专题十二　有机化学基础 (解析版)

这是一份专题十二　有机化学基础 (解析版)，共60页。

专题十二　有机化学基础
明课程标准
备关键能力
1．认识有机化合物的结构特点及分子结构的测定方法。
2．认识烃及烃的衍生物、基本营养物质的组成和结构特点，了解烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。
3．了解聚合物的组成与结构特点，认识单体和单体单元(链节)及其与聚合物结构的关系。了解加聚反应和缩聚反应的特点。
4．认识塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点，了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。
1．理解与辨析：能根据有机物的结构、有机物的衍变关系辨析有机物的类别、官能团名称及有机反应的类型，从官能团角度分析和判断有机物的性质。
2．分析与推测：能根据信息及有机合成路线，分析并准确推测有机物的组成和结构，基于信息进行有机物合成路线的分析和设计以及限定条件下同分异构体的判断。
3．归纳与论证：根据有机物的化学键、官能团的变化，归纳有机物发生反应的机理及官能团衍变的规律。


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GAO KAO ZHEN TI DAO HANG　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　
1．(2021·全国乙卷T26)卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下：

已知：(ⅰ) ＋＋HCl
(ⅱ) ＋＋H2O
回答下列问题：
(1)A的化学名称是__2－氟甲苯(或邻氟甲苯)__。
(2)写出反应③的化学方程式
＋＋HCl###
！！！(或＋＋NaOH＋NaCl＋H2O)＋NaCl＋H2O###。
(3)D具有的官能团名称是__氨基、羰基、卤素原子(溴原子、氟原子)__(不考虑苯环)。
(4)反应④中，Y的结构简式为____。
(5)反应⑤的反应类型是__取代反应__。
(6)C的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有__10__种。
(7)写出W的结构简式____。
【解析】　(1)由A()的结构可知，名称为2－氟甲苯(或邻氟甲苯)；
(2)反应③为与在氯化锌和氢氧化钠的作用下，发生取代反应生成，故答案为＋＋HCl；
(3)含有的官能团为溴原子、氟原子、氨基、羰基；
(4)D为，E为，据结构特点及反应特征，可推出Y为；
(5)E为，F为，根据结构特点，可知与H2NOH发生取代反应生成F；
(6)C为，含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体为：含有醛基，氟原子，氯原子，即苯环上含有三个不同的取代基，可出现的结构有故其同分异构体为10种；
(7)根据已知及分析可知，与乙酸、乙醇反应生成。
2．(2021·全国甲卷)近年来，以大豆素(化合物C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物，因其具有优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下：

回答下列问题：
(1)A的化学名称为__间苯二酚(或1,3－苯二酚)__。
(2)1 mol D反应生成E至少需要__2__mol氢气。
(3)写出E中任意两种含氧官能团的名称__酯基，醚键，羟基(任写两种)__。
(4)由E生成F的化学方程式为
＋H2O。
(5)由G生成H分两步进行：反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应2)的反应类型为__取代反应__。
(6)化合物B的同分异构体中能同时满足下列条件的有__C__(填标号)。
a．含苯环的醛、酮
b．不含过氧键(—O—O—)
c．核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1
A．2个　 B．3个　
C．4个　 D．5个
(7)根据上述路线中的相关知识，以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物，写出合成路线____。

【解析】　(1)A为，化学名称为间苯二酚(或1,3－苯二酚)；
(2)D为，与氢气发生加成反应生成
，碳碳双键及酮基都发生了加成反应，所以1 mol D反应生成E至少需要2 mol氢气；
(3)E为，含有的含氧官能团的名称为酯基，醚键，羟基(任写两种)，故答案为：酯基，醚键，羟基(任写两种)；
(4)E为，发生消去反应生成，化学方程式为＋H2O；
(5)由G生成H分两步进行：反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应2)是将酯基水解生成羟基，反应类型为取代反应；
(6)化合物B为，同分异构体中能同时满足下列条件：a．含苯环的醛、酮；b．不含过氧键(—O—O—)；c．核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1，说明为醛或酮，而且含有甲基，根据要求可以写出：，，，，故有4种；
(7)以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成题图所示的有机物，可以将丙烯在m－CPBA的作用下生成环氧化合物，环氧化合物在酸催化下与水发生加成反应，然后再与碳酸二甲酯发生酯化反应即可，故合成路线为。
3．(2020·全国卷Ⅰ·36)有机碱，例如二甲基胺()、苯胺()，吡啶()等，在有机合成中应用很普遍，目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注，以下为有机超强碱F的合成路线：

已知如下信息：
①H2C===CH2
②＋RNH2
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
回答下列问题：
(1)A的化学名称为__三氯乙烯__。
(2)由B生成C的化学方程式为
__＋KOH＋KCl＋H2O__。
(3)C中所含官能团的名称为__碳碳双键、氯原子__。
(4)由C生成D的反应类型为__取代反应__。
(5)D的结构简式为____。
(6)E的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的有__6__种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为____。
【解析】　(1)由题中信息可知，A的分子式为C2HCl3，其结构简式为ClHC===CCl2，其化学名称为三氯乙烯。(2)B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C()，该反应的化学方程式为＋KOH＋KCl＋H2O。(3)由C的分子结构可知其所含官能团有碳碳双键和氯原子。(4)C()与过量的二环己基胺发生反应生成D，D与E发生信息②的反应生成F，由F的分子结构可知，C的分子中的两个氯原子被二环己基胺基所取代，则由C生成D的反应类型为取代反应。(5)由D的分子式及F的结构可知D的结构简式为。(6)已知苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体。E()的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，则其分子中含有羟基；核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的有，共6种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为。
4．(2020·全国卷Ⅱ·36)维生素E是一种人体必需的脂溶性维生素，现已广泛应用于医药、营养品、化妆品等。天然的维生素E由多种生育酚组成，其中α－生育酚(化合物E)含量最高，生理活性也最高。下面是化合物E的一种合成路线，其中部分反应略去。

已知以下信息：a)

回答下列问题：
(1)A的化学名称为__3－甲基苯酚(或间甲基苯酚)__。
(2)B的结构简式为____。
(3)反应物C含有三个甲基，其结构简式为____。
(4)反应⑤的反应类型为__加成反应__。
(5)反应⑥的化学方程式为__＋H2__。
(6)化合物C的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有__c__个(不考虑立体异构体，填标号)。
①含有两个甲基
②含有酮羰基(但不含C==C==O)
③不含有环状结构
a．4　　　　 b．6　　　　
c．8　　　　 d．10
其中，含有手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为__CH2==CHCH(CH3)COCH3()__。
【解析】　结合“已知信息a”和B的分子式可知B为；结合“已知信息b”和C的分子式可知C为；结合“已知信息c”和D的分子式可知D为。(1)A为，化学名称3－甲基苯酚(或间甲基苯酚)；(2)由分析可知，B的结构简式为；(3)由分析可知，C的结构简式为；(4)反应⑤为加成反应，H加在羰基的O上，乙炔基加在羰基的C上；(5)反应⑥为中的碳碳三键和H2按1∶1加成，反应的化学方程式为＋H2；(6)C为，有2个不饱和度，含酮羰基但不含环状结构，则分子中含一个碳碳双键，一个酮羰基，外加2个甲基，符合条件的有8种，如下：CH3CH===CHCOCH2CH3、CH3CH==CHCH2COCH3、CH3CH2CH==CHCOCH3、CH2==CHCH(CH3)COCH3、CH2==C(C2H5)COCH3、CH2==C(CH3)COCH2CH3、CH2===C(CH3)CH2COCH3、CH2===CHCOCH(CH3)2，其中，含有手性碳的为CH2===CHCH(CH3)COCH3()。
5．(2020·全国卷Ⅲ·36)苯基环丁烯酮(PCBO)是一种十分活泼的反应物，可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4＋2]环加成反应，合成了具有生物活性的多官能团化合物(E)，部分合成路线如下：


