?第33講 有機推斷與合成
【知識梳理】
一、有機合成
概念
有機合成是指利用簡單、易得的原料，通過有機反應，生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機化合物
任務
有機合成的任務包括目標化合物分子骨架的構(gòu)建和官能團的轉(zhuǎn)化


要求
起始原料要廉價、易得、低毒性、低污染
應盡量選擇步驟最少的合成路線
合成路線要符合“綠色、環(huán)保”的要求
有機合成反應要操作簡單、條件溫和、能耗低、易于實現(xiàn)
要按一定的反應順序和規(guī)律引入官能團，不能臆造不存在的反應




方法

正向合成法
此法采用正向思維方法，從已知原料入手，找出合成所需要的直接或間接的中間產(chǎn)物，逐步推向目標合成有機物，其思維程序是：原料中間產(chǎn)物產(chǎn)品

逆向合成法
此法采用逆向思維方法，從目標合成有機物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)入手，找出合成所需的直接或間接的中間產(chǎn)物，逐步推向已知原料，其思維程序是：產(chǎn)品中間產(chǎn)物原料

綜合比較法
采用綜合思維的方法，將正向或逆向推導出的幾種合成途徑進行比較，得出最佳合成路線。其思維程序概括為：“比較題目所給知識原型→找出原料與合成物質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系→確定中間產(chǎn)物→產(chǎn)品”




路線選擇

一元合成


二元合成

芳香合成















轉(zhuǎn)化


碳碳雙鍵的形成
一元鹵代烴在強堿的醇溶液中消去HX
醇在濃硫酸存在的條件下消去H2O
二元鹵代烴在鋅粉存在的條件下消去X2
烷烴的熱裂解和催化裂化


鹵素原子的引入
烷烴的鹵代（主要應用于甲烷）
烯烴、炔烴的加成（HX、X2）
芳香烴苯環(huán)上的鹵代（Fe做催化劑）
芳香烴側(cè)鏈上的鹵代（光照）
醇與HX的取代

羥基的引入
烯烴與水加成
鹵代烴的堿性水解
醛（酮）的加氫還原
酯的酸性或堿性水解

羧基的引入
苯的同系物被酸性高錳酸鉀溶液氧化
醛的催化氧化
酯的水解
肽、蛋白質(zhì)的水解
酯基的引入
酯化反應
硝基的引入
硝化反應
官能團的消除
通過加成反應消除不飽和鍵
通過消去反應或氧化反應或酯化反應等消除羥基（—OH）
通過加成反應或氧化反應等消除醛基（—CHO）

有機物成環(huán)
二元酸和二元醇的酯化成環(huán)
二元醇分子內(nèi)脫水醚鍵成環(huán)
二元醇分子間脫水醚鍵成環(huán)
二元酸和二氨基化合物肽鍵成環(huán)
氨基酸肽鍵成環(huán)


官能團的保護
在有機合成中，某些不希望起反應的官能團，在反應試劑或反應條件的影響下而產(chǎn)生副反應，這樣就不能達到預計的合成目標，因此必須采取措施保護某些官能團，待完成反應后再除去保護基，使其復原
保護措施必須符合如下要求，只對要保護的基團發(fā)生反應，而對其它基團不反應；反應較易進行，精制容易；保護基易脫除，在除去保護基時，不影響其它基團
例題1、化合物H是一種有機光電材料中間體。實驗室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下：

已知：

回答下列問題：
（1）A的化學名稱為為__________。
（2）由C生成D和E生成F的反應類型分別為__________、_________。
（3）E的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
（4）G為甲苯的同分異構(gòu)體，由F生成H的化學方程式為___________。
（5）芳香化合物X是F的同分異構(gòu)體，X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2，其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環(huán)境的氫，峰面積比為6∶2∶2∶1，寫出2種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡式____________。
（6）寫出用環(huán)戊烷和2-丁炔為原料制備化合物的合成路線________（其他試劑任選）。
[指點迷津] 常見的合成方法：
解答有機合成題時，首先要正確判斷合成的有機物屬于哪一類有機物，帶有何種官能團，然后結(jié)合所學過的知識或題給信息，尋找官能團的引入、轉(zhuǎn)換、保護或消去的方法，盡快找出合成目標有機物的關(guān)鍵和突破點?；痉椒ㄓ校?br /> (1)正向合成法：此法采用正向思維方法，從已知原料入手，找出合成所需要的直接或間接的中間產(chǎn)物，逐步推向目標合成有機物，其思維程序是：原料中間產(chǎn)物產(chǎn)品。
(2)逆向合成法：此法采用逆向思維方法，從目標合成有機物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)入手，找出合成所需的直接或間接的中間產(chǎn)物，逐步推向已知原料，其思維程序是：產(chǎn)品中間產(chǎn)物原料。
（3）綜合比較法：采用綜合思維的方法，將正向或逆向推導出的幾種合成途徑進行比較，得出最佳合成路線。其思維程序概括為：“比較題目所給知識原型→找出原料與合成物質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系→確定中間產(chǎn)物→產(chǎn)品”。

