学案14 有机综合推断最新考纲展示 1．合成高分子化合物：(1)了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体；(2)了解加聚反应和缩聚反应的特点。了解常见高分子化合物的合成反应；(3)了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。2．有机化学各部分知识的综合应用。基础回扣1．完成下列转化关系中标号反应的化学方程式，并指出反应类型。①______________________________，________________________________________；②______________________________，________________________________________；③______________________________，_________________________________________；④______________________________，__________________________________________；⑤______________________________，_________________________________________；⑥______________________________，_________________________________________。答案 ①CH2===CH2＋HBrCH3CH2Br 加成反应②CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O 消去反应③CH3CH2Br＋H2OCH3CH2OH＋HBr 取代反应④CH3CHO＋2Cu(OH)2CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O 氧化反应⑤CH3CHO＋HCN―→ 加成反应⑥CH3CH2OH＋CH2===CHCOOHCH2===CHCOOCH2CH3＋H2O 酯化反应2．完成下列官能团的衍变关系。R—CH2Cl,RCOOCH2R(1)反应条件：①________________________________________________________________________；23\n⑤________________________________________________________________________。(2)结构简式：②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。答案 (1)NaOH水溶液，加热 浓硫酸，加热(2)RCH2OH RCHO RCOOH题型1 官能团的转化与反应类型判断1．[2022·江苏，17(1)(3)]非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物，可通过以下方法合成：23\n请回答下列问题：(1)非诺洛芬中的含氧官能团为________和________(填名称)。(3)在上述五步反应中，属于取代反应的是________(填序号)。答案 (1)醚键 羧基 (3)①③④解析 (1)—O—为醚键、—COOH为羧基。(3)第①步—Br被取代，第②步属于加成或者还原反应，第③步—OH被取代，第④步—Br被取代，第⑤步酸性条件下—CN转化为—COOH，反应的化学方程式：R—CN＋3H2O―→R—COOH＋NH3·H2O，很显然不属于取代反应。2．[2022·海南，15(3)]聚氯乙烯是生活中常用的塑料。工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下：1，2二氯乙烷聚氯乙烯反应①的化学方程式为__________________________________________，反应类型为__________________，反应②的反应类型为______________。答案 H2C===CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl 加成反应 消去反应解析 乙烯(H2C===CH2)生成1,2二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)是加成反应，方程式为H2C===CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl,1,2二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)生成氯乙烯(CH2===CHCl)属于卤代烃的消去反应。3．[2022·福建理综，32(4)]甲()可以通过下列路线合成(分离方法和其他产物已经略去)：①步骤Ⅰ的反应类型是______________________________________。②步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是___________________________________。③步骤Ⅳ反应的化学方程式为________________________________。答案 ①取代反应 ②保护氨基23\nCH3COOH解析 ①根据前后物质的结构简式可知发生了取代反应；②步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是把—NH2暂时保护起来，防止在步骤Ⅲ中被氧化；③步骤Ⅳ是肽键发生水解，重新生成—NH2。1．常见物质类别的转化与反应类型的关系2．牢记特殊反应条件与反应类型的关系(1)NaOH水溶液，加热——卤代烃水解生成醇、酯类的水解反应。(2)NaOH醇溶液，加热——卤代烃的消去反应，生成不饱和烃。(3)浓硫酸，加热——醇的消去反应、酯化反应、苯环的硝化、纤维素的水解等。(4)溴水或溴的CCl4溶液——烯烃或炔烃的加成、酚的取代反应。(5)O2/Cu或Ag，加热——醇催化氧化为醛或酮。(6)新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液——醛氧化成羧酸。(7)稀硫酸，加热——酯的水解、淀粉的水解。(8)H2、催化剂——烯烃(或炔烃)的加成、芳香烃的加成、酮或醛还原成醇的反应。3．