1、1题型四 有机化学基础(选修选考)1.(2018全国卷,36)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)的反应类型是 。 (3)反应所需试剂、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11) 。 (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)。 解析:(1)ClCH 2COOH可以看作是乙酸中甲基上的一个氢原子被一个氯原子取代后的产物,其化学名称为氯乙酸。(2)反应为CN
2、取代氯原子的反应,因此属于取代反应。(3)反应为羧基与羟基生成酯基的反应,因此反应试剂为乙醇/浓硫酸,条件为加热。(4)根据题给 G的结构简式可判断 G的分子式为 C12H18O3。(5)根据题给 W的结构简式可判断 W分子中含氧官能团的名称为羟基和醚键。(6)酯的核磁共振氢谱只有两组峰,且峰面积比为 11,说明该物质的分子是一种对称结构,由此可写出符合要求的结构简式为 、 。(7)逆推法。要合成苯乙酸苄酯,需要 ;要生成 ,根据题给反应可知,需要 ;要生成 需要 ;苯甲醇和 HCl反应即可生成 。由此可写出该合成路线为。答案:(1)氯乙酸 (2)取代反应2(3)乙醇/浓硫酸、加热(4)C12
3、H18O3(5)羟基、醚键(6) 、(7)2.(2017全国卷,36)化合物 G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成 G的路线如下:已知以下信息:A 的核磁共振氢谱为单峰;B 的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为 611。D 的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D 可与 1 mol NaOH 或 2 mol Na反应。回答下列问题:(1)A的结构简式为 。 (2)B的化学名称为 。 (3)C与 D反应生成 E的化学方程式为 。 (4)由 E生成 F的反应类型为 。 (5)G的分子式为 。 (6)L是 D的同分异构体,可与 FeCl3溶液发生显色反应,1 mol 的 L可与
4、2 mol的 Na2CO3反应,L 共有 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 、 。 解析:(1)由 A的核磁共振氢谱为单峰,即 4个 H只有一种状态,所以结构简式为 ,即 。(2)由分子式与核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为 611 知,结构简式为 ,名称为 2 丙醇或异丙醇。(3)由 D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢,1 mol D 可与 1 mol NaOH 或 2 mol Na反应,则说明有一个酚羟基与一个醇羟基,且在苯环的对位上,所以 D为 ,所以反应为 + +H2O3(4)E生成 F的反应为 C12H18O3+C3H5ClO+KOH C15H22O4+
5、KCl+H2O知为取代反应。(5)由图中 G知:分子式为 C18H31NO4。(6)L为 D的同分异构体且 1 mol L与 2 mol Na2CO3反应,则有 2个酚羟基。则 L的结构可能为 、 、 、 、 、共 6种。其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为 3221 的是 、。答案:(1) (2)2 丙醇(或异丙醇)(3) + +H2O(4)取代反应 (5)C 18H31NO4(6)6 3.(2016全国卷,38)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:回答下列问题:(1)下列关于糖类的说法正确的是 。(填标号) a.糖类都有甜味,具有
6、CnH2mOm的通式b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物(2)B生成 C的反应类型为 。 4(3)D中的官能团名称为 ,D 生成 E的反应类型为 。 (4)F的化学名称是 ,由 F生成 G的化学方程式为 。 (5)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,W共有 种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为 。 (6)参照上述合成路线,以(反,反) 2,4 己二烯和 C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲
