2018届二轮复习5个解答题之4——有机化学基础(选修⑤)学案（全国通用）

2018届二轮复习5个解答题之4——有机化学基础(选修⑤)学案（全国通用）

‎5个解答题之——有机化学基础(选修⑤)‎ ‎1．(2017·全国卷Ⅱ)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：‎ ‎①A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6∶1∶1。‎ ‎②D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3∶2∶2∶1的结构简式为________________、________________。‎ 解析：(4)根据E、F的结构简式可确定由E生成F的反应为取代反应。(5)根据G的结构简式可确定其分子式为C18H31NO4。(6)根据L遇FeCl3溶液发生显色反应可知L中含酚羟基，再结合D的分子式和1 mol L能与2 mol Na2CO3反应，可知L中含2个酚羟基和1个—CH3,2个酚羟基位于苯环邻位、间位和对位时，—CH3所处的位置分别有2种、3种和1种，即L共有6种可能的结构。其中核磁共振氢谱中有四组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为。‎ 答案：(1) ‎ ‎(2)2丙醇(或异丙醇)‎ ‎(3) ‎ ‎(4)取代反应　(5)C18H31NO4‎ ‎(6)6　‎ ‎2．(2016·全国卷Ⅰ)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________。‎ ‎(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(不含立体结构)，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)，设计制备对苯二甲酸的合成路线___________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)a选项，不是所有的糖都有甜味，如纤维素等多糖没有甜味，也不是所有的糖都具有CnH2mOm的通式，如脱氧核糖的分子式为C5H10O4‎ ‎，所以说法错误；b选项，麦芽糖水解只生成葡萄糖，所以说法错误；c选项，如果淀粉部分水解生成葡萄糖，也可以发生银镜反应，即银镜反应不能判断溶液中是否还含有淀粉，因此只用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全，所以说法正确；d选项，淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物，所以说法正确。‎ ‎(2)B生成C的反应是酸和醇生成酯的反应，属于取代(或酯化)反应。‎ ‎(3)通过观察D分子的结构简式，可判断D分子中含有酯基和碳碳双键；由D生成E的反应为消去反应。‎ ‎(4)F为分子中含6个碳原子的二元酸，名称为己二酸，己二酸与1,4丁二醇发生缩聚反应，其反应的化学方程式为 ‎(5)W为二取代芳香化合物，因此苯环上有两个取代基，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成‎44 g CO2，说明W分子结构中含有两个羧基，还有两个碳原子。当2个取代基均为—CH2COOH时，考虑邻、间、对，共3种情况；当2个取代基为—CH3、—CH(COOH)COOH时，考虑邻、间、对，共3种情况；当2个取代基分别为—COOH、—CH2CH2COOH时，考虑邻、间、对，共3种情况；当2个取代基分别为—COOH、—CH(CH3)COOH时，考虑邻、间、对，共3种情况。综上，W共有3＋3＋3＋3＝12种。其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为。‎ ‎(6)由题给路线图可知，己二烯与乙烯可生成环状烯，环状烯可转化为对二甲苯，用高锰酸钾可将对二甲苯氧化为对苯二甲酸，所以其合成路线为：‎ ‎。‎ 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)‎ ‎3.(2015·全国卷Ⅰ)A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A的名称是________，B含有的官能团是________。‎ ‎(2)①的反应类型是________，⑦的反应类型是______。‎ ‎(3)C和D的结构简式分别为________、________。‎ ‎(4)异戊二烯分子中最多有________个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为________。‎ ‎(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体___________(填结构简式)。‎ ‎(6)参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3丁二烯的合成路线。‎ 解析：(1)由A的分子式为C2H2知，A为乙炔。由B的加聚反应产物的结构简式可逆推B的结构简式为CH2CHOOCCH3，分子中含有碳碳双键和酯基。‎ ‎ (3)由反应物和反应条件可知，C应是聚酯的水解产物，故C为。由聚乙烯醇缩丁醛的结构简式可知，该产物是由聚乙烯醇与m分子丁醛发生缩合反应的产物，故D为CH3CH2CH2CHO。‎ ‎(4)如右图所示，碳碳双键两端直接相连的6个原子一定共面，单键a旋转，可使两个双键直接相连的10个原子共面，单键b旋转，可使甲基上最多有1个氢原子在上述平面内，因此共面的原子最多有11个。顺式聚异戊二烯是指结构单元中两个CH2均在双键的同一侧，其结构简式为。‎ ‎(5)C2H2中含碳碳三键，因此含有碳碳三键的异戊二烯的同分异构体主要是碳链异构和三键位置异构，共 ‎ (6)由合成路线可知，反应⑤为乙炔与丙酮羰基的加成反应，反应⑥为碳碳三键的加成反应，反应⑦为醇的消去反应。模仿题中合成路线，可设计如下合成路线：‎ 答案：(1)乙炔　碳碳双键和酯基 ‎(2)加成反应　消去反应 有机合成与推断是高考的经典题型，该题常以有机新材料、医药新产品、生活调料品为题材，以框图或语言描述为形式，考查有机物的性质与转化关系、同分异构体、有机化学用语及考生的逻辑推理能力，涉及的问题常包含官能团名称或符号、结构简式、同分异构体判断、方程式书写、反应条件及反应类型、空间结构、检验及计算、合成路线等，各问题之间既相对独立，又相互关联，是典型的综合类题目。‎ 考点一　推断有机物结构简式、结构式 ‎1．根据题给信息推断有机物的结构 题给信息 推断结论 ‎(1)‎ 芳香化合物 含有苯环 ‎(2)‎ 某有机物能与FeCl3溶液发生显色反应 该有机物含有酚羟基 ‎(3)‎ 某有机物不能与FeCl3溶液发生显色反应，但水解产物之一能发生此反应 该有机物中不含酚羟基，水解后生成物中含有酚羟基 ‎(4)‎ 某有机物能发生银镜反应 该有机物含有醛基或 ‎(5)‎ 该有机物可能为甲酸某酯 某有机物若只含有一个官能团，既能发生银镜反应，又能发生水解反应(或皂化反应)‎ ‎(6)‎ 某有机物能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体 该有机物含有羧基 ‎(7)‎ 某有机酸0.5 mol与足量碳酸氢钠溶液反应生成‎44 g CO2‎ 该有机酸是二元羧酸，一个分子中含有2个—COOH ‎(8)‎ 某有机物的核磁共振氢谱中有4组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶1‎ 该有机物含有四种化学环境不同的氢原子，且氢原子的个数比为6∶2∶2∶1‎ ‎(9)‎ 某气态有机物的密度是同温同压下H2密度的28倍 该气态有机物的摩尔质量为‎56 g·mol－1‎ ‎2．根据题给转化关系图推断有机物的结构 ‎(1)根据已知物质的结构简式和未知物质的分子式确定未知物质的结构简式。‎ ‎[示例1]‎ 反应①中加入的试剂X的分子式为C8H8O2，X的结构简式为。‎ ‎[示例2]‎ 有机物B的结构简式为。‎ ‎(2)根据已知物的结构简式和未知物的性质确定未知物的结构简式。‎ ‎[示例3]‎ 实现D→E的转化中，加入的化合物X能发生银镜反应，X的结构简式为。‎ ‎(3)根据已知物的结构简式和未知物的相对分子质量判断。‎ ‎[示例4]‎ 合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G，G的结构简式为。