弄清官能团转化时，断键和成键的特点(1)取代反应的特点是“有上有下或断一下一上一”(断了一个化学键，下来一个原子或原子团，上去一个原子或原子团)。(2)加成反应的特点是“只上不下或断一加二，从哪里断从哪里加”。(3)消去反应的特点是“只下不上”，不饱和度增加。1．有机合成片段现有下列转化：23\n(1)写出A与浓溴水反应的化学方程式____________。(2)A→B→C转化的反应类型分别是________________，____________。答案 (1)(2)加成反应 氧化反应解析 (2)A→B是一个开环加成反应。2．相对分子质量为162的有机化合物M，用于调制食用香精，分子中碳、氢原子数相等，且为氧原子数的5倍，分子中只含有一个苯环且苯环上只有一个取代基。芳香烃A的核磁共振氢谱谱图有6个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶1∶2。用芳香烃A为原料合成M路线如下：试回答下列问题：(1)A的结构简式为____________，F中的官能团名称是__________。(2)试剂X的名称可能是__________。(3)反应①～⑧中属于取代反应的是________(填反应代号，下同)，属于酯化反应的是________，属于加成反应的是________，属于消去反应的是________。(4)M能发生的反应类型有________(填序号)。①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④加聚反应 ⑤缩聚反应23\n(5)完成下列化学方程式：F→I：________________________________________________________________________。G→M：________________________________________________________________________。答案 (1)2 羟基、羧基(2)银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液(3)②⑥⑧ ⑥⑧ ①⑤ ⑦(4)①②④解析 M的分子通式为(C5H5O)n，由相对分子质量162可知M的分子式为C10H10O2，由M可调制香精可知M属于酯，G属于羧酸；由M苯环上只有一个取代基可知A的结构符合C6H5—C3H5，结合A的核磁共振氢谱可知A中无—CH3，分析可知A为由反应条件可知：①发生加成反应，B为②发生卤代烃碱性条件下的水解，C为③为氧化反应，D为结合G为酸，可知④发生醛的氧化反应，E为23\n由E、F的分子式可知⑤发生加氢反应，F为由F的结构可知⑥发生的是缩聚反应，缩聚生成高分子化合物；结合酯M、F的分子式可知G与甲醇发生酯化反应生成M，G的结构简式为反应⑦属于消去反应。(4)由可知不能发生消去反应、缩聚反应。3．增塑剂(又叫塑化剂)是一种增加塑料柔韧性、弹性等的添加剂，不能用于食品、酒类等行业。DBP(邻苯二甲酸二丁酯)是增塑剂的一种，可由下列路线合成：已知：②R1CHO＋R2CH2CHO＋H2O(—R1、—R2表示氢原子或烃基)请回答下列问题：(1)A→B的反应类型为____________，D→E的反应类型为____________。(2)DBP的分子式为__________，D的结构简式是__________。(3)写出B和E以物质的量之比1∶2反应生成DBP的化学方程式：____________。答案 (1)氧化反应 加成反应(或还原反应)(2)C16H22O4 CH3CH===CHCHO(3)＋2CH3CH2CH2CH2OH＋2H2O解析 本题难点在于C到D的反应，题给已知②是两种醛发生加成反应，但流程图中只有乙醛一种物质，必须突破思维定势，两分子乙醛发生加成反应，才可得出D的结构简式为CH3CH===CHCHO，进而可推出E为CH3CH2CH2CH2OH。4．高分子材料M的合成路线如图所示：23\n请回答下列问题：(1)写出A的结构简式：______________；B的结构简式为____________，名称(系统命名)为____________。(2)写出反应类型：反应⑥________________________，反应⑦____________。(3)写出反应条件：反应②________________________，反应⑤____________。(4)反应③和⑤的目的是________________________。(5)写出D在NaOH溶液中水解的化学方程式：__________________。(6)写出M在碱性条件下水解的离子方程式：____________________。答案 (1)CH3—CH===CH2 CH2===CHCH2Cl(或CH2===CHCH2Br) 3氯1丙烯(或3溴1丙烯)(2)酯化反应(或取代反应) 加聚反应(3)NaOH/H2O，加热 NaOH/C2H5OH，加热(4)保护碳碳双键―→CH2===CHCOONa＋NH3解析 由①、②两步，结合反应前后物质的组成结构，可知A为丙烯，B为CH2===CHCH2Cl(或CH2===CHCH2Br)。由③、④、⑤三步CH2===CHCH2OH转化为C3H4O2(CH2===CHCOOH)，结合反应条件可知反应④是氧化反应，则反应③和⑤的目的是保护碳碳双键，即先让卤化氢与碳碳双键发生加成反应，在氧化反应发生之后再发生消去反应生成碳碳双键。由M的结构简式可知M是加聚后生成的高分子化合物，则反应⑥是CH2===CHCOOH与甲醇发生酯化反应生成CH2===CHCOOCH3。D是M的一种单体CH2===CH—CO—NH2，结构中有和多肽类似的肽键结构，所以D在碱性条件下水解后可生成羧酸盐与氨分子。23\n题型2 有机合成中未知物的确定1．(2022·天津理综，8)从薄荷油中得到一种烃A(C10H16)，叫α非兰烃，与A相关反应如下：已知：(1)H的分子式为____________。(2)B所含官能团的名称为________。(3)含两个—COOCH3基团的C的同分异构体共有____种(不考虑手性异构)，其中核磁共振氢谱呈现2个吸收峰的异构体结构简式为____________________。(4)B→D，D→E的反应类型分别为________、________。(5)G为含六元环的化合物，写出其结构简式：____________________________________。(6)F在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为________。(7)写出E→F的化学反应方程式：________________________________。