2019版高考化学一轮精选教师用书人教通用：选修5有机化学基础微专题新信息型有机合成与推断

　　　　　　　　　　　　新信息型有机合成与推断[学生用书P209]

1．苯环侧链引羧基

如(R代表烃基)被酸性KMnO4溶液氧化生成此反应可缩短碳链。

2．卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸

如CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH；卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。

3．烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮

RCH===CHR′(R、R′代表H或烃基)与酸性KMnO4溶液反应，发生双键断裂生成羧酸，通过该反应可推断碳碳双键的位置。

4．双烯合成

如1，3­丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯，

这是著名的双烯合成，也是合成六元环的首选方法。

5．羟醛缩合

有α­H的醛在稀碱(10%NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成β­羟基醛，称为羟醛缩合反应。

6．硝基苯的还原反应

硝基苯在Fe、盐酸的作用下发生还原反应，将硝基(—NO2)还原成氨基(—NH2)，考查的一般方式为

7．芳烃的烷基化反应

(1) (R为烷基、X为卤原子)

芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。

(2)(R′、R″为烷基)　

芳香化合物与烯烃在AlCl3的催化作用下发生烷基化反应，从而在苯环上引入烷烃基。

8．芳香烃的羰基化反应

芳香烃在一定条件下与CO、HCl发生反应，在苯环上引入羰基。

1．已知：

CH3CHO＋CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHO。

工业上通过下列流程合成化合物G。回答以下问题：

(1)G中官能团名称为                                    。

(2)②的反应条件是                                    ；

④的反应类型是    。

(3)C的结构简式为                                    ；

E的名称为    。

(4)写出反应⑤的化学方程式：                                   

                                    。

(5)B的同分异构体有多种，符合下列条件的有   种。

①能发生银镜反应；

②不能与金属钠反应；

③没有环状结构。

写出其中核磁共振氢谱中有3组峰，且其峰面积之比为6∶1∶1 的一种同分异构体的结构简式：                                    。

解析：由F逆推可知E为环己醇由D→E的反应条件可知该反应为卤代烃的水解，则D为由G的结构简式结合题中信息所给反应，逆推可知C为CH3CH===CHCHO，则由B→C的反应为醇的消去反应，则B为CH3CH(OH)CH2CHO，再结合题中信息所给反应可知A为CH3CHO。

(5)能发生银镜反应，则应含有醛基，不能与金属钠反应，则不含羟基。满足条件的同分异构体可以同时含有醛基和醚键，这样的结构有3种；也可以为甲酸酯，有2种，故符合条件的同分异构体共有5种。核磁共振氢谱中有3组峰，且其峰面积之比为6∶1∶1，说明分子中含有3种氢原子，个数分别为6、1、1，为HCOOCH(CH3)2。

答案：(1)羰基、羟基、碳碳双键

(2)浓硫酸、加热　取代反应

(3) 　环己醇

(4)2OH＋O22O＋2H2O

(5)5　HCOOCH(CH3)2

2．化合物A是合成天然橡胶的单体，分子式为C5H8，A的一系列反应如下(部分反应条件略去)：

已知：回答下列问题：

(1)A的结构简式为          ，化学名称是            。

(2)B的分子式为      。

(3)反应②的化学方程式为                                    。

(4)反应①和③的反应类型分别是           、          。

(5)C为单溴代物，分子中有两个亚甲基，反应④的化学方程式是                                    。

答案：(1) 　2­甲基­1，3­丁二烯(或异戊二烯)

(2)C5H8O2

(3)＋2HBr

(4)加成反应　取代反应

(5) ＋C2H5OH＋HBr

3．有机化合物X、Y、A、B、C、D、E、F、G之间的转化关系如图所示。

③X在催化剂作用下可与H2反应生成化合物Y；

④化合物F的核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰。

请回答下列问题：

(1)X的含氧官能团的名称是    ，X与HCN反应生成A的反应类型是    。

(2)酯类化合物B的分子式是C15H14O3，其结构简式是            。

(3)X发生银镜反应的化学方程式是                                   

                                    。

(4)G在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是                                   

                                    。

(5)的同分异构体中：①能发生水解反应；②能发生银镜反应；③能与氯化铁溶液发生显色反应，满足上述条件的同分异构体共有    种(不考虑立体异构)，写出核磁共振氢谱图中有五组吸收峰的同分异构体的结构简式：                  。