7、酸的合成路线 。 解析:(1)a.糖类不一定有甜味,如纤维素,也不一定满足通式 CnH2mOm,如脱氧核糖为 C5H10O4,错误;b.麦芽糖水解生成的是葡萄糖,没有果糖,错误;c.应该用 I2检验淀粉是否水解完全,正确;d.淀粉、纤维素均属于多糖类天然高分子化合物,正确。(2)B生成 C的反应为取代反应(酯化反应)。(3)由 D的结构简式可知 D中含酯基和碳碳双键,由 D与 E的结构简式比较可得,DE 为消去反应。(4)用系统命名法命名 F为己二酸,F 与 1,4 丁二醇发生缩聚反应生成 G:(5)0.5 mol W与足量 NaHCO3溶液反应生成 1 mol CO2可推知,W 中含有两个C
8、OOH,又因 W是只含一种官能团的二取代芳香化合物,满足条件的同分异构体是 (邻、间、对三种)、 (邻、间、对三种)、(邻、间、对三种)、(邻、间、对三种),故共 12种,核磁共振氢谱为三组峰的是 。5(6)结合题干合成路线可知合成 的路线为:。答案:(1)cd (2)取代反应(酯化反应)(3)酯基、碳碳双键 消去反应(4)己二酸(5)12 (6)有机化学基础大题这几年来从试题形式、考点角度而言比较稳定,基本是以有机化合物的合成路线框图来提供物质转化信息(反应条件、结构变化等)。通常还会提供一些新知识,让考生现场学习并迁移应用。后面的设问相对而言也比较确定。基本会集中在:物质的命名、官能团的识
9、别、反应类型的判断、物质分子式(结构式、结构简式)书写、反应条件的确定、反应方程式的书写、同分异构体数目确定或书写、有机合成路线的设计。其中物质的命名、官能团的识别、反应类型的判断属于比较基础的考查,基本所有考生都可以得分;而物质分子式(结构式、结构简式)书写、反应条件的确定、反应方程式的书写则需要考生对有机化学基础的掌握有一定的深度才能作答;同分异构体数目确定或书写、有机合成路线的设计两问,则是只为在有机化学方面已经形成完整的知识体系的考生设计的。这种多角度、多层次的设问,能够完整地测试出一个考生是否具备微观探析、证据推理与模型认知的化学学科素养。考点 1 有机物结构式、结构简式的推断(对应
10、学生用书第 8789页)要确定有机化合物的结构式或结构简式。需要根据题目中给出的化学式结合所学的有机化学知识确定出分子中存在的官能团,然后进行这些部位的有机整合,得到其结构式或结构简式。1.通过反应特征确定物质含有的官能团6反应特征 可能官能团(或物质)能与 NaHCO3反应 羧基能与 Na2CO3反应 羧基、酚羟基能与 Na反应 羧基、(酚、醇)羟基能与 NaOH反应 羧酸、酚、卤代烃与 NaOH反应生成两种有机物 酯既能与银氨溶液反应又能水解 甲酸酯与银氨溶液反应产生银镜 醛基与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀(溶解) 醛基(若溶解则含COOH)使溴水褪色 、CC或CHO加溴水产生白色沉淀、遇
11、Fe3+显紫色 酚使酸性 KMnO4溶液褪色 、CC、酚类或CHO、苯的同系物等2.通过物质的转化条件、反应特征确定物质的结构特征转化条件或反应特征 发生的反应光照 烷基氢的取代NaOH水溶液、加热 卤代烃、酯的水解反应NaOH醇溶液、加热 卤代烃的消去HNO3(H2SO4) 苯环上的硝化反应浓 H2SO4、加热 醇的消去或酯化反应A B C 醇氧化为醛再氧化为羧酸Cu/Ag加热 醇的催化氧化H2/催化剂 醛、酮等的还原3.通过核磁共振氢谱、质谱、红外光谱确定结构特征物理谱仪 结论核磁共振氢谱 峰的种数等于氢原子的种类,峰面积之比等于氢原子个数之比质谱 质量最大的碎片为相对分子质量红外光谱 测
12、定官能团的种类4.根据相关反应关系确定官能团数目(1)CHO2(3)2+ 22()2 2(2)2OH(醇、酚、羧酸) H2。(3)2COOH CO2,COOH CO2。(4) ;7CC 。(5)羧基与醇羟基 11 成酯,根据消耗乙醇(乙酸)的量可确定分子中羧基(羟基)的数目。5.根据有机物分子中原子数的变化确定有机物分子的结构【例题】 (2017全国卷,36 节选)(4 分)化合物 H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物 A 制备 H的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)E的结构简式为 。 (2)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 C ,其核磁共振氢谱