‎ ‎(4)根据反应物和生成物的结构简式确定可能存在的副产物的结构简式。‎ ‎[示例5]‎ E→F的反应中还可能生成一种有机副产物，该副产物的结构简式为。‎ ‎[针对训练]‎ 请分别写出下列物质的结构简式：‎ ____________________；____________________；‎ ____________________；____________________；‎ ____________________；____________________；‎ ____________________；____________________。‎ 答案：A：CH2===CH—CH3　B：‎ C：　D：‎ E：　F：‎ G：CH3OH　H：‎ ‎2．已知有机化合物A、B、C、D、E存在如图所示转化关系，且C能跟NaHCO3发生反应，C和D的相对分子质量相等，E为无支链的化合物。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)已知E的相对分子质量为102，其中碳、氢两种元素的质量分数分别为58.8%、9.8%，其余为氧，则E的分子式为________________________。‎ ‎(2)B在一定条件下可以发生缩聚反应生成某高分子化合物，此高分子化合物的结构简式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)A的结构简式为________。‎ 解析：由E的相对分子质量为102可得，E分子中N(C)＝＝5，N(H)＝＝10，则N(O)＝＝2，E的分子式为C5H10O2，C能与NaHCO3溶液反应，含有—COOH，C与D反应生成E，E为酯，D为醇，C和D的相对分子质量相等，羧酸比醇少一个碳原子，且E为无支链的化合物，故C为CH3COOH，D为CH3CH2CH2OH，E为CH3COOCH2CH2CH3，A在碱性条件下水解，酸化后得到B、C、D，由B、C、D的结构可知，A为。‎ 答案：(1)C5H10O2　(2) ‎ ‎(3) ‎ ‎3．肉桂酸异戊酯G()是一种香料，一种合成路线如下：‎ ‎ 已知以下信息：‎ ‎②C为甲醛的同系物，相同条件下其蒸气与氢气的密度比为22。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A的化学名称为________。‎ ‎(2)D的结构简式为________；F的结构简式为________。‎ 解析：A的不饱和度为＝4，A经过系列转化合成肉桂酸异戊酯G()，则A含苯环，为，B为，根据信息可知，C为甲醛的同系物，相同条件下其蒸气与氢气的密度比为22，C为乙醛，B、C反应为信息①的两醛缩合反应，生成D为，E为，F为(CH3)2CHCH2CH2OH。‎ 答案：(1)苯甲醇 ‎(2) 　(CH3)2CHCH2CH2OH ‎4．(1)(2017·全国卷Ⅰ节选)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：‎ 已知：①RCHO＋CH3CHORCH===CHCHO＋H2O ‎②||＋||||‎ 回答下列问题：‎ ‎①A的化学名称是________。‎ ‎②E的结构简式为________________________。‎ ‎(2)(2017·全国卷Ⅲ节选)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：‎ 回答下列问题：‎ A的结构简式为______________________。C的化学名称是________________。‎ ‎(3)(2016·全国卷Ⅲ节选)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。‎ 该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：‎ 回答下列问题：‎ ‎①B的结构简式为______________，D的化学名称为________。‎ ‎②E的结构简式为______________________________。用1 mol E合成1,4二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气________ mol。‎ 解析：‎ ‎(2)根据B的分子式可知A是含有7个碳原子的芳香烃，A是甲苯，其结构简式为是甲苯分子中甲基上的3个氢原子被3个氟原子取代的产物，名称是三氟甲苯。‎ ‎①由分析可知，D的化学名称为苯乙炔。②1个碳碳三键需要2分子氢气加成，则用1 mol E()合成1,4二苯基丁烷，理论上需要消耗4 mol氢气。‎ 答案：(1)①苯甲醛　②‎ ‎(2) 　三氟甲苯 ‎(3)①　苯乙炔 ‎②　4‎ 考点二　官能团的识别与名称书写 官能团 结构 性质 碳碳双键 易加成、易氧化、易聚合 碳碳 三键 易加成、易氧化 卤素 ‎—X(X表 示Cl、Br等)‎ 易取代(如溴乙烷与NaOH水溶液共热生成乙醇)、易消去(如溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成乙烯)‎ 醇羟基 ‎—OH 易取代、易消去(如乙醇在浓硫酸、‎170 ℃‎条件下生成乙烯)、易催化氧化、易被强氧化剂氧化(如乙醇在酸性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 ‎(酚羟基中的氢能与NaOH溶液反应，但酸性极弱，不能使指示剂变色)、易氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为粉红色)、显色反应(如苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)‎ 醛基 易氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、易还原 羰基 易还原(如在催化加热条件下还原为)‎ 羧基 酸性(如乙酸的酸性强于碳酸，乙酸与NaOH溶液反应)、易取代(如乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应)‎ 酯基 易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下发生酸性水解，乙酸乙酯在NaOH溶液、加热条件下发生碱性水解)‎ 醚键 R—O—R 如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇 硝基 ‎—NO2‎ 如酸性条件下，硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺：‎ ‎[针对训练]‎ ‎5．写出下列物质中所含官能团的名称 ‎(1) _______________‎ ‎(2)_______________‎ ‎(3) _______________‎ ‎(4) _______________‎ ‎(5)_______________‎ ‎(6) _______________‎ ‎(7)_______________‎ ‎(8)_______________‎ 答案：(1)酚羟基、碳碳双键、羧基　(2)酯基、酚羟基、醚键、碳碳双键　(3)氯原子、酯基、醛基　(4)碳碳双键、羰基　(5)碳碳双键、羟基、醛基　(6)碳碳双键、酚羟基、羧基、酯基　(7)醚键、羰基　(8)醛基、碳碳双键 ‎6．(2017·北京海淀模拟)功能高分子P可用作光电材料，其合成路线如下：‎ ‎(1)烃A的相对分子质量是26，其结构简式是_________________________________。‎ ‎(2)C中含有的官能团是_______________________________________。‎ ‎(3)G的结构简式是____________________________________________。‎ ‎(4)P中的官能团名称_______________________________________________。‎ ‎(5)反应⑤和⑦的目的是______________________________________________________。‎ 解析：根据功能高分子P，可知H为；烃A的相对分子质量是26，A为乙炔()，根据信息①，乙炔与甲醛反应生成B，B为，B与HBr发生取代反应生成C，C为r；根据流程图，D为对二甲苯，E为，F为，G为。