二、有機推斷
1．有機推斷題的突破口：
解題的突破口也叫做題眼，題眼可以是一種特殊的現(xiàn)象、反應、性質(zhì)、用途或反應條件，或在框圖推斷試題中，有幾條線同時經(jīng)過一種物質(zhì)，往往這就是題眼。根據(jù)有機的知識，突破口可從下列幾方面尋找：
（1）從有機物的物理特征突破。有機物中各類代表物的顏色、狀態(tài)、氣味、溶解性、密度、熔點、沸點等往往各有特點，平時留心歸納，解題時可能由此找到題眼。
（2）有機反應往往各有特定的條件，因此反應的特定條件可以是突破口。例如“濃H2SO4，170 ℃”的條件可能是乙醇消去制乙烯；“烴與溴水反應”，則該烴應為不飽和烴，且反應一定是加成反應，而不會是取代反應。
（3）從特定的轉(zhuǎn)化關(guān)系突破。例如某有機物能氧化再氧化，該有機物就可能是烯烴或醇。因為；。這是兩條重要的氧化系列。若某物既被氧化又被還原，則該物質(zhì)A可能是醛，醛是能被氧化(轉(zhuǎn)化成羧酸)又能被還原(轉(zhuǎn)化為醇)的物質(zhì)?？梢?，熟悉有機物的轉(zhuǎn)化關(guān)系非常必要。
（4）從結(jié)構(gòu)關(guān)系突破。這其實也是轉(zhuǎn)化關(guān)系的原理。例如某醇催化氧化能得到相應的醛，則該醇必為伯醇；若醇催化氧化得到的是酮，則醇必為仲醇；若醇催化氧化得不到相應的醛、酮，則必為叔醇。消去反應、生成環(huán)酯的反應等都與特定的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
（5）從特征現(xiàn)象突破。如加FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，有機物可能是酚類。能與銀氨溶液反應生成銀鏡，則有機物為含醛基的物質(zhì)。特征現(xiàn)象可以從產(chǎn)生氣體沉淀顏色、溶液顏色變化等方面考慮。
2．推斷題中的信息






化學性質(zhì)
能使溴水褪色的有機物通常含有“-C＝C-”、“”或“”
能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的有機物通常含有“-C＝C-”或“”、“”或“苯的同系物”
能發(fā)生加成反應的有機物通常含有“-C＝C-”、“”、“”或“苯環(huán)”
能發(fā)生銀鏡反應或能與新制的Cu（OH）2懸濁液反應的有機物必含有“-CHO”
能與鈉反應放出H2的有機物必含有“-OH”或“-COOH”
能與Na2CO3和NaHCO3溶液反應放出CO2或能使石蕊試液變紅的有機物中必含有“-COOH”
能發(fā)生消去反應的有機物為醇或鹵代烴
能發(fā)生水解反應的有機物為鹵代烴、酯、糖類（低聚糖和多糖）或蛋白質(zhì)
遇FeCl3溶液顯紫色的有機物必含有酚羥基





反應條件
當反應條件為NaOH的醇溶液并加熱時，通常為鹵代烴的消去反應
當反應條件為NaOH的水溶液并加熱時，通常為鹵代烴或酯的水解反應
當反應條件為濃H2SO4并加熱時，通常為醇脫水生成醚和不飽和烴的反應或醇與酸的酯化反應
當反應條件為稀酸并加熱時，通常為酯或淀粉的水解反應
當反應條件為催化劑并有氧氣時，通常是醇氧化生成醛（酮）或醛氧化生成酸的反應
當反應條件為催化劑存在下的加氫反應時，通常為碳碳雙鍵、碳碳三鍵、苯環(huán)或醛基的加成反應
當反應條件為光照且與X2（鹵素單質(zhì)）反應時，通常是X2與烷烴或苯環(huán)側(cè)鏈烴基上的H原子發(fā)生取代反應，而當反應條件為有催化劑存在且與X2反應時，通常為苯環(huán)上的H原子直接被取代





反應數(shù)據(jù)
根據(jù)與H2加成時所消耗H2的物質(zhì)的量進行突破：1mol“”加成時需1molH2，1mol“”完全加成時需2molH2，1mol“—CHO”加成時需1molH2，而1mol苯環(huán)完全加成時需3molH2
1mol“—CHO”完全反應時生成2molAg或1molCu2O
2mol“-OH”或“-COOH”與足量活潑金屬完全反應時放出1molH2
1mol“-COOH”與足量碳酸氫鈉溶液完全反應時放出1molCO2
1mol一元醇與足量乙酸反應生成1mol酯時，其相對分子質(zhì)量將增加42，1mol二元醇與足量乙酸反應生成酯時，其相對分子質(zhì)量將增加84
1mol某酯A發(fā)生水解反應生成B和乙酸時，若A與B的相對分子質(zhì)量相差42，則生成1mol乙酸，若A與B的相對分子質(zhì)量相差84時，則生成2mol乙酸
例題2、化合物G是治療高血壓的藥物“比索洛爾”的中間體，一種合成G的路線如下：

