专题三十六 合成高分子 有机合成路线设计-2024-2025年解密高考化学大一轮复习专练（配套新教材2019）

2024——2025年解密高考化学大一轮复习精讲案第九章 有机化合物专题三十六 合成高分子 有机合成路线设计第一板块 课标要求与化学核心素养 第二板块 必备知识，强基固本考点一　合成高分子1．高分子的结构特点(1)单体：能够进行____________________的低分子化合物。(2)链节：高分子中化学组成________、可重复的________单元。(3)聚合度：高分子链中含有链节的________。2．高分子的分类及性质特点其中，________、____________、____________又被称为三大合成材料。3．合成高分子的两个基本反应4．按要求完成方程式(1)加聚反应①nCH2==CH—CH3eq \o(――→,\s\up7(催化剂))________________。②nCH2==CH—CH==CH2eq \o(――→,\s\up7(催化剂))___________________________________________。③nCH2==CH2＋eq \o(――→,\s\up7(催化剂))______________________________________。(2)缩聚反应①nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOHeq \o(,\s\up12(催化剂),\s\do4(△))______________________________；nHOCH2—CH2—COOHeq \o(,\s\up12(催化剂),\s\do4(△))____________________________________________。②nH2N—CH2COOHeq \o(――→,\s\up7(催化剂))_______________________________________________；nH2NCH2COOH＋eq \o(――→,\s\up7(催化剂))______________________________。③nHCHO＋eq \o(――→,\s\up12(H＋),\s\do4(△))_______________________________________________。考点二　　有机合成路线的设计1．有机合成的基本思路2．有机合成路线的分析方法3.正确解答有机合成的关键(1)熟练掌握常见官能团的性质特点。(2)用好已知新信息。(3)注意有机合成反应顺序的选择，官能团的转化和保护。4．官能团的保护与恢复(1)碳碳双键：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。HOCH2CH==CHCH2OHeq \o(――→,\s\up7(HCl))HOCH2CH2CHClCH2OHeq \o(――――→,\s\up7(KMnO4/H＋))eq \o(――――→,\s\up12(1NaOH/醇),\s\do4(2酸化))HOOC—CH==CH—COOH。(2)酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。eq \o(――→,\s\up7(CH3I))eq \o(――→,\s\up7(HI))。(3)醛基(或酮羰基)：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。①eq \o(――――→,\s\up12(C2H5OH),\s\do4(HCl))eq \o(―――→,\s\up7(H＋/H2O))。②eq \o(――――――――→,\s\up12(HO—CH2CH2—OH),\s\do4(H＋))eq \o(―――→,\s\up7(H＋/H2O))。(4)氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。eq \o(――――→,\s\up7(CH3CO2O))eq \o(―――→,\s\up12(H2O),\s\do4(H＋或OH－))。(5)醇羟基、羧基可以成酯保护。考点三　有机合成与推断综合题突破1．熟知常见官能团的性质详细内容见“热点强化　多官能团有机物的结构与性质”热点精讲。2．掌握典型有机物的性质及转化关系(1)重要烃的性质及转化(2)重要烃的衍生物之间的转化关系3．近年高考热点反应信息举例(1)成环反应(2)苯环上引入碳链(3)还原反应(4)醛、酮与胺制备亚胺(5)胺生成酰胺的反应②，取代反应【题型特点】有机推断综合题常以新医药、新材料的合成工艺为背景，呈现有机化合物的相互转化流程，给予相关的新信息，综合考查有机化合物的核心知识。考查角度主要有：1．有机化合物的命名、结构简式的书写、有机化学方程式的书写等。2．官能团的名称书写、性质分析、反应类型判断等。3．限定条件下同分异构体数目的判断、结构简式的书写等。4．根据新信息设计合理的合成路线。【解题思路】 【答案】考点一　合成高分子1．单体　链节　聚合度　(1)聚合反应形成高分子　(2)相同最小　(3)数目2．天然　　塑料　合成纤维　合成橡胶3．加成聚合　高分子　缩聚反应　双键或三键　两个或两个以上4．