13、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 。 【审题指导】芳香化合物,确定 A分子中含有苯环。结合已知,以及反应条件,AB 是信息的羟醛缩合反应。通过 B分子式以及已知反应特点,确定 A中有 7个碳原子,则 A结构式为 、B为 。这是醛基的氧化反应,变为羧基。碳碳双键的加成反应。碱性条件醇溶液中发生的是卤代烃的消去。X 中存在羧基。四种不同位置的氢原子个数比为 6211,结合分子式可知其氢原子数分别为6、2、1、1。解析:(1)E 结构简式的确定主要是依据物质原子数变化确定分子框架,然后基本是通过反应条件确定发生的反应类型来确定物质的结构。A 是
14、芳香化合物,确定 A分子中含有苯环。结8合已知,以及反应条件,AB 是已知的羟醛缩合反应;结合 B分子式确定 A中有 7个碳原子,则 A结构简式为 、B 为 ;BC 这是醛基的氧化反应,变为羧基,C 为 ;CD 是 C中碳碳双键的加成反应,则 D结构简式为;DE 是碱性条件下醇溶液中卤代烃的消去反应,得到 E为 。(2)F除苯环外还有 5个碳原子,2 个氧原子,3 个不饱和度。由限制条件可知含有COOH,另外还有 4个碳原子,2 个不饱和度。由于只有 4种氢,应为对称结构,其中有 6个氢原子相同,即有 2个对称CH 3结构,另外 2个碳原子组成碳碳三键。【规范作答】答案:(1)(2) 、 、
15、(任选 2种)【评分细则】(1) 、 都得 2分。化学键多写、氢原子多写少写,缺少碳碳三键,都不得分。(2)四个正确答案写出任何两个均可,共计 2分(全错得 0分,1 个正确得 1分,全对得 2分)若写出答案超过两个,错 1个扣 1分,扣完 2分为止。1.(2018全国卷,36 节选)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:9已知:RCHO+CH 3CHO RCH CHCHO+H2O回答下列问题:(1)D的结构简式为 。 (2)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 。 (3)X与 D互
16、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 。 解析:(1)由 C生成 D的反应条件、C 的结构简式(HCCCH 2CN)及 D的分子式可判断 C水解后的产物与乙醇发生酯化反应,则 D为 HCCCH 2COOC2H5。(2)E和 H发生偶联反应生成 Y,由三者的结构简式可知,F 与 E发生偶联反应所得产物的结构简式为 。(3)X是 D的同分异构体,且含有相同的官能团,即含有CC、COO。符合要求的 X有 、 、 、 、 、 ,写出任意 3种即可。答案:(1)CH 2COOC2H5(2)(3) 、
17、 、 、 、 (任写 3种)2.(2018云南民族大学附中期中节选)高分子 G是常用合成材料,可通过下列路线合成。已知 F的质谱图中最大质荷比为 86,其中 C、H、O 的原子个数之比为 231,F 在酸性条件下水解可生成碳原子数相同的两种有机物 D和 E。请回答下列问题:(1)B的分子式为 。 (2)G的结构简式为 。 10(3)已知: ,则 E的结构简式为 。 (4)在 F的同分异构体中,核磁共振氢谱有三个峰,三个峰的面积之比为 111,任意写出其中一种满足上述条件的结构简式: 。 解析:F 的质谱图中最大质荷比为 86,其中 C、H、O 的原子个数之比为 231,设分子式为(C2H3O)
18、x,则 43x=86,x=2,分子式为 C4H6O2,由图给转化关系乙烯与溴加成生成 A,则 A为CH2BrCH2Br;因此 C为 HCCH;乙烯与水加成生成 B,则 B为 C2H5OH,因此 D为 CH3COOH;F水解生成 D即乙酸和 E,且 F的分子式为 C4H6O2,因此 F为 CH2 CHOOCCH3,F加聚得到 G,G为。(1)B为 CH3CH2OH,分子式为 C2H6O。(2)由以上分析可知 G为 。(3)F水解得到 D、E,又已知烯醇不稳定会转化为醛,可知 E为 CH3CHO。(4)F分子式为 C4H6O2,核磁共振氢谱有三个峰,三个峰的面积之比为 111,表明氢原子有三种类型