已知如下信息：

回答下列问题：
(1)A的化学名称是__2－羟基苯甲醛(水杨醛)__。
(2)B的结构简式为__ __。
(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为__乙醇、浓硫酸/加热__；该步反应中，若反应温度过高，C易发生脱羧反应，生成分子式为C8H8O2的副产物，该副产物的结构简式为____。
(4)写出化合物E中含氧官能团的名称__羟基、酯基__；E中手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为__2__。
(5)M为C的一种同分异构体。已知：1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳；M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为____。
(6)对于，选用不同的取代基R′，在催化剂作用下与PCBO发生的[4＋2]反应进行深入研究，R′对产率的影响见下表：
R′
—CH3
—C2H5
—CH2CH2C6H5
产率/%
91
80
63

请找出规律，并解释原因__随着R′体积增大，产率降低；原因是R′体积增大，位阻增大__。
【解析】　根据合成路线分析可知，A()与CH3CHO在NaOH的水溶液中发生已知反应生成B，则B的结构简式为，B被KMnO4氧化后再酸化得到C()，C再与CH3CH2OH在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应得到D()，D再反应得到E()，据此分析解答问题。
(1)A的结构简式为，其名称为2－羟基苯甲醛(或水杨醛)；(2)根据上述分析可知，B的结构简式为　 ；(3)C与CH3CH2OH在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应得到D()，即所用试剂为乙醇、浓硫酸，反应条件为加热；在该步反应中，若反应温度过高，根据副产物的分子式可知，C发生脱羧反应生成；(4)化合物E的结构简式为，分子中的含氧官能团为羟基和酯基，E中手性碳原子共有位置为的2个手性碳；
(5)M为C的一种同分异构体，1 mol M与饱和NaHCO3溶液反应能放出2 mol二氧化碳，则M中含有两个羧基(—COOH)，又M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸，则M分子苯环上只有两个取代基且处于对位，则M的结构简式为；(6)由表格数据分析可得到规律，随着取代基R′体积的增大，产物的产率降低，出现此规律的原因可能是因为R′体积增大，从而位阻增大，导致产率降低。
6．(2019·全国卷Ⅰ，36)化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：

回答下列问题：
(1)A中的官能团名称是__羟基__。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳____。
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式____(不考虑立体异构，只需写出3个)。
(4)反应④所需的试剂和条件是__C2H5OH/浓H2SO4、加热__。
(5)⑤的反应类型是__取代反应__。
(6)写出F到G的反应方程式
！！！ ###。
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线__C6H5CH3C6H5CH2Br__，
！！！CH3COCH2COOC2H5__(无机试剂任选)。
【解析】　(1)根据A的结构简式可知A中的官能团名称是羟基。(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳，则根据B的结构简式可知B中的手性碳原子可表示为。(3)具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式中含有醛基，则可能的结构为。(4)反应④是酯化反应，所需的试剂和条件是乙醇、浓硫酸、加热。(5)根据以上分析可知⑤的反应类型是取代反应。(6)F到G的反应分两步完成，方程式依次为＋OH－＋C2H5OH、＋H＋―→。(7)由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备，可以先由甲苯合成，再根据题中反应⑤的信息由乙酰乙酸乙酯合成，最后根据题中反应⑥的信息由合成产品。具体的合成路线图为，CH3COCH2COOC2H5。
　　　　　　
有机框图推断与合成题是高考中的常见题型，在近年逐步向综合型、信息型、能力型方向发展。有机推断题主要以框图为主线，常将有机物的组成、结构、性质、合成(制备)融为一体，具有较强的综合性，并多与新信息、新材料、新药物等紧密结合。有机合成题常利用一些基本原料，并限定合成路线或设计合成路线来获得目标产物，并与有机物的结构简式、同分异构体、反应类型、化学方程式的书写等基础知识结合起来进行考查。有机综合推断是考查有机化学的重要题型，在高考中占有霸主地位。预计今后高考中可能延续以高分子材料、医药或特定性能的有机合成为载体来进行考查。

必备知识·整合
BI BEI ZHI SHI ZHENG HE
一、有机物的结构与性质
1．常见官能团的结构与性质
官能团
结构
性质
碳碳双键

易加成、易氧化、易聚合
碳碳三键
—C≡C—
易加成、易氧化
卤素
原子
—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(如丙酮在催化剂、加热条件下被H2还原为2－丙醇)
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：

2．有机物原子共面共线的解题思路
(1)“等位代换不变”原则：基本结构上的氢原子，无论被什么原子替代，所处空间结构维持原状。
(2)单键可以沿键轴旋转，双键和三键不能沿键轴旋转。若平面间靠单键相连，所连平面可以绕键轴旋转，可能转到同一平面上，也可能旋转后不在同一平面上。
(3)若平面间被多个点固定，且不是单键，则不能旋转，一定共平面。
(4)分拆原则。可把复杂的构型，分拆成几个简单构型，再分析单键旋转时可能的界面。
3．有机反应类型的推断
(1)由官能团转化推测反应类型。从断键、成键的角度掌握各反应类型的特点，如取代反应的特点就是有上有下。
(2)由反应条件推测反应类型。
反应条件
可能的有机反应
浓硫酸，加热
①醇的消去反应；②酯化反应；③苯的硝化反应
稀硫酸，加热
①酯的水解反应；②二糖、多糖的水解反应；③—COONa或—ONa的酸化
NaOH的水溶液，加热
①卤代烃的水解反应；②酯的水解反应；③、羧酸的中和反应
强碱的乙醇溶液，加热
卤代烃的消去反应
新制Cu(OH)2或银氨溶液，加热
醛基的氧化反应
酸性KMnO4溶液
①烯烃、炔烃的氧化反应；②苯的同系物的氧化反应；③醇、醛、苯酚的氧化反应
O2、Cu，加热
醇的催化氧化反应
H2、催化剂，加热
①烯烃、炔烃的加成反应；②芳香烃的加成反应；③醛、酮还原为醇
特别注意：羧基、酯基、肽键不能加成
浓溴水
苯酚的取代反应
溴的CCl4溶液
烯烃、炔烃的加成反应
Cl2，光照
①烷烃的取代反应；
②中侧链的取代反应

(3)卤代反应、硝化反应、磺化反应、酯化反应、水解反应、皂化反应、分子间脱水等反应，本质上均属于取代反应。
(4)有机物的加氢、脱氧均属于还原反应；脱氢、加氧均属于氧化反应。
二、限定条件下同分异构体的书写与判断
1．常见限制条件与结构关系总结

