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专题十四 有机化学基础
【考纲导向】
1．了解有机物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。　
2．了解同分异构现象，能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。　
3．能根据命名规则给简单的有机化合物命名。　
4．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。　
5．了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。　
6．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。　
7．了解加成反应、取代反应和消去反应。　
8．了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和化学性质。了解氨基酸与人体健康的关系。
【命题分析】
高考选择题通常以药物、材料、新物质的合成为载体考查有机化学的核心知识。涉及的常见考点如下:有机物结构简式的确定、官能团的名称、反应类型的判断、有机物的命名、化学方程式的书写、同分异构体的分析和书写等。
高考非选择题通常以药物、材料、新物质的合成为背景，根据合成路线命题形式总体可分为三类：第一类是有机推断型，即在合成路线中各物质的结构简式是未知的，需要结合反应条件、分子式、目标产物、题给信息等进行推断；第二类是结构已知型，即合成路线中各物质的结构简式是已知的，此类试题中所涉及的有机物大多是陌生且比较复杂的，需要根据前后的变化来分析其反应特点；第三类是“半推半知”型，即合成路线中部分有机物的结构简式是已知的，部分是未知的，审题时需要结合条件及已知结构去推断未知有机物的结构。考查的知识点相对比较稳定,有结构简式的推断、官能团的名称、有机物命名、反应类型的判断、有机化学方程式的书写、同分异构体数目的判断、结合核磁共振氢谱书写指定有机物的结构简式、合成路线设计等。
考点一 官能团的结构与性质
类型 官能团 主要化学性质
烷烃 ①在光照下发生卤代反应；②不能使酸性KMnO4溶液褪色；③高温分解
不饱和烃 烯烃 ①跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应；②加聚；③易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色
炔烃 —C≡C— ①跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应；②易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色；③加聚
苯 ①取代——硝化反应、磺化反应、卤代反应(Fe或Fe3＋作催化剂)；②与H2发生加成反应
苯的同系物 ①取代反应；②使酸性KMnO4溶液褪色
卤代烃 —X ①与NaOH溶液共热发生取代反应；②与NaOH醇溶液共热发生消去反应
醇 —OH ①跟活泼金属Na等反应产生H2；②消去反应，加热时，分子内脱水生成烯烃；③催化氧化；④与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应
酚 —OH ①弱酸性；②遇浓溴水生成白色沉淀；③遇FeCl3溶液呈紫色
醛 ①与H2加成为醇；②被氧化剂(如O2、[Ag(NH3)2]＋、Cu(OH)2等)氧化为羧酸
羧酸 ①酸的通性；②酯化反应
酯 发生水解反应，生成羧酸(盐)和醇
2．常见重要官能团的检验方法
官能团种类 试剂 判断依据
碳碳双键或碳碳三键 溴的CCl4溶液 橙红色褪去
酸性KMnO4溶液 紫红色褪去
卤素原子 NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液 有沉淀生成
醇羟基 钠 有H2放出
酚羟基 FeCl3溶液 显紫色
浓溴水 有白色沉淀产生
醛基 银氨溶液 有银镜生成
新制Cu(OH)2悬浊液 有砖红色沉淀产生
羧基 NaHCO3溶液 有CO2气体放出
3．提纯常见有机物的方法
混合物 试剂 分离方法 主要仪器
甲烷(乙烯) 溴水 洗气 洗气瓶
苯(乙苯) 酸性KMnO4溶液， NaOH溶液 分液 分液漏斗
溴乙烷(乙醇) 水 分液 分液漏斗
苯(苯酚) NaOH溶液 分液 分液漏斗
硝基苯(苯) —— 蒸馏 蒸馏烧瓶
乙醇(H2O) 新制生石灰 蒸馏 蒸馏烧瓶
乙酸乙酯(乙酸、乙醇) 饱和Na2CO3溶液 分液 分液漏斗
乙醇(乙酸) NaOH溶液 蒸馏 蒸馏烧瓶
乙烷(乙炔) 酸性KMnO4溶液、NaOH溶液 洗气 洗气瓶
4．有机反应类型
有机反应基本类型 有机物类型
取代反应 卤代反应 饱和烃、苯和苯的同系物等
酯化反应 醇、羧酸、纤维素等
水解反应 卤代烃、酯等
硝化反应 苯和苯的同系物等
磺化反应
加成反应 烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等
消去反应 卤代烃、醇等
氧化反应 燃烧 绝大多数有机物
酸性KMnO4溶液 烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛、酚等
直接 (或催化)氧化 醇、醛、葡萄糖等
新制Cu(OH)2悬浊液、新制银氨溶液 醛
还原反应 醛、酮、葡萄糖等
聚合反应 加聚反应 烯烃、炔烃等
缩聚反应 苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸、氨基酸等
与FeCl3 溶液显色反应 酚类
常用的同分异构体的推断方法
(1)由烃基的异构体数推断。 判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时，根据烃基的异构体数判断较为快捷。如判断丁醇的同分异构体时，根据组成丁醇可写成C4H9—OH，由于丁基有4种结构，故丁醇有4种同分异构体。
(2)由等效氢原子推断。 碳链上有几种不同的氢原子，其一元取代物就有几种同分异构体。一般判断原则： ①同一种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。
(3)用替换法推断。 如一个碳碳双键可以用环替换；碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处；又如碳碳三键相当于两个碳碳双键，也相当于两个环。不同原子间也可以替换，如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体，四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体。
(4)用定一移一法推断。 对于二元取代物同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。
【典例1】(2020 新课标Ⅰ卷)紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是( )
A．分子式为C14H14O4
B．不能使酸性重铬酸钾溶液变色
C．能够发生水解反应
D．能够发生消去反应生成双键
答案：B
解析：A项，.根据该有机物的分子结构可以确定其分子式为C14H14O4，A叙述正确；B项，该有机物的分子在有羟基，且与羟基相连的碳原子上有氢原子，故其可以被酸性重铬酸钾溶液氧化，能使酸性重铬酸钾溶液变色，B叙述不正确；C项，该有机物的分子中有酯基，故其能够发生水解反应，C叙述正确；D项，该有机物分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，故其可以在一定的条件下发生消去反应生成碳碳双键，D叙述正确。故选B。
【典例2】(2020 新课标Ⅲ卷)金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构式如下：
下列关于金丝桃苷的叙述，错误的是( )
A．可与氢气发生加成反应 B．分子含21个碳原子
C．能与乙酸发生酯化反应 D．不能与金属钠反应
答案：D
解析：A项，该物质含有苯环和碳碳双键，一定条件下可以与氢气发生加成反应，故A正确；B项，根据该物质的结构简式可知该分子含有21个碳原子，故B正确；C项，该物质含有羟基，可以与乙酸发生酯化反应，故C正确；D项，该物质含有普通羟基和酚羟基，可以与金属钠反应放出氢气，故D错误；故选D。
【典例3】(2020 江苏卷)化合物Z是合成某种抗结核候选药物的重要中间体，可由下列反应制得。
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是( )
A．X分子中不含手性碳原子
B．Y分子中的碳原子一定处于同一平面
C．Z在浓硫酸催化下加热可发生消去反应
D．X、Z分别在过量NaOH溶液中加热，均能生成丙三醇
答案：CD
解析：A项，X中红色碳原子为手性碳原子，故A说法错误；B项，中与氧原子相连接的碳原子之间化学键为单键，可以旋转，因此左侧甲基上碳原子不一定与苯环以及右侧碳原子共平面，故B说法错误；C项，中与羟基相连接的碳原子邻位碳原子上有氢原子，在浓硫酸作催化并加热条件下，能够发生消去反应，故C说法正确；D项，中含有卤素原子，在过量氢氧化钠溶液并加热条件下能够发生取代反应生成丙三醇，在氢氧化钠溶液作用下先发生水解反应生成，然后在氢氧化钠溶液并加热条件下能够发生取代反应生成丙三醇，故D说法正确；故选CD。
【典例4】(2020 山东卷)从中草药中提取的 calebin A(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于 calebin A的说法错误的是( )
A．可与FeCl3溶液发生显色反应
B．其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应
C．苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有6种
D．1mol该分子最多与8molH2发生加成反应
答案：D
解析：A项，该有机物中含有酚羟基，可以与FeCl3溶液发生显色反应，A正确；B项，该有机物中含有酯基，酯在酸性条件下水解生成羧基，羧基能与Na2CO3溶液反应生成CO2，B正确；C项，该有机物中含有两个苯环，每个苯环上都含有三个氢原子，且无对称结构，所以苯环上一氯代物有6种，C正确；D项，该有机物中含有两个苯环、两个碳碳双键、一个羰基，每个苯环可以与3个氢气加成，每个双键可以与1个氢气加成，每个羰基可以与1个氢气加成，所以1mol分子最多可以与2×3+2×1+1=9mol氢气发生加成反应，D错误。故选D。
