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2015高考化学二轮有机化学基础(自选模块)复习资料

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[考纲要求] 1.有机化合物的组成与结构:(1)能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。(2)了解有机化合物分子中碳的成键特征,了解有机化合物中常见的官能团。能正确表示常见有机化合物分子的结构。?(3)了?解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。(4)从碳的成键特点认识有机化合物的多样性。了解有机化合物的异构现象,能写出简单有机化合物的同分异构体(立体异构不作要求)。(5)掌握烷烃的系统命名法。(6)能列举事实说明有机分子中基团之间存在相互影响。2.烃及其衍生物的性质与应用:(1)以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。(2)了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。(3)举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。(4)了解卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。了解它们的主要性质及应用。(5)了解有机反应的主要类型。(6)结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响,了解有机化合物的安全使用。3.糖类、油脂、氨基酸和蛋白质:(1)了解糖类的组成和性质特点。(2)了解油脂的组成、主要性质及重要应用。(3)了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。(4)了解蛋白质的组成、结构和性质。4.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。了解常见高分子材料的合成反应。(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。5.以上各部分知识的综合应用。
考点一 同分异构体

1.同分异构体的种类
(1)碳链异构
(2)官能团位置异构
(3)类别异构(官能团异构)
有机物分子通式与其可能的类别如下表所示:

组成通式可能的类别典型实例
H2n烯烃、环烷烃
H2n-2炔烃、二烯烃CH≡C―CH2CH3与CH2===CHCH===CH2
H2n+2O饱和一元醇、醚C2H5OH与CH3OCH3
H2nO醛、酮、烯醇、环醚、环醇
H2nO2羧酸、酯、羟基醛CH3COOH、HCOOCH3与HO―CH2―CHO
H2n-6O酚、芳香醇、芳香醚
H2n+1NO2硝基烷、氨基酸CH3CH2―NO2与H2NCH2―COOH
(H2O)m单糖或双糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)
2.同分异构体的书写规律
书写时,要尽量把主链写直,不要写得歪扭七八的,以免干扰自己的视觉;思维一定要有序,可按下列顺序考虑:
(1)主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列邻、间、对。
(2)按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写,也可按官能团异构→碳链异构→位置异构的顺序书写,不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。(书写烯烃同分异构体时要注意是否包括“顺反异构”)
(3)若遇到苯环上有三个取代基时,可先定两个的位置关系是邻或间或对,然后再对第三个取代基依次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的。

1.分子式为C5H12O的醇与和它相对分子质量相等的一元羧酸进行酯化反应,生成的酯共有(不考虑立体异构)(  )
A.15种 B.16种 C.17种 D.18种
答案 B
解析 饱和一元羧酸和多一个碳原子的饱和一元醇的相对分子质量相同,C5H12O属于醇的同分异构体共有8种,C4H8O2属于羧酸的同分异构体共有2种,所以符合条件的同分异构体共有16种。
2.(2014•黑龙江省齐齐哈尔市实验中学高三综合练习)分子式为C9H18O2的有机物A有下列转化关系

其中B、C的相对分子质量相等,则A的可能结构有(  )
A.8种 B.10种 C.16种 D.6种
答案 A
解析 B的分子式为C5H12O,C的分子式为C4H8O2,符合条件的B有CH3―CH2―CH2―CH2―CH2OH, ,
, 共4种,而羧酸有两种,所以A的同分异构体共有8种。
3.分子式为C5H10O3的有机物与NaHCO3溶液反应时,生成C5H9O3Na;而与金属钠反应时生成C5H8O3Na2。则该有机物的同分异构体有______种。(不考虑立体异构)
A.10 B.11 C.12 D.13
答案 C
解析 该有机物含有一个羧基和一个羟基,符合条件的同分异构体有 (注:标号为―OH所处的位置,下同),

4.塑化剂的一种简称DEHP,是由邻苯二甲酸和2­乙基己醇形成的酯类物质,如图是其中一种塑化剂的结构简式。若限制条件:①在苯环上邻位不变;②官能团的种类、位置不变;③苯环上的两个取代基中的一个不变;④可变取代基主链上碳原子数不变。则DEHP的同分异构体有(不包括图示结构)(  )