已知以下信息：①A的核磁共振氫譜為單峰；B的核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為6∶1∶1。②D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學環(huán)境的氫；1 mol D可與1 mol NaOH或2 mol Na反應?；卮鹣铝袉栴}：
（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
（2）B的化學名稱為____________。
（3）C與D反應生成E的化學方程式為____________。
（4）由E生成F的反應類型為____________。
（5）G的分子式為____________。
（6）L是D的同分異構(gòu)體，可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，1 mol的L可與2 mol的Na2CO3反應，L共有______種；其中核磁共振氫譜為四組峰，峰面積比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為___________、____________。
[指點迷津] 解答有機推斷題時，首先要通讀全題，“瞻前顧后”，閱讀理解并升華有機信息，大膽運用和遷移所學知識，同時又要做到謹慎細心，具體答題時應注意：
（1）正確區(qū)分有機化合物的“名稱”、“分子式”、“結(jié)構(gòu)簡式”。
（2）回答有機官能團需注意以下幾點：（“名稱”還是“結(jié)構(gòu)”；有無限制性條件；注意規(guī)范表示；其他如醚鍵、羰基不能寫成醚基、酮基，氨基不能寫成“胺或銨基”、酯基不能寫成“脂基”，苯環(huán)一般不作官能團。
（3）回答有關(guān)反應類型抓住兩點 “正確判斷”和“正確書寫”。正確判斷扣住“加成、消去、取代、氧化、還原、加聚、縮聚”的特點；正確書寫不能出現(xiàn)錯別字。
（4）根據(jù)價鍵理論書寫結(jié)構(gòu)簡式，注意“H”原子數(shù)必須準確無誤；原子的連接次序不要出錯：硝基（－NO2）、醛基（－CHO）、酯基（）、聚丙烯（）。
（5）有機反應方程式的書寫：需檢查是否遺漏小分子（H2O等），建議書寫時先寫小分子在再寫有機分子；注意重要的反應條件（加氫條件、硝化條件、鹵代烴水解和消去條件、醇分子內(nèi)分子間脫水條件、酯化條件等）；注意同一條件下多個官能團同時反應，不能顧此失彼！

三、合成高分子化合物
1．概念
（1）單體：能夠進行聚合反應形成高分子化合物的低分子化合物。
（2）鏈節(jié)：高分子化合物中化學組成相同、可重復的最小單位。
（3）聚合度：高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目。如

2.合成反應
（1）加聚反應：小分子物質(zhì)以加成反應形式生成高分子化合物的反應，如氯乙烯合成聚氯乙烯的化學方程式為。
（2）縮聚反應：單體分子間縮合脫去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物的反應。如己二酸與乙二醇發(fā)生縮聚反應的化學方程式為：

（3）簡單高分子化合物單體的判斷方法
物質(zhì)類別
高分子化合物
方法
單體
加聚產(chǎn)物


CH2===CH2





CH2===CH—CH3和CH2===CH2
縮聚產(chǎn)物







例題3、高分子材料PET聚酯樹脂和PMMA的合成路線如下：
已知：Ⅰ．RCOOR′+ R′′18OH RCO18O R′′+ R′OH（R、R′、R′′代表烴基）
Ⅱ．（R、R′代表烴基）
（1）①的反應類型是________。
（2）②的化學方程式為________。
（3）PMMA單體的官能團名稱是________、________。
（4）F的核磁共振氫譜顯示只有一組峰，⑤的化學方程式為________。
（5）G的結(jié)構(gòu)簡式為________。
（6）下列說法正確的是________（填字母序號）。
a．⑦為酯化反應 b．B和D互為同系物 c．D的沸點比同碳原子數(shù)的烷烴高 d．1 mol 與足量NaOH溶液反應時，最多消耗4 mol NaOH
（7）J的某種同分異構(gòu)體與J具有相同官能團，且為順式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡式是________。
（8）寫出由PET單體制備PET聚酯（化學式為C10nH8nO4n 或C10n+2H8n+6O4n+2）并生成B的化學方程式 。

【課時練習】
1．下列說法正確的是
A．嬰兒紙尿褲中含有聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂
B．“熔噴布”可用于制作 N95 型等口罩，生產(chǎn)“熔噴布”的主要原料是聚丙烯，它屬于純凈物
C．人造纖維是以石油、煤、天然氣等為原料經(jīng)過聚合反應制成
D．有機玻璃是通過縮聚反應制得的合成塑料，具有良好透光性
2．用丙醛(CH3-CH2-CHO)制取聚丙烯的過程中發(fā)生的反應類型為( )
①取代 ②消去 ③加聚 ④縮聚 ⑤氧化 ⑥還原
A．①④⑥ B．⑤②③ C．⑥②③ D．②④⑤
3．在綠色化學工藝中，理想狀態(tài)是反應物中的原子全部轉(zhuǎn)化為目標產(chǎn)物，即原子利用率為100%。在用CH2=CH2合成CH3CH2COOCH3的過程中，欲使原子利用率達到最高，還需要的其他反應物有
A．CO和CH3OH B．CH3CH2OH和CO2 C．CO和CH4 D．H2和CO2
4．下列說法正確的是（ ）
A．按系統(tǒng)命名法，化合物的名稱為2-2-二甲基己烷
B．等質(zhì)量的聚乙烯、甲烷、乙炔分別充分燃燒，所耗氧氣的量依次減少
C．用酒精消毒，其原理是酒精使細菌中的蛋白質(zhì)變性而失去生理活性
D．蔗糖、麥芽糖和乳糖的分子式都為C12H22O11，均能發(fā)生銀鏡反應
5．已知氣態(tài)烴A的密度是相同狀況下氫氣密度的14倍，有機物A~E能發(fā)生如圖所示一系列變化，則下列說法錯誤的是