2．解题思路
(1)思维流程
①确定官能团——根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。
②确定思维顺序——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确定答案——确定同分异构体种数或根据要求书写结构简式。
(2)注意事项
①从有机物性质联想官能团或结构特征。
官能团异构：a．二烯烃和炔烃．b．醛与酮、烯醇；c．芳香醇与酚、醚；d．羧基、酯基和羟基醛；e．氨基酸和硝基化合物等。
②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。
三、有机化合物的合成与推断
1．有机物结构的推断方法
(1)根据反应条件推断反应物或生成物
①“光照”为烷烃的卤代反应。
②“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应或酯()的水解反应。
③“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应。
④“浓HNO3(浓H2SO4)”为苯环上的硝化反应。
⑤“浓H2SO4、加热”为R—OH的消去或酯化反应。
⑥“浓H2SO4、170 ℃”是乙醇消去反应的条件。
(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，则该物质分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(连接苯环的碳原子上有氢原子)。
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)，说明该物质分子中含有—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，说明该有机物分子结构的对称性越高，因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到该有机物碳架结构的对称性而快速解题。
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。
(4)根据关键数据推断官能团的数目
①—CHO；
②2—OH(醇、酚、酸酸)H2；
③2—COOHCO2，—COOHCO2；
④—C≡C— ；
⑤RCH2OHCH3COOCH2R。
(Mr)　　　　　　　(Mr＋42)
2．常见的有机合成路线
(1)一元合成路线
R—CH===CH2R—CH2—CH2X　一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯
(2)二元合成路线
CH2===CH2CH2OHCH2OH二元醛二元羧酸
(3)芳香化合物合成路线
―→芳香酯
3．官能团的引入
引入官能团
有关反应
羟基(—OH)
烯烃与水加成，醛/酮加氢，卤代烃水解，酯的水解，葡萄糖分解
卤素原子(—X)
烃与X2取代，不饱和烃与HX或X2加成，醇与HX取代
碳碳双键()
某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢
醛基(—CHO)
某些醇氧化，烯氧化，糖类水解，炔水化
羧基(—COOH)
醛氧化，酯酸性水解，羧酸盐酸化，苯的同系物被强氧化剂氧化
酯基(—COO—)
酯化反应

4．有机合成中常见官能团的保护
(1)酚羟基的保护：因为酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变成—ONa，将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。
(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
(3)氨基(—NH2)的保护：如由对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中，应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。若先还原—NO2生成—NH2，再用酸性高锰酸钾溶液氧化—CH3时，—NH2也会被氧化。
5．有机合成路线的设计方法
(1)正推法
即从某种原料分子开始，对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团)，对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化)，从而设计出合理的合成路线，其思维程序为：
⇨……⇨⇨
如利用乙烯为原料合成乙酸乙酯，可采用正推法：

(2)逆推法
即从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出原料分子，并进行合成路线的设计，其思维程序为：
⇨……⇨⇨
如采用逆推法，通过对苯甲酸苯甲酯()的结构分析可知，合成该有机化合物的是苯甲酸与苯甲醇，继续逆推可得出原料分子为甲苯，如图所示：

设计合成路线时，要选择反应步骤少，试剂成本低，操作简单，毒性小，污染小，副产物少的路线，即

(3)正逆双向结合法
采用正推和逆推相结合的方法，是解决合成路线题的最实用的方法，其思维程序为：
⇨……⇦

关键能力·突破
GUAN JIAN NENG LI TU PO　　　　　　　　　　　
考点一　有机物的结构与性质
角度　有机合成中官能团的识别
典例1　＋＋＋按要求回答问题：
(1)(2021·莆田模拟)有机化合物的官能团名称是__溴原子、羟基__。
(2)(2021·佛山模拟)化合物的分子式为__C5H11O2N__，含有的官能团的名称为__羧基、氨基__。
(3)(2021·西安模拟)的官能团名称为__酯基__醚键__。
(4)(2021·银川模拟) 中含有的官能团的名称为__醚键__羰基__。
【解析】　(1)由结构简式可知所含的官能团为溴原子、羟基；　(2)根据结构式可知，该化合物的化学式为C5H11O2N，含有的官能团的名称为羧基、氨基；(3)，官能团为酯基和醚键；(4) 中官能团的名称为醚键、羰基。
角度　合成路线中结构式、化学方程式的书写
典例2　＋＋＋有机物G是合成治疗恶心、呕吐药物——盐酸阿扎司琼的一种中间体，其合成路线如下：
物质A物质C
回答下列问题：
(1)物质G在核磁共振氢谱中显示有__5__种不同化学环境的氢原子，其个数比为__1∶1∶1∶2∶3__。
(2)写出物质C、F的结构简式：
____、__ClCH2COCl__。
(3)指出反应④的反应类型：__还原反应__。
(4)写出反应①的化学方程式
__＋CH3OH＋H2O__。
(5)实际生产过程中D的产率较低。请从C的结构特点及反应条件分析原因并提出改进措施：__C物质中有酚羟基，易被氧化。将酚羟基保护后再硝化__。
(6)写出两种满足下列条件的有机物结构简式：____。
①分子组成比D少一个氧原子
②苯环上的一氯代物只有一种
③1 mol该物质最多可以和含4 mol NaOH的溶液反应(不考虑苯环上卤原子的水解)
④不能使FeCl3溶液显紫色
【解析】　(1)根据G的结构简式可知，G在核磁共振氢谱中显示有5种不同化学环境的氢原子，其个数比为1∶1∶1∶2∶3；(2)由D的结构简式及C生成D的反应条件可知，物质C为，F为ClCH2COCl；(3)由E的分子式可知，D生成E是—NO2转变为—NH2，反应④的反应类型为还原反应；(4)根据A、B的结构简式可知，反应①的化学方程式为＋CH3OH＋H2O；
(5)实际生产过程中D的产率较低的原因是C物质中有酚羟基，易被氧化，要提高产率可以将酚羟基保护后再硝化；(6)满足条件①分子组成比D少一个氧原子，即分子中有4个氧原子，②苯环上的一氯代物只有一种，③1 mol该物质最多可以和含4 mol NaOH的溶液反应(不考虑苯环上卤原子的水解)，④不能使FeCl3溶液显紫色，说明不含有酚羟基，符合这样条件的有机物结构简式为、。
〔类题通关〕
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__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)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：__＋NaOH＋NaBr＋H2O__
②F与银氨溶液：
__＋2[Ag(NH3)2]OH
＋2Ag↓＋3NH3＋H2O__
③D＋H→I：
__
__
【解析】　由题图可知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、。
考点二　限定条件下同分异构体书写及数目判断
典例　＋＋＋(1)(2018·全国卷Ⅰ·36节选)化合物W可用作高分子膨胀剂，一种合成路线如下：

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1∶1)____。
(2)(2018·全国卷Ⅱ·36节选)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物，由葡萄糖为原料合成E的过程如下：

F是B的同分异构体，7．30 g的F与足量饱和碳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__9__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3∶1∶1的结构简式为____。
(3)(2018·全国卷Ⅲ·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：

已知：RCHO＋CH3CHORCH===CHCH3＋H2O
X与D互为同分异构体，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3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式
__
__。
【解析】　(1)属于酯类，说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为1∶1，说明氢原子分为两类，各是6个氢原子，因此符合条件的有机物结构简式为或；(2)B的分子式为C6H10O4，分子的不饱和度为2，因此7．30 g F的物质的量为0．05 mol，其与足量饱和碳酸氢钠可释放出2．24 L二氧化碳(标准状况)，因此F分子中含有2个羧基。C4H10的二元羧酸的同分异构体的找法是先确定一元取代羧酸的结构，再确定二元取代羧酸的结构，一元取代羧酸有下列四种结构(H原子略去)C—C—C—C—COOH、、、，然后找出上述四种结构的二元取代羧酸，因此④C—③C—②C—①C—COOH有4种结构(羧基分别在①～④号碳原子上)，有2种结构(羧基分别在①②号碳原子上)，有1种结构，有2种结构(羧基分别为①②号碳原子上)，因此总共有9种同分异构体。其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3∶1∶1的结构简式为。(3)D为CH2COOC2H5，结合限定条件：“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3∶3∶2”，则X可能为

