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2023版创新设计高考化学（新教材鲁科版）总复习一轮讲义第10章 有机化学基础
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第4讲 有机合成及其应用 合成高分子化合物
【课标要求】 1.认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化，了解设计有机合成路线的一般方法。
2.体会“绿色化学”思想在有机合成中的重要意义，体会有机合成在创造新物质、提高人类生活质量及促进社会发展方面的重要贡献。
3.能对单体和高分子进行相互推断，能分析高分子的合成路线，能写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应式。
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。
一、有机化合物的合成
1.碳骨架的构建
(1)链增长的反应：加聚反应、缩聚反应、酯化反应；炔烃和醛中的不饱和键与HCN发生加成反应生成含有氰基(—CN)的物质，再经水解生成羧酸，或经催化加氢还原生成胺；卤代烃的取代反应；羟醛缩合反应。如：
①CH≡CHCH2===CHCNCH2===CHCOOH。
。
③CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH
(2)链缩短的反应：烷烃的裂化反应，酯类、糖类、蛋白质等的水解反应；烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮。如：
。
②RC≡CHRCOOH。
。
(3)由链成环的方法
①羟基酸酯化成环
如
②狄尔斯—阿尔德反应
如。
2.官能团的转化
(1)官能团的引入
引入官能团
引入方法
卤素原子
①烃与卤素单质(X2)发生取代反应；②不饱和烃与X2或HX发生加成反应；③醇与HX发生取代反应
羟基
①烯烃与水发生加成反应；②卤代烃碱性条件下发生水解；③醛或酮与H2发生加成反应；④酯的水解；⑤酚钠盐中滴加酸或通入CO2
碳碳双键或
碳碳三键
①某些醇或卤代烃的消去；②炔烃与H2、X2(卤素单质)或HX发生加成反应；③烷烃裂化
醛基
含—CH2OH结构的醇催化氧化
羧基
①醛被O2、银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化；②酯在酸性条件下水解；③某些苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化
(2)官能团的消除
①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、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)官能团的保护
①酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变为—ONa将其保护起来，待其他基团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，待其他基团氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
(4)官能团转化的顺序：如在对硝基甲苯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，防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。
3.有机合成路线的设计
(1)正向合成法
首先要比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同，包括官能团和碳骨架两个方面的异同；然后设计由原料分子转化为目标化合物分子的合成路线。
(2)逆合成分析法
①含义：逆合成分析法是从产物逆推原料、设计合理的合成路线的方法。
②优选确定最佳合成路线
在优选合成路线时，必须考虑：a.合成路线是否符合化学原理；b.合成操作是否安全可靠；c.绿色合成思想，即有机合成中的原子经济性，原料的绿色化，试剂与催化剂的无公害性。
③一般程序
【微练1】 设计由―→的合成路线。
答案
二、有机化合物结构的测定
1.研究有机化合物的基本步骤
2.分离、提纯有机化合物的常用的方法
(1)蒸馏
装置
适用
范围
①有机物热稳定性强
②有机物与杂质沸点相差较大(一般约大于30 ℃)
注意
事项
①温度计水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处
②冷凝水方向为下口进上口出
(2)重结晶
装置
适用
范围
利用两种物质在同一溶剂中溶解度随温度的变化相差较大的原理，采用冷却或蒸发将物质分离提纯的方法
注意
事项
溶剂的选择：①被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度随温度影响较大(在热溶液中溶解度较大，在冷溶液中溶解度较小，冷却后易于析出)
②杂质在此溶剂中的溶解度很大或很小，易于除去
(3)萃取分液
①液—液萃取
利用有机化合物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机化合物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
②固—液萃取
用有机溶剂从固体物质中溶解出有机化合物的过程。
3.有机化合物分子式的确定
(1)元素分析
定性
分析
用化学方法鉴定有机化合物分子的元素组成，如燃烧后C→CO2，H→H2O
定量
分析
将一定量有机化合物燃烧后分解为简单无机物，并测定各产物的量，从而推算出有机化合物分子中所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式
实验
方法
①李比希氧化产物吸收法：
仅含C、H、O元素的有机物
计算出分子中碳、氢原子的含量→剩余的为氧原子的含量
②现代元素定量分析法
(2)相对分子质量的测定——质谱法
质谱图中质荷比最大值即为该有机物的相对分子质量。
4.有机化合物结构式的确定
(1)有机物分子中不饱和度(Ω)的计算
①含义
不饱和度又称缺氢指数，即有机物分子中的氢原子与和它碳原子数相等的链状烷烃相比较，每减少2个氢原子，则有机物的不饱和度增加1，用Ω表示。
②计算公式
Ω＝n(C)＋1－
其中，n(C)为分子中碳原子数目，n(H)为分子中氢原子数目，若分子中含有Cl、F等，则用n(H)加上其数目，若分子中含有N等，则用n(H)减去其数目，若分子中含有O、S等，其数目不计入计算公式。
③
(2)确定有机化合物的官能团
试剂
判断依据
可能的官能团
溴的四氯化碳溶液
橙红色溶液褪色
碳碳双键或
碳碳三键
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
NaOH溶液(加热)、稀硝酸、AgNO3溶液
有沉淀产生
卤素原子
钠
有氢气放出
羟基
FeCl3溶液
显色
酚羟基
浓溴水
有白色沉淀产生
银氨溶液(热水浴)
有银镜生成
醛基
新制氢氧化铜悬浊液(加热)
有砖红色沉淀产生
NaHCO3溶液
有二氧化碳气体放出
羧基
(3)有机物分子结构确定的物理方法
①红外光谱法
不同的官能团或化学键吸收频率不同，在红外光谱图中处于不同的位置，可初步判断某有机物中含有何种化学键或官能团。
②核磁共振氢谱
处在不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的位置不同，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。即吸收峰数目＝氢原子种类数，不同吸收峰的面积之比(强度之比)＝不同氢原子的个数之比。
③X射线衍射
X射线衍射实验可用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定，从中获得分子结构中键长、键角等分子结构信息。
【诊断2】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体，核磁共振氢谱相同(×)
(2)乙醇是良好的有机溶剂，根据相似相溶原理，可用乙醇从水溶液中萃取有机物(×)
(3)质谱法可以测定有机物的摩尔质量，而红外光谱和核磁共振氢谱图可以确定有机物的官能团类型(√)
(4)有机物的核磁共振氢谱图中有4组特征峰(√)
三、合成高分子化合物
1.高分子化合物概述
(1)高分子化合物：一般是指由成千上万个原子以共价键连接形成的、相对分子质量很大的化合物(简称高分子)，又称大分子化合物(简称大分子)，也称为高聚物，常称为聚合物。
(2)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的小分子化合物。
(3)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位，又称重复结构单元。
(4)聚合度：高分子链中含有的链节数目，以n表示。
如合成聚乙烯：
2.合成方法
(1)加成聚合(加聚)反应
由单体通过加成反应的方式生成高分子化合物，既属于加成反应，又属于聚合反应，如合成聚异戊二烯的化学方程式为
。
(2)缩合聚合(缩聚)反应
单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应，反应过程中伴有小分子副产物(如H2O、HX等)的生成。
(3)常见高分子化合物的单体和结构简式
名称
单体
结构简式
涤纶
、
HOCH2CH2OH
腈纶
CH2===CHCN
顺丁橡胶
丁苯橡胶
(SBR)
CH2===CH—CH===CH2、
氯丁橡胶
3.高分子材料的分类与性质
【诊断3】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)聚乙烯、蛋白质、淀粉等高分子化合物都属于混合物(√)
(2)天然橡胶()是高聚物，不能使溴水褪色(×)
(3)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子化合物(√)
(4)聚乙烯塑料可用于包装食品，而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品(√)
考点一 有机化合物的合成
题组一 有机合成路线的分析
1.(双选)4－溴甲基－1－环己烯的一种合成路线如下：
下列说法正确的是( )
A.化合物W、X、Y、Z中均有一个手性碳原子
B.①②③的反应类型依次为加成反应、还原反应和取代反应
C.由化合物Z一步制备化合物Y的转化条件是NaOH水溶液，加热
D.化合物Y先经酸性高锰酸钾溶液氧化，再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物X
答案 BC
解析 A项，X、Y、Z连接支链的碳原子为手性碳原子，连接4个不同的原子或原子团，W中没有手性碳原子，错误；B项，由官能团的转化可知，1，3－丁二烯与丙烯酸乙酯发生加成反应生成X，X发生还原反应生成Y，Y发生取代反应生成Z，正确；C项，由化合物Z一步制备化合物Y，应发生水解反应，应在氢氧化钠的水溶液中进行，正确；D项，Y中含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，错误。
2.四氢呋喃是常用的有机溶剂，可由有机物A(分子式：C4H8O)通过下列路线制得
已知：R1X＋R2OHR1OR2＋HX
下列说法不正确的是( )
A.A的结构简式是CH3CH===CHCH2OH
B.C中含有的官能团为醚键和溴原子
C.D、E均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.①③的反应类型分别为加成反应、消去反应
答案 A
解析 A分子式为C4H8O，且A能和Br2/CCl4反应，说明A分子中含有碳碳双键，由信息卤代烃和醇反应生成醚，结合四氢呋喃的结构，可知A为CH2===CHCH2CH2OH，故B为CH2BrCHBrCH2CH2OH，C为，D和E分别为、中的一种。由分析可知A的结构简式为：CH2===CHCH2CH2OH，故A错误；物质C为，含有的官能团有醚键、溴原子，故B正确；D和E分别为或中的一种，含有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；反应①是CH2===CHCH2CH2OH与溴发生加成反应生成CH2BrCHBrCH2CH2OH，反应③是转化为或，发生消去反应，故D正确。
题组二 有机合成路线的设计
3.逆推法是常用的有机合成路线设计方法，是从产物逆推出原料，设计出合理的合成路线。已知在一定条件下可实现下列转变：
下面是采用逆推法设计乙酰水杨酸的合成路线：
请写出适当的中间有机物A、B、C、D的结构简式：
A：________________；B： _________________________；
C：________________；D： ___________________________。
解析 根据题给信息知，苯酚和CHCl3/OH－反应，然后酸化得到，则B为；邻羟基苯甲醛发生氧化反应生成邻羟基苯甲酸，则A为；乙醇发生催化氧化生成乙醛，则D为CH3CHO，乙醛发生氧化反应生成乙酸，则C为CH3COOH。
4.(2021·承德模拟)聚丙烯酸钠(E)接枝共聚物高吸水性树脂和聚碳酸酯(H)均可由乙烯等原料合成制备：
回答下列问题：
(1)反应③的反应类型为________________，该反应生成的官能团的名称为________________，C的结构简式为________________。
(2)由乙烯得到A(反应①)的两种经典方法分别是：
a.氯代乙醇法：CH2===CH2
ClCH2CH2OHA
b.催化氧化法：CH2===CH2A
其中原子利用率较高的方法为________(填“a”或“b”)；A～H中，核磁共振氢谱峰的组数与乙烯相等物质的有________(填字母)。
(3)反应⑧的化学方程式为____________________________________________。
(4)参照题目流程，设计以乙烯为原料制备的合成路线 (无机试剂任选)。
答案 (1)消去反应 碳碳双键
(2) b AFG
解析 反应②是加成反应，则A为，③是醇的分子内脱水，C为，⑤是碳碳双键的聚合反应，E是，⑥是加成反应，⑦是取代反应，⑧是缩聚反应，脱去的小分子是CH3OH，H是。(1)反应③是醇的分子内脱水，属于消去反应；该反应生成的官能团的名称是碳碳双键；C的结构简式为；(2)a除了生成A，还会得到小分子HCl，b只得到A一种产物，故b的原子利用率较高；乙烯的等效氢只有一种，即核磁共振氢谱只有一组峰，AFG中的等效氢均只有一种，核磁共振氢谱都是一组；(3)反应⑧是缩聚反应，生成的小分子是CH3OH，化学方程式为