(8)A的结构简式为____________，A与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有________种(不考虑立体异构)。答案 (1)C10H20 (2)羰基、羧基(3)4 (4)加成反应(或还原反应) 取代反应(5) (6)聚丙烯酸钠23\n(7)CH3CHCOOH＋2NaOHBrCH2===CHCOONa＋NaBr＋2H2O(8) 3解析 (1)H中含有10个碳原子，它的不饱和度是1，所以分子式为C10H20。(2)根据H的分子式(C10H20)比A的分子式(C10H16)多4个H原子可知，在A中应有2个碳碳双键，结合已知信息和C的结构推出A的结构简式为，从而推出B为，含有的官能团是羰基和羧基。(3)根据C的结构简式知其分子式为C7H12O4，它的同分异构体中含有两个—COOCH3基团的有：H3COOCCH2CH2CH2COOCH3、H3COOCCH(CH3)CH2COOCH3、H3COOCC(CH3)2COOCH3、H3COOCCH(CH2CH3)COOCH3四种。其中核磁共振氢谱呈现2个吸收峰的是H3COOCC(CH3)2COOCH3。(4)根据反应条件判断B→D是加成反应，D→E是取代反应。(5)B是，则D是，G是含有六元环的化合物，可知是2分子D通过酯化反应而得，所以G是。(6)由D是，推出E是E发生消去反应生成F，所以F是CH2===CH—COONa，F加聚后生成，其名称为聚丙烯酸钠。23\n(7)E→F的化学方程式为CH3CHCOOH＋2NaOHCH2===CHCOONa＋NaBr＋2H2O。Br(8)A的结构简式为，A与等物质的量的Br2进行加成反应的产物有、、共3种。2．[2022·新课标全国卷Ⅰ，38(1)(2)(3)(5)]席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下：已知以下信息：②1molB经上述反应可生成2molC，且C不能发生银镜反应③D属于单取代芳烃，其相对分子质量为106④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢⑤RNH2＋OR—N＋H2O回答下列问题：(1)由A生成B的化学方程式为________________________________，反应类型为________________。(2)D的化学名称是________________，由D生成E的化学方程式为________________________________。(3)G的结构简式为________________________。(5)由苯及化合物C经如下步骤可合成N异丙基苯胺：23\nN异丙基苯胺反应条件1所选用的试剂为________，反应条件2所选用的试剂为________。I的结构简式为________________________________________________________________________。答案 (1)＋NaOH＋NaCl＋H2O 消去反应(2)乙苯 ＋HNO3＋H2O(3)(5)浓HNO3、浓H2SO4 Fe和稀盐酸 解析 A(C6H13Cl)在NaOH的乙醇溶液中加热，发生消去反应生成B,1molB经信息①反应，生成2molC，而C不能发生银镜反应，所以C属于酮，C为从而推知B为A为因D属于单取代芳烃，且相对分子质量为106，设该芳香烃为CxHy。则由12x＋y＝106，经讨论得x＝8，y＝10。所以芳香烃D为由F(C8H11N)核磁共振氢谱中苯环上有两种化学环境的氢原子，所以F为23\n，从而推出E为。(1)A→B的反应为＋NaCl＋H2O，该反应为消去反应。(2)D为乙苯，D→E的反应为＋HNO3＋H2O。(3)根据C、F的结构简式及信息⑤得：＋H2O，所以G的结构简式为(5)由信息⑤可推知合成N异丙基苯胺的流程为所以反应条件1所选用的试剂为浓HNO3和浓H2SO423\n混合物，反应条件2所选用的试剂为Fe和稀HCl。I的结构简式为有机物推断题的突破方法(1)根据反应条件推断某一反应的反应物或生成物，如反应条件为“NaOH的醇溶液，加热”，则反应物必是含卤原子的有机物，生成物中肯定含不饱和键。(2)根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团①使溴水褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。②使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物。③遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。④加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，说明该物质中含有—CHO。⑤加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。⑥加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有—COOH。(3)以特征的产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置①醇的氧化产物与结构的关系②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。③由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多，说明此有机物结构的对称性越高，因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。④由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。⑤由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸；根据酯的结构，可确定—OH与—COOH的相对位置。1．现有下列转化：A(1)A的结构简式__________。23\n(2)在B至C的转化中，加入化合物X的结构简式：____________。答案 (1) (2)CH3OH解析 (1)由A→B的反应条件可知，只是—CHO变为—COOH，其他碳架均未变化，逆推出A的结构。(2)B→C的变化，是—COOH变成了酯基，显然发生的是酯化反应，由此判断X为CH3OH。2．