【典例5】(2020 浙江7月选考)有关的说法正确的是( )
A．可以与氢气发生加成反应 B．不会使溴水褪色
C．只含二种官能团 D．该物质与足量溶液反应，最多可消耗
答案：A
解析：A项，分子中含有苯环和碳碳双键，都能与H2发生加成反应， A正确；B项，分子中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应导致溴水褪色， B错误；C项，分子中含有羟基、酯基和碳碳双键三种官能团， C错误；D项，1mol该物质酯基水解后生成的酚羟基和羧基均能和NaOH反应，1mol该物质与足量的NaOH溶液反应时最多可消耗2molNaOH，D错误；故选A。
解题技巧
1．有关官能团性质的易混点：
(1)注意苯环的结构与六元环的区别，不要看到含双键的六元环就认为是苯环。
(2)注意酚羟基的性质与醇羟基的区别。注意酚羟基与苯环的相互影响，如苯环邻对位氢易取代、酚羟基易电离等。
(3)注意醇的催化氧化规律，伯醇氧化为醛、仲醇氧化为酮，叔醇不能氧化。
(4)不是所有的醇或卤代烃都能发生消去反应，与连有醇羟基(或卤素原子)的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子，则不能发生消去反应。
(5)酚酯与普通酯的区别：1 mol酚酯(如HCOOC6H5)水解时消耗2 mol NaOH 1 mol普通酯(如CH3COOC2H5)水解时消耗1 mol NaOH。
(6)能与Na2CO3溶液发生反应的有羧酸、苯酚，但苯酚与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3而得不到CO2。
2．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、3 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。
3．有机物原子共面共线的解题思路
(1)“等位代换不变”原则。基本结构上的氢原子，无论被什么原子替代，所处空间结构维持原状。
(2)单链可以沿键轴旋转，双键和三键不能沿键轴旋转。若平面间靠单链相连，所连平面可以绕键轴旋转，可能旋转到同一平面上也可能旋转后不在同一平面上。
(3)若平面间被多个点固定，且不是单链，则不能旋转，一定共平面。
(4)分拆原则。可把复杂的构型，分拆为几个简单构型，再分析单链旋转时可能的界面。
练习
1．(2021年1月浙江选考)下列说法不正确的是( )
A．联苯()属于芳香烃，其一溴代物有2种
B．甲烷与氯气在光照下发生自由基型链反应
C．沥青来自于石油经减压分馏后的剩余物质
D．煤的气化产物中含有CO、H2和CH4等
答案：A
解析：A项，由联苯()的分子结构可知，其分子由2个苯基直接相连，故其属于芳香烃；根据对称分析法可知，其一溴代物共有3种，A说法不正确；B项，甲烷与氯气在光照下发生反应，氯气分子先吸收光能转化为自由基氯原子，然后由氯原子引发自由基型链反应，B说法正确；C项，石油经常压分馏后可以得到的未被蒸发的剩余物叫重油，重油经经减压分馏可以得到重柴油、石蜡、燃料油等，最后未被气化的剩余物叫沥青，C说法正确；D项，煤的气化是指煤与水蒸气在高温下所发生的反应，其产物中含有CO、H2和CH4等，D说法正确。综上所述，故选A。
2．(2020 山东卷)α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶，其结构简式如下。下列关于α-氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是( )
A．其分子式为 C8H11NO2
B．分子中的碳原子有3种杂化方式
C．分子中可能共平面的碳原子最多为6个
D．其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子
答案：C
解析：A项， 结合该分子的结构简式可以看出，其分子式为C8H11NO2，故A正确；B项，该分子中含—C≡N(氰基)、(碳碳双键)以及碳碳单键，它们采用的杂化类型分别是sp杂化、sp2杂化和sp3杂化共3种杂化方式，故B正确；C项，碳碳双键、碳氧双键中碳原子共平面、—C≡N(氰基)共直线，O原子采用sp3杂化，为V型结构，链状的碳碳单键中最多有两个C原子共平面，则该分子中可能共平面的C原子可表示为：，故C错误；D项，该分子中的不饱和度为4，含苯环的同分异构体中，等效氢原子种类最少的应具有对称结构，其同分异构体之一的结构简式如，该分子的等效氢为4种，故D正确；故选C。
3．(2020 新课标Ⅱ卷)吡啶()是类似于苯的芳香化合物，2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料，可由如下路线合成。下列叙述正确的是( )
A．Mpy只有两种芳香同分异构体 B．Epy中所有原子共平面
C．Vpy是乙烯的同系物 D．反应②的反应类型是消去反应
答案：D
解析：A项，MPy有3种芳香同分异构体，分别为：甲基在N原子的间位C上、甲基在N原子的对位C上、氨基苯，A错误；B项，EPy中有两个饱和C，以饱和C为中心的5个原子最多有3个原子共面，所以EPy中所有原子不可能都共面，B错误；C项，VPy含有杂环，和乙烯结构不相似，故VPy不是乙烯的同系物，C错误；D项，反应②为醇的消去反应，D正确。故选D。
4．(2020 浙江1月选考)下列关于的说法，正确的是( )
A．该物质可由n个单体分子通过缩聚反应生成
B．0.1 mol该物质完全燃烧，生成33．6 L(标准状况)的CO2
C．该物质在酸性条件下水解产物之一可作汽车发动机的抗冻剂
D．1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3n mol NaOH
答案：C
解析：A项，根据该高分子化合物的结构片段可知，该高分子是不饱和键打开相互连接，即通过加聚反应生成的，故A错误；B项，因为该物质为高分子化合物，无法确定0.1 mol该物质中含有C原子的物质的量，无法确定生成二氧化碳的量，故B错误；C项，该物质在酸性条件下水解产物中有乙二醇，可作为汽车发动机的抗冻剂，故C正确；D项，该物质链节中含有三个酯基水解均可产生羧基与氢氧化钠反应，但其中一个酯基水解后产生酚羟基，也可与氢氧化钠反应，故1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4n mol NaOH，故D错误；故选C。
5．(2020 天津卷)关于的说法正确的是( )
A．分子中有3种杂化轨道类型的碳原子
B．分子中共平面的原子数目最多为14
C．分子中的苯环由单双键交替组成
D．与Cl2发生取代反应生成两种产物
答案：A
解析：A项，—CH3的碳原子有4个σ键，无孤对电子，是sp3杂化，苯环上的碳原子有3个σ键，无孤对电子，是sp2杂化，—C≡CH的碳原子有2个σ键，无孤对电子，是sp杂化，因此分子中有3种杂化轨道类型的碳原子，故A正确；B项，根据苯中12个原子共平面，乙炔中四个原子共直线，甲烷中三个原子共平面，因此分子中共平面的原子数目最多为15个(甲基中碳原子和其中一个氢原子与其他原子共面)，故B错误；C项，分子中的苯环中碳碳键是介于碳碳单键和双键之间独特的键，故C错误；D项，与Cl2发生取代反应，取代甲基上的氢有一种产物，取代苯环上的氢有四种产物，因此取代反应生成五种产物，故D错误。故选A。
考点二 有机物的推断
1、有机推断解题的一般模式
2、有机推断解题的方法
(1)正合成分析法： 从基础原料入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向合成的目标有机物，
其合成示意图： 基础原料→中间体1→中间体2……→目标有机物。
(2)逆合成分析法： 设计复杂有机物的合成路线时常用的方法。它是由目标有机物倒推寻找上一步反应的中间体n，而中间体n又可以由中间体(n－1)得到，依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线，
合成示意图： 目标有机物→中间体n→中间体(n－1)……→基础原料。
3、确定官能团的方法
(1)根据试剂或特征现象推知官能团的种类 ①使溴水褪色，则表示该物质中可能含有“”或“”结构。
②使KMnO4(H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有“”、“”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。
③遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。
④遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。
⑤遇I2变蓝则该物质为淀粉。
⑥加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成，表示含有—CHO。
⑦加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。
⑧加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。
(2)根据数据确定官能团的数目 ①
②2—OH(醇、酚、羧酸)H2
③2—COOHCO2，—COOHCO2
④，—C≡C—(或二烯、烯醛)—CH2CH2—
⑤某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个—OH；增加84，则含有2个—OH。即—OH转变为—OOCCH3。
⑥由—CHO转变为—COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个—CHO。
⑦当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个—OH；若相对分子质量减小4，则含有2个—OH。
(3)根据性质确定官能团的位置 ①若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构“—CH2OH”；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构“—CHOH—”。
②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