(1)①　②CH2—CH==CH—CH2　③(2)①＋(2n－1)H2O　＋(n－1)H2O②＋(n－1)H2O＋(2n－1)H2O③(n－1)H2O＋考点一　合成高分子1．我国科学家为人类的科技进步做出了重大贡献。下列我国科学家合成和提取的物质不属于高分子的是（　　）A. 青蒿素B. 酵母丙氨酸转移核糖核酸C. 结晶牛胰岛素D. 二氧化碳合成的淀粉【答案】A【解析】相对分子质量大于1万的物质属于高分子，据此进行解答。A．青蒿素 （C15H22O5） ）是小分子物质，不属于高分子化合物，故A错误；B．酵母丙氨酸转移核糖核酸是核酸，属于高分子，故B正确；C．结晶牛胰岛素是蛋白质，蛋白质属于高分子有机化合物，故C正确；D．淀粉是高分子化合物，故D正确；故选：A。2．下列对相关事件或事实的解释正确的是（　　）A. A B. B C. C D. D【答案】B【解析】A．“碳达蜂”是指二氧化碳的排放达到峰值，不再增长。“碳中和”是指通过一系列手段实现二氧化碳“零排放”的目的；B．有新物质生成的变化为化学变化，没有新物质生成的变化为物理变化；C．太阳能电池是将光能转化为电能；D．丝绸的主要成分为蚕丝，主要成分为属于蛋白质。3．尼龙-66是一种重要的合成纤维，它是由己二酸和己二胺[H2N-（CH2）6-NH2]以相等的物质的量在一定条件下聚合而成的。尼龙-66特别适合用于高强度或耐磨部件，如各种齿轮、工具手柄、电梯导轨、滑雪板等，也可制成薄膜后与铝箔等形成复合膜用于食品包装，如软包装饮料、罐头等。下列叙述中不正确的是（　　）A. 尼龙-66的结构简式是B. 合成尼龙-66的反应属于缩合聚合反应C. 合成尼龙-66的反应是酯化反应D. 尼龙-66的长链结构中含有酰胺基【答案】C【解析】尼龙-66是HOOC（CH2）4COOH和H2N（CH2）6NH2通过成肽反应缩聚而成的高分子化合物，分子中含有酰胺键（），属于缩聚反应，在一定条件下可以发生水解，据此分析即可。A．尼龙-66是HOOC（CH2）4COOH和H2N（CH2）6NH2通过脱水成肽生成，其结构简式为，故A正确；B．合成尼龙-66的反应属于缩合聚合反应，简称缩聚反应，故B正确；C．合成尼龙-66的反应是缩聚反应，故C错误；D．尼龙-66的长链结构中含有酰胺基（），故D正确；故选：C。4．高分子链如下式，可用于合成该链的单体是（　　）①甘氨酸 ②丙氨酸 ③苯丙氨酸 ④谷氨酸A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①③【答案】D【解析】氨基接氢，羰基接羟基，据此解题．解：水解生成甘氨酸和苯丙氨酸，甘氨酸和苯丙氨酸是合成该链的单体，故选：D。5．感光高分子也称为“光敏高分子”，是一种在激光制版及集成电路制造中应用较广的新型高分子材料，某光敏高分子A的结构简式如图所示。试回答下列问题：（1）已知它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试写出这两种单体的结构简式：_____、_____。（2）写出由（1）中两种单体生成A的化学反应方程式：_____。（3）对高聚物A的性质判断不正确的是_____。A.在酸性条件下可以发生水解反应B.此高聚物不能使溴水褪色C.此高聚物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色D.此高聚物可与液溴发生取代反应【答案】(1)CH2=CH-OH;(2);(3)CH2=CH-OH++H2O、n;(4)B;【解析】（1）由所给高聚物A的结构简式可知，它链节中含酯的结构，且是由双键加聚形成的聚合物，则两种单体的结构简式为CH2=CH-OH、，（2）羟基与羧基发生酯化反应，碳碳双键可发生加聚反应，可知合成A发生的反应为CH2=CH-OH++H2O、n，（3）A.含酯基，在酸性溶液中可发生水解反应，故A正确；B.此高聚物含碳碳双键，能使溴水褪色，故B错误；C.此高聚物含碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；D.此高聚物链节中含有苯环，在催化剂作用下，可与液溴发生取代反应，故D正确；6．聚氯乙烯（PVC）保鲜膜的安全问题引起广泛的关注。PVC的安全隐患主要来自塑料中残留的PVC单体以及不符合国家标准的增塑剂DEHA。工业上用乙烯和氯气为原料经下列各步合成PVC：乙烯甲乙PVC（1）乙是PVC的单体，其结构简式为 _____。（2）反应③的化学方程式为 _____。（3）写出以下反应类型：反应①_____；反应②_____。（4）邻苯二甲酸二辛酯（DOP）是国家标准中允许使用的增塑剂之一，邻苯二甲酸是制造DOP的原料，它跟过量的甲醇反应能得到另一种增塑剂DMP（分子式为C10H10O4），DMP属于芳香酯，其结构简式为 _____。（5）聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为，它是制作软质隐形眼镜的材料。请写出下列有关反应的化学方程式：①由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯 _____；②由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯 _____；③由乙烯制备乙二醇 _____。