有機(jī)推斷題是歷年高考的必考點(diǎn),也是難點(diǎn)之一, 綜觀近幾年化學(xué)高考試題,作為高考化學(xué)理綜命題不可缺少的有機(jī)化學(xué)而言,其命題呈現(xiàn)如下趨勢:①是以烴及烴的衍生物的轉(zhuǎn)化關(guān)系為內(nèi)容的傳統(tǒng)考查方式仍將繼續(xù),②是有機(jī)推斷中滲透有機(jī)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)計(jì)算等其它有機(jī)綜合性問題、開放性的考查形式。這類試題既能檢查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況,又能考察學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力,更能考察學(xué)生的分析問題和邏輯推理的能力。
【必備知識(shí)解讀】
一、有機(jī)推斷題高考命題方向
近幾年有機(jī)化學(xué)試題保持高考改革特點(diǎn),注重基礎(chǔ)知識(shí),突出能力的考查,主要從以下五方面來考查
1.有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的書寫(含有苯環(huán)及其它2種官能團(tuán)以上的物質(zhì));
2.有機(jī)方程式的書寫(重點(diǎn)為加成反應(yīng),酯化反應(yīng),水解反應(yīng),羧酸酚與NaOH溶液的中和反應(yīng)。而醛
與銀氨溶液、新制氫氧化銅濁液的反應(yīng)一般不會(huì)讓考生書寫);
3.醇、醛、酸、酯的衍生關(guān)系;
4.同分異構(gòu)體種類確定或書寫(含有苯環(huán)及其它2種官能團(tuán)以上的物質(zhì);從不同角度給一些限定條件); 5.有機(jī)反應(yīng)類型的判斷(加成反應(yīng)、酯化反應(yīng)、水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng))。
二、有機(jī)推斷題的解題思路
1.解題思路
原題→審題、綜合分析,隱含條件明顯條件→找出解題突破口 (結(jié)構(gòu)、反應(yīng)、性質(zhì)、現(xiàn)象特征), 順推可逆推→ 結(jié)論←檢驗(yàn)
解題關(guān)鍵:
⑴根據(jù)有機(jī)物的物理性質(zhì),有機(jī)物特定的反應(yīng)條件尋找突破口。
⑵根據(jù)有機(jī)物之間的相互衍變關(guān)系尋找突破口。
⑶根據(jù)有機(jī)物結(jié)構(gòu)上的變化,及某些特征現(xiàn)象上尋找突破口。
⑷根據(jù)某些特定量的變化尋找突破口。
三、有機(jī)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(yīng)、性質(zhì)、用途或反應(yīng)條件,或在框圖推斷試題中,有幾條線同時(shí)經(jīng)過一種物質(zhì),往往這就是題眼。根據(jù)有機(jī)化學(xué)知識(shí),突破口可從下列幾方面尋找:
【突破一】反應(yīng)現(xiàn)象
1. 能使溴水褪色的物質(zhì)有:含碳雙鍵或碳三鍵的物質(zhì)因加成而褪色;含醛基的物質(zhì)因氧化而褪色;酚類物質(zhì)因取代而褪色;液態(tài)飽和烴、液態(tài)飽和酯、苯及其同系物、氯仿、四氯化碳因萃取而褪色。
2. 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的物質(zhì)可能含有:碳碳雙鍵、碳碳三鍵、含苯環(huán)且連苯環(huán)的碳上有氫原子、醇—OH、酚—OH、醛基。
3. 遇三氯化鐵溶液顯紫色,可推知該物質(zhì)分子含有酚羥基。
4. 遇濃硝酸變黃,可推知該物質(zhì)是含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。
5. 遇I2水變藍(lán),可推知該物質(zhì)為淀粉。
6. 加入新制氫氧化銅懸濁液,加熱,有紅色沉淀生成;或加入銀氨溶液有銀鏡生成,可推知該分子結(jié)構(gòu)中含有CHO?即醛基。則該物質(zhì)可能為醛類、甲酸和甲酸某酯、甲酸鹽、葡萄糖、麥芽糖……
7. 加入金屬Na放出H2,可推知該物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中含有?COOH或?OH。
8. 加入NaHCO3溶液產(chǎn)生氣體,可推知該物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中含有?COOH或?HSO3。
9. 加入溴水,出現(xiàn)白色沉淀,可推知該物質(zhì)為苯酚或其衍生物。 ⒑eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(能水解的物質(zhì)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(鹵代烴、酯、低聚糖和多糖、,肽、蛋白質(zhì))),能水解產(chǎn)生酸和醇的物質(zhì):酯))
(注:堿性條件下水解產(chǎn)物為鹽和醇)
【突破二】物質(zhì)性質(zhì)
【突破三】反應(yīng)條件
【突破四】反應(yīng)類型
【突破五】特征數(shù)字
1.某有機(jī)物與醋酸反應(yīng),相對(duì)分子質(zhì)量增加42,則分子中含有一個(gè)-OH;增加84,則含有兩個(gè)-OH。
緣由-OH轉(zhuǎn)變?yōu)?OOCCH3。 2. 某有機(jī)物在催化劑作用下被氧氣氧化,若相對(duì)分子質(zhì)量增加16,則表明有機(jī)物分子內(nèi)有一個(gè)-CHO
(變?yōu)椋瑿OOH);若增加32,則表明有機(jī)物分子內(nèi)有兩個(gè)-CHO(變?yōu)椋瑿OOH)。 3. 若有機(jī)物與Cl2反應(yīng),若有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量增加71,則說明有機(jī)物分子內(nèi)含有一個(gè)碳碳雙鍵;
若增加142,則說明有機(jī)物分子內(nèi)含有二個(gè)碳碳雙鍵或一個(gè)碳碳叁鍵。 【突破六】反應(yīng)產(chǎn)物推知官能團(tuán)位置
1. 若由醇氧化得醛或羧酸,可推知-OH一定連接在有2個(gè)氫原子的碳原子上,即存在?CH2OH;由醇氧化為酮,推知-OH一定連在有1個(gè)氫原子的碳原子上,即存在 -CHOH ; 若醇不能在催化劑作用下被氧化,則-OH所連的碳原子上無氫原子。
2. 由消去反應(yīng)的產(chǎn)物,可確定-OH或-X的位置 3. 由取代反應(yīng)產(chǎn)物的種數(shù),可確定碳鏈結(jié)構(gòu)。如烷烴,已知其分子式和一氯代物的種數(shù)時(shí),可推斷其
可能的結(jié)構(gòu)。有時(shí)甚至可以在不知其分子式的情況下,判斷其可能的結(jié)構(gòu)簡式。 4. 由加氫后碳鏈的結(jié)構(gòu),可確定原物質(zhì)分子C=C或CC?=的位置。 5.由有機(jī)物發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯的結(jié)構(gòu),可以推斷反應(yīng)物中羧基和羥基的位置:由有機(jī)物發(fā)生成肽反應(yīng)