③由一卤代物的种类可确定碳架结构。
④由加氢后的碳架结构，可确定“”或“—C≡C—”的位置。
4、有机反应类型的推断
(1)有机化学反应类型判断的基本思路
(2)根据反应条件推断反应类型 ①在NaOH的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。
②在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。
③在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。
④能与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。
⑤能与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。
⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下，发生醇的氧化反应。
⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2，则为醇―→醛―→羧酸的过程)
⑧在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。
【典例1】(2020 新课标Ⅰ卷)有机碱，例如二甲基胺()、苯胺()，吡啶()等，在有机合成中应用很普遍，目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注，以下为有机超强碱F的合成路线：
已知如下信息：
①H2C=CH2
②+RNH2
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________。
(2)由B生成C的化学方程式为_____________________________。
(3)C中所含官能团的名称为_______________。
(4)由C生成D的反应类型为________。
(5)D的结构简式为______________。
(6)E的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的有________种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为_______________。
答案：(1)三氯乙烯
(2)+KOH+KCl+H2O
(3)碳碳双键、氯原子 (4)取代反应
(5) (6)6
解析：由合成路线可知，A为三氯乙烯，其先发生信息①的反应生成B，则B为；B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C，则C为；C与过量的二环己基胺发生取代反应生成D；D最后与E发生信息②的反应生成F。(1)由题中信息可知，A的分子式为C2HCl3，其结构简式为ClHC=CCl2，其化学名称为三氯乙烯。(2) B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C()，该反应的化学方程式为+KOH+KCl+H2O；(3)由C的分子结构可知其所含官能团有碳碳双键和氯原子；(4) C()与过量的二环己基胺发生生成D，D与E发生信息②的反应生成F，由F的分子结构可知，C的分子中的两个氯原子被二环己基胺基所取代，则由C生成D的反应类型为取代反应；(5) 由D的分子式及F的结构可知D的结构简式为；(6) 已知苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体。E()的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，则其分子中也有羟基；核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的有、、、、、，共6种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为。
【典例2】(2020 新课标Ⅱ卷)维生素E是一种人体必需的脂溶性维生素，现已广泛应用于医药、营养品、化妆品等。天然的维生素E由多种生育酚组成，其中α-生育酚(化合物E)含量最高，生理活性也最高。下面是化合物E的一种合成路线，其中部分反应略去。
已知以下信息：a)
b)
c)
回答下列问题：
(1)A的化学名称为_____________。
(2)B的结构简式为______________。
(3)反应物C含有三个甲基，其结构简式为______________。
(4)反应⑤的反应类型为______________。
(5)反应⑥的化学方程式为______________。
(6)化合物C的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有_________个(不考虑立体异构体，填标号)。
(ⅰ)含有两个甲基；(ⅱ)含有酮羰基(但不含C=C=O)；(ⅲ)不含有环状结构。
(a)4 (b)6 (c)8 (d)10
其中，含有手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为____________。
答案：(1)3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)
(2) (3)
(4)加成反应
(5)
(6)c CH2=CHCH(CH3)COCH3()
解析：结合“已知信息a”和B的分子式可知B为；结合“已知信息b”和C的分子式可知C为；结合“已知信息c”和D的分子式可知D为。(1)A为，化学名称3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)；(2)由分析可知，B的结构简式为；(3)由分析可知，C的结构简式为；(4)反应⑤为加成反应，H加在羰基的O上，乙炔基加在羰基的C上，故为加成反应；(5)反应⑥为中的碳碳三键和H2按1:1加成，反应的化学方程式为：；(6)C为，有2个不饱和度，含酮羰基但不含环状结构，则分子中含一个碳碳双键，一个酮羰基，外加2个甲基，符合条件的有8种，如下：CH3CH=CHCOCH2CH3、CH3CH=CHCH2COCH3、CH3CH2CH=CHCOCH3、CH2=CHCH(CH3)COCH3、CH2=C(C2H5)COCH3、CH2=C(CH3)COCH2CH3、CH2=C(CH3)CH2COCH3、CH2=CHCOCH(CH3)2，其中，含有手性碳的为CH2=CHCH(CH3)COCH3()。
【典例3】(2020 新课标Ⅲ卷)苯基环丁烯酮( PCBO)是一种十分活泼的反应物，可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应，合成了具有生物活性的多官能团化合物(E)，部分合成路线如下：
已知如下信息：
回答下列问题：
(1)A的化学名称是___________。
(2)B的结构简式为___________。
(3)由C生成D所用的试别和反应条件为___________；该步反应中，若反应温度过高，C易发生脱羧反应，生成分子式为C8H8O2的副产物，该副产物的结构简式为________。
(4)写出化合物E中含氧官能团的名称__________；E中手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为___________。
(5)M为C的一种同分异构体。已知：1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳；M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为__________。
(6)对于，选用不同的取代基R'，在催化剂作用下与PCBO发生的[4+2]反应进行深入研究，R'对产率的影响见下表：
R' —CH3 —C2H5 —CH2CH2C6H5
产率/% 91 80 63
请找出规律，并解释原因___________。
答案：(1)2 羟基苯甲醛(水杨醛) (2)(3)乙醇、浓硫酸/加热
(4)羟基、酯基 2 (5)
(6)随着R'体积增大，产率降低；原因是R'体积增大，位阻增大
解析：根据合成路线分析可知，A()与CH3CHO在NaOH的水溶液中发生已知反应生成B，则B的结构简式为，B被KMnO4氧化后再酸化得到C()，C再与CH3CH2OH在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应得到D()，D再反应得到E()。(1)A的结构简式为，其名称为2-羟基苯甲醛(或水杨醛)；(2)根据上述分析可知，B的结构简式为；(3)C与CH3CH2OH在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应得到D()，即所用试剂为乙醇、浓硫酸，反应条件为加热；在该步反应中，若反应温度过高，根据副产物的分子式可知，C发生脱羧反应生成；(4)化合物E的结构简式为，分子中的含氧官能团为羟基和酯基，E中手性碳原子共有位置为的2个手性碳；(5)M为C的一种同分异构体，1molM与饱和NaHCO3溶液反应能放出2mol二氧化碳，则M中含有两个羧基(—COOH)，又M与酸性高锰酸钾溶液溶液反应生成对二苯甲酸，则M分子苯环上只有两个取代基且处于对位，则M的结构简式为：；(6)由表格数据分析可得到规律，随着取代基R′体积的增大，产物的产率降低，出现此规律的原因可能是因为R′体积增大，从而位阻增大，导致产率降低。
解题技巧
有机推断的解题技能
1．有机推断题的解题思路：
2．有机推断题的破题技巧：
(1)根据反应条件推断某一反应的反应物或生成物，如反应条件为“NaOH的醇溶液，加热”，则反应物必是含卤原子的有机物，生成物中肯定含不饱和键。
(2)根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团。
①使溴水褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。
②使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物。
③遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。
④加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，有红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，说明该物质中含有—CHO。
