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2018年版高考化學(xué)大一輪專題復(fù)習(xí)專題提升五有機(jī)合成與推斷綜合解題策略(共160張)第一頁(yè),共161頁(yè)。專題提升五有機(jī)合成與推斷綜合解題策略第二頁(yè),共161頁(yè)。
有機(jī)合成與推斷題歷來是高考的重點(diǎn)和難點(diǎn),要做好有機(jī)合成與推斷題,必須全面掌握各類有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及相互轉(zhuǎn)化等知識(shí);同時(shí)還要具有較高的思維能力、抽象概括能力和知識(shí)遷移能力。有機(jī)推斷題屬于綜合應(yīng)用各類官能團(tuán)性質(zhì)、相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的知識(shí),結(jié)合計(jì)算并在新情景下加以遷移的能力題。此類題目大多以新材料、新藥物、新科研成果以及社會(huì)熱點(diǎn)為題材來綜合考查學(xué)生的有機(jī)知識(shí)技能能力,綜合性強(qiáng),難度大,情景新,要求高,只有在熟練掌握各類有機(jī)物及相互衍變關(guān)系的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),再綜合分析,才能作出正確、合理的推斷。第三頁(yè),共161頁(yè)。一、有機(jī)合成
有機(jī)合成題要求能用給定的基本原料制取各種有機(jī)物,其實(shí)質(zhì)是通過化學(xué)反應(yīng)使有機(jī)物的碳鏈增長(zhǎng)或縮短,或在碳鏈與碳環(huán)之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)換,或在碳鏈與碳環(huán)上引入或轉(zhuǎn)換各種官能團(tuán),以制取不同性質(zhì)、不同類型的有機(jī)物。1.合成原則:原料價(jià)廉,原理正確;路線簡(jiǎn)捷,便于操作,條件適宜;易于分離,產(chǎn)率高。第四頁(yè),共161頁(yè)。2.合成方法:
(1)順向合成法:采用正向思維方法,從已知原料入手,找出合成所需要的直接或間接的中間產(chǎn)物,逐步推向目標(biāo)合成有機(jī)物,其思維程序是:原料→中間產(chǎn)物→產(chǎn)品。
(2)逆向合成法:采用逆向思維方法,從目標(biāo)合成有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)入手,找出合成所需的直接或間接的中間產(chǎn)物,逐步推向已知原料,其思維程序是:產(chǎn)品→中間產(chǎn)物→原料。第五頁(yè),共161頁(yè)。
(3)類比分析法:采用綜合思維的方法,將正向或逆向推導(dǎo)出的幾種合成途徑進(jìn)行比較,得出最佳合成路線,其思維程序是:比較題目所給知識(shí)原型→找出原料與合成物質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系→確定中間產(chǎn)物→產(chǎn)品。3.知識(shí)必備:(1)一元合成路線:R—CH==CH2→鹵代烴→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯第六頁(yè),共161頁(yè)。(2)二元合成路線:第七頁(yè),共161頁(yè)。(4)改變官能團(tuán)的位置:4.解題思路:
(1)判斷目標(biāo)有機(jī)物屬于何類有機(jī)物,與哪些基本知識(shí)和信息有關(guān),分析目標(biāo)有機(jī)物中碳原子的個(gè)數(shù)及碳鏈或碳環(huán)的組成。
(2)根據(jù)給定原料、信息和有關(guān)反應(yīng)規(guī)律,合理地把目標(biāo)有機(jī)物分解成若干片斷,或?qū)ふ页龉倌軋F(tuán)的引入、轉(zhuǎn)換和保護(hù)方法,盡快找出目標(biāo)有機(jī)物的關(guān)鍵點(diǎn)和突破點(diǎn)。第八頁(yè),共161頁(yè)。
(3)注意官能團(tuán)的引入和消除方法、官能團(tuán)的位置的改變,并建立目標(biāo)產(chǎn)物和原料之間的聯(lián)系,找出合理的合成路線,同時(shí)弄清有機(jī)物間的衍變關(guān)系、取代關(guān)系、氧化還原關(guān)系、消去和加成關(guān)系、結(jié)合重組關(guān)系、有機(jī)反應(yīng)中量的變化關(guān)系。第九頁(yè),共161頁(yè)。二、有機(jī)推斷題的突破口
有機(jī)推斷主要是將有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的考查整合在一起,并多與新的信息緊密結(jié)合,考查根據(jù)有機(jī)物的組成和結(jié)構(gòu)推斷同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu),根據(jù)相互衍生關(guān)系和性質(zhì)推斷有機(jī)物的結(jié)構(gòu)或反應(yīng)條件和反應(yīng)類型,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或典型用途)推斷有機(jī)物的組成或結(jié)構(gòu),根據(jù)反應(yīng)規(guī)律推斷化學(xué)反應(yīng)方程式等。第十頁(yè),共161頁(yè)。1.從物理特征突破:
有機(jī)物中各類代表物的顏色、狀態(tài)、氣味、溶解性、密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等往往各有特點(diǎn),解題時(shí)可考慮從物理特征找到題眼。2.從反應(yīng)條件突破:
有機(jī)反應(yīng)往往各有特定的條件。例如:“濃硫酸,170℃”的條件可能是乙醇消去制乙烯;“烴與溴水反應(yīng)”,則該烴應(yīng)為不飽和烴,且反應(yīng)一定是加成反應(yīng)。第十一頁(yè),共161頁(yè)。3.從轉(zhuǎn)化關(guān)系突破:第十二頁(yè),共161頁(yè)。4.從結(jié)構(gòu)關(guān)系突破:
這其實(shí)也是轉(zhuǎn)化關(guān)系的原理。如某醇催化氧化能得到相應(yīng)的醛,則該醇必為伯醇;若醇催化氧化得到的是酮,則醇必為仲醇;若醇催化氧化無法得到相應(yīng)的醛、酮,則必為叔醇。消去反應(yīng)、生成環(huán)酯的反應(yīng)等都與特定的結(jié)構(gòu)有關(guān)。5.從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象突破:
例如:加FeCl3
溶液發(fā)生顯色反應(yīng),則有機(jī)物含有酚羥基;能與銀氨溶液反應(yīng)生成銀鏡,則有機(jī)物含有醛基。特征現(xiàn)象可以從產(chǎn)生氣體、沉淀顏色、溶液顏色的變化等方面考慮。第十三頁(yè),共161頁(yè)。一、根據(jù)部分產(chǎn)物和特征條件推斷反應(yīng)物
有機(jī)合成推斷題常以框圖或變相框圖的形式呈現(xiàn)一系列物質(zhì)的衍變關(guān)系,一般是已知一系列衍變關(guān)系中的部分產(chǎn)物或衍變條件,因而解答此類問題的關(guān)鍵是熟悉烴及各種衍生物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及轉(zhuǎn)化條件。第十四頁(yè),共161頁(yè)。常見的衍變方式有三種類型。1.改變官能團(tuán)的種類:如R—CH==CH2R—CH2—CH2XR—CH2—CH2OHR—CH2—CHOR—CH2—COOR′
R—CH2—COOH有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為:①R—CH==CH2+HXR—CH2—CH2X第十五頁(yè),共161頁(yè)。R—CH2—CH2OH+NaX 2R—CH2—CHO+2H2O 2R—CH2COOH R—CH2—COOR′
②R—CH2—CH2X+NaOH ③2R—CH2—CH2OH+O2
④2R—CH2—CHO+O2
⑤R—CH2—COOH+R′OH+H2O第十六頁(yè),共161頁(yè)。―――→HO—CH2CH2—OH
2.改變官能團(tuán)的數(shù)目:通過某種化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€(gè)。 濃硫酸
170℃NaOH/水
△OHC—CHOHOOC—COOHROOC—COOR(1)CH3CH2OH———→CH2==CH2———→X—CH2CH2—XX2/CCl4第十七頁(yè),共161頁(yè)。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為:
②CH2===CH2+X2―→CH2X—CH2XHO—CH2—CH2—OH+