【答案】(1)CH2=CHCl;(2)nCH2=CHCl;(3)加成反应;(4)消去反应;(5);(6)nCH2=C（CH3）COOCH2CH2OH;(7)CH2=C（CH3）COOH+HOCH2CH2OHCH2=C（CH3）COOCH2CH2OH+H2O;(8)CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br、BrCH2CH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr;【解析】CH2=CH2和Cl2合成聚氯乙烯的流程为CH2=CH2CH2=CHCl，（1）乙是PVC的单体，其结构简式为CH2=CHCl,（2）反应③的化学方程式为nCH2=CHCl，（3）由上述分析可知，反应①为加成反应，反应②为消去反应，（4）邻苯二甲酸与CH3OH发生酯化反应可生成DMP，反应的化学方程式为+2CH3OH+2H2O，则DMP属于芳香酯，其结构简式为，（5）①由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯为加聚反应，反应为nCH2=C（CH3）COOCH2CH2OH，②由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯的反应为CH2=C（CH3）COOH+HOCH2CH2OHCH2=C（CH3）COOCH2CH2OH+H2O，③由乙烯制备乙二醇的反应为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br、BrCH2CH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr,考点二　有机合成路线的设计1．我国科学家成功制得新型的可化学循环的高分子材料，其合成路线如图（部分试剂和反应条件略去）：下列说法不正确的是（　　）A. 反应①中，标记*的碳原子被还原B. 聚合物Ⅳ可以通过水解反应降解为小分子C. 反应②和反应③都发生了π键的断裂D. 1mol化合物Ⅲ与过量的银氨溶液反应生成2molAg【答案】B【解析】A．反应①中，-Br→-ZnBr,溴为-1价，锌为正价，则标记*的碳原子化合价降低，被还原，故A正确；B．聚合物Ⅳ中含有酯基，可以通过水解反应，由于酯基在侧链上，不会降解为小分子，故B错误；C．反应②中醛基中的碳氧双键断裂，反应③发生碳碳双键的加聚反应，碳碳双键断裂，故均发生了π键的断裂，故C正确；D．银氨溶液能检验醛基，化合物Ⅲ中含有1mol醛基，与过量的银氨溶液反应生成2molAg,故D正确；故选：B。2．化合物H是抗肿瘤药泰泽司他的中间体，其合成路线如图：已知：①②RCH2CHO+HNR′R″→RCH=CHNR′R″；③苯环土取代基定位原则（苯环上有该取代基后，下一个取代基在苯环上与该取代基的相对位置）：-CH2OH为邻、对位定位基，-CHO为间位定位基。回答下列问题：（1）实现反应①的转化，所需试剂除A外还有 _____。（2）化合物B中不含氧官能团名称为 _____。（3）反应⑤的反应类型为 _____；化合物G的结构简式为 _____。（4）满足下列条件的A的同分异构体的结构简式为 _____、_____。①含有苯环，且苯环上有5个取代基；②可发生银镜反应；③可与氯化铁溶液发生显色反应；④核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1：2：2：2。（5）已知酯可以水解生成醇，也可以氨解生成醇，RCOOR′+NH3→RCONH2+R′OH。化合物D通过聚合反应可形成一种高分于；该反应的化学方程式为 _____。（6）参照题干中的合成路线，设计以苯甲醇为主要原料，制备的合成路线 _____（无机试剂任选）。【答案】(1)液溴、Fe或FeBr3;(2)碳溴键;(3)还原反应;(4);(5);(6);(7);(8);【解析】D和发生信息反应①生成E，结合F的结构简式可知，E为；结合F的结构简式可知，E和NaHB（OAc）3发生还原反应生成F，F和CH3CHO发生信息反应②生成G，则G为；结合反应⑤可知，G中碳氮双键上发生加氢反应，则H为，据此分析解答。（1）反应①为苯环上的溴代反应，反应试剂为液溴、Fe或FeBr3，（2）化合物B中含三种官能团，分别为硝基、碳溴键、羧基，不含氧的官能团是碳溴键，（3）结合已知信息①和F的结构可知，反应⑤为碳氮双键上的加氢反应，为还原反应；根据分析，F和CH3CHO发生信息反应②生成G，则G为，（4）根据题意可知，A的同分异构体中含有酚羟基、醛基或类似醛基的结构，核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1：2：2：2，说明该分子的对称性较高且不含-CH3，根据苯环上有5个取代基和分子中氧原子的个数及分子的不饱和度为6，可确定该分子中含有2个羟基、2个醛基和1个氨基，则其结构简式为或，（5）根据题给信息，RCOOR′中的—OR′被NH3中的-NH2取代生成RCONH2和R′OH，一个有机物分子中有两种能相互反应并脱去小分子的官能团，则该有机物分子可发生缩聚反应形成高分子化合物，反应的化学方程式为：，（6）由目标产物逆推，产物由发生已知信息①中分子间的醛胺缩合反应，再还原得到。