2019届一轮复习鲁科版聚焦命题热点_精析高考重难——有机化学基础学案

2019届一轮复习鲁科版聚焦命题热点_精析高考重难——有机化学基础学案

聚焦命题热点·精析高考重难——有机化学基础 选考有机大题解题策略 有机大题是基于一定原料和官能团转化关系，制造陌生目标化合物的试题，它着眼于解决实际问题过程中信息素养的考查，即信息的获取、理解、运用。解题时只要从以下两方面着手，就能少失分，得高分。‎ 一、科学推断未知有机物的结构——解题的关键 原料与中间产物用“□”和“字母”，表示完整的合成流程图，空缺是需要作答的问题。分析研判题中信息充裕度，选择恰当的推理路径，一般有三种合成路径：正向合成法即原料→中间产物→产品；逆向合成法即产品→中间产物→原料；正逆双向合成法即原料→中间产物←产品。原有知识结构中反应条件、结构信息做突破口，转化关系如下：‎ ‎[典例1]　(2016·北京高考节选)功能高分子P的合成路线如下：‎ ‎(1)A的分子式是C7H8，其结构简式是________。‎ ‎(2)试剂a是________。‎ ‎(3)反应③的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团：________________________________________________________________________。‎ ‎(5)反应④的反应类型是________。‎ ‎(6)反应⑤的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎[分析]　若选择A的分子式C7H8‎ 作为突破口，不饱和程度高是其特点，考虑有苯环，原料A为甲苯，因试剂a和原料E结构缺失，无法运用正向合成法。调整思路选用逆向合成法，拆解高分子P结构，P是加聚产物而加聚反应只有一种反应物，题目中却有D、G两种反应物，否定加聚反应得到P。P结构中有酯基，还可能是高分子与醇反应得P，从酯基断键可得结合⑤的反应条件可知F＋H2O―→G＋C2H5OH是水解反应，G中含羧基则可确定结构为通过条件②可知B苯环侧链烃基发生氯代反应，条件③是卤代烃水解条件即NaOH的水溶液，反应③是一氯甲基对硝基苯在NaOH的水溶液中发生取代反应生成对硝基苯甲醇，反应的化学方程式为硝基只能是条件①时苯环硝化反应上去的基团，所以试剂a为浓硫酸和浓硝酸。A结构简式为，由G推得F为再推得E为CH3CH===CHCOOC2H5，E中含有碳碳双键和酯基官能团，反应⑤为酯的水解反应，化学方程式为nC2H5OH，反应④为加聚反应。‎ 二、结合题给信息设计合成路线——高分的保证 选考有机大题最后一问，一般是有机合成路线设计。指定原料和产品，用AB……目标产物表示转化方式。烃→卤代烃→醇→醛→羧酸→酯一条线，乙烯辐射一大片的基本合成路线，不是适用一切合成的万能路线，有时需结合题给信息采取“迂回”策略，常采用如下“三先三后”策略：①先消后加策略：当官能团数量增加、位置变化、不饱和度大幅提升，一般由卤代烃或醇先消去，再与X2或HX加成，再水解或再消去，实现合成目的。②先占后除策略：苯环的基团有定位的功能，为防止引入的基团误入其他位置，先用某些基团占据特定位置，待引入基团进入后，再去除占位基团。③先保后复策略：官能团转化时所加试剂，会连累不需要变化的其他基团，先采取保护措施再将其复原，如碳碳双键易被酸性KMnO4溶液氧化，先用Br2/CCl4加成保护，再用NaOH/醇溶液消去复原。‎ ‎[典例2]　(2016·全国卷Ⅲ节选)秸秆(含多糖物质)的综合应用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线：‎ 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)，设计制备对苯二甲酸的合成路线。‎ ‎[典例3]　(2016·江苏高考节选)题干部分流程图：‎ 请以甲苯和(CH3CO)2O为原料制备写出制备的合成路线流程图。(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干部分)‎ ‎[分析]　已知条件②中先氧化再硝化，羧基会将硝基定位在其间位，非目标化合物的邻位。分析得甲苯首先发生硝化反应，生成邻硝基甲苯，面临氧化甲基与还原硝基的先后问题，先氧化甲基再还原硝基，—NH2有还原性和碱性，羧基与氨基会反应，影响产物的纯度。A→B说明该条件下—NO2优先苯环还原。综合上述分析，甲苯首先发生硝化反应，生成邻硝基甲苯，然后发生还原反应生成邻甲基苯胺，与乙酸酐发生取代反应生成，氧化可生成 ‎[典例4]　(2016·北京高考节选)功能高分子P的合成路线如下：‎ 以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成E(CH3CH===CHCOOC2H5)，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。