下图所示为一个有机合成反应的流程图：请根据图示回答下列问题：(1)写出中间产物A、B、D的结构简式。A______________________，B________________________________________________________________________，D________________。(2)在图中①至⑦的反应中属于取代反应的是________。(填序号)(3)写出C的同分异构体X，要求符合以下两个条件：ⅰ.苯环上有两个侧链；ⅱ.1molX与足量NaHCO3溶液反应产生1molCO2气体。写出符合上述两条件的X的所有结构简式____________________________。答案 (1)(2)①②⑥⑦(3)3．已知：23\n现将A进行如下图所示反应。已知：D的相对分子质量比E小；B不能发生银镜反应；F使溴水褪色，且其中含甲基。试回答下列问题：(1)写出下列物质的结构简式：A________；C________；G________。(2)写出下列变化的化学方程式：①A→B：________________________________________________________________________；②A→H：________________________________________________________________________；③E与邻苯二胺()在一定条件下聚合生成一种合成纤维：________________________。(3)已知有机分子中同一碳原子上接两个羟基是不稳定的，会自动脱水。A的能发生银镜反应属于酯类且能与钠反应放出H2的同分异构体有________种。写出其中在核磁共振氢谱中有三组峰的物质在碱性条件下水解的化学方程式：__________________。答案 (1)HOOC—CH2—COOH (2)①23\n(3)5 ＋NaOH＋H2O4．以有机物A为原料合成重要精细化工中间体TMBA()和抗癫痫药物H[]的路线如下(部分反应条件和试剂略去)：已知：Ⅰ.RONa＋R′X―→ROR′＋NaX；Ⅱ.RCHO＋R′CH2CHO＋H2O(R、R′表示烃基或氢)(1)A的名称是________；C能发生银镜反应，则C分子中含氧官能团的名称是________。(2)①和②的反应类型分别是__________、________。(3)E的结构简式是______________，试剂a的分子式是__________。(4)C→D的化学方程式是____________。(5)D的同分异构体有多种，其中属于芳香族酯类化合物的共有________种。(6)F与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的化学方程式是________________。23\n(7)已知酰胺键()有类似酯基水解的性质，写出抗癫痫药物H与足量NaOH溶液发生反应的化学方程式__________。答案 (1)苯酚 (酚)羟基、醛基(2)加成反应 氧化反应 C2H4O＋2HBrBr (5)6(6)＋2Cu(OH)2＋NaOH＋Cu2O↓＋3H2O题型3 有机合成路线的分析与设计23\n1．[2022·江苏，17(5)]已知：R—BrR—MgBr写出以苯酚和为原料制备CHO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：H2C===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH答案 2．[2022·江苏，19(5)]已知：R—CHO，写出由制备化合物的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下：CH3CH2OHH2CCH2答案 3．[2022·江苏，17(5)]敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下：23\n已知：RCH2COOH，写出以苯酚和乙醇为原料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如下：H2C===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH答案 CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHClCH2COOH1．有机合成的解题思路(1)剖析要合成的物质(目标分子)、选择原料、路线(正向、逆向思维，结合题给信息)。(2)合理的合成路线由什么基本反应合成，分析目标分子骨架。(3)目标分子中官能团引入。2．有机合成的常用方法(1)官能团的引入23\n官能团的引入—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＋HXR—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—COOHR—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消除双键：加成反应。②消除羟基：消去、氧化、酯化反应。③消除醛基：还原和氧化反应。(3)官能团的转化①利用官能团的衍生关系进行转化。②增加官能团的个数(一元衍生到二元衍生)，如CH3CH2OHCH2===CH2。③改变官能团的位置，如CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2CH3CHCH3CH3CHCH3。ClOH3．合成路线图的表达方式ABC→…→D1．已知：23\n(1)化合物是合成紫杉醇的关键化合物，请写出以和CH3CHO为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。(2)写出以乙醛、甲醇为原料，合成聚2丁烯酸甲酯()的合成路线流程图。答案 (1)(2)2CH3CHOCH3CH===CHCOOHCH3CH===CHCOOCH3―→2．已知：RCH2BrRCH2CNRCH2COOH，R—CHOR—CH223\nOH。苯乙酸乙酯()是一种常见的合成香料，写出以苯甲醛和乙醇为原料制备苯乙酸乙酯的合成路线流程图(无机试剂作用)。合成路线流程图示例如下：CH3CH2OHCH2===CH2答案 3．已知：R—CH===CH2R—CHO＋HCHO试写出以为主要原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。答案 23