因此，苯环上需要引入-NO2和醛基，因为-CHO为间位定位基，因此要先引入-NO2，再氧化羟基为醛基，又因-NH2有强还原性，容易被氧化，要先氧化羟基为醛基，再还原-NO2为-NH2，其合成路线为：3．叶酸拮抗剂（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图：已知：①②回答下列问题：（1）A的结构简式为 _____；（2）A→B，D→E的反应类型分别是 _____，_____；（3）M中虚线框内官能团的名称为 _____；（4）写出B→C的化学方程式 _____；（5）B有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有 _____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溶液发生显色反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 _____；（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）。【答案】(1);(2)还原反应;(3)取代反应;(4)酰胺键、羧基;(5);(6)15;(7);(8);【解析】（1）A的结构简式为，（2）A中羰基发生还原反应生成-CH2-，D中氢原子被溴原子取代生成E，所以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：a为酰胺键，b为羧基，（4）B→C的化学方程式为，（5）B的同分异构体同时满足下列条件：①苯环上有2个取代基；②能够发生银镜反应，说明含有-CHO；③与FeCl3溶液发生显色发应，说明含有酚-OH；如果取代基为酚-OH、-CH2CH2CH2CHO，有邻位、间位、对位3种结构；如果取代基为酚-OH、-CH（CH3）CH2CHO，有邻位、间位、对位3种结构；如果取代基为酚-OH、-CH2CH（CH3）CHO，有邻位、间位、对位3种结构；如果取代基为酚-OH、-CH（CH2CH3）CHO，有邻位、间位、对位3种结构；如果取代基为酚-OH、-C（CH3）2CHO，有邻位、间位、对位3种结构，所以符合条件的同分异构体有15种；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，（6）利用E+F→G的转化进行设计，与BrCH2CHO反应生成，由D→E的转化可知，CH3CHO与DBBA（溴化剂）/CH2Cl2反应生成BrCH2CHO，而乙烯与HBr发生加成反应生成CH3CH2Br,CH3CH2Br碱性条件下水解生成CH3CH2OH，CH3CH2OH再发生催化氧化生成CH3CHO，合成路线为：4．化合物I是鞘氨醇激酶抑制剂，其合成路线如图：（1）化合物A的酸性比环己醇的 _____（填“强”或“弱”或“无差别”）。（2）B的分子式为C2H3OCl,可由乙酸与SOCl2反应合成，B的结构简式为 _____。（3）A→C中加入（C2H5）3N是为了结构反应中产生的 _____（填化学式）。（4）写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：_____。碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色；加热条件下，铜催化另一产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰。（5）G的分子式为C8H8Br2，F→H的反应类型为 _____。（6）写出以、和CH2=CH2为原料制备的合成路线流程图（须用NBS和AlBN，无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。【答案】(1)强;(2)CH3COCl;(3)HCl;(4);(5)取代反应;【解析】根据A、C的结构简式知，A和B发生取代反应生成C，B的分子式为C2H3OCl,可由乙酸与SOCl2反应合成，B为CH3COCl；C发生取代反应生成D，D发生取代反应生成E，E发生水解反应然后酸化得到F，根据H的结构简式知，F为，G的分子式为C8H8Br2，F和G发生取代反应生成H，则G为；H发生取代反应生成J；（6）以、和CH2=CH2为原料制备，发生水解反应然后酸化得到邻甲基苯酚，乙烯和溴发生加成反应生成BrCH2CH2Br,邻甲基苯酚和BrCH2CH2Br发生取代反应然后发生C生成D类型的反应得到，和发生取代反应生成。（1）化合物A中酚羟基比醇羟基易电离出氢离子，所以A的酸性比环己醇的强，（2）通过以上分析知，B的结构简式为CH3COCl,（3）A和B反应生成C和HCl,（C2H5）3N具有碱性，能中和HCl促进反应正向进行，提高C的产率，A→C中加入（C2H5）3N是为了结构反应中产生的HCl,（4）C的一种同分异构体同时满足下列条件：碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色，说明含有羧基和苯环，且苯环上不连接甲基或亚甲基；加热条件下，铜催化另一产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰，说明该醇羟基被氧化生成羰基且醇的结构对称，所以符合条件的结构简式为，（5）F中羟基发生取代反应生成H，F→H的反应类型为取代反应，（6）以、和CH2=CH2为原料制备，发生水解反应然后酸化得到邻甲基苯酚，乙烯和溴发生加成反应生成BrCH2CH2Br,邻甲基苯酚和BrCH2CH2Br发生取代反应然后发生C生成D类型的反应得到，和发生取代反应生成，合成路线为：，考点三　有机合成与推断综合题突破1．