2020年高考化学复习专题十二　有机化学基础(选考)（可自主编辑PPT）

专题十二有机化学基础（选考）,总纲目录,考点一有机推断,1.(2019课标,36,15分)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:,已知以下信息:回答下列问题:(1)A是一种烯烃,化学名称为,C中官能团的名称为、。,(2)由B生成C的反应类型为。(3)由C生成D的反应方程式为。(4)E的结构简式为。(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式、。能发生银镜反应;核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为321。(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1mol单一聚合度的G,若生成,的NaCl和H2O的总质量为765g,则G的n值理论上应等于。,答案(1)丙烯氯原子羟基(2)加成反应(3)(4),(5)(6)8,解析(1)根据题意可知A是一种烯烃,则A为丙烯。(2)通过比较A、B、C的分子式和合成路线中的反应条件,可知AB、BC分别发生了取代反应、加成反应,A、B、C的结构简式分别为CH3CHCH2、ClCH2CHCH2、(或)。(3)对比C、D的结构简式可知,C通过分子内取代反应生成D。(4)利用信息,由F逆推可知E的结构简式为。(5)能发生银镜反应,则含有醛基;核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为321,说明结构中存在甲基(CH3),且分子结构高度对称,则可能的结构有两种:、。(6)由信息可知,当有1molD参与反应时,生成NaCl和H2O的总质量为76.5g。因此当生成的NaCl和H2O的总质量为765g时,有10molD参与了信息中的反应,再根据聚合物G两侧端基的结构以及信息,可推出G的n值为8。,2.(2018课标,36,15分)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成E的路线如下:回答下列问题:(1)葡萄糖的分子式为。(2)A中含有的官能团的名称为。(3)由B到C的反应类型为。,(4)C的结构简式为。(5)由D到E的反应方程式为。(6)F是B的同分异构体。7.30g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24L二氧化碳(标准状况),F的可能结构共有种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为311的结构简式为。,答案(1)C6H12O6(2)羟基(3)取代反应(4),(5)(6)9,解析(2)葡萄糖催化加氢,醛基变为羟基。(3)由B到C过程中,分子中增加2个碳原子,故B中只有1个羟基发生酯化反应。(6)B的分子式为C6H10O4,相对分子质量为146,则7.30gF的物质的量为0.05mol,1molF分子中应含有2molCOOH,则F的可能结构有9种:、,另一个COOH连在编号碳原子上;其中有三种氢原子,且数目比为311的结构简式为。,3.(2018课标,36,15分)近来有报道,碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:已知:RCHO+CH3CHORCHCHCHO+H2O回答下列问题:(1)A的化学名称是。,(2)B为单氯代烃,由B生成C的化学方程式为。(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是、。(4)D的结构简式为。(5)Y中含氧官能团的名称为。(6)E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为。(7)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为332。写出3种符合上述条件的X,的结构简式。,答案(1)丙炔(2)+NaCN+NaCl(3)取代反应加成反应(4)(5)羟基、酯基(6)(7)、,、,解析(1)A为,化学名称是丙炔。(2)B为单氯代烃,则B为,由合成路线知,BC为取代反应,故由B生成C的化学方程式为。(3)由反应条件及A的结构简式知,A生成B是取代反应;由F的分子式和已知信息知,F为,G为,分析H的结构简式,可以判断出G生成H是加成反应。