(6)写出以C2H5OH为原料合成乳酸的路线(其他试剂任选，合成路线常用的表示方式为AB……目标产物)。

解析：由扁桃酸的结构简式及信息①知，X是苯甲醛，含氧官能团为醛基，X与HCN反应生成A的反应类型是加成反应。进一步可推知C是苯甲酸、D是由高分子产物结构简式及信息④可推出F是HCHO，E是对甲基苯酚；G为(2)由B的分子式及信息③可推出Y是苯甲醇，则B的结构简式为(5)由①、②知分子中含HCOO—，由③知分子中含有酚羟基，当取代基有2种时，2种取代基(—OH、HCOOCH2—)在苯环上有3种位置关系；当取代基有3种时，3种取代基(HCOO—、—CH3、—OH)在苯环上有10种不同的位置关系，故共13种同分异构体。当有五组吸收峰时，表明分子中存在一定的对称关系，故结构简式为(6)乳酸分子比乙醇分子多一个碳原子，制备中需要通过醛基与HCN加成的方法向分子中引入—CN，然后水解，因此需要先将乙醇氧化为乙醛。

答案：(1)醛基　加成反应

1．邻苯二甲酸二丁酯(DBP)是一种常见的塑化剂，可用乙烯和邻二甲苯为原料合成，合成过程如图所示：

请回答下列问题：

(1)DBP的分子式为        ，C的顺式结构为        。

(2)B的结构简式为        ，含有的官能团名称为        。

(3)反应①属于    反应，反应③属于    反应。

(4)E的一种同分异构体F，能与NaOH溶液反应，且1 mol F完全反应消耗3 mol NaOH，写出F的结构简式：                                        。

(5)检验C中碳碳双键的方法：                                        。

解析：乙烯经氧化转化为A，故A为CH3CHO，A(CH3CHO)在碱性条件下发生已知反应Ⅰ，故B为B经脱水生成C，且C有顺反异构，故C为CH3CH===CHCHO，C→D为加成反应(还原反应)，故D为CH3CH2CH2CH2OH。由已知反应Ⅱ知，E为(1)D与E发生酯化反应生成DBP，故DBP为分子式为C16H22O4。C的顺式结构中两个H原子在碳碳双键的同侧，结构简式为 (2) 中含有的官能团为羟基、醛基。(3)反应①为乙烯的氧化反应，反应③为的消去反应。(4)根据题意，F分子中苯环上连有1个—COOH和1个二者可以有邻、间、对三种位置关系。(5)用溴水或酸性高锰酸钾溶液检验碳碳双键时，醛基也能被溴水或酸性高锰酸钾溶液氧化，对碳碳双键的检验产生干扰，因此要先加足量银氨溶液[或新制的Cu(OH)2悬浊液]将醛基氧化，然后再加溴水或酸性高锰酸钾溶液检验碳碳双键。

答案：(1)C16H22O4　

(2)CH3CHCH2CHOOH　羟基、醛基

(3)氧化　消去

(5)先加足量银氨溶液[或新制的Cu(OH)2悬浊液]将醛基氧化，然后再用酸性高锰酸钾溶液(或溴水)检验碳碳双键，碳碳双键使酸性高锰酸钾溶液(或溴水)褪色

2．相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料，研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物，H是一种功能高分子，链节组成为C7H5NO。

请根据所学知识与本题所给信息回答下列问题：

(1)X的分子中最多有    个原子共面。

(2)H的结构简式为                                    。

(3)反应③、④的类型分别是    、    。

(4)反应⑤的化学方程式是                                    。

(5)有多种同分异构体，其中含有1个醛基和2个羟基，且核磁共振氢谱显示为6组峰的芳香族化合物共有    种。

解析：由已知信息(1)可知＝7……8，所以X的分子式为C7H8，结构简式为由转化关系可知F为由于易被氧化，故先将氧化为再将还原为根据A～E的转化关系可知A为B为C为D为E为