生成肽的結(jié)構(gòu),可以推斷反應(yīng)物中羧基和氨基的位置。
【突破七】反應(yīng)產(chǎn)物推知官能團(tuán)的個(gè)數(shù)
與銀氨溶液反應(yīng),若1ml有機(jī)物生成2ml銀,則該有機(jī)物分子中含有一個(gè)醛基;若生成4ml銀,則含有二個(gè)醛基或該物質(zhì)為甲醛。
與金屬鈉反應(yīng),若1ml有機(jī)物生成0.5ml2H,則其分子中含有一個(gè)活潑氫原子,或?yàn)橐粋€(gè)醇羥基,或酚羥基,也可能為一個(gè)羧基。
【突破八】特殊的現(xiàn)象和物理性質(zhì)
1.特殊的顏色:酚類物質(zhì)遇Fe3+呈紫色;淀粉遇碘水呈藍(lán)色;蛋白質(zhì)遇濃硝酸呈黃色;多羥基的物質(zhì)遇新制的Cu(OH)2懸濁液呈絳藍(lán)色溶液;苯酚無色,但在空氣中因部分氧化而顯粉紅色。
2.特殊的氣味:硝基苯有苦杏仁味;乙醇和低級(jí)酯有香味;甲醛、乙醛、甲酸、乙酸有刺激性味;乙二醇、丙三醇、蔗糖、葡萄糖有甜味;苯及其同系物、苯酚、石油、萘有特殊氣味;乙炔(常因混有H2S、PH3等而帶有臭味)、甲烷無味。
3.特殊的水溶性、熔沸點(diǎn)等:苯酚常溫時(shí)水溶性不大,但高于65℃以任意比互溶;常溫下呈氣態(tài)的物質(zhì)有:碳原子小于4的烴類、甲烷、甲醛、新戊烷、CH3Cl、CH3CH2Cl等。
4.特殊的用途:甲苯、苯酚、甘油、纖維素能制備炸藥;乙二醇可用做防凍液;甲醛的水溶液可用來消毒、殺菌、浸制生物標(biāo)本;葡萄糖或醛類物質(zhì)可用于制鏡業(yè)。
四、有機(jī)題的答題要規(guī)范 高考題的有機(jī)推斷題中的賦分點(diǎn)多為結(jié)構(gòu)簡式、化學(xué)方程式的書寫,這就要求考生有較強(qiáng)的文字表達(dá)
能力和較規(guī)范的書寫,在復(fù)習(xí)中,要注意減少隨意性、注意規(guī)范性,及時(shí)糾正錯(cuò)誤。要特別注意:
(1)有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式、分子式書寫時(shí)不要少H或多H,結(jié)構(gòu)簡式書寫時(shí)應(yīng)正確寫出官能團(tuán)及連接方式 (2)方程式應(yīng)書寫完整,不要漏掉反應(yīng)條件或小分子 (3)同分異構(gòu)體不要漏寫或錯(cuò)寫等等。
注意:烴的衍生物是中學(xué)有機(jī)化學(xué)的核心內(nèi)容,在各類烴的衍生物中,以含氧衍生物為重點(diǎn).教材在介紹每一種代表物時(shí),一般先介紹物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),然后聯(lián)系分子結(jié)構(gòu)討論其性質(zhì)、用途和制法等.在學(xué)習(xí)這一章時(shí)首先掌握同類衍生物的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(官能團(tuán))和它們的化學(xué)性質(zhì),在此基礎(chǔ)上要注意各類官能團(tuán)之間的衍變關(guān)系,熟悉官能團(tuán)的引入和轉(zhuǎn)化的方法,能選擇適宜的反應(yīng)條件和反應(yīng)途徑合成有機(jī)物.
【關(guān)鍵能力拓展】
一、有機(jī)推斷題的突破方法
1.根據(jù)反應(yīng)條件推斷反應(yīng)物或生成物
(1)“光照”為烷烴的鹵代反應(yīng)。
(2)“NaOH水溶液、加熱”為R—X的水解反應(yīng),或酯()的水解反應(yīng)。
(3)“NaOH醇溶液、加熱”為R—X的消去反應(yīng)。
(4)“濃HNO3(濃H2SO4、加熱)”為苯環(huán)上的硝化反應(yīng)。
(5)“濃H2SO4、加熱”為R—OH的消去或酯化反應(yīng)。
(6)“濃H2SO4、170 ℃”是乙醇消去反應(yīng)的條件。
2.根據(jù)有機(jī)反應(yīng)的特殊現(xiàn)象推斷有機(jī)物的官能團(tuán)
(1)使溴水褪色,則表示有機(jī)物分子中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或醛基。
(2)使酸性KMnO4溶液褪色,則該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基或苯的同系物(苯環(huán)上的氫原子被烷基取代的物質(zhì))。
(3)遇FeCl3溶液顯紫色或加入濃溴水出現(xiàn)白色沉淀,表示該物質(zhì)分子中含有酚羥基。
(4)加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱,有紅色沉淀生成(或加入銀氨溶液并水浴加熱有銀鏡出現(xiàn)),說明該物質(zhì)中含有—CHO。
(5)加入金屬鈉,有H2產(chǎn)生,表示該物質(zhì)分子中可能有—OH 或—COOH。
(6)加入NaHCO3溶液有氣體放出,表示該物質(zhì)分子中含有—COOH。
3.以特征的產(chǎn)物為突破口來推斷碳架結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)的位置
(1)醇的氧化產(chǎn)物與結(jié)構(gòu)的關(guān)系
(2)由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定“—OH”或“—X”的位置。
(3)由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境可確定碳架結(jié)構(gòu)。有機(jī)物取代產(chǎn)物越少或相同環(huán)境的氫原子數(shù)越多,說明該有機(jī)物結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性越高,因此可由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境聯(lián)想到該有機(jī)物碳架結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性而快速進(jìn)行解題。
(4)由加氫后的碳架結(jié)構(gòu)可確定碳碳雙鍵或碳碳三鍵的位置。
(5)由有機(jī)物發(fā)生酯化反應(yīng)能生成環(huán)酯或高聚酯,可確定該有機(jī)物是含羥基的羧酸;根據(jù)酯的結(jié)構(gòu),可確定—OH與—COOH的相對(duì)位置。
4.根據(jù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)推斷官能團(tuán)的數(shù)目
(1)—CHOeq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\(―――――→,\s\up7(2[Ag?NH3?2]+))2Ag,\(――――→,\s\up7(2Cu?OH?2))Cu2O。))
(2)2—OH(醇、酚、羧酸)eq \(――→,\s\up7(2Na))H2。
(3)2—COOHeq \(―――→,\s\up7(Na2CO3))CO2,—COOHeq \(――→,\s\up7(NaHCO3))CO2。