19、且每种为两个氢原子,F 不饱和度为 2,据此只能写出 、 、 。答案:(1)C 2H6O (2) (3)CH 3CHO(4) 、 、 (任写一种)。考点 2 官能团的识别与名称书写(对应学生用书第 8990页)要确定有机物分子中官能团的种类与名称,实际上往往需要确定化合物的结构简式,进而确定其结构特点官能团。1.熟悉并规范各种官能团的名称书写碳碳双键、碳碳三键、醇羟基、酚羟基、醛基、羰基、羧基、酯基等。2.可以根据分子的化学式基本确定其框架结构(1)不饱和度4,往往含有苯环。11(2)含有较多的氧原子,一般含有酯基或多个羧基。3.根据反应条件与反应特点确定分子中含有何种官能团官能团结构 典型反
20、应碳碳双键加成、氧化、加聚反应碳碳三键CC 加成、氧化卤素原子X(X表示 Cl、Br等)取代反应(NaOH 水溶液共热)、消去反应(NaOH 醇溶液共热)醇羟基OH取代、易消去(在浓硫酸加热条件)、催化氧化、被强氧化剂氧化(酸性 K2Cr2O7溶液的作用下被氧化为乙醛甚至乙酸)酚羟基OH极弱酸性(能与 NaOH溶液反应,不能使指示剂变色)、易氧化(易被空气中的氧气氧化为粉红色)、显色反应(遇 FeCl3溶液呈紫色)醛基 氧化为酸(新制氢氧化铜、银氨溶液)、还原为醇续表官能团结构 典型反应羰基还原为醇(如 在催化加热条件下还原为 )羧基酸性(酸性强于碳酸)、酯化反应(如乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条
21、件下发生酯化反应)酯基 水解反应(酸性水解得到羧酸、醇;碱性水解得到羧酸盐与醇)硝基 NO2如酸性条件下,在铁粉催化下被还原为苯胺:【例题】 (2016全国卷,38 节选)(3 分)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:12回答下列问题:(1)D中的官能团名称为 。 (2)F的化学名称是 。 【审题指导】注意分析 D的分子结构,是一个环己烯环不是苯环。官能团有碳碳双键、酯基。F 中含有 6个碳原子,有两个羧基,系统命名法命名 F为己二酸。解析:(1)由 D的结构简式可知,D 中含酯基和碳碳双键。(2)用系统命名法命名 F为己二酸。【规范作
22、答】(1)酯基、碳碳双键 (2)己二酸【评分细则】(1)酯基、碳碳双键(2 分,只写一个且正确得 1分,酯键、脂基,C C双键、C、C 双键,写碳碳双键结构式的不得分)。(2)己二酸(1 分)写成“1,6 己二酸”也得分。1.写出如图各物质中所有官能团的名称。 。答案:A.碳碳双键、羰基 B.碳碳双键、羟基、醛基 C.碳碳双键、(醇)羟基、(酚)羟基、羧基、酯基2.(2016全国卷,38 节选)氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为 ,从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下:已知:A 的相对分子质量为 58,氧元素质量分数为 0.276,核磁共振氢谱显示为单峰13回答下列问题:(1
23、)A的化学名称为 。 (2)G中的官能团有 、 、 。(填官能团名称) 解析:A 的相对分子质量为 58,氧元素质量分数为 0.276,则 A分子中氧原子数目为=1,分子中 C、H 原子总相对原子质量为 58-16=42,则分子中最大碳原子数目为=36,故 A的分子式为 C3H6O,其核磁共振氢谱显示为单峰,且发生信息中加成反应4212生成 B,故 A为 ,名称为丙酮。B 为 ,B发生消去反应生成 C为,C与氯气光照反应取代烷基上的氢原子生成 D( ),D上的 Cl原子发生水解反应生成 E( ),E发生氧化反应是醇羟基被氧化得到 F(),F与甲醇发生酯化反应生成 G( ),G分子结构中有碳碳双
24、键、酯基、氰基 3种官能团。答案:(1)丙酮 (2)碳碳双键 酯基 氰基考点 3 有机反应类型与化学方程式书写(对应学生用书第 9093页)有机化学反应规律性较强,如果说只抓住有机化学反应类型的表面特点,就可以判断其反应类型的话。则有机化学反应方程式的书写就需要理解各类有机化学反应的原理,并掌握一些有机化学反应规律与方程式书写技巧才能完美作答。反应类型特点 类型 反应举例烷烃的卤代 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl原子、原子团被其他原子、原子团所代替苯环上的取代+Br2 +HBr+HONO2 +H2O14酯化反应 CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O卤代烃、酯的水解反应