⑤加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。
⑥加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有—COOH。
(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由取代产物的种数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数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。
练习
1．(2019 新课标Ⅱ)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__________、__________。
①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G，若生成的NaCl和H2O的总质量为765 g，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)
(或)
(4) (5) (6)8
解析：(1)根据以上分析，A为CH3CH=CH2，化学名称为丙烯；C为，所含官能团的名称为氯原子、羟基；(2)B和HOCl发生加成反应生成C；
(3)C在碱性条件下脱去HCl生成D，化学方程式为：；(4)E的结构简式为。(5)E的二氯代物有多种同分异构体，同时满足以下条件的芳香化合物：①能发生银镜反应，说明含有醛基；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3∶2∶1，说明分子中有3种类型的氢原子，且个数比为3：2：1。则符合条件的有机物的结构简式为；(6)根据信息②和③，每消耗1molD，反应生成1molNaCl和H2O，若生成的NaCl和H2O的总质量为765g，生成NaCl和H2O的总物质的量为=10mol，由G的结构可知，要生成1 mol单一聚合度的G，需要(n+2)molD，则(n+2)=10，解得n=8，即G的n值理论上应等于8。
2．(2019 北京卷)抗癌药托瑞米芬的前体K的合成路线如下。
已知：
ⅰ．
ⅱ．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__________________。
①包含2个六元环 ②M可水解，与NaOH溶液共热时，1 mol M最多消耗2 mol NaOH
(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：
托瑞米芬具有反式结构，其结构简式是__________________。
答案：(1)
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：(1)根据以上分析，A为苯甲酸，B为苯酚，苯甲酸和苯酚在浓硫酸、H3BO3，加热条件下发生取代反应生成C为，化学方程式为；
(2)D为，D中含有的官能团为羰基、羟基；(3)D发生信息中的反应生成E，其结构简式为；(4)F经碱性水解，酸化得G和J，J经还原可转化为G，则G和J具有相同的碳原子数和碳骨架，则G为；J为；(5)J为，分子式为C9H8O2，不饱和度为6，其同分异构体符合条件的M，①包含两个六元环，则除苯环外还有一个六元环，②M可水解，与氢氧化钠溶液共热时，1molM最多消耗2molNaOH，说明含有酚酯的结构，则M的结构简式为；(6)由合成路线可知，E和G先在LiAlH4作用下还原，再水解最后得到K；(7)由合成路线可知，托瑞米芬分子中含有碳碳双键，两个苯环在双键两侧为反式结构。
3．(2019 浙江4月选考)某研究小组拟合成除草剂苯达松和染料中间体X。
已知信息：①＋RCOOR′
②RCH2COOR′＋R′′COOR′′′
(1)下列说法正确的是________。
A．化合物B到C的转变涉及到取代反应 B．化合物C具有两性
C．试剂D可以是甲醇 D．苯达松的分子式是C10H10N2O3S
(2)化合物F的结构简式是________。
(3)写出E＋G→H的化学方程式________。
(4)写出C6H13NO2同时符合下列条件的同分异构体的结构简式________。
①分子中有一个六元环，且成环原子中最多含2个非碳原子；
②1H NMR谱和IR谱检测表明分子中有4种化学环境不同的氢原子。有N－O键，没有过氧键(－O－O－)。
(5)设计以CH3CH2OH和原料制备X()的合成路线(无机试剂任选，合成中须用到上述①②两条已知信息，用流程图表示)________。
答案：(1)BC (2)(CH3)2CHNH2
(3)＋(CH3)2CHNHSO2Cl＋HCl
(4)　　
(5)CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3
CH3COCH2COOCH2CH3
解析：(1)A、B到C的两步反应分别是甲基的氧化反应和硝基的还原反应，不涉及取代反应，A项错误；B、C为邻氨基苯甲酸，其官能团为氨基和羧基，氨基具有碱性，羧基具有酸性，因而C有两性，B项正确；C、C和D发生酯化反应生成E，结合C和E的分子式，易推出D为甲醇，C项正确；D、苯达松的分子式是C10H12N2O3S，D项错误。故故选BC。
(2)结合苯达松右侧杂环上的碳链可知，氨基接在碳链中2号碳的位置，F的结构简式为(CH3)2CHNH2。(3)G的氯原子和E氨基上的氢原子偶联脱去HCl生成H，因而化学方程式为＋(CH3)2CHNHSO2Cl＋HCl。(4)根据分子式C6H13NO2算出不饱和度为1，结合信息，说明存在一个六元环，无不饱和键(注意无硝基)。结合环内最多含有两个非碳原子，先分析六元环：①六元环全为碳原子；②六元环中含有一个O；③六元环中含有一个N；④六元环中含有一个N和一个O；若六元环中含有2个O，这样不存在N-O键，不符合条件。同时核磁共振氢谱显示有4中氢原子，该分子具有相当的对称性，可推知环上最少两种氢，侧链两种氢，这种分配比较合理。最后注意有N-O键，无O-O键。那么基于上述四种情况分析可得出4种同分异构体。(5)基于逆合成分析法，观察信息①，X可从肽键分拆得和CH3COCH2COOR，那么关键在于合成CH3COCH2COOR，结合信息②可知利用乙酸某酯CH3COOR做原料合成制得。另一个原料是乙醇，其合成乙酸某酯，先将乙醇氧化为乙酸，然后乙酸与乙醇反应，可得乙酸乙酯。
考点三 有机合成
(1)原则 基础原料要价廉、易得、低毒性、低污染；产品易于分离、产率较高；合成线路简捷，操作简便，能耗低，易于实现。
(2)官能团的引入 引入官能团 有关反应
羟基(—OH) 烯烃与水加成、醛(酮)加氢、卤代烃水解、酯的水解
卤素原子(—X) 烃与X2取代、不饱和烃与HX或X2加成、醇与HX取代
碳碳双键() 某些醇或卤代烃的消去、炔烃不完全加氢
醛基(—CHO) 某些醇(含有—CH2OH)的氧化、烯烃的氧化
羧基(—COOH) 醛的氧化、酯的酸性水解、羧酸盐的酸化、苯的同系物(侧链上与苯环相连的碳原子上有氢原子)被强氧化剂氧化
酯基(—COO—) 酯化反应
(4)官能团的消除 ①通过加成消除不饱和键(碳碳双键、碳碳三键等)；
②通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)；
③通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基(—OH)；
④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。
(5)官能团的改变 ①通过官能团之间的衍变关系改变。如：醇醛羧酸。
②通过某些化学方法改变官能团个数或位置。 如：CH3CH2OHCH2===CH2XCH2CH2XHOCH2CH2OH，CH3CH2CH===CH2CH3CH2CHXCH3CH3CH===CHCH3。
③有机合成中常见官能团的保护 A、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(或羧酸)反应，把—OH变为—ONa(或酯基)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。
B、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，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
C、氨基(—NH2)的保护：如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。
【典例1】(2021年1月浙江选考)某课题组合成了一种非天然氨基酸X，合成路线如下(Ph—表示苯基)：
已知：R1—CH=CH—R2
R3BrR3MgBr
请回答：
(1)下列说法正确的是______。
A．化合物B的分子结构中含有亚甲基和次甲基
B．1H-NMR谱显示化合物F中有2种不同化学环境的氢原子
C．G→H的反应类型是取代反应
D．化合物X的分子式是C13H15NO2
(2)化合物A的结构简式是______ ；化合物E的结构简式是______。
(3)C→D的化学方程式是______ 。
(4)写出3种同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式(不包括立体异构体)______。
①包含；
②包含 (双键两端的C不再连接H)片段；
③除②中片段外只含有1个-CH2-
(5)以化合物F、溴苯和甲醛为原料，设计下图所示化合物的合成路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)______。
(也可表示为)
答案：(1)CD (2)
(3)+NaOH+NaCl+H2O
(4)、、
(5)
解析：A发生取代反应生成B，B发生氧化反应并脱去CO2后生成C，C发生消去反应生成D，D发生第一个已知信息的反应生成E，E再转化为F，F发生取代反应生成G，G发生取代反应生成H，H经过一系列转化最终生成X。(1)A项，化合物B的结构简式为，因此分子结构中含有亚甲基－CH2－，不含次甲基，A错误；B项，化合物F的结构简式为，分子结构对称，1H-NMR谱显示化合物F中有1种不同化学环境的氢原子，B错误；C项，G→H是G中的－MgBr被－COOCH3取代，反应类型是取代反应，C正确；D项，化合物X的结构简式为，分子式是C13H15NO2，D正确；故选CD；(2)A生成B是A中的羟基被氯原子取代，根据B的结构简式可知化合物A的结构简式是；C发生消去反应生成D，则D的结构简式为。D发生已知信息中的第一个反应生成E，所以化合物E的结构简式是；(3)C发生消去反应生成D，则C→D的化学方程式是+NaOH+NaCl+H2O；(4)化合物H的结构简式为，分子式为C13H14O2，符合条件的同分异构体①含有苯基，属于芳香族化合物；②含有，且双键两端的C不再连接H；③分子中除②中片段外中含有1个－CH2－，因此符合条件的同分异构体为、、；(5)根据已知第二个信息以及F转化为G反应结合逆推法可知以化合物、溴苯和甲醛为原料制备的合成路线为。
