)H 是 G()的同分异构体,其苯环上的取代基与 G
19、 的相同但位置不同,则 H 可能的结构有 种。(4)(2016 全国节选)芳香化合物 F 是的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目之比为 31,写出其中 3 种的结构简式:。-31-(5)(2015全国)HOOC(CH2)3COOH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)。能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体 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611的是 (写结构简式)。(6)(2014 全国节选)的同分异构体中含有苯环的还有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为 4 组峰,且面积比为 6221 的是 (写出其中一
20、种的结构简式)。-32-答案:(1)(2)、(任写两种)(3)9-33-(4)、(任意三种)(5)5(6)19 或或-34-4.(1)的同分异构体中:能发生水解反应;能发生银镜反应;能与氯化铁溶液发生显色反应;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:。(2)化合物有多种同分异构体,同时满足下列条件的有 种。能发生水解反应和银镜反应;能与 FeCl3 发生显色反应;苯环上有四个取代基,且苯环上一卤代物只有一种。(3)符合下列 3 个条件的的同分异构体有 种。与 FeCl3 溶液发生显色反应;苯环上只有两个取代
21、基;1 mol 该物质最多消耗 3 mol NaOH,其中氢原子共有五种不同环境的是 (写结构简式)。(4)同时满足下列条件:与 FeCl3 溶液发生显色反应;苯环上有两个取代基、含 CO 的的同分异构体有 种(不包括立体异构);其中核磁共振氢谱为 4 组峰、能水解的物质的结构简式为 。-36-答案:(1)3(2)6(3)6(4)21 和-37-官能团与有机物的性质 常见官能团的结构与性质 官能团 主要化学性质 烷烃 在光照下发生卤代反应;不能使酸性KMnO4 溶液褪色;高温分解 不饱和烃 CC 与 X2(X 代表卤素,下同)、H2、HX、H2O 发生加成反应;加聚;易被氧化,可使酸性KMnO
22、4 溶液褪色 苯及其同系物 取代反应硝化反应、磺化反应、卤代反应(Fe 或 Fe3+作催化剂);与 H2 发生加成反应;苯的同系物使酸性 KMnO4 溶液褪色 卤代烃 X 与NaOH溶液共热发生取代反应;与NaOH醇溶液共热发生消去反应 -38-官能团 主要化学性质 醇 OH 与活泼金属 Na 等反应产生 H2;消去反应,分子内脱水生成烯烃;催化氧化;与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应 酚 OH 弱酸性;遇浓溴水生成白色沉淀;遇FeCl3 溶液呈紫色 醛 与 H2 加成生成醇;被氧化剂如 O2、Ag(NH3)2+、新制的 Cu(OH)2 等氧化 羧酸 酸的通性;酯化反应 酯 发生水解反应,生成酸和
23、醇 -39-例3不饱和酯类化合物在药物、涂料等领域应用广泛。(1)下列关于化合物的说法中,正确的是 。A.遇FeCl3溶液可能显紫色 B.可能发生酯化反应和银镜反应 C.能与溴发生取代反应和加成反应 D.1 mol化合物最多能与2 mol NaOH反应-40-(2)下列反应是一种由烯烃直接制备不饱和酯的新方法:+2ROH+2CO+O2 +2H2O。化合物的分子式为 ,1 mol化合物能与 molH2恰好完全反应生成饱和烃类化合物。答案:(1)AC(2)C9H10 4 -41-解析:(1)首先看选项,然后根据选项中的性质判断结构中是否含有相应的官能团。如A选项中涉及“FeCl3溶液可能显紫色”,
24、找到结构中含有酚羟基,正确;B选项中涉及“银镜反应”,结构中找不到醛基,错误;C选项中涉及“与溴发生取代反应”,结构中能找到酚羟基(苯环上酚羟基邻对位上的氢原子能与溴水发生取代)、苯环(与液溴在FeBr3作催化剂时发生取代)、CH2(与溴蒸气光照下发生取代),涉及“与溴发生加成反应”,结构中能找到碳碳双键,正确。羧基、酚羟基能与NaOH反应,但要注意酯基水解后生成的羧基及酚羟基也能与氢氧化钠反应。化合物中含有2 mol酚羟基和1mol酯基,最多消耗3 mol NaOH,D选项错误。(2)凡是含有碳碳双键、碳氧双键(羧基和酯基上的碳氧双键除外)或苯环均能与氢气发生加成反应,1 mol双键消耗1