‎ ‎(1)烃A的相对分子质量是26，是乙炔；‎ ‎(2)由C的结构简式知，其中含有的官能团有碳碳三键、溴原子；‎ ‎(4)P中有羧基、醚键、碳碳双键；‎ ‎(5)设计反应⑤和⑦的目的是保护苯环上的(酚)羟基不被氧化。‎ 答案：(1) 　(2)碳碳三键、溴原子 ‎(3) 　(4)羧基、醚键、碳碳双键 ‎(5)保护苯环上的(酚)羟基不被氧化 ‎7．(2016·全国卷Ⅱ)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：‎ ‎①A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 回答下列问题：‎ ‎(1)A的化学名称为________。‎ ‎(2)B的结构简式为________，其核磁共振氢谱显示为________组峰，峰面积比为________。‎ ‎(3)由C生成D的反应类型为________。‎ ‎(4)由D生成E的化学方程式为______________________________________________。‎ ‎(5)G中的官能团有________、________、________。(填官能团名称)‎ ‎(6)G的同分异构体中，与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有________种。(不含立体异构)‎ 解析：(1)A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，经计算知A中只含一个氧原子，结合信息②知A是一种酮或醛，因A的核磁共振氢谱显示为单峰，即分子中只有1种氢原子，则A为，名称为丙酮。‎ ‎(2)根据信息②可知，B的结构简式为，分子中含有2种氢原子，故核磁共振氢谱显示为2组峰，且峰面积比为6∶1。‎ ‎(3)由B的结构简式及C的分子式可推知C为，在光照条件下C与Cl2应发生—CH3上的取代反应。‎ ‎(4)由反应条件可知，D生成E的反应为氯原子的水解反应，由E的分子式为C4H5NO可推知，D为，该反应的化学方程式为 ‎。‎ ‎(5)由E―→F―→G的反应条件可推知，G为，分子中含有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团。‎ ‎(6)能发生银镜反应，则分子中含有醛基，且与G含有相同的官能团，符合条件的G的同分异构体应为甲酸酯类，分别 答案：(1)丙酮　(2)　2　6∶1　(3)取代反应 ‎ (5)碳碳双键　酯基　氰基　(6)8‎ 考点三　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、CH2===CH—CH3＋Cl2CH2===CH—CH2Cl＋HCl 卤代烃的水解：CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr 酯化反应：‎ 二肽水解：‎ 加成反应 烯烃的加成：‎ 炔烃的加成：CHCH＋H2O―→CCH3OH 苯环加氢：‎ 消去反应 醇分子内脱水生成烯烃：C2H5OHCH2===CH2↑＋H2O 卤代烃脱HX生成烯烃：CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O 加聚反应 单烯烃的加聚：nCH2===CH2―→CH2—CH2 共轭二烯烃的加聚：‎ 缩聚反应 羟基与羧基之间的缩聚如羟基酸之间的缩聚：‎ CHnHOCH3COOHCHHOCH‎3COHO＋(n－1)H2O 氨基酸之间的缩聚：‎ 苯酚与HCHO的缩聚：‎ 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：‎ ‎　[针对训练]‎ ‎8．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：____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)氧化反应　取代反应　取代反应(酯化反应)　取代反应 ‎9．芳香烃A经过如图所示的转化关系可制得树脂B与两种香料G、I，且知有机物E与D互为同分异构体。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)A→B、A→C、C→E、D→A、D→F的反应类型分别为________、________、________、________、________。‎ ‎(2)A的结构简式为____________________；G的结构简式为____________。‎ ‎(3)写出下列反应的化学方程式：‎ ‎①C→A：_________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②F与银氨溶液：___________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎③D＋H→I：___________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：由图可知A发生加聚反应生成B[(C8H8)n]，故A的分子式为C8H8，其不饱和度为5，由于A为芳香烃，结合苯环的不饱和度为4，可知A分子侧链上含有一个碳碳双键，可推知A、B的结构简式分别为、；由D→F→H(连续氧化)，可知D为醇，F为醛，H为羧酸，所以D、F、H的结构简式分别为、、；由A与HBr发生加成反应生成C，C发生水解反应生成E可知，C为溴代烃，E为醇，由E与D互为同分异构体，可推知E的结构简式为，进一步可推知C、G的结构简式分别为、。‎ 答案：(1)加聚反应　加成反应　取代反应(或水解反应)　消去反应　氧化反应 ‎(2) 　‎ ‎10．Ⅰ.(2017·全国卷Ⅰ节选)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)由C生成D和E生成F的反应类型分别是________________、________________。‎ ‎(2)G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为_________________________。‎ Ⅱ.(2017·全国卷Ⅲ节选)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(3)③的反应试剂和反应条件分别是________，该反应的类型是________。‎ ‎(4)⑤的反应方程式为__________________________。吡啶是一种有机碱，其作用是______________________。‎ 解析：Ⅰ.由已知信息①，结合A转化为B的条件及B的分子式可推知A为，其名称为苯甲醛。再由合成路线可知，B的结构简式为，C为，C与Br2的CCl4溶液发生加成反应生成D()，其在KOH的C2H5OH溶液中发生消去反应，酸化后生成的E为，E发生酯化反应生成F：。结合信息②，由F、H的结构简式可推知G为。‎ Ⅱ.反应③在苯环上引入了硝基，所用试剂是浓硫酸与浓硝酸的混合物，反应条件是加热。该反应的实质是硝基取代了苯环上的一个氢原子，所以是取代反应。观察G的结构简式可知，反应⑤是E中氨基上的氢原子与 中的氯原子结合成HCl，同时生成F，据此可写出反应⑤的化学方程式。该反应中有HCl生成，而吡啶是一种有机碱，可与HCl反应，因而能够促使上述反应正向进行，提高原料的利用率。‎ 答案：(1)加成反应　取代反应 ‎(2)‎ ‎(3)浓HNO3/浓H2SO4、加热　取代反应 ‎(4) ‎ 吸收反应产生的HCl，提高反应转化率 ‎11．(2015·全国卷Ⅱ节选)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下：‎ 已知：‎ ‎①烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢 ‎②化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为C5H8‎ ‎③E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质 回答下列问题：‎ ‎(1)A的结构简式为________。‎ ‎(2)由B生成C的化学方程式为______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)由E和F生成G的反应类型为________，G的化学名称为________。‎ ‎(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②若PPG平均相对分子质量为10 000，则其平均聚合度约为________(填标号)。