【典例2】(2020 浙江1月选考)某研究小组以芳香族化合物A为起始原料，按下列路线合成高血压药物阿替洛尔。
已知：化合物H中除了苯环还有其它环
：
请回答：
(1)下列说法正确的是________。
A．化合物D能发生加成，取代，氧化反应，不发生还原反应
B．化合物E能与FeCl3溶液发生显色反应
C．化合物1具有弱碱性
D．阿替洛尔的分子式是C14H20N2O3
(2)写出化合物E的结构简式________。
(3)写出的化学方程式________。
(4)设计从A到B的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)________。
(5)写出化合物C同时符合下列条件的同分异构体的结构简式________。
①1H NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有4种氢原子，无氮氧键和碳氮双键；
②除了苯环外无其他环。
答案：(1)BC (2)
(3)
(4)
(5)
解析：C为，根据B到C的反应条件以及B的化学式可知B到C发生了还原反应，B的结构简式为，根据C的结构和D的化学式可知D的结构简式为，D到E为酯化反应，E为，根据题目提供信息结构E到F的反应条件可知F为，F+G生成H且H中除了苯环还有其他环，则H为，H+I生成阿替洛尔，反推出I为。(1)A项，化合物D为，含有苯环可以加成，酚羟基可以被氧化，酚羟基和羧基均可发生酯化反应(属于取代反应)，催化加氢即为还原反应的一种，故A错误；B项，E为，含有酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，故B正确；C项，化合物I为，含有氨基，可以结合氢离子，具有弱碱性，故C正确；D项，阿替洛尔的分子式是C14H22N2O3，故D错误。(2)根据分析可知E的结构简式为；(3)F为，H为，反应方程式为：+；(4)B的结构简式为，含有两个对位取代基，根据A的化学式和不饱和度可知A为对硝基甲苯，结构简式为，结合题目提供信息，其中X代表卤族原子，可知A到B的合成路线为；(5)化合物C为，其同分异构体满足：谱和IR谱检测表明：分子中共有4种氢原子，则结构对称，无氮氧键和碳氮双键；除了苯环外无其他环；符合条件的有：、、、。
【典例3】(2020 浙江7月选考)某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料，按下列路线合成利尿药美托拉宗。
已知：
R-COOH+
请回答：
(1) 下列说法正确的是________。
A．反应Ⅰ的试剂和条件是Cl2和光照 B．化合物C能发生水解反应
C．反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应 D．美托拉宗的分子式是C16H14ClN3O3S
(2) 写出化合物D的结构简式________。
(3) 写出B＋E→F的化学方程式________。
(4) 设计以A和乙烯为原料合成C的路线(用流程图表示，无机试剂任选)________。
(5) 写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式________。
1H NMR谱和IR谱检测表明：①分子中共有4种氢原子，其中苯环上的有2种；②有碳氧双键，无氮氧键和－CHO。
答案：(1) BC (2)
(3)+H2O
(4)
(5)
解析：结合邻硝基甲苯、C的结构简式以及B的分子式，可以推测出A的结构简式为、B的结构简式为，被酸性的高锰酸钾溶液氧化为D，D的结构简式为，D分子中含有肽键，一定条件下水解生成E，结合E的分子式可知，E的结构简式为，结合E的结构简式、美托拉宗的结构简式、F的分子式、题给已知可知，F的结构简式为。(1)A项，由→，与甲基对位的苯环上的氢原子被氯原子代替，故反应Ⅰ试剂是液氯、FeCl3，其中FeCl3作催化剂，A错误；B项，化合物C中含有肽键，可以发生水解，B正确；C项，结合F的结构简式和CH3CHO、美托拉宗的结构简式以及已知条件，反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应，C正确；D项，美托拉宗的分子式为C16H16ClN3O3S，D错误；故选BC。(2)由分析知化合物D的结构简式为；(3)由分析可知，B的结构简式为，E的结构简式为，F的结构简式为，B和E发生取代反应生成F，其反应方程式为：+→+H2O；(4)乙烯与水发生加成反应生成乙醇，乙醇被氧化为乙酸，在一定条件下被还原为，乙酸与发生取代反应生成，流程图为；(5)分子中有4种氢原子并且苯环上有2种，分子中含有碳氧双键，不含—CHO和氮氧键，故分子中苯环上含有两个取代基，满足条件的它们分别为、、、。
【典例4】(2020 江苏卷)化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体，其合成路线如下：
(1)A中的含氧官能团名称为硝基、__________和____________。
(2)B的结构简式为______________。
(3)C→D的反应类型为___________。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应。
②能发生水解反应，水解产物之一是α-氨基酸，另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1且含苯环。
(5)写出以CH3CH2CHO和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)________。
答案：(1)醛基 (酚)羟基 (2)
(3)取代反应 (4)
(5)
解析：(1)根据A的结构简式，A中含氧官能团有硝基、酚羟基、醛基；(2)对比A和C的结构简式，可推出A→B：CH3I中的－CH3取代酚羟基上的H，即B的结构简式为；(3)对比C和D的结构简式，Br原子取代－CH2OH中的羟基位置，该反应类型为取代反应；(4)①能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；②能发生水解反应，说明含有酯基或肽键，水解产物之一是α－氨基酸，该有机物中含有“”，另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1：1，且含有苯环，说明是对称结构，综上所述，符合条件的是；(5)生成，根据E生成F，应是与H2O2发生反应得到，按照D→E，应由CH3CH2CH2Br与反应得到，CH3CH2CHO与H2发生加成反应生成CH3CH2CH2OH，CH3CH2CH2OH在PBr3作用下生成CH3CH2CH2Br，合成路线是CH3CH2CHOCH3CH2CH2OHCH3CH2CH2Br。
【典例5】(2020 天津卷)天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性，可通过以下路线合成。
已知:(等)
回答下列问题：
(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应，写出这些同分异构体所有可能的结构：__________。
(2)在核磁共振氢谱中，化合物B有________组吸收峰。
(3)化合物X的结构简式为___________。
(4)D→E的反应类型为___________。
(5)F的分子式为_______，G所含官能团的名称为___________。
(6)化合物H含有手性碳原子的数目为_____，下列物质不能与H发生反应的是_______(填序号)。
a.CHCl3 b.NaOH溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.金属Na
(7)以和为原料，合成，写出路线流程图(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)_______________。
答案：(1)、、、
(2)4 (3) (4)加成反应
(5) 羰基、酯基 (6)1 a
(7)
解析：(1) A的链状同分异构体可发生银镜反应说明该同分异构体中含有醛基，故可能的结构为、、、；(2)根据B的结构，有机物B中含有4种不同化学环境的H原子，故在核磁共振氢谱中有4组峰；(3)根据有机物C和有机物D的结构，有机物C与有机物X发生酯化反应生成有机物D，则有机物D的结构简式为； (4) D→E为已知条件的反应，反应类型为加成反应；(5)根据F的结构简式，有机物F的分子式为C13H12O3，有机物G中含有的官能团名称是酯基、羰基；(6)根据有机物H的结构，有机物H中含有1个手性碳原子，为左下角与羟基相邻的碳原子；有机物H中含有羟基，可以与金属Na发生反应；有机物H中含有碳碳双键，可以与酸性高锰酸钾溶液反应；有机物H中含有酯基，可以被NaOH水解；有机物H中不含与CHCl3反应的基团，故不与CHCl3反应，故选择a；(7)利用和反应制得，可先将环己醇脱水得环己烯，将环己烯()与溴发生加成反应再发生消去反应制得1，3-环己二烯()，将1，3-环己二烯与发生已知条件的反应制得，反应的具体流程为：。
解题技巧
1．有机合成题的解题思路：
2．常考的有机合成中三种官能团的保护：
(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化基团前先使其与NaOH反应，把酚羟基转变成—ONa，将其保护起来，使其他基团氧化后再酸化使其全部转化为—OH。
(2)碳碳双键的保护：碳碳双键容易被氧化，在氧化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重新转变为碳碳双键。
(3)氨基(—NH2)的保护：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(H＋)氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。
练习