25、mol H2、1mol苯环消耗3 mol H2。1 mol化合物中含有1 mol 苯环、1 mol碳碳双键,总共能与4 mol H2发生加成。-42-1.(2017天津理综)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是()A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5 B.该物质遇FeCl3溶液显色 C.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1 mol Br2 D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种 B-43-2.(2019 湖南师范大学附属中学高三月考)头孢羟氨苄(如图所示)被人体吸收的效果良好,疗效明显,且毒性反应极小,因而广
26、泛适用于敏感细菌所致的多种疾病的治疗。已知酰胺()键可以在碱性条件下水解。下列对头孢羟氨苄的说法正确的是()A.头孢羟氨苄的分子式为C16H14N3O5SH2O B.1 mol头孢羟氨苄分别与NaOH溶液和浓溴水反应时,最多需消耗4 mol NaOH和3 mol Br2 C.在催化剂存在的条件下,1 mol头孢羟氨苄可与7 mol H2发生反应 D.头孢羟氨苄能在空气中稳定存在 B-44-3.(2019天津静海区第一中学高三模拟)某种药物合成中间体的结构简式为。有关该物质的说法不正确的是()A.属于芳香族化合物 B.能发生消去反应和酯化反应 C.能分别与金属Na、NaHCO3溶液反应 D.1
27、mol该有机物与足量NaOH溶液反应,消耗5 mol NaOH D-45-4.(2019福建莆田第九中学高三月考)某有机物的结构如图所示,有关该有机物的说法不正确的是()A.该有机物的分子式为C20H14O4 B.该有机物分子中所有的原子不可能处于同一平面 C.1 mol该有机物分别与溴水和NaOH溶液反应,最多能消耗4 mol Br2和4 mol NaOH D.该有机物能发生加成反应、取代反应、氧化反应 C-46-有机反应类型的判断 有机反应类型的判断与化学方程式的书写 反应类型 重要的有机反应 取代反应 烷烃、烯烃的卤代:CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH2CHCH3+Cl2CH2CH
28、CH2Cl+HCl 卤代烃的水解:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr 酯化反应:+C2H5OH+H2O 二肽水解:+H2O -47-反应类型 重要的有机反应 加成反应 烯烃的加成:+HCl 炔烃的加成:+H2O苯环加氢:+3H2 反应类型 重要的有机反应 消去反应 醇分子内脱水生成烯烃:C2H5OHCH2CH2+H2O 卤代烃脱 HX 生成烯烃:CH3CH2Br+NaOHCH2CH2+NaBr+H2O 加聚反应 单烯烃的加聚:nCH2CH2 共轭二烯烃的加聚:反应类型 重要的有机反应 缩聚反应 羟基与羧基之间的缩聚:(如羟基酸之间的缩聚)+(n-1)H2O 氨基酸之间的缩聚:
29、nH2NCH2COOH+(2n-1)H2O苯酚与 HCHO 的缩聚:n+nHCHO+(n-1)H2O 反应类型 重要的有机反应 氧化反应 催化氧化:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 醛基与银氨溶液的反应:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O 醛基与新制氢氧化铜的反应:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O+3H2O 还原反应 醛基加氢:CH3CHO+H2CH3CH2OH 硝基还原为氨基:例4已知:在稀碱溶液中,溴苯难发生水解;CH3CHO+H2O。现有分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X,其苯环上
30、的一溴代物只有一种,其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰,吸收峰的面积比为1261,在一定条件下可发生下述反应,其中C能发生银镜反应,E遇FeCl3溶液显色且能与浓溴水反应。请回答下列问题:(1)X中官能团的名称是。(2)FH的反应类型是。(3)I的结构简式为。(4)E不具有的化学性质为 (填字母)。a.能发生取代反应 b.能发生消去反应 c.能发生氧化反应 d.1 mol E最多能与2 mol NaHCO3反应(5)写出下列反应的化学方程式:X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式:。FG的化学方程式:。-54-答案:(1)酯基、溴原子(2)消去反应(3)(4)bd(5)+4NaOH+HCOONa+