A．A分子中所有原子均在同一平面內(nèi)
B．A→B所用試劑為H2O
C．B、D、E三種物質(zhì)可以用NaOH溶液鑒別
D．用B和D制備E時，一般加入過量的B來提高D的轉(zhuǎn)化率
6．下列關(guān)于的說法，不正確的是
A．該物質(zhì)含有 1 個手性碳原子
B．該物質(zhì)可由兩種單體分子通過縮聚反應生成
C．該物質(zhì)在酸性條件下水解產(chǎn)物之一可用于制備阿司匹林
D．1mol 該物質(zhì)與足量 NaOH 溶液反應， 最多可消耗3n mol NaOH
7．某有機化合物的結(jié)構(gòu)簡式為，下列關(guān)于該化合物的說法不正確的是
A．該有機物的分子式為C23H24O6
B．1mol該化合物最多可以與9molH2發(fā)生加成反應
C．既可以使溴的四氯化碳溶液褪色，又可以使酸性KMnO4溶液褪色
D．既可以與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，又可以與Na2CO3溶液反應
8．普伐他汀是一種調(diào)節(jié)血脂的藥物，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于普伐他汀的性質(zhì)描述正確的是

A．能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應B．不能使酸性KMnO4溶液褪色
C．能發(fā)生加成、取代、消去反應D．1 mol該物質(zhì)最多可與1 mol NaOH反應
9．鐵杉脂素是重要的木脂素類化合物，其結(jié)構(gòu)簡式如右圖所示。下列有關(guān)鐵杉脂素的說法錯誤的是(　　)

A．分子中兩個苯環(huán)處于同一平面
B．分子中有3個手性碳原子
C．能與濃溴水發(fā)生取代反應
D．1 mol鐵杉脂素與NaOH溶液反應最多消耗3 mol NaOH
10．某有機物的結(jié)構(gòu)如圖所示，這種有機物不可能具有的性質(zhì)是（ ）

①可以燃燒；②能使酸性KMnO4溶液褪色；③能跟NaOH溶液反應；④能發(fā)生酯化反應；⑤能發(fā)生加聚反應；⑥能發(fā)生水解反應
A．①④ B．只有⑤ C．只有⑥ D．④⑥
11．某有機物 X 的結(jié)構(gòu)簡式為，關(guān)于這種有機物的說法正確的是
A．該物質(zhì)中含有三種官能團 B．1 mol 該物質(zhì)最多可以消耗 3 mol Na
C．1 mol 該物質(zhì)可與 4 mol H2 加成 D．不能發(fā)生水解反應
12．凱夫拉是一種高強度、耐腐蝕的芳綸纖維，軍事上稱為“裝甲衛(wèi)士”，但長期浸漬在強酸或強堿中強度有所下降。下表中是凱夫拉的兩種結(jié)構(gòu)：

名稱
芳綸1313（PMTA）
芳綸1414（PPTA）
結(jié)構(gòu)
簡式


以下說法不正確的是
A．PMTA和PPTA互為同分異構(gòu)體
B．“芳綸1313”、“芳綸1414”中的數(shù)字表示苯環(huán)上取代基的位置
C．凱夫拉在強酸或強堿中強度下降，可能與“”的水解有關(guān)
D．以和為原料制備PPTA的反應為縮聚反應
13．高分子化合物J()的合成路線如下：

已知：I．
II．
回答下列問題：
(1)A的化學名稱為________。
(2)由F生成G的反應類型是______。
(3)B→C反應所需試劑、條件分別為_______、_______。
(4)I中官能團的名稱是______。
(5)寫出一種與F互為同分異構(gòu)體的酯類芳香族化合物的結(jié)構(gòu)簡式(核磁共振氫譜為四組峰，峰面積比為1：2：2：3)：________。
(6)結(jié)合上述流程中的信息，設計以D為起始原料制備的路線：_______。
14．苯酚是一種重要的化工原料。以苯酚為主要起始原料，某種藥物中間體D的合成路線如下：

(1)A的分子式為C2H2O3，可發(fā)生銀鏡反應，A所含官能團名稱為：______，寫出反應①的化學反應方程式為__________；
(2)C→D的反應類型是_________，1mol D在一定條件下與足量NaOH溶液反應，最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為__________mol
(3)D有多種同分異構(gòu)體，其中滿足下列條件的同分異構(gòu)體有______種
①是苯的二取代物②能與碳酸氫鈉溶液反應產(chǎn)生氣體③遇氯化鐵溶液顯紫色
(4)E是由2分子B生成的含有3個六元環(huán)的化合物，寫出E的結(jié)構(gòu)簡式________
(5)已知：R—CH2—COOH
A有多種合成方法，寫出由乙酸合成A的路線流程圖(其他原料任選)合成路線流程圖示例如下：H2C=CH2CH3CH2OHCH3COOC2H5
____________
15．可降解高分子化合物H的合成路線如下

已知：i．
ii．+2ROH +2HCl(R為烴基)
回答下面問題：
(1)有機物C中含有官能團的名稱________；
(2)有機物E生成F的反應類型_________；
(3)有機物D的結(jié)構(gòu)簡式_________，高分子化合物H的結(jié)構(gòu)簡式_________；
(4)具有相同官能團的有機物A的同分異構(gòu)體有_________種；
(5)有機物E和C按1:1發(fā)生縮聚反應的化學方程式：__________；
(6)寫出由乙烯合成多肽的合成路線圖(其他無機試劑任選)____________。
16．G是合成抗新冠病毒藥物的中間體，合成路線如圖所示：