(4)eq \(――→,\s\up7(Br2))eq \(――→,\s\up7(消去))—C≡C—eq \(――→,\s\up7(2Br2))
(5)RCH2OHeq \(――――→,\s\up7(CH3COOH),\s\d5(酯化))CH3COOCH2R。
(Mr) (Mr+42)
5.根據(jù)新信息類推
高考常見的新信息反應(yīng)總結(jié)
(1)丙烯α-H被取代的反應(yīng):CH3—CH==CH2+Cl2eq \(――→,\s\up7(△))Cl—CH2—CH==CH2+HCl。
(2)共軛二烯烴的1,4-加成反應(yīng):
①CH2==CH—CH==CH2+Br2―→
②eq \a\vs4\al\c1()
(3)烯烴被O3氧化:R—CH==CH2eq \(――→,\s\up7(①O3),\s\d5(②Zn))R—CHO+HCHO。
(4)苯環(huán)側(cè)鏈的烴基被酸性KMnO4溶液氧化:eq \(――→,\s\up7(KMnO4),\s\d5(H+))
(5)苯環(huán)上硝基被還原:eq \(―――→,\s\up7(Fe,HCl))
(6)醛、酮的加成反應(yīng)(加長碳鏈,—CN水解得—COOH):
①CH3CHO+HCN―→
②+HCNeq \(――→,\s\up7(催化劑))
③CH3CHO+NH3eq \(――→,\s\up7(催化劑))(作用:制備胺);
④CH3CHO+CH3OHeq \(――→,\s\up7(催化劑))(作用:制半縮醛)。
(7)羥醛縮合:eq \(――→,\s\up7(催化劑))eq \(――→,\s\up7(-H2O))
(8)醛或酮與格氏試劑(R′MgX)發(fā)生加成反應(yīng),所得產(chǎn)物經(jīng)水解可得醇:
+R′MgX―→eq \(――→,\s\up7(水解))
(9)羧酸分子中的α-H被取代的反應(yīng):
RCH2COOH+Cl2eq \(――→,\s\up7(催化劑))+HCl。
(10)羧酸用LiAlH4還原時(shí),可生成相應(yīng)的醇:RCOOHeq \(――→,\s\up7(LiAlH4))RCH2OH。
(11)酯交換反應(yīng)(酯的醇解):R1COOR2+R3OH―→R1COOR3+R2OH。
二、特殊的化學(xué)性質(zhì)、轉(zhuǎn)化關(guān)系和反應(yīng)
(1)與銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的物質(zhì)有:醛、甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、葡萄糖、果糖、麥芽糖。
(2)使高錳酸鉀溶液褪色的物質(zhì)有:含碳雙鍵或碳三鍵的物質(zhì)、醛類物質(zhì)、酚類物質(zhì)、苯的同系物、還原性糖,都是因氧化而褪色。
(3)O2
O2
O2
O2
直線型轉(zhuǎn)化:(與同一物質(zhì)反應(yīng))
加H2
加H2
醇 醛 羧酸 乙烯 乙醛 乙酸
炔烴 稀烴 烷烴
(4)交叉型轉(zhuǎn)化
鹵代烴
烯烴



羧酸


蛋白質(zhì)
氨基酸
二肽
淀粉
葡萄糖
麥芽糖
(5)能形成環(huán)狀物質(zhì)的反應(yīng)有:多元醇(大于或等于二元,以下同)和多元羧酸酯化反應(yīng)、羥基羧酸分子間或分子內(nèi)酯化反應(yīng)、氨基酸分子間或分子內(nèi)脫水、多元醇分子內(nèi)或分子間脫水、多元羧酸分子間或分子內(nèi)脫水。
【核心題型例解】
高頻考點(diǎn)一、考查有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)
例1.(2023·江蘇卷第15題)化合物I是鞘氨醇激酶抑制劑,其合成路線如下:
(1)化合物A的酸性比環(huán)己醇的___________(填“強(qiáng)”或“弱”或“無差別”)。
(2)B的分子式為,可由乙酸與反應(yīng)合成,B的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(3)A→C中加入是為了結(jié)構(gòu)反應(yīng)中產(chǎn)生的___________(填化學(xué)式)。
(4)寫出同時(shí)滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:___________。
堿性條件水解后酸化生成兩種產(chǎn)物,產(chǎn)物之一的分子中碳原子軌道雜化類型相同且室溫下不能使2%酸性溶液褪色;加熱條件下,銅催化另一產(chǎn)物與氧氣反應(yīng),所得有機(jī)產(chǎn)物的核磁共振氫譜中只有1個(gè)峰。
(5)G的分子式為,F(xiàn)→H的反應(yīng)類型為___________。
(6)寫出以、和為原料制備的合成路線流圖___________ (須用NBS和AlBN,無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。
【答案】(1)強(qiáng) (2)CH3COCl (3)HCl (4) (5)取代反應(yīng)
(6)
【解析】與發(fā)生取代反應(yīng)生成,可推知化學(xué)方程式為+CH3COCl→+HCl,可知B為CH3COCl;發(fā)生水解反應(yīng)得到F:,與G:發(fā)生取代反應(yīng)得到,可知化學(xué)方程式為+→+HBr,由此推知G為。
(1)化合物A:中含有酚羥基,酚羥基酸性強(qiáng)于醇羥基,故化合物A的酸性比環(huán)己醇的強(qiáng)。
(2)由分析可知B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COCl。
(3)A→C的化學(xué)方程式為+CH3COCl→+HCl,顯堿性可以與HCl發(fā)生中和反應(yīng)促進(jìn)+CH3COCl→+HCl平衡正移,提供的產(chǎn)率,故A→C中加入是為了結(jié)構(gòu)反應(yīng)中產(chǎn)生的HCl。
(4)的同分異構(gòu)體堿性條件水解后酸化生成兩種產(chǎn)物,產(chǎn)物之一的分子中碳原子軌道雜化類型相同且室溫下不能使2%酸性溶液褪色,說明其同分異構(gòu)體為5,且該水解產(chǎn)物為苯甲酸;另一水解產(chǎn)物為丙醇,且加熱條件下,銅催化該產(chǎn)物與氧氣反應(yīng),所得有機(jī)產(chǎn)物的核磁共振氫譜中只有1個(gè)峰,由此確定該醇為2-丙醇,由此確定的同分異構(gòu)體為。
(5)由分析可知F→H的反應(yīng)為+→+HBr,該反應(yīng)為取代反應(yīng)。
(6)結(jié)合F→H可設(shè)計(jì)以下合成路線:。
【變式探究】(2023·海南卷第18題)局部麻醉藥福莫卡因的一種合成路線如下:
回答問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式:_______,其化學(xué)名稱_______。
(2)B中所有官能團(tuán)名稱:_______。
(3)B存在順反異構(gòu)現(xiàn)象,較穩(wěn)定異構(gòu)體的構(gòu)型為_______式(填“順”或“反”)。
(4)B→C的反應(yīng)類型為_______。