(4)逆向分析产物：←HOCH2CH2COOH←HOCH2CH2COONa←HOCH2CH2CN←←CH2===CH2，则合成路线为CH2===CH2HOCH2CH2CNHOCH2CH2COONaHOCH2CH2COOH。
考点二 有机物分子式、结构式的确定
【题组训练】
1.(2021·石景山模拟)某有机化合物只含C、H、O三种元素，取4.6 g该有机化合物完全燃烧，测得只生成0.2 mol CO2和5.4 g水，其质谱图和核磁共振氢谱如下图所示，该有机化合物是( )
A.CH3CHO B.CH3CH2OH
C.CH3OCH3 D.CH3OCH2CH3
答案 B
解析 4.6 g该有机物完全燃烧，生成了0.2 mol CO2和5.4 g H2O，则n(H2O)＝＝0.3 mol，n(H)＝0.6 mol，因m(C)＋m(H)＝0.2 mol×12 g·mol－1＋0.6 mol×1 g·mol－1＝3 g<4.6 g，故有机物含有O元素，且m(O)＝4.6 g－3 g＝1.6 g，故n(O)＝＝0.1 mol，n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.2 mol∶0.6 mol∶0.1 mol＝2∶6∶1，即该有机物的实验式为C2H6O，由质谱图可知相对分子质量为46，则有机物的分子式为C2H6O，因核磁共振氢谱中含3种H原子，三种H原子数目之比为1∶2∶3，所以有机物的结构简式为CH3CH2OH。
2.有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验，试通过计算填空：
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取A 9.0 g，升温使其气化，测其密度是相同条件下H2的45倍
①A的相对分子质量为________
(2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g
②A的分子式为________
(3)另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)
③用结构简式表示A中含有的官能团：________、________
(4)A的核磁共振氢谱如图：
④A中含有________种氢原子
⑤综上所述，A的结构简式为________
答案 ①90 ②C3H6O3 ③—COOH
—OH ④4 ⑤
解析 ②9.0 g A燃烧生成n(CO2)＝＝0.3 mol，n(H2O)＝＝0.3 mol，n(A)∶n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1∶0.3∶(0.3×2)∶＝1∶3∶6∶3，所以A的分子式为C3H6O3。
③0.1 mol A与NaHCO3反应生成0.1 mol CO2，则A分子中含有一个—COOH，与钠反应生成0.1 mol H2，则还含有一个—OH。
确定有机物分子式、结构式的流程
考点三 合成有机高分子材料
【典例】 丁腈橡胶具有优良的耐油、耐高温性能，合成丁腈橡胶的原料是( )
①CH2===CH—CH===CH2
②CH3—C≡C—CH3 ③CH2===CH—CN
④CH3—CH===CH—CN ⑤CH3—CH===CH2
⑥CH3—CH===CH—CH3
A.③⑥ B.②③
C.①③ D.④⑤
答案 C
解析 该高聚物链节主链不含杂原子，属于加聚反应生成的高聚物，链节主链上存在碳碳双键结构，有6个碳原子，其单体必为两种，按如图所示断开：
，再将双键中的1个C—C打开，然后将半键闭合即可得两种单体：CH2===CH—CH===CH2、CH2===CH—CN，故选C。
❶加聚反应、缩聚反应方程式的书写方法
(1)加聚反应的书写方法
①单烯烃型单体加聚时，“断开双键，键分两端，添上括号，右下写n”。例如：
nCH2===CH—CH3。
②二烯烃型单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n”。例如：
nCH2===CH—CH===CH2CH2—CH===CH—CH2。
③含有一个双键的两种单体聚合时，“双键打开，中间相连，添上括号，右下写n”。例如：
nCH2===CH2＋nCH2===CH—CH3。
(2)缩聚反应的书写方法
书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构式时，缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，如：
①聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH
。
②聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚
❷高分子化合物单体的推断方法
物质
类别
高分子化合物
方法
单体
备注
加
聚
物
CH2—CH2
CH2===CH2
加聚产物的主链一般全为碳原子，按“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”的规律画线断键，然后半键闭合、单双键互换
缩聚物
缩聚产物的链节中不全为碳，一般有
等结构，在或画线处断键，碳原子上连—OH，氧原子和氮原子上连—H，即得单体
题组一 高聚物单体的判断
1.下列关于合成材料的说法不正确的是( )
A.结构为…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的高分子的单体是乙炔
B.聚氯乙烯可制成薄膜、软管等，其单体是CH2===CHCl
C.合成酚醛树脂()的单体是苯酚和甲醇
D.合成顺丁橡胶()的单体是CH2===CH—CH===CH2
答案 C
解析 A项，根据加聚产物的单体推断方法，凡链节的主链上只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其合成单体必为一种，将两半键闭合即可知其单体为CH≡CH；B项，聚氯乙烯的单体是CH2===CHCl；C项，合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛。
2.有下列几种高分子化合物。
其中是由两种不同的单体缩聚而成的是( )
A.①③④⑤ B.③④⑤
C.③⑤ D.①②③④⑤
答案 C
解析 根据单体判断的“断键法”“弯键法”，可知：①是加聚物，单体是苯乙烯；②是加聚物，单体是2－氯－1，3－丁二烯；③是缩聚物，单体是苯酚和甲醛；④是加聚物，单体是乙烯和丙烯；⑤是缩聚物，单体是对二苯甲酸和乙二醇。
题组二 高分子材料的结构与应用
3.一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下：
下列关于该高分子说法正确的是( )
A.结构简式：B.氢键对该高分子的性能没有影响
C.完全水解得到的高分子有机物，含有官能团羧基和碳碳双键
D.完全水解得到的小分子有机物，具有4种不同化学环境的氢原子
答案 A
解析 根据题中隐形眼镜材料的聚合物片段可知，该高分子的链节为，则该高分子的结构简式：，故A正确；氢键为一种特殊的分子间作用力，影响物质的物理性质，如熔、沸点，故B错误；该高分子完全水解的产物和HOCH2CH2OH, 其中高分子有机物为，含有的官能团为羧基，故C错误；根据C选项的分析，水解得到的小分子有机物为HOCH2CH2OH，有2种不同化学环境的氢原子，故D错误。
4.(双选)尼龙－66是一种重要的合成纤维，是由己二酸和[HOOC(CH2)4COOH]和己二胺[H2N(CH2)6NH2]在一定条件下聚合而成。下列有关叙述中不正确的是( )
A.合成尼龙－66和聚乙烯的反应类型相同
B.尼龙－66是线型结构高分子，耐磨性和强度较高
C.尼龙－66的结构简式：
D.尼龙－66的化学性质稳定，不能发生氧化反应、水解反应
答案 AD
解析 己二酸含2个—COOH，己二胺含2个—NH2，二者发生缩聚反应生成尼龙－66，聚乙烯是由乙烯发生加聚反应生成，A项错误；尼龙－66属于合成纤维，是线型结构高分子，具有耐磨性和强度高等优良性能，B项正确；结合缩聚反应机理及合成单体的结构推知，尼龙－66的结构简式为，C项正确；尼龙－66分子中含有酰胺键()，一定条件下可发生水解反应，D错误。
微专题34 有机“微合成”
【核心归纳】
1.有机合成中碳链增长的主要方法
(1)醛、酮与HCN的加成反应可使醛、酮增加1个碳原子，如
(2)卤代烃与炔钠反应可使碳链增加2个或2个以上的碳原子。如：CH3CH2Br＋CH3C≡CNa―→CH3C≡CCH2CH3＋NaBr。
(3)醛与醛之间的羟醛缩合反应实际上是醛与醛的加成反应，醛基邻位碳原子上的氢原子(α—H)较活泼，能与另外一分子的醛基发生加成反应，如
(5)醛、酮与RMgX加成：
2.有机合成路线设计的表示方法
表达方式：合成路线图
3.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(或转化)，从而设计出合理的合成路线。如以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。如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
[分类突破]
类型一 碳原子数和碳骨架结构不变的合成路线设计
【典例1】 设计由的合成路线(无机试剂任选)。
解析 的碳原子数和碳骨架结构不变，可利用烃与Cl2光照下的取代反应，卤代烃的消去和水解反应及烯烃的加成反应设计合成路线如下：
碳原子数和碳骨架结构不变的有机合成路线设计，实质是官能团之间的转化，其合成的基本方法可概括为：
一是先舍(官能团)后得(官能团)，即“舍得”；
二是卤代烃是有机合成的“桥梁”。
即设计合成路线时要充分利用卤代烃的水解和消去反应。
【对点训练1】 设计用2－苯基乙醇为原料合成的合成路线(其他无机试剂任选)。
解析 2－苯基乙醇的结构简式为，目标产物与已知物质的碳原子数和碳骨架结构相同，因此设计合成路线只是将官能团进行改变，其合成路线为：
类型二 构成碳环的合成路线设计
【典例2】 已知：共轭二烯烃(含有两个碳碳双键，且两个双键被一个单键隔开的烯烃，如1，3－丁二烯)与含一个碳碳双键的化合物在一定条件下可发生狄尔斯—阿尔德反应(Diels－Alderreaction)，得到环加成产物，构建了六元环状碳骨架。
设计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
解析 对比与和的结构简式并根据题给信息可知，需要由转化为，官能团的变化由1个碳碳双键变为2个碳碳双键，联想官能团之间的相互转化，与Br2发生加成反应生成，在NaOH醇溶液中发生消去反应生成，与发生加成反应生成，与H2发生加成反应生成。合成路线流程图为
【对点训练2】 已知写出用环戊烷和2－丁炔为原料制备化合物的合成路线
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
(其他试剂任选)。
答案
解析 根据已知，环戊烷需要先转变成环戊烯，再与2－丁炔发生加成反应即可连接两个碳环，再用Br2与碳环上双键加成即可，即路线图为：
类型三 碳骨架结构发生变化(主要是碳链增长)的合成路线设计
【典例3】 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。)(已知ClCH2COONa)
解析 苯乙酸苄酯水解得到和苯甲醇，因此本题的关键是由苯甲醇合成苯乙酸，此合成过程中需增加一个碳原子，依据R—ClR—CN可实现这一目标要求，故合成路线设计为：
(R1、R2为烃基或氢)。根据已有知识并结合相关信息，写出以CH3CHO为原料制备CH3COCOCOOH的合成路线流程图(无机试剂任用) ____________________
__________________________________________________________________。
答案 CH3CHOCH3CH===CHCHOCH3CH===CHCOOH
解析 根据已有知识并结合相关信息，CH3CHO在稀氢氧化钠溶液中加热得到CH3CH===CHCHO，CH3CH===CHCHO氧化得到CH3CH===CHCOOH，CH3CH===CHCOOH与溴水发生加成反应生成CH3CHBrCHBrCOOH，CH3CHBrCHBrCOOH在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解反应后酸化得到CH3CH(OH)CH(OH)COOH，CH3CH(OH)CH(OH)COOH在铜的催化加热条件下与氧气反应生成CH3COCOCOOH。
类型四 从题目的转化关系中截取 “片断流程”设计合成路线
【典例4】 (2021·广东卷节选)天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示—C6H5)：
根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成的路线(不需注明反应条件)__________________________________________________。
解析 由目标产物及原料HOCH2CH2Cl分析可知，另一种原料(苯酚的同系物)为，合成时需要在苯环的碳原子上引入2个醚键。结合“已知”反应，在中引入第一个醚键，得到中间产物，引入第二个醚键，则可利用题给路线中反应④的原理，在催化剂作用下生成，而可以由水解得到，因此合成路线为
【对点训练4】 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：
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)。
答案
解析 合成路线的设计——逆推法：
第一步：逆向分析。在分析的过程中，可充分参考题给反应关系，其分析过程如下图所示：
第二步：正向书写。由上述分析，该合成路线可表示如下：
微专题35 有机合成中有机物结构推断的解题策略
一、根据转化关系中的“反应条件”推断有机物的结构
【核心归纳】
1.一般规律
反应条件
有机反应
NaOH的水溶液中加热
酯的水解反应或卤代烃的水解反应
NaOH的乙醇溶液中加热
卤代烃的消去反应
浓H2SO4存在的条件下加热
醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应
与溴水或溴的CCl4溶液反应
烯烃、炔烃的加成反应(浓溴水时可能为酚的取代反应)
与H2在Ni的作用下加热
烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮等的加成反应或还原反应