受体拮抗剂是指能与受体结合，但不具备内在活性的一类物质。 某受体拮抗剂的中间体G的合成路线如下：已知：① ②R-CN R-COOH请回答：（1）化合物C的分子式是______，其含氧官能团的名称是_____________________。（2）由A生成B的反应类型是_________________。（3）已知：碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳。写出化合物G与足量H2发生加成反应产物的结构简式，并田*标出其中的手性碳原子_______________。（4）化合物M是比B少一个碳原子的同系物，请写出符合以下四个条件的同分异构体的结构简式_____________。①遇FeCl3溶液发生显色反应②苯环上连有两个取代基③核磁共振氢谱有5组吸收峰④1 mol物质与足量NaHCO3溶液反应最多产生1 mol CO2（5）写出E→F的化学方程式__________________。（6）以化合物等为原料，设计合成化合物的路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)___________。【答案】（1） ①. C11H12O2 ②. 羰基、醚键 （2）还原反应 （3） （4） （5）+NaCN +NaCl （6） 【解析】根据C的结构和已知反应①，D的结构简式为：，D与反应生成E，E的结构简式为：，E与发生取代反应生成F，F的结构简式为：，根据已知反应②，F在生成产物G：。【小问1详解】根据化合物C的结构简式，分子式为：，分子中含有的含氧官能团为：羰基、醚键；【小问2详解】由A和B的结构简式分析，A生成B，脱氧加氢，为还原反应；【小问3详解】化合物G与氢气发生加成反应，生成，手性碳原子为：；【小问4详解】化合物M，比B少了一个C原子，①遇FeCl3溶液发生显色反应，分子中含有酚羟基结构，②苯环上连有两个取代基，③核磁共振氢谱有5组吸收峰，另一个取代基在酚羟基的对位上，④1 mol物质与足量溶液反应最多产生，分子中含有1个，综上所述，符合条件M的结构简式为：；【小问5详解】E与发生取代反应生成F，发生反应的化学方程式为：+NaCN +NaCl；【小问6详解】根据题目的合成信息，以化合物等为原料，设计合成化合物的路线为： 。2．用于治疗神经性疾病的药物布立西坦的合成路线如图所示：已知：；。（1）反应①是 _____反应，反应④是 _____反应。（填反应类型，下同）（2）有机物I中的含氧官能团名称为 _____，有机物F的结构简式为 _____，（3）已知反应⑤为酯交换反应，则另一产物的结构简式为 _____。（4）已知反应⑥的原子利用率为100%，则物质M为 _____。（5）写出一种满足下列条件的有机物K的同分异构体：_____。①可以发生银镜反应；②分子中存在3中化学环境不同的H原子，且个数比为1：2：3。（6）手性碳是指与四个各不相同原子与基团相连的碳原子，用C*表示。已知分子J中有2个手性碳，请用*将其在下图的结构简式中标出。（7）请写出以CH3（CH2）3COOH和CH3OH为原料制备CH3CH2CH=CHCOOCH3的路线（合成路线的表示方式为••••••目标产物） _____。【答案】(1)取代;(2)还原;(3)羧基;(4)CH3CH2CH2CH（COOH）CH2COOH;(5)（CH3）3COH;(6)HBr;(7);(8);【解析】A发生取代反应生成B，B发生酯化反应生成C，C和D发生第二个信息的反应及取代反应生成E和BrCH2COOCH3、BrCOOCH3；E发生水解反应然后酸化得到F为CH3CH2CH2CH（COOH）CH2COOH，F发生还原反应生成G，G发生第二个信息的反应生成K和（CH3）3COH，反应⑥的原子利用率为100%，I比K多一个H原子、一个Br原子，则M为HBr,I发生取代反应生成J；（1）乙酸中氢原子被溴原子取代生成B，则反应①是取代反应，反应④是F发生还原反应生成G，所以该反应是还原反应，（2）有机物I中的含氧官能团名称为羧基，有机物F的结构简式为CH3CH2CH2CH（COOH）CH2COOH，（3）通过以上分析知，反应⑤的另一产物的结构简式为（CH3）3COH，（4）通过以上分析知，反应⑥中物质M为HBr,（5）有机物K的同分异构体满足下列条件：①可以发生银镜反应，说明含有醛基；②分子中存在3中化学环境不同的H原子，且个数比为1：2：3，K的不饱和度是2，醛基的不饱和度是1，符合条件的结构简式中除了醛基外还含有一个双键或环，根据氢原子个数知，存在2个等效的甲基，结构对称，符合条件的结构简式有，（6）分子J中手性碳原子如图，（7）以CH3（CH2）3COOH和CH3OH为原料制备CH3CH2CH=CHCOOCH3，CH3CH2CH=CHCOOH和CH3CH2OH发生酯化反应生成CH3CH2CH=CHCOOCH3，CH3（CH2）3COOH发生第一个信息的反应然后发生消去反应生成CH3CH2CH=CHCOOH，合成路线为，3．