(5)與E互為同分異構(gòu)體之——X,滿足條件①含有苯環(huán)②核磁共振氫譜只有1組吸收峰,則X的簡式為:_______(任寫一種)
(6)E→F的反應(yīng)方程式為_______。
(7)結(jié)合下圖合成路線的相關(guān)信息。以苯甲醛和一兩個(gè)碳的有機(jī)物為原料,設(shè)計(jì)路線合成 _______。
【答案】(1) 苯甲醛 (2)碳碳雙鍵、酯基 (3)反 (4)還原反應(yīng)
(5) (6)
(7)
【解析】結(jié)合B的結(jié)構(gòu)式,可逆向推得A的結(jié)構(gòu)為 ,B與氫氣一定條件下反應(yīng)還原生成C,C在SOCl2條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成D,D在HCHO、HCl、ZnCl2,發(fā)生取代反應(yīng)生成E( ),E與 發(fā)生取代生成F,F(xiàn)與 發(fā)生取代反應(yīng)生成福莫卡因。
(1)結(jié)合上述分析可知,A的結(jié)構(gòu)簡式: ,其化學(xué)名稱苯甲醛;
(2)結(jié)合題干信息中B的結(jié)構(gòu)式,B中所有官能團(tuán)名稱碳碳雙鍵、酯基;
(3)順式中的兩個(gè)取代基處于同一側(cè),空間比較擁擠,范德華力較大,分子內(nèi)能較高,不穩(wěn)定,反式較順式穩(wěn)定;
(4)結(jié)合上述分析,B→C的反應(yīng)類型為還原反應(yīng);
(5)E的結(jié)構(gòu)為 ,同分異構(gòu)體滿足①含有苯環(huán)②核磁共振氫譜只有1組吸收峰,說明結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱,則X的一種結(jié)構(gòu)簡式為 ;
(6)E→F的反應(yīng)方程式為: ;
(7)乙醇分別催化氧化為乙醛、乙酸,乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯,乙醛 乙酸乙酯反應(yīng)生成CH3CH=CHCOOC2H5;苯甲醛與CH3CH=CHCOOC2H5反應(yīng)生成 ,再水解生成 ,合成路線為: 。
【變式探究】(2023·廣東卷)室溫下可見光催化合成技術(shù),對(duì)于人工模仿自然界、發(fā)展有機(jī)合成新方法意義重大。一種基于CO、碘代烴類等,合成化合物ⅶ的路線如下(加料順序、反應(yīng)條件略):
(1)化合物i的分子式為___________?;衔飜為i的同分異構(gòu)體,且在核磁共振氫譜上只有2組峰。x的結(jié)構(gòu)簡式為___________(寫一種),其名稱為___________。
(2)反應(yīng)②中,化合物ⅲ與無色無味氣體y反應(yīng),生成化合物ⅳ,原子利用率為100%。y為___________。
(3)根據(jù)化合物V的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
(4)關(guān)于反應(yīng)⑤的說法中,不正確的有___________。
A. 反應(yīng)過程中,有鍵和鍵斷裂
B. 反應(yīng)過程中,有雙鍵和單鍵形成
C. 反應(yīng)物i中,氧原子采取雜化,并且存在手性碳原子
D. 屬于極性分子,分子中存在由p軌道“頭碰頭”形成的鍵
(5)以苯、乙烯和為含碳原料,利用反應(yīng)③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。
基于你設(shè)計(jì)的合成路線,回答下列問題:
(a)最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物為___________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
(b)相關(guān)步驟涉及到烯烴制醇反應(yīng),其化學(xué)方程式為___________。
(c)從苯出發(fā),第一步的化學(xué)方程式為___________(注明反應(yīng)條件)。
【答案】(1) C5H10O (或或) 3-戊酮(或2,2-二甲基丙醛或3,3-二甲基氧雜環(huán)丁烷) (2)O2或氧氣
(3) 濃硫酸,加熱 O2、Cu,加熱(或酸性KMnO4溶液) (或) (4)CD
(5)和CH3CH2OH
【解析】與HBr加熱發(fā)生取代反應(yīng)生成,②乙烯在催化劑作用下氧化生成,③與發(fā)生開環(huán)加成生成,④發(fā)生取代反應(yīng)生成,⑤與及CO反應(yīng)生成。
(1)化合物i的分子式為C5H10O。不飽和度為1,x可形成碳碳雙鍵或碳氧雙鍵或一個(gè)圓環(huán),化合物x為i的同分異構(gòu)體,且在核磁共振氫譜上只有2組峰,說明分子中有對(duì)稱結(jié)構(gòu),不對(duì)稱的部分放在對(duì)稱軸上,x的結(jié)構(gòu)簡式含酮羰基時(shí)為(或含醛基時(shí)為或含圓環(huán)是為),其名稱為3-戊酮(或2,2-二甲基丙醛或3,3-二甲基氧雜環(huán)丁烷)。
(2)反應(yīng)②中,化合物ⅲ與無色無味氣體y反應(yīng),生成化合物ⅳ,原子利用率為100%,②乙烯在催化劑作用下氧化生成,y為O2或氧氣。
(3)根據(jù)化合物V的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì):含有羥基,且與羥基相連的碳的鄰碳上有氫,可在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成,與羥基相連的碳上有氫,可在銅或銀催化作用下氧化生成,或酸性KMnO4溶液中氧化生成,見下表:
(4)從產(chǎn)物中不存在C-I鍵和H-O鍵可以看出,反應(yīng)過程中,有C-I鍵和H-O鍵斷裂,故A正確;反應(yīng)物中不存在CCOO雙鍵,酰碘基中碘原子離去與羥基中氫離去,余下的部分結(jié)合形成酯基中C-O單鍵,所以反應(yīng)過程中,有C=O雙鍵和C-O單鍵形成,故B正確;反應(yīng)物i中,氧原子采取sp3雜化,但與羥基相連的碳有對(duì)稱軸,其它碳上均有2個(gè)氫,分子中不存在手性碳原子,故C錯(cuò)誤;CO屬于極性分子,分子中存在由p軌道“肩并肩”形成的π鍵,故D錯(cuò)誤;故答案為CD;
(5)以苯、乙烯和CO為含碳原料,利用反應(yīng)③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。乙烯與水在催化劑加熱加壓條件下合成乙醇;乙烯在銀催化作用下氧化生成環(huán)氧乙醚;苯在鐵催化作用下與溴生成溴苯,溴苯與環(huán)氧乙醚生成,與HI反應(yīng)合成,最后根據(jù)反應(yīng)⑤的原理,與乙醇、CO合成化合物ⅷ。(a)最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物為和CH3CH2OH。 (b)相關(guān)步驟涉及到烯烴制醇反應(yīng),其化學(xué)方程式為。 (c)從苯出發(fā),第一步的化學(xué)方程式為。
高頻考點(diǎn)二、考查有機(jī)合成與同分異構(gòu)體
例2.(2023·山東卷第19題)根據(jù)殺蟲劑氟鈴脲(G)的兩條合成路線,回答下列問題。
已知:Ⅰ.R1NH2+OCNR2→
Ⅱ.