③CH2X—CH2X+2NaOH2NaX第十八頁(yè),共161頁(yè)。④HO—CH2—CH2—OH+O2OHC—CHO+2H2O⑤OHC—CHO+O2⑥HOOC—COOH+2ROHHOOC—COOH ROOC—COOR+2H2O第十九頁(yè),共161頁(yè)。CH3CH==CH2――→CH3C3.改變官能團(tuán)的位置。HCl
(1)CH3CH2CH2ClHClCH3CH3CH==CH2CH3CHClCH3(2)CH3CH2CH2OH CH3CHOHCH3第二十頁(yè),共161頁(yè)。
[例1](2015年新課標(biāo)卷Ⅰ)A(C2H2)是基本有機(jī)化工原料。由A制備聚乙烯醇縮丁醛和順式聚異戊二烯的合成路線(部分反應(yīng)條件略去)如圖所示:第二十一頁(yè),共161頁(yè)?;卮鹣铝袉栴}:(1)A的名稱是______,B含有的官能團(tuán)是__________。(2)①的反應(yīng)類型是______,⑦的反應(yīng)類型是________。(3)C和D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為___________、____________。(4)異戊二烯分子中最多有____個(gè)原子共平面,順式聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________________。(5)寫出與A具有相同官能團(tuán)的異戊二烯的所有同分異構(gòu)體________________(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
(6)參照異戊二烯的上述合成路線,設(shè)計(jì)一條由A和乙醛為起始原料制備1,3-丁二烯的合成路線_____________________。第二十二頁(yè),共161頁(yè)。
解題指導(dǎo):由分子式可知A為HC≡CH,結(jié)合乙炔(C2H2)和乙酸(C2H4O2)的分子式發(fā)現(xiàn)B(C4H6O2)為A與乙酸發(fā)生加成反應(yīng)所得,生成B為CH2==CHOOCCH3
,發(fā)生加聚反應(yīng)生成,水解生成C為,由聚乙烯醇縮丁醛可知D為CH3CH2CH2CHO,HC≡CH與丙酮在KOH條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成,與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)第二十三頁(yè),共161頁(yè)。生成,在氧化鋁的作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成異戊二烯,異戊二烯在催化劑作用下發(fā)生加聚反應(yīng)生成 ,以此解答該題。第二十四頁(yè),共161頁(yè)。
解析:(1)由以上分析可知A為乙炔,B為CH2==CHOOCCH3,含有的官能團(tuán)為碳碳雙鍵和酯基。(2)A為HC≡CH,與乙酸發(fā)生加成反應(yīng)生成B為CH2==CHOOCCH3,在氧化鋁的作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成異戊二烯。第二十五頁(yè),共161頁(yè)。(4)異戊二烯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2==C(CH3)—CH==CH2,分子中含有2個(gè)C==C鍵,與C==C鍵直接相連的原子在同一個(gè)平面上,甲基有1個(gè)H原子與C==C鍵也可能在同一個(gè)平面上,則共有11個(gè)原子共平面,順式聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(5)與A具有相同官能團(tuán)的異戊二烯的所有同分異構(gòu)體應(yīng)含有C≡C鍵,據(jù)此寫出同分異構(gòu)體。第二十六頁(yè),共161頁(yè)。(6)乙炔與乙醛發(fā)生加成反應(yīng)生成HC≡CCHOHCH3,然后與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成H2C==CHCHOHCH3,在氧化鋁作用下加熱發(fā)生消去反應(yīng)生成CH2==CHCH==CH2,該題最好的方法是使用逆推法。答案:(1)乙炔碳碳雙鍵和酯基(2)加成反應(yīng)消去反應(yīng)CH3CH2CH2CHO(3)(4)11第二十七頁(yè),共161頁(yè)。(5)CH3CH(CH3)—C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3第二十八頁(yè),共161頁(yè)。[變式訓(xùn)練]
1.(2016年四川卷)高血脂嚴(yán)重影響人體健康,化合物E是一種臨床治療高血脂癥的藥物。E的合成路線如下(部分反應(yīng)條件和試劑略):第二十九頁(yè),共161頁(yè)。請(qǐng)回答下列問題:(1)試劑Ⅰ的名稱是________,試劑Ⅱ中官能團(tuán)的名稱是________,第②步的反應(yīng)類型是____________。(2)第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________。第三十頁(yè),共161頁(yè)。(3)第⑥步反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________。(4)第⑦步反應(yīng)中,試劑Ⅲ為單碘代烷烴,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。
(5)C的同分異構(gòu)體在酸性條件下水解,生成X、Y和CH3(CH2)4OH。若X含有羧基和苯環(huán),且X和Y的核磁共振氫譜都只有兩種類型的吸收峰,則X與Y發(fā)生縮聚反應(yīng)所得縮聚物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________________________________。第三十一頁(yè),共161頁(yè)。
解析:(1)試劑Ⅰ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3OH,名稱為甲醇;試劑Ⅱ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為BrCH2CH2CH2Br,所含官能團(tuán)的名稱為溴原子;根據(jù)和的結(jié)構(gòu)及試劑Ⅱ判斷第②步的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(2)根據(jù)題給轉(zhuǎn)化關(guān)系知第①步反應(yīng)為CH3CH(COOH)2和CH3OH在濃硫酸、加熱的條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成CH3CH(COOCH3)2
和水,化學(xué)方程式為+2CH3OH+2H2O。第三十二頁(yè),共161頁(yè)。(3)根據(jù)題給轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷C為給信息反應(yīng)知
,結(jié)合題在加熱條件下反應(yīng)生成,化學(xué)方程式為 。(4)試劑Ⅲ為單碘代烷烴,根據(jù)和的結(jié)構(gòu)第三十三頁(yè),共161頁(yè)。推斷,試劑Ⅲ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3I。(5)C的分子式為C15H20O5,其同分異構(gòu)體在酸性條件下水解,說明含有酯基,生成X、Y和CH3(CH2)4OH,生成物X含有羧基和苯環(huán),且X和Y的核磁共振氫譜均只有兩種類型的吸收峰,則X為對(duì)二苯甲酸,Y為CH2OHCH2OH,則X與Y發(fā)生縮聚反應(yīng)所得縮聚物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是第三十四頁(yè),共161頁(yè)。溴原子取代反應(yīng)2H2O答案:(1)甲醇(2)(3)(4)CH3I(5)第三十五頁(yè),共161頁(yè)。
2.(2016年新課標(biāo)卷Ⅰ)秸稈(含多糖物質(zhì))的綜合應(yīng)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線:第三十六頁(yè),共161頁(yè)?;卮鹣铝袉栴}:(1)下列關(guān)于糖類的說法正確的是________(填標(biāo)號(hào))。a.糖類都有甜味,具有CnH2mOm
的通式b.麥芽糖水解生成互為同分異構(gòu)體的葡萄糖和果糖c.用銀鏡反應(yīng)不能判斷淀粉水解是否完全d.淀粉和纖維素都屬于多糖類天然高分子化合物(2)B生成C的反應(yīng)類型為________。(3)D中官能團(tuán)名稱為________________,D生成E的反應(yīng)類型為________。第三十七頁(yè),共161頁(yè)。