A.10种 B.15种 C.18种 D.19种
答案 C
解析 

(1)若支链为乙基

(2)若支链为两个甲基
①两个―CH3在同一个碳原子上

②若两个―CH3在不同碳原子上


综上所述共18种(注:以上标号为―C2H5或―CH3所出现的位置)。

同分异构体的判断方法
1.记忆法:记住已掌握的常见的异构体数。例如:
(1)凡只含一个碳原子的分子均无同分异构;
(2)丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种;
(3)戊烷、戊炔有3种;
(4)丁基、丁烯(包括顺反异构)、C8H10(芳香烃)有4种;
(5)己烷、C7H8O(含苯环)有5种;
(6)C8H8O2的芳香酯有6种;
(7)戊基、C9H12(芳香烃)有8种。
2.基元法:例如:丁基有4种,丁醇、戊醛、戊酸都有4种。
3.替代法:例如:二氯苯C6H4Cl2有3种,四氯苯也有3种(Cl取代H);又如:CH4的一氯代物只有一种,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种。(称互补规律)
4.对称法(又称等效氢法)
等效氢法的判断可按下列三点进行:
(1)同一碳原子上的氢原子是等效的;
(2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;
(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时物与像的关系)。
(一元取代物数目等于H的种类数;二元取代物数目可按“定一移一,定过不移”判断)
考点二 官能团与性质

类别通式官能团代表物分子结构特点主要化学性质
卤代烃一卤代烃:R―X多元饱和卤代烃:H2n+2-mXm卤原子―XC2H5Br(Mr:109)卤素原子直接与烃基结合
β­碳上要有氢原子才能发生消去反应,且有几种H生成几种烯(1)与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇
(2)与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成烯
醇一元醇:R―OH
饱和多元醇:H2n+2Om醇羟基―OHCH3OH(Mr:32)
C2H5OH(Mr:46)羟基直接与链烃基结合,O―H及C―O均有极性
β­碳上有氢原子才能发生消去反应;有几种H就生成几种烯
α­碳上有氢原子才能被催化氧化,伯醇氧化为醛,仲醇氧化为酮,叔醇不能被催化氧化(1)跟活泼金属反应产生H2
(2)跟卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃
(3)脱水反应:
乙醇
140 ℃分子间脱水生成醚170 ℃分子内脱水生成烯
(4)催化氧化为醛或酮
(5)一般断O―H键,与羧酸及无机含氧酸反应生成酯
醚R―O―R醚键
C2H5O C2H5(Mr:74)C―O键有极性性质稳定,一般不与酸、碱、氧化剂反应
酚 酚羟基―OH ―OH直接与苯环上的碳相连,受苯环影响能微弱电离(1)弱酸性
(2)与浓溴水发生取代反应生成沉淀
(3)遇FeCl3呈紫色
(4)易被氧化
醛 醛基
HCHO相当于两个―CHO,
有极性、能加成(1)与H2加成为醇
(2)被氧化剂(O2、多伦试剂、斐林试剂、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸
酮 羰基 有极性、能加成(1)与H2加成为醇
(2)不能被氧化剂氧化为羧酸
羧酸 羧基
受羰基影响,O―H能电离出H+, 受羟基影响不能被加成(1)具有酸的通性
(2)酯化反应时一般断裂羧基中的碳氧单键,不能被H2加成
(3)能与含―NH2的物质缩去水生成酰胺(肽键)
酯 酯基
酯基中的碳氧单键易断裂(1)发生水解反应生成羧酸和醇
(2)也可发生醇解反应生成新酯和新醇
氨基酸RCH(NH2)COOH氨基―NH2
羧基―COOHH2NCH2COOH
(Mr:75)―NH2能以配位键结合H+;―COOH能部分电离出H+两性化合物,能形成肽键
蛋白质结构复杂不可用通式表示肽键 氨基―NH2羧基―COOH酶多肽链间有四级结构(1)两性
(2)水解
(3)变性(记条件)
(4)颜色反应(鉴别)(生物催化剂) (5)灼烧分解
糖多数可用下列通式表示:(H2O)m羟基―OH
醛基―CHO
羰基 葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO淀粉(C6H10O5)n纤维素[C6H7O2(OH)3]n多羟基醛或多羟基酮或它们的缩合物(1)氧化反应(鉴别)(还原性糖)
(2)加氢还原
(3)酯化反应
(4)多糖水解
(5)葡萄糖发酵分解生成乙醇
油脂R′COOCHRCOOCH2R″COOCH2酯基 ,可能有碳碳双键 酯基中的碳氧单键易断裂
烃基中碳碳双键能加成(1)水解反应(碱中称皂化反应)
(2)硬化反应

1.(2014•大纲全国卷,12)从香荚兰豆中提取的一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,遇FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应。该化合物可能的结构简式是(  )