已知：R1COOR2+R2-OH(R、R1、R2分別為烴基)
回答下列問題：
(1)G中官能團的名稱為____。
(2)C的結(jié)構(gòu)簡式為____。
(3)寫出D到E的方程式____，該反應類型為____。
(4)標出F中的手性碳原子___。
(5)H與G互為同分異構(gòu)體，寫出符合以下條件的一種結(jié)構(gòu)簡式____
①能發(fā)生水解反應；②核磁共振氫譜峰面積之比為2:2:9:9
(6)已知RXRMgX(X表示鹵素原子)，以苯甲醇為原料制備，畫出合成路線圖___(無機試劑及有機溶劑任選)。

參考答案
例題1、（1）苯甲醛（2）加成反應 、酯化反應（或取代反應）（3）（4）
（5）、
（6）

【解析】可以用逆推法推斷，利用已知②，結(jié)合由G為甲苯的同分異構(gòu)體，可以確定H 由G（C7H8）和F 反應生成；結(jié)合流程信息可知E為，D為，C為，B為，結(jié)合已知①，可以確定A為。（2）C生成D的反應碳碳雙鍵的加成反應，E生成F的反應為和乙醇的酯化反應。（5）F的同分異構(gòu)體X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2，說明有機物分子中含有羧基，其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環(huán)境的氫，峰面積比為6∶2∶2∶1，說明有機物分子結(jié)構(gòu)對稱，而且含有兩個對稱的—CH3，結(jié)合不飽和度分析一定含有—C≡CH，綜上可知X為和。（6）依據(jù)逆推法，若要生成必然要生成，根據(jù)已知②可知，生成應該需要環(huán)戊烯和2-丁炔，而生成環(huán)戊烯必須需要一氯環(huán)戊烷，而一氯環(huán)戊烷可由環(huán)戊烷與氯氣發(fā)生取代反應而得。合成路線見答案。
例題2、（1） （2）2-丙醇（或異丙醇）（3）
（4）取代反應（5）C18H31NO4 （6）6
【解析】A的化學式為C2H4O，其核磁共振氫譜為單峰，則A為；B的化學式為C3H8O，核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為6∶1∶1，則B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)CH3；D的化學式為C7H8O2，其苯環(huán)上僅有兩種不同化學環(huán)境的氫；1molD可與1mol NaOH或2mol Na反應，則苯環(huán)上有酚羥基和—CH2OH，且為對位結(jié)構(gòu)，則D的結(jié)構(gòu)簡式為。（1）根據(jù)上述分析，A的結(jié)構(gòu)簡式為。（2）根據(jù)上述分析B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)CH3，依據(jù)醇的命名，其化學名稱為2-丙醇或異丙醇。（3）HOCH2CH2OCH(CH3)2和發(fā)生反應生成E的化學方程式為： 。（4）的分子式為C3H5OCl，E的分子式為C12H18O3，E與的分子式之和比F的分子式少了一個HCl，則E和發(fā)生了取代反應生成F。（5）根據(jù)有機物成鍵特點，有機物G的分子式為C18H31NO4。（6）L是的同分異構(gòu)體，可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，說明含有酚羥基，1 mol的L可與2 mol的Na2CO3反應，說明L的分子結(jié)構(gòu)中含有2個酚羥基和一個甲基，當二個酚羥基在鄰位時，苯環(huán)上甲基的位置有2種，當二個酚羥基在間位時，苯環(huán)上甲基的位置有3種，當二個酚羥基在對位時，苯環(huán)上甲基的位置有1種，滿足條件的L共有6種；其中核磁共振氫譜為四組峰，峰面積比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為、。
例題3、（1）加成反應
（2）BrCH2-CH2Br+2NaOH HO-CH2CH2OH+2NaBr（
（3）碳碳雙鍵 酯基
（4）
（5）
（6）a、c
（7）
（8）
【解析】(1)a選項，不是所有的糖都有甜味，如纖維素等多糖沒有甜味，也不是所有的糖都具有CnH2mOm的通式，如脫氧核糖的分子式為C5H10O4，所以說法錯誤；b選項，麥芽糖水解只生成葡萄糖，所以說法錯誤；c選項，如果淀粉部分水解生成葡萄糖，也可以發(fā)生銀鏡反應，即銀鏡反應不能判斷溶液中是否還含有淀粉，因此只用銀鏡反應不能判斷淀粉水解是否完全，所以說法正確；d選項，淀粉和纖維素都屬于多糖類天然高分子化合物，所以說法正確。(2)B生成C的反應是酸和醇生成酯的反應，屬于取代(或酯化)反應。(3)通過觀察D分子的結(jié)構(gòu)簡式，可判斷D分子中含有酯基和碳碳雙鍵；由D生成E的反應為消去反應。(4)F為分子中含6個碳原子的二元酸，名稱為己二酸，己二酸與1,4丁二醇發(fā)生縮聚反應，其反應的化學方程式為