(4)F的化學(xué)名稱是________,由F生成G的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。
(5)具有一種官能團(tuán)的二取代芳香化合物W是E的同分異構(gòu)體,0.5molW與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成44gCO2,W共有______種(不含立體結(jié)構(gòu)),其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________________________________________。
(6)參照上述合成路線,以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4
為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備對(duì)苯二甲酸的合成路線_____________________________________________________________。第三十八頁(yè),共161頁(yè)。
解析:(2)根據(jù)圖示可知B含有兩個(gè)羧基,可以與甲醇在一定條件下發(fā)生酯化反應(yīng),產(chǎn)生酯C和水,酯化反應(yīng)也就是取代反應(yīng)。(3)根據(jù)圖示可知D中官能團(tuán)為碳碳雙鍵和酯基;根據(jù)物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,D去氫發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生E。(4)F分子中含有6個(gè)碳原子,2個(gè)端羧基,所以F的化學(xué)名稱是己二酸,由F生成G的化學(xué)方程式為。第三十九頁(yè),共161頁(yè)。(5)具有一種官能團(tuán)的二取代芳香化合物W是E的同分異構(gòu)體,0.5molW與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成44gCO2,說明W分子中含有2個(gè)—COOH,則其可能的支鏈情況是:—COOH、—CH2CH2COOH;—COOH、—CH(CH3)COOH;2個(gè)—CH2COOH;—CH3、—CH(COOH)2四種情況,它們?cè)诒江h(huán)的位置可能是鄰位、間位、對(duì)位,故W可能的同分異構(gòu)體種類共有4×3=12種(不含立體結(jié)構(gòu)),其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(6)以(反,反)-2,4-己二烯第四十頁(yè),共161頁(yè)。和C2H4
為原料制備對(duì)苯二甲酸的合成路線為
答案:(1)cd(2)取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))氧化反應(yīng)(3)酯基、碳碳雙鍵(4)己二酸第四十一頁(yè),共161頁(yè)。(5)12(6)第四十二頁(yè),共161頁(yè)。二、確定官能團(tuán)的方法1.官能團(tuán)種類的確定。(1)根據(jù)條件信息確定。反應(yīng)條件可能官能團(tuán)濃硫酸①醇的消去(醇羥基);②酯化反應(yīng)(含有羥基、羧基)稀硫酸①酯的水解(含有酯基);②雙糖、多糖的水解NaOH水溶液/△①鹵代烴的水解;②酯的水解NaOH醇溶液/△鹵代烴的消去(HX)H2、催化劑加成(碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基、苯環(huán))O2/Cu、加熱醇羥基的氧化(—CH2OH等)Cl2(Br2)/Fe苯環(huán)Cl2(Br2)/光照烷烴或苯環(huán)側(cè)鏈上烷烴基第四十三頁(yè),共161頁(yè)。(2)根據(jù)性質(zhì)信息和反應(yīng)現(xiàn)象確定。反應(yīng)條件可能官能團(tuán)能與NaHCO3反應(yīng)羧基能與Na2CO3反應(yīng)羧基、酚羥基能與Na反應(yīng)羧基、酚羥基、醇羥基與銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生銀鏡或與新制氫氧化銅產(chǎn)生紅色沉淀醛基能使溴水褪色C==C、C≡C加濃溴水產(chǎn)生白色沉淀,遇Fe3+顯紫色酚羥基A是醇(R—CH2OH)或乙烯第四十四頁(yè),共161頁(yè)。
(3)根據(jù)不飽和度輔助確定。 一個(gè)雙鍵或一個(gè)環(huán),不飽和度均為1;一個(gè)三鍵不飽和度為2;一個(gè)苯環(huán),不飽和度為4。計(jì)算公式Ω=n(C)+1-n(H)+n(X)-n(N)
2[n(C)表示碳原子數(shù),n(X)表示鹵原子數(shù),n(N)表示氮原子數(shù)]第四十五頁(yè),共161頁(yè)。2.根據(jù)數(shù)據(jù)確定官能團(tuán)的數(shù)目。(2)2—OH(醇、酚、羧酸)→H2(3)2—COOH→CO2第四十六頁(yè),共161頁(yè)。
(5)某有機(jī)物與醋酸反應(yīng),相對(duì)分子質(zhì)量增加42,則含有1個(gè)—OH;增加84,則含有2個(gè)—OH,即—OH轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾OCCH3。
(6)由—CHO轉(zhuǎn)變?yōu)椤狢OOH,相對(duì)分子質(zhì)量增加16;若增加32,則含2個(gè)—CHO。
(7)當(dāng)醇被氧化成醛或酮后,相對(duì)分子質(zhì)量減小2,則含有1個(gè)—OH;若相對(duì)分子質(zhì)量減小4,則含有2個(gè)—OH。3.根據(jù)性質(zhì)確定官能團(tuán)的位置。
(1)若醇能氧化為醛或羧酸,則醇分子中應(yīng)含有結(jié)構(gòu)“—CH2OH”;若能氧化成酮,則醇分子中應(yīng)含有結(jié)構(gòu)“—CHOH—”。第四十七頁(yè),共161頁(yè)。(2)由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定“—OH”或“—X”的位置。(3)由一鹵代物的種類可確定碳架結(jié)構(gòu)。(4)由加氫后的碳架結(jié)構(gòu),可確定“”或“—C≡C—”的位置。
(5)由有機(jī)物發(fā)生酯化反應(yīng)能生成環(huán)酯或聚酯,可確定有機(jī)物是羥基酸,并根據(jù)環(huán)的大小,可以確定“—OH”與“—COOH”的相對(duì)位置。第四十八頁(yè),共161頁(yè)。[例2](2016年江蘇卷)化合物H是合成抗心律失常藥物決奈達(dá)隆的一種中間體,可通過以下方法合成:(1)D中的含氧官能團(tuán)名稱為____________(寫兩種)。第四十九頁(yè),共161頁(yè)。(2)F→G的反應(yīng)類型為__________。(3)寫出同時(shí)滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________________。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②能發(fā)生水解反應(yīng),其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);③分子中只有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫。(4)E經(jīng)還原得到F,E的分子是為C14H17O3N,寫出E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________________。第五十頁(yè),共161頁(yè)。請(qǐng)以甲苯和(CH3CO)2O為原料制備,寫出制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。第五十一頁(yè),共161頁(yè)。
解析:(1)根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知D中的含氧官能團(tuán)名稱為羥基、羰基、酰胺鍵。(2)根據(jù)F和G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知F→G的反應(yīng)類型為羥基的消去反應(yīng)。(3)①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明含有醛基;②能發(fā)生水解反應(yīng),其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3
溶液發(fā)生顯色反應(yīng),這說明應(yīng)該是酚羥基和甲酸形成的酯基;③分子中只有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫,因此苯環(huán)上的取代基應(yīng)該是對(duì)稱的,所以符合條件的有機(jī)物同分異構(gòu)體為或第五十二頁(yè),共161頁(yè)。