31、2NaBr+2H2On+(n-1)H2O解析:(1)有机物分子结构的确定。化学方法:利用特征反应鉴定出官能团。(2)判断有机反应类型的四个角度。不同有机反应的特征反应条件。如本题中DE所用的试剂为新制Cu(OH)2,这是醛基的氧化反应。反应物和生成物的组成和结构。由H(能使溴水褪色)I(高分子),推出H中应含不饱和键,因而HI为加聚反应。不同官能团的特征反应类型。X的分子式为C10H10O2Br2,分子中含官能团Br,可发生水解反应。不同试剂可能发生的常见反应类型。ABC 发生典型的连续氧化反应。1.(2016全国)下列各组中的物质均能发生加成反应的是()A.乙烯和乙醇B.苯和氯乙烯 C.乙酸
32、和溴乙烷D.丙烯和丙烷 B2.愈创木酚是香料、医药、农药等工业的重要的精细化工中间体,工业上以邻硝基氯苯为原料合成愈创木酚的一种流程如下图所示。(1)反应的类型依次是 、。(2)B物质中的官能团名称是 。(3)C物质的分子式是 。(4)已知C物质的水解产物之一是氮气,写出反应的化学方程式:。(不要求写条件)(5)愈创木酚的同分异构体中属于芳香化合物且含有三个取代基有 种,其中含有氢原子种类最少的物质的结构简式是 。答案:(1)取代反应 还原反应(2)氨基、醚键(3)C7H8N2SO5(4)+H2O+N2+H2SO4(5)6、3.(2018全国)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都
33、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反应的化学方程式为 。(6)F是B的同分异构体,7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠溶液反应可释放出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311的结构简式为 。答案:(1)C6H12O6(2)羟基(3)取代反应(酯化反应)(4)(5)+NaOH+CH3COONa(6)9 有机化合物的推断与合成 1.有关
34、有机推断的思维路径 2.有机推断常用的突破口(1)从有机物官能团的特征性质突破官能团种类:能使溴水褪色的物质可能为含有、CC或酚羟基(产生白色沉淀)的物质。能使酸性 KMnO4 溶液褪色的物质可能为含有、CC、OH、CHO 的物质或苯的同系物等。能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2煮沸后生成砖红色沉淀的物质一定含有CHO。能与Na反应生成H2的一定含有OH或COOH,与NaOH、Na2CO3反应的可能含有酚羟基或COOH,与NaHCO3反应生成CO2的一定含有COOH。能与FeCl3溶液发生显色反应的有机物一定含有酚羟基,能水解产生羟基和羧基的物质含有酯基,能发生消去反应的物质中可能含有羟基或
35、卤素原子。(2)从特定的关系突破官能团种类:在解有机结构推断题时,常常会遇到 ABC 的连续氧化问题,那么 A、B、C 分别含有羟基、醛基、羧基,且三种物质的分子中碳原子数相同,碳链结构相同。(3)从特定的反应条件突破官能团种类:有机反应往往各有特定的条件,因此反应的特定条件可以作为突破口。例如“烃能与溴水或溴的四氯化碳溶液反应”,该烃可能含有或CC。3.有机合成中官能团的保护 在有机合成,尤其是含有多个官能团的有机物的合成过程中,多个官能团之间相互影响、相互制约。当需要某一官能团反应或拼接碳链时,其他官能团或者被破坏或者首先反应,造成合成困难甚至失败。因此,在合成过程中要把分子中某些官能团用
36、恰当的方法保护起来,在适当的时候再将其转变回来,从而达到有机合成的目的。例5某有机物A只含C、H、O三种元素,可用作染料、医药的中间体,具有抗菌、祛痰、平喘作用。A的相对分子质量在116到192之间,有机物A中氧的质量分数约为41.6%,请结合下列信息回答相关问题。A可与NaHCO3溶液作用,产生无色气体;1 mol A与足量金属钠反应生成H2 33.6 L(标准状况);A可与FeCl3溶液发生显色反应;A分子苯环上有三个取代基,其中相同的取代基相邻,不同的取代基不相邻。请回答下列问题:(1)A的分子式是 ;A中含氧官能团的名称是 。(2)写出A与NaHCO3溶液反应的化学方程式:。(3)已知
37、:a.+CH3I+NaIb.+HI+CH3Ic.有机物 B 的分子式为 C7H8O2,在一定条件下发生如下转化,最终生成 A。BCDEA反应的化学方程式是。上述转化中,反应、三步的作用是 。B可发生的反应有 (填字母)。A.取代反应B.加成反应 C.消去反应D.水解反应(4)芳香族化合物F与A互为同分异构体,可发生银镜反应,1 mol F恰好与含3 mol NaOH的溶液作用,其苯环上的一卤代物只有一种。写出F的一种可能的结构简式 。答案:(1)C7H6O4(酚)羟基、羧基(2)+NaHCO3+H2O+CO2(3)+2CH3I+2NaI 保护酚羟基,防止其被氧化 AB(4)或解析:11641.