答案：(1)13　(2) 　(3)还原反应　缩聚反应

3．有机物N和R为高分子材料，其制取的流程如图所示：

(1)反应Ⅰ的反应试剂和条件是    ；化合物C的结构简式为    。

(2)由的反应类型是     ，D生成E的过程中，浓硫酸的作用是                                    。

(3)B中的含氧官能团为    。

(4)反应Ⅱ的化学方程式为                                   

                                    。

(5)下列说法正确的是    (填字母)。

a．常温下，A能和水以任意比混溶

b．A可与NaOH溶液反应

c．化合物C可使酸性高锰酸钾溶液褪色

d．E存在顺反异构体

(6)反应Ⅲ的化学方程式为                                   

                                    。

(7)符合下列条件的B的同分异构体有    种。

a．能与饱和溴水反应生成白色沉淀；

b．属于酯类；

c．苯环上只有两个取代基。

解析：苯和氯气发生取代反应生成氯苯，氯苯在一定条件下反应得到A，A与C反应得到N，结合N的结构可知，A为苯酚，C为，苯和CH3COCl发生取代反应生成由反应信息可知B为B与甲醇发生酯化反应生成的D为D发生消去反应生成的E为E发生加聚反应生成的R为

(1)苯反应生成氯苯，需要在铁粉(或FeCl3)作催化剂条件下和氯气反应。从N的结构分析，A是苯酚，C为。

(2)由生成是苯环上的氢原子被取代，发生的是取代反应。从D到E发生的是消去反应，浓硫酸的作用为催化剂、脱水剂。

(3)B的结构简式为含有的含氧官能团为羟基、羧基。

(4)反应Ⅱ是羧酸和醇反应生成酯和水，化学方程式为

(5)A是苯酚，在常温下微溶于水，a错误；苯酚可与NaOH溶液反应生成苯酚钠和水，b正确；化合物C含有醛基、碳碳双键，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，c正确；E中碳碳双键中其中1个碳原子上连接2个氢原子，没有顺反异构体，错误。

(6)E中含有碳碳双键，在一定条件下可发生加聚反应，化学方程式为

(7)符合条件的的同分异构体，其中1个取代基为(酚)羟基，另1个可能为—OOCCH2CH3，—CH2OOCCH3，—COOCH2CH3，—CH2CH2OOCH，—CH(CH3)OOCH，—CH2COOCH3，共6种，因为在苯环上有邻位、间位、对位3种位置关系，所以符合条件的B的同分异构体总共有18种。

答案：(1)Cl2/Fe粉(或Cl2/FeCl3)　

(2)取代反应　催化剂、脱水剂

(3)羟基、羧基(或—OH、—COOH)

(5)bc　　(7)18

4．化合物G是一种治疗认知障碍药物的中间体，可以通过以下方法合成：

(1)化合物A、D中含氧官能团的名称分别为    和    。

(2)由B→C的反应类型为    ；化合物E的结构简式为    。

(3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式：          。

①能发生银镜反应，水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；

②分子中只有4种不同化学环境的氢，且分子中含有氨基。

(4)已知：RCNRCH2NH2。请写出以HOOCCH2CH2COOH和CH3CH2Cl为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下：

CH3CH2OHCH2===CH2CH3CH2Cl

解析：(1)根据有机物的结构分析，可知A、D中含有的含氧官能团分别为羰基和酯基。(2)对比B、C结构可知，B中的碳碳双键和氯化氢发生加成反应生成C，对比D、F的结构，结合E的分子式可知，E与乙醇发生酯化反应生成F，则E的结构简式为。(3)同时满足下列条件的B的一种同分异构体，①能发生银镜反应，水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应，说明含有甲酸和酚形成的酯；②分子中只有4种不同化学环境的氢，且分子中含有氨基，应存在对称结构，另外取代基为2个氨基和1个—C(CH3)3结构简式为

(4)CH3CH2Cl发生水解反应生成乙醇，乙醇与发生酯化反应生成CH3CH2Cl与KCN发生取代反应生成CH3CH2CN，用氢气还原得到CH3CH2CH2NH2，再与反应得到，合成路线为

。

答案：(1)羰基　酯基

(2)加成反应　

(4)