1．(2019 新课标Ⅰ)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④所需的试剂和条件是。
(5)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)
解析：(1)根据A的结构简式可知A中的官能团名称是羟基。(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，则根据B的结构简式可知B中的手性碳原子可表示为。(3)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中含有醛基，则可能的结构为。(4)反应④是酯化反应，所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。(5)根据以上分析可知⑤的反应类型是取代反应。(6)F到G的反应分两步完成，方程式依次为：、。(7)由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备，可以先由甲苯合成，再根据题中反应⑤的信息由乙酰乙酸乙酯合成，最后根据题中反应⑥的信息由合成产品。具体的合成路线图为： ，
2．(2019 全国卷Ⅲ)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③的类型为___________，W的分子式为___________。
(4)不同条件对反应④产率的影响见下表：
实验 碱 溶剂 催化剂 产率/%
1 KOH DMF Pd(OAc)2 22．3
2 K2CO3 DMF Pd(OAc)2 10．5
3 Et3N DMF Pd(OAc)2 12．4
4 六氢吡啶 DMF Pd(OAc)2 31．2
5 六氢吡啶 DMA Pd(OAc)2 38．6
6 六氢吡啶 NMP Pd(OAc)2 24．5
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________________。
①含有苯环；②有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1；③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。
(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物质所含官能团是两个酚羟基，且苯环上有两个是间位的取代基，那物质的命名就是间苯二酚或1，3-苯二酚；(2)物质中含有的官能团是碳碳双键和羧基；(3)D物质到E物质没有双键的消失，且在O原子处增加了氢原子，没有双键参与反应所以属于取代反应，W物质中可以轻松数出共有14个C原子，4个氧原子，氢原子的个数可以通过不饱和度来推断出，14个碳的烷应该有30个氢，现在该分子有9个不饱和度，其中一个苯环4个，一个双键1个，一个不饱和度少2个氢，所以30-9×2=12，因此有12个氢原子，即分子式为C14H12O4。(4)可以从表格中寻找溶剂一样的实验、碱一样的实验发现得出：实验1，2，3探究了不同碱对反应的影响；实验4，5，6探究了不同溶剂对反应的影响，最后只剩下不同催化剂对实验的影响。(5)D的分子式为：C8H9O2I，要求含苯环，那支链最多含两个C，且1molX与足量Na反应可生成2g氢气，那就证明有两个酚羟基或醇羟基，又有三种不同环境的氢6:2:1，那一定是有两个甲基和两个酚羟基，因为醇羟基没有6个相同环境的氢，则符合条件的有机物结构简式为。(6)由题意中的Heck反应可知需要一个反应物中含双建，一个反应物中含I；从苯出发可以经过溴乙烷和溴化铁的反应制得乙苯，乙苯在乙基上通过烷烃的取代反应引入氯原子，卤代烃在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应产生双键，得到苯乙烯；可以仿照反应①通过相同条件在苯环上引入一个碘原子，因此合成路线图为：
。
3．(2019 天津卷)我国化学家首次实现了膦催化的环加成反应，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。
已知环加成反应：
(、可以是或)
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______。
①分子中含有碳碳三键和乙酯基(-COOCH2CH3)
②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)的反应类型为____________。
(4)的化学方程式为__________________，除外该反应另一产物的系统命名为____________。
(5)下列试剂分别与和反应，可生成相同环状产物的是______(填序号)。
a． b． c．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，在方框中写出路线流程图(其他试剂任选)。
答案：(1) 碳碳双键、羟基 3
(2)2 5 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)
(Pd/C写成Ni等合理催化剂亦可)
解析：(1)茅苍术醇的结构简式为，分子式为C15H26O，所含官能团为碳碳双键、羟基，含有3个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子；(2)化合物B的结构简式为CH3C≡CCOOC(CH3)3，分子中含有两类氢原子，核磁共振氢谱有2个吸收峰；由分子中含有碳碳叁键和—COOCH2CH3，且分子中连续四个碳原子在一条直线上，则符合条件的B的同分异构体有、CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3、CH3CH2C≡C—CH2COOCH2CH3、CH3—C≡C—CH2CH2COOCH2CH3和等5种结构，碳碳叁键和—COOCH2CH3直接相连的为、CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3；(3)C→D的反应为与氢气在催化剂作用下发生加成反应(或还原反应)生成，故答案为：加成反应(或还原反应)；(4)与甲醇与浓硫酸共热发生酯基交换反应生成，反应的化学方程式为，HOC(CH3)3的系统命名法的名称为2—甲基—2—丙醇；(5)和均可与溴化氢反应生成，故答案为b；(6)由题给信息可知，CH3C≡CCOOCH2CH3与CH2=COOCH2CH3反应生成，与氢气发生加成反应生成。
一、选择题
1．(2021·浙江杭州市实验学校月考)下列各项中的有机物，同分异构体数目相同的是( )
A．分子式都为C8H10O的芳香醇和酚
B．甲苯的一氯取代物与分子式为C4H10O的醇
C．分子式为C4H8的烃与丙烷的二氯取代物
D．分子式为C5H12的烃与分子式为C2H4O2且能发生银镜反应的有机物
答案：B
解析：A项，分子式都为C8H10O的芳香醇和酚都含有苯环，饱和烃基和羟基，当取代基是一个时：有-CH2CH2OH、-CH(OH)CH3两种同分异构体，都是醇；当取代基是两个时：若是-CH2OH、-CH3，根据邻间对位置异构可知有三种同分异构体，且都是醇；所以醇一共有5种；若是-CH2CH3、-OH，根据邻间对位置异构可知有三种同分异构体，且都是酚；当取代基是三个时：-CH3、-CH3、-OH，若是2个甲基处于邻位时，-OH有两种位置，有两种同分异构体，2个甲基处于间位时，-OH有3种位置，有3种同分异构体，2个甲基处于对位时，-OH有1种位置，有1种同分异构体，都属于酚类，所以酚类一共有9种，醇和酚数目不同，故A不符合题意；B项，甲苯的一氯代物共有4种，包括苯环上和甲基上的，分子式为C4H10O的醇可以看作羟基取代丁烷上的一个氢原子，醇的数目即为丁基的数目，有四种，所以同分异构体的数目相同，故B符合题意；C项，分子式为C4H8的烃可以是烯烃有3种(1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙烯)，可以是环烷烃有2种，共5种；采用定位法确定丙烷的二氯代物种数是4种(1,1-二氯丙烷、1,2-二氯丙烷、1,3-二氯丙烷、2,2-二氯丙烷)，同分异构体数目不同，故C不符合题意；D项，分子式为C5H12的烃属于烷烃，有3种同分异构体(正戊烷、异戊烷、新戊烷)，分子式为C2H4O2且能发生银镜反应的有机物可以是HOCH2CHO，还可以是HCOOCH3，有2种，所以同分异构体数目不一样，故D不符合题意；故选B。
2．(2021·江苏苏州期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 将乙醇和浓H2SO4混合加热产生的气体通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色 乙醇发生消去反应生成乙烯
B 在3mL5%的CuSO4溶液滴入3~4滴5%的NaOH溶液，振荡后加入0.5mL的乙醛溶液并加热，未产生砖红色沉淀 乙醛已经完全变质
C 向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，出现白色沉淀，向沉淀中加入适量蒸馏水，沉淀溶解 蛋白质发生盐析
D 向淀粉溶液中加适量20%的H2SO4溶液，加热，冷却后加NaOH溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解
答案：C
解析：A项，乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色，不确定乙醇是否发生消去反应生成乙烯，A错误；B项，加入的NaOH量不足，本身不能与葡萄糖发生反应生成砖红色沉淀，因此不能判断乙醛是否变质，B错误；C项，向蛋白质溶液中加铵盐会降低蛋白质溶解度，使蛋白质析出，此过程为蛋白质的盐析，为可逆过程，加水析出的蛋白质可再溶解，C正确；D项，加少量碘水，溶液变蓝，说明溶液中有淀粉，可能未全部水解，也可能部分水解，D错误；故选C。
3．(2021届·安徽高三月考)拉坦前列素的结构如图所示，它具有良好降眼压效果。有关该化合物，下列叙述错误的是( )
A．分子式为C26H10O5 B．1mol该有机物最多能消耗4molNaOH
C．能发生水解反应、加成反应 D．分子中不可能所有碳原子共平面
答案：B