答案 A
解析 遇FeCl3溶液显特征颜色,说明该物质含有酚羟基,B项错误;能发生银镜反应,则说明有―CHO或者是甲酸某酯,故A项正确,C项错误;而D项中,其分子式为C8H6O3,与题意不符,故D项错误。
2.(2014•江苏,12改编)去甲肾上腺素可以调控动物机体的植物性神经功能,其结构简式如图所示。下列说法正确的是(  )

A.每个去甲肾上腺素分子中含有3个酚羟基
B.每个去甲肾上腺素分子中含有2个手性碳原子
C.1 mol去甲肾上腺素最多能与2 mol Br2发生取代反应
D.去甲肾上腺素既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
答案 D
解析 A项,和苯环直接相连的羟基才是酚羟基,每个去甲肾上腺素分子中含有2个酚羟基,不正确;B项,一个碳原子连有4个不同的原子或原子团,这样的碳原子是手性碳原子,只有和苯环直接相连的碳原子为手性碳原子,错误;C项,溴水能和酚羟基的邻对位上的H原子发生取代反应,且 1 mol Br2取代1 mol H原子,苯环上有3个位置可以被取代,不正确;D项,去甲肾上腺素分子中既有酚羟基又有―NH2,因此既能和盐酸反应,又能和氢氧化钠溶液反应,正确。
3.孔雀石绿是化工产品,具有较高毒性,高残留,容易致癌、致畸。其结构简式如图所示。下列关于孔雀石绿的说法正确的是(  )

A.孔雀石绿的分子式为C23H25N2
B.1 mol孔雀石绿在一定条件下最多可与6 mol H2发生加成反应
C.孔雀石绿属于芳香烃
D.孔雀石绿苯环上的一氯取代物有5种
答案 D
解析 A项,分子式应为C23H26N2;B项,1 mol孔雀石绿在一定条件下最多可与9 mol H2发生加成反应;C项,在该物质中除C、H外,还有氮元素,不属于芳香烃;D项,上面苯环有3种,左边苯环有2种,应特别注意右边不是苯环。
4.美国梅奥诊所的研究人员发现,绿茶中含有EGCG(表示没食子儿茶素没食子酸酯)物质具有抗癌作用,能使血癌(白血病)中癌细胞发生自杀性死亡,已知EGCG的结构简式如图所示,有关EGCG的说法错误的是(  )

A.EGCG的分子式为C22H18O11
B.EGCG在空气中易氧化,也能与溴水发生加成反应
C.1 mol EGCG最多可与含9 mol氢氧化钠的溶液完全作用
D.EGCG能与碳酸钠溶液反应,但不能放出二氧化碳
答案 B
解析 B项,EGCG在空气中易被氧化,但不能与溴水发生加成反应,应发生取代反应;C项,所有酚―OH和酯基均能和NaOH反应;D项,酚―OH能和Na2CO3溶液反应,但由于酸性小于H2CO3,所以不会放出CO2气体。

记准几个定量关系
1.1 mol醛基消耗2 mol Ag(NH3)2OH生成2 mol Ag单质、1 mol H2O、3 mol NH3;1 mol甲醛消耗4 mol Ag(NH3)2OH。
2.1 mol醛基消耗2 mol Cu(OH)2生成1 mol Cu2O沉淀、2 mol H2O。
3.和NaHCO3反应生成气体:1 mol―COOH生成1 mol CO2气体。
4.和Na反应生成气体:1 mol ―COOH生成0.5 mol H2;
1 mol ―OH生成0.5 mol H2。
5.和NaOH反应
1 mol ―COOH(或酚―OH,或―X)消耗1 mol NaOH;
1 mol (R为链烃基)消耗1 mol NaOH;
1 mol 消耗2 mol NaOH。
考点三 有机物的性质及有机反应类型

1.取代反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。
(1)酯化反应:醇、酸(包括有机羧酸和无机含氧酸)

(2)水解反应:卤代烃、酯、油脂、糖类、蛋白质,水解条件应区分清楚。如:卤代烃――强碱的水溶液;糖类――强酸溶液;酯――无机酸或碱(碱性条件水解反应趋于完全);油脂――无机酸或碱(碱性条件水解反应趋于完全);蛋白质――酸、碱、酶。

(3)硝化(磺化)反应:苯、苯的同系物、苯酚。

(4)卤代反应:烷烃、苯、苯的同系物、苯酚、醇、饱和卤代烃等。
特点:每取代一个氢原子,消耗一个卤素分子,同时生成一个卤化氢分子。

(5)其他:C2H5OH+HBr??→△C2H5Br+H2O
2.加成反应
有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新化合物的反应叫加成反应。如烯烃与卤素、卤化氢或氢气、水的反应;炔烃与卤素、卤化氢或氢气、水的反应;苯与氢气的反应等。