(4)E經(jīng)還原得到F,E的分子是為C14H17O3N,根據(jù)D、F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知該反應(yīng)應(yīng)該是羰基與氫氣的加成反應(yīng),所以E
的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(5)由于苯胺易被氧化,因此首先將甲苯硝化,將硝基還原為氨基后與(CH3CO)2O反應(yīng),最后再將甲第五十三頁(yè),共161頁(yè)?;趸癁轸然?,得到產(chǎn)品,流程圖為。第五十四頁(yè),共161頁(yè)。答案:(1)(酚)羥基、羰基、酰胺鍵(任寫兩種)(2)消去反應(yīng)(3)、、(任寫一種)第五十五頁(yè),共161頁(yè)。(4)第五十六頁(yè),共161頁(yè)。[變式訓(xùn)練]3.(2016年新課標(biāo)卷Ⅲ)端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),稱為Glaser反應(yīng)。
該反應(yīng)在研究新型發(fā)光材料、超分子化學(xué)等方面具有重要價(jià)值。下面是利用Glaser反應(yīng)制備化合物E的一種合成路線:第五十七頁(yè),共161頁(yè)。
回答下列問題:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________,D的化學(xué)名稱為__________。
(2)①和③的反應(yīng)類型分別為__________、__________。
(3)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________________________。用1molE合成1,4-二苯基丁烷,理論上需要消耗氫氣______mol。(4)化合物()也可發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應(yīng)生成聚合物,該聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________。第五十八頁(yè),共161頁(yè)。
(5)芳香化合物F是C的同分異構(gòu)體,其分子中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,數(shù)目比為3∶1,寫出其中3種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______________________________。
(6)寫出用2-苯基乙醇為原料(其他無機(jī)試劑任選)制備化合物D的合成路線_____________________________________。第五十九頁(yè),共161頁(yè)。解析:(1)A與氯乙烷發(fā)生取代反應(yīng)生成B,則根據(jù)B分子式可知A是苯,B是苯乙烷,則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知D的化學(xué)名稱為苯乙炔。(2)①是苯環(huán)上氫原子被乙基取代,屬于取代反應(yīng);③中產(chǎn)生碳碳三鍵,是鹵代烴的消去反應(yīng)。(3)根據(jù)題意D發(fā)生Glaser反應(yīng),因此E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。1mol碳碳三鍵需要2mol氫氣加成,則用1molE合成1,4-二苯基丁烷,理論上需要消耗氫氣4mol。(4)根據(jù)已知信息可知化合物第六十頁(yè),共161頁(yè)。發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應(yīng)生成聚合物的化學(xué)方程式為+(n-1)H2。(5)芳香化合物F是C的同分異構(gòu)體,其分子中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,數(shù)目比為3∶1,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、、、、。(6)根據(jù)已知第六十一頁(yè),共161頁(yè)。信息以及乙醇的性質(zhì)可知用2-苯基乙醇為原料(其他無機(jī)試劑任選)制備化合物D的合成路線為第六十二頁(yè),共161頁(yè)。苯乙炔消去反應(yīng)答案:(1)(2)取代反應(yīng)(3)4(4)
+(n-1)H2第六十三頁(yè),共161頁(yè)。(5)、、、、
(任寫三種)(6)第六十四頁(yè),共161頁(yè)。
4.(2016屆河南八市質(zhì)檢)化合物F是用于制備藥品鹽酸祛炎痛的中間產(chǎn)物,已知其合成路線如下:RNHCH2R′+HCl(R
Ⅰ.RNH2+R′CH2Cl和R′代表烴基)。第六十五頁(yè),共161頁(yè)。Ⅱ.苯的同系物易被高錳酸鉀溶液氧化如下:Ⅲ.苯胺具有弱堿性,易氧化?;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出反應(yīng)①的反應(yīng)物質(zhì)和條件:____________,B中所含官能團(tuán)的名稱:__________,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____________。
(2)D+E→F的化學(xué)方程式:______________________________________________。第六十六頁(yè),共161頁(yè)。
(3)E的一種同分異構(gòu)體(對(duì)位氨基)在一定條件下,可聚合成熱固性很好的功能高分子,寫出合成此高聚物的化學(xué)方程式:_____________________________________________________。
(4)寫出D的含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體,已知該物質(zhì)的核磁共振氫譜圖有3種不同類型的氫原子,峰面積之比為3∶2∶2,則該物質(zhì)是______________(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。(5)反應(yīng)①~⑤中,屬于取代反應(yīng)的是________________(填反應(yīng)序號(hào)),反應(yīng)③的反應(yīng)類型是____________。第六十七頁(yè),共161頁(yè)。
解析:甲苯在光照條件下發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)生成 ,由A經(jīng)過一系列反應(yīng)得到E,反應(yīng)中引入—COOH、—NH2,且處于鄰位,甲基氧化得到—COOH,由題目信息可知,—NO2
還原得到—NH2,由于苯胺易被氧化,所
得到—NH2
,故A轉(zhuǎn)化得到B是甲苯的硝化反應(yīng),可知B為
,C為Ⅰ可知生成F為,D和E發(fā)生取代反應(yīng),由信息 。以用KMnO4(H+)先將—CH3氧化成—COOH,再將—NO2還原第六十八頁(yè),共161頁(yè)。答案:(1)氯氣和光照硝基第六十九頁(yè),共161頁(yè)。第七十頁(yè),共161頁(yè)。三、陌生有機(jī)反應(yīng)方程式的仿寫
根據(jù)題給信息、陌生有機(jī)反應(yīng)方程式,分析官能團(tuán)(或取代基)的斷鍵位置,分析生成物的成鍵位置、成鍵特點(diǎn),最終在題設(shè)條件下仿寫方程式或書寫反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式等。步驟如下:①對(duì)比反應(yīng)物與生成物在結(jié)構(gòu)上的差異,找出舊鍵的斷裂處,新鍵的形成處;②思考舊鍵為什么斷裂,新鍵為什么形成,找出參加反應(yīng)的官能團(tuán)或活潑原子;
③將題給條件的反應(yīng)物與陌生反應(yīng)方程式中的反應(yīng)物作對(duì)比,找出其結(jié)構(gòu)上相似的地方,確定反應(yīng)物的反應(yīng)部位(官能團(tuán)等),模仿陌生反應(yīng)方程式中有機(jī)物舊鍵斷裂、新鍵形成的方式仿照書寫新的方程式。第七十一頁(yè),共161頁(yè)。[例3](2015年山東卷)菠蘿酯
F是一種具有菠蘿香味的賦香劑,其合成路線如下:第七十二頁(yè),共161頁(yè)。第七十三頁(yè),共161頁(yè)。(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________,A中所含官能團(tuán)的名稱是__________________。