‎ a．48　　b．‎58　‎　　　c．76　　　　d．122‎ 解析：(1)烃A的相对分子质量为70，则A的分子式为C5H10。烃A的核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢，说明A分子中所有氢原子所处的化学环境相同，则其结构简式为。(2)由“A()B及化合物B为单氯代烃”可知，B为，B在NaOH/乙醇、△条件下发生消去反应生成C，则C为。B转化为C的化学方程式为＋NaOH＋NaCl＋H2O。‎ ‎(3)F是福尔马林的溶质，则F为HCHO；E、F为相对分子质量差14的同系物，则E为CH3CHO。结合信息反应④可知，CH3CHO和HCHO在稀NaOH溶液中发生加成反应生成HOCH2CH2CHO(G)，其系统名称为3羟基丙醛(或β羟基丙醛)。‎ ‎(4)①C()经酸性KMnO4溶液氧化生成D，则D为HOOC(CH2)3COOH。G(HOCH2CH2CHO)与H2发生加成反应生成H，则H为HOCH2CH2CH2OH。‎ HOOC(CH2)3COOH与HOCH2CH2CH2OH在浓硫酸、加热条件下发生缩聚反应生成PPG，反应的化学方程式为 ‎②PPG的结构简式为 ‎，其重复链节为，若其平均相对分子质量为10 000，则其平均聚合度n＝≈58。‎ 答案：(1)‎ ‎(2)＋NaOH＋NaCl＋H2O ‎(3)加成反应　3羟基丙醛(或β羟基丙醛)‎ b 考点四　限定条件的同分异构体书写 ‎1．常见限制条件与结构关系总结 ‎(1)不饱和度(Ω)与结构关系 ‎①Ω＝1,1个双键或1个环 ‎②Ω＝2,1个三键或2个双键 ‎③Ω＝3,3个双键或1个双键和1个三键(或考虑环结构)‎ ‎④Ω>4，考虑可能含有苯环 ‎(2)化学性质与结构关系 ‎①能与金属钠反应：羟基、羧基 ‎②能与碳酸钠溶液反应：酚羟基、羧基 ‎③与氯化铁溶液发生显色反应：酚羟基 ‎④发生银镜反应：醛基 ‎⑤发生水解反应：卤素原子、酯基 ‎(3)核磁共振氢谱与结构关系 ‎①确定有多少种不同化学环境的氢 ‎②判断分子的对称性 ‎2．限定条件下同分异构体书写流程 ‎(1)思维流程 ‎①根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。‎ ‎②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。‎ ‎③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。‎ ‎①芳香族化合物同分异构体 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。‎ ‎②具有官能团的有机物 一般的书写顺序：碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构。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含苯环的属于酯类的同分异构体为甲酸某酯：‎ ‎、 (邻、间、对)；乙酸某酯：；苯甲酸某酯：。‎ ‎3．剖析限定条件下同分异构体书写(以C9H10O2为例)‎ 限定条件 可能的同分异构体的结构简式 有6种不同化学环境的氢原子；能与金属钠反应放出H2；能与Na2CO3溶液反应；苯环上的一氯代物只有3种；苯环上只有1个取代基 有5种不同化学环境的氢原子；能与金属钠反应放出H2；能与Na2CO3溶液反应；苯环上的一氯代物只有2种；苯环上有2个取代基 有6种不同化学环境的氢原子；能与金属钠反应放出H2；能与Na2CO3溶液反应；苯环上的一氯代物只有3种；苯环上有3个取代基 有5种不同化学环境的氢原子；能发生水解反应；苯环上的一氯代物只有3种；苯环上有1个取代基 有5种不同化学环境的氢原子；能发生水解反应，水解产物之一遇FeCl3显紫色；苯环上的一氯代物只有3种；苯环上有1个取代基 有6种不同化学环境的氢原子；能发生银镜反应，水解产物之一也能发生银镜反应；苯环上的一氯代物只有3种；苯环上有1个取代基 有6种不同化学环境的氢原子；能发生银镜反应；遇FeCl3显紫色；苯环上的一氯代物只有2种；苯环上有2个取代基 ‎[针对训练]‎ ‎12．(1) 的同分异构体中：①能发生水解反应；②能发生银镜反应；③能与氯化铁溶液发生显色反应；④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。‎ ‎①能发生水解反应和银镜反应；②能与FeCl3发生显色反应；③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。①与FeCl3溶液显色；②苯环上只有两个取代基；③1 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：①与FeCl3溶液发生显色反应；②苯环上有两个取代基、含C===O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______________________。‎ 解析：(1) 的同分异构体能与FeCl3‎ 溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，还能发生水解反应和银镜反应，说明含有甲酸酯(HCOO—)结构，再根据含氧官能团处在对位，可写出、、三种结构，其中核磁共振氢谱图中有五个吸收峰的是。‎ ‎(2)由条件知同分异构体中含有酚羟基、甲酸酯基，含有4个饱和碳原子；结合条件③可写出6种符合条件的同分异构体的结构简式：、、、‎ ‎、、。‎ ‎(3)同分异构体符合下列条件：①与FeCl3溶液显色，说明含有酚羟基；②苯环上只有两个取代基；③1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH，说明另一个取代基为RCOO—，该取代基为CH3CH2CH2COO—、(CH3)2CHCOO—，这两种取代基都与酚羟基有邻、间、对3种位置关系，所以符合条件的有6种，其中氢原子共有五种不同环境的是。‎ ‎(4)同分异构体同时满足下列条件：①与FeCl3溶液发生显色反应；②苯环上有两个取代基、含C===O，苯环上邻、间、对3种：，侧链有异构体：—COOCH3、—OOCCH3、—CH2COOH、—CH2OOCH、—OCH2CHO、—COCH2OH、—CHOHCHO 7种，故异构体有3×7＝21种；核磁共振氢谱为4组峰、能水解的物质，即4种化学环境的H，只有苯环上对位(3种H)、侧链上1种H(上述前两种)才符合条件，其结构简式为和。‎ 答案：(1)3　　(2)6‎ ‎(3)6　　‎ ‎(4)21　‎ ‎13．(1)(2017·全国卷Ⅰ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6∶2∶1∶1。写出2种符合要求的X的结构简式__________________。‎ ‎(2)(2017·全国卷Ⅲ节选)H是G()的同分异构体，其苯环上的取代基与G的相同但位置不同，则H可能的结构有________种。‎ ‎(3)(2016·全国卷Ⅲ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，数目比为3∶1，写出其中3种的结构简式____________。‎ ‎(4)(2015·全国卷Ⅱ节选)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)。‎ ‎①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体 ‎②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6∶1∶1的是________(写结构简式)。‎ ‎(5)(2014·全国卷Ⅰ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6∶2∶2∶1的是________________________(写出其中一种的结构简式)。‎ ‎(6)(2014·全国卷Ⅱ节选)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有________种。‎ 解析：(1)F()苯环外含有5个碳原子、3个不饱和度和2个O原子，其同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2，即必含有羧基，核磁共振氢谱显示有4种氢原子，则具有较高的对称性，氢原子个数比为6∶2∶1∶‎ ‎1，可知含有两个对称的甲基，还有2个碳原子和2个不饱和度，则含有碳碳三键，故满足条件的同分异构体的结构简式为、和。