(4)分析合成路线可知,C为,C在酸性条件下可以发生水解,生成,其在浓H2SO4作用下与CH3CH2OH发生酯化反应生成D,则D的结构简式为。(5)分析Y的结构简式知,Y中的含氧官能团为羟基和酯基。(6)观察合成路线,分析E与H反应生成Y的原理知,E与F发生偶联反应的产物,的结构简式为。(7)X与D互为同分异构体且官能团相同,说明X中含有碳碳三键和酯基,X有三种不同化学环境的氢,其个数比为332,则符合条件的X的结构简式为、,、。,1.根据反应条件推断反应物或生成物(1)“光照”为烷烃的卤代反应。(2)“NaOH水溶液、加热”为RX的水解反应或酯()的水解反应。(3)“NaOH醇溶液、加热”为RX的消去反应。(4)“浓HNO3(浓H2SO4)”为苯环上的硝化反应。(5)“浓H2SO4、加热”为ROH的消去反应或酯化反应。(6)“浓H2SO4、170”是乙醇消去反应的条件。,2.重要有机物或官能团的检验方法,3.以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置(1)醇的氧化产物与结构的关系(2)由消去反应的产物可确定“OH”或“X”的位置。,(3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多,说明此有机物结构的对称性越高,因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。(4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯,可确定该有机物是含羟基的羧酸;根据酯的结构,可确定OH与COOH的相对位置。,4.根据关键数据推断官能团的数目(1)CHO(2)2OH(醇、酚)H2,2COOHH2(3)2COOHCO2,COOHCO2(4)(5)RCH2OHCH3COOCH2R,(Mr)(Mr+42),5.高考常见的新信息反应总结(1)丙烯-H被取代的反应:CH3CHCH2+Cl2ClCH2CHCH2+HCl(2)共轭二烯烃的1,4-加成反应:CH2CHCHCH2+Br2+(3)苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳原子上含有氢原子)被酸性KMnO4溶液,氧化:(4)苯环上硝基被还原:(5)酯交换反应(酯的醇解):R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH(6)羧酸用LiAlH4还原时,可生成相应的醇:,RCOOHRCH2OH(7)醛、酮的加成反应CH3CHO+NH3(作用:制备胺)CH3CHO+CH3OH(作用:制备半缩醛)(8)羧酸分子中的-H被取代的反应:RCH2COOH+Cl2+HCl,1.(2019北京理综,25,16分)抗癌药托瑞米芬的前体K的合成路线如下。已知:,i.,.有机物结构可用键线式表示,如(CH3)2NCH2CH3的键线式为(1)有机物A能与Na2CO3溶液反应产生CO2,其钠盐可用于食品防腐。有机物B能与Na2CO3溶液反应,但不产生CO2;B加氢可得环己醇。A和B反应生成C的化学方程式是,反应类型是。(2)D中含有的官能团:。(3)E的结构简式为。(4)F是一种天然香料,经碱性水解、酸化,得G和J。J经还原可转化为G。J的结构简式为。,(5)M是J的同分异构体,符合下列条件的M的结构简式是。包含2个六元环M可水解,与NaOH溶液共热时,1molM最多消耗2molNaOH(6)推测E和G反应得到K的过程中,反应物LiAlH4和H2O的作用是。,(7)由K合成托瑞米芬的过程:托瑞米芬C26H28NOCl托瑞米芬具有反式结构,其结构简式是。,答案(1)+H2O取代反应(或酯化反应)(2)羟基、羰基(3),(4)(5)(6)还原(加成)(7),解析结合设问(1)与信息和K的结构式逆推,可知A是,B是,C()为A和B发生酯化反应的产物;利用信息可推知D为,其与发生取代反应生,成E()和HCl;流程中F在NaOH、H+条件下转化为G与J,且J经还原可转化为G,再结合K的结构简式,可推出F为酯,所以J是,G为,G与E在LiAlH4、H2O的作用下生成K,根据K的结构可知,此过程中LiAlH4和H2O的作用是还原。(2)D中含有的官能团是羰基和羟基。,(5)M与J互为同分异构体,根据信息提示和不饱和度可推知M的结构简式为。(7)由K合成托瑞米芬的过程及其分子式可得托瑞米芬的结构简式是。,2.(2019山西太原二模)化合物I是一种抗脑缺血药物,合成路线如下:已知:,回答下列问题:(1)按照系统命名法,A的名称是;写出A发生加聚反应的化学方程式:。