〔类题通关〕
按要求回答下列问题：
(1)X是的同分异构体。X在酸性条件下水解，生成2种核磁共振氢谱都显示4组峰的芳香族化合物，其中一种遇FeCl3溶液显紫色，符合条件的X有__5__种。
(2)C8H8O3有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有__19__种。
a．遇FeCl3溶液发生显色反应
b．能发生水解反应
(3)化合物M是E()的同分异构体，已知M与E具有相同的官能团，且M为苯的二元取代物，则M的可能结构有__15__种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为____。
【解析】　(1)X是的同分异构体。X在酸性条件下水解，生成2种核磁共振氢谱都显示4组峰的芳香族化合物，其中一种遇FeCl3溶液显紫色符合条件的X有、、、、，共5种。(2)C8H8O3的同分异构体，满足遇氯化铁发生显色反应，说明分子中含有酚羟基；能发生水解反应，说明含有酯基；则满足条件的有机物结构为苯环连接3个取代基—OH、—CH3、—OOCH的有10种；连接2个取代基—OH、—COOCH3的有3种，连接—OH、—CH2OOCH的有3种，连接—OH、—OOCCH3的有3种，故共19种；(3)M与具有相同的官能团，且M为苯的二元取代物，两个取代基可能为—CH2CH2CH3和—COOH、—CH(CH3)2和—COOH、—CH2CH3和—CH2COOH、—CH3和—CH2CH2COOH、—CH3和—CH(CH3)COOH，每种组合均有邻、间、对三种位置异构，则M的可能结构有15种，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为。
考点三　有机合成路线的设计
典例　＋＋＋(1)(2018·全国卷Ⅰ节选)化合物W可用作高分子膨胀剂，一种合成路线如下：

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)。
__
(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：

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(H3CO)制备4－甲氧基乙酰苯胺的合成路线(其他试剂任选)。

__OCH3O2NOCH3
H2NOCH3
H3CONHCOCH3__
(3)(2016·全国卷Ⅰ节选)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：

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)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。(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，首先在苯甲醚的对位引入硝基，再将硝基还原为氨基，最后与发生取代反应即可得到目标产物。(3)通过(反，反)－2,4－己二烯二酸写出(反，反)－2,4－己二烯，结合C→D→E实现链状烃到芳香烃，(反，反)－2,4－己二烯与乙烯发生加成反应生成，在Pd/C作用下生成，然后用酸性高锰酸钾溶液氧化生成。
〔类题通关〕
1．(2021·银川模拟)药物他莫昔芬(Tamoxifen)的一种合成路线如下图所示：

已知：＋HBr―→＋RBr

参照以上合成路线，设计用和CH3I为原料制备的合成路线(无机试剂任选，限四步)：____
____。
【解析】　根据信息和CH3I发生取代反应生成，和氢气发生加成反应生成，和浓硫酸发生消去反应生成，发生加聚反应生成最终产物，其合成路线为H。
2．(2021·西安模拟)化合物H是某香料的成分之一，其合成路线如下：

参照以上合成路线，写出以1,2－二氯环戊烷和丙烯酸甲酯为原料制备的合成路线(其他试剂任选)____。
【解析】　在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成，然后与CH2===CHCOOCH3发生加成反应生成，再与溴发生加成反应生成，最后与LiAlH4作用得到。合成路线流程图为。
3．(2021·佛山模拟)缬沙坦是一种新型抗高血压药。一种合成沙坦的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示—C6H5)：

参照以上合成路线，以、和必要的试剂为原料，合成，写出合成路线！！！＋Br2→→＋→###(不需注明反应条件)。
【解析】　以、和必要的试剂为原料，合成的合成路线为＋Br2→→＋→。
考点四　有机化合物的合成与推断
典例　＋＋＋(2021·湖南高考)叶酸拮抗剂Alimta(M)是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下：
回答下列问题：

已知：①＋＋
②
(1)A的结构简式为____；
(2)A→B，D→E的反应类型分别是__还原反应__，__取代反应__；
(3)M中虚线框内官能团的名称为a__酰胺基__，b__羧基__；
(4)B有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有__15__种(不考虑立体异构)
①苯环上有2个取代基
②能够发生银镜反应
③与FeCl3溶液发生显色发应
其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为____；
(5)结合上述信息，写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式__n＋nHOCH2CH2OH＋nH2O__；
(6)参照上述合成路线，以乙烯和为原料，设计合成的路线

(其他试剂任选)。
【解析】　(1)由已知信息①可知，与反应时断键与成键位置为H＋，由此可知A的结构简式为。(2)A→B的反应过程中失去O原子，加入H原子，属于还原反应；D→E的反应过程中与醛基相连的碳原子上的H原子被溴原子取代，属于取代反应。(3)由图可知，M中虚线框内官能团的名称为a：酰胺基；b：羧基。(4) 的同分异构体满足：①能发生银镜反应，说明结构中存在醛基，②与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，同时满足苯环上有2个取代基，酚羟基需占据苯环上的1个取代位置，支链上苯环连接方式(*标记)：、共五种，因此一共有5×3＝15种结构；其中核磁共振氢谱有五组峰，因酚羟基和醛基均无对称结构，因此峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式一定具有对称性(否则苯环上的氢原子不等效)，即苯环上取代基位于对位，核磁共振氢谱中峰面积比为6的氢原子位于与同一碳原子相连的两个甲基上，因此该同分异构的结构简式为。(5)丁二酸酐()和乙二醇(HOCH2CH2OH)合成聚丁二酸乙二醇酯的过程中，需先将转化为丁二酸，可利用已知信息②实现，然后利用B→C的反应类型合成聚丁二酸乙二醇酯，因此反应方程式为n＋nHOCH2CH2OH＋nH2O。
(6)以乙烯和为原料合成的路线设计过程中，可利用E→G的反应类型实现，因此需先利用乙烯合成，中醛基可通过羟基催化氧化而得，中溴原子可利用D→E的反应类型实现，因此合成路线为
。
〔类题通关〕
(2021·昆明模拟)酯类物质I是一种光刻胶，是微电子技术中微细图形加工的关键材料之一，还可以应用于印刷工业。近年来大规模和超大规模集成电路的发展，更是大大促进了光刻胶的研究开发和应用。其合成路线设计如下：(部分试剂和产物略去)

已知： (或H)＋R3—CH2—CHO
请回答下列问题：
(1)A为芳香族化合物，其结构简式为____，C中含有官能团的名称为__碳碳双键、醛基__。
(2)E→F、G→H的反应类型分别为__加成反应__、__取代反应(或水解反应)__。用“*”标出B中手性碳原子的位置____。
(3)D＋H→I的化学方程式为

(4)满足下列条件的B的同分异构体有__6__种(不考虑立体异构)。
①与碳酸氢钠溶液反应　②含有苯环　③含有2个甲基
(5)根据已有知识并结合相关信息，写出以2－丙醇和乙醛为原料，制备的合成路线流程图(无机试剂任选)


【解析】　A与乙醛发生已知信息的反应生成B，根据B的分子式可知A为，B的结构简式为：，C为，C与新制氢氧化铜悬浊液反应醛基被氧化为羧基，D为：，H为聚乙烯醇，则G为聚氯乙烯，F为氯乙烯，E为乙炔。
(1)据分析可知A为芳香族化合物，其结构简式为，C的结构简式为：，C中含有官能团的名称为碳碳双键、醛基。(2)E→F乙炔的加成、G→H为卤代烃的水解，反应类型分别为：加成、取代(水解)。B的结构简式为：，B中手性碳原子的位置：。(3)D＋H→I的化学方程式为n＋＋nH2O。(4)①与碳酸氢钠溶液反应说明含有羧基，②含有苯环，③含有2个甲基的同分异构体为，共六种。(5)以2－丙醇和乙醛为原料，制备的合成路线：。