(5)W為二取代芳香化合物，因此苯環(huán)上有兩個取代基，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應生成44 g CO2，說明W分子結(jié)構(gòu)中含有兩個羧基，還有兩個碳原子，先將兩個羧基和苯環(huán)相連，如果碳原子分別插入苯環(huán)與羧基間，有一種情況，如果兩個取代基分別在苯環(huán)的鄰、間、對位，有3種同分異構(gòu)體；如果2個碳原子只插入其中一個苯環(huán)與羧基之間，有—CH2CH2—和—CH(CH3)—兩種情況，兩個取代基分別在苯環(huán)上鄰、間、對位，有6種同分異構(gòu)體；再將苯環(huán)上連接一個甲基，另一個取代基為一個碳原子和兩個羧基，即—CH(COOH)2，有一種情況，兩個取代基分別在苯環(huán)的鄰、間、對位，有3種同分異構(gòu)體；因此共有12種同分異構(gòu)體，其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡式為(6)由題給路線圖可知，己二烯與乙烯可生成環(huán)狀烯，環(huán)狀烯可轉(zhuǎn)化為對二甲苯，用高錳酸鉀可將對二甲苯氧化為對苯二甲酸，所以其合成路線為：。
【課時練習】
1．A【解析】A. 聚丙烯酸鈉是一種高分子樹脂，具有很強的吸水性，可用于制造嬰兒紙尿褲，故A正確；
B. 聚丙烯是高分子化合物，聚合度n值不確定，所以聚丙烯屬于混合物，故B錯誤；
C. 人造纖維是用木材、草類的纖維經(jīng)化學加工制成的粘膠纖維，則不能利用石油、煤、天然氣等做原料制得人造纖維，故C錯誤；
D. 聚甲基丙烯酸甲酯又稱有機玻璃，即有機玻璃是通過加聚反應制得的，故D錯誤。
答案選A。
2．C【解析】的單體為CH2=CHCH3，對比CH3CH2CHO與CH2=CHCH3的結(jié)構(gòu)，結(jié)合有機物之間的轉(zhuǎn)化，合成路線為CH3CH2CHOCH3CH2CH2OHCH3CH=CH2，反應的類型依次為加成（或還原）反應、消去反應、加聚反應，即⑥②③，故答案選C。
3．A【解析】在綠色化學工藝中，理想狀態(tài)是反應物中的原子全部轉(zhuǎn)化為目標產(chǎn)物，即原子利用率為100%。在用CH2=CH2合成CH3CH2COOCH3的過程中，欲使原子利用率達到最高，要把一個C2H4分子變成一個C4H8O2分子，還必須增加2個C原子、4個H原子、2個O原子，即原料中另外的物質(zhì)中C、H、O的原子個數(shù)比為1：2：1。
A．CO和CH3OH，兩種物質(zhì)如果按照分子個數(shù)比1：1組合，則C、H、O的原子個數(shù)比為1：2：1，故A正確；
B．CH3CH2OH和CO2，兩種物質(zhì)分子里三種原子不論怎樣組合也都不能使C、H、O的原子個數(shù)比為1：2：1，故B錯誤；
C．CO和CH4，兩種物質(zhì)分子里三種原子不論怎樣組合也都不能使C、H、O的原子個數(shù)比為1：2：1，故C錯誤；
D．H2和CO2，兩種物質(zhì)分子里三種原子不論怎樣組合都不能使C、H、O的原子個數(shù)比為1：2：1，故D錯誤；
答案選A。
4．C【解析】A. 分子中最長的鏈上含4個碳原子，2號位置含2個甲基，按系統(tǒng)命名法，該化合物的名稱為2，2-二甲基丁烷，A項錯誤；
B. 等質(zhì)量的甲烷、聚乙烯、乙炔，氫元素的質(zhì)量依次減小，則三者分別充分燃燒，所耗氧氣的量依次減小，B項錯誤；
C. 酒精消毒的基本原理是酒精使細菌中的蛋白質(zhì)變性而失去生理活性，C項正確；
D. 蔗糖分子中不含醛基，不能發(fā)生銀鏡反應，D項錯誤；
答案選C。
5．C【解析】A．乙烯為平面結(jié)構(gòu)，所以所有原子在同一平面內(nèi)，故A正確；
B．乙烯與水發(fā)生加成反應得到乙醇，故B正確；
C．乙醇與NaOH互溶，乙酸與NaOH反應生成乙酸鈉和水，乙酸乙酯在NaOH溶液中水解，但現(xiàn)象均不明顯，不能夠用NaOH鑒別，故C錯誤；
D．乙醇和乙酸制備乙酸乙酯的反應為可逆反應，加入過量的乙醇可提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，故D正確；
答案選C。
6．A【解析】A．連接四個不同原子或原子團的碳原子為手性碳原子，該高聚物中每個鏈節(jié)上與甲基相連的碳原子為手性碳原子，所以該物質(zhì)中有n個手性碳，故A錯誤；
B．根據(jù)該物質(zhì)的連接結(jié)構(gòu)可知該物質(zhì)可以由單體和HOOCCH(CH3)OH發(fā)生脫水縮合形成，故B正確；
C．水解生成，可用于合成阿司匹林，故C正確；
D．該物質(zhì)水解產(chǎn)生和HOOCCH(CH3)OH，1mol消耗2molNaOH，1molHOOCCH(CH3)OH消耗1molNaOH，所以1mol該物質(zhì)與足量NaOH溶液反應，最多可消耗3n mol NaOH，故D正確；
綜上所述答案為A。