,(2)反应HI的化学方程式为;反应EF的反应类型是。(3)写出符合下列条件的G的所有同分异构体的结构简式:。遇FeCl3溶液发生显色反应;核磁共振氢谱有4组峰。(4),-二甲基苄醇()是合成医药、农药的中间体,以苯和2-氯丙烷为起始原料制备,-二甲基苄醇的合成路线如下:,该合成路线中X的结构简式为,Y的结构简式为;试剂与条件2为。,答案(1)2-甲基丙烯(2)+H2O氧化反应,(3)、(4)(CH3)2CHOHO2、Cu和加热,解析D发生取代反应生成E,E发生氧化反应生成F,由F的结构简式知,D为甲苯,E为邻甲基溴苯();G发生题给信息中的反应生成H,H中应该含有一个COOH,根据I的结构简式知,H发生酯化反应生成I,则H为、G为;C、F发生题给信息中的反应生成G,则C为(CH3)3CMgBr,B为(CH3)3CBr,A中C、H原子个数之比为12,根据A、B分子式知,A和HBr发生加成反应生成B,A中含有一个碳碳双键,根据B可知A为CH2C(CH3)2。(1)A为CH2C(CH3)2,按照系统命名法,A的名称为2-甲基丙烯;A发生加聚反应的化学方程式为。(2)H为,H发生酯化反应生成I,则HI的化学方程式为,+H2O;EF是邻甲基溴苯发生氧化反应生成。(3)G为,G的同分异构体符合下列条件:遇FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;核磁共振氢谱有4组峰,说明分子中含有4种不同环,境的氢原子,则符合条件的同分异构体有、。(4)以苯和2-氯丙烷为起始原料制备,-二甲基苄醇,苯和溴单质在催化剂条,件下发生取代反应生成,发生题给信息中的反应生成X,2-氯丙烷发生水解反应生成2-丙醇,2-丙醇发生催化氧化生成丙酮,X和丙酮发生题给信息中的反应生成,-二甲基苄醇。根据合成路线可知试剂与条件1为液溴、FeBr3作催化剂;X的结构简式为;Y的结构简式为(CH3)2CHOH;试剂与条件2为O2、Cu和加热。,3.(2019四川成都第三次诊断)A(C3H6)是基本有机化工原料。由A制备聚合物C和的合成路线如图所示(部分反应条件略去)。,已知:+;RCNRCOOH。回答下列问题:(1)A的名称是,B中含氧官能团的名称是。(2)C的结构简式为,DE的反应类型为。(3)EF的化学方程式为。(4)B的同分异构体中,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为611的是(写结构简式)。,(5)等物质的量的分别与足量NaOH、NaHCO3溶液反应,消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为;检验中一种官能团的方法是(写出官能团名称、对应试剂及现象)。,答案(1)丙烯酯基(2)取代反应(3)+(4)HCOOCHC(CH3)2(5)11检验羧基:取少量该有机物,滴入少量紫色石蕊溶液变红(或检验碳,碳双键:加入溴水,溴水褪色,答案合理即可),解析A的分子式为C3H6,A与CO、CH3OH在Pd催化剂条件下发生反应生成B,则A的结构简式为CH2CHCH3,B发生加聚反应生成,发生水解反应,然后酸化得到聚合物C,C的结构简式为;A与Cl2在高温条件下发生反应生成D,D发生水解反应生成E,根据E的结构简式可知D的结构简式为CH2CHCH2Cl,E和发生加,成反应生成F,结合合成路线可知F的结构简式为,F发生取代反应生成G,G为,G发生题给信息中的反应得到。(1)由上述分析知A是CH2CHCH3,名称为丙烯,B的结构简式为,CH3CHCHCOOCH3,B中含氧官能团的名称是酯基。(2)C的结构简式为,D是CH2CHCH2Cl,含有Cl原子,与NaOH的水溶液发生水解(取代)反应生成E。(4)B的结构简式为CH3CHCHCOOCH3,B的同分异构体中,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,说明含有醛基、酯基及碳碳双键,则为甲酸形成的酯,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为611的是HCOOCHC(CH3)2。,(5)含有羧基,可以与NaOH溶液反应生成和H2O,可以与NaHCO3溶液反应生成、H2O和CO2,则等物质的量的,消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为11;中含有羧基、碳碳双键、醇羟基三种官能团,检验任意一种官能团均可。,考点二有机合成,1.