有机物Ⅶ是合成新冠病毒3CLpro酶抑制剂的一种中间产物，其合成路线如图：（1）化合物Ⅰ的名称为 _____。（2）化合物Ⅱ含有官能团 _____（写名称）。（3）化合物Ⅱ′是化合物Ⅱ的同系物，其结构简式为，请根据化合物Ⅱ′的结构特点，分析预测其可能的化学性质，参考①的示例，完成下表：（4）Ⅳ→Ⅴ的反应物按物质的量1：1发生反应，请写出其化学方程式：_____。（5）芳香族化合物Ⅷ是化合物Ⅲ的同分异构体，且满足下列条件：①含有-NH2结构；②苯环上含有2个取代基。则化合物Ⅷ可能的结构有 _____种；核磁共振氢谱图上含有4组峰的结构简式为 _____（写出其中一种即可）。（6）以为原料，参考上述信息，写出有机物的合成路线（合成路线参照题干） _____。【答案】(1)邻氯甲苯;(2)碳氯键、硝基;(3)KMnO4酸性溶液;(4)-COOH;(5)-Cl;(6)NaOH溶液、加热;(7)-OH;(8)水解反应;(9)+→+CH3COOH;(10)6;(11)、;(12);【解析】由Ⅱ的结构简式，采用逆推法，可确定Ⅰ为；用Fe、HCl将-NO2还原为-NH2，可得Ⅲ为；与反应可得等；与反应可得等；与反应可得，与CH3I反应可得。解：（1）由分析可知，化合物Ⅰ为，名称为邻氯甲苯（或2-氯甲苯），故答案为：邻氯甲苯（或2-氯甲苯）；（2）化合物Ⅱ为，含有官能团名称为：碳氯键、硝基，故答案为：碳氯键、硝基；（3）化合物Ⅱ'为，它具有-NO2、-CH3、-CH2Cl原子团，-CH3能被高锰酸钾酸性溶液氧化为-COOH、-CH2Cl能在碱溶液中发生水解反应，生成-CH2OH，由此完成下表：故答案为：KMnO4酸性溶液；-COOH；-Cl；NaOH溶液、加热；-OH；水解反应（4）Ⅳ（）→Ⅴ（）的反应物按物质的量1：1发生反应，其化学方程式：+→+CH3COOH，故答案为：+→+CH3COOH；（5）芳香族化合物Ⅷ是化合物Ⅲ（ ）的同分异构体，且满足下列条件：①含有-NH2结构；②苯环上含有2个取代基。则化合物Ⅷ含有苯环、-NH2和-CH2Cl,或含有苯环、-Cl、-CH2NH2，且两取代基可位于邻、间、对位，所以可能的结构有6种；核磁共振氢谱图上含有4组峰的结构简式为、，故答案为：6；、；（6）以为原料，参考流程图Ⅱ～Ⅵ，可合成有机物，合成路线：，故答案为：。4．香豆素类化合物在药物中应用广泛。香豆素类化合物W的合成路线如图。已知：ⅰ．ⅱ．iii.R1-CH=CH-R2R1COOH+R2COOH（1）A→B的化学方程式是 _____。（2）D的分子式是 _____。（3）条件①是 _____。（4）F的结构简式是 _____。（5）1molJ可以生成2molK，J的结构简式是 _____。（6）下列说法不正确的是 _____（填序号）。a.可以用酸性KMnO4溶液鉴别E和Gb.G可以发生加聚反应、还原反应和取代反应c.1molP最多可以和5molH2反应（7）M为线型不稳定分子，M→P经过两步反应，R苯环上的一氯代物有3种。①R的结构简式是 _____。②R→P的化学反应类型是 _____。【答案】(1)+HO-NO2+H2O;(2)C7H5O2NBr2;(3)氢氧化钠水溶液、加热;(4);(5);(6)ac;(7);(8)加成反应;【解析】G与发生加成反应生成，推知G的结构简式为；A发生硝化反应生成B，结合B的分子式、G的结构简式，可知B中含有苯环且苯环侧链处于对位，故B为，则A为，结合信息i、信息ii,可知B发生甲基上二溴取代生成D，D水解反应并脱水生成E，故D为、E为，E与F发生信息ii中反应生成G，推知F为；J发生信息iii中氧化反应生成K，由J、K的分子式，可知1molJ可以生成2molK，推知K为HOOCCH2COOH、J为，K脱去2分子水生成M，结合P的结构简式推知M为O=C=C=C=O，M与苯酚发生加成反应生成P。（1）A→B的化学方程式是+HO-NO2+H2O，（2）由分析可知，D的结构简式为，则D的分子式是C7H5O2NBr2，（3）D→E是转化为，先发生卤代烃水解，然后自动脱去1分子水，条件①是氢氧化钠水溶液、加热，（4）由分析可知，F的结构简式是，（5）1molJ可以生成2molK，J发生信息iii中氧化反应生成K，由J、K的分子式，推知K的结构简式为HOOCCH2COOH、J的结构简式为，（6）a.E为，G为，E含有醛基，G含有碳碳双键，都能被酸性KMnO4溶液氧化，不能鉴别二者，故a错误；b.G为，含有碳碳双键，可以发生加聚反应，苯环与碳碳双键能与氢气发生加成反应，属于还原反应，含有的酰胺基、苯环等可以发生取代反应，故b正确；c.P分子含有的1个苯环、1个羰基能与氢气发生加成反应，1mol P最多可以和4mol H2反应，故c错误，（7）M为线型不稳定分子，M的结构简式为O=C=C=C=O，M→P经过两步反应，均发生加成反应，而R苯环上的一氯代物有3种，则酚羟基先与M发生加成反应，故R的结构简式为，5．丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如图：（1）C中含氧官能团名称为 _____。（2）E生成丹参醇可以依次通过 _____反应和 _____反应实现（填反应类型）。（3）B的结构简式为 _____。（4）的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构化简式：_____。