‎ ‎(2)G()的苯环上有3个不同的取代基，不妨设为—X、—Y、—Z。可以先确定—X、—Y在苯环上的相对位置，得到邻、间、对3种同分异构体，再将—Z分别取代上述3种同分异构体中苯环上的氢原子，分别得到4种、4种、2种同分异构体，共有10种，则H可能的结构有9种。‎ ‎(3)F需满足条件：ⅰ.与具有相同的分子构成，含有1个苯环和2个Cl原子；ⅱ.分子中只有两种不同化学环境的氢，且数目比为3∶1，说明分子结构存在对称性，分子中含有2个—CH3，考虑苯环上取代基的结构及相对位置关系，符合条件的F的结构简式有、‎ ‎(4)其同分异构体满足条件：①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体，说明含有—COOH；②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应，说明含有—CHO和—COO—(酯基)，结合该有机物的分子式分析可知，其同分异构体为甲酸酯，含有(HCOO—)结构，则符合条件的同分异构体有5种结构，分别为、、HCOOCH2CH2CH2COOH、、。核磁共振氢谱显示为3组峰，说明该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子；又知峰面积比为6∶1∶1，说明3种氢原子的个数比为6∶1∶1，该有机物的结构简式为 ‎。‎ ‎(5) 的同分异构体中，若苯环上只有1个取代基，则这个取代基可能为—CH2CH2NH2、—CH(NH2)CH3、—CH2NHCH3、—NHCH2CH3、—N(CH3)2，共有5种；若苯环上有2个取代基，分别为—C2H5、—NH2时有2种；分别为—CH3、—CH2NH2时有3种；分别为—CH3、—NHCH3时有3种；若苯环上有3个取代基(2个—CH3、1个—NH2)时有6种，故共有19种。其中符合题中核磁共振氢谱要求的是。‎ ‎(6)立方烷中有8个H，根据换元法，可知立方烷的六硝基取代物与二硝基取代物的同分异构体数目相等，而二硝基取代物有3种，如图所示：、、。故六硝基取代物也有3种。‎ 答案：‎ ‎(2)9‎ ‎ (6)3‎ 考点五　合成路线的分析与设计 ‎1．有机合成中官能团的转变 ‎(1)官能团的引入(或转化)‎ 引入官能团 方法 ‎—OH ‎＋H2O；R—X＋H2O；R—CHO＋H2；RCOR′＋H2；R—COOR′＋H2O；多糖发酵 ‎—X 烷烃＋X2；烯(炔)烃＋X2或HX；R—OH＋HX R—OH和R—X的消去；炔烃不完全加氢 ‎—CHO 某些醇氧化；烯烃氧化；炔烃水化；糖类水解 ‎—COOH R—CHO＋O2；苯的同系物被强氧化剂氧化；羧酸盐酸化；R—COOR′＋H2O ‎—COO—‎ 酯化反应 ‎(2)官能团的消除 ‎①通过加成反应可以消除不饱和键(双键、三键)和苯环；‎ ‎②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基；‎ ‎③通过加成或氧化反应等消除醛基；‎ ‎④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。‎ ‎(3)官能团的改变 ‎①利用官能团的衍生关系进行衍变，如 R—CH2OHR—CHOR—COOH。‎ ‎②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如 CH3CH2OHCH2===CH2 ClCH2—CH2ClHOCH2—CH2OH。‎ ‎③通过某种手段改变官能团的位置，如 ‎ (4)官能团的保护 被保护的 官能团 被保护的官能团性质 保护方法 酚羟基 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 ‎①用NaOH溶液先转化为酚钠，后酸化重新转化为酚：‎ ‎②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 先用盐酸转化为盐，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 醛基 易被氧化 乙醇(或乙二醇)加成保护：‎ ‎2．增长碳链或缩短碳链的方法 举例 增长碳链 缩短碳链 ‎3．有机合成路线设计的几种常见类型 根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点，我们将合成路线的设计分为：‎ ‎(1)以熟悉官能团的转化为主型 如：请设计以CH2===CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。‎ ‎ (2)以分子骨架变化为主型 如：请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯()的合成路线流程图(注明反应条件)。‎ 提示：R—Br＋NaCN―→R—CN＋NaBr ‎ (3)以陌生官能团兼有骨架显著变化为主型 要注意模仿题干中的变化，找到相似点，完成陌生官能团及骨架的变化。如：模仿 设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()的合成路线流程图。‎ 关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。(碳架的变化、官能团的变化；硝基引入及转化为氨基的过程)‎ ‎[针对训练]‎ ‎14．写出以苯甲醛和氯乙烷为原料，制备苄基乙醛的合成路线流程图。‎ ‎(无机试剂任用，合成路线流程图示例如下，并注明反应条件)。‎ 已知：羰基αH可发生反应：‎ 答案：‎ ‎15．由CH2===CHCH3经如下步骤可合成N异丙基丙烯酰胺，其可用于合成随温度变化的药物控制释放材料。(已知烯烃与Cl2在加热时主要发生αH的取代反应)‎ CH2===CHCH‎3‎M……―→CH2===CHCOOHCH2===CHCONHCH(CH3)2‎ 反应①所用的试剂及条件为____________，反应③的另一种反应物的结构简式为________________________________________________________________________。‎ 写出M到CH2===CHCOOH的转化流程图(标出反应试剂及所需的条件)。‎ 答案：Cl2、加热　(CH3)2CHNH2‎ ‎16．(1)(2017·全国卷Ⅰ节选)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：‎ 已知：①RCHO＋CH3CHORCH===CHCHO＋H2O 回答下列问题：‎ 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)。‎ ‎(2)(2017·全国卷Ⅲ节选)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎4甲氧基乙酰苯胺()是重要的精细化工中间体，写出由苯甲醚()制备4甲氧基乙酰苯胺的合成路线(其他试剂任选)。‎ ‎(3)(2016·全国卷Ⅲ节选)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。‎ 该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：‎ 回答下列问题：‎ 写出用2苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线。‎ 解析：(1)由产物的结构简式，迁移信息②可知要先制出，可由氯代烃发生消去反应得到，而氯代烃可由环戊烷与氯气在光照条件下发生取代反应制得。‎ ‎(2)对比原料和目标产物，目标产物在苯甲醚的对位引入了—NHCOCH3。结合题干中合成路线的信息，运用逆合成分析法，首先在苯甲醚的对位引入硝基，再将硝基还原为氨基，最后与ClCOCH3发生取代反应即可得到目标产物。‎ 答案：‎ ‎(1)‎ ‎[课堂练——练熟方法]‎ ‎1．工业上根据以下工艺流程合成有机化合物H，请据此回答有关问题。‎ ‎(1)化合物G中的含氧官能团为________、________和醚键(填官能团的名称)。‎ ‎(2)指出下列反应的反应类型：B→C________________，C→D________________。‎ ‎(3)在一定的条件下，1 mol E最多可以与________mol H2发生反应。‎ ‎(4)由化合物B合成C时还可能生成一种副产物(分子式为C20H24O2)，该副产物的结构简式为______________。