O2、Cu(或Ag)，加热；CuO，加热
醇的催化氧化反应
与O2或新制的Cu(OH)2或银氨溶液反应
—CHO的氧化反应
稀H2SO4加热条件下反应
酯、低聚糖、多糖等的水解反应
光照、X2(表示卤素单质)
烷基上的取代反应
铁粉或FeX3、X2(表示卤素单质)条件下反应
苯环上的卤代反应
2.实例
(1)：反应类型可能为取代反应或者酯化反应，联想乙酸乙酯的制备，则F结构中可能有羧基，G结构中可能有酯基。
(2)：反应类型可能为加成反应，通过分子式即可验证，联想乙烯与溴的四氯化碳溶液反应，则C结构中应该存在一个碳碳双键。
(3)，反应类型可能为消去反应，联想卤代烃在碱的醇溶液中加热发生消去反应，然后酸化，则E结构中可能生成新的不饱和键。
生成A的反应为氯原子取代苯环上的氢原子，由D的结构知，取代的是邻位上的氢原子；由A、B的分子式差异知，A→B为卤代烃的水解反应；由B→C的反应条件及B、C的分子式差异知，B→C为苯环上甲基的取代反应，且取代了两个氢原子；由C→D的反应条件及D的结构知，C→D为侧链上两个氯原子的水解反应，因同一个碳原子上连两个羟基通常不稳定，脱水形成—CHO。
【典例1】 有机物F为一种高分子树脂，物质C的分子式为C10H10OBr2。F的合成路线如下：
已知：①A为苯甲醛的同系物，分子中无甲基，其相对分子质量为134；
请回答下列问题：
(1)X的化学名称是__________________________________。
(2)E生成F的反应类型为_________________________________________。
(3)D的结构简式为____________________________________________。
(4)由B生成C的化学方程式为_______________________________________。
[信息提取]
由聚合物推断单体，则E为
物质C的分子式为C10H10OBr2和反应条件可知，D→E为卤素原子的水解反应，结合E的结构可知，D为含有溴原子的芳香羧酸，D为
根据C的分子式和C→D的反应条件可知，C→D为羟基或醛基的氧化反应，再由D的结构式可知，C为含有溴原子的芳香醛；C为
由C和反应条件可知，B为含有碳碳双键的芳香醛，B为
根据信息①，A为苯甲醛的同系物，分子中无甲基，其相对分子质量为134知，A为苯丙醛；根据信息②可知，X为甲醛
二、根据反应物、生成物的分子式推断有机物的结构
【核心归纳】
分析反应物、产物的分子式特征，根据其差异，联想已有有机化学知识，猜想可能的有机反应类型，由此确定反应物、产物的结构特点，结合框图中的其他物质，确定具体的结构。如
(1)―→：对比F与G的分子式，G比F的分子式少1个H，多1个NO2，可判断反应类型可能为取代反应，F若为苯酚，则G可能为硝基苯酚。
(2)：对比C与D的分子式，D比C的分子式少2个Cl，多2个OH，根据分子式可判断反应类型可能为取代反应，是卤代烃碱性条件下的水解反应。
(3)：对比C与D的分子式，D比C的分子式少2个NH，多2个O，根据分子式可判断反应类型可能为取代反应，为苯环上的2个NH2被2个OH取代。
(4)：对比C、D、F的分子式，C、D中碳原子数之和与F相等，则C＋D―→E的反应类型是加成反应(醛与醛的加成)，E→F可能为醛基的氧化。
(5)：C、D的分子式恰好相差1个C2H4，故C→D的反应类型为加成反应，可能是H3COOC—CH===CH—CH===CHCOOCH3与CH2===CH2发生的1，4－加成。
【典例2】 化合物Ⅰ(C11H12O3)是制备液晶材料的中间体之一，其分子中含有醛基和酯基，Ⅰ可以用E和H在一定条件下合成：
已知以下信息：
(1)A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢；
(2)R—CH===CH2R—CH2CH2OH；
(3)化合物F苯环上的一氯代物只有两种；
(4)通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________________。
(2)D的结构简式为________________。
(3)E的分子式为________________。
(4)F生成G的化学方程式为_____________________________________，
该反应类型为________________。
(5)I的结构简式为________________。
[信息提取]
有机物A
(C4H9Cl)
有机物B
(C4H8)
A的分子式为C4H9Cl，核磁共振氢谱表明分子结构中只有一种化学环境的氢，则A的结构为
由A→B分子式减少HCl且反应条件为NaOH/乙醇、△，故该反应为卤代烃的消去反应B的结构为
由信息(2)及C→D的反应条件判断C为醇，结合B的结构可知，C为(CH3)2CHCH2OH，D为(CH3)2CHCHO
有机物F(C7H8O)
F的分子式为C7H8O，含苯环且苯环上的一氯代物只有两种，则F的结构为
由F转化成G的反应条件可知该反应为烃基与Cl2光照条件下的取代反应，则G的结构为，根据H的分子式和G→H的反应条件可知该反应为卤代烃的水解反应。H的结构为
答案 (1)2－甲基－2－氯丙烷 (2)(CH3)2CHCHO
三、根据题给信息推断有机物的结构
常见信息
(1)碳链增长
①Heck反应
②端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R＋H2
③格氏试剂发生加成反应
(2)碳链缩短
②烯烃与酸性KMnO4溶液反应被氧化。
(3)成环反应
①双烯合成
(4)官能团的引入
①
②RCH2CH===CH2RCHBrCH===CH2
【典例3】 M是合成某药物的中间产物，其合成路线如下：
(1)A分子无支链，只含有一种官能团，官能团的名称是________。
(2)B→E的反应类型是________________。
(3)D的结构简式是__________________________________。
(4)F→G的化学方程式是______________________________________。
(5)L的结构简式是____________________________________。
(6)L→M时，L发生了________(填“氧化”或“还原”)反应。
[信息提取]
信息Ⅰ
信息Ⅱ
信息Ⅲ
结合B的分子式、信息Ⅰ中的加成反应，可推知B为CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3，D为，故A为HOOCCH2CH2COOH。
由E的分子式及其产物结构，结合信息Ⅱ，可推知E为
F与乙醇反应生成G，G与J发生信息Ⅲ中反应生成K，结合F、G的分子式可知，F属于羧酸、G属于酯，故F为CH3COOH，G为CH3COOCH2CH3。
答案 (1)羧基 (2)加成反应 (3) (4)CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O (5) (6)还原
【专题精练】
(2021·福州质量检测)有机物G是一种药物合成中间产物，其一种合成路线如下：
(1)A是芳香族化合物，其名称是________；G分子中含氧官能团的名称是__________________________________________________________________。
(2)A→B的反应类型是________。
(3)C的结构简式是________。
(4)E属于芳香族的同分异构体有多种，其中分子内有4个碳原子在同一直线上的结构简式为____________________________________________________。
(5)E→F的化学方程式为_____________________________________________
__________________________________________________________________。
答案 (1)苯酚 羟基、酯基 (2)加成反应
解析 根据A的分子式以及A为芳香族化合物可知，A为苯酚；A与氢气在催化剂条件下发生加成反应生成B，B为；B与浓HCl发生取代反应生成C，根据C的分子式可知C为；与镁在乙醚环境下发生已知信息中的反应生成D，D为；D与F在H＋存在条件下发生已知信息中的反应，生成有机物G，根据G的结构简式，可以推出有机物F的结构简式为，根据E的分子式为C8H6O3，并结合F的结构简式可知，试剂a为甲醇，E的结构简式为。
(1)A的名称是苯酚；G的结构简式为，含氧官能团有酯基、羟基。(2)A→B为苯酚与氢气反应成环己醇，反应类型是加成反应。(4)E的结构简式为，其芳香族同分异构体中有4个碳原子在同一直线上，说明苯环上含有羧基和醛基，且二者在苯环上处于对位，则其结构简式为。(5)E的结构简式为，E与甲醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成F，化学方程式为
1.(2021·河北卷)高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是 ( )
A.芦苇可用于制造黏胶纤维，其主要成分为纤维素
B.聚氯乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层
C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质
D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料
答案 B
解析 芦苇的主要成分是纤维素，可用于制造黏胶纤维，A说法正确；聚氯乙烯有毒，不能用于制作不粘锅的耐热涂层，不粘锅的耐热涂层是聚四氟乙烯等耐热材料，B说法错误；淀粉是天然高分子物质，其相对分子质量可达几十万，C说法正确；大豆蛋白纤维可降解，D说法正确。
2.(2021·北京卷)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。
聚苯丙生(L) —Xm—Yn—Xp—Yq——(——表示链延长)
下列有关L的说法不正确的是( )
A.制备L的单体分子中都有两个羧基
B.制备L的反应是缩聚反应
C.L中的官能团是酯基和醚键
D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响
答案 C
解析 由X和Y的结构可知合成L单体分别为和HOOC(CH2)8COOH，每个单体分子中均含2个羧基，A项正确；由已知信息知，生成L的同时，还生成小分子物质H2O，该反应属于缩聚反应，B项正确；L中的官能团是—O—和，不含酯基，C项错误；聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质影响，故m、n、p、q的数值会影响L的降解速率，D项正确。
3.(2021·辽宁卷)有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是( )
A.a的一氯代物有3种
B.b是的单体
C.c中碳原子的杂化方式均为sp2
D.a、b、c互为同分异构体
答案 A
解析 有机物a的分子结构对称，分子中含3种类型的H原子，其一氯代物有3种，A项正确；b经加聚反应得到，故b不是的单体，B项错误；c中含有的饱和碳原子为sp3杂化，C项错误；由a、b的结构简式可确定其分子式均为C8H6，而c的分子式为C8H8，故D项错误。
4.(2020·北京卷)高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如图：
下列说法不正确的是( )
A.试剂a是甲醇
B.化合物B不存在顺反异构体
C.化合物C的核磁共振氢谱有一组峰
D.合成M的聚合反应是缩聚反应
答案 D
解析 B、C通过加聚反应生成M，可反推出B、C的结构为CH2===CH—O—CH3和，CH≡CH和a反应生成CH2===CH—O—CH3，可知发生加成反应，a为CH3OH，名称是甲醇，A正确；化合物B为CH2===CH—O—CH3，其中一个双键碳上连接的两个原子相同，不存在顺反异构体，B正确；化合物C为，其结构对称，只含有一种氢原子，则核磁共振氢谱有一组峰，C正确；聚合物M是由CH2===CH—O—CH3和中的双键上发生加成聚合反应，不是缩聚反应， D错误。
1.可在有机物中引入羟基的反应类型是( )
①取代 ②加成 ③消去 ④酯化 ⑤氧化 ⑥还原
A.①②⑥ B.①②⑤⑥
C.①④⑤⑥ D.①②③⑥
答案 B
解析 卤代烃和酯的水解、烯烃与H2O的加成、醛与H2的加成、醛的氧化(生成—COOH)等反应都能引入—OH。故选B。
2.下列反应可以在烃分子中引入卤素原子的是( )
A.苯和溴水共热
B.光照甲苯和溴蒸气
C.溴乙烷与NaOH的水溶液共热
D.溴乙烷和NaOH的醇溶液共热
答案 B
解析 苯与溴水不反应而发生萃取；溴乙烷的取代反应和消去反应都是转移了卤素原子，而不是引入卤素原子。
3.烯烃、一氧化碳、氢气在催化剂的作用下生成醛的反应称为羰基合成，也叫烯烃的醛化反应。由乙烯到丙醛的反应为：CH2===CH2＋CO＋H2―→CH3CH2CHO。关于该反应下列说法正确的是( )
A.该反应从反应类型上看是一个取代反应
B.该反应的过程是一个碳链增长的化学反应过程
C.该生成物要转化成丙酮需要经过的反应过程至少有还原、消去、氧化
D.丙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物与该反应的产物相同
答案 B
解析 A项，该反应不属于取代反应；B项，由CH2===CH2含2个碳原子的分子转化为CH3CH2CHO含3个碳原子的分子，是碳链增长的化学过程；C项，该生成物还原、消去后生成CH3CH===CH2再氧化不能生成丙酮；D项，丙烯被酸性KMnO4溶液氧化可生成乙酸和CO2。
4.从原料和环境方面出发，绿色化学对生产中的化学反应提出了提高原子利用率的要求，即尽可能不采用那些对产品的化学组成没有必要的原料。现有下列3种合成苯酚的反应路线：
其中符合绿色化学要求的生产过程是( )
A.只有① B.只有②
C.只有③ D.①②③
答案 C
解析 根据题意，绿色化学要求原子利用率要高，尽可能不采用对产品的化学组成没有必要的原料，①②两种合成方法，步骤多，用的其他物质较多，而③只有一步直接氧化，产率高，且生成的丙酮也是一种重要的化工试剂。
5.(2021·佛山模拟)下列说法错误的是( )
A.提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
B.分离正己烷(沸点69 ℃)和正庚烷(沸点98 ℃)可采用蒸馏的方法
C.可用乙醇萃取溴水中的溴
D.可用红外光谱法鉴别乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)
答案 C