预测精练·提能
YU CE JING LIAN TI NENG　　　　　　　　　　　
1．(2021·山东高考)一种利胆药物F的合成路线如图：

已知：Ⅰ．＋
Ⅱ．
回答下列问题：
(1)A的结构简式为____；符合下列条件的A的同分异构体有__4__种。
①含有酚羟基
②不能发生银镜反应
③含有四种化学环境的氢
(2)检验B中是否含有A的试剂为__FeCl3溶液__；B→C的反应类型为__氧化反应__。
(3)C→D的化学方程式为 ＋CH3OH＋H2O__；E中含氧官能团共__3__种。
(4)已知：，综合上述信息，写出由和制备的合成路线
###。
【解析】　由信息反应Ⅱ以及F的结构简式和E的分子式可知E的结构简式为，D发生信息反应Ⅰ得到E，则D的结构简式为，C与CH3OH发生反应生成D，C相较于D少1个碳原子，说明C→D是酯化反应，因此C的结构简式为，B→C碳链不变，而A→B碳链增长，且增长的碳原子数等于中碳原子数，同时B→C的反应条件为NaClO2、H＋，NaClO2具有氧化性，因此B→C为氧化反应，A→B为取代反应，C8H8O3的不饱和度为5，说明苯环上的取代基中含有不饱和键，因此A的结构简式为，B的结构简式为。
(1)由上述分析可知，A的结构简式为；A的同分异构体中满足：①含有酚羟基；②不能发生银镜反应，说明结构中不含醛基；③含有四种化学环境的氢，说明具有对称结构，则满足条件的结构有、、、，共有4种。(2)A中含有酚羟基，B中不含酚羟基，可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A，若含有A，则加入FeCl3溶液后溶液呈紫色；由上述分析可知，B→C的反应类型为氧化反应。(3)C→D为与CH3OH在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酯化反应生成，反应化学方程式为＋CH3OH＋H2O；E的结构简式为，其中的含氧官能团为醚键、酚羟基、酯基，共3种。(4)由和制备过程需要增长碳链，可利用题干中A→B的反应实现，然后利用信息反应I得到目标产物，目标产物中碳碳双键位于端基碳原子上，因此需要与HBr在40 ℃下发生加成反应生成，和反应生成，根据信息
Ⅰ．
得到反应生成，因此合成路线为
。
2．(2021·东北师大附中模拟)花青醛()是一种具有强烈的令人愉快香气的合成香料，广泛应用于香水、美容护理、香皂等家居用品中。下图是用Michael反应合成花青醛的合成路线。

已知：苯胺易被氧化。回答下列问题：
(1)花青醛的分子式为__C13H18O__；B→C的反应类型为__还原反应__。
(2)化合物E的结构简式为____。
(3)写出巴豆醛与足量的氢气反应的化学方程式：
__＋2H2 __。
(4)结合整个合成路线分析C→D合成步骤的作用为__保护氨基，防止氨基被氧化__。
(5)花青醛有多种含苯环的同分异构体，其中含有2个异丙基结构并且能够发生银镜反应的一共有__6__种，写出核磁共振氢谱有五组峰，峰面积之比为12∶2∶2∶1∶1的结构简式：
__ (或)__(任写一种即可)。
(6)巴豆醛是重要的有机合成中间体。已知R′CHO＋R″CH2CHO ，请以乙醇为原料(无机试剂任选)，写出制备巴豆醛的合成路线：__CH3CH2OHCH3CHO __。
【解析】　(1)由结构简式为可知，花青醛的分子式为C13H18O；B→C的反应为与铁、盐酸发生还原反应生成；(2)由分析可知，化合物E的结构简式为；(3)在催化剂作用下，与足量的氢气共热发生加成反应生成，反应的化学方程式为＋2H2；(4)由苯胺易被氧化可知，C→D合成步骤的作用为保护氨基，防止氨基被氧化；(5)由花青醛含苯环的同分异构体含有2个异丙基结构并且能够发生银镜反应可知，同分异构体分子中苯环上的取代基为2个异丙基和1个醛基，2个异丙基在苯环上的结构有邻、间、对3种结构，其中2个异丙基处于邻位时，苯环上氢原子被醛基取代有2种，处于间位时，苯环上氢原子被醛基取代有3种，处于对位时，苯环上氢原子被醛基取代有1种，共有6种；其中核磁共振氢谱有五组峰，峰面积之比为12∶2∶2∶1∶1的结构简式为、；(6)由题给信息可知，以乙醇为原料制备巴豆醛的合成步骤为在铜或银做催化剂作用下，乙醇与氧气发生催化氧化反应生成乙醛，乙醛在碱性条件下反应生成，在浓硫酸作用下，共热发生消去反应生成，合成路线为CH3CH2OHCH3CHO。
3．(2021·咸阳模拟)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的合成路线如图所示：


请回答下列问题：
(1)A的结构简式为____。
(2)请写出下列反应的化学方程式及反应类型：
反应③：！！！###；反应类型为__硝化反应(或取代反应)__。反应④：！！！＋3FeCl2＋2H2O###。
(3)已知吡啶是一种有机碱，在反应⑤中的作用是__吸收反应生成的氯化氢，提高反应物的转化率__。
(4)G的相对分子质量为__276__。
(5)E中含有的官能团的名称是__氟原子、氨基__。已知T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物，符合下列条件的T的同分异构体有__13__种，其中核磁共振氢谱上有4组峰，且峰面积比为1∶2∶2∶2的物质的结构简式为____。
①—NH2直接连在苯环上
②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体
(6)参照上述合成路线，以CH3CH2COCl和为原料，经三步合成某化工产品的路线为(其他无机试剂任选)。！！！###。
【解析】　(1)由有机物的转化关系可知，在光照条件下与氯气发生取代反应生成，A的结构简式为；(2)反应③为在浓硫酸作用下，与浓硝酸共热发生硝化反应生成和水，反应的化学方程式为＋HNO3(浓) ＋H2O；反应④为与铁和20%的盐酸发生还原反应生成、氯化亚铁和水，反应的化学方程式为＋3Fe＋6HCl―→＋3FeCl2＋2H2O；(3)反应⑤为在吡啶作用下，与发生取代反应生成和氯化氢，有机碱吡啶与反应生成的氯化氢反应，氯化氢的浓度减小，平衡向正反应方向移动，有利于提高反应物的转化率；(4)G的结构简式为，分子式为C11H11O3N2F3，相对分子质量为276；(5)E的结构简式为，官能团为氟原子、氨基；在碱性条件下水解生成，则T的结构简式为，由T的同分异构体中—NH2直接连在苯环上，能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体可知，同分异构体中的取代基可能为HCOO—和—NH2，或为—OH、—CHO和—NH2，若取代基为HCOO—和—NH2，取代基在苯环上有邻、间、对共3种结构；若取代基为—OH、—CHO和—NH2，—OH、—CHO在苯环上有邻、间、对共3种结构，—NH2取代邻位结构的苯环上氢原子有4种结构、取代间位结构的苯环上氢原子有4种结构、取代对位结构的苯环上氢原子有2种结构，共10种，则T的同分异构体共有13种；其中核磁共振氢谱上有4组峰，且峰面积比为1∶2∶2∶2的物质的结构简式为；(6)由题给合成路线知，以CH3CH2COCl和为原料合成的合成步骤为在浓硫酸作用下，与浓硝酸共热发生硝化反应生成，与铁和20%的盐酸发生还原反应生成，在吡啶作用下，与CH3CH2COCl发生取代反应生成，合成路线为。