路線:
(1)A的化學(xué)名稱為_____(用系統(tǒng)命名法命名);的化學(xué)方程式為_____;D中含氧官能團(tuán)的名稱為_____;E的結(jié)構(gòu)簡式為_____。
路線二:
(2)H中有_____種化學(xué)環(huán)境的氫,①~④屬于加成反應(yīng)的是_____(填序號(hào));J中原子的軌道雜化方式有_____種。
【答案】(1)2,6-二氯甲苯 +2KF+2KCl
酰胺基
(2)2 ② 2
【解析】路線一:根據(jù)流程及A的分子式為C7H6Cl2,可推出A的結(jié)構(gòu)式為,A在氨氣和氧氣的作用下,生成了B(),B與KF反應(yīng),生成C(),根據(jù)題給信息,C與過氧化氫反應(yīng),生成D(),D和(COCl)2反應(yīng)生成E,E的分子式為C8H3F2NO2,推出E的結(jié)構(gòu)式為,E與F()反應(yīng)生成了氟鈴脲(G)。
路線二:根據(jù)流程及F的分子式可推出H的結(jié)構(gòu)式,H與氫氣反應(yīng)生成I(),I與CF2=CF2反應(yīng)生成F(),F(xiàn)與COCl2反應(yīng)生成J(),J與D()反應(yīng)生成了氟鈴脲(G)。
(1)由分析可知,A為,系統(tǒng)命名為2,6-二氯甲苯,B與KF發(fā)生取代反應(yīng)生成C,化學(xué)方程式為+2KF+2KCl,D為,含氧官能團(tuán)為酰胺基,根據(jù)分析,E為;(2)根據(jù)分析,H為,由結(jié)構(gòu)特征可知,含有2種化學(xué)環(huán)境的氫,根據(jù)分析流程可知H→I為還原反應(yīng),I→F為加成反應(yīng),F(xiàn)→J,J→G均為取代反應(yīng),J為,C原子的雜化方式有sp2,sp3兩種,NO原子的雜化方式均為sp3,所以J中原子的雜化方式有2種。
【變式探究】9.(2023·湖北卷第17題)碳骨架的構(gòu)建是有機(jī)合成的重要任務(wù)之一。某同學(xué)從基礎(chǔ)化工原料乙烯出發(fā),針對(duì)二酮H設(shè)計(jì)了如下合成路線:

回答下列問題:
(1)由A→B的反應(yīng)中,乙烯的碳碳_______鍵斷裂(填“π”或“σ”)。
(2)D的同分異構(gòu)體中,與其具有相同官能團(tuán)的有_______種(不考慮對(duì)映異構(gòu)),其中核磁共振氫譜有三組峰,峰面積之比為的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(3)E與足量酸性溶液反應(yīng)生成的有機(jī)物的名稱為_______、_______。
(4)G的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(5)已知:,H在堿性溶液中易發(fā)生分子內(nèi)縮合從而構(gòu)建雙環(huán)結(jié)構(gòu),主要產(chǎn)物為I()和另一種α,β-不飽和酮J,J的結(jié)構(gòu)簡式為_______。若經(jīng)此路線由H合成I,存在的問題有_______(填標(biāo)號(hào))。
a.原子利用率低 b.產(chǎn)物難以分離 c.反應(yīng)條件苛刻 d.嚴(yán)重污染環(huán)境
【答案】(1)π (2)7 (3)乙酸 丙酮
(4) (5) ab
【解析】A為CH2=CH2,與HBr發(fā)生加成反應(yīng)生成B(CH3CH2Br),B與Mg在無水乙醚中發(fā)生生成C(CH3CH2MgBr),C與CH3COCH3反應(yīng)生成D(),D在氧化鋁催化下發(fā)生消去反應(yīng)生成E(),E和堿性高錳酸鉀反應(yīng)生成F(),參考D~E反應(yīng),F(xiàn)在氧化鋁催化下發(fā)生消去反應(yīng)生成G(),G與反應(yīng)加成反應(yīng)生成二酮H,據(jù)此分析解答。
(1)A為CH2=CH2,與HBr發(fā)生加成反應(yīng)生成B(CH3CH2Br),乙烯的π鍵斷裂;
(2)D為,分子式為C5H12O,含有羥基的同分異構(gòu)體分別為:共8種,除去D自身,還有7種同分異構(gòu)體,其中核磁共振氫譜有三組峰,峰面積之比為9:2:1的結(jié)構(gòu)簡式為;
(3)E為,酸性高錳酸鉀可以將雙鍵氧化斷開,生成和,名稱分別為乙酸和丙酮;
(4)由分析可知,G為;
(5)根據(jù)已知的反應(yīng)特征可知,H在堿性溶液中易發(fā)生分子內(nèi)縮合從而構(gòu)建雙環(huán)結(jié)構(gòu),主要產(chǎn)物為I())和J()。若經(jīng)此路線由H合成I,會(huì)同時(shí)產(chǎn)生兩種同分異構(gòu)體,導(dǎo)致原子利用率低,產(chǎn)物難以分離等問題。
【變式探究】6.(2023·浙江選考1月第21題)某研究小組按下列路線合成抗癌藥物鹽酸苯達(dá)莫司汀。
已知:①

請(qǐng)回答:
(1)化合物A的官能團(tuán)名稱是___________。
(2)化合物B的結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(3)下列說法正確的是___________。
A. 的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)
B. 化合物D與乙醇互為同系物
C. 化合物I的分子式是
D. 將苯達(dá)莫司汀制成鹽酸鹽有助于增加其水溶性
(4)寫出的化學(xué)方程式______。
(5)設(shè)計(jì)以D為原料合成E的路線(用流程圖表示,無機(jī)試劑任選)___。
(6)寫出3種同時(shí)符合下列條件的化合物C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。
①分子中只含一個(gè)環(huán),且為六元環(huán);②譜和譜檢測表明:分子中共有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,無氮氮鍵,有乙?;?br>【答案】(1)硝基,碳氯鍵(氯原子)
(2) (3)D
(4)
(5)
(6)
【解析】與CH3NH2反應(yīng)生成B,B與硫化鈉發(fā)生還原反應(yīng)生成C,結(jié)合C的結(jié)構(gòu)可知A到B為取代反應(yīng),B為,C與E發(fā)生已知中反應(yīng)生成F,F(xiàn)為,F(xiàn)脫水生成G,G與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成H,H與氫氣加成后再與環(huán)氧乙烷發(fā)生反應(yīng)生成I,I與SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)后再與鹽酸反應(yīng)生成鹽酸苯達(dá)莫司汀,據(jù)此分析解答。
(1)由A的結(jié)構(gòu)可知其所含官能團(tuán)為硝基和氯原子;
(2)由以上分析可知化合物B的結(jié)構(gòu)簡式;