25、(多糖、二糖、蛋白质水解)CH3CH2Cl+H2O C2H5OH+HCl+H2O +CH3CH2OH醇与卤化氢(HX)的反应 C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O碳碳双键、三键的加成CH2 CH2+HCl CH3CH2ClCHCH+2Br 2 CHBr2CHBr2苯环的加成+3H2加成反应含苯环、双键(或三键)的不饱和碳原子变饱和 醛、酮的加成+H2CH3CHO+H2 CH3CH2OH醇的消去反应 C2H5OH CH2 CH2+H 2O消去反应生成不饱和键(双键或三键) 卤代烃的消 去反应 C2H5Br+NaOH CH2 CH2+NaBr+H 2O一个双键的加聚nCH2 CH2 CH 2
26、CH2nCH2 CHOOCCH3加聚反应含碳碳双键相互加成并聚合生成高分子化合物 共轭双键的 加聚 nCH2 CHCH CH2 CH 2CH CHCH2续表反应类型特点 类型 反应举例生成酯基的缩聚n +n +(2n-1)H2OnHOCH2COOH +(n-1)H2O缩聚反应聚合得到高分子,同时生成小分子氨基酸的缩聚 nH2NCH2COOH +(n-1)H2O15酚醛树脂的生成nC6H5OH+nHCHO +(n-1)H2O催化氧化 2C2H5OH+O2 2CH3CHO+2H2O2CH3CHO+O2 2CH3COOH碳碳双键被酸性KMnO4氧化RCH CH2 RCOOH+CO2+RCOOH苯同系
27、物被KMnO4(H+)氧化有机氧化反应“加氧”或“去氢”醛基的氧化 +2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O+3H 2OCH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag+3NH 3+H2O醛酮的还原+H2 CH3CH2OH+H2有机还原反应加氢或去氧 硝基被还原为氨基 C6H5NO2+3Fe+6HCl C6H5NH2+3FeCl2+2H2O【例题】 (2018全国卷,36 节选)(5 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 3CHO RCH CHCHO+H
28、2O回答下列问题:(1)B为单氯代烃,由 B生成 C的化学方程式为 。 (2)由 A生成 B、G 生成 H的反应类型分别是 、 。 【审题指导】16注意:h 是光照的符号,这里的反应条件是光照,意味着发生的是烷基上的取代。卤代烃可与 NaCN发生CN 取代卤原子的反应,也可通过 C分子式作出判断。这里的反应条件与信息对照,可确认 F生成 G是羟醛缩合反应。根据条件可知 G生成 H是碳碳双键的加成反应。解析:A 到 B的反应是在光照下的取代,Cl 应该取代烷基上的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 ;根据题目的已知反应,要求 F中
29、一定要有醛基,再根据 H的结构得到 F中有苯环,所以 F一定为;F与 CH3CHO发生题目已知反应得到 G,G为 ;G与氢气加成得到H。【规范作答】答案:(1)CHCCH 2Cl+NaCN CHCCH 2CN+NaCl(2)取代反应 加成反应【评分细则】(1)完全正确得 3分;漏写条件、写成 扣一分。结构简式写错不得分。(2)答对一种得 1分,共 2分。答成取代、加成同样得分。1.化合物 E是一种医药中间体,常用于制备抗凝血药,可以通过如图所示的路线合成:(1)指出下列反应的反应类型。反应 1: ;反应 2: ; 反应 3: ;反应 4: 。 (2)写出 D与足量 NaOH溶液反应的化学方程式
30、: 。 解析:A 由分子式及反应 1推断是乙醛,发生催化氧化生成乙酸,乙酸发生取代反应生成乙酰氯;物质 B与甲醇发生酯化反应生成 C: ,然后与乙酰氯发生取代反应生成D。答案:(1)氧化反应 取代反应 取代反应(或酯化反应)取代反应17(2) +3NaOH +CH3COONa+CH3OH+H2O2.某“化学鸡尾酒”通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫,其中一种组分 T可通过下列反应路线合成(部分反应条件略)。(1)AB 的反应类型 ;BD 的反应类型 。 (2)DE 的反应类型 ;GJ 的反应类型 。 (3)DE 的化学方程式为 。 (4)EG 的化学方程式为: , 。 解析:(1)在光