‎ ‎[分析]　产品CH3CH===CHCOOC2H5逆向推得，上一级反应物CH3CH===CHCOOH和C2H5OH，乙烯水化得乙醇，原有知识结构中乙醇只能实现2个碳原子的官能团转化，要实现碳链扩增必须借助反应信息，乙醇氧化生成乙醛，乙醛发生已知条件中的反应，使碳链增长生成3羟基丁醛，3羟基丁醛消去即可得2丁烯醛，再氧化醛基为羧基，羧酸和乙醇发生酯化反应，即可得物质E，合成路线为 ‎[命题热点强化练]　 ‎ ‎1．(2018·保定调研)化合物A是分子式为C7H8O2的五元环状化合物，核磁共振氢谱有四个峰，且其峰面积之比为3∶1∶2∶2，有如图所示的转化：‎ 已知：‎ ‎①含羰基的化合物均能与格氏试剂发生如下反应：‎ ‎②两个羟基连在同一碳原子上极不稳定，易脱水：‎ 根据以上信息，回答下列问题：‎ ‎(1)写出化合物D中官能团的名称________。‎ ‎(2)写出化合物B、F的结构简式________、________。‎ ‎(3)A→B的反应类型是________。‎ ‎(4)①写出D与CH4‎ O反应的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②写出F→G的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(5)A的属于芳香族化合物的同分异构体有________种，写出符合下列条件的A的一种同分异构体W的结构简式____________。(不考虑立体异构)‎ ‎①含有两个取代基 ‎②苯环上的一氯代物只有两种 ‎③1 mol W能与足量金属钠反应生成1 mol H2‎ 解析：B可以在碱性条件下水解生成甲醇和C，这说明B中含有酯基，则A中也含有酯基。又A是分子式为C7H8O2的五元环状化合物，其核磁共振氢谱中峰面积之比为3∶1∶2∶2，结合A、B的分子式可知，A为，从而推出B为，D为。结合已知信息①、②可推出E为，F为。F中含有羟基，在浓硫酸的作用下发生消去反应生成G。‎ ‎(5)根据题意，苯环上的取代基有以下几种情况：①为—CH3、2个—OH,3个取代基在苯环上共有6种位置关系；②为—O—CH3、—OH,2个取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系；③为—CH2OH、—OH,2个取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系；④为—O—CH2OH，其在苯环上只有1种位置，故A的属于芳香族化合物的同分异构体共有13种。苯环上的一氯代物只有两种，则两个取代基处于苯环的对位，根据1 mol W与足量金属钠反应生成1 mol H2，确定含有—OH和—CH2OH两个取代基，故W的结构简式为 答案：(1)羧基　(2)　　(3)加成反应 ‎(4)①＋CH3OH＋H2O ‎②＋H2O　(5)13　 ‎ ‎2．有机物M是一种化妆品中间体，某研究小组以苯和丙酮为原料，设计中间体M的合成路线如下：‎ 已知：‎ ‎(R、R′代表烃基或氢原子)‎ 请回答：‎ ‎(1)A的结构简式为____________。‎ ‎(2)下列说法正确的是________。‎ A．化合物A不能在铜催化下与氧气发生氧化反应 B．中间体M不能使酸性高锰酸钾溶液退色 C．丙酮的同分异构体超过4种(不含丙酮)‎ D．从丙酮到化合物C的转化过程中，涉及取代反应、加成反应和还原反应等 ‎(3)B―→C的化学方程式是________________________________________________。‎ ‎(4)D在一定条件下可转化为X(C8H9NO2)，写出同时符合下列条件的X的各种同分异构体的结构简式：________________________________。‎ ‎①能发生银镜反应；②能使氯化铁显色；③属于苯的对位二取代物。‎ ‎(5)设计以丙酮()、C2H2为原料制备异戊二烯()的合成路线(用流程图表示；无机试剂任选)。‎ 解析：(1)中间体M有16个碳原子，D有8个碳原子，则C应该有8个碳原子，即A也应该有8个碳原子，所以根据题给信息②，A应该由2 mol丙酮与1 mol CH≡CH加成而来，其结构简式为 (2)A项，化合物A的分子结构中与羟基直接相连的碳原子上无氢原子，所以不能被氧化为醛，正确；B项，苯的同系物可以使酸性KMnO4溶液退色，错误；C项，丙酮的同分异构体有CH3CH2CHO、CH2===CHCH2OH、‎ ‎、、等，正确；D项，从丙酮到化合物C的转化过程中，涉及的反应有加成反应、还原反应(加氢反应)、消去反应，错误。(3)B到C的反应为消去反应，即 ‎(4)符合条件的X的同分异构体结构中应具有如下特点：①含酚羟基和醛基；②苯环上有2个对位取代基，因此共有4种，分别是 ‎3．(2018·汕头一模)合成具有良好生物降解性的有机高分子材料是有机化学研究的重要课题之一。