(3)的反應(yīng)中B中一個(gè)硝基轉(zhuǎn)化為氨基,反應(yīng)類型為還原反應(yīng),故A錯(cuò)誤;化合物D中含有兩個(gè)羥基,與乙醇不是同系物,故B錯(cuò)誤;化合物I的分子式是,故C錯(cuò)誤;將苯達(dá)莫司汀制成鹽酸鹽,可以增加其水溶性,利于吸收,故D正確;故答案為D;
(4)G與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成H,反應(yīng)方程式為:;
(5)1,3-丙二醇與HBr發(fā)生取代反應(yīng)生成1,3-二溴丙烷,1,3-二溴丙烷與NaCN發(fā)生取代反應(yīng)生成 ,發(fā)生水解生成戊二酸,戊二酸分子內(nèi)脫水生成,合成路線為: ;
(6)化合物C的同分異構(gòu)體①分子中只含一個(gè)環(huán),且為六元環(huán);②譜和譜檢測表明:分子中共有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,無氮氮鍵,有乙?;阴;庵挥幸环N氫,則六元環(huán)上的原子均不與氫相連,該物質(zhì)具有很高的對(duì)稱性,符合的結(jié)構(gòu)有。
【變式探究】(2023·新課標(biāo)卷第30題)莫西賽利(化合物K)是一種治療腦血管疾病的藥物,可改善腦梗塞或腦出血后遺癥等癥狀。以下為其合成路線之一。
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱是_______。
(2)C中碳原子的軌道雜化類型有_______種。
(3)D中官能團(tuán)的名稱為_______、_______。
(4)E與F反應(yīng)生成G的反應(yīng)類型為_______。
(5)F的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(6)I轉(zhuǎn)變?yōu)镴的化學(xué)方程式為_______。
(7)在B的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的共有_______種(不考慮立體異構(gòu));
①含有手性碳;②含有三個(gè)甲基;③含有苯環(huán)。
其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,且峰面積比為3:3:3:2:2:1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
【答案】(1)3-甲基苯酚(間甲基苯酚) (2)2 (3) 氨基 羥基 (4)取代反應(yīng) (5)
(6)+H2O+HCl+N2↑ (7) 9
【解析】根據(jù)流程,A與2-溴丙烷發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B與NaNO2發(fā)生反應(yīng)生成C,C與NH4HS反應(yīng)生成D,D與乙酸酐[(CH3CO)2O]反應(yīng)生成E,結(jié)合E的結(jié)構(gòu)簡式和D的分子式可知,D為;E與F反應(yīng)生成G,結(jié)合E和G的結(jié)構(gòu)簡式和F的分子式可知,F(xiàn)為;G發(fā)生兩步反應(yīng)生成H,H再與NaNO2/HCl反應(yīng)生成I,結(jié)合I的結(jié)構(gòu)和H的分子式可知,H為;I與水反應(yīng)生成J,J與乙酸酐[(CH3CO)2O]反應(yīng)生成K,結(jié)合K的結(jié)構(gòu)簡式和J的分子式可知,J為;據(jù)此分析解題。
(1)根據(jù)有機(jī)物A的結(jié)構(gòu),有機(jī)物A的化學(xué)名稱為3-甲基苯酚(間甲基苯酚)。
(2)有機(jī)物C中含有苯環(huán),苯環(huán)上的C原子的雜化類型為sp2雜化,還含有甲基和異丙基,甲基和異丙基上的C原子的雜化類型為sp3雜化,故答案為2種。
(3)根據(jù)分析,有機(jī)物D的結(jié)構(gòu)為,其官能團(tuán)為氨基和羥基。
(4)有機(jī)物E與有機(jī)物F發(fā)生反應(yīng)生成有機(jī)物G,有機(jī)物中的羥基與有機(jī)物F中的Cl發(fā)生取代反應(yīng)生成有機(jī)物G,故反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。
(5)根據(jù)分析,有機(jī)物F的結(jié)構(gòu)簡式為。
(6)有機(jī)物I與水反應(yīng)生成有機(jī)物J,該反應(yīng)的方程式為+H2O+HCl+N2↑。
(7)連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子。在B的同分異構(gòu)體中,含有手性碳、含有3個(gè)甲基、含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體有9種,分別為:、 、、、、 、、、;其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,且峰面積比為3:3:3:2:2:1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。
高頻考點(diǎn)三、綜合考查有機(jī)推斷
例3.(2023·北京卷第17題)化合物P是合成抗病毒藥物普拉那韋的原料,其合成路線如下。
已知:
(1)A中含有羧基,A→B的化學(xué)方程式是____________________。
(2)D中含有的官能團(tuán)是__________。
(3)關(guān)于D→E的反應(yīng):
①的羰基相鄰碳原子上的C→H鍵極性強(qiáng),易斷裂,原因是____________________。
②該條件下還可能生成一種副產(chǎn)物,與E互為同分異構(gòu)體。該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式是__________。
(4)下列說法正確的是__________(填序號(hào))。
a.F存在順反異構(gòu)體
b.J和K互為同系物
c.在加熱和催化條件下,不能被氧化
(5)L分子中含有兩個(gè)六元環(huán)。的結(jié)構(gòu)簡式是__________。
(6)已知:,依據(jù)的原理,和反應(yīng)得到了。的結(jié)構(gòu)簡式是__________。
【答案】(1) (2)醛基
羰基為強(qiáng)吸電子基團(tuán),使得相鄰碳原子上的電子偏向羰基上的碳原子,使得相鄰碳原子上的鍵極性增強(qiáng)
(4)ac (5) (6)