31、照条件下,丙烯与 Br2发生烷基 H的取代反应,根据 B、D 分子结构简式的变化,BD 是与 Br2发生了加成反应。(2)DE 不管是从反应条件,还是物质结构简式的前后变化看都是发生消去反应;E 经过卤代烃的水解,得到醇,又被氧化为醛 G,G转变为 J是炔基氢的取代反应。(3)卤代烃在 NaOH的醇溶液中发生消去反应生成 E,则 DE 的化学方程式为CH2BrCHBrCH2Br+2NaOH HCCCH 2Br+2NaBr+2H2O。(4)E为 HCCCH 2Br,E发生水解反应,羟基取代 Br生成醇,醇再发生氧化反应生成醛,G 为HCCCHO。答案:(1)取代反应 加成反应(2)消去反应 取代
32、反应(3)CH2BrCHBrCH2Br+2NaOH HCCCH 2Br+2NaBr+2H2O(4)HCCCH 2Br+NaOH HCCCH 2OH+NaBr2HCCCH 2OH+O2 2HCCCHO+2H 2O3.乙二酸二乙酯(D)可由石油气裂解得到的烯烃合成。回答下列问题:(1)反应的化学方程式为 , 其反应类型为 。 (2)反应的反应类型为 。 (3)反应的化学方程式为 。 18解析:根据流程图可知,A 与水反应生成 C2H6O,氢原子数已经达到饱和,属于饱和一元醇,则A为乙烯,C 2H6O与 C生成乙二酸二乙酯,则 C为乙二酸,B 与 Cl2发生取代反应生成C3H5Cl,C3H5Cl发生
33、水解反应生成 CH2 CHCH2OH,则 B为丙烯,丙烯与氯气在光照的条件下发生 H的取代反应生成 CH2 CHCH2Cl。(1)反应为乙烯与水发生加成反应生成乙醇,反应的化学方程式为CH2 CH2+H2O CH3CH2OH,反应类型为加成反应。(2)反应是卤代烃在 NaOH水溶液中发生水解反应生成醇,则反应类型为取代反应。(3)反应是乙醇与乙二酸发生酯化反应生成酯和水,反应的化学方程式为2CH3CH2OH+HOOCCOOH CH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O。答案:(1)CH 2 CH2+H2O CH3CH2OH 加成反应(2)取代反应(3)2CH3CH2OH+HOOCCOOHC
34、H3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O考点 4 限定条件同分异构体书写与数目判断(对应学生用书第 9394页)限制条件下有机物同分异构体的书写和判断,已成为近年来有机化学基础大题中必考项目,属于有机题中较难的小题,常见以下两种形式:写出或补充有限制条件的有机物同分异构体的结构简式。推断符合限制条件的有机物同分异构体种数。限定条件类型:组成、性质、结构、数据、光谱等。1.常见限制条件与结构关系总结(1)化学性质与结构的关系常见限制性条件 有机物分子中的官能团或结构特征与 Na2CO3反应放出 CO2 含羧基(COOH)与 FeCl3发生显色反应 含酚羟基(OH)水解后的产物与 FeCl3溶
35、液发生显色反应 含酚酯结构能发生银镜反应 含醛基(CHO)续表能与金属钠反应放出氢气 醇羟基、酚羟基、羧基能与 NaOH溶液反应 含酚羟基(OH)、羧基(COOH)、酯基(COO)、卤素原子(X)等(2)不饱和度与分子结构的关系=1,1 个双键或 1个环=2,1 个三键或 2个双键(或一个双键和一个环)=3,3 个双键或 1个双键和 1个三键(或一个环和两个双键等)194,考虑可能含有苯环(3)核磁共振氢谱与结构的关系氢谱谱峰的个数代表氢原子的种类氢谱谱峰的面积比代表各类氢原子个数比2.同分异构现象的类型类别 解释 举例碳链异构由于碳骨架不同产生的异构现象,烷烃中的同分异构体均为碳链异构丁烷存
36、在正丁烷(H3CCH2CH2CH3)和异丁烷( )两种同分异构体位置异构由于官能团在碳链中的位置不同产生的异构现象分子式为 C3H7Cl的氯代烃存在和 两种同分异构体官能团异构由于官能团不同而产生的异构现象乙醇与二甲醚;羧基、酯基和羟基醛;芳香醇、酚和醚;醛、酮和烯醇等3.同分异构体数目的确定(1)一取代产物数目的判断等效氢法:连在同一碳原子上的氢原子等效;连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效;处于对称位置的氢原子等效。烷基种数法:烷基有几种,其一取代产物就有几种。如CH 3、C 2H6各有 1种,C 3H7有 2种,C 4H9有 4种。替代法:如一氯苯的同分异构体有 1种,五氯苯的同分异构体