热点聚焦
RE DIAN JU JIAO　　　　　　　　　　　
有机合成与推断综合题
〔知识储备〕
1．有机推断题的解题思路
解有机推断题的关键点是寻找突破口，抓住突破口进行合理假设和推断。常见的突破口：(1)特殊颜色、特殊状态、特殊气味等物理性质；(2)特殊反应类型和反应条件，特殊反应现象和官能团所特有的性质，特殊制法和特殊用途等。
2．有机合成题的解题思路
①目标有机物的判断：首先判断目标有机物属于哪类有机物，其次分析目标有机物中碳原子的个数、碳链组成与原料、中间物质的组成关系。
②目标有机物的拆分：根据给定原料，结合信息，利用反应规律合理地把目标有机物分解成若干个片段，找出官能团引入、转换的途径及保护方法。
③思维方法的运用：找出关键点、突破点后，要正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合，选择最佳合成途径。
3．回答具体问题的相关策略或注意事项如下
(1)写合成路线中的化学方程式：注意反应条件、配平，不要漏写小分子等；
(2)设计某些步骤的目的：一般是保护某基团不被氧化或还原等；如无法确定反应原理则可回答保护某基团不被反应；
(3)未知物或副产物的判断
①流程中未知物的判断：圈出前后两种物质的相同点与不同点；分析反应条件可能给予的暗示；结合其他所给已知条件(如分子式、性质等)推断该物质的结构简式并验证；
②副产物的判断：按“流程中未知物”生成原理判断；值得一提的是：在物质旧键断裂的过程中，断键的部位可能不同，或者一个或多个相同基团同时断键，或者连接顺序不同，这是产生副产物的重要途径。
(4)同分异构体的书写策略
①残基的原子个数、不饱和度确保正确；②结构简式的规范书写；③若限制条件中有关于不同化学环境氢的种类的限定，一般来说要写的有机物是相对最对称的；④用条件去验证结构简式。
〔典例剖析〕
典例　＋＋＋(2019·全国卷Ⅱ，36)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能，已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线：

已知以下信息：

②＋＋NaOH―→
＋NaCl＋H2O


回答下列问题：
(1)A是一种烯烃，化学名称为__丙烯__，C中官能团的名称为__氯原子__、__羟基__。
(2)由B生成C的反应类型为__加成反应__。
(3)由C生成D的反应方程式为____
__＋NaOH―→＋NaCl＋H2O(或＋NaOH―→＋NaCl＋H2O)__。
(4)E的结构简式为____。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体，请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式____、____。
①能发生银镜反应
②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3∶2∶1
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G，若生成的NaCl和H2O的总质量为765 g，则G的n值理论上应等于__8__。
【解析】　(1)由烯烃A的分子式C3H6可知A为丙烯(CH2===CHCH3)，根据反应条件和B的分子式可知B为CH2===CHCH2Cl，由B、C的分子式可知CH2===CHCH2Cl与HOCl(次氯酸)发生加成反应生成C，结构简式为CH2OHCHClCH2Cl或CH2ClCHOHCH2Cl，官能团的名称为氯原子、羟基。(2)由(1)分析可知B生成C的反应类型为加成反应。(3)由反应条件结合原子守恒可写出C生成D的反应方程式为＋NaOH―→＋NaCl＋H2O或＋NaOH―→＋NaCl＋H2O。(4)由已知信息①，再结合F的结构简式可知，E的结构简式为。(5)由“能发生银镜反应”知含有醛基—CHO；E的二氯代物一共含有6个氢原子，其同分异构体的核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3∶2∶1，一定含有1个甲基和1个醛基，另外2个氢原子对称，则结构简式为、。(6)由已知信息②③知，每发生反应②生成1 mol醚键，同时生成1 mol NaCl和1 mol H2O，若生成的NaCl和H2O的总质量为765 g，即生成10 mol NaCl和10 mol H2O，则D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G时共形成10 mol与反应②类似的醚键，即1个G分子中含有10个反应②形成的醚键，结合G的结构简式，可知n值理论上应等于8。
〔增分训练〕
1．(2021·河北高考)丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物，临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM—289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物，在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其他活性成分，其合成路线如图：

已知信息：＋R2CH2COOH (R1＝芳基)
回答下列问题：
(1)A的化学名称为__邻二甲苯__。
(2)D有多种同分异构体，其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为____、____。
①可发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1∶2∶2∶3
(3)E→F中(步骤1)的化学方程式为
！！！＋3NaOH＋2H2O＋CH3COONa__。
(4)G→H的反应类型为__取代反应__。若以NaNO3代替AgNO3，则该反应难以进行，AgNO3对该反应的促进作用主要是因为__AgNO3反应生成的AgBr难溶于水，使平衡正向移动促进反应进行__。
(5)HPBA的结构简式为____。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行，对比HPBA和NBP的结构，说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因__HPBA中烃基的空间位阻较大，使得羟基较为活泼，常温下不稳定、易转化为NBP__。
(6)W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4－二氯甲苯()和对三氟甲基苯乙酸()制备W的合成路线
！！！###。(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。

【解析】　(1)A的分子式为C8H10，不饱和度为4，说明取代基上不含不饱和键，A与O2在V2O5作催化剂并加热条件下生成，由此可知A的结构简式为，其名称为邻二甲苯。(2) 的同分异构体满足：①可发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应，说明结构中含有醛基和酚羟基，根据不饱和度可知该结构中除醛基外不含其他不饱和键，②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1∶2∶2∶3，说明该结构具有对称性，根据该结构中氧原子数可知该结构中含有1个醛基、2个酚羟基、1个甲基，满足该条件的同分异构体结构简式为和。(3)E→F中步骤1)为与NaOH的水溶液反应，中酯基、羧基能与NaOH反应，反应方程式为＋3NaOH＋2H2O＋CH3COONa。(4)观察流程可知，G→H的反应为中Br原子被AgNO3中—O—NO2取代生成和AgBr，反应类型为取代反应；若以NaNO3代替AgNO3，则该反应难以进行，其原因是NaNO3反应生成的NaBr易溶于水，而AgNO3反应生成的AgBr难溶于水，使平衡正向移动促进反应进行。(5)NBP()中酯基在碱性条件下发生水解反应生成，经过酸化后生成HPBA()；中烃基体积较大，对羟基的空间位阻较大使得羟基较为活泼，容易与羧基发生酯化反应生成。(6)由和制备可通过题干已知信息而得，因此需要先合成，可通过氯代后水解再催化氧化而得，因此合成路线为
。
2．(2019·全国卷Ⅲ，36)氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法：

回答下列问题：
(1)A的化学名称为__间苯二酚(1,3－苯二酚)__。
(2) 中的官能团名称是__羧基、碳碳双键__。
(3)反应③的类型为__取代反应__，W的分子式为__C14H12O4__。
(4)不同条件对反应④产率的影响如表：
实验
碱
溶剂
催化剂
产率/%
1
KOH
DMF
Pd(OAc)2
22．3
2
K2CO3
DMF
Pd(OAc)2
10．5
3
Et3N
DMF
Pd(OAc)2
12．4
4
六氢吡啶
DMF
Pd(OAc)2
31．2
5
六氢吡啶
DMA
Pd(OAc)2
38．6
6
六氢吡啶
NMP
Pd(OAc)2
24．5

上述实验探究了__不同碱__和__不同溶剂__对反应产率的影响。此外，还可以进一步探究__不同催化剂(或温度等)__等对反应产率的影响。
(5)X为D的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式____。
①含有苯环；②有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1
③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2
(6)利用Heck反应，由苯和溴乙烷为原料制备，写出合成路线
！！！###
____。(无机试剂任选)
【解析】　(1) 的名称是间苯二酚或1,3－苯二酚。(2) 中的官能团名称是羧基、碳碳双键，注意不要写成结构简式。
(3)根据，分析反应物、生成物的结构变化情况，可知反应类型为取代反应。W的分子式为C14H12O4。(4)根据控制变量法的思路可以分析得知本实验催化剂相同，但碱和溶剂不同，所以其目的是探究不同碱、不同溶剂对反应产率的影响。也可以控制碱和溶剂、温度相同，讨论不同催化剂的影响，或控制碱和溶剂、催化剂相同，讨论温度的影响。(5)本小题是限定条件书写指定物质的同分异构体。要求①含有苯环；②有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1；③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2，即该同分异构体含有一个苯环、两个羟基且对称性较好，所以应该是。
(6)本题是合成路线设计，题目提供了解题的方向是利用Heck反应。首先分析原料和目标产物情况，结合Heck反应的路线进行设计。其合成路线为：
专题强化提升训练(十二)　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．(2021·天津模拟)某种缓释长效高分子药物的合成路线如图所示：