①分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应；②碱性条件水解生成两种产物，酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。（5）写出以和为原料制备的合成路线流程图 _____（无机试剂和乙醇任用，合成路线流程图示例见本题题干）。【答案】(1)羟基、醚键、羰基;(2)加成;(3)取代;(4);(5);(6);【解析】B与发生信息中加成反应生成，故B的结构简式为，A中羰基反应引入甲基与羟基生成B；对比C、D的结构，可知C分子内脱氢形成苯环得到D，属于氧化反应；D分子内脱去1分子水形成碳碳双键得到E，发生消去反应，系列反应后E中碳碳双键消除引入2个羟基得到丹参醇；（5）由与发生已知中加成反应生成，由A→B的转化可知，与CH3CH2MgBr/H2O反应生成，与Br2反应生成，然后在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成。解：（1）观察结构可知，C中含氧官能团名称为羟基、醚键、羰基，故答案为：羟基、醚键、羰基；（2）E→丹参醇转化过程中，消除了碳碳双键，同时引入2个羟基，先与溴发生加成反应，然后在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应，水解反应属于取代反应，故答案为：加成；取代；（3）B与发生信息中加成反应生成，故B的结构简式为，故答案为：；（4）的一种同分异构体同时满足下列条件：①分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应，说明含有酚羟基，没有醛基；②碱性条件水解生成两种产物，说明含有酯基，而产物酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢，则含有苯环的水解产物酸化后只能含有酚羟基且为对称结构，即为，另外的酸化产物为HC≡COOH，符合条件的同分异构体为，故答案为：；（5）由与发生已知中加成反应生成，由A→B的转化可知，与CH3CH2MgBr/H2O反应生成，与Br2反应生成，然后在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成，合成路线为，故答案为：。第三板块 素养评价 真题演练 1.（2023·天津）下列化学知识，错误的是(    )A. 玻璃是晶体 B. 铝合金是一种金属材料C. 石墨烯属于无机非金属材料 D. 聚乙烯塑料属于合成材料【答案】A 【解析】A．玻璃没有固定的熔点和凝固点，是非晶体，故A错误；B．铝合金是一种金属材料，故B正确；C．石墨烯属于新型无机非金属材料，故C正确；D．聚乙烯塑料属于人工有机合成材料，故D正确；故选A。2.（2023·浙江）下列说法不正确的是(    )A. 通过X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构B. 利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离C. 苯酚与甲醛通过加聚反应得到酚醛树脂D. 可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和醋酸溶液【答案】C 【解析】A.X射线衍射实验可确定晶体的结构，则通过X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构，故A正确；B.蛋白质在盐溶液中可发生盐析生成沉淀，因此利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离，故B正确；C.苯酚与甲醛通过缩聚反应得到酚醛树脂，故C错误；D.新制氢氧化铜悬浊液与乙醛加热反应条件得到砖红色沉淀，新制氢氧化铜悬浊液与醋酸溶液反应得到蓝色溶液，因此可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和醋酸溶液，故D正确。故选C。3.（2022·山东）下列高分子材料制备方法正确的是A. 聚乳酸由乳酸经加聚反应制备B. 聚四氟乙烯由四氟乙烯经加聚反应制备C. 尼龙由己胺和己酸经缩聚反应制备D. 聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯经消去反应制备【答案】B 【解析】乳酸通过缩聚反应可制得聚乳酸，不是加聚反应，故A错误； B.聚四氟乙烯是由通过加聚反应生成的产物，故B正确； C.尼龙的单体是己二酸和己二胺，故C错误； D.聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯经水解反应制备，不是消去反应，故D错误； 4．[2024年江苏高考真题]F是合成含松柏基化合物的中间体，其合成路线如下：（1）A分子中的含氧官能团名称为醚键和__________。（2）A→B中有副产物生成，该副产物的结构简式为__________。（3）C→D的反应类型为__________；C转化为D时还生成和__________（填结构简式）。（4）写出同时满足下列条件的F的一种芳香族同分异构体的结构简式：__________。