‎ ‎(5)写出A与足量浓溴水发生反应的化学方程式：_____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)根据已有知识并结合相关信息，写出以为有机原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选，可选择适当有机溶剂)。合成路线流程图示例：‎ 解析：(1)化合物G中含有羰基()、醛基(—CHO)和醚键(—O—)三种含氧官能团。(2)B→C的反应是B分子中的羟基氢原子被C6H5—CH2—基团取代的反应；C→D的反应是醇羟基的氧化反应。(3)E分子中的羰基、碳碳双键和苯环都能与氢气发生加成反应。(4)由化合物B合成C时，还可以是B中两个羟基中的氢原子都被C6H5—CH2‎ ‎—基团取代。(5)A是对二苯酚，苯环上羟基邻位上的氢原子都可以被溴原子取代。(6)根据B到C的反应，可知以 代反应可得到目标产物。‎ 答案：(1)羰基　醛基 ‎(2)取代反应　氧化反应 ‎(3)5‎ ‎2．香料甲和G都在生活中有很多用途，其合成路线如下：‎ ‎②D与A互为同系物；在相同条件下，D蒸气相对于氢气的密度为39。‎ ‎(1)A的名称是_______，G中含氧官能团的名称是_____。‎ ‎(2)②的反应类型是________，B和F的结构简式分别为________________、________________。‎ ‎(3)写出一种能鉴别A和D的试剂________，C有多种同分异构体，其中属于芳香族化合物的有________种。‎ ‎(4)写出反应①的化学方程式：_____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)G的同分异构体是一种重要的药物中间体，其合成路线与G相似，请以为原料设计它的合成路线(其他所需原料自选)。‎ 解析：由及反应条件可知C为苯甲醇，B为，A为甲苯。在相同条件下，D为蒸气相对于氢气的密度为39，则D的相对分子质量为39×2＝78，D与A互为同系物，由此知D为芳香烃，设1个D分子中含有n个碳原子，则有14n－6＝78，解得n＝6，故D为苯，与乙醛反应得到E，结合信息①，E为，E与溴发生加成反应得到的F为，F发生氧化反应生成的G为。(1)由G的结构简式知G中含氧官能团为羧基。(2)苯甲醛与氯仿发生加成反应。(3)甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能，C为苯甲醇，属于芳香族化合物的苯甲醇的同分异构体有邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚和苯甲醚()，共4种。(4)乙酸和发生酯化反应，化学方程式为。‎ ‎(5)苯乙醛与甲醛反应生成，再与溴发生加成反应生成，最后发生催化氧化反应生成。‎ 答案：(1)甲苯　羧基 ‎(2)加成反应　‎ ‎(3)酸性高锰酸钾溶液(其他合理答案也可)　4‎ ‎3．醋硝香豆素是一种治疗心脑血管疾病的药物，能阻碍血栓扩展，其结构简式为，醋硝香豆素可以通过以下方法合成(部分反应条件省略)。‎ 回答以下问题：‎ ‎(1)反应①的反应类型是________________。‎ ‎(2)从A到B引入的官能团名称是________。‎ ‎(3)物质C的结构简式为__________________________________________________。‎ ‎(4)反应③的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)关于E物质，下列说法正确的是________(填字母)。‎ a．在核磁共振氢谱中有四组吸收峰 b．可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别D和E c．可以发生加成反应、聚合反应、氧化反应和还原反应 d．存在顺反异构 ‎(6)分子结构中只含有一个苯环，且同时符合下列条件的G的同分异构体共有________种。‎ ‎①可与氯化铁溶液发生显色反应；‎ ‎②可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体。‎ 其中，苯环上的一氯代物只有两种的同分异构体的结构简式为__________________。‎ 解析：根据D的结构简式并结合反应条件可推出A为，B为；结合C的相对分子质量为153可推出C为；结合已知信息可推出E为。‎ ‎(6)根据①知，分子中含有酚羟基；根据②知，分子中含有羧基。G的分子式为C9H6O3，结合其同分异构体分子结构中只含有一个苯环，含有酚羟基、羧基，知苯环上的取代基有如下两种情况：①—OH、，两者在苯环上有邻、间、对3种位置关系；②—OH、、—COOH，三者在苯环上共有10种位置关系，故符合条件的同分异构体共有13种。其中，苯环上的一氯代物只有两种的同分异构体的结构简式为。‎ 答案：(1)取代反应(或硝化反应)　(2)溴原子 ‎(3) ‎ ‎ (5)cd　(6)13　‎ ‎[课下练——练通高考]‎ 专题检测A ‎1．(2017·郑州质检)以甲苯为原料合成某种食用香料(有机物G)和某种治疗肺结核药物的有效成分(有机物PASNa)的路线如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)肉桂酸中所含官能团的名称是________。‎ ‎(2)试剂a的名称是________________。‎ ‎(3)写出由A生成B的化学方程式：_________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)已知试剂b为相对分子质量为60的醇，且无支链，写出G的结构简式：________________，由肉桂酸制取G的反应类型是________。‎ ‎(5)当试剂d过量时，可以选用的试剂d是_____(填字母)。‎ a．NaOH　　b．Na2CO‎3　‎　c．NaHCO3‎ ‎(6)在肉桂酸分子中碳碳双键催化加氢后得到化合物X(分子式为C9H10O2)，X有多种同分异构体，符合下列条件的有________种。‎ a．苯环上有两个取代基 b．能发生银镜反应 c．与Na作用有H2产生 ‎(7)参照题中信息，设计以为起始原料制备的合成路线。‎ 解析：甲苯发生硝化反应生成A，则根据PASNa的结构简式可知A的结构简式为。A在催化剂的作用下，与溴发生取代反应生成B，其结构简式为。根据D转化为E的反应条件可知D中含有硝基，E中含有氨基，由于氨基和酚羟基易被氧化，所以B转化为C是甲基的氧化反应，即C的结构简式为。C水解然后酸化生成D，则D的结构简式为。根据已知信息可知D发生还原反应生成E，则E的结构简式为。(1)肉桂酸中所含官能团的名称为羧基、碳碳双键。(2)根据已知信息①并结合肉桂酸的结构简式可知F是苯甲醛，a是CH3COOCOCH3(乙酸酐或醋酸酐)。(3)由A生成B的化学方程式为。(4)由相对分子质量可推知b为CH3CH2CH2OH，肉桂酸与b发生酯化反应(或取代反应)生成G，G的结构简式为 ‎。(5)试剂d只能与羧基反应，不能与酚羟基反应，NaOH、Na2CO3均可与酚羟基反应，所以当试剂d过量时，可以选用NaHCO3。(6)a.苯环上有两个取代基；b.能发生银镜反应，说明含有醛基；c.与Na作用有H2产生，说明还含有羟基。由以上可知两个取代基可以是—CHO和—CH2CH2OH、—CHO和—CHOHCH3、—CH2CHO和—CH2OH、—CH2CH2CHO和—OH、—CH(CH3)CHO和—OH、—CH(OH)CHO和—CH3，且每一组合中的两个取代基均有邻、间、对三种位置关系，共有18种。(7)以为起始原料制备，应先将—CH3氧化为—CHO，再利用信息①引入碳碳双键和羧基，最后将—NO2还原为—NH2。注意不能先还原—NO2生成—NH2，因为—NH2易被氧化。‎ 答案：(1)羧基、碳碳双键 ‎(2)乙酸酐(或醋酸酐)‎ ‎(3) ‎ ‎(4) 　酯化反应(或取代反应)‎ ‎(5)c　(6)18‎ ‎2．对乙酰氨基酚(‎ ‎)有解热镇痛作用，用于感冒发烧、关节痛、神经痛、偏头痛、癌痛及手术后止痛等。如图是以乙烯和苯为原料合成对乙酰氨基酚的路线：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)下列关于酚类物质的说法正确的是________。‎ a．含有苯环和羟基的有机化合物是酚类物质 b．酚类物质具有还原性，部分酚类物质在空气中即被氧化 c．苯酚具有酸性，但其酸性比碳酸弱 ‎(2)A为环状化合物，则A的结构简式为_____________。