解析 A.苯甲酸常温下为固体，在水中有一定的溶解度，且溶解度随温度升高而增大，提纯苯甲酸的步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤，得到的苯甲酸可以用重结晶的方法进一步提纯，故A正确；B.正己烷和正庚烷互溶，沸点不同，可以用蒸馏的方法分离，故B正确；C.乙醇和水互溶，所以不能用乙醇萃取溴水中的溴，故C错误；D.红外光谱可检测出有机物分子中的官能团和化学键，乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)的官能团不同，故可以用红外光谱鉴别，故D正确。
6.(2021·保定模拟)某有机物蒸气14.8 g，充分燃烧后得到26.4 g CO2和10.8 g H2O。该有机物的质谱图如图所示，该有机物可与金属钠反应放出氢气，该有机物可能是( )
A.CH3CH2CH2COOH
B.HOCH2CH2CHO
C.CH3CH===CHCH2OH
D.HCOOCH2CH3
答案 B
解析 26.4 g CO2 的物质的量为0.6 mol，其中含碳0.6 mol，质量为7.2 g。 10.8 g H2O的物质的量为0.6 mol，其中含氢1.2 mol，质量为1.2 g。有机物为14.8 g，所以该有机物中含氧14.8 g－7.2 g－1.2 g＝6.4 g，物质的量为0.4 mol。该有机物中碳、氢、氧的物质的量之比即原子个数比为0.6∶1.2∶0.4＝3∶6∶2，则该有机物的最简式为C3H6O2。从质谱图可以看出，该有机物的相对分子质量是74，所以该有机物的分子式为C3H6O2。该有机物能与金属钠反应放出氢气，所以该有机物分子中含有羧基或羟基，故B正确。
7.(2021·威海模拟)某种医用胶的结构简式是，在核磁共振氢谱上显示的吸收峰的数目是( )
(已知：中d，e代表除氢原子以外的不同原子或基团，Ha和Hb两个氢原子在该分子的核磁共振氢谱中会显示出两组峰，且峰面积相等)
A.3 B.4
C.5 D.6
答案 C
解析 ，共5种H原子，核磁共振氢谱有5组峰。
8.(2021·泉州模拟)某柔性屏手机的电池采用有机高聚物做固态电解质，该高聚物的结构片段如图。下列说法正确的是( )
A.合成高聚物的反应为缩聚反应
B.氢键对高聚物的性能没有影响
C.高聚物的单体是
D.高聚物在NaOH溶液中水解的产物之一是
答案 D
解析 A.该反应为加聚反应，故A错误；B.氢键是分子间作用力，能提高高聚物的稳定性，故B错误；C.有机高聚物的结构片段发现可知，是加成聚合产物，氢键是分子间作用力，合成有机高聚物的单体是：，故C错误；D.高聚物含肽键，在NaOH溶液中水解的产物之一是，故D正确。
9.(2021·德州模拟)合成高分子材料的使用彻底改变了世界面貌，对于人类的生产生活方式产生了重要影响。下列说法正确的是( )
A.通过红外光谱法测定聚乙烯的平均相对分子质量可得其链节数
B. (聚碳酸酯)水解后得到的含有苯环的物质的分子中最多14个碳原子共面
C.CH===CH(聚乙炔)能做导电材料，主要原因是分子中存在大π键
D.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)可通过缩聚反应制得
答案 C
解析 A.通过质谱法才能测定聚乙烯的平均相对分子质量，故A错误；B.聚碳酸酯一定条件下水解后得到的含有苯环的水解产物的结构简式为，与2个苯环相连的碳原子为饱和碳原子，由三点成面可知，水解产物的分子中最多13个碳原子共面，故B错误；C.聚乙炔是由双键和单键交替组成的塑料，分子中的不饱和碳原子能形成大π键，具有电子容易流动的性质， 在聚乙炔中加入碘等杂质后就会呈现明显的金属性而导电，故C正确；D.聚甲基丙烯酸甲酯是甲基丙烯酸甲酯在一定条件下发生加聚反应制得，故D错误。
10.下列说法不正确的是( )
A.酚醛树脂属于热塑性塑料
B.结构为…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的高分子化合物，其单体是乙炔
C.有机硅聚醚()可由单体和缩聚而成
D.某塑料为，它的单体有3种
答案 A
解析 苯酚和甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂，它属于热固性塑料，A项错误；高分子化合物…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的结构简式可以表示为CH===CH，其单体为CH≡CH，B项正确。
11.有机物Ⅰ是合成药物的中间体，以有机物A为原料制备Ⅰ的路线如下：
已知：①有机物A的相对分子质量为88，其核磁共振氢谱为三组峰，峰面积之比为1∶2∶1；8.8 g A完全燃烧只生成体积比为1∶1(同温同压)的CO2和H2O(g)，若把它们通过碱石灰，碱石灰质量增加24.8 g；等质量的有机物A能与0.2 mol乙酸发生酯化反应；
②Diels－Alder反应：
请回答下列问题：
(1)F的系统命名是________________。
(2)E的结构简式是________________。
(3)下列关于有机物A的说法正确的是________________(填序号)。
①不存在顺反异构体 ②所有碳原子一定共平面 ③能使紫色石蕊溶液变红
④1 mol A能消耗1 mol H2
(4)B→C、C→D的①的反应类型分别为________________、________________。
(5)写出H→I的化学方程式： ________________________________________。
(6)D中含氧官能团的名称是______________________________________。
(7)化合物W是G的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，且能与NaHCO3溶液反应放出CO2，核磁共振氢谱为五组峰，峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1，则W的结构简式为_______________________________________。
答案 (1)1，3－丁二烯 (2)
(3)②④ (4)氧化反应 消去反应
(5)＋2NaOH＋2NaBr＋2H2O (6)羧基
(7)
解析 由题意可知，A的相对分子质量为88，完全燃烧生成的二氧化碳和水的物质的量相等，通过碱石灰增重24.8 g，即二氧化碳和水各为0.4 mol，从而推得A的分子式为C4H8O2，其核磁共振氢谱为三组峰，峰面积之比为1∶2∶1，故A的结构简式为HOCH2CH===CHCH2OH，则B的结构简式为HOCH2CH2CHClCH2OH，则C的结构简式为HOOCCH2CHClCOOH，D的结构简式为HOOCCH===CHCOOH，再采用逆推法，H的结构简式为，G为，根据Diels－Alder反应可知E为。
12.(2021·襄阳模拟)醇酸树脂是一种成膜性很好的树脂，下面是一种醇酸树脂的合成线路线：
已知：RCH2CH===CH2
(1)D的化学名称是________________。
(2)F的官能团的名称是________________；B的结构简式为________________。
(3)③的反应条件是________________，该反应的类型是________________。
(4)④的反应方程式为______________________________________________。
(5)下列说法正确的是________。
A.B存在顺反异构
B.1 mol E与足量的银氨溶液反应能生成2 mol Ag
C.F能与NaHCO3反应产生CO2
D.⑤的反应类型是缩聚反应
(6)化合物X是的同分异构体，且能与FeCl3溶液发生显色反应，1 mol X最多与1 mol Na发生反应，满足上述条件的X共有________种。其中满足核磁共振氢谱具有五组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3，则其结构简式为________。(写出一种即可)
答案 (1)甘油或丙三醇或1，2，3－丙三醇
(2)羧基 CH2===CHCH2Br
(3) NaOH水溶液，加热 水解反应或取代反应
解析 CH3CH2CH2Br在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应生成的A为CH3CH===CH2，A发生已知中的反应生成的B为CH2===CHCH2Br，B和溴发生加成反应生成的C为1，2，3－三溴丙烷。邻苯二甲醇发生催化氧化生成的E为邻苯二甲醛，E和新制氢氧化铜反应后酸化得到的F为邻苯二甲酸，根据最终生成的聚合物的结构可知，D为丙三醇，是由1，2，3－三溴丙烷发生水解生成的。 (1)根据以上分析可知，D为丙三醇；(2)F为邻苯二甲酸，官能团的名称是羧基；B的结构简式为CH2===CHCH2Br；(3)③是1，2，3－三溴丙烷发生水解生成丙三醇的反应，反应条件是NaOH水溶液、加热，该反应是水解反应，也是取代反应；(4)④是邻苯二甲醇发生催化氧化生成邻苯二甲醛的反应，反应方程式为
＋2H2O；(5)A.B为CH2===CHCH2Br，第一个不饱和碳原子连了2个氢原子，不存在顺反异构，故A错误；B.E为邻苯二甲醛，1 mol醛基与足量的银氨溶液反应生成2 mol Ag，1 mol E中有2mol醛基，所以1 mol E与足量的银氨溶液反应能生成4 mol Ag，故B错误；C.F为邻苯二甲酸，有羧基，羧酸的酸性强于碳酸，所以F能与NaHCO3反应产生CO2，故C正确；D.⑤是邻苯二甲酸和丙三醇发生的缩聚反应，故D正确。(6)化合物X是的同分异构体，且能与FeCl3溶液发生显色反应，说明分子中有酚羟基，1 mol X最多与1 mol Na发生反应，说明分子中只有1个酚羟基。若苯环上有两个取代基，可以是1个羟基和1个—CH2OCH3，也可以是1个羟基和1个—OCH2CH3，每种情况都有邻、间、对三种不同位置，共有6种；若苯环上有3个取代基，则1个羟基、1个甲基和1个—OCH3，共有10种不同位置关系，所以满足上述条件的X共有16种。其中满足核磁共振氢谱具有五组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3，则其结构简式为
或。
13.(双选)某高分子化合物R的结构简式如下：
下列有关R的说法正确的是( )
A.R的一种单体的分子式可能为C9H10O3
B.R完全水解后的生成物均为小分子有机物
C.可以通过加聚反应和缩聚反应合成R
D.碱性条件下，1 mol R完全水解消耗NaOH的物质的量为2 mol
答案 AC
解析 由该高分子化合物的结构简式可知，其单体为CH2===C(CH3)COOH、HOCH2CH2OH、HOOCCH(OH)CH2C6H5，R的单体之一的分子式为C9H10O3，A项正确；R完全水解有高分子化合物生成，B项错误；单体中存在C===C、—OH、—COOH，可通过加聚反应和缩聚反应生成R，C项正确；1 mol R中含n(1＋m) mol 酯基，碱性条件下，1 mol R完全水解消耗NaOH的物质的量为n(m＋1)mol，D项错误。
14.(双选)(2021·襄阳模拟)某同学尝试利用李比希法测定液态烃X的实验式，设计了如下实验：准确称取1.06 g样品并置于试样盒中，加热样品，使蒸气通过氧化铜(催化剂)，准确称量生成的二氧化碳和水的质量，分别是3.52 g和0.9 g。下列说法正确的是( )
A.甲处放置碱石灰
B.该烃的实验式是C4H5
C.停止加热后，立即停止通入O2，防止浪费
D.乙装置后加装一个盛碱石灰的干燥管，实验结果会更准确
答案 BD
解析 A.甲装置吸收水蒸气，应该盛放无水氯化钙，碱石灰既能吸收水蒸气也能吸收二氧化碳，A错误；B.生成的二氧化碳和水的质量分别是3.52 g和0.9 g，物质的量分别是3.52 g÷44 g/mol＝0.08 mol、0.9 g÷18 g/mol＝0.05 mol，因此C和H的原子个数之比是0.08∶0.1＝4∶5，所以该烃的实验式是C4H5，B正确；C.停止加热后，应继续通入O2，把生成的气体全部排入后续的装置中，以便充分吸收，C错误；D.为防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置被吸收，乙装置后加装一个盛碱石灰的干燥管，实验结果会更准确，D正确。
15.(2021·唐山三模)以有机物A为原料制备离子交换树脂M和新型聚酯材料N等的合成路线如下：
已知：
③H结构中含有一个甲基
(1)A的结构简式为________________，反应③的反应类型是________；F中含氧官能团的名称是________________。
(2)E与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式是___________________________
__________________________________________________________________。
(3)下列关于D的说法正确的是________(填字母)。
a.不溶于水
b.能与H2发生还原反应
c.能被酸性重铬酸钾溶液氧化
d.与金属Na发生置换反应
(4)H的结构简式为________；同时符合下列条件的H的同分异构体有________种(不考虑顺反异构)。
①苯环上有两个取代基；②含有碳碳双键；③能发生银镜反应。
(5)反应②的化学方程式为_____________________________________。
(6)模仿上述反应，写出由环己烯和其他无机试剂(任选)三步制取1，6－己二醛的流程图。
(6)
解析 A的不饱和度为5，结合N的结构知A含有苯环、双键，A能和NaBH4反应生成B，B能和HIO4反应生成C和E，结合已知信息知，C为醛，C和氢气发生加成反应生成D，D为醇，结合D的分子式知D为乙醇，则C为乙醛，B中相邻的两个碳原子上各连一个醇羟基，则B的结构简式为，E的结构简式为，B和F发生缩聚反应生成N，结合N的结构简式知F的结构简式为，A发生消去反应生成H，结合H中含有一个甲基知H的结构简式为，则A为，H发生加聚反应生成M，M的结构简式为。
(1)由上述分析知，A的结构简式为；反应③是醇的消去反应；F的结构简式为，其含氧官能团的名称是醚键和羧基。(2)E与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式是
+3H2O。(3)D为乙醇，能与水以任意比例互溶，不能与H2发生还原反应，能被酸性重铬酸钾溶液氧化，可与金属Na发生置换反应生成氢气，故c、d正确。(4)H的结构简式为；同时符合①苯环上有两个取代基，②含有碳碳双键；③能发生银镜反应的H的同分异构体存在以下几种情况，苯环上连有①—CH2CHO、—CH===CH2，②—CHO、—CH===CHCH3，③—CHO、—CH2CH===CH2，④—CH3、—CH===CHCHO，⑤—CH3、，⑥—CHO、，每组取代基在苯环上均有邻、间、对三种位置关系，因此符合条件的同分异构体共有18种。