【解析】A中含有羧基,結(jié)合A的分子式可知A為;A與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),B的結(jié)構(gòu)簡式為;D與2-戊酮發(fā)生加成反應(yīng)生成E,結(jié)合E的結(jié)構(gòu)簡式和D的分子式可知D的結(jié)構(gòu)簡式為,E發(fā)生消去反應(yīng)脫去1個(gè)水分子生成F,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為,D→F的整個(gè)過程為羥醛縮合反應(yīng),結(jié)合G的分子式以及G能與B發(fā)生已知信息的反應(yīng)可知G中含有酮羰基,說明F中的碳碳雙鍵與發(fā)生加成反應(yīng)生成G,G的結(jié)構(gòu)簡式為;B與G發(fā)生已知信息的反應(yīng)生成J,J為;K在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成,酸化得到;結(jié)合題中信息可知L分子中含有兩個(gè)六元環(huán),由L的分子式可知中羧基與羥基酸化時(shí)發(fā)生酯化反應(yīng),L的結(jié)構(gòu)簡式為;由題意可知L和M可以發(fā)生類似D→E的加成反應(yīng)得到,發(fā)生酮式與烯醇式互變得到,發(fā)生消去反應(yīng)得到P,則M的結(jié)構(gòu)簡式為。
(1)A→B的化學(xué)方程式為。答案為;
(2)D的結(jié)構(gòu)簡式為,含有的官能團(tuán)為醛基。答案為醛基;
(3)①羰基為強(qiáng)吸電子基團(tuán),使得相鄰碳原子上的電子偏向碳基上的碳原子,使得相鄰碳原子上的鍵極性增強(qiáng),易斷裂。②2-戊酮酮羰基相鄰的兩個(gè)碳原子上均有鍵,均可以斷裂與苯甲醛的醛基發(fā)生加成反應(yīng),如圖所示,1號(hào)碳原子上的鍵斷裂與苯甲醛的醛基加成得到E,3號(hào)碳原子上的鍵也可以斷裂與苯甲醛的醛基加成得到副產(chǎn)物。答案為羰基為強(qiáng)吸電子基團(tuán),使得相鄰碳原子上的電子偏向羰基上的碳原子,使得相鄰碳原子上的C?H鍵極性增強(qiáng);;
(4)a.F的結(jié)構(gòu)簡式為,存在順反異構(gòu)體,a項(xiàng)正確;
b.K中含有酮脲基,J中不含有酮脲基,二者不互為同系物,b項(xiàng)錯(cuò)誤;
c.J的結(jié)構(gòu)簡式為,與羥基直接相連的碳原子上無H原子,在加熱和作催化劑條件下,J不能被氧化,c項(xiàng)正確;
故選ac;
(5)由上分析L為。答案為;
(6)由上分析M為。答案為。
【變式探究】(2023·遼寧卷第19題)加蘭他敏是一種天然生物堿,可作為阿爾茨海默癥的藥物,其中間體的合成路線如下。

回答下列問題:
(1)A中與鹵代烴成醚活性高的羥基位于酯基的_______位(填“間”或“對(duì)”)。
(2)C發(fā)生酸性水解,新產(chǎn)生官能團(tuán)為羥基和_______(填名稱)。
(3)用O2代替PCC完成D→E的轉(zhuǎn)化,化學(xué)方程式為_______。
(4)F的同分異構(gòu)體中,紅外光譜顯示有酚羥基、無N-H鍵的共有_______種。
(5)H→I的反應(yīng)類型為_______。
(6)某藥物中間體合成路線如下(部分反應(yīng)條件已略去),其中M和N的結(jié)構(gòu)簡式分別為_______和_______。

【答案】(1)對(duì) (2)羧基
(3)2+O22+2H2O
(4)3 (5)取代 (6)
【解析】根據(jù)有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)和有機(jī)物C的結(jié)構(gòu),有機(jī)物A與CH3I反應(yīng)生成有機(jī)物B,根據(jù)有機(jī)物B的分子式可以得到有機(jī)物B的結(jié)構(gòu),即;有機(jī)物與BnCl反應(yīng)生成有機(jī)物C,有機(jī)物C發(fā)生還原反應(yīng)生成有機(jī)物D,有機(jī)物D與PCC發(fā)生氧化反應(yīng)生成有機(jī)物E,根據(jù)有機(jī)物E的結(jié)構(gòu)和有機(jī)物D的分子式可以得到有機(jī)物D的結(jié)構(gòu),即;有機(jī)物E與有機(jī)物有機(jī)物F發(fā)生已知條件給的②反應(yīng)生成有機(jī)物G,有機(jī)物G發(fā)生還原反應(yīng)生成有機(jī)物H,根據(jù)有機(jī)物H與有機(jī)物G的分子式可以得到有機(jī)物G的結(jié)構(gòu),即,同時(shí)也可得到有機(jī)物F的結(jié)構(gòu),即;隨后有機(jī)物H與HCOOCH2CH3反應(yīng)生成有機(jī)物I。由此分析解題。
(1)由有機(jī)物A與CH3I反應(yīng)得到有機(jī)物B可知,酚與鹵代烴反應(yīng)成醚時(shí),優(yōu)先與其含有的其他官能團(tuán)的對(duì)位羥基發(fā)生反應(yīng),即酯基對(duì)位的酚羥基活性最高,可以發(fā)生成醚反應(yīng),故答案為;對(duì)位。
(2)有機(jī)物C在酸性條件下發(fā)生水解,其含有的酯基發(fā)生水解生成羧基,其含有的醚鍵發(fā)生水解生成酚羥基,故答案為羧基。
(3)O2與有機(jī)物D發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成有機(jī)物E,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2+O22+2H2O。
(4)F的同分異構(gòu)體中不含有N-H鍵,說明結(jié)構(gòu)中含有結(jié)構(gòu),又因紅外中含有酚羥基,說明結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)和羥基,固定羥基的位置,有鄰、間、對(duì)三種情況,故有3種同分異構(gòu)體。
(5)有機(jī)物H與HCOOCH2CH3反應(yīng)生成有機(jī)物I,反應(yīng)時(shí),有機(jī)物H中的N-H鍵發(fā)生斷裂,與HCOOCH2CH3中斷裂的醛基結(jié)合,故反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。
(6)根據(jù)題目中給的反應(yīng)條件和已知條件,利用逆合成法分析,有機(jī)物N可以與NaBH4反應(yīng)生成最終產(chǎn)物,類似于題中有機(jī)物G與NaBH4反應(yīng)生成有機(jī)物H,作用位置為有機(jī)物N的N=C上,故有機(jī)物N的結(jié)構(gòu)為,有機(jī)物M可以發(fā)生已知條件所給的反應(yīng)生成有機(jī)物N,說明有機(jī)物M中含有C=O,結(jié)合反應(yīng)原料中含有羥基,說明原料發(fā)生反應(yīng)生成有機(jī)物M的反應(yīng)是羥基的催化氧化,有機(jī)物M的結(jié)構(gòu)為。
【變式探究】(2023·全國乙卷第36題)奧培米芬(化合物J)是一種雌激素受體調(diào)節(jié)劑,以下是一種合成路線(部分反應(yīng)條件己簡化)。

已知:
回答下列問題:
(1)A中含氧官能團(tuán)的名稱是_______。
(2)C的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(3)D的化學(xué)名稱為_______。
(4)F的核磁共振譜顯示為兩組峰,峰面積比為1∶1,其結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(5)H的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(6)由I生成J的反應(yīng)類型是_______。