解析：A项，根据拉坦前列素的结构简式可得其分子式为C26H10O5，A正确；B项，拉坦前列素分子中含有1个酯基，1mol该有机物最多能消耗1molNaOH，B错误；C项，拉坦前列素分子中含有酯基，能发生水解反应，含有碳碳双键，能发生加成反应，C正确；D项，拉坦前列素分子中含有亚甲基，根据甲烷分子为正四面体结构可知，分子中不可能所有碳原子共平面，D正确；故选B。
4．(2021·河北高三一模)《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中指出，氯喹类药物可用于治疗新冠肺炎。氯喹和羟基氯喹的结构分别如图1和图2所示，对这两种化合物性质描述错误的是( )
A．均可以与盐酸反应形成离子化合物
B．分别取两种化合物，加入NaOH溶液并加热，加入AgNO3溶液，均有白色沉淀产生，则证明两化合物中均含有氯原子
C．与足量的H2发生加成反应后，分子中的手性碳原子数均发生了改变
D．羟基氯喹比氯喹的水溶性更好，在人体胃肠道吸收更快
答案：B
解析：A项，这两种化合物分子中均有多个N原子，类比氨气和氨基酸的化学性质可知，其均可与H+结合，故均可以与盐酸反应形成离子化合物 ，故A正确；B项，验证卤素原子时先加碱、加热水解后，首先加硝酸酸化后再加硝酸银溶液，直接加硝酸银会与氢氧化钠反应产生沉淀，干扰卤素的检验，故B错误；C项，这两种化合物均有1个手性碳原子，其分别与足量的H2发生加成反应后，均增加4个手性碳原子，故其分子中的手性碳原子数均发生了改变，故C正确；D项，羟基氯喹分子中有羟基，羟基为亲水基，羟基可以水分子间形成氢键，故其比氯喹的水溶性更好，在人体胃肠道吸收更快，故D正确；故选B。
5．(2021·河北石家庄市石家庄二中高三月考)三蝶烯是最初的“分子马达的”关键组件，它的某衍生物X可用于制备吸附材料，其结构如图所示，3个苯环在空间上互为120°夹角．下列有关X的说法正确的是( )
A．分子式为C22H16O4
B．苯环上的一氯代物有4种
C．分子中最多可能有20个原子位于同一平面上
D．1 molX可以和过量的碳酸氢钠反应生成1molCO2
答案：C
解析：A项，三蝶烯的衍生物X中含有三个苯环，除苯环外还有4个碳原子，共含有22个C原子，每个苯环上有四个氢原子，羧基上有两个氢原子，H原子数为，两个羧基共含有4个氧原子，所以分子式为C22H14O4，A项错误；B项，三蝶烯的衍生物X呈对称结构，每个苯环上共有两种环境的氢，所以苯环上的一氯代物有2种，B项错误；C项，三个苯环夹角120度，不可能共面，任选一苯环，苯环上的C原子及H原子、-COOH中的4个原子及2个季碳原子都可能共面，分子中可能共平面的原子最多有，C项正确；D项，三蝶烯的衍生物X中含有两个羧基，所以1 molX可以和2mol 碳酸氢钠反应生成2molCO2，D项错误。故选C。
6．(2021·四川成都市高三一模)有机物N具有抗肿瘤、镇痛等生物活性。N可由M合成：下列相关说法正确的是( )
A．M中所有碳原子可能共面 B．N可以与钠反应生成H2
C．M生成N的反应为取代反应 D．M、N的一氯代物数目相同
答案：B
解析：A项，M中数字所标注的C均为烷烃的碳，空间结构为四面体形，特别是3号位置的C，与另外四个C形成四面体，因此所有C原子不可能共平面，A错误；B项，N物质中有羟基(-OH)，可以与活泼金属Na反应生成H2，B正确；C项，M生成N的过程中，M的一个羰基变为羟基，属于加成反应，C错误；D项，M有6种不同化学环境的H，，因此一氯代物有6种，N有8种不同化学环境的H，，但是Cl一般不能取代羟基上的H，因此一氯代物有7种，两者的一氯代物数目不同，D错误；故选B。
7．(2018·江苏省东台中学高三月考)Cyrneine A对治疗神经系统疾病有着很好的疗效，制备Cyrneine A可用香芹酮经过多步反应合成： 下列说法正确的是( )
A．香芹酮的化学式为C9H12O
B．香芹酮分子中不含有手性碳原子
C．Cyrneine A可以发生加成反应、消去反应和氧化反应，且具有酸性
D．香芹酮和Cyrneine A均能使酸性KMnO4溶液褪色
答案：D
解析：A项，根据结构简式可知，节点为碳原子，每个碳原子形成4个共价键，不足键由氢原子补齐，香芹酮化学式为C10H14O，故A错误；B项，手性碳原子是指将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子，常以* 标记手性碳原子，如图所示，香芹酮分子中含有手性碳原子，故B错误；C项，Cyrneine A分子中含有醇羟基、碳碳双键、醛基，因此可以发生加成反应、氧化反应、酯化反应、消去反应等，但分子中没有酚羟基或羧基，不具有酸性，故C错误；D项，香芹酮和Cyrneine A分子中均含有碳碳双键，均能够使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，故D正确；故选D。
8．(2021·江苏南通市海门中学高三月考)据报道，我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂，在25℃下用H2O2直接将CH4转化为含氧有机物，其主要原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．图中表示CH4，其空间构型是平面形
B．步骤ⅲ、ⅳ的总反应方程式是CH3OH＋H2O2HCHO＋2H2O
C．步骤ⅰ到ⅳ中消耗的CH4与H2O2的物质的量之比为1:1
D．根据以上原理，步骤ⅵ生成CO2和H2O
答案：B
解析：A项，结合题意可知表示CH4，其空间构型是正四面体，A错误；
B项，结合分析可知步骤ⅲ、ⅳ的总反应为CH3OH和H2O2在催化剂作用下反应生成H2O和HCHO，反应的总反应为CH3OH＋H2O2HCHO＋2H2O，B正确；C项，结合反应原理可知步骤ⅰ到ⅳ总反应为CH4和H2O2反应生成HCHO和H2O，总反应可表示为CH4+2H2O2HCHO+3H2O，CH4与H2O2的物质的量之比为1:2，C错误；D项，由题意可知反应的最终产物为含氧有机物，则步骤ⅵ应生成含氧有机物，再结合图及分析可知H2O2在每一步参加反应的机理是提供*OH和前一步产生的自由基结合，因此推测步骤ⅵ生成HCOOH和H2O，D错误；故选B。
9．(2021届·浙江宁波市效实中学高三选考模拟)利用如图所示的有机物X可生产S 诱抗素Y。下列说法正确的是( )
A．X分子和溴水反应最多消耗4molBr2
B．X可以发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应
C．Y既可以与FeCl3溶液发生显色反应，又可使酸性KMnO4溶液褪色
D．1molY最多能加成6molH2
答案：B
解析：A项，X中碳碳双键、酚羟基的邻、对位与Br2能够发生反应，但未告知X的物质的量，因此无法确定所消耗的Br2，故A项说法错误；B项，X中碳碳双键能够发生氧化、加聚反应，羟基能够发生酯化反应和取代反应，羧基与羟基能够发生缩聚反应、酯化反应、取代反应，故B项说法正确；C项，Y中不含酚羟基，不能与FeCl3溶液发生显色反应，Y中含有碳碳双键，可使酸性KMnO4溶液褪色，故C项说法错误；D项，Y中碳碳双键、羰基能够与H2发生加成反应，1molY中含有1mol羰基，3mol碳碳双键，因此1molY最多能加成4molH2，故D项说法错误；故选B。
10．(2021届·江苏省镇江中学高三期中)某药物合成中间体的结构简式如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．该有机物分子式为 C11H10O5
B．该有机物能发生氧化反应、消去反应
C．该有机物在一定条件下与足量 H2 反应后的产物中有 6 个手性碳原子
D．该有机物在一定条件下与 NaOH 溶液完全反应时，最多能消耗 3molNaOH
答案：C
解析：A项，由结构可知分子式为C11H8O5，故A错误；B项，该分子含有羟基，可以发生加成反应，并且与羟基相连的C原子上都没有H原子，不能发生消去反应，故B错误；C项，与足量H2反应后的产物不含苯环、双键，环上5个C为手性碳，且与 OH和甲基相连的C为手性碳，共有6个手性碳原子，故C正确；D项，2个酚 OH、1个 COOC 及水解生成的酚 OH均与NaOH反应，则1mol该有机物最多能消耗4molNaOH，故D错误；故选C。
11．(2021·北京顺义区高三一模)防火材料聚碳酸酯(PC)的结构简式为：，其合成路线如下：
已知：ⅰ、R-O-R＇
ⅱ、+R3-OH+R2-OH(、R＇、、、为烃基)
(1)A的名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)C的溶液和浓溴水反应的方程式为_______。
(4)反应①的化学方程式为_______。
(5)下列说法不正确的是_______。
a.分子式为C7H8O，且与C互为同系物的同分异构体有4种
b.反应②的原子利用率为100%
c.反应③为取代反应，生成E的结构简式为
(6)反应④的化学方程式为_______。
(7)查阅资料：利托那韦是治疗新冠肺炎的药物，制备该药物需要的一种中间体X的结构简式为：
。
结合题中已知信息完成下列合成路线，写出有机物甲和乙的结构简式。
①有机物甲的结构简式为_______。
②有机物乙的结构简式为_______。
答案：(1)丙烯 (2)
(3) +3Br2→↓+3HBr
(4)
(5) ac
(6) n+n+(2n-1)CH3OH
(7)
解析：A的分子式为C3H6，在催化剂作用下与苯发生加成反应，则A应为CH2=CHCH3，根据后续产物丙酮可知B应为；C应含有苯环，分子式为C6H6O，则C为；与丙酮反应生成C15H16O2，再结合PC的结构简式可知其结构简式应为；D的分子式为C2H4，则B为CH2=CH2，被催化氧化生成环氧乙烷，再与CO2发生类似信息i的反应生成E，则E为，E再与CH3OH发生类似信息ii的反应生成和F，则F为HOCH2CH2OH。(1)A为CH2=CHCH3，名称为丙烯；(2)根据分析可知B为；(3)根据分析可知，与浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚沉淀，化学方程式为+3Br2→↓+3HBr；(4)根据分析C15H16O2的结构简式应为，所以反应①的化学方程式为；(5)a项，C为，其同系物也应含有酚羟基，所以分子式为C7H8O的同分异构体有、、共三种，故a错误；b项，反应②的化学方程式应为2CH2=CH2+O22 ，原子利用率达到100%，故b正确；c项，反应③与信息i类似，为CO2的加成反应，故c错误；综上所述答案为ac；(6)参考信息ii可知反应④的化学方程式为n+n+(2n-1)CH3OH；(7)①根据后续产物可知C7H8为甲苯，甲在光照条件与氯气发生取代反应生成，所以甲为；乙与二氧化碳发生加成反应反应生成中间体X，参照信息ii可知乙为。