【课标要求】 1.认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化，了解设计有机合成路线的一般方法。
2.体会“绿色化学”思想在有机合成中的重要意义，体会有机合成在创造新物质、提高人类生活质量及促进社会发展方面的重要贡献。
3.能对单体和高分子进行相互推断，能分析高分子的合成路线，能写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应式。
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。
一、有机化合物的合成
1.碳骨架的构建
(1)链增长的反应：加聚反应、缩聚反应、酯化反应；炔烃和醛中的不饱和键与HCN发生加成反应生成含有氰基(—CN)的物质，再经水解生成羧酸，或经催化加氢还原生成胺；卤代烃的取代反应；羟醛缩合反应。如：
①CH≡CHCH2===CHCNCH2===CHCOOH。
。
③CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH
(2)链缩短的反应：烷烃的裂化反应，酯类、糖类、蛋白质等的水解反应；烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮。如：
。
②RC≡CHRCOOH。
。
(3)由链成环的方法
①羟基酸酯化成环
如
②狄尔斯—阿尔德反应
如。
2.官能团的转化
(1)官能团的引入
引入官能团
引入方法
卤素原子
①烃与卤素单质(X2)发生取代反应；②不饱和烃与X2或HX发生加成反应；③醇与HX发生取代反应
羟基
①烯烃与水发生加成反应；②卤代烃碱性条件下发生水解；③醛或酮与H2发生加成反应；④酯的水解；⑤酚钠盐中滴加酸或通入CO2
碳碳双键或
碳碳三键
①某些醇或卤代烃的消去；②炔烃与H2、X2(卤素单质)或HX发生加成反应；③烷烃裂化
醛基
含—CH2OH结构的醇催化氧化
羧基
①醛被O2、银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化；②酯在酸性条件下水解；③某些苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化
(2)官能团的消除
①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、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)官能团的保护
①酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变为—ONa将其保护起来，待其他基团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，待其他基团氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
(4)官能团转化的顺序：如在对硝基甲苯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，防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。
3.有机合成路线的设计
(1)正向合成法
首先要比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同，包括官能团和碳骨架两个方面的异同；然后设计由原料分子转化为目标化合物分子的合成路线。
(2)逆合成分析法
①含义：逆合成分析法是从产物逆推原料、设计合理的合成路线的方法。
②优选确定最佳合成路线
在优选合成路线时，必须考虑：a.合成路线是否符合化学原理；b.合成操作是否安全可靠；c.绿色合成思想，即有机合成中的原子经济性，原料的绿色化，试剂与催化剂的无公害性。
③一般程序
【微练1】 设计由―→的合成路线。
答案
二、有机化合物结构的测定
1.研究有机化合物的基本步骤
2.分离、提纯有机化合物的常用的方法
(1)蒸馏
装置
适用
范围
①有机物热稳定性强
②有机物与杂质沸点相差较大(一般约大于30 ℃)
注意
事项
①温度计水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处
②冷凝水方向为下口进上口出
(2)重结晶
装置
适用
范围
利用两种物质在同一溶剂中溶解度随温度的变化相差较大的原理，采用冷却或蒸发将物质分离提纯的方法
注意
事项
溶剂的选择：①被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度随温度影响较大(在热溶液中溶解度较大，在冷溶液中溶解度较小，冷却后易于析出)
②杂质在此溶剂中的溶解度很大或很小，易于除去
(3)萃取分液
①液—液萃取
利用有机化合物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机化合物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
②固—液萃取
用有机溶剂从固体物质中溶解出有机化合物的过程。
3.有机化合物分子式的确定
(1)元素分析
定性
分析
用化学方法鉴定有机化合物分子的元素组成，如燃烧后C→CO2，H→H2O
定量
分析
将一定量有机化合物燃烧后分解为简单无机物，并测定各产物的量，从而推算出有机化合物分子中所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式
实验
方法
①李比希氧化产物吸收法：
仅含C、H、O元素的有机物
计算出分子中碳、氢原子的含量→剩余的为氧原子的含量
②现代元素定量分析法
(2)相对分子质量的测定——质谱法
质谱图中质荷比最大值即为该有机物的相对分子质量。
4.有机化合物结构式的确定
(1)有机物分子中不饱和度(Ω)的计算
①含义
不饱和度又称缺氢指数，即有机物分子中的氢原子与和它碳原子数相等的链状烷烃相比较，每减少2个氢原子，则有机物的不饱和度增加1，用Ω表示。
②计算公式
Ω＝n(C)＋1－
其中，n(C)为分子中碳原子数目，n(H)为分子中氢原子数目，若分子中含有Cl、F等，则用n(H)加上其数目，若分子中含有N等，则用n(H)减去其数目，若分子中含有O、S等，其数目不计入计算公式。
③
(2)确定有机化合物的官能团
试剂
判断依据
可能的官能团
溴的四氯化碳溶液
橙红色溶液褪色
碳碳双键或
碳碳三键
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
NaOH溶液(加热)、稀硝酸、AgNO3溶液
有沉淀产生
卤素原子
钠
有氢气放出
羟基
FeCl3溶液
显色
酚羟基
浓溴水
有白色沉淀产生
银氨溶液(热水浴)
有银镜生成
醛基
新制氢氧化铜悬浊液(加热)
有砖红色沉淀产生
NaHCO3溶液
有二氧化碳气体放出
羧基
(3)有机物分子结构确定的物理方法
①红外光谱法
不同的官能团或化学键吸收频率不同，在红外光谱图中处于不同的位置，可初步判断某有机物中含有何种化学键或官能团。
②核磁共振氢谱
处在不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的位置不同，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。即吸收峰数目＝氢原子种类数，不同吸收峰的面积之比(强度之比)＝不同氢原子的个数之比。
③X射线衍射
X射线衍射实验可用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定，从中获得分子结构中键长、键角等分子结构信息。
【诊断2】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体，核磁共振氢谱相同(×)
(2)乙醇是良好的有机溶剂，根据相似相溶原理，可用乙醇从水溶液中萃取有机物(×)
(3)质谱法可以测定有机物的摩尔质量，而红外光谱和核磁共振氢谱图可以确定有机物的官能团类型(√)
(4)有机物的核磁共振氢谱图中有4组特征峰(√)
三、合成高分子化合物
1.高分子化合物概述
(1)高分子化合物：一般是指由成千上万个原子以共价键连接形成的、相对分子质量很大的化合物(简称高分子)，又称大分子化合物(简称大分子)，也称为高聚物，常称为聚合物。
(2)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的小分子化合物。
(3)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位，又称重复结构单元。
(4)聚合度：高分子链中含有的链节数目，以n表示。
如合成聚乙烯：
2.合成方法
(1)加成聚合(加聚)反应
由单体通过加成反应的方式生成高分子化合物，既属于加成反应，又属于聚合反应，如合成聚异戊二烯的化学方程式为
。
(2)缩合聚合(缩聚)反应
单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应，反应过程中伴有小分子副产物(如H2O、HX等)的生成。
(3)常见高分子化合物的单体和结构简式
名称
单体
结构简式
涤纶
、
HOCH2CH2OH
腈纶
CH2===CHCN
顺丁橡胶
丁苯橡胶
(SBR)
CH2===CH—CH===CH2、
氯丁橡胶
3.高分子材料的分类与性质
【诊断3】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)聚乙烯、蛋白质、淀粉等高分子化合物都属于混合物(√)
(2)天然橡胶()是高聚物，不能使溴水褪色(×)
(3)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子化合物(√)
(4)聚乙烯塑料可用于包装食品，而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品(√)
考点一 有机化合物的合成
题组一 有机合成路线的分析
1.(双选)4－溴甲基－1－环己烯的一种合成路线如下：
下列说法正确的是( )
A.化合物W、X、Y、Z中均有一个手性碳原子
B.①②③的反应类型依次为加成反应、还原反应和取代反应
C.由化合物Z一步制备化合物Y的转化条件是NaOH水溶液，加热
D.化合物Y先经酸性高锰酸钾溶液氧化，再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物X
答案 BC
解析 A项，X、Y、Z连接支链的碳原子为手性碳原子，连接4个不同的原子或原子团，W中没有手性碳原子，错误；B项，由官能团的转化可知，1，3－丁二烯与丙烯酸乙酯发生加成反应生成X，X发生还原反应生成Y，Y发生取代反应生成Z，正确；C项，由化合物Z一步制备化合物Y，应发生水解反应，应在氢氧化钠的水溶液中进行，正确；D项，Y中含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，错误。
2.四氢呋喃是常用的有机溶剂，可由有机物A(分子式：C4H8O)通过下列路线制得
已知：R1X＋R2OHR1OR2＋HX
下列说法不正确的是( )
A.A的结构简式是CH3CH===CHCH2OH
B.C中含有的官能团为醚键和溴原子
C.D、E均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.①③的反应类型分别为加成反应、消去反应
答案 A
解析 A分子式为C4H8O，且A能和Br2/CCl4反应，说明A分子中含有碳碳双键，由信息卤代烃和醇反应生成醚，结合四氢呋喃的结构，可知A为CH2===CHCH2CH2OH，故B为CH2BrCHBrCH2CH2OH，C为，D和E分别为、中的一种。由分析可知A的结构简式为：CH2===CHCH2CH2OH，故A错误；物质C为，含有的官能团有醚键、溴原子，故B正确；D和E分别为或中的一种，含有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；反应①是CH2===CHCH2CH2OH与溴发生加成反应生成CH2BrCHBrCH2CH2OH，反应③是转化为或，发生消去反应，故D正确。
题组二 有机合成路线的设计
3.逆推法是常用的有机合成路线设计方法，是从产物逆推出原料，设计出合理的合成路线。已知在一定条件下可实现下列转变：
下面是采用逆推法设计乙酰水杨酸的合成路线：
请写出适当的中间有机物A、B、C、D的结构简式：
A：________________；B： _________________________；
C：________________；D： ___________________________。
解析 根据题给信息知，苯酚和CHCl3/OH－反应，然后酸化得到，则B为；邻羟基苯甲醛发生氧化反应生成邻羟基苯甲酸，则A为；乙醇发生催化氧化生成乙醛，则D为CH3CHO，乙醛发生氧化反应生成乙酸，则C为CH3COOH。
4.(2021·承德模拟)聚丙烯酸钠(E)接枝共聚物高吸水性树脂和聚碳酸酯(H)均可由乙烯等原料合成制备：
回答下列问题：
(1)反应③的反应类型为________________，该反应生成的官能团的名称为________________，C的结构简式为________________。
(2)由乙烯得到A(反应①)的两种经典方法分别是：
a.氯代乙醇法：CH2===CH2
ClCH2CH2OHA
b.催化氧化法：CH2===CH2A
其中原子利用率较高的方法为________(填“a”或“b”)；A～H中，核磁共振氢谱峰的组数与乙烯相等物质的有________(填字母)。
(3)反应⑧的化学方程式为____________________________________________。
(4)参照题目流程，设计以乙烯为原料制备的合成路线 (无机试剂任选)。
答案 (1)消去反应 碳碳双键
(2) b AFG
解析 反应②是加成反应，则A为，③是醇的分子内脱水，C为，⑤是碳碳双键的聚合反应，E是，⑥是加成反应，⑦是取代反应，⑧是缩聚反应，脱去的小分子是CH3OH，H是。(1)反应③是醇的分子内脱水，属于消去反应；该反应生成的官能团的名称是碳碳双键；C的结构简式为；(2)a除了生成A，还会得到小分子HCl，b只得到A一种产物，故b的原子利用率较高；乙烯的等效氢只有一种，即核磁共振氢谱只有一组峰，AFG中的等效氢均只有一种，核磁共振氢谱都是一组；(3)反应⑧是缩聚反应，生成的小分子是CH3OH，化学方程式为
(4)逆向分析产物：←HOCH2CH2COOH←HOCH2CH2COONa←HOCH2CH2CN←←CH2===CH2，则合成路线为CH2===CH2HOCH2CH2CNHOCH2CH2COONaHOCH2CH2COOH。