3.氧化反应
(1)与O2反应
①点燃:有机物燃烧的反应都是氧化反应。
②催化氧化:如醇?→醛(属去氢氧化反应);醛?→羧酸(属加氧氧化反应)

(2)使酸性高锰酸钾溶液褪色的反应
在有机物中,如:R―CH===CH2、R―C≡CH、ROH(醇羟基)、R―CHO、苯的同系物等都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生的反应都属氧化反应。
(3)银镜反应和使Cu(OH)2转变成Cu2O的反应
实质上都是有机物分子中的醛基(―CHO)加氧转变为羧基(―COOH)的反应。因此凡是含有醛基的物质均可发生上述反应(碱性条件)。
含醛基的物质:醛、甲酸(HCOOH)、甲酸酯(HCOOR)、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖。


4.还原反应
主要是加氢还原反应。能发生加氢还原反应的物质在结构上有共性,即都含有不饱和键。如:烯烃、炔烃、苯及苯的同系物、苯酚、醛、酮、油酸、油酸甘油酯等。
CH3CHO+H2??→Ni△CH3CH2OH
NO2+3Fe+6HCl?→NH2+3FeCl2+2H2O
5.消去反应
有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等),而生成含不饱和键(碳碳双键或三键)化合物的反应,叫做消去反应。如:卤代烃、醇等。卤代烃消去反应条件:强碱的醇溶液、共热;醇消去反应条件:浓硫酸加热(170 ℃)。
满足条件:①卤代烃或醇分子中碳原子数≥2;②卤代烃或醇分子中与―X(―OH)相连的碳原子的邻位碳上必须有H原子。
C2H5OH??→浓H2SO4170 ℃CH2===CH2↑+H2O
CH3―CH2―CH2Br+KOH??→乙醇△CH3―CH===CH2↑+KBr+H2O
6.显色反应

含有苯环的蛋白质与浓HNO3作用呈白色,加热变黄色。
7.聚合反应
含碳碳双键、碳碳叁键的烯烃、炔烃加聚,含―OH、―COOH、―NH2官能团的物质间的缩聚
加聚:




该考点在非选择题上的命题形式一直是以框图形式给出,主要考查化学反应方程式的书写、反应类型的判断、官能团的类别、判断或书写同分异构体。

题组一 有机物性质推断类
1.(2014•新课标全国卷Ⅰ,38)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:

②1 mol B经上述反应可生成2 mol C,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106
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢

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________________________。
(4)F的同分异构体中含有苯环的还有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6∶2∶2∶1的是________________________(写出其中一种的结构简式)。
(5)由苯及化合物C经如下步骤可合成N­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________________________________________________________________________。




解析 A(C6H13Cl)在NaOH的乙醇溶液中加热,发生消去反应生成B,1 mol B经信息①反应,生成2 mol C,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,设该芳香烃的化学式为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 ,从而推出E为 。
(1)A→B的反应为
,该反应为消去反应。

(3)根据C、F的结构简式及信息⑤得:





共8种,同时―NH2还可连在―CH3或―CH2―CH3上,―CH3、―CH2―CH3也可连在―NH2上。因此符合条件的同分异构体共有19种。其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6∶2∶2∶1的是

(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H2SO4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 。
2.(2014•山东理综,34)3­对甲苯丙烯酸甲酯(E)是一种用于合成抗血栓药的中间体,其合成路线如下:

已知:HCHO+CH3CHO??→OH-,△CH2===CHCHO+H2O
(1)遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的A的同分异构体有________种。B中含氧官能团的名称为________。
(2)试剂C可选用下列中的________。
a.溴水
b.银氨溶液
c.酸性KMnO4溶液
d.新制Cu(OH)2悬浊液
(3) 是E的一种同分异构体,该物质与足量NaOH溶液共热的化学方程式为_____________________________________________。
(4)E在一定条件下可以生成高聚物F,F的结构简式为________________________________。
答案 (1)3 醛基 (2)bd


解析 新信息中发生的反应是甲醛断开碳氧双键,乙醛断开α C―H键发生了加成反应,后再发生消去反应。由此可知B的结构简式为 ,所含官能团为醛基和碳碳双键;B→D是―CHO生成了―COOH,D→E是发生了酯化反应。
(1)“遇FeCl3溶液显紫色”说明含有酚羟基;A中的醛基是不饱和的,故结构中应该还含有―CH===CH2,在苯环上有邻、间、对3种同分异构体。
(2)将―CHO氧化成―COOH的试剂可以是银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液,但不能用酸性KMnO4溶液,它能将碳碳双键也氧化;也不能用溴水,它能与碳碳双键加成。
(3) 水解时消耗 1 mol H2O,生成的酚和羧酸消耗2 mol NaOH的同时生成2 mol H2O,故反应方程式为