(2)由A生成B的反應(yīng)類型是______________,E的某同分異構(gòu)體只有一種相同化學(xué)環(huán)境的氫,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________。(3)寫出D和E反應(yīng)生成F的化學(xué)方程式:_______________________________________。
(4)結(jié)合題給信息,以溴乙烷和環(huán)氧乙烷為原料制備1-丁醇,設(shè)計(jì)合成路線(其他試劑任選)。合成路線流程圖示例:第七十四頁(yè),共161頁(yè)。
解題指導(dǎo):結(jié)合題給轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,溴乙烷與Mg在干醚的條件下得到CH3CH2MgBr,再與環(huán)氧乙烷在酸性條件下得到1-丁醇。
解析:根據(jù)題目所給信息,可知1,3-丁二烯與丙烯醛發(fā)生加成反應(yīng)生成A為生成B為
,A與足量的氫氣發(fā)生加成反應(yīng),B在HBr條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成C第七十五頁(yè),共161頁(yè)。為,C與Mg
在干醚的條件下得到 發(fā)生信息中反應(yīng)得到,再發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成D為,對(duì)比D與F的結(jié)構(gòu)可知,D與CH2==CHCH2OH發(fā)生酯化反應(yīng)得到F,故E為CH2==CHCH2OH。第七十六頁(yè),共161頁(yè)。醛基、碳碳雙鍵答案:(1)(2)加成反應(yīng)第七十七頁(yè),共161頁(yè)。[變式訓(xùn)練]
5.(2016年天津卷)反-2-己烯醛(D)是一種重要的合成香料,下列合成路線是制備D的方法之一。根據(jù)該合成路線回答下列問題:第七十八頁(yè),共161頁(yè)。
(1)A的名稱是__________;B分子中共面原子數(shù)目最多為__________;C分子中與環(huán)相連的三個(gè)基團(tuán)中,不同化學(xué)環(huán)境的氫原子共有__________種。
(2)D中含氧官能團(tuán)的名稱是__________,寫出檢驗(yàn)該官能團(tuán)的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________________________________________。
(3)E為有機(jī)物,能發(fā)生的反應(yīng)有________(填序號(hào))。a.聚合反應(yīng)b.加成反應(yīng)c.消去反應(yīng)d.取代反應(yīng)第七十九頁(yè),共161頁(yè)。
(4)B的同分異構(gòu)體F與B有完全相同的官能團(tuán),寫出F所有可能的結(jié)構(gòu)_________________________________________。
(5)以D為主要原料制備己醛(目標(biāo)化合物),將合成路線的后半部分補(bǔ)充完整。__________________________________________________(6)問題(5)的合成路線中第一步反應(yīng)的目的是__________。第八十頁(yè),共161頁(yè)。
解析:(1)根據(jù)流程圖,A為CH3CH2CH2CHO,是丁醛;B為CH2==CHOC2H5,分子中共面原子數(shù)目最多為9個(gè)(如圖:
),C
分子中與環(huán)相連的三個(gè)基團(tuán)中,8個(gè)碳原子上的氫原子化學(xué)環(huán)境都不相同,共有8種。(2)D中含氧官能團(tuán)是醛基,檢驗(yàn)醛基可以用銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液,第八十一頁(yè),共161頁(yè)。(3)根據(jù)流程圖,結(jié)合信息,C在酸性條件下反應(yīng)生成、CH3CH2CH2CHO和CH3CH2OH以及水,因此E為CH3CH2OH,屬于醇,能發(fā)生的反應(yīng)有消去反應(yīng)和取3H2O。第八十二頁(yè),共161頁(yè)。代反應(yīng),故選cd。(4)B的同分異構(gòu)F與B有完全相同的官能團(tuán),F(xiàn)可能的結(jié)構(gòu)有:CH2==CHCH2OCH3、、
。(5)己醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH2CH2CH2CHO,根據(jù)信息和己醛的結(jié)構(gòu),首先需要將的碳碳雙鍵轉(zhuǎn)化為單鍵,然后在酸性條件下反應(yīng)即可。(6)醛基也能夠與氫氣加成,(5)中合成路線中第一步反應(yīng)的目的是保護(hù)醛基。第八十三頁(yè),共161頁(yè)。98答案:(1)正丁醛(或丁醛)(2)醛基第八十四頁(yè),共161頁(yè)。(3)cd、
(4)CH2==CHCH2OCH3、
(5)CH3(CH2)4CHO (6)保護(hù)醛基第八十五頁(yè),共161頁(yè)。6.(2016屆廣東韶關(guān)調(diào)研)?;磻?yīng)是有機(jī)合成中一種重要的反應(yīng),如反應(yīng)①:化合物Ⅰ可由化合物Ⅲ合成:第八十六頁(yè),共161頁(yè)。(1)化合物Ⅰ與Br2
加成的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________?;衔铫羯苫衔铫竦姆磻?yīng)類型為__________。
(2)已知化合物Ⅲ的核磁共振氫譜有兩組吸收峰,峰面積之比為6∶1,則化合物Ⅲ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________?;衔铫笈c足量NaOH醇溶液共熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________。第八十七頁(yè),共161頁(yè)。(3)同時(shí)滿足下列條件的Ⅱ的同分異構(gòu)體共有______種。①苯環(huán)上只有2個(gè)取代基;②可發(fā)生水解反應(yīng),且水解產(chǎn)物能使FeCl3
溶液顯色;③能與NaHCO3
反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。(4)化合物Ⅴ:與足量的化合物Ⅰ在一定條件下也能發(fā)生類似反應(yīng)①的反應(yīng),生成有機(jī)化合物Ⅵ,則Ⅵ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____________________________________________。第八十八頁(yè),共161頁(yè)。解析:(1)根據(jù)化合物Ⅰ的結(jié)構(gòu)可知,Ⅰ中的碳碳雙鍵與溴發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物為,比較化合物Ⅳ和化合物Ⅰ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,Ⅳ中的羥基被氯原子取代,所以化合物Ⅳ生成化合物Ⅰ的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(2)化合物Ⅲ在氫氧化鈉的醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)再酸化得Ⅳ,Ⅲ的核磁共振氫譜有兩組吸收峰,峰面積之比為6∶1,結(jié)合Ⅳ的結(jié)構(gòu)可知Ⅲ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,反應(yīng)方程式為+第八十九頁(yè),共161頁(yè)。2NaOH。(3)根據(jù)條件:①苯環(huán)上只有2
個(gè)取代基;②可發(fā)生水解反應(yīng),且水解產(chǎn)物能使FeCl3溶液顯色,說明水解產(chǎn)物有酚羥基;③能與NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,說明有羧基,結(jié)合Ⅱ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知Ⅱ的同分異構(gòu)體為苯環(huán)上連有—CH3
、—OOCCOOH,或—OOCH、—CH2COOH,或CH3COO—、—COOH,每種都有鄰、間、對(duì)三種,所以共有9種。(4)化合物Ⅴ:中與氮相連的第九十頁(yè),共161頁(yè)。氫原子被化合物Ⅰ中的CH2==C(CH3)CO—取代,所以Ⅵ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。第九十一頁(yè),共161頁(yè)。答案:(1)取代反應(yīng)第九十二頁(yè),共161頁(yè)。(3)9(4)第九十三頁(yè),共161頁(yè)。已知:RX――――――→ROH;RCHO+CH3COOR′――――――→RCH==CHCOOR′1.(2015年浙江卷)化合物