碱性条件下水解后酸化，生成X、Y和Z三种有机产物。X分子中含有一个手性碳原子；Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子，Y能与溶液发生显色反应，Z不能被银氨溶液氧化。（5）已知：与性质相似。写出以、和HCHO为原料制备的合成路线流程图_________________________________________________________________________________（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干）。【答案】：（1）酮羰基（2）（3）消去反应；（4）（5）【解析】：（1）A分子中的含氧官能团有醚键和酮羰基。（2）副产物很可能与A→B的反应有关，A→B的反应为：。其中A脱去酮羰基邻位C原子连接的H原子，甲醛脱去O原子，二甲胺脱去N原子连接的H原子，共脱去1分子，剩余部分结合生成B。副产物比B（分子式为）多1个N原子、3个C原子，可能是B中酮羰基邻位C原子连接的H原子再与1分子甲醛、1分子二甲胺发生类似A→B的反应：，产物分子式与题相符。（3）C→D的反应中断裂了C—Hσ键、C—Nσ键，形成了C=C键，属于消去反应。根据原子守恒，C转化为D时还生成和。（4）根据F的结构，该F的同分异构体（记为）中除含有6个苯环上的C原子外还有7个C原子，同时还有4个O原子，除苯环占据的4个不饱和度外还有2个不饱和度。水解后能生成三种有机物，说明其中含有2个酯基，即2个—COO—结构，占据了2个C原子、4个O原子，共2个不饱和度，还剩余5个C原子待分配。水解产物Y能与溶液发生显色反应，说明Y中含有苯环和酚羟基；Y分子中有2种不同化学环境的H原子，其中酚羟基上的H原子占1种，苯环上的H原子占1种，则Y只能是对苯二酚，其酚羟基来自中两个酯基的水解，Z不能被银氨溶液氧化，说明Z中不含有醛基，则的结构为，分别代表X、Z的烃基，共有5个饱和C原子。Z中有2种不同化学环境的H原子，其中羧基上的H原子占1种，则中只能有1种H原子，可能是甲基或叔丁基。若为，则中只剩下1个C，无法构成手性碳原子，因此为甲基。中含4个C，令其中1个C连接酯基，再连接1个H原子、1个甲基、1个乙基，即可形成手性碳原子（连接4个不同的原子或基团的碳原子为手性碳原子）。因此的结构简式为。（5）参考E→F的反应，E中有类似的结构，可与丙酮反应形成F中的五元环结构（脱去虚线框内的2个H原子和1个O原子），反应为。则目标分子中右侧的部分结构来自原料与的反应，反应为。目标分子左侧的部分结构来自原料，发生水解反应后得到，再氧化即可。目标分子中间的部分结构可由曼尼希反应合成。注意中也含有酮羰基，遇到HCHO也会发生曼尼希反应：，因此必须先与发生反应，以保护其中的酮羰基。因此总合成路线为：。5．[2024年湖南高考真题]化合物H是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物，合成路线如下（部分条件忽略，溶剂未写出）：回答下列问题：（1）化合物A在核磁共振氢谱上有_________组吸收峰；（2）化合物D中含氧官能团的名称为_____、________；（3）反应③和④的顺序不能对换的原因是_________，____；（4）在同一条件下，下列化合物水解反应速率由大到小的顺序为_________（填标号）；（5）化合物G→H的合成过程中，经历了取代、加成和消去三步反应，其中加成反应的化学方程式为______；（6）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和为原料合成的路线（HCN等无机试剂任选）。【答案】：（1）6（2）醛基；醚键（3）先进行反应③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化（4）①③②（5）；（6）【解析】：（1）由A的结构可知，A有6种等效氢，即核磁共振氢谱上有6组吸收峰；（2）由D的结构可知，化合物D中含氧官能团的名称为：醛基、醚键；（3）反应③和④的顺序不能对换，先进行反应③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化；（4）中F的电负性很强，-为吸电子基团，使得-OOCH中C-O键更易断裂，水解反应更易进行，中-是斥电子集团，使得-OOCH中C-O键更难断裂，水解反应更难进行，因此在同一条件下，化合物水解反应速率由大到小的顺序为：①③②；（5）化合物G→H的合成过程中，G发生取代反应羟基上的H被-取代，得到，中的醛基加成得到，中的羟基发生消去反应得到，其中加成反应的化学方程式为：；（6）和在的作用下发生类似反应⑥的反应得到，与HCN加成得到，酸性水解得到，发生缩聚反应得到，具体合成路线为：。6．[2024年贵州高考真题]氨磺必利是一种多巴胺拮抗剂。以下为其合成路线之一（部分试剂和条件已略去）。回答下列问题：（1）Ⅰ的结构简式是_______。（2）Ⅱ含有的官能团名称是磺酸基、酯基、_______和_______。（3）Ⅲ→Ⅳ的反应类型是_______，Ⅵ→Ⅶ的反应中的作用是_______。（4）Ⅴ是常用的乙基化试剂。若用a表示Ⅴ中的碳氢键，b表示Ⅴ中的碳氢键，则两种碳氢键的极性大小关系是a_______b（选填“>”“