(4)E中含有碳碳双键,能够发生加聚反应生成

题组二 有机物合成题
3.(2014•新课标全国卷Ⅱ,38)立方烷( )具有高度对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点,因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。下面是立方烷衍生物I的一种合成路线:

回答下列问题:
(1)C的结构简式为________________,E的结构简式为________________。
(2)③的反应类型为________________,⑤的反应类型为________________。
(3)化合物A可由环戊烷经三步反应合成:

反应1的试剂与条件为________________;反应2的化学方程式为______________;
反应3可用的试剂为______________________。
(4)在I的合成路线中,互为同分异构体的化合物是________________(填化合物代号)。
(5)I与碱石灰共热可转化为立方烷。立方烷的核磁共振氢谱中有________个峰。
(6)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有________种。
答案 (1)  
(2)取代反应 消去反应
(3)Cl2/光照   O2/Cu(其他合理答案也可)
(4)G和H (5)1 (6)3
解析 (1)(2)由流程 ,及两种物质结构上的变化推知该反应为取代反应,B属于卤代物,在碱的乙醇溶液中会发生消去反应,生成 ,故C的结构简式为 ,由C→D,按取代反应定义可知③为取代反应;D中含有 ,可以与Br2发生加成反应生成 ;由E与F的结构比较可知⑤为消去反应。(3)化合物A可由 合成,合成路线为 ,故反应1的试剂与条件为Cl2/光照,反应3可用的试剂为O2/Cu(或其他合理答案)。
(4)根据同分异构体的概念,具有相同分子式和不同结构的物质互为同分异构体,观察G与H的结构简式可知两者互为同分异构体。
(5)立方烷的8个顶点各有1个H,完全相同,即只有1种H,故核磁共振氢谱中谱峰个数为1。
(6)立方烷中有8个H,根据换元法,可知六硝基立方烷的种数与二硝基立方烷的种数相同,而二硝基立方烷可能的结构共有3种,如下所示:

故六硝基立方烷可能的结构也有3种。
4.(2014•江苏,17)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:



请回答下列问题:
(1)非诺洛芬中的含氧官能团为________和________(填名称)。
(2)反应①中加入的试剂X的分子式为C8H8O2,X的结构简式为________________。
(3)在上述五步反应中,属于取代反应的是________(填序号)。
(4)B的一种同分异构体满足下列条件:
Ⅰ.能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。
Ⅱ.分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环。
写出该同分异构体的结构简式:____________________________________________。
(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以 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:
CH3CH2Br??→NaOH溶液△CH3CH2OH??→CH3COOH浓硫酸,△
CH3COOCH2CH3
答案 (1)醚键 羧基


解析 (1)―O―为醚键、―COOH为羧基。(2)根据A( )到
B( )的转化,再结合X的分子式C8H8O2,可推得X的结构简式为 。(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―转化为―COOH,反应方程式:R―+3H2O?→R―COOH+NH3•H2O,很显然不属于取代反应。(4)该物质与B
( )互为同分异构体,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,则说明有酚羟基生成的酯基,能发生银镜反应,则说明是甲酸生成的酯,分子中有2个苯环,且只有6种不同化学环境的H原子,则说明该物质的结构非常对称,因此可推断该有机物的结构简式为 。(5)根据上述合成非诺洛芬的流程,采用逆推法,可得到答案。根据上述第②步反应,―CHO在NaBH4作用下,生成―CH2OH,根据上述反应第③步可知引入―Br,醇在浓硫酸作用下发生消去反应,得到碳碳双键,再与HBr发生加成反应,得到 ,再经过上述第④步反应,在Na作用下生成 ,最后再发生上述第⑤步反应,得到最终的物质 。
专题突破练
1.(2014•北京理综,25)顺丁橡胶、制备醇酸树脂的原料M以及杀菌剂N的合成路线如下:

已知:?.
?.RCH===CHR′??→(1)O3(2)Zn/H2ORCHO+R′CHO(R、R′代表烃基或氢)
(1)CH2===CH―CH===CH2的名称是______________。
(2)反应Ⅰ的反应类型是(选填字母)________。
a.加聚反应 b.缩聚反应
(3)顺式聚合物P的结构式是(选填字母)________。