X是一種香料,可采用乙烯與甲苯為主要原料,按下列路線合成:NaOH/H2OCH3CH2ONa第九十四頁(yè),共161頁(yè)。請(qǐng)回答:(1)E中官能團(tuán)的名稱是________。(2)B+D→F的化學(xué)方程式:_________________________。(3)X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________________________。(4)對(duì)于化合物X,下列說法正確的是______。A.能發(fā)生水解反應(yīng)B.不與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)C.能使Br2/CCl4
溶液褪色D.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)第九十五頁(yè),共161頁(yè)。(5)下列化合物中屬于F的同分異構(gòu)體的是______。第九十六頁(yè),共161頁(yè)。
解析:乙烯與水在催化劑作用下發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醇,故A是乙醇,乙醇催化氧化最終生成乙酸,故B是乙酸;甲苯在光照條件下與氯氣發(fā)生的是取代反應(yīng),則D為醇,由D能被氧化為E,且結(jié)合給出的信息:RCHO+CH3COOR′氯氣發(fā)生的是甲基上的取代,那么C為化鈉的水溶液中發(fā)生的是取代反應(yīng),那么D應(yīng)為,C在氫氧 ,,即E為那么X為,據(jù)此推斷得出F為 。第九十七頁(yè),共161頁(yè)。
答案:(1)醛基
(2)CH3COOH++H2O(3)(4)AC(5)BC第九十八頁(yè),共161頁(yè)。2.(2015年天津卷)扁桃酸衍生物是重要的醫(yī)藥中間體,以A和B為原料合成扁桃酸衍生物F的路線如圖:
(1)A的分子式為C2H2O3,可發(fā)生銀鏡反應(yīng),且具有酸性,A所含官能團(tuán)名稱為________,寫出A+B→C的化學(xué)反應(yīng)方程式:________________________________________________。第九十九頁(yè),共161頁(yè)。(2)C中①、②、③3個(gè)—OH的酸性由強(qiáng)到弱的順序是____________。
(3)E是由2分子C生成的含有3個(gè)六元環(huán)的化合物,E的分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有______種。
(4)D→F的反應(yīng)類型是__________,1molF在一定條件下與足量NaOH溶液反應(yīng),最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為________mol。寫出符合下列條件的F的所有同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu))的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______________________________。第一百頁(yè),共161頁(yè)。①屬于一元酸類化合物;②苯環(huán)上只有2個(gè)取代基且處于對(duì)位,其中一個(gè)是羥基。A有多種合成方法,在方框中寫出由乙酸合成A的路線流程圖(其他原料任選)。合成路線流程圖示例如下:第一百零一頁(yè),共161頁(yè)。
解析:(1)A的分子式為C2H2O3,可發(fā)生銀鏡反應(yīng),且具有酸性,A是OHC—COOH,官能團(tuán)是醛基和羧基;根據(jù)C的結(jié)構(gòu)可知B是,A+B→C發(fā)生加成反應(yīng)。(2)羧基的酸性強(qiáng)于酚羥基,酚羥基的酸性強(qiáng)于醇羥基。(3)C中有羥基和羧基,2分子C可以發(fā)生酯化反應(yīng),可以生成3個(gè)六元環(huán)的化合物,C分子間醇羥基、羧基發(fā)生酯化反應(yīng),則E為。第一百零二頁(yè),共161頁(yè)。(4)對(duì)比D、F的結(jié)構(gòu),可知溴原子取代—OH位置;F中溴原子、酚羥基、酯基(羧酸與醇形成的酯基),都可以與氫氧化鈉反應(yīng);F的所有同分異構(gòu)體符合:①屬于一元酸類化合物,②苯環(huán)上只有2個(gè)取代基且處于對(duì)位,其中一個(gè)是羥基,另外取代基為—CBr(CH3)COOH、—CH(CH2Br)COOH、—CH2CHBrCOOH、—CHBrCH2COOH。(5)由題目信息可知,乙酸與PCl3
反應(yīng)得到ClCH2COOH,在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)得到HOCH2COONa,用鹽酸酸化得到HOCH2COOH,最后在Cu作催化劑條件下發(fā)生催化氧化得到OHC—COOH。第一百零三頁(yè),共161頁(yè)。答案:(1)醛基、羧基(2)③>①>②(3)4(4)取代反應(yīng)3第一百零四頁(yè),共161頁(yè)。第一百零五頁(yè),共161頁(yè)。
3.(2016屆內(nèi)蒙古赤峰寧城三模)化合物
A的分子式為C9H15OCl,分子中含有一個(gè)六元環(huán)和一個(gè)甲基,環(huán)上只有一個(gè)取代基;F分子中不含甲基。A與其他物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化如圖所示:(1)A→F的反應(yīng)類型是____________;G中官能團(tuán)的名稱是__________________。第一百零六頁(yè),共161頁(yè)。(2)A→C的反應(yīng)方程式是________________________。(3)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________________。
(4)有的同學(xué)認(rèn)為B中可能沒有氯原子,你的觀點(diǎn)是_____________,你的理由___________________________________。
(5)某烴的含氧衍生物X符合下列條件的同分異構(gòu)體中,核磁共振氫譜顯示為2組峰的是____________;只含有兩個(gè)甲基的同分異構(gòu)體有________種。①相對(duì)分子質(zhì)量比C少54;②氧原子數(shù)與C相同;③能發(fā)生水解反應(yīng)。第一百零七頁(yè),共161頁(yè)。
解析:化合物A的分子式為C9H15OCl,分子中含有一個(gè)六元環(huán)和一個(gè)甲基,環(huán)上只有一個(gè)取代基,能與氫氧化銅反應(yīng),含有醛基,則A是;A與氫氧化銅反應(yīng)生成酸,B可能是;A水解生成C,C是;第一百零八頁(yè),共161頁(yè)。C氧化為D,D是E是應(yīng)生成F,F(xiàn)是
;D在一定條件下縮聚為E,;A在氫氧化鈉的醇溶液中發(fā)生消去反 ,F(xiàn)與氫氧化銅反應(yīng)生成第一百零九頁(yè),共161頁(yè)。G;G加聚生成。(5)氧原子數(shù)與C相同、相對(duì)分子質(zhì)量比C少54,則X的分子式為C5H10O2;能發(fā)生水解反應(yīng)說明是酯。核磁共振氫譜顯示為2組峰的是HCOOC(CH3)3;只含有兩個(gè)甲基的同分異構(gòu)體有5種,分別為HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)CH3、CH3COOCH2CH2CH3、CH3CH2COOCH2CH3、CH3CH2CH2COOCH3。第一百一十頁(yè),共161頁(yè)。答案:(1)消去反應(yīng)碳碳雙鍵和羧基+NaCl(2)(3)(4)同意
+NaOH在堿性環(huán)境下氯原子有可能水解(5)HCOOC(CH3)35第一百一十一頁(yè),共161頁(yè)。4.G(異戊酸薄荷醇酯)是一種治療心臟病的藥物。其合成路線如下:第一百一十二頁(yè),共161頁(yè)。已知:①A能與FeCl3
溶液發(fā)生顯色反應(yīng)(1)A的名稱為____________。(2)G中含氧官能團(tuán)的名稱為________。(3)D的分子中含有________種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。第一百一十三頁(yè),共161頁(yè)。(4)E與新制的氫氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________。
(5)寫出符合下列條件的A的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_____________________________________________________。a.分子中有6個(gè)碳原子在一條直線上;b.分子中含有—OH。