已知：RCOOH
(1)E的化学名称为__2－甲基丙烯酸(或异丁烯酸、甲基丙烯酸)__，A→B的反应类型为__加成反应__。
(2)有机物C中含有6个碳原子，是其同系物中相对分子质量最小的一种，其质谱图如下：

则C的结构简式为____，可以用来检验C的一个取代反应的化学方程式为
____。
(3)写出F→H的化学方程式：
！！！＋HCl###。
(4) 是扑热息痛的结构简式，其同分异构体有多种，同时满足下列条件的同分异构体有__9__种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶3的所有结构简式为____。
①含有苯环且苯环上有两个取代基，其中一个是—NH2。
②能发生水解反应。
(5)已知：。结合上述流程和所学知识，设计以苯乙醛()为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线：__
###。
【解析】　A属于烯烃，则A结构简式为CH2===CHCH3，A与苯在AlCl3催化作用下反应生成B，根据B结构简式及丙烯和苯知，该反应为加成反应；C由碳、氢、氧三种元素组成，根据质谱图所示，从图中可知其相对分子质量是94，含有6个碳原子，是其同系物中相对分子质量最小的一种知，C为苯酚，结构简式为，根据题给信息及结构简式知，D结构简式为CH3COCH3，它与HCN加成后在酸性条件下水解生成，再根据题给流程信息知，发生消去反应生成E，E和SOCl2发生反应生成F 。(1)E为，化学名称为2－甲基丙烯酸(或异丁烯酸、甲基丙烯酸)，A结构简式为CH2===CHCH3，A与苯在AlCl3催化作用下反应生成B，根据B结构简式及丙烯和苯知，A→B的反应类型为加成反应。(2)质谱图中质荷比的最大值即为该有机物的相对分子质量，则其相对分子质量是94，再根据题给信息可知，则C的结构简式为，苯酚易与浓溴水发生反应，生成三溴苯酚和溴化氢，可以用来检验C的一个取代反应的化学方程式为＋3Br2―→↓＋3HBr；(3)F的结构简式为，结合反应过程中基团的变化，可知F与发生了取代反应生成H和HCl，H的结构简式，F→H的化学方程式：＋＋HCl。
(4) 是扑热息痛的结构简式，其同分异构体有多种，同时满足①含有苯环且苯环上有两个取代基，其中一个是－NH2，②能发生水解反应，说明含有酯基，符合的同分异构体有： (邻间对三种) (邻间对三种) (邻间对三种)，共9种，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶3的所有结构简式为、；(5)以苯乙醛()为原料(其他无机试剂任选)，制备的合成路线：先用苯乙醛在条件下发生流程D的反应，产物在浓硫酸作用下发生消去反应生成苯丙烯酸，和SOCl2发生反应生成酰氯，最后在AlCl3催化作用下生成目标产物，
2．(2021·广州模拟)一种合成囧烷(E)的路线如下：

(1)A中官能团的名称是__羟基，碳碳双键__；C的分子式为__C8H12O2__。
(2)B→C的反应类型是__氧化反应__。
(3)在一定条件下，B与足量乙酸可发生酯化反应，其化学方程式为__＋2CH3COOH__
！！！＋2H2O###。
(4)E的一氯代物有__6__种。
(5)F是一种芳香族化合物，能同时满足下列条件的F的同分异构体有多种。
①1个F分子比1个C分子少2个氢原子
②苯环上有3个取代基
③1 mol F能与2 mol NaOH反应。
其中核磁共振氢谱图有5组峰，且面积比为3∶2∶2∶2∶1的物质有__2__种。写出其中一种物质的结构简式____。
(6)1,2－环己二醇()是一种重要的有机合成原料，请参照题中的合成路线，以和为主要原料，设计合成1,2－环己二醇的合成路线__ __。
【解析】　(1)由A的结构简式可知，其官能团为羟基，碳碳双键；由C的结构简式可知，C的分子式为C8H12O2；(2)在Cr2O3和吡啶的作用下发生氧化反应生成，故反应类型为氧化反应；(3)一定条件下，B与足量乙酸发生酯化反应生成，化学方程式为＋2CH3COOH＋2H2O；(4)中含有6种不同环境的H原子()，其一氯代物有6种；(5)C为，分子式为C8H12O2,1个F分子比1个C分子少两个氢原子，则F的分子式为C8H10O2，不饱和度＝＝4，F是一种芳香族化合物，说明除了苯环外，不存在不饱和结构，1 mol F能与2 mol NaOH反应，并且苯环上有3个取代基，说明苯环上含有2个羟基和1个乙基，其中核磁共振氢谱图有5组峰，且面积比为3∶2∶2∶2∶1的结构简式为或，共2种；(6)以和为主要原料合成1,2－环己二醇()，根据题干流程图C→D的提示，可以首先由合成，再由与乙二醛反应生成，最后将转化为即可；其中由合成可以将氯原子水解后氧化得到；将转化为只需要与氢气加成得到，因此合成路线为 。
3．(2021·成都模拟)西多福韦常用于治疗病毒感染，对艾滋病患者有一定疗效。其中间体E的合成路线如下：

已知：Ⅰ．R1CHO＋R2CHO
Ⅱ．NaBH4常用作醛类、酮类的还原剂。
回答下列问题：
(1)常用有机分子的立体结构表示有机物原子在空间的排列方式，分别用实线、虚线、楔形线表示处于纸平面上、伸向纸面内、伸向纸平面外的键，画出甲烷的立体结构式： __，L－甘露糖醇分子中手性碳原子的数目为__4__。
(2)B的分子式为__C6H10O3__。
(3)化合物E中含有的官能团名称：__羟基、醚键__，C→D的反应类型为__取代反应__。
(4)NaIO4是有机反应中常见氧化剂，结合上述合成路线中步骤②、⑤指出步骤①的目的是__保护羟基，避免被NaIO4氧化__。
(5) 的同分异构体中，符合下列条件的结构简式为____。
①属于芳香族化合物
②核磁共振氢谱有三组峰且面积比为2∶2∶3
(6)丙酮混溶于水，不能被银氨溶液氧化，工业上可通过以下流程制造有机玻璃。

上述第一步反应类型为__加成反应__。写出有机玻璃在稀NaOH溶液中加热水解的反应方程式：
__＋nNaOH＋nCH3OH###。
【解析】　(1)甲烷为正四面体结构，甲烷的立体结构式：，L－甘露糖醇分子中手性碳原子如图所示为4个。(2)根据B的结构式可知，B的分子式为C6H10O3。(3)根据E的结构式可知，化合物E中含有的官能团名称：羟基、醚键，由C→D的反应过程可知C取代了的Br，反应类型为取代反应。(4)NaIO4是有机反应中常见氧化剂，结合上述合成路线中步骤②、⑤指出步骤①的目的是保护羟基，避免被NaIO4氧化。(5) 的同分异构体中，①属于芳香族化合物即含有苯环　②核磁共振氢谱有三组峰且面积比为2∶2∶3即含有三种不同环境的H，个数比为：2∶2∶3，符合条件的结构简式为：。(6)丙酮混溶于水，不能被银氨溶液氧化，工业上可通过以下流程制造有机玻璃，由反应过程可知上述第一步反应类型为加成反应，因为碳氧双键消失。有机玻璃在稀NaOH溶液中加热水解的反应方程式：＋nNaOH＋nCH3OH。
4．(2021·重庆模拟)聚合物
M()广泛用于各种刹车片。实验室以烃A(苯)为原料制备M的一种合成路线如下：