(4)A的相对分子质量为108。
①反应Ⅱ的化学方程式是__________________________________________________。
②1 mol B完全转化成M所消耗H2的质量是______g。
(5)反应Ⅲ的化学方程式是__________________________________________________。
(6)A的某些同分异构体在相同的反应条件下也能生成B和C。写出其中一种同分异构体的结构简式________________。
答案 (1)1,3­丁二烯 (2)a (3)b

②6
(5)

(6)
解析 (1)CH2===CH―CH===CH2分子中含有2个 ,属于二烯烃,根据系统命名法原则,其名称为1,3­丁二烯。
(2)CH2===CH―CH===CH2分子中含有 ,具有烯烃的化学性质,能发生加成反应和加聚反应等,该有机物经反应Ⅰ生成顺式聚合物P,则反应Ⅰ为加聚反应。
(2)迁移应用课本中顺反异构体知识,推测顺式聚合物P分子中连接在 两端碳原子的同种基团处于双键的同侧,故b项正确。
(4)①结合题给信息?中加成反应(成环反应)原理,推测反应Ⅱ为2分子CH2===CH―CH===CH2在加热条件下发生加成反应(成环反应)生成A。又知A的相对分子质量为108,从而确定A的结构简式为 ,反应的化学方程式为2CH2===CH―CH===CH2??→△ 。
②结合信息?中反应原理, 在O3、Zn/H2O作用下,发生开环反应,生成 和HCHO,结合M的结构简式可知,B为 ,C为HCHO。1 mol B中含有3 mol―CHO,可与3 mol H2完全加成,消耗H2的质量为6 g。
(5)N的分子式为C13H8Cl4O2,而C的分子式为CH2O, 的分子式为C6H4Cl2O,由酚羟基邻位上的氢原子较活泼,可推出N的结构简式为 。所以反应Ⅲ的化学方程式为

(6)A的结构简式为 ,其同分异构体在O3、Zn/H2O作用下,也能生成B( )和C(HCHO),根据该反应的原理,逆向推理知A的同分异构体的结构简式可能为

2.(2014•安徽理综,26)Hagemann酯(H)是一种合成多环化合物的中间体,可由下列路线合成(部分反应条件略去):

(1)A→B为加成反应,则B的结构简式是____________________________________;
B→C的反应类型是____________________。
(2)H中含有的官能团名称是____________;F的名称(系统命名)是__________________。
(3)E→F的化学方程式是___________________________________________________。
(4)TMOB是H的同分异构体,具有下列结构特征:
①核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰;
②存在甲氧基(CH3O―)。TMOB的结构简式是____________________。
(5)下列说法正确的是________。
a.A能和HCl反应得到聚氯乙烯的单体
b.D和F中均含有2个π键
c.1 mol G完全燃烧生成7 mol H2O
d.H能发生加成、取代反应
答案 (1)CH2CHH 加成反应
(2)羰基、碳碳双键和酯基 2­丁炔酸乙酯
(3)CH3COOH+CH3CH2OH????浓H2SO4△
CH3COOCH2CH3+H2O
(4)
(5)ad
解析 (1)两分子HH发生自身加成反应,其中一分子HH断裂C―H键,另一分子HH断裂中的一个π键生成B,则B为CH2CHH。对比B和C的分子结构可知,B→C的反应为加成反应,该反应中CH2CH―H断裂中的一个π键,CH3OH断裂O―H键,生成C( )。
(2)分析H的结构简式可知,该有机物含有羰基、碳碳双键和酯基三种官能团。F的结构简式为CH3COOCH2CH3,其系统名称为2­丁炔酸乙酯。
(3)E在浓H2SO4、加热条件下与CH3CH2OH发生酯化反应,生成CH3COOCH2CH3,逆向推导可知,E为CH3COOH,根据酯化反应原理写出反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH????浓H2SO4△CH3COOCH2CH3+H2O。
(4)H的分子式为C10H14O3,则其同分异构体TMOB的分子式也为C10H14O3。TMOB的核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰,且含有―OCH3,说明其分子中含有苯环,且―OCH3所处的化学环境相同,即连接在同一碳原子上或处于苯环上对称位置的碳原子上,结合其分子式,可知TMOB的结构简式为 。
(5)HC≡CH分子中含有碳碳三键,可与HCl发生加成反应得到聚氯乙烯的单体CH2===CHCl。1个C≡C键含有2个π键和1个σ键,1个C===O键含有1个π键和1个σ键,则1个CH3C≡CH、CH3C≡OOCH2CH3分子中分别含有2个π键和3个π键。G的分子式为C11H16O3,则1 mol G完全燃烧生成8 mol H2O。H分子中含有羰基、碳碳双键和酯基,能与H2等发生加成反应,能发生水解反应(即取代反应)。
3.(2014•浙江理综,29)某兴趣小组以苯和乙烯为主要原料,采用以下路线合成药物普鲁卡因:


请回答下列问题:
(1)对于普鲁卡因,下列说法正确的是________。
A.可与浓盐酸形成盐
B.不与氢气发生加成反应
C.可发生水解反应
D.能形成内盐
(2)写出化合物B的结构简式________________。
(3)写出B?→C反应所需的试剂____________。
(4)写出C+D?→E的化学反应方程式________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)写出同时符合下列条件的B的所有同分异构体的结构简式____________________。
①分子中含有羧基
②1H­NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子
(6)通常采用乙烯为原料制得环氧乙烷后与X反应合成D。请用化学反应方程式表示以乙烯为原料制备X的合成路线(无机试剂任选)。
答案 (1)AC (2)


解析 采用逆向推理法。
应由E

还原生成,E则是由C 与D[CH3CH22NCH2CH2OH]经酯化反应生成。,1由普鲁卡因的结构简式可知,其分子中含有―NH2,能与盐酸反应生成盐;分子中含有苯环,可与H2加成;分子中含有酯基,能发生水解反应;因分子中只有碱性基团,而无酸性基团,故不能形成内盐。综上分析,A、C项正确。
2苯与CH2===CH2在催化剂作用下可发生加成反应生成A ,结合C的分子结构及A转化为B的反应条件可知A在苯环上―CH2CH3的对位引入―NO2,B为 。
3由 可知,苯环侧链被氧化为―COOH,所需试剂应是酸性KMnO4溶液。
4C与D发生酯化反应,其化学方程式为
+HOCH2CH2NCH2CH32
+H2O。
(5)因苯环上有两种不同化学环境的氢原子,则苯环上有两个不同的取代基,且位于苯环的对位。符合条件的B的同分异构体共有4种:

(6)结合信息,由D[(CH3CH2)2NCH2CH2OH)]可逆推X为(CH3CH2)2NH,由原料CH2===CH2,可推断另一种反应物为NH3。CH2==CH2与NH3在一定条件下分步发生反应,其化学方程式为CH2==CH2+HCl?→CH3CH2Cl、2CH3CH2Cl+NH3?→NHCH2CH32+2HCl。
4.2014•福建理综,32叶酸是维生素B族之一,可以由下列甲、乙、丙三种物质合成。

1甲中显酸性的官能团是    填名称。
2下列关于乙的说法正确的是    填序号。
a.分子中碳原子与氮原子的个数比是7∶5,b.属于芳香族化合物
c.既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应
d.属于苯酚的同系物
3丁是丙的同分异构体,且满足下列两个条件,丁的结构简式为     。
a.含有
b.在稀硫酸中水解有乙酸生成
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羧基 2ac
3
4①取代反应 ②保护氨基

解析 (1)羧基显酸性,氨基显碱性。
(2)一个乙分子中存在7个C原子、5个N原子,a正确;该物质没有苯环的结构,故不属于芳香族化合物,b错误;乙分子中有―NH2,可以与盐酸反应,有―Cl,可以与氢氧化钠溶液反应,c正确;乙分子中没有苯环,没有酚羟基,故不属于苯酚的同系物,d错误。
(3)在稀硫酸中水解生成乙酸,故一定为乙酸某酯,故其结构简式为

(4)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中反应;③步骤Ⅳ是肽键发生水解,重新生成―NH2。
5.(2014•四川理综,10节选 )A是一种有机合成中间体,其结构简式为

A的合成路线如下图,其中B~H分别代表一种有机物。

已知:

R、R′代表烃基。
请回答下列问题:
(1) A的名称(系统命名)是______;第⑧步反应的类型是________。
(2)第①步反应的化学方程式是______________________________________________。
(3)C物质与CH2===C(CH3)COOH按物质的量之比1∶1反应,其产物经加聚得到可作隐形眼镜的镜片材料I。I的结构简式是____________________________________________。
(4)第⑥步反应的化学方程式是______________________________________________。
(5)写出含有六元环,且一氯取代物只有2种(不考虑立体异构)的A的同分异构体的结构简式:________________________________________________________________________。
答案 (1)3,4­二乙基­2,4­己二烯 消去反应
(2)CH3CH2OH+HBr?→CH3CH2Br+H2O