(7)在D的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的共有_______種;
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②遇FeCl3溶液顯紫色;③含有苯環(huán)。
其中,核磁共振氫譜顯示為五組峰、且峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
【答案】(1)醚鍵和羥基 (2) (3)苯乙酸
(4) (5) (6)還原反應(yīng) (7)13
【解析】
【分析】有機(jī)物A與有機(jī)物B發(fā)生反應(yīng)生成有機(jī)物C,有機(jī)物C與有機(jī)物D在多聚磷酸的條件下反應(yīng)生成有機(jī)物E,根據(jù)有機(jī)物E的結(jié)構(gòu)可以推測,有機(jī)物C的結(jié)構(gòu)為,進(jìn)而推斷出有機(jī)物D的結(jié)構(gòu)為;有機(jī)物E與有機(jī)物F反應(yīng)生成有機(jī)物G,有機(jī)物G根據(jù)已知條件發(fā)生反應(yīng)生成有機(jī)物H,有機(jī)物H的結(jié)構(gòu)為,有機(jī)物H發(fā)生兩步反應(yīng)得到目標(biāo)化合物J(奧培米芬);據(jù)此分析解題。
(1)根據(jù)有機(jī)物A的結(jié)構(gòu),有機(jī)物A中的含氧官能團(tuán)是醚鍵和羥基。
(2)根據(jù)分析,有機(jī)物C的結(jié)構(gòu)簡式為。
(3)根據(jù)分析,有機(jī)物D的結(jié)構(gòu)為,其化學(xué)名稱為苯乙酸。
(4)有機(jī)物F的核磁共振氫譜顯示未兩組峰,封面積比為1:1,說明這4個(gè)H原子被分為兩組,且物質(zhì)應(yīng)該是一種對(duì)稱的結(jié)構(gòu),結(jié)合有機(jī)物F的分子式可以得到,有機(jī)物F的結(jié)構(gòu)簡式為。
(5)根據(jù)分析,有機(jī)物H的結(jié)構(gòu)簡式為。
(6)根據(jù)流程,有機(jī)物I在LiAlH4/四氫呋喃的條件下生成有機(jī)物J,LiAlH4是一種非常強(qiáng)的還原劑能將酯基中的羰基部分還原為醇,該反應(yīng)作用在有機(jī)物I的酯基上得到醇,因此該反應(yīng)為還原反應(yīng)。
(7)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明該結(jié)構(gòu)中含有醛基,能遇FeCl3溶液顯紫色說明該結(jié)構(gòu)中含有酚羥基,則滿足這三個(gè)條件的同分異構(gòu)體有13種。此時(shí)可能是情況有,固定醛基、酚羥基的位置處在鄰位上,變換甲基的位置,這種情況下有4種可能;固定醛基、酚羥基的位置處在間位上,變換甲基的位置,這種情況下有4種可能;固定醛基、酚羥基的位置處在對(duì)位上,變換甲基的位置,這種情況下有2種可能;將醛基與亞甲基相連,變換酚羥基的位置,這種情況下有3種可能,因此滿足以上條件的同分異構(gòu)體有4+4+2+3=13種。其中,核磁共振氫譜顯示為五組峰,且峰面積比為2:2:2:1:1,說明這總同分異構(gòu)體中不能含有甲基且結(jié)構(gòu)為一種對(duì)稱結(jié)構(gòu),因此,這種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為:。
性質(zhì)
可能官能團(tuán)
能與NaHCO3反應(yīng)的
羧基
能與Na2CO3反應(yīng)的
羧基、酚羥基
能與Na反應(yīng)的
羧基、(酚、醇)羥基
能發(fā)生水解反應(yīng)的
鹵代烴、酯、糖或蛋白質(zhì)
能發(fā)生消去反應(yīng)的
醇或鹵代烴。
與銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生銀鏡
醛基
與新制氫氧化銅產(chǎn)生磚紅色沉淀 (溶解)
醛基 (若溶解則含—COOH)
使溴水褪色
C=C、C≡C或—CHO
加溴水產(chǎn)生白色沉淀、遇Fe3+顯紫色

使酸性KMnO4溶液褪色
C=C、C≡C、酚類或—CHO、苯的同系物等
顯酸性的
有機(jī)物可能含有:羧基、酚羥基
顯堿性的
可能含有—NH2或—NH—或—N—。
既能與酸又能與堿反應(yīng)的
①可能含有羧基(酚羥基) 和—NH2或—NH—或—N—②羧酸的銨鹽
A
B
氧化
氧化
C
A是醇(-CH2OH)
反應(yīng)條件
可能官能團(tuán)
濃硫酸、△
①酯化反應(yīng)(含有羥基、羧基)②苯環(huán)上的硝化反應(yīng)③醇分子間脫水生成醚的反應(yīng)
濃H2SO4、170 ℃
醇的消去(醇羥基)
濃H2SO4、140 ℃
醇生成醚的取代反應(yīng)
稀硫酸、△
①酯的水解(含有酯基) ②二糖、多糖的水解
NaOH水溶液、△
①鹵代烴的水解 ②酯的水解
NaOH醇溶液、△
鹵代烴的消去反應(yīng)(-X)
H2、Ni催化劑
加成(碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、醛基、羰基、苯環(huán))
O2/CuO 或Ag、加熱
醇羥基 (-CH2OH、-CHOH)的催化氧化反應(yīng)
Cl2(Br2)/Fe
苯環(huán)上的取代反應(yīng)
Cl2(Br2)/光照
烷烴、不飽和烴(或苯環(huán)上)烷基上的鹵代反應(yīng)
堿石灰/加熱
R-COONa
溴水或Br2的CCl4溶液
含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的不飽和有機(jī)物的加成反應(yīng)
濃溴水
苯酚的取代反應(yīng)
銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液
醛的氧化反應(yīng)
水浴加熱
苯的硝化、銀鏡反應(yīng)、制酚醛樹脂、酯類和二糖的水解
反應(yīng)類型
可能官能團(tuán)
加成反應(yīng)
C=C、C≡C、-CHO、羰基、苯環(huán)
加聚反應(yīng)
C=C、C≡C
酯化反應(yīng)
羥基或羧基
水解反應(yīng)
-X、酯基、肽鍵 、多糖等
單一物質(zhì)能發(fā)生縮聚反應(yīng)
分子中同時(shí)含有羥基和羧基或羧基和胺基
序號(hào)
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a
___________
___________
消去反應(yīng)
b
___________
___________
氧化反應(yīng)(生成有機(jī)產(chǎn)物)
序號(hào)
反應(yīng)試劑、條件
反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)
反應(yīng)類型
a
濃硫酸,加熱
消去反應(yīng)
b
O2、Cu,,加熱(或酸性KMnO4溶液)
(或)
氧化反應(yīng)(生成有機(jī)產(chǎn)物)

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