38、6%16N(O)19241.6%16(氧的个数为整数),故 N(O)=4,则 Mr(A)=41641.6%=154。A 与 NaHCO3 反应产生 CO2有COOH;1 mol A 与足量钠反应生成 33.6 L H2(标准状况)分子中含 3个OH(包括醇羟基、酚羟基、羧基上的羟基);A 与 FeCl3 溶液发生显色反应含酚羟基;A 中含、COOH,可设 A 的分子式为 CnH(2n-6-2)O4,解得n=7,故 A 的分子式为 C7H6O4,A 的结构简式为。由反应条件及题目所给信息可知 E 为,D 为,C 为,B 为。当有机物分子中存在多种官能团,在进行单一官能团转化时应注意官能团的保护,
39、如过程中CH3、OH 均可被 KMnO4(H+)氧化,此时应保护酚羟基,防止其被氧化。题后反思注意:酚羟基不能与NaHCO3溶液反应,但可以与Na2CO3溶液反应生成酚钠和NaHCO3。1.(2018天津理综)化合物N具有镇痛、消炎等药理作用,其合成路线如下:(1)A的系统命名为 ,E中官能团的名称为 。(2)AB的反应类型为 ,从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为 。(3)CD的化学方程式为。(4)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,产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有 种,若W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结
40、构简式为 。(5)F与G的关系为 (填字母)。a.碳链异构b.官能团异构 c.顺反异构d.位置异构(6)M的结构简式为。-78-该路线中试剂与条件1为 ,X的结构简式为 ;试剂与条件2为 ,Y的结构简式为 。答案:(1)1,6-己二醇 碳碳双键、酯基(2)取代反应 减压蒸馏(或蒸馏)(3)+C2H5OH+H2O(4)5(5)c(6)(7)HBr,O2/Cu 或 Ag,-80-2.(2017天津理综)2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体,其制备流程图如下:ACE已知:回答下列问题:(1)分子中不同化学环境的氢原子共有 种,共面原子数目最多为 。(2)B的名称为 。写出符合下列条件B的所
41、有同分异构体的结构简式。a.苯环上只有两个取代基且互为邻位 b.既能发生银镜反应又能发生水解反应(3)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B,而是经由三步反应制取B,其目的是 。(4)写出反应的化学方程式:,该步反应的主要目的是 。(5)写出的反应试剂和条件:;F中含氧官能团的名称为 。(6)在方框中写出以为主要原料,经最少步骤制备含肽键聚合物的流程。目标化合物答案:(1)4 13(2)2-硝基甲苯或邻硝基甲苯 和(3)避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代(或减少副产物,或占位)(4)+HCl 保护氨基(5)Cl2/FeCl3(或 Cl2/Fe)羧基(6)3.(2019 天津实验中学高三上学期第
42、二阶段月考)已知:RCH2COOH,+RCl+NaCl。.冠心平F是降血脂、降胆固醇的药物,它的一条合成路线如下:(1)A为一元羧酸,8.8 g A与足量NaHCO3溶液反应生成2.24 L CO2(标准状况),A的分子式为。(2)写出符合A的分子式的所有甲酸酯的结构简式:。(3)B是氯代羧酸,其核磁共振谱有两个峰,写出BC的化学方程式:。(4)C+EF的反应类型为 。(5)写出A和F的结构简式:A ;F 。(6)D的苯环上有两种氢原子,它所含官能团的名称为 ;写出a、b所代表的试剂:a ;b 。.(7)有机物H的分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性。H有多种合成方法,写出由乙酸合成H的路线流程图(其他原料任选)。答案:(1)C4H8O2(2)HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2(3)+CH3CH2OH+H2O(4)取代反应(5)(6)羟基、氯原子 Cl2/FeCl3 NaOH 溶液或 Na2CO3 溶液(7)CH3COOH