‎ ‎(3)B生成C的化学方程式为____________________，反应类型是______________。‎ ‎(4)反应④的反应条件是__________________________，D的化学名称是________。‎ ‎(5)反应⑦除生成外，还生成另外一种常见的有机物，该有机物的结构简式为________________。‎ ‎(6) 的同分异构体中含有—NO2且—NO2连在苯环上的有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为3组峰的是________________________________(写结构简式)。‎ 解析：(1)酚类物质中的羟基必须和苯环直接相连，a项错误；苯酚在空气中变红即被氧化，b项正确；二氧化碳通入苯酚钠溶液中可生成苯酚，c项正确。(2)由反应条件为催化加氧、A的分子式及A为环状结构可推知A为。(3)C为乙酸酐，B为乙酸，故B生成C的化学方程式为，该反应为取代反应。(4)苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂及50～60 ℃的温度条件下反应生成硝基苯。(5)反应⑦‎ 为取代反应，对比反应物和及生成物的结构可知另外一种生成物为CH3COOH。(6)符合条件的同分异构体除含—NO2外，苯环上还有1个—CH2CH3或2个—CH3。若为—NO2和—CH2CH3，则这两个取代基在苯环上有邻、间、对3种排列方式；若为—NO2和2个—CH3，则在苯环上有6种排列方式，故共9种。其中均有3种不同环境的H原子。‎ 答案：(1)bc ‎(2) ‎ ‎(3) 　取代反应 ‎(4)浓硫酸作催化剂和加热(或“浓硫酸、水浴”或“浓硫酸、浓硝酸、加热”等均可)　硝基苯 ‎(5)CH3COOH ‎(6)9　 ‎ ‎3．(2017·西安八校联考)来氟米特片剂，适应症为人类风湿性关节炎，成分为，工业上制备此物质的一种过程如下：‎ 已知：结构中E1为—CH3。‎ ‎(1)B中所含官能团有____________(写名称)；C的分子式为____________。‎ ‎(2)C→D的反应类型为____________。写出E→F的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)B可以用于合成高分子化合物G，请写出G的结构简式：____________。‎ ‎(4)D的同分异构体中满足下列情况的同分异构体有________种。(不包括D)‎ ‎①含有和一个—CH3结构 ‎②滴入含有酚酞的氢氧化钠溶液红色变浅 ‎(5)已知CH3OH＋NH3―→CH3NH2＋H2O，参照上述合成路线，设计以苯甲酸、甲醇、氨为原料合成CONHCH3的路线。‎ 解析：(4)根据信息②，可确定同分异构体中含有羧基或酯基。结构中—COOH或—OOCH可在1、2位上，其中羧基在1位时为D，故符合条件的同分异构体有3种；结构中—COOH或—OOCH可在1、2位上，符合条件的同分异构体有4种；结构中—COOH或—OOCH可在1、2位上，符合条件的同分异构体有4种；结构中—OOCCH3或—COOCH3可在1、2、3位上，符合条件的同分异构体有6种，共17种。‎ 答案：(1)酯基、羰基、醚键、碳碳双键　C7H9O3N ‎(2)水解反应(或取代反应)‎ ‎ (3)‎ ‎(4)17‎ ‎(5) ‎ ‎4．(2017·皖南八校联考)‎ 有机物F是一种重要的医药中间体，以化合物A为原料合成F的工艺流程如下：‎ ‎ (1)B的结构简式为____________，F分子中含氧官能团的名称为________________，反应B→C的反应类型为__________________。‎ ‎(2)下列有关叙述正确的是________(填标号)。‎ a．A分子中最多有13个原子共平面 b．1 mol B在一定条件下最多只能与2 mol NaOH反应 c．C能发生取代反应和加成反应 d．E易溶于水，且能发生水解反应 e．CH2(COOC2H5)2的核磁共振氢谱有3组峰 ‎(3)B在生成D反应过程中还可得到另一种副产物G()，则G与乙二醇在一定条件下通过聚合反应得到高分子材料的化学方程式为_______________________________________________。‎ ‎(4)E→F的转化中，会生成一种含有五元环的副产物且与F互为同分异构体，其结构简式为________________。‎ ‎(5)根据已有知识并结合相关信息，写出以CH2===CH2、CH3OH、C2H5OH和CH2(COOC2H5)2为原料合成CH3OOCCH2CH2CH2CH2COOCH3的路线图(注明反应条件，无机试剂任选)。合成路线图示例如下：‎ 解析：(1)根据C的结构简式，推出A的结构简式为，A→B在光照条件下，发生取代反应，氯原子取代甲基上的氢原子，因此B的结构简式为，根据F的结构简式知，其含氧官能团是羰基，根据B和C的结构简式的对比，发生的反应是取代反应；(2)a.根据(1)中A的结构简式，苯环平面正六边形，甲烷正四面体结构，因此共面的原子是13，故正确；b.1 mol B中含有2 mol —Cl，因此消耗2 mol NaOH，苯环直接相连的氯原子，被羟基取代后，形成酚羟基，再消耗1 mol NaOH，共消耗3 mol NaOH，故错误；c.C中含有氯原子和酯基，能发生取代反应，含有苯环，能发生加成反应，故正确；d.不含亲水基团，因此不溶于水，故错误；e.有三种不同的氢原子，因此核磁共振氢谱有3组峰，故正确；(3)G中含有两个—COOH，和HOCH2CH2OH发生缩聚反应；(4)酰氯中氯原子和苯环两个取代基中间的碳原子上的氢原子发生取代反应，因此结构简式为。‎ 答案：(1) 　羰基　取代反应 ‎(2)ace ‎ (4)‎ 专题检测B ‎1．(2017·银川重点高中模拟)工业上以乙醇为原料经一系列反应可以得到4羟基扁桃酸和香豆素3羧酸，二者的合成路线如下(部分产物及条件未列出)：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应②属于取代反应，则A的结构简式是_________。‎ ‎(2)反应①为一步反应，其反应条件为_____________________________________。‎ ‎(3)B中官能团的名称是______________，反应⑥的反应类型为____________。‎ ‎(4)反应⑤的化学方程式是_____________________________________。‎ ‎(5)已知G分子中含有2个六元环。下列有关说法正确的是________(填标号)。‎ a．核磁共振仪可测出E有5种类型的氢原子 b．质谱仪可检测F的最大质荷比的值为236‎ c．元素分析仪可确定G的分子式为C12H10O4‎ d．化合物W能发生加聚反应得到线型高分子化合物 ‎(6)某芳香化合物Q是4羟基扁桃酸的同分异构体，具有下列特征：①苯环上只有3个取代基；②能发生水解反应和银镜反应；③1 mol Q最多能消耗3 mol NaOH。Q共有________种(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱为5组峰且峰面积之比是1∶2∶2∶2∶1的结构简式为____________________。‎ 解析：反应②属于取代反应，由反应条件可知A为CH3COOH，ClCH2COOH与氢氧化钠溶液反应、酸化得到C，C为HOCH2COOH，C发生催化氧化得到D，D为OHCCOOH，D与苯酚发生加成反应生成对羟基扁桃酸。乙醇与丙二酸发生酯化反应生成E，结合E的分子式可知，E的结构简式为C2H5OOCCH2COOC2H5，E与发生信息Ⅱ 中反应生成F，F发生系列反应得到香豆素3羧酸，由香豆素3羧酸的结构简式，可知W为，则F为，F发生信息Ⅰ中反应生成G，G分子中含有2个六元环，则G为。‎ ‎(1)由上述分析可知，A的结构简式为CH3COOH。‎ ‎(2)乙醇直接转变成乙酸为一步反应，其反应条件为硫酸酸化的KMnO4溶液或硫酸酸化的K2Cr2O7溶液。‎ ‎(3)B为ClCH2COOH，官能团的名称是氯原子和羧基。‎ ‎ (5)由分析知，核磁共振仪可测定E有3种类型的氢原子，a项错误；F的分子式为C14H16O5，相对分子质量为264，质谱仪可检测最大质荷比的值为264，b项错误；G的分子式为C12H10O4，元素分析仪可确定G的分子式为C12H10O4，c项正确；化合物W中存在碳碳双键，能发生加聚反应得到线型高分子化合物，d项正确。(6)信息①②说明符合条件的物质中含有苯环、酯基、醛基；结合信息③可知，Q中含甲酸酚酯基、—OH、—CH2OH时，有10种结构；Q中含甲酸酚酯基、—OH、—OCH3时，有10种结构；Q中有2个酚羟基、1个—CH2OOCH时，有6种结构，共26种。