考点二 有机物分子式、结构式的确定
【题组训练】
1.(2021·石景山模拟)某有机化合物只含C、H、O三种元素，取4.6 g该有机化合物完全燃烧，测得只生成0.2 mol CO2和5.4 g水，其质谱图和核磁共振氢谱如下图所示，该有机化合物是( )
A.CH3CHO B.CH3CH2OH
C.CH3OCH3 D.CH3OCH2CH3
答案 B
解析 4.6 g该有机物完全燃烧，生成了0.2 mol CO2和5.4 g H2O，则n(H2O)＝＝0.3 mol，n(H)＝0.6 mol，因m(C)＋m(H)＝0.2 mol×12 g·mol－1＋0.6 mol×1 g·mol－1＝3 g<4.6 g，故有机物含有O元素，且m(O)＝4.6 g－3 g＝1.6 g，故n(O)＝＝0.1 mol，n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.2 mol∶0.6 mol∶0.1 mol＝2∶6∶1，即该有机物的实验式为C2H6O，由质谱图可知相对分子质量为46，则有机物的分子式为C2H6O，因核磁共振氢谱中含3种H原子，三种H原子数目之比为1∶2∶3，所以有机物的结构简式为CH3CH2OH。
2.有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验，试通过计算填空：
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取A 9.0 g，升温使其气化，测其密度是相同条件下H2的45倍
①A的相对分子质量为________
(2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g
②A的分子式为________
(3)另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)
③用结构简式表示A中含有的官能团：________、________
(4)A的核磁共振氢谱如图：
④A中含有________种氢原子
⑤综上所述，A的结构简式为________
答案 ①90 ②C3H6O3 ③—COOH
—OH ④4 ⑤
解析 ②9.0 g A燃烧生成n(CO2)＝＝0.3 mol，n(H2O)＝＝0.3 mol，n(A)∶n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1∶0.3∶(0.3×2)∶＝1∶3∶6∶3，所以A的分子式为C3H6O3。
③0.1 mol A与NaHCO3反应生成0.1 mol CO2，则A分子中含有一个—COOH，与钠反应生成0.1 mol H2，则还含有一个—OH。
确定有机物分子式、结构式的流程
考点三 合成有机高分子材料
【典例】 丁腈橡胶具有优良的耐油、耐高温性能，合成丁腈橡胶的原料是( )
①CH2===CH—CH===CH2
②CH3—C≡C—CH3 ③CH2===CH—CN
④CH3—CH===CH—CN ⑤CH3—CH===CH2
⑥CH3—CH===CH—CH3
A.③⑥ B.②③
C.①③ D.④⑤
答案 C
解析 该高聚物链节主链不含杂原子，属于加聚反应生成的高聚物，链节主链上存在碳碳双键结构，有6个碳原子，其单体必为两种，按如图所示断开：
，再将双键中的1个C—C打开，然后将半键闭合即可得两种单体：CH2===CH—CH===CH2、CH2===CH—CN，故选C。
❶加聚反应、缩聚反应方程式的书写方法
(1)加聚反应的书写方法
①单烯烃型单体加聚时，“断开双键，键分两端，添上括号，右下写n”。例如：
nCH2===CH—CH3。
②二烯烃型单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n”。例如：
nCH2===CH—CH===CH2CH2—CH===CH—CH2。
③含有一个双键的两种单体聚合时，“双键打开，中间相连，添上括号，右下写n”。例如：
nCH2===CH2＋nCH2===CH—CH3。
(2)缩聚反应的书写方法
书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构式时，缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，如：
①聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH
。
②聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚
❷高分子化合物单体的推断方法
物质
类别
高分子化合物
方法
单体
备注
加
聚
物
CH2—CH2
CH2===CH2
加聚产物的主链一般全为碳原子，按“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”的规律画线断键，然后半键闭合、单双键互换
缩聚物
缩聚产物的链节中不全为碳，一般有
等结构，在或画线处断键，碳原子上连—OH，氧原子和氮原子上连—H，即得单体
题组一 高聚物单体的判断
1.下列关于合成材料的说法不正确的是( )
A.结构为…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的高分子的单体是乙炔
B.聚氯乙烯可制成薄膜、软管等，其单体是CH2===CHCl
C.合成酚醛树脂()的单体是苯酚和甲醇
D.合成顺丁橡胶()的单体是CH2===CH—CH===CH2
答案 C
解析 A项，根据加聚产物的单体推断方法，凡链节的主链上只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其合成单体必为一种，将两半键闭合即可知其单体为CH≡CH；B项，聚氯乙烯的单体是CH2===CHCl；C项，合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛。
2.有下列几种高分子化合物。
其中是由两种不同的单体缩聚而成的是( )
A.①③④⑤ B.③④⑤
C.③⑤ D.①②③④⑤
答案 C
解析 根据单体判断的“断键法”“弯键法”，可知：①是加聚物，单体是苯乙烯；②是加聚物，单体是2－氯－1，3－丁二烯；③是缩聚物，单体是苯酚和甲醛；④是加聚物，单体是乙烯和丙烯；⑤是缩聚物，单体是对二苯甲酸和乙二醇。
题组二 高分子材料的结构与应用
3.一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下：
下列关于该高分子说法正确的是( )
A.结构简式：B.氢键对该高分子的性能没有影响
C.完全水解得到的高分子有机物，含有官能团羧基和碳碳双键
D.完全水解得到的小分子有机物，具有4种不同化学环境的氢原子
答案 A
解析 根据题中隐形眼镜材料的聚合物片段可知，该高分子的链节为，则该高分子的结构简式：，故A正确；氢键为一种特殊的分子间作用力，影响物质的物理性质，如熔、沸点，故B错误；该高分子完全水解的产物和HOCH2CH2OH, 其中高分子有机物为，含有的官能团为羧基，故C错误；根据C选项的分析，水解得到的小分子有机物为HOCH2CH2OH，有2种不同化学环境的氢原子，故D错误。
4.(双选)尼龙－66是一种重要的合成纤维，是由己二酸和[HOOC(CH2)4COOH]和己二胺[H2N(CH2)6NH2]在一定条件下聚合而成。下列有关叙述中不正确的是( )
A.合成尼龙－66和聚乙烯的反应类型相同
B.尼龙－66是线型结构高分子，耐磨性和强度较高
C.尼龙－66的结构简式：
D.尼龙－66的化学性质稳定，不能发生氧化反应、水解反应
答案 AD
解析 己二酸含2个—COOH，己二胺含2个—NH2，二者发生缩聚反应生成尼龙－66，聚乙烯是由乙烯发生加聚反应生成，A项错误；尼龙－66属于合成纤维，是线型结构高分子，具有耐磨性和强度高等优良性能，B项正确；结合缩聚反应机理及合成单体的结构推知，尼龙－66的结构简式为，C项正确；尼龙－66分子中含有酰胺键()，一定条件下可发生水解反应，D错误。
微专题34 有机“微合成”
【核心归纳】
1.有机合成中碳链增长的主要方法
(1)醛、酮与HCN的加成反应可使醛、酮增加1个碳原子，如
(2)卤代烃与炔钠反应可使碳链增加2个或2个以上的碳原子。如：CH3CH2Br＋CH3C≡CNa―→CH3C≡CCH2CH3＋NaBr。
(3)醛与醛之间的羟醛缩合反应实际上是醛与醛的加成反应，醛基邻位碳原子上的氢原子(α—H)较活泼，能与另外一分子的醛基发生加成反应，如
(5)醛、酮与RMgX加成：
2.有机合成路线设计的表示方法
表达方式：合成路线图
3.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(或转化)，从而设计出合理的合成路线。如以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。如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
[分类突破]
类型一 碳原子数和碳骨架结构不变的合成路线设计
【典例1】 设计由的合成路线(无机试剂任选)。
解析 的碳原子数和碳骨架结构不变，可利用烃与Cl2光照下的取代反应，卤代烃的消去和水解反应及烯烃的加成反应设计合成路线如下：
碳原子数和碳骨架结构不变的有机合成路线设计，实质是官能团之间的转化，其合成的基本方法可概括为：
一是先舍(官能团)后得(官能团)，即“舍得”；
二是卤代烃是有机合成的“桥梁”。
即设计合成路线时要充分利用卤代烃的水解和消去反应。
【对点训练1】 设计用2－苯基乙醇为原料合成的合成路线(其他无机试剂任选)。
解析 2－苯基乙醇的结构简式为，目标产物与已知物质的碳原子数和碳骨架结构相同，因此设计合成路线只是将官能团进行改变，其合成路线为：
类型二 构成碳环的合成路线设计
【典例2】 已知：共轭二烯烃(含有两个碳碳双键，且两个双键被一个单键隔开的烯烃，如1，3－丁二烯)与含一个碳碳双键的化合物在一定条件下可发生狄尔斯—阿尔德反应(Diels－Alderreaction)，得到环加成产物，构建了六元环状碳骨架。
设计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
解析 对比与和的结构简式并根据题给信息可知，需要由转化为，官能团的变化由1个碳碳双键变为2个碳碳双键，联想官能团之间的相互转化，与Br2发生加成反应生成，在NaOH醇溶液中发生消去反应生成，与发生加成反应生成，与H2发生加成反应生成。合成路线流程图为
【对点训练2】 已知写出用环戊烷和2－丁炔为原料制备化合物的合成路线
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
(其他试剂任选)。
答案
解析 根据已知，环戊烷需要先转变成环戊烯，再与2－丁炔发生加成反应即可连接两个碳环，再用Br2与碳环上双键加成即可，即路线图为：
类型三 碳骨架结构发生变化(主要是碳链增长)的合成路线设计
【典例3】 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。)(已知ClCH2COONa)
解析 苯乙酸苄酯水解得到和苯甲醇，因此本题的关键是由苯甲醇合成苯乙酸，此合成过程中需增加一个碳原子，依据R—ClR—CN可实现这一目标要求，故合成路线设计为：
(R1、R2为烃基或氢)。根据已有知识并结合相关信息，写出以CH3CHO为原料制备CH3COCOCOOH的合成路线流程图(无机试剂任用) ____________________
__________________________________________________________________。
答案 CH3CHOCH3CH===CHCHOCH3CH===CHCOOH
解析 根据已有知识并结合相关信息，CH3CHO在稀氢氧化钠溶液中加热得到CH3CH===CHCHO，CH3CH===CHCHO氧化得到CH3CH===CHCOOH，CH3CH===CHCOOH与溴水发生加成反应生成CH3CHBrCHBrCOOH，CH3CHBrCHBrCOOH在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解反应后酸化得到CH3CH(OH)CH(OH)COOH，CH3CH(OH)CH(OH)COOH在铜的催化加热条件下与氧气反应生成CH3COCOCOOH。
类型四 从题目的转化关系中截取 “片断流程”设计合成路线
【典例4】 (2021·广东卷节选)天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示—C6H5)：
根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成的路线(不需注明反应条件)__________________________________________________。
解析 由目标产物及原料HOCH2CH2Cl分析可知，另一种原料(苯酚的同系物)为，合成时需要在苯环的碳原子上引入2个醚键。结合“已知”反应，在中引入第一个醚键，得到中间产物，引入第二个醚键，则可利用题给路线中反应④的原理，在催化剂作用下生成，而可以由水解得到，因此合成路线为
【对点训练4】 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：
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)。
答案
解析 合成路线的设计——逆推法：
第一步：逆向分析。在分析的过程中，可充分参考题给反应关系，其分析过程如下图所示：
第二步：正向书写。由上述分析，该合成路线可表示如下：
微专题35 有机合成中有机物结构推断的解题策略
一、根据转化关系中的“反应条件”推断有机物的结构
【核心归纳】
1.一般规律
反应条件
有机反应
NaOH的水溶液中加热
酯的水解反应或卤代烃的水解反应
NaOH的乙醇溶液中加热
卤代烃的消去反应
浓H2SO4存在的条件下加热
醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应
与溴水或溴的CCl4溶液反应
烯烃、炔烃的加成反应(浓溴水时可能为酚的取代反应)
与H2在Ni的作用下加热
烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮等的加成反应或还原反应
O2、Cu(或Ag)，加热；CuO，加热
醇的催化氧化反应
与O2或新制的Cu(OH)2或银氨溶液反应
—CHO的氧化反应
稀H2SO4加热条件下反应
酯、低聚糖、多糖等的水解反应
光照、X2(表示卤素单质)
烷基上的取代反应