聚醋酸乙烯酯(PVAc)水解生成的聚乙烯醇(PVA)，具有良好生物降解性，常用于生产安全玻璃夹层材料PVB。有关合成路线如图(部分反应条件和产物略去)。‎ 已知：‎ Ⅰ.A为饱和一元醇，其中氧的质量分数约为34.8 %；‎ ‎(R、R′可表示烃基或氢原子)‎ 请回答：‎ ‎(1)C中官能团的名称为______________，写出C的反式异构体的结构简式：____________________，该分子中最多有________个原子共平面。‎ ‎(2)D与苯甲醛反应的化学方程式为_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)③的反应类型是________。‎ ‎(4)写出两种与F具有相同官能团的同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。‎ ‎(5)参照上述信息，设计合成路线，以溴乙烷为原料(其他无机试剂任选)合成 解析：A为饱和一元醇，通式为CnH2n＋2O，其中氧的质量分数约为34.8 %，则有×100%＝34.8 %，解得n＝2，故A为CH3CH2OH，A氧化生成的E为CH3COOH，E与乙炔发生加成反应生成的F为CH3COOCH===CH2，F发生加聚反应得到PVAc，PVAc在碱性条件下水解得到PVA()。A在铜作催化剂的条件下氧化得到的B为CH3CHO，B发生信息Ⅱ中的反应得到的C为CH3CH===CHCHO，C发生还原反应生成的D为CH3CH2CH2CHO，D与PVA发生信息Ⅲ中的反应得PVB。‎ ‎(1)由C的结构简式知C中官能团的名称是碳碳双键和醛基，C的反式异构体的结构简式为旋转碳碳单键可以使碳碳双键平面与—CHO平面共面，还可以使甲基中1个H原子处于该平面内，故该分子中最多有9个原子共平面。‎ ‎(2)根据信息Ⅱ，D与苯甲醛反应的化学方程式为 ‎(3)反应③是CH3COOH与乙炔发生加成反应，生成了CH3COOCH===CH2。‎ ‎(4)与F具有相同官能团的同分异构体的结构简式为 ‎(5)溴乙烷发生水解反应生成乙醇，乙醇发生催化氧化生成乙醛，乙醛与乙醇发生信息Ⅲ中反应得到 ‎(3)加成反应 ‎4．麻黄素M是拟交感神经药。合成M的一种路线如图所示：‎ 已知：Ⅰ.芳香烃A的相对分子质量为92‎ Ⅱ.R—CH2OHRCHO 请回答下列问题：‎ ‎(1)D的名称是______；G中含氧官能团的名称是______。‎ ‎(2)反应②的反应类型为____________；A的结构简式为____________。‎ ‎(3)写出反应⑦的化学方程式：__________________________________________________。‎ ‎(4)X分子中最多有________个碳原子共平面。‎ ‎(5)在H的同分异构体中，同时能发生水解反应和银镜反应的芳香族化合物有________种。其中，核磁共振氢谱上有4组峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶6的有机物的结构简式为______________________________。‎ ‎(6)已知：仿照上述流程，设计以苯、乙醛为主要原料合成某药物中间体的路线。‎ 解析：信息Ⅰ说明A中含苯环，A的相对分子质量为92，设A的化学式为CnH2n－6，则A的分子式为C7H8，A为甲苯()。由流程图知，A()在光照下发生取代反应生成B，故B为。B在氢氧化钠溶液中水解生成苯甲醇；根据信息Ⅱ知，D为苯甲醛()。由信息Ⅲ推知，D()与F(HC≡CNa)发生反应生成G，G为()。结合已知信息Ⅳ可推知，H为结合题给信息Ⅴ可推知，X为 (1)D的名称是苯甲醛，G中的含氧官能团是羟基。(2)反应②属于取代反应(或水解反应)；A为甲苯。(3)根据信息Ⅴ，直接写出反应方程式，副产物有水。(4)X分子中可能存在两个平面(一个苯环确定的平面和一个碳氮双键确定的平面)，当两个平面重合时，共平面的碳原子数最多，即最多有10个碳原子共平面。(5)满足条件的H的同分异构体分三类：①苯环上只有1个侧链(含甲酸酯基)时有2种；②苯环上有2个侧链，分两种情况，a.—CH3、HCOOCH2—，b.HCOO—、—CH2CH3，共6种；③苯环上有3个取代基，为—CH3、—CH3和HCOO—，共6种。符合条件的H的同分异构体共有14种。其中，核磁共振氢谱上有4组峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶6的为 (6)根据已知信息，苯发生硝化反应生成硝基苯；硝基苯被还原成苯胺；苯胺与乙醛发生反应可得目标产物。‎ 答案：(1)苯甲醛　羟基 ‎(4)10‎ ‎5．芳香化合物A(C9H9O3Br)可以发生如图所示的转化合成两种重要的高分子化合物G和H(其他产物和水已略去)。