核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1时，Q的结构简式为和。‎ 答案：(1)CH3COOH ‎(2)硫酸酸化的KMnO4溶液或硫酸酸化的K2Cr2O7溶液(其他合理答案也可)‎ ‎(3)氯原子和羧基　酯化反应(或取代反应)‎ ‎ (5)cd ‎(6)26　‎ ‎2．(2017·绵阳二诊)PET俗称涤纶树脂，是一种热塑性聚酯；PMMA俗称有机玻璃。工业上以基础化工原料合成这两种高分子材料的路线如下：‎ ‎ (1)指出下列反应的反应类型：反应②______________；反应⑥____________。‎ ‎(2)E的名称为________；反应⑤的化学方程式为______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)PET单体中官能团的名称为____________。‎ ‎(4)下列说法正确的是________(填字母)。‎ a．B和D互为同系物 b．④为缩聚反应，⑧为加聚反应 c．F和丙醛互为同分异构体 d．G能发生加成反应和酯化反应 ‎(5)I的同分异构体中，满足下列条件的有________种。(不包括I)‎ ‎①能与NaOH溶液反应；②含有碳碳双键。‎ ‎(6)根据题中信息，用环己醇为主要原料合成，模仿以上流程图设计合成路线，标明每一步的反应物及反应条件。(有机物写结构简式，其他原料自选)‎ 示例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为 CH3CH2OHCH2===CH2 CH2—CH2 解析：CH2===CH2与Br2发生加成反应生成BrCH2CH2Br(A)，A在NaOH溶液中发生水解反应生成HOCH2CH2OH(B)；由信息Ⅰ可知B与对苯二甲酸甲酯发生酯交换反应得到的PET单体中含有酯基和羟基，D为甲醇。E是异丙醇，E发生氧化反应生成CH3COCH3‎ ‎(F)；由信息Ⅱ，可知G为(CH3)‎2C(OH)COOH；G发生消去反应生成CH2===C(CH3)COOH(I)，I与甲醇发生酯化反应生成PMMA的单体(甲基丙烯酸甲酯)；甲基丙烯酸甲酯发生加聚反应生成PMMA。‎ ‎(5)满足条件的CH2===C(CH3)COOH的同分异构体是羧酸或酯，其分子中含有碳碳双键。当该有机物是羧酸时，还有CH2===CHCH2COOH、CH3CH===CHCOOH,2种；当该有机物是酯时，有HCOOCH2CH===CH2、CH3OOCCH===CH2、HCOOCH===CHCH3、HCOOC(CH3)===CH2、CH3COOCH===CH2,5种，共7种。(6)对照环己醇和目标产物的结构，结合题中信息，可知合成路线中要经过催化氧化、加成(与HCN)、水解、酯化四步反应。‎ 答案：(1)取代(或水解)反应　消去反应 ‎ (3)酯基、羟基　(4)bc　(5)7‎ ‎3．(2017·江西名校联盟检测)随着我国航天事业的飞速发展，对材料的需求也越来越多。聚芳酯(PAR)是分子主链上带有苯环和酯基的特种工程塑料，其结构简式为，在航空航天等领域应用广泛。如图是利用乙酰丙酸()合成聚芳酯E的路线(省略部分产物)：‎ ‎ (1)A中含有的官能团是__________(填官能团名称)。‎ ‎(2)B与D反应的反应类型为______________，A的结构简式为________________。‎ ‎(3)C生成D的化学方程式为_____________________，乙酰丙酸生成A的化学方程式为 ‎_________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)C分子的核磁共振氢谱中有________组吸收峰，同时符合下列要求的C的同分异构体有________种。‎ ‎①能发生银镜反应　②能与NaHCO3溶液反应 ‎③分子中有苯环，分子中无结构 F与C属于官能团异构的同分异构体，且只含一种官能团，则1 mol F与足量NaOH溶液反应时消耗NaOH的物质的量为____________。‎ ‎(5)下列关于有机物B的说法正确的是________(填字母代号)。‎ a．1 mol该物质最多能与2 mol NaOH反应 b．1 mol该物质最多能与2 mol Br2发生苯环上的取代反应 c．不能发生消去反应 d．能与H2发生加成反应 ‎(6)根据合成聚芳酯E的路线，请你以苯酚及2丙醇为原料(无机试剂任选)，设计合成 的路线。‎ 解析：被酸性高锰酸钾溶液氧化生成的C为，C中羧基上的羟基被氯原子取代生成D，D为，由聚芳酯E的结构简式可知B为，逆推可知A为。‎ ‎(1)A中含有的官能团为羧基、(酚)羟基。(2)B与D反应的反应类型为缩聚反应。(4)由C的结构简式知，其核磁共振氢谱中有4组吸收峰。①能发生银镜反应，说明含有醛基，②能与NaHCO3溶液反应，说明含有羧基，③分子中有苯环，分子中无结构，符合条件的C的同分异构体有13种(苯环上连接HCOO—和—COOH，有邻、间、对3种；苯环上连接—OH、—CHO、—COOH，有10种)。F与C属于官能团异构的同分异构体，且只含有一种官能团，则F含有2个—OOCH，水解得到2 mol羧基、2 mol酚羟基，则1 mol F与足量NaOH溶液反应时消耗NaOH的物质的量为4 mol。(5)由B的结构简式知，1 mol该物质的水解产物中含有2 mol酚羟基和1 mol羧基，最多能与3 mol NaOH反应，a错误；酚羟基邻、对位上的氢原子能被溴原子取代，故1 mol该物质最多能与4 mol Br2发生苯环上的取代反应，b错误；不能发生消去反应，c正确；B中含有苯环，能与H2发生加成反应，d正确。(6)结合转化关系中乙酰丙酸与苯酚转化为A的反应，可知2丙醇被氧化生成，丙酮与苯酚反应得到。‎ 答案：(1)(酚)羟基、羧基 ‎(2)缩聚反应　‎ ‎ (4)4　13　4 mol　(5)cd ‎4．有机物X是一种重要的有机化工原料，如图所示是以有机物X为原料设计的合成路线(部分产物、个别合成路线、反应条件略去)。‎ 已知：ⅰ.X为芳香烃，其相对分子质量为92；Y是一种功能高分子材料。‎ ⅱ.烷基苯在酸性高锰酸钾的作用下，侧链被氧化成羧基：‎ ‎。‎ ⅲ. (苯胺，易被氧化)。‎ 请根据本题所给信息与所学知识回答下列问题：‎ ‎(1)X的分子式为____________。‎ ‎(2) 中官能团的名称为________。‎ ‎(3)反应③的反应类型是________；已知A为一氯代物，则E的结构简式是________。‎ ‎(4)反应④的化学方程式为________________________________________________。‎ ‎(5)阿司匹林有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有________种。‎ ‎①含有苯环；‎ ‎②既不能发生水解反应，又不能发生银镜反应；‎ ‎③1 mol该有机物能与2 mol NaHCO3完全反应。‎ ‎(6)请写出以A为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下：‎ CH3CH2BrCH3CH2OH CH3COOCH2CH3‎ 解析：(1)X为芳香烃，则X中一定含有苯环(相对分子质量为78)，X的相对分子质量为92，则X一定为甲苯，分子式为C7H8。‎ ‎(2)根据官能团的特征，中官能团为酚羟基和羧基。‎ ‎(3)X为甲苯，根据转化关系图可知，在浓硫酸存在下，甲苯与浓硝酸发生反应生成 (F)，被酸性高锰酸钾氧化，生成 (G)，发生还原反应生成，所以反应③的反应类型是还原反应。X是甲苯，根据转化关系图可知，X与氯气在光照条件下反应生成一氯甲苯(A)，一氯甲苯发生取代反应生成苯甲醇(B)，苯甲醇发生催化氧化反应生成苯甲醛(C)，苯甲醛与银氨溶液反应再酸化，生成苯甲酸(E)，则E的结构简式是。‎ ‎(4)已知Y是一种功能高分子材料，则 发生缩聚反应生成高分子化合物，所以反应④的化学方程 ‎。‎ ‎(5)阿司匹林有多种同分异构体，现分析其满足的条件：①含有苯环；②既不能发生水解反应，也不能发生银镜反应，说明分子中没有酯基，也没有醛基；③1 mol该有机物能与2 mol NaHCO3完全反应，说明分子中有2个羧基，则苯环上有1个取代基时有1种结构，有两个取代基时有3种结构(邻、间、对)，有3个取代基时有6种结构，分别是两个羧基在邻位(有2种结构)，两个羧基在对位(有1种结构)，两个羧基在间位(有3种结构)，一共10种。‎ 答案：(1)C7H8　(2)酚羟基、羧基　(3)还原反应　‎ ‎(5)10‎