铁粉或FeX3、X2(表示卤素单质)条件下反应
苯环上的卤代反应
2.实例
(1)：反应类型可能为取代反应或者酯化反应，联想乙酸乙酯的制备，则F结构中可能有羧基，G结构中可能有酯基。
(2)：反应类型可能为加成反应，通过分子式即可验证，联想乙烯与溴的四氯化碳溶液反应，则C结构中应该存在一个碳碳双键。
(3)，反应类型可能为消去反应，联想卤代烃在碱的醇溶液中加热发生消去反应，然后酸化，则E结构中可能生成新的不饱和键。
生成A的反应为氯原子取代苯环上的氢原子，由D的结构知，取代的是邻位上的氢原子；由A、B的分子式差异知，A→B为卤代烃的水解反应；由B→C的反应条件及B、C的分子式差异知，B→C为苯环上甲基的取代反应，且取代了两个氢原子；由C→D的反应条件及D的结构知，C→D为侧链上两个氯原子的水解反应，因同一个碳原子上连两个羟基通常不稳定，脱水形成—CHO。
【典例1】 有机物F为一种高分子树脂，物质C的分子式为C10H10OBr2。F的合成路线如下：
已知：①A为苯甲醛的同系物，分子中无甲基，其相对分子质量为134；
请回答下列问题：
(1)X的化学名称是__________________________________。
(2)E生成F的反应类型为_________________________________________。
(3)D的结构简式为____________________________________________。
(4)由B生成C的化学方程式为_______________________________________。
[信息提取]
由聚合物推断单体，则E为
物质C的分子式为C10H10OBr2和反应条件可知，D→E为卤素原子的水解反应，结合E的结构可知，D为含有溴原子的芳香羧酸，D为
根据C的分子式和C→D的反应条件可知，C→D为羟基或醛基的氧化反应，再由D的结构式可知，C为含有溴原子的芳香醛；C为
由C和反应条件可知，B为含有碳碳双键的芳香醛，B为
根据信息①，A为苯甲醛的同系物，分子中无甲基，其相对分子质量为134知，A为苯丙醛；根据信息②可知，X为甲醛
二、根据反应物、生成物的分子式推断有机物的结构
【核心归纳】
分析反应物、产物的分子式特征，根据其差异，联想已有有机化学知识，猜想可能的有机反应类型，由此确定反应物、产物的结构特点，结合框图中的其他物质，确定具体的结构。如
(1)―→：对比F与G的分子式，G比F的分子式少1个H，多1个NO2，可判断反应类型可能为取代反应，F若为苯酚，则G可能为硝基苯酚。
(2)：对比C与D的分子式，D比C的分子式少2个Cl，多2个OH，根据分子式可判断反应类型可能为取代反应，是卤代烃碱性条件下的水解反应。
(3)：对比C与D的分子式，D比C的分子式少2个NH，多2个O，根据分子式可判断反应类型可能为取代反应，为苯环上的2个NH2被2个OH取代。
(4)：对比C、D、F的分子式，C、D中碳原子数之和与F相等，则C＋D―→E的反应类型是加成反应(醛与醛的加成)，E→F可能为醛基的氧化。
(5)：C、D的分子式恰好相差1个C2H4，故C→D的反应类型为加成反应，可能是H3COOC—CH===CH—CH===CHCOOCH3与CH2===CH2发生的1，4－加成。
【典例2】 化合物Ⅰ(C11H12O3)是制备液晶材料的中间体之一，其分子中含有醛基和酯基，Ⅰ可以用E和H在一定条件下合成：
已知以下信息：
(1)A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢；
(2)R—CH===CH2R—CH2CH2OH；
(3)化合物F苯环上的一氯代物只有两种；
(4)通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________________。
(2)D的结构简式为________________。
(3)E的分子式为________________。
(4)F生成G的化学方程式为_____________________________________，
该反应类型为________________。
(5)I的结构简式为________________。
[信息提取]
有机物A
(C4H9Cl)
有机物B
(C4H8)
A的分子式为C4H9Cl，核磁共振氢谱表明分子结构中只有一种化学环境的氢，则A的结构为
由A→B分子式减少HCl且反应条件为NaOH/乙醇、△，故该反应为卤代烃的消去反应B的结构为
由信息(2)及C→D的反应条件判断C为醇，结合B的结构可知，C为(CH3)2CHCH2OH，D为(CH3)2CHCHO
有机物F(C7H8O)
F的分子式为C7H8O，含苯环且苯环上的一氯代物只有两种，则F的结构为
由F转化成G的反应条件可知该反应为烃基与Cl2光照条件下的取代反应，则G的结构为，根据H的分子式和G→H的反应条件可知该反应为卤代烃的水解反应。H的结构为
答案 (1)2－甲基－2－氯丙烷 (2)(CH3)2CHCHO
三、根据题给信息推断有机物的结构
常见信息
(1)碳链增长
①Heck反应
②端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R＋H2
③格氏试剂发生加成反应
(2)碳链缩短
②烯烃与酸性KMnO4溶液反应被氧化。
(3)成环反应
①双烯合成
(4)官能团的引入
①
②RCH2CH===CH2RCHBrCH===CH2
【典例3】 M是合成某药物的中间产物，其合成路线如下：
(1)A分子无支链，只含有一种官能团，官能团的名称是________。
(2)B→E的反应类型是________________。
(3)D的结构简式是__________________________________。
(4)F→G的化学方程式是______________________________________。
(5)L的结构简式是____________________________________。
(6)L→M时，L发生了________(填“氧化”或“还原”)反应。
[信息提取]
信息Ⅰ
信息Ⅱ
信息Ⅲ
结合B的分子式、信息Ⅰ中的加成反应，可推知B为CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3，D为，故A为HOOCCH2CH2COOH。
由E的分子式及其产物结构，结合信息Ⅱ，可推知E为
F与乙醇反应生成G，G与J发生信息Ⅲ中反应生成K，结合F、G的分子式可知，F属于羧酸、G属于酯，故F为CH3COOH，G为CH3COOCH2CH3。
答案 (1)羧基 (2)加成反应 (3) (4)CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O (5) (6)还原
【专题精练】
(2021·福州质量检测)有机物G是一种药物合成中间产物，其一种合成路线如下：
(1)A是芳香族化合物，其名称是________；G分子中含氧官能团的名称是__________________________________________________________________。
(2)A→B的反应类型是________。
(3)C的结构简式是________。
(4)E属于芳香族的同分异构体有多种，其中分子内有4个碳原子在同一直线上的结构简式为____________________________________________________。
(5)E→F的化学方程式为_____________________________________________
__________________________________________________________________。
答案 (1)苯酚 羟基、酯基 (2)加成反应
解析 根据A的分子式以及A为芳香族化合物可知，A为苯酚；A与氢气在催化剂条件下发生加成反应生成B，B为；B与浓HCl发生取代反应生成C，根据C的分子式可知C为；与镁在乙醚环境下发生已知信息中的反应生成D，D为；D与F在H＋存在条件下发生已知信息中的反应，生成有机物G，根据G的结构简式，可以推出有机物F的结构简式为，根据E的分子式为C8H6O3，并结合F的结构简式可知，试剂a为甲醇，E的结构简式为。
(1)A的名称是苯酚；G的结构简式为，含氧官能团有酯基、羟基。(2)A→B为苯酚与氢气反应成环己醇，反应类型是加成反应。(4)E的结构简式为，其芳香族同分异构体中有4个碳原子在同一直线上，说明苯环上含有羧基和醛基，且二者在苯环上处于对位，则其结构简式为。(5)E的结构简式为，E与甲醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成F，化学方程式为
1.(2021·河北卷)高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是 ( )
A.芦苇可用于制造黏胶纤维，其主要成分为纤维素
B.聚氯乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层
C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质
D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料
答案 B
解析 芦苇的主要成分是纤维素，可用于制造黏胶纤维，A说法正确；聚氯乙烯有毒，不能用于制作不粘锅的耐热涂层，不粘锅的耐热涂层是聚四氟乙烯等耐热材料，B说法错误；淀粉是天然高分子物质，其相对分子质量可达几十万，C说法正确；大豆蛋白纤维可降解，D说法正确。
2.(2021·北京卷)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。
聚苯丙生(L) —Xm—Yn—Xp—Yq——(——表示链延长)
下列有关L的说法不正确的是( )
A.制备L的单体分子中都有两个羧基
B.制备L的反应是缩聚反应
C.L中的官能团是酯基和醚键
D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响
答案 C
解析 由X和Y的结构可知合成L单体分别为和HOOC(CH2)8COOH，每个单体分子中均含2个羧基，A项正确；由已知信息知，生成L的同时，还生成小分子物质H2O，该反应属于缩聚反应，B项正确；L中的官能团是—O—和，不含酯基，C项错误；聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质影响，故m、n、p、q的数值会影响L的降解速率，D项正确。
3.(2021·辽宁卷)有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是( )
A.a的一氯代物有3种
B.b是的单体
C.c中碳原子的杂化方式均为sp2
D.a、b、c互为同分异构体
答案 A
解析 有机物a的分子结构对称，分子中含3种类型的H原子，其一氯代物有3种，A项正确；b经加聚反应得到，故b不是的单体，B项错误；c中含有的饱和碳原子为sp3杂化，C项错误；由a、b的结构简式可确定其分子式均为C8H6，而c的分子式为C8H8，故D项错误。
4.(2020·北京卷)高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如图：
下列说法不正确的是( )
A.试剂a是甲醇
B.化合物B不存在顺反异构体
C.化合物C的核磁共振氢谱有一组峰
D.合成M的聚合反应是缩聚反应
答案 D
解析 B、C通过加聚反应生成M，可反推出B、C的结构为CH2===CH—O—CH3和，CH≡CH和a反应生成CH2===CH—O—CH3，可知发生加成反应，a为CH3OH，名称是甲醇，A正确；化合物B为CH2===CH—O—CH3，其中一个双键碳上连接的两个原子相同，不存在顺反异构体，B正确；化合物C为，其结构对称，只含有一种氢原子，则核磁共振氢谱有一组峰，C正确；聚合物M是由CH2===CH—O—CH3和中的双键上发生加成聚合反应，不是缩聚反应， D错误。
1.可在有机物中引入羟基的反应类型是( )
①取代 ②加成 ③消去 ④酯化 ⑤氧化 ⑥还原
A.①②⑥ B.①②⑤⑥
C.①④⑤⑥ D.①②③⑥
答案 B
解析 卤代烃和酯的水解、烯烃与H2O的加成、醛与H2的加成、醛的氧化(生成—COOH)等反应都能引入—OH。故选B。
2.下列反应可以在烃分子中引入卤素原子的是( )
A.苯和溴水共热
B.光照甲苯和溴蒸气
C.溴乙烷与NaOH的水溶液共热
D.溴乙烷和NaOH的醇溶液共热
答案 B
解析 苯与溴水不反应而发生萃取；溴乙烷的取代反应和消去反应都是转移了卤素原子，而不是引入卤素原子。
3.烯烃、一氧化碳、氢气在催化剂的作用下生成醛的反应称为羰基合成，也叫烯烃的醛化反应。由乙烯到丙醛的反应为：CH2===CH2＋CO＋H2―→CH3CH2CHO。关于该反应下列说法正确的是( )
A.该反应从反应类型上看是一个取代反应
B.该反应的过程是一个碳链增长的化学反应过程
C.该生成物要转化成丙酮需要经过的反应过程至少有还原、消去、氧化
D.丙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物与该反应的产物相同
答案 B
解析 A项，该反应不属于取代反应；B项，由CH2===CH2含2个碳原子的分子转化为CH3CH2CHO含3个碳原子的分子，是碳链增长的化学过程；C项，该生成物还原、消去后生成CH3CH===CH2再氧化不能生成丙酮；D项，丙烯被酸性KMnO4溶液氧化可生成乙酸和CO2。
4.从原料和环境方面出发，绿色化学对生产中的化学反应提出了提高原子利用率的要求，即尽可能不采用那些对产品的化学组成没有必要的原料。现有下列3种合成苯酚的反应路线：
其中符合绿色化学要求的生产过程是( )
A.只有① B.只有②
C.只有③ D.①②③
答案 C
解析 根据题意，绿色化学要求原子利用率要高，尽可能不采用对产品的化学组成没有必要的原料，①②两种合成方法，步骤多，用的其他物质较多，而③只有一步直接氧化，产率高，且生成的丙酮也是一种重要的化工试剂。
5.(2021·佛山模拟)下列说法错误的是( )
A.提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
B.分离正己烷(沸点69 ℃)和正庚烷(沸点98 ℃)可采用蒸馏的方法
C.可用乙醇萃取溴水中的溴
D.可用红外光谱法鉴别乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)
答案 C