(6)正戊醛可用作香料、橡膠促進(jìn)劑等,寫出以乙醇為原料制備CH3(CH2)3CHO的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任選)。合成路線流程圖示例如下:第一百一十四頁(yè),共161頁(yè)。
解析:A分子式為C7H8O,遇FeCl3
溶液顯色,說明含有酚羥基,結(jié)合G的結(jié)構(gòu)可知甲基與酚羥基處于間位,結(jié)構(gòu)為;由信息③及G的結(jié)構(gòu)可知C為。由C和G的結(jié)構(gòu)可以反推出F為(CH3)2CHCH2COOH,E為(CH3)2CHCH2CHO,由信息②可知D為CH2==C(CH3)2。(5)由A的分子式可知其不飽和度為4,分子中含有—OH,由6個(gè)碳原子共直線可知含有2個(gè)碳碳三鍵。(6)利用信息④可知通過醛醛加成生成4個(gè)碳原子的有機(jī)物,再通過信息②生成5個(gè)碳原子的醛。第一百一十五頁(yè),共161頁(yè)。答案:(1)3-甲基苯酚(或間甲基苯酚)(2)酯基(3)2
(4)(CH3)2CHCH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH(CH3)2CHCH2COONa+Cu2O↓+3H2O (5)CH3—C≡C—C≡C—CH2—CH2OH、
CH3—CH2—C≡C—C≡C—CH2OH第一百一十六頁(yè),共161頁(yè)。第一百一十七頁(yè),共161頁(yè)。5.Ⅰ.15g有機(jī)物A完全燃燒只生成22gCO2
和9gH2O。試求:(1)該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為____________。(2)符合該最簡(jiǎn)式的A物質(zhì)有多種,則它們之間的關(guān)系是________(填字母)。
A.一定互為同系物B.一定互為同分異構(gòu)體C.等質(zhì)量的它們完全燃燒耗氧量相同D.等物質(zhì)的量的它們完全燃燒耗氧量相同第一百一十八頁(yè),共161頁(yè)。(3)若A的相對(duì)質(zhì)量為90,且兩分子A能反應(yīng)形成六元環(huán)狀酯,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________。Ⅱ.PTT性能優(yōu)異,能作為紡織纖維和地毯等材料而得到廣泛應(yīng)用。其合成路線可設(shè)計(jì)為:
其中A、B、C均為鏈狀化合物,A能發(fā)生銀鏡反應(yīng),C不含甲基,1molC可與足量鈉反應(yīng)生成22.4LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。請(qǐng)回答下列問題:第一百一十九頁(yè),共161頁(yè)。(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________________,C的名稱為(系統(tǒng)命名)____________________。
(2)由物質(zhì)C與D反應(yīng)生成PTT的化學(xué)方程式為______________________________________________________________。
(3)請(qǐng)寫出以有機(jī)物甲為主要原料(無機(jī)試劑任用)制備CH3CH(OH)COOH的合成路線流程圖(須注明反應(yīng)條件)。______________________________________________________第一百二十頁(yè),共161頁(yè)。
解析:Ⅰ.(1)15g有機(jī)物A完全燃燒只生成22gCO2
和9gH2O,二氧化碳的物質(zhì)的量是0.5mol,水的物質(zhì)的量是0.5mol,則C元素的質(zhì)量是6g,H元素的質(zhì)量是1g,C元素與H元素的質(zhì)量之和是7g<15g,說明A中含有O元素,其質(zhì)量是15-7=8g,物質(zhì)的量是0.5mol,則C、H、O的原子個(gè)數(shù)比是1∶2∶1,所以有機(jī)物A的最簡(jiǎn)式是CH2O。(2)A項(xiàng),符合該最簡(jiǎn)式的有機(jī)物的分子式是(CH2O)n,一定不是同系物,因?yàn)閚值不同,則對(duì)應(yīng)的化學(xué)式中O原子的個(gè)數(shù)不同,而同系物的分子式之間只有C、H原子個(gè)數(shù)的差別,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),符合該最第一百二十一頁(yè),共161頁(yè)。簡(jiǎn)式的不一定是同分異構(gòu)體,如HCHO屬于醛,而C2H4O2
則屬于羧酸或酯類,B
錯(cuò)誤;C項(xiàng),因?yàn)樽詈?jiǎn)式相同,則含碳量和含氫量完全相同,等質(zhì)量的它們完全燃燒耗氧量相同,C正確;D項(xiàng),最簡(jiǎn)式相同,但分子式不一定相同,所以等物質(zhì)的量的它們完全燃燒時(shí)消耗的氧氣不一定相同,D錯(cuò)誤。(3)A的相對(duì)分子質(zhì)量是90,則A的分子式是C3H6O3,兩分子A能反應(yīng)形成六元環(huán)狀酯,說明A分子中含有羧基和羥基,且羧基和羥基連在同一C原子上時(shí)才能生成六元環(huán)酯,則A是CH3CH(OH)COOH。第一百二十二頁(yè),共161頁(yè)。
Ⅱ.(1)A能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明A中含有醛基,根據(jù)A的分子式判斷,A中還含有碳碳雙鍵,所以A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH2==CHCHO。1molC能與Na反應(yīng)生成1mol氫氣,說明C中含有2個(gè)羥基,且C不含甲基,則C是1,3-丙二醇。
答案:Ⅰ.(1)CH2O(2)C(3)CH3CH(OH)COOHⅡ.(1)CH2==CHCHO1,3-丙二醇+(2n-1)H2O第一百二十三頁(yè),共161頁(yè)。第一百二十四頁(yè),共161頁(yè)。
6.(2016年浙江卷)化合物X是一種有機(jī)合成中間體,Z是常見的高分子化合物,某研究小組采用如下路線合成X和Z。已知:①化合物A的結(jié)構(gòu)中有2個(gè)甲基第一百二十五頁(yè),共161頁(yè)。請(qǐng)回答:(1)寫出化合物E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:__________,F(xiàn)中官能團(tuán)的名稱是________。(2)Y→Z的化學(xué)方程式是___________________________。(3)G→X的化學(xué)方程式是____________________,反應(yīng)類型是__________。
(4)若C中混有B,請(qǐng)用化學(xué)方法檢驗(yàn)B的存在(要求寫出操作、現(xiàn)象和結(jié)論)____________________________________。第一百二十六頁(yè),共161頁(yè)。
解析:A為丁醇,其中有兩個(gè)甲基,且A能經(jīng)過兩步氧化生成C,由C的分子式可知C為丁酸,A能催化氧化生成羧酸,所以A為伯醇,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(CH3)2CHCH2OH,進(jìn)而推知B為(CH3)2CHCHO,C為(CH3)2CHCOOH,由Y的分子式可知D為CH≡CH,E為CH2==CH2,CH2==CH2
與H2O發(fā)生加成反應(yīng)生成F,F(xiàn)為CH3CH2OH,F(xiàn)和C發(fā)生酯化反應(yīng)生成G,G為(CH3)2CHCOOCH2CH3。(1)E為乙烯,F(xiàn)為乙醇。(2)Y為氯乙烯,CH2==CHCl發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚氯乙烯。(3)根據(jù)信息②的反應(yīng)原理可以推出該反應(yīng),注意生成的另一種產(chǎn)物為CH3CH2OH。(4)丁酸中含有丁醛,在檢驗(yàn)丁醛之前需加NaOH將丁酸中和掉,保證溶液顯堿性。第一百二十七頁(yè),共161頁(yè)。答案:(1)CH2==CH2
羥基
(4)取適量試樣于試管中,先用NaOH中和,再加入新制氫氧化銅懸濁液,加熱,若產(chǎn)生磚紅色沉淀,則有B存在第一百二十八頁(yè),共161頁(yè)。7.(2016年北京卷)功能高分子
P
的合成路線如下:(1)A的分子式是C7H8,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______________。(2)試劑a是______________。(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式:___________________________。(4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能團(tuán)是_________。(5)反應(yīng)④的反應(yīng)類型是______________。第一百二十九頁(yè),共161頁(yè)。(6)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式:__________________________。(7)