(2019课标,36,15分)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:,回答下列问题:(1)A中的官能团名称是。(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳。(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式。(不考虑立体异构,只需写出3个)(4)反应所需的试剂和条件是。(5)的反应类型是。(6)写出F到G的反应方程式。,(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线(无机试剂任选)。,答案(1)羟基(2)(3)、(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热(5)取代反应,(6)(7)C6H5CH3C6H5CH2BrCH3COCH2COOC2H5,解析(2)根据手性碳的定义知,B中有两个手性碳。(3)B的分子式为C8H14O,不饱和度为2,再根据题目设置的限制条件可推知,满足条件的B的同分异构体含有一个六元环,环外有一个醛基和一个饱和碳原子,据此写出答案。(4)反应生成D(),对比D与E的结构差异可知,反应是酯化反应,反应试剂和条件为C2H5OH/浓硫酸、加热。(5)对比E与G的结构发现有两处差异,再结合的反应条件可推知F的结构,为,不难看出反应为取代反应。(6)F到G是酯基先碱性水解生成羧酸盐,再酸化得到羧酸的过程。(7)对比原料与目标产物的结构,由甲苯先制得,模仿反应,可与乙酰乙酸乙酯发生取代反应生成,再模仿反应便可得到目标产物。,2.(2019课标,36,15分)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:回答下列问题:(1)A的化学名称为。,(2)中的官能团名称是。(3)反应的类型为,W的分子式为。(4)不同条件对反应产率的影响见下表:,上述实验探究了和对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究等对反应产率的影响。(5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式。含有苯环;有三种不同化学环境的氢,个数比为621;1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2。(6)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(1)间苯二酚(1,3-苯二酚)(2)羧基、碳碳双键(3)取代反应C14H12O4(4)不同碱不同溶剂不同催化剂(或温度等)(5)、,(6),解析(1)A中两个酚羟基处于间位,所以A的名称为间二苯酚或1,3-苯二酚。(2)丙烯酸中含有两种官能团:碳碳双键和羧基。(3)反应,D中两个甲基被两个氢原子取代。(4)题表6组实验中,碱与溶剂均为变量,探究了不同碱和不同溶剂对反应产率的影响。另外催化剂具有选择性,不同的催化剂也可能对反应产率有影响,还可以进一步探究催化剂对反应产率的影响。(5)由条件可知X分子中应含有两个甲基且结构高度对称;由条件可知X分子中应含有两个酚羟基。(6)结合题中W的合成方法可知,要合成,需合成,和;结合AB,由合成;结合原料和CH3CH2Br,利用取代反应与消去反应合成,据此写出合成路线。,3.(2018课标,36,15分)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称为。,(2)的反应类型是。(3)反应所需试剂、条件分别为。(4)G的分子式为。(5)W中含氧官能团的名称是。(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为11)。(7)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)。,答案(1)氯乙酸(2)取代反应(3)乙醇/浓硫酸、加热(4)C12H18O3(5)羟基、醚键(6),(7),解析(2)ClCH2COONaNCCH2COONa过程中CN取代了Cl,故为取代反应。(3)根据D、E的结构简式知,反应为酯化反应,所需试剂是CH3CH2OH,反应条件为浓硫酸、加热。(4)根据G的键线式结构可知G的分子式为C12H18O3。(5)W中含有两种含氧官能团,分别为羟基和醚键。(6)由核磁共振氢谱信息可知,12个氢原子分为两类,数目之比为11,空间结构完全对称,符合条件的E的同分异构体为。