‎ 已知A遇氯化铁溶液变紫色，请回答下列问题：‎ ‎(1)B的结构简式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)D的名称是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)E生成F的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)A与足量NaOH水溶液在加热条件下发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(5)H的结构简式为________________________________________________________________________。‎ ‎(6)B的同系物I比B的相对分子质量大14，I的同分异构体中能同时满足如下条件：①分子中除苯环外，无其他环状结构；②遇FeCl3溶液显紫色；③‎ 能发生水解反应，共有________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱为五组峰，且峰面积比为1∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为__________________________。‎ 解析：根据G的结构简式并结合B的分子式，可推出B为根据A、C的分子式及反应条件，并结合已知条件可推出，A为C为HOCH2CH2OH，从而推出D为OHCCHO，E为HOOCCOOH，F为CH3OOCCOOCH3，H为高分子化合物，故H为HOCH2CH2OOCCOOH。(6)B的同系物I比B的相对分子质量大14，则I的分子式为C8H8O3，根据②、③可知，I的同分异构体中含有酚羟基和酯基，则其苯环上的取代基有如下几种情况：①为—OH、—CH3、—OOCH，在苯环上共10种位置关系；②为—OH、—CH2OOCH，两者在苯环上有邻、间、对3种位置关系；③为—OH、—OOCCH3，两者在苯环上有邻、间、对3种位置关系；④为—OH、—COOCH3，两者在苯环上有邻、间、对3种位置关系。故共有19种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢谱为五组峰，且峰面积比为1∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 答案：(1) 　(2)乙二醛 ‎(3)HOOCCOOH＋2CH3OHCH3OOCCOOCH3＋2H2O ‎(5)HOCH2CH2OOCCOOH(或OCH2CH2OOCCO)‎ ‎(6)19　‎ ‎6．合成橡胶IR和合成树脂Q在生产、生活中广泛应用。IR的结构简式为工业上以石油化工产品为原料合成IR和Q，设计流程如下：‎ 已知：Ⅰ.同一个碳原子上有两个碳碳双键时分子不稳定 ‎(1)已知苯和R反应的原子利用率为100%；常温下，R可与下列试剂中的________(填代号)反应。‎ a．水　　　　　　　　　　　 　B．溴的四氯化碳溶液 c．酸性KMnO4溶液 D．镍粉、氢气 ‎(2)已知X的核磁共振氢谱上只有1组吸收峰，写出X生成Y的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)Y中含氧官能团的名称为________；Z生成E的反应类型是________。‎ ‎(4)C的结构简式为________。A的分子式为C6H6O，A遇氯化铁溶液发生显色反应。A和B在一定条件下反应生成Q的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(5)D有多种同分异构体，其中，同时符合下列条件的有________种。‎ ‎①苯环上有两个或三个取代基；‎ ‎②取代基可能是“醛基、羧基、酯基和羟基”。‎ ‎(6)参照题干流程，以2丙醇、乙炔为主要原料(其他试剂自选)合成2,5二甲基2,5己二醇，设计合成路线。‎ 解析：(1)依题意，R为丙烯，丙烯在常温下不能与水、氢气反应。(2)由X分子式及核磁共振氢谱信息知，X分子中只有1种氢，X为丙酮。根据信息Ⅲ，丙酮与乙炔发生加成反应，由IR的结构简式知，IR分子含5个碳原子，所以，乙炔与丙酮以物质的量之比1∶1反应。(3)Y中含羟基、碳碳叁键。Z发生消去反应生成E。(4)由D逆推C，C含醛基和碳碳双键，则C为，根据信息Ⅱ知，B的结构简式为。由A的分子式、A遇氯化铁溶液发生显色反应等信息知，A为苯酚，所以A与B发生缩聚反应生成Q，类似于合成酚醛树脂的反应。(5)D的分子式为C7H6O3，它的同分异构体含1个苯环，①官能团为—COOH和—OH时，有3种；②官能团为HCOO—、—OH时，有3种；③官能团为—CHO、—OH和—OH时，有6种，故符合条件的同分异构体有12种。(6)参照信息Ⅲ，根据目标产物逆向推断。2丙醇经催化氧化生成丙酮，足量丙酮与乙炔反应，其产物在镍、加热条件下，与足量氢气发生加成反应。‎ 答案：(1)bc ‎(3)羟基　消去反应 ‎(5)12‎