7．B【解析】A. 該有機物的分子式為C23H24O6，A正確；B. 1mol該化合物最多可以與7molH2發(fā)生加成反應，酯基不能與H2發(fā)生加成反應，B不正確；C. 該有機物分子中有碳碳雙鍵，與苯環(huán)相連的碳原子上有H原子 ，所以其既可以使溴的四氯化碳溶液褪色（溴與碳碳雙鍵發(fā)生加成反應），又可以使酸性KMnO4溶液褪色（碳碳雙鍵、與苯環(huán)相連的C原子被氧化），C正確；D. 該有機物分子中有酚羥基，所以其既可以與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，又可以與Na2CO3溶液反應，D正確。本題選B。
8．C【解析】A、不含苯環(huán)，不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，故A錯誤；
B、含有碳碳雙鍵，能使酸性KMnO4溶液褪色，故B錯誤；
C、含有羥基，鄰位含有氫原子，可發(fā)生消去反應，含有碳碳雙鍵、羧基等，能發(fā)生取代反應、加成反應，故C正確；
D、-COOH、-COOC-可與NaOH反應，則1mol該物質(zhì)最多可與2mol NaOH反應，故D錯誤。
答案選C。
9．A【解析】A. 分子中兩個苯環(huán)連在四面體結(jié)構(gòu)的碳原子上，不可能處于同一平面，故A錯誤；
B. 圖中*標注的三個碳原子是手性碳原子，故B正確；
C. 酚羥基的鄰對位可能與濃溴水發(fā)生取代反應，故C正確；
D. 1 mol鐵杉脂素與NaOH溶液反應最多消耗3 mol NaOH，分別是酯基消耗1mol，2個酚羥基各消耗1mol，故D正確；
故選A。
10．C【解析】①多數(shù)有機物都能燃燒，故錯誤；②含有碳碳雙鍵、醇羥基，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故錯誤；③含有羧基，能跟NaOH發(fā)生中和反應，故錯誤；④含有羧基和羥基能夠發(fā)生酯化反應，故錯誤；⑤含有碳碳雙鍵，能夠發(fā)生加聚反應，故錯誤；⑥不含酯基和鹵原子，不能發(fā)生水解反應，故正確，故選項C正確。
11．B【解析】A．該分子含有碳碳雙鍵、羥基、羧基、酯基，共4種官能團，A錯誤；
B．分子中－OH、—COOH均能與Na反應，因此1mol該物質(zhì)可與3molNa反應，B正確；
C．分子中只有碳碳雙鍵可與H2加成，因此1mol該物質(zhì)可與2molH2加成，C錯誤；
D．該物質(zhì)中含有酯基，可發(fā)生水解反應，D錯誤；
答案選B。
12．A【解析】A. PMTA和PPTA都是高分子化合物，n值不一定相同，所以它們不是同分異構(gòu)體，故A錯誤；B. “芳綸1313”指的是苯環(huán)上1、3位置被取代了；“芳綸1414”指的是苯環(huán)上1、4位置被取代了，所以1313、1414表示苯環(huán)上取代基的位置，故B正確；C.肽鍵 可以水解成-COOH、-NH2，在強酸或強堿中水解程度加大，所以芳綸纖維的高強度在強酸或強堿中強度有所下降，故C正確；D. 和反應生成和HX,屬于縮聚反應，故D正確；答案：A。
13．（1）苯乙烯（2）取代反應（3）NaOH水溶液、加熱（4）羥基、羧基（5） 或或（6）【解析】由D的結(jié)構(gòu)簡式結(jié)合反應條件可知C為，則B為，A為，D與新制氫氧化銅在堿性條件下加熱反應生成E為，E在酸性條件下水解生成F為，根據(jù)H的結(jié)構(gòu)簡式并結(jié)合信息反應I可推知G為，H發(fā)生信息反應II生成I為，I發(fā)生消去反應生成J為，據(jù)此分析。
(1)A為，化學名稱為苯乙烯；
(2) F為，G為，結(jié)合信息反應I可知，Cl原子取代-OH的位置，則F生成G的反應類型是取代反應；
(3) B為，C為，鹵代烴在NaOH水溶液中加熱發(fā)生水解反應生成醇，則B→C反應所需試劑、條件分別為NaOH水溶液、加熱；
(4)I為，所含官能團的名稱是羥基、羧基；
(5) F為，與F互為同分異構(gòu)體的酯類芳香族化合物，且核磁共振氫譜為四組峰，峰面積比為1：2：2：3，說明結(jié)構(gòu)中含有四種氫原子，且個數(shù)比為1：2：2：3，符合條件的有機物是 、、；
(6)D為苯乙醛，D發(fā)生信息反應II生成，在濃硫酸作用下加熱發(fā)生消去反應生成，在PCl5作用下生成，合成路線為。
14．（1）醛基、羧基；（2）取代反應；3（3）12（4）（5）CH3COOHClCH2COOHHOCH2COONaHOCH2COOHHOOC—CHO
【解析】A的分子式為C2H2O3，可發(fā)生銀鏡反應，說明A中含有醛基，根據(jù)B的結(jié)構(gòu)簡式逆推，可知A是；2分子B發(fā)生酯化反應形成酯環(huán)E；
(1)根據(jù)以上分析，A是所含官能團名稱為醛基、羧基；反應①是和苯酚發(fā)生加成反應生成，化學反應方程式為；
(2)中的醇羥基被溴原子代替生成，反應類型是取代反應，中酚羥基、酯基、溴原子都能與氫氧化鈉反應，1mol 在一定條件下與足量NaOH溶液反應，最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為3mol；