37、也有 1种(将 H替代 Cl)。(2)二取代或多取代产物数目的判断定一移一法:对于二元取代物同分异构体数目的判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目定二移一法:对于芳香化合物中若有 3个取代基,可以固定其中 2个取代基的位置分别为邻、间、对,然后移动另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。4.书写同分异构体的思路(1)确定基本的原子团单元根据各种限制结构特点的规律确定分子中存在的基本原子团,将物质分裂成一个个碎片,碎片可以是官能团,也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)。(2)组装分子20首先要关注分子的结构特点,包括几何特征和化学特征。几何特征是指所组
38、装的分子是空间结构还是平面结构,抓住结构的对称性。化学特征包括等效氢,有机物的不饱和度等。其次注意思维的有序,一般按类别异构位置异构碳链异构顺序考虑,官能团(或取代基)由简到繁。最后要注意灵活应用拼接、插入和变换三种组装手法。【例题】 (2016全国卷,38 节选)(3 分)秸秆(含多糖物质)的综合应用具有重要的意义。回答下列问题: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 C ,W共有 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 。 【审题指导】只有一种类型的官能团。含有苯环,有两个取代基。一个分子内有
39、两个羧基。有三种类型的氢原子。解析:0.5 mol W与足量 NaHCO3反应生成 1 mol CO2,说明 W中含有两个羧基。化合物 E的不饱和度为 6,除苯环和 2个羧基以外的碳原子均饱和。又已知 W为二取代芳香化合物,对两个取代基进行分类有以下 4种情况:、 、22 22、 ()23 每种情况的两种取代基在苯环上的相对位置分别有邻、间、对三种位置异构,则共有43=12种分子结构。若核磁共振氢谱为三组峰,苯环上有 4个氢原子,两个侧链上共有 6个氢原子,只能分为三类。说明对称性较好,应为对位结构且官能团相同,其结构简式为。【规范作答】答案:12 【评分细则】“12”“十二”都可以得 2分,
40、其他不得分;得 1分; 等其他合理结构简式同样得分;原子数目、连接21方式错,不得分。1.按题目要求,写出符合条件的相关物质的同分异构体。(1)写出同时满足下列条件的 的一种同分异构体的结构简式: 。 能发生银镜反应;能发生水解反应,其水解产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应;分子中只有 4种不同化学环境的氢。(2)写出符合下列条件的 的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式: 。 属于一元酸类化合物;苯环上只有 2个取代基且处于对位,其中一个是羟基。(3)有机化合物 的一种同分异构体满足下列条件:.能发生银镜反应,其水解产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应;.分子中有 6种不同化
41、学环境的氢,且分子中含有两个苯环。写出该同分异构体的结构简式: 。 解析:(1)能发生银镜反应,说明含有醛基;能发生水解反应,其水解产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应,这说明应该是酚羟基和甲酸形成的酯基;分子中只有 4种不同化学环境的氢,因此苯环上取代基应该是对称的,所以符合条件的有机物同分异构体为或 或 。(2)表明有一个羧基,苯环上有 2个位于对位上的取代基,其中有一个羟基,另一个就是C3H4O2Br包含一个羧基的可能结构。共有四种可能的结构: 、 、 。22(3).表明存在醛基,能水解则为酯,水解产物之一是酚,而分子中只有两个氧原子。满足要求的只能是甲酸苯酚酯。.有两个苯环,则还有
42、一个甲基取代基,只有六种不同化学环境的氢,则为对称结构(两个取代基位于对位上): 。答案:(1) 或或 (任一种)(2) 、 、(3)2.依据题目要求完成各小题。(1)(2018全国 I卷,36 节选)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 11)。 (2)(2018全国卷,36 节选)F 是 B( )的同分异构体,7.30 g的 F与足量饱和碳23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 311 的结构简式为 。 (3)(2017全国卷,36 节选)芳香化合