12．(2021·上海长宁区高三一模)已知苯酚()化学式为C6H5OH，在空气中久置会被氧化成粉红色，是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料。香料M的一种合成流程如下：
已知：①
②R1COOHR1COOR
请回答下列问题：
(1)化合物R(C7H8O)的结构简式为____，R与苯酚()互称为____。M中含碳的官能团名称是____。
(2)A→B的反应类型是____。R分子中最多有____个原子共平面。设计R→X和Y→Z步骤的目的是____。
(3)写出C和Z反应生成M的化学方程式：____。写出同时满足下列条件的Y的同分异构体的结构简式____。
①能发生银镜反应和水解反应 ②分子中只含有4种化学环境不同的H原子。
(4)已知苯环上有烃基时，新引入取代基主要取代邻位、对位氢原子。参照上述合成流程，设计以苯和异丙醇为原料制备的合成路线：_____(无机试剂任选)。(合成路线常用的表达方式为：AB……目标产物)
答案：(1) 同系物 酯基
(2)取代反应 14 保护羟基、防止被氧化
(3) ++HCl
(4)
解析：根据A的分子式以及后续流程可知A为，A与CH3Cl在AlCl3作用下发生取代反应生成B，B为，B与氯气在光照条件下发生取代反应生成C，则C为，之后与Z发生类似信息②的反应生成M，根据M的结构简式可知Z的结构简式为，根据RX和YZ的反应条件可知该过程与信息①类似，所以R中含有酚羟基，X到Y应为高锰酸钾氧化苯环侧链的反应，所以R的结构简式为，X为，Y为。(1)根据分析可知R的结构简式为；R与苯酚结构相似，分子组织相差一个CH2，所以为同系物；M中含碳的官能团为酯基；(2)A中苯环上一个氢原子被甲基代替生成B，属于取代反应；苯环为平面结构，单键可以旋转，所以R分子中最多有14个原子共面；根据流程可知由R生成Z的过程中需要用高锰酸钾氧化甲基生成羧基，而酚羟基也会被酸性高锰酸钾氧化，所以设计个原子共平面。设计R→X和Y→Z步骤的目的是保护酚羟基；(3)C和Z反应生成M的反应与信息②类似，化学方程式为++HCl；Y的同分异构体满足：①能发生银镜反应和水解反应，则含有酯基和—CHO；②分子中只含有4种化学环境不同的H原子，则结构对称，满足条件的为：；(4)由信息中定位规律，可知与溴在催化剂条件下得到目标物。由A→B转化，可知苯与2-溴丙烷得到，异丙醇与HBr发生取代反应得到2-溴丙烷，合成路线流程图为：。
1．（2021·全国甲卷）下列叙述正确的是（ ）
A．甲醇既可发生取代反应也可发生加成反应
B．用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙酸和乙醇
C．烷烃的沸点高低仅取决于碳原子数的多少
D．戊二烯与环戊烷互为同分异构体
答案：B
解析：
A．甲醇为一元饱和醇，不能发生加成反应，A错误；
B．乙酸可与饱和碳酸氢钠反应，产生气泡，乙醇不能发生反应，与饱和碳酸氢钠互溶，两者现象不同，可用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别两者，B正确；
C．含相同碳原子数的烷烃，其支链越多，沸点越低，所以烷烃的沸点高低不仅仅取决于碳原子数的多少，C错误；
D．戊二烯分子结构中含2个不饱和度，其分子式为C5H8，环戊烷分子结构中含1个不饱和度，其分子式为C5H10，两者分子式不同，不能互为同分异构体，D错误。故选B。
2．（2021·全国乙卷）一种活性物质的结构简式为，下列有关该物质的叙述正确的是（ ）
A．能发生取代反应，不能发生加成反应
B．既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
C．与互为同分异构体
D．该物质与碳酸钠反应得
答案：C
解析：
A．该物质含有羟基、羧基、碳碳双键，能发生取代反应和加成反应，故A错误；
B．同系物是结构相似，分子式相差1个或n个CH2的有机物，该物质的分子式为C10H18O3，而且与乙醇、乙酸结构不相似，故B错误；
C．该物质的分子式为C10H18O3，的分子式为C10H18O3，所以二者的分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，故C正确；
D．该物质只含有一个羧基，1mol该物质与碳酸钠反应，最多生成0.5mol二氧化碳，最大质量为22g，故D错误；故选C。
3．（2021·湖南）己二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线：
下列说法正确的是（ ）
A．苯与溴水混合，充分振荡后静置，下层溶液呈橙红色
B．环己醇与乙醇互为同系物
C．己二酸与溶液反应有生成
D．环己烷分子中所有碳原子共平面
答案：C
解析：
A.苯的密度比水小，苯与溴水混合，充分振荡后静置，有机层在上层，应是上层溶液呈橙红色，故A错误；
B．环己醇含有六元碳环，和乙醇结构不相似，分子组成也不相差若干CH2原子团，不互为同系物，故B错误；
C．己二酸分子中含有羧基，能与NaHCO3溶液反应生成CO2，故C正确；
D．环己烷分子中的碳原子均为饱和碳原子，与每个碳原子直接相连的4个原子形成四面体结构，因此所有碳原子不可能共平面，故D错误；
答案选C。
4．（2021·全国乙卷）卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下：
已知：(ⅰ)
(ⅱ)
回答下列问题：
（1）A的化学名称是_______。
（2）写出反应③的化学方程式_______。
（3）D具有的官能团名称是_______。(不考虑苯环)
（4）反应④中，Y的结构简式为_______。
（5）反应⑤的反应类型是_______。
（6）C的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有_______种。
（7）写出W的结构简式_______。
答案：（1）2－氟甲苯（或邻氟甲苯）
（2）或或
（3）氨基、羰基、卤素原子(溴原子、氟原子)
（4）
（5）取代反应
（6）10
（7）
解析：
A（）在酸性高锰酸钾的氧化下生成B（），与SOCl2反应生成C（），与在氯化锌和氢氧化钠的作用下，发生取代反应生成，与Y（）发生取代反应生成，与发生取代反应生成F（），F与乙酸、乙醇反应生成W（），据此分析解答。
（1）由A（）的结构可知，名称为：2－氟甲苯（或邻氟甲苯），故答案为：2－氟甲苯（或邻氟甲苯）；
（2）反应③为与在氯化锌和氢氧化钠的作用下，发生取代反应生成，故答案为：；
（3）含有的官能团为溴原子、氟原子、氨基、羰基，故答案为：氨基、羰基、卤素原子（溴原子、氟原子）；
（4） D为，E为，根据结构特点，及反应特征，可推出Y为，故答案为：；
（5） E为，F为，根据结构特点，可知与发生取代反应生成F，故答案为：取代反应；
（6） C为，含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体为：含有醛基，氟原子，氯原子，即苯环上含有三个不同的取代基，可能出现的结构有，故其同分异构体为10种，故答案为：10；
（7）根据已知及分析可知，与乙酸、乙醇反应生成，故答案为：。
5．（2021·广东）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)：
已知：
（1）化合物Ⅰ中含氧官能团有_______(写名称)。
（2）反应①的方程式可表示为：I+II=III+Z，化合物Z的分子式为_______。
（3）化合物IV能发生银镜反应，其结构简式为_______。
（4）反应②③④中属于还原反应的有_______，属于加成反应的有_______。
（5）化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有_______种，写出其中任意一种的结构简式：_______。
条件：a.能与NaHCO3反应；b. 最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c. 能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。
（6）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)。
答案：（1）（酚）羟基、醛基
（2）C18H15OP
（3）
（4）②④ ②
（5）10
（6）
解析：
（1）根据有机物Ⅰ的结构，有机物Ⅰ为对醛基苯酚，其含氧官能团为（酚）羟基、醛基；
（2）反应①的方程式可表示为：Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ+Z，根据反应中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的分子式和质量守恒定律可知，反应前与反应后的原子个数相同，则反应后Z的分子式为C18H15OP；
（3）已知有机物Ⅳ可以发生银镜反应，说明有机物Ⅳ中含有醛基，又已知有机物Ⅳ可以发生反应生成，则有机物Ⅳ一定含有酚羟基，根据有机物Ⅳ的分子式和可以得出，有机物Ⅳ的结构简式为；
（4）还原反应时物质中元素的化合价降低，在有机反应中一般表现为加氢或者去氧，所以反应②和④为还原反应，其中反应②为加成反应；
（5）化合物Ⅳ的分子式为C10H12O4，能与NaHCO3反应说明含有羧基，能与NaOH反应说明含有酚羟基或羧基或酯基，最多能与2倍物质的量的NaOH反应，说明除一个羧基外还可能含有酚羟基、羧基、酯基其中的一个，能与Na反应的挂能能团为醇羟基、酚羟基、羧基，能与3倍物质的量的发生放出的反应，说明一定含有醇羟基，综上该分子一定含有羧基和醇羟基，由于该分子共有4个碳氧原子，不可能再含有羧基和酯基，则还应含有酚羟基，核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子，说明含有两个甲基取代基，并且高度对称，据此可知共有三个取代基，分别是-OH、-COOH和，当-OH与-COOH处于对位时，有两种不同的取代位置，即和；当-OH与处于对位时，-COOH有两种不同的取代位置，即和；当-COOH与处于对位时，-OH有两种不同的取代位置，即和；当三个取代基处于三个连续碳时，共有三种情况，即、和；当三个取代基处于间位时，共有一种情况，即，综上分析该有机物的同分异构体共有十种。
（6）根据题给已知条件对甲苯酚与HOCH2CH2Cl反应能得到，之后水解反应得到，观察题中反应可知得到目标产物需要利用反应④，所以合成的路线为
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