已知：①
②R1ClR1OR2
③甲苯和液氯用氯化铁做催化剂条件下发生取代反应时，一定条件下，主要取代苯环上甲基对位的氢。
回答下列问题：
(1)H的名称为__对二甲苯(或1,4－二甲苯)__，F中官能团的名称为__羟基、氨基__。
(2)C的结构简式为____。
(3)由D生成E、由E生成F的反应类型分别为__取代反应(或者硝化反应)__、__还原反应__。
(4)由G和I生成M的化学方程式为
！！！＋(2n－1)H2O###。
(5)Q为I的同分异构体，同时满足下列条件的Q的结构简式为____。
①1 mol Q最多消耗4 mol NaOH
②核磁共振氢谱有4组吸收峰
(6)参照上述合成路线和信息，以甲苯为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线！！！###。
【解析】　苯和CH3Cl在AlCl3作用下发生取代反应得到对二甲苯，对二甲苯在酸性高锰酸钾作用下发生氧化反应生成对二苯甲酸，苯和氯气在氯化铁催化剂作用下反应生成氯苯，氯苯和甲醇钠反应生成，和HI反应生成苯酚，苯酚和浓硝酸在浓硫酸作用下反应生成，在Fe/HCl反应生成F，根据M的结构，得到F和氨气在氧化铝作用下反应生成 。(1)根据分析得到H的名称为对二甲苯(或1,4－二甲苯)，F中官能团的名称为羟基、氨基。(2)根据信息②得到C的结构简式为。(3)由D生成E是发生硝化反应即取代反应，由E生成F是硝基变氨基的反应即为还原反应；故答案为：取代反应(或者硝化反应)；还原反应。(4)由G和I发生缩聚反应生成M，其化学方程式为n＋n ＋(2n－1)H2O。(5)Q为I的同分异构体，①1 mol Q最多消耗4 mol NaOH，②核磁共振氢谱有4组吸收峰，可能含有四个羟基和一个碳碳三键，也可能含有两个甲酸酚酯基，因此同时满足下列条件的Q的结构简式为或。(6) 和氯气在氯化铁催化剂作用下反应生成，和在氯化铝作用下反应生成，在酸性高锰酸钾作用下反应生成，因此合成路线为： 。
5．(2021·太原模拟)化合物M是制备一种抗菌药的中间体，实验室以芳香化合物A为原料制备M的一种合成路线如下：

已知：R1CH2BrR1CH===CHR2
回答下列问题：
(1)B的化学名称为__邻甲基苯甲醛或2－甲基苯甲醛__；E中官能团的名称为__碳碳双键、羧基__。
(2)写出D与氢氧化钠水溶液共热的化学方程式！！！＋NaBr＋H2O__。
(3)由F生成M所需的试剂和条件为__NaOH的乙醇溶液、加热__。
(4)X是D的同分异构体，同时符合下列条件的X可能的结构有__6__种(不含立体异构)。
①苯环上有两个取代基，含两个官能团；②能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱显示4组峰的结构简式是____(任写一种)。
(5)碳原子上连有4个不同的原子或原子团时，该碳称为手性碳。写出F的结构简式并用星号(*)标出F中的手性碳：____。
(6)参照上述合成路线和信息，以乙烯和乙醛为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线__CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH===CHCH3__。
【解析】　A分子式是C7H8，则A是甲苯，结构简式是，A与CO在AlCl3/HCl存在条件下发生反应生成B，B分子式是C8H8O，B与O2反应生成的C是，C分子式是C8H8O2，两种物质分子式相差一个O原子，可逆推B是，C发生甲基上的取代反应生成的D为，根据已知，D与HCHO在一定条件下发生反应生成的E为：，E与I2在一定条件下发生信息中第二步反应生成的F为，F与NaOH的乙醇溶液共热，发生消去反应产生的M为。(1)B结构简式是，名称为邻甲基苯甲醛或2－甲基苯甲醛；E是，含有的官能团的名称为碳碳双键、羧基；(2)D是，D与氢氧化钠水溶液共热，Br原子被—OH取代，—COOH与NaOH发生中和反应产生—COONa，故反应的化学方程式为：＋2NaOH,△＋NaBr＋H2O；(3)F是，分子中含有I原子，由于I原子连接的C原子的邻位C原子上含有H原子，所以F可以与NaOH的乙醇溶液在加热条件下发生消去反应形成不饱和的碳碳双键，得到物质M：，故由F生成M所需的试剂和条件为NaOH的乙醇溶液、加热；(4)D是，X是D的同分异构体，同时符合下列条件：①苯环上有两个取代基，含两个官能团；②能发生银镜反应，说明含有醛基—CHO或甲酸形成的酯基HCOO—，由于X中含有2个O原子，可确定X可能含有两个取代基分别是HCOO—、—CH2Br或HCOOCH2—、—Br，两个官能团在苯环上的位置有邻位、间位、对位三种不同的位置，因此D的同分异构体X可能的种类数目为2×3＝6种；其中核磁共振氢谱显示4组峰的结构简式是或；(5)碳原子上连有4个不同的原子或原子团时，该碳称为手性碳；F的结构简式是，其中含有的手性碳原子用星号(*)标出为；(6)CH2===CH2与HBr在催化剂存在条件下发生加成反应产生CH3CH2Br，根据题给已知，CH3CH2Br与CH3CHO反应产生CH3CH===CHCH3，CH3CH===CHCH3在催化剂存在条件下加热，发生加聚反应产生，故以乙烯和乙醛为原料制备的合成路线为：CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH===CHCH3。
6．(2021·南宁模拟)化合物G是一种正在研究的可能具有良好的抑菌、抗病毒等活性的先导化合物，其合成路线设计如下：

回答下列问题：
(1)A的化学名称为__3－氟苯甲酸(或间氟苯甲酸)__。
(2)B的分子式为__C7H4OFCl__，E的核磁共振氢谱有__4__个吸收峰。
(3)D生成E的化学方程式为__＋CH3OH―→＋HCl__；反应类型为__取代反应__。
(4)E的芳香族同分异构体中，符合下列条件的一种结构简式为____。
①能与氯化铁溶液发生显色反应
②苯环上的一氯代物只有1种
(5)为提高药物的生物活性，可引入，该五元环中的氧原子可与生物体大分子结合，增加了对生物体的亲和力，推测其最可能的结合方式是__C__(填标号)。
a．离子键　　　　　　 b．共价键
c．分子间氢键 d．范德华力
(6)化合物H()对小麦幼苗的生长有明显的促进作用。设计以和为原料制备H的合成路线
！！！###(其他试剂任选)。
【解析】　(1)A的化学名称为3－氟苯甲酸(或间氟苯甲酸)；(2)B的分子式为C7H4OFC1；E有4种H，核磁共振氢谱有4个吸收峰；(3)D生成E为取代反应，化学方程式为：＋CH3OH―→＋HCl，反应类型是取代反应；(4)①能与氯化铁溶液发生显色反应说明含有酚羟基，②苯环上的一氯代物只有1种，即苯环上有1种H，符合条件的是：；(5)该五元环中的氧原子可与生物大分子中羟基或氨基等基团之间可形成分子间氢键，从而增强了对生物体的亲和力，故选C；(6)要合成目标有机物中—NH—CS—NH—结构需用C与F反应生成G的信息，要利用此步信息，需合成类似C中结构—CO—N==C==S结构，要合成此结构，可利用A→B→C信息，具体合成路线：
。