43、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 。 (4)(2017全国卷,36 节选)L 是 D( )的同分异构体,可与 FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的 L可与 2 mol的 Na2CO3反应,L 共有 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 、 。 答案:(1) 、(2)9 (3) 、 、 (任写 2种)(4)6 考点 5 合成路线的分析与设计(对应学生用书第 9597页)1.试题特点与要求(1)试题特点有机合成路线的设计小题通常
44、在给出的合成路线中总能找到可以借鉴的转化思路。所以首先要明白题干中的合成路线及转化原理,然后结合所学物质的转化关系,设计出简洁完美的合成路线。(2)合成路线的简捷性反应步骤的长短直接关系到合成路线的经济性。(一个每步产率为 90%的五步合成,产品总产率为 59%;若合成步骤改为三步,其总产率就升高为 73%,因而应尽可能采用合成步骤少的24合成路线)这一点在高考阅卷中也有明确要求,步骤过多要扣分。2.有机物碳骨架的构建举例2CHCH CH2 CHCCH2RCl RR+2NaClCH3CHORCl RCN RCOOHCH3CHO2CH3CHO+RCl +HCl增长碳链+ +HCl+NaOH RH
45、+Na2CO3缩短碳链R1CH CHR2 R1CHO+R2CHO3.官能团的形成(1)官能团的引入引入的官能团 应用的反应OH碳碳双键与 H2O加成: +H2O;卤代烃的水解:RX+H 2O;醛、酮基的还原:RCHO+H 2;RCOR+H2;酯的水解:RCOOR+H 2OX烷烃(烷基)光照下的卤代;烯(炔)烃与 X2或 HX的加成;醇与 HX的取代:ROH+HX醇的消去、卤代烃的消去。炔烃与 H2的不完全加成续表引入的 应用的反应25官能团CHO 伯醇的催化氧化:CH 2OH+O2;烯烃氧化;炔烃水化;糖类水解(得到葡萄糖)COOH 醛基的氧化:RCHO+O 2;苯的同系物被强氧化剂氧化;羧酸
46、盐酸化;酯的水解:R COOR+H2OCOO 酯化反应(2)官能团的保护当在有机物官能团的转化时,有些需要保留的官能团会随之发生反应。此时就需要采取化学方法加以保护。欲保护官能团保护的原因 保护方案酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化用 NaOH溶液先转化为酚钠,后酸化重新转化为酚:用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铵盐,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醛
47、基 易被氧化乙醇(或乙二醇)加成保护:(3)熟记常见的合成路线26体会并掌握常见的合成方法,作为合成路线的元件。然后进行合理组装改造就可得到复杂的合成路线。一元物质(单官能团)的转化模块:RCH CH2 卤代烃 一元醇一元醛 一元羧酸 酯一元醇、卤代烃合成二元物质(醇、卤代烃、醛、酸等)的合成路线。例如:一元醇、卤代烃合成聚烯烃、聚卤烯烃。例如:CH3CH2OH CH2 CH2 CH2XCH2X加聚22CH2 CHX HCCH芳香化合物合成路线。例如:芳香酯【例题】 (2017全国卷,36 节选)(4 分)已知:|+| |写出用环戊烷和 2 丁炔为原料制备化合物 的合成路线 (其他试剂任选)。
48、【审题指导】理解已知提示的含义:炔烃打开一个不饱和键,烯烃打开不饱和键,相互加成形成环状烯烃。分析目标产物,找到原料的骨架结构环戊烷。这里 2,3 二溴丁烷是 2 丁烯与 Br2加成的产物。解析:现根据原料把目标产物分解为两部分:部分和部分,根据提示反应需要先制得环戊烯,则环戊烷在光照条件下与氯气取代制得 1 氯环戊烷,再在 NaOH的醇溶液条件下消去可得到环戊烯。然后利用环戊烯与 2 丁炔发生提示反应得到 ,然后与 Br2加成就得到27目标产物。【规范作答】答案:【评分细则】(1)分段记分,每个反应过程分配 1分(合计 4分)(2)每一步反应物、条件均正确得 1分;每段中间产物错误扣 2分。(3)若产物写错,错误反应过程之前的得分,之后的不得分。(4)若有一步的反应条件写错或不完整则该步不得分,其他步