,1.官能团的引入,其中苯环上引入基团的方法:,2.官能团的消除(1)通过加成消除不饱和键:如CH2CH2+H2CH3CH3。(2)通过消去、氧化或酯化消除羟基(OH):如CH3CH2OHCH2CH2+H2O;2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。(3)通过加成或氧化等消除醛基(CHO):如2CH3CHO+O22CH3COOH;,CH3CHO+H2CH3CH2OH。(4)通过水解反应消除COO:如CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH。,3.官能团的衍变根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径),可进行有机物的官能团衍变,以使中间产物向目标产物递进。常见的有三种方式:(1)利用官能团的衍变关系进行衍变:如RCH2OH醛羧酸。(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个:如CH3CH2OHCH2CH2CH2BrCH2BrHOCH2CH2OH;,。(3)通过某种手段,改变官能团的位置:如CH3CHCH2CH3CH2CH2Br。,4.官能团的保护,5.有机物碳骨架的增长(1)卤代烃的取代反应:RX+NaCNRCN+NaX。(2)醛、酮的加成反应(加长碳链,CN水解得COOH):CH3CHO+HCN。(3)羟醛缩合:+。,(4)醛或酮与格氏试剂(RMgX)发生加成反应,所得产物经水解可得醇:+RMgX。,6.有机物碳骨架的缩短(1)苯的同系物、烯烃等被酸性高锰酸钾溶液氧化。(2)羧酸盐与烧碱或碱石灰的脱羧反应。(3)烯烃被O3氧化:RCHCH2RCHO+HCHO。(4)烷烃的裂化和裂解。(5)酯、蛋白质、多糖的水解。,1.(2019天津理综,8,18分)我国化学家首次实现了膦催化的(3+2)环加成反应,并依据该反应,发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。已知(3+2)环加成反应:,回答下列问题:(1)茅苍术醇的分子式为,所含官能团名称为,分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为。,(2)化合物B的核磁共振氢谱中有个吸收峰;其满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为。分子中含有碳碳三键和乙酯基(COOCH2CH3)分子中有连续四个碳原子在一条直线上写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式。(3)CD的反应类型为。(4)DE的化学方程式为,除E外该反应另一产物的系统命名为。,(5)下列试剂分别与F和G反应,可生成相同环状产物的是(填序号)。a.Br2b.HBrc.NaOH溶液(6)参考以上合成路线及条件,选择两种链状不饱和酯,通过两步反应合成化合物M,在方框中写出路线流程图(其他试剂任选)。,答案(1)C15H26O碳碳双键、羟基3(2)25和(3)加成反应或还原反应(4)2-甲基-2-丙醇或2-甲基丙-2-醇(5)b,(6),解析由(3+2)环加成反应的信息,可推知A与B发生环加成反应生成C,C与H2发生加成反应生成D,D与CH3OH在浓H2SO4,加热条件下发生酯交换反应生成E。(1)由题干中茅苍术醇的结构简式和不饱和度,先查出有15个碳原子,计算出有26个氢原子,所以其分子式是C15H26O,所含官能团是碳碳双键、羟基。因为连有四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,所以茅苍术醇分子中有3个手性碳原子:。,(2)化合物B的结构简式可写成,所以核磁共振氢谱中有两个吸收峰,峰面积比为13;满足题设条件的同分异构体有:、;其中,碳碳三键和乙酯基直接相连的是和。(3)因为C中五元环上有碳碳双键,而D中没有碳碳双键,所以CD的反应类型为加成反应或还原反应。(4)DE发生了取代反应(酯交换反应),化学方程式为,则另一产物的系统名称为2-甲基-2-丙醇或2-甲基丙-2-醇。,(5)F和G互为同分异构体,与HBr发生加成反应时,H原子加在连氢原子多的碳原子上,所以产物相同,故选b。(6)利用(3+2)环加成反应的信息,对M()进行逆推应该有一步加H2消除碳碳双键和环加成反应,故两种链状不饱和酯应该是:与或与CH2