(5)
解析 由B的分子式可知B为乙醇,结构简式为CH3CH2OH,反应①为醇与HBr的取代反应;E与C2H5MgBr反应,则E为酯,D为酸,D为C经过两步氧化反应制得,则C为乙二醇,其结构简式为HOCH2CH2OH,故D为乙二酸,其结构简式为HOOOOH,E为1分子乙二酸与2分子甲醇发生酯化反应所得产物,故E的结构简式为H3COOOOCH3,类比原题中的“已知”可知反应⑥生成的G的结构简式为 ,G经水解反应⑦生成的H的结构简式为 ,H经消去反应⑧后生成A。(1) A分子中含有两个碳碳双键,为二烯烃,故其系统命名为3,4­二乙基­2,4­己二稀;第⑧步反应为醇的消去反应。(2)第①步反应为醇与HBr的取代反应,在反应过程中HBr中的Br原子取代了醇分子中的羟基而生成溴代烃,反应的化学方程式为CH3CH2OH+HBr?→CH3CH2Br+H2O。(3)乙二醇与CH2===C(CH3)COOH按物质的量之比1∶1 反应时,乙二醇分子中只反应掉一个羟基,生成产物的结构简式为CH2===C(CH3)COOCH2CH2OH,该分子经加聚反应后得到 。(4)类比原题中“已知”信息就可写出H3COOOOCH3与CH3CH2MgBr反应的化学方程式。(5)A分子中共有10个C原子,当其同分异构体中含有六元环,且一氯代物只有2种时,要求分子中不只含有1个六元环,否则除六元环外碳原子上的一氯代物就不止2种,故分子中可以有3个六元环和两个甲基,且两个甲基处于六元环中对位C原子上。
6.(2014•广东理综,30)不饱和酯类化合物在药物、涂料等领域应用广泛。

(1)下列化合物Ⅰ的说法,正确的是________。
A.遇FeCl3溶液可能显紫色
B.可发生酯化反应和银镜反应
C.能与溴发生取代和加成反应
D.1 mol化合物Ⅰ最多能与2 mol NaOH反应
(2)反应①是一种由烯烃直接制备不饱和酯的新方法:

化合物Ⅱ的分子式为________________,1 mol化合物Ⅱ能与________mol H2恰好完全反应生成饱和烃类化合物。
(3)化合物Ⅱ可由芳香族化合物Ⅲ或Ⅳ分别通过消去反应获得,但只有Ⅲ能与Na反应产生H2,Ⅲ的结构简式为________________(写1种);由Ⅳ生成Ⅱ的反应条件为________________。
(4)聚合物 可用于制备涂料,其单体结构简式为________________。利用类似反应①的方法,仅以乙烯为有机物原料合成该单体,涉及的反应方程式为________________________________。
答案 (1)AC
(2)C9H10 4
(3)
CH3CH2CH2OH) 氢氧化钠醇溶液、加热

解析 要分析有机化合物的性质,首先要明确官能团;要分析有机反应,首先要明确官能团的变化情况,所以解答有机化学题目,官能团的分析起着至关重要的作用。1通过所给物质的结构简式可知,一个Ⅰ分子中含有两个苯环、两个酚羟基、一个碳碳双键和一个酯基。A项,酚羟基遇氯化铁溶液显紫色,所以正确;B项,因为不含醛基,不能发生银镜反应,所以错误;C项,因为含有苯环和碳碳双键,因此可以与溴发生取代和加成反应,所以正确;D项,两个酚羟基可以与两分子的氢氧化钠反应,一个酯基水解生成的羧基可以与一分子的氢氧化钠反应,因此1 mol化合物Ⅰ最多能与3 mol氢氧化钠反应,所以错误。
2通过观察可知,化合物Ⅱ的分子式为C9H10;因为分子中含有一个苯环和一个碳碳双键,所以1 mol该物质能和4 mol氢气反应生成饱和烃类化合物。,3该小题首先确定消去反应,能够发生消去反应的物质主要包括醇和卤代烃,其中醇可以和钠反应生成氢气,所以Ⅲ应该为醇,结构简式可以为 或 ;化合物Ⅳ则为卤代烃,而卤代烃要发生消去反应,其反应条件应为氢氧化钠醇溶液、加热。
4根据聚合物结构简式可写出其单体为CH2===CH―COOCH2CH3。根据反应①分析该反应机理,主要是通过CO将双键碳和醇两部分连接起来,双键碳上的氢原子和醇羟基上的氢原子结合氧原子生成水。根据题给条件可写出反应方程式:CH2===CH2+H2O CH3CH2OH,2CH2===CH2+2CO+2CH3CH2OH+O2 2CH2===CH―COOCH2CH3+2H2O。