(3) 的同分異構(gòu)體，①是苯的二取代物 ②能與碳酸氫鈉溶液反應產(chǎn)生氣體，說明含有羧基，③遇氯化鐵溶液顯紫色，說明含有酚羥基，則2個取代基可能是-OH、-CHBrCH2COOH或-OH、-CH2CHBrCOOH或 -OH、-C(CH3)BrCOOH或-OH、-CH(CH2Br)COOH，每種組合在苯環(huán)上都有鄰間對三種結(jié)構(gòu)，所以符合條件的的同分異構(gòu)體共12種；
(4) E是由2分子生成的含有3個六元環(huán)的化合物，可知2分子B發(fā)生酯化反應形成酯環(huán)，E是；
(5)根據(jù) R—CH2—COOH，乙酸在PCl3作用下生成ClCH2COOH，ClCH2COOH在堿性條件下水解為HOCH2COONa ，酸化生成HOCH2COOH ，最后發(fā)生催化氧化生成HOOC—CHO ，所以由乙酸合成HOOC—CHO的路線流程圖是CH3COOHClCH2COOHHOCH2COONaHOCH2COOHHOOC—CHO。
15．（1）氨基、羧基（2）取代反應(酯化反應)（3）；（4）9（5）n+n+(2n-1)H2O或n+n+(2n-1)H2O（6）CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO
【解析】根據(jù)后續(xù)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)可知C7H8中應含有苯環(huán)，則其結(jié)構(gòu)簡式為，與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應生成A，根據(jù)A的分子式可知A為，A在NaOH水溶液中發(fā)生水解生成，但該物質(zhì)不穩(wěn)定，會轉(zhuǎn)化為，即B為；B發(fā)生信息i的反應生成C為；D含三個六元環(huán)，應是兩分子C脫水生成，所以D為；B發(fā)生信息i中第一步和第三步反應生成E，則E為；F含三個六元環(huán)，應是兩分子E脫水生成，所以F為；C與E反應生成G，G也含三個六元環(huán)，則G為；與發(fā)生類似信息ii的反應生成H，則H的結(jié)構(gòu)簡式為。
(1)C的結(jié)構(gòu)簡式為，其官能團為氨基和羧基；
(2)根據(jù)分析可知兩分子E發(fā)生酯化生成F，反應類型為取代反應(酯化反應)；
(3)根據(jù)分析可知D為；H為；
(4)A為，A的官能團為兩個氯原子，其同分異構(gòu)體中，當兩個氯原子均取代苯環(huán)上的氫原子，此時有6種；當一個氯原子在側(cè)鏈，一個在苯環(huán)上有3種，共3+6=9種；
(5)E為，C為，1:1發(fā)生縮聚反應的化學方程式為：n+n+(2n-1)H2O或n+n+(2n-1)H2O；
(6)多肽可由發(fā)生縮聚反應生成，根據(jù)信息i可知該物質(zhì)可以由CH3CHO經(jīng)系列轉(zhuǎn)化生成，CH2=CH2可以水在一定條件下發(fā)生加成反應生成CH3CH2OH，乙醇可被催化氧化生CH3CHO，所以合成路線為CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO。
16．（1）羥基、醚鍵（2）（3）+(CH3CO)2O+CH3COOH；取代反應（4）（5）(或或)（6）
【解析】A發(fā)生氧化反應生成B；根據(jù)C生成D的反應條件可知，該過程發(fā)生題目所給反應，所以C中含有酯基，再結(jié)合B的結(jié)構(gòu)簡式以及C的分子式可知C的結(jié)構(gòu)簡式為，D的結(jié)構(gòu)簡式為；D發(fā)生取代反應生E，E發(fā)生與發(fā)生加成反應生成F，F(xiàn)發(fā)生取代反應生成G。
(1)根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡式可知其官能團為醚鍵、羥基；
(2)根據(jù)分析可知C為；
(3)D為，其中一個羥基上的氫原子被—COCH3代替生成E，化學方程式為+(CH3CO)2O+CH3COOH，該反應屬于取代反應；
(4)連接四個不同的原子或原子團的碳原子為手性碳原子，所以F中的手性碳原子為(*標出)；
(5)H與G互為同分異構(gòu)體，滿足：
①能發(fā)生水解反應，根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡式可知H應含有酯基；
②核磁共振氫譜峰面積之比為2:2:9:9，則其苯環(huán)上應有兩個處于對位的不同取代基(這樣才有2:2)，則符合條件的有、、；
(6)苯甲醇為，目標產(chǎn)物為，根據(jù)題目所給的“已知”反應可知，可以由和合成；可以由和發(fā)生酯化反應生成，而苯甲醇可以被氧化成苯甲酸；根據(jù)RXRMgX可知可以由生成，而可以和HBr發(fā)生取代反應生成；綜上所述合成路線為。

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