解析 A.苯甲酸常温下为固体，在水中有一定的溶解度，且溶解度随温度升高而增大，提纯苯甲酸的步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤，得到的苯甲酸可以用重结晶的方法进一步提纯，故A正确；B.正己烷和正庚烷互溶，沸点不同，可以用蒸馏的方法分离，故B正确；C.乙醇和水互溶，所以不能用乙醇萃取溴水中的溴，故C错误；D.红外光谱可检测出有机物分子中的官能团和化学键，乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)的官能团不同，故可以用红外光谱鉴别，故D正确。
6.(2021·保定模拟)某有机物蒸气14.8 g，充分燃烧后得到26.4 g CO2和10.8 g H2O。该有机物的质谱图如图所示，该有机物可与金属钠反应放出氢气，该有机物可能是( )
A.CH3CH2CH2COOH
B.HOCH2CH2CHO
C.CH3CH===CHCH2OH
D.HCOOCH2CH3
答案 B
解析 26.4 g CO2 的物质的量为0.6 mol，其中含碳0.6 mol，质量为7.2 g。 10.8 g H2O的物质的量为0.6 mol，其中含氢1.2 mol，质量为1.2 g。有机物为14.8 g，所以该有机物中含氧14.8 g－7.2 g－1.2 g＝6.4 g，物质的量为0.4 mol。该有机物中碳、氢、氧的物质的量之比即原子个数比为0.6∶1.2∶0.4＝3∶6∶2，则该有机物的最简式为C3H6O2。从质谱图可以看出，该有机物的相对分子质量是74，所以该有机物的分子式为C3H6O2。该有机物能与金属钠反应放出氢气，所以该有机物分子中含有羧基或羟基，故B正确。
7.(2021·威海模拟)某种医用胶的结构简式是，在核磁共振氢谱上显示的吸收峰的数目是( )
(已知：中d，e代表除氢原子以外的不同原子或基团，Ha和Hb两个氢原子在该分子的核磁共振氢谱中会显示出两组峰，且峰面积相等)
A.3 B.4
C.5 D.6
答案 C
解析 ，共5种H原子，核磁共振氢谱有5组峰。
8.(2021·泉州模拟)某柔性屏手机的电池采用有机高聚物做固态电解质，该高聚物的结构片段如图。下列说法正确的是( )
A.合成高聚物的反应为缩聚反应
B.氢键对高聚物的性能没有影响
C.高聚物的单体是
D.高聚物在NaOH溶液中水解的产物之一是
答案 D
解析 A.该反应为加聚反应，故A错误；B.氢键是分子间作用力，能提高高聚物的稳定性，故B错误；C.有机高聚物的结构片段发现可知，是加成聚合产物，氢键是分子间作用力，合成有机高聚物的单体是：，故C错误；D.高聚物含肽键，在NaOH溶液中水解的产物之一是，故D正确。
9.(2021·德州模拟)合成高分子材料的使用彻底改变了世界面貌，对于人类的生产生活方式产生了重要影响。下列说法正确的是( )
A.通过红外光谱法测定聚乙烯的平均相对分子质量可得其链节数
B. (聚碳酸酯)水解后得到的含有苯环的物质的分子中最多14个碳原子共面
C.CH===CH(聚乙炔)能做导电材料，主要原因是分子中存在大π键
D.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)可通过缩聚反应制得
答案 C
解析 A.通过质谱法才能测定聚乙烯的平均相对分子质量，故A错误；B.聚碳酸酯一定条件下水解后得到的含有苯环的水解产物的结构简式为，与2个苯环相连的碳原子为饱和碳原子，由三点成面可知，水解产物的分子中最多13个碳原子共面，故B错误；C.聚乙炔是由双键和单键交替组成的塑料，分子中的不饱和碳原子能形成大π键，具有电子容易流动的性质， 在聚乙炔中加入碘等杂质后就会呈现明显的金属性而导电，故C正确；D.聚甲基丙烯酸甲酯是甲基丙烯酸甲酯在一定条件下发生加聚反应制得，故D错误。
10.下列说法不正确的是( )
A.酚醛树脂属于热塑性塑料
B.结构为…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的高分子化合物，其单体是乙炔
C.有机硅聚醚()可由单体和缩聚而成
D.某塑料为，它的单体有3种
答案 A
解析 苯酚和甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂，它属于热固性塑料，A项错误；高分子化合物…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的结构简式可以表示为CH===CH，其单体为CH≡CH，B项正确。
11.有机物Ⅰ是合成药物的中间体，以有机物A为原料制备Ⅰ的路线如下：
已知：①有机物A的相对分子质量为88，其核磁共振氢谱为三组峰，峰面积之比为1∶2∶1；8.8 g A完全燃烧只生成体积比为1∶1(同温同压)的CO2和H2O(g)，若把它们通过碱石灰，碱石灰质量增加24.8 g；等质量的有机物A能与0.2 mol乙酸发生酯化反应；
②Diels－Alder反应：
请回答下列问题：
(1)F的系统命名是________________。
(2)E的结构简式是________________。
(3)下列关于有机物A的说法正确的是________________(填序号)。
①不存在顺反异构体 ②所有碳原子一定共平面 ③能使紫色石蕊溶液变红
④1 mol A能消耗1 mol H2
(4)B→C、C→D的①的反应类型分别为________________、________________。
(5)写出H→I的化学方程式： ________________________________________。
(6)D中含氧官能团的名称是______________________________________。
(7)化合物W是G的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，且能与NaHCO3溶液反应放出CO2，核磁共振氢谱为五组峰，峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1，则W的结构简式为_______________________________________。
答案 (1)1，3－丁二烯 (2)
(3)②④ (4)氧化反应 消去反应
(5)＋2NaOH＋2NaBr＋2H2O (6)羧基
(7)
解析 由题意可知，A的相对分子质量为88，完全燃烧生成的二氧化碳和水的物质的量相等，通过碱石灰增重24.8 g，即二氧化碳和水各为0.4 mol，从而推得A的分子式为C4H8O2，其核磁共振氢谱为三组峰，峰面积之比为1∶2∶1，故A的结构简式为HOCH2CH===CHCH2OH，则B的结构简式为HOCH2CH2CHClCH2OH，则C的结构简式为HOOCCH2CHClCOOH，D的结构简式为HOOCCH===CHCOOH，再采用逆推法，H的结构简式为，G为，根据Diels－Alder反应可知E为。
12.(2021·襄阳模拟)醇酸树脂是一种成膜性很好的树脂，下面是一种醇酸树脂的合成线路线：
已知：RCH2CH===CH2
(1)D的化学名称是________________。
(2)F的官能团的名称是________________；B的结构简式为________________。
(3)③的反应条件是________________，该反应的类型是________________。
(4)④的反应方程式为______________________________________________。
(5)下列说法正确的是________。
A.B存在顺反异构
B.1 mol E与足量的银氨溶液反应能生成2 mol Ag
C.F能与NaHCO3反应产生CO2
D.⑤的反应类型是缩聚反应
(6)化合物X是的同分异构体，且能与FeCl3溶液发生显色反应，1 mol X最多与1 mol Na发生反应，满足上述条件的X共有________种。其中满足核磁共振氢谱具有五组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3，则其结构简式为________。(写出一种即可)
答案 (1)甘油或丙三醇或1，2，3－丙三醇
(2)羧基 CH2===CHCH2Br
(3) NaOH水溶液，加热 水解反应或取代反应
解析 CH3CH2CH2Br在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应生成的A为CH3CH===CH2，A发生已知中的反应生成的B为CH2===CHCH2Br，B和溴发生加成反应生成的C为1，2，3－三溴丙烷。邻苯二甲醇发生催化氧化生成的E为邻苯二甲醛，E和新制氢氧化铜反应后酸化得到的F为邻苯二甲酸，根据最终生成的聚合物的结构可知，D为丙三醇，是由1，2，3－三溴丙烷发生水解生成的。 (1)根据以上分析可知，D为丙三醇；(2)F为邻苯二甲酸，官能团的名称是羧基；B的结构简式为CH2===CHCH2Br；(3)③是1，2，3－三溴丙烷发生水解生成丙三醇的反应，反应条件是NaOH水溶液、加热，该反应是水解反应，也是取代反应；(4)④是邻苯二甲醇发生催化氧化生成邻苯二甲醛的反应，反应方程式为
＋2H2O；(5)A.B为CH2===CHCH2Br，第一个不饱和碳原子连了2个氢原子，不存在顺反异构，故A错误；B.E为邻苯二甲醛，1 mol醛基与足量的银氨溶液反应生成2 mol Ag，1 mol E中有2mol醛基，所以1 mol E与足量的银氨溶液反应能生成4 mol Ag，故B错误；C.F为邻苯二甲酸，有羧基，羧酸的酸性强于碳酸，所以F能与NaHCO3反应产生CO2，故C正确；D.⑤是邻苯二甲酸和丙三醇发生的缩聚反应，故D正确。(6)化合物X是的同分异构体，且能与FeCl3溶液发生显色反应，说明分子中有酚羟基，1 mol X最多与1 mol Na发生反应，说明分子中只有1个酚羟基。若苯环上有两个取代基，可以是1个羟基和1个—CH2OCH3，也可以是1个羟基和1个—OCH2CH3，每种情况都有邻、间、对三种不同位置，共有6种；若苯环上有3个取代基，则1个羟基、1个甲基和1个—OCH3，共有10种不同位置关系，所以满足上述条件的X共有16种。其中满足核磁共振氢谱具有五组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3，则其结构简式为
或。
13.(双选)某高分子化合物R的结构简式如下：
下列有关R的说法正确的是( )
A.R的一种单体的分子式可能为C9H10O3
B.R完全水解后的生成物均为小分子有机物
C.可以通过加聚反应和缩聚反应合成R
D.碱性条件下，1 mol R完全水解消耗NaOH的物质的量为2 mol
答案 AC
解析 由该高分子化合物的结构简式可知，其单体为CH2===C(CH3)COOH、HOCH2CH2OH、HOOCCH(OH)CH2C6H5，R的单体之一的分子式为C9H10O3，A项正确；R完全水解有高分子化合物生成，B项错误；单体中存在C===C、—OH、—COOH，可通过加聚反应和缩聚反应生成R，C项正确；1 mol R中含n(1＋m) mol 酯基，碱性条件下，1 mol R完全水解消耗NaOH的物质的量为n(m＋1)mol，D项错误。
14.(双选)(2021·襄阳模拟)某同学尝试利用李比希法测定液态烃X的实验式，设计了如下实验：准确称取1.06 g样品并置于试样盒中，加热样品，使蒸气通过氧化铜(催化剂)，准确称量生成的二氧化碳和水的质量，分别是3.52 g和0.9 g。下列说法正确的是( )
A.甲处放置碱石灰
B.该烃的实验式是C4H5
C.停止加热后，立即停止通入O2，防止浪费
D.乙装置后加装一个盛碱石灰的干燥管，实验结果会更准确
答案 BD
解析 A.甲装置吸收水蒸气，应该盛放无水氯化钙，碱石灰既能吸收水蒸气也能吸收二氧化碳，A错误；B.生成的二氧化碳和水的质量分别是3.52 g和0.9 g，物质的量分别是3.52 g÷44 g/mol＝0.08 mol、0.9 g÷18 g/mol＝0.05 mol，因此C和H的原子个数之比是0.08∶0.1＝4∶5，所以该烃的实验式是C4H5，B正确；C.停止加热后，应继续通入O2，把生成的气体全部排入后续的装置中，以便充分吸收，C错误；D.为防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置被吸收，乙装置后加装一个盛碱石灰的干燥管，实验结果会更准确，D正确。
15.(2021·唐山三模)以有机物A为原料制备离子交换树脂M和新型聚酯材料N等的合成路线如下：
已知：
③H结构中含有一个甲基
(1)A的结构简式为________________，反应③的反应类型是________；F中含氧官能团的名称是________________。
(2)E与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式是___________________________
__________________________________________________________________。
(3)下列关于D的说法正确的是________(填字母)。
a.不溶于水
b.能与H2发生还原反应
c.能被酸性重铬酸钾溶液氧化
d.与金属Na发生置换反应
(4)H的结构简式为________；同时符合下列条件的H的同分异构体有________种(不考虑顺反异构)。
①苯环上有两个取代基；②含有碳碳双键；③能发生银镜反应。
(5)反应②的化学方程式为_____________________________________。
(6)模仿上述反应，写出由环己烯和其他无机试剂(任选)三步制取1，6－己二醛的流程图。
(6)
解析 A的不饱和度为5，结合N的结构知A含有苯环、双键，A能和NaBH4反应生成B，B能和HIO4反应生成C和E，结合已知信息知，C为醛，C和氢气发生加成反应生成D，D为醇，结合D的分子式知D为乙醇，则C为乙醛，B中相邻的两个碳原子上各连一个醇羟基，则B的结构简式为，E的结构简式为，B和F发生缩聚反应生成N，结合N的结构简式知F的结构简式为，A发生消去反应生成H，结合H中含有一个甲基知H的结构简式为，则A为，H发生加聚反应生成M，M的结构简式为。
(1)由上述分析知，A的结构简式为；反应③是醇的消去反应；F的结构简式为，其含氧官能团的名称是醚键和羧基。(2)E与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式是
+3H2O。(3)D为乙醇，能与水以任意比例互溶，不能与H2发生还原反应，能被酸性重铬酸钾溶液氧化，可与金属Na发生置换反应生成氢气，故c、d正确。(4)H的结构简式为；同时符合①苯环上有两个取代基，②含有碳碳双键；③能发生银镜反应的H的同分异构体存在以下几种情况，苯环上连有①—CH2CHO、—CH===CH2，②—CHO、—CH===CHCH3，③—CHO、—CH2CH===CH2，④—CH3、—CH===CHCHO，⑤—CH3、，⑥—CHO、，每组取代基在苯环上均有邻、间、对三种位置关系，因此符合条件的同分异构体共有18种。
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