以乙烯為起始原料,選用必要的無機(jī)試劑合成E,寫出合成路線(用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)物),用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件。第一百三十頁(yè),共161頁(yè)。
解析:根據(jù)高分子P的結(jié)構(gòu)和A的分子式(C7H8),可以推出,D為對(duì)硝基苯甲醇,那么A應(yīng)該為甲苯,B為對(duì)硝基甲苯,C為一氯甲基對(duì)硝基苯。(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(2)甲苯和濃硝酸在濃硫酸催化作用下生成對(duì)硝基苯,所以試劑a為濃硫酸和濃硝酸。(3)反應(yīng)③是一氯甲基對(duì)硝基苯在氫氧化鈉的水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成對(duì)硝基苯甲醇,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(4)根據(jù)高分子P的結(jié)構(gòu)式,再第一百三十一頁(yè),共161頁(yè)。結(jié)合E的分子式可以推出E的結(jié)構(gòu)式為CH3CH==CHCOOC2H5,所含官能團(tuán)有碳碳雙鍵、酯基。(5)F應(yīng)該是E發(fā)生加聚反應(yīng)生成的一個(gè)高分子化合物,所以反應(yīng)④是加聚反應(yīng)。(6)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為
(7)乙烯和水可以直接加成生成乙醇,乙醇氧化生成乙醛,乙醛發(fā)生已知條件中的反應(yīng)可以使碳鏈增長(zhǎng),再將醛基氧化為羧基,羧酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),即可得物質(zhì)E。第一百三十二頁(yè),共161頁(yè)。答案:(1)(3)(4)碳碳雙鍵、酯基
(2)濃硫酸和濃硝酸(5)加聚反應(yīng)第一百三十三頁(yè),共161頁(yè)。(6)(7)第一百三十四頁(yè),共161頁(yè)。
8.(2016屆北京平谷一模)現(xiàn)有分子式為
C9H8O2Br2
的物質(zhì)M,有機(jī)物C的相對(duì)分子質(zhì)量為60,E的化學(xué)式為C7H5O2Na,在一定條件下可發(fā)生下述一系列反應(yīng)。 已知:兩個(gè)羥基同時(shí)連在同一碳原子上的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的,它將發(fā)生脫水反應(yīng):。第一百三十五頁(yè),共161頁(yè)。請(qǐng)回答下列問題:(1)B中官能團(tuán)名稱是____________,G→H的反應(yīng)類型是______________。(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________。(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:①E→F:________________________________________;②H→I:_________________________________________。(4)M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________。(5)G在一定條件下可形成高分子化合物K,K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________。第一百三十六頁(yè),共161頁(yè)。
(6)下列說法正確的是________。
a.H的核磁共振氫譜有4組峰
b.1molG與足量的濃溴水反應(yīng)消耗2molBr2
c.M苯環(huán)上的一氯代物有兩種
(7)請(qǐng)寫出同時(shí)符合下列條件的G的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________(任寫一種)。a.與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色b.能發(fā)生水解反應(yīng)第一百三十七頁(yè),共161頁(yè)。
解析:M的分子式為C9H8O2Br2,在稀硫酸存在下發(fā)生水解反應(yīng)生成C與D,則M含有酯基,有機(jī)物C的相對(duì)分子質(zhì)量為60,A連續(xù)氧化生成C,則A為CH3CH2OH,B為CH3CHO,C為CH3COOH,D遇FeCl3
溶液顯色,含有酚羥基,則M含有乙酸與酚形成酯基,結(jié)合M、C分子式可知,D分子式為C7H6OBr2,D在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生鹵代烴的水解反應(yīng)生成E,E能與新制氫氧化銅發(fā)生氧化反應(yīng)生成F,故E中含有醛基,則D中溴原子連接在同一碳原子上,F(xiàn)酸化得到G,且G遇氯化鐵顯紫色,故G中含有羧基、酚羥基,G與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)得到H,應(yīng)是苯環(huán)發(fā)生加成反應(yīng),H含有醇羥第一百三十八頁(yè),共161頁(yè)?;?,H轉(zhuǎn)化得到I,I能使溴水褪色,應(yīng)是H發(fā)生消去反應(yīng),且產(chǎn)物只有一種結(jié)構(gòu),則G分子中羧基與羥基處于對(duì)位,故M中酯基與—CHBr2
處于對(duì)位,則M為D為
, ,F(xiàn)為 ,H為,有6種H原子,第一百三十九頁(yè),共161頁(yè)。核磁共振氫譜有6組峰,故a錯(cuò)誤;G為,酚羥基鄰位與溴發(fā)生取代反應(yīng),1molG與足量的濃溴水反應(yīng)消耗2molBr2,故b正確;M為,苯環(huán)上的一氯代物有兩種,故c正確。(7)同時(shí)符合下列條件的G()的同分異構(gòu)體:a.與FeCl3
溶液反應(yīng)顯紫色,說明含有酚羥基,b.能發(fā)生水解反應(yīng),含有酯基,符合條件的同分異構(gòu)體為(鄰、間、對(duì)3
種)。第一百四十頁(yè),共161頁(yè)。答案:(1)醛基加成反應(yīng)(2)CH3COOH第一百四十一頁(yè),共161頁(yè)。第一百四十二頁(yè),共161頁(yè)。
9.(2016屆四川成都新津中學(xué)月考)如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系能合成E、F兩種有機(jī)高分子化合物,其中E為縮聚產(chǎn)物,F(xiàn)為加聚產(chǎn)物。A中含有苯環(huán)(苯環(huán)上的一硝基取代物僅一種),A的核磁共振氫譜圖中四個(gè)吸收峰的面積之比為1∶2∶6∶1;J能發(fā)生銀鏡反應(yīng);C中滴入濃溴水能產(chǎn)生白色沉淀;G能使溴的四氯化碳溶液褪色。第一百四十三頁(yè),共161頁(yè)。已知以下信息:a.在稀堿溶液中,溴苯難以發(fā)生水解反應(yīng);
b.兩個(gè)羥基同時(shí)連在同一碳原子上的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的,它將自動(dòng)發(fā)生脫水反應(yīng),如:CH3CH(OH)2―→CH3CHO+H2O?;卮鹣铝袉栴}:(1)I中官能團(tuán)的名稱為________。(2)H的結(jié)構(gòu)式為____________。(3)D→G的反應(yīng)類型是____________。(4)1molB與足量Cu(OH)2
反應(yīng)可生成________gCu2O。第一百四十四頁(yè),共161頁(yè)。(5)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________________。(6)寫出下列反應(yīng)的方程式:①A與足量稀NaOH溶液共熱的離子方程式:_________________________________________。②D→E的化學(xué)方程式:_________________________________________________。(7)C的同系物中滿足下列條件的同分異構(gòu)體種類有________種(不考慮立體異構(gòu))。①分子式為C8H8O3;②既含有酚羥基
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