11.8 第56讲 有机综合推断(课件PPT)-【金版新学案】2026年高考化学高三总复习大一轮复习(广东专版)
2025-12-11
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教辅
摘要:
该高中化学课件聚焦有机综合推断高考核心考点,依据高考评价体系梳理反应条件推断、官能团转化、结构简式推导等考查要求。通过分析近五年广东卷考点权重,归纳出结构推断、方程式书写等常考题型,体现备考针对性与实用性。
课件亮点在于融合高考真题训练与科学思维培养,如2024广东卷苯乙烯转化题,通过“反应条件-官能团-结构”三步法解析,帮助学生掌握证据推理技巧。总结的“特征反应-数据处理-碳架分析”解题模型,提升学生应试能力,为教师复习教学提供系统指导。
内容正文:
第56讲 有机综合推断
第十一章 有机化学基础
高三一轮复习讲义 广东专版
1.掌握烃及其衍生物的转化关系,基于官能团的变化认识其转化
关系。
2.分析合成路线图中有机物的转化条件及部分有机物的分子结构,
推断未知有机物的结构简式,掌握推断未知有机物分子结构的
技巧。
复习目标
1.根据反应条件推断反应物或生成物
(1)“光照”为烷烃的卤代反应条件。
(2)“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应条件,或酯( )的水解反应条件。
(3)“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应条件。
(4)“HNO3(浓H2SO4)”为苯环上的硝化反应条件。
(5)“浓H2SO4、加热”为R—OH的消去或酯化反应条件。
(6)“浓H2SO4、170 ℃”是乙醇消去反应的条件。
必备知识 整合
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,则表示该物质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、羟基、醛基或苯的同系物(侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上必须含有氢原子)。
(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并加热,有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现),表示该物质中含有—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,说明该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该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)2—OH(醇、酚、羧酸) H2;
(3)2—COOH CO2,—COOH CO2;
(4) ;
(5)。
CH3COOH
5.根据近年高考反应信息类推
高考常见的新信息反应总结如下
(1)丙烯α-H被取代的反应:CH3—CH===CH2+Cl2Cl—CH2—CH===CH2+HCl。
(2)共轭二烯烃的1,4-加成反应:
①CH2===CH—CH===CH2+Br2 ;
② +‖ 。
(3)烯烃被O3氧化:
R—CH===CH2 R—CHO+HCHO。
(4)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:
。
(5)苯环上的硝基被还原: 。
(6)醛、酮的加成反应(加长碳链,—CN水解得—COOH):
①CH3CHO+HCN ;
② +HCN ;
③CH3CHO+NH3 (作用:制备胺);
④CH3CHO+CH3OH (作用:制半缩醛)。
(7)羟醛缩合: + 。
(8)醛或酮与格氏试剂(R'MgX)发生加成反应,所得产物经水解可得醇:
+R'MgX 。
(9)羧酸分子中的α-H被取代的反应:
RCH2COOH+Cl2 +HCl。
(10)羧酸用LiAlH4还原时,可生成相应的醇:RCOOH RCH2OH。
(11)酯交换反应(酯的醇解):
R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH。
LiAIH4
1.根据有机物的官能团的转化解答下列问题:
F GH 。已知:G是相对分子质量Mr=118的烃。
(1)指出下列反应的反应试剂、条件及反应类型。
①________________、___________;
②______________、___________;
③__________、_________;
④______________、__________。
(2)写出G的结构简式:_____________________。
关键能力 提升
H2、催化剂、△
加成反应
浓H2SO4、△
消去反应
Br2/CCl4
加成反应
NaOH/醇、△
消去反应
从反应物到产物的转化过程中,碳骨架未发生改变。①进行的是醛基催化加氢;②发生醇羟基的消去反应;③是碳碳双键与Br2的加成反应;④再进行卤代烃的消去反应,得到目标产品。
2.(2023·惠州三模节选)碘海醇是临床中应用广泛的一种造影剂,化合物H是合成碘海醇的关键中间体,其合成路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)A的名称为_______________________。
间二甲苯或1,3-二甲苯
A为间二甲苯,苯环上的烃基能被高锰酸钾氧化成羧基,则B为间苯二甲酸 ,B与硝酸发生苯环上的硝化反应得到C( ),C中硝基被Fe还原成氨基得到D( ),D与ICl发生取代反应得到E( ),E与SOCl2发生羧基上的取代反应得到F( ),F与G
得到H( ),对比F和H的结构以及G的分子式可知G为
,据此分析解答。根据习惯命名法A的化学名称为间二甲苯,根据系统命名法A的名称为1,3-二甲苯;
(2)由B生成C的化学方程式为_____________________________________
________。
+HNO3(浓)F
+H2O
A为间二甲苯,苯环上的烃基能被高锰酸钾氧化成羧基,则B为间苯二甲酸 ,B与硝酸发生苯环上的硝化反应得到C( ),C中硝基被Fe还原成氨基得到D( ),D与ICl发生取代反应得到E( ),E与SOCl2发生羧基上的取代反应得到F( ),F与G
得到H( ),对比F和H的结构以及G的分子式可知G为
,据此分析解答。B生成C,发生的是苯环上硝化反应,化学方程式为 +HNO3(浓) +H2O;
(3)D中所含官能团的名称为____________。
由D生成E的反应类型为__________。
氨基、羧基
取代反应
A为间二甲苯,苯环上的烃基能被高锰酸钾氧化成羧基,则B为间苯二甲酸 ,B与硝酸发生苯环上的硝化反应得到C( ),C中硝基被Fe还原成氨基得到D( ),D与ICl发生取代反应得到E( ),E与SOCl2发生羧基上的取代反应得到F( ),F与G
得到H( ),对比F和H的结构以及G的分子式可知G为
,据此分析解答。D中所含官能团为氨基、羧基,由D生成E的反应类型为取代反应。
(4)G的结构简式为________________。
A为间二甲苯,苯环上的烃基能被高锰酸钾氧化成羧基,则B为间苯二甲酸 ,B与硝酸发生苯环上的硝化反应得到C( ),C中硝基被Fe还原成氨基得到D( ),D与ICl发生取代反应得到E( ),E与SOCl2发生羧基上的取代反应得到F( ),F与G
得到H( ),对比F和H的结构以及G的分子式可知G为
,据此分析解答。结合上述分析可知,G的结构简式为 。
3.(2023·佛山一模节选)有机物Ⅸ是合成一种治疗细胞白血病药物的前体,其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)Ⅱ的结构简式为_________。
由题干合成流程图信息可知,由Ⅰ、Ⅲ的结构简式和Ⅱ的分子式可知,Ⅱ的结构简式为 ;
(2)Ⅲ+ⅤⅥ+2W,则W的化学式为______。
HCl
根据质量守恒并结合题干流程图中Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ的结构简式可知,反应方程式Ⅲ+ⅤⅥ+2W,则W的化学式为HCl;
(3)由Ⅵ生成Ⅶ的化学方程式为____________________________________。
由Ⅵ、Ⅸ、Ⅷ的结构简式和Ⅵ转化为Ⅶ的反应条件可知,Ⅶ的结构简
式为 ,则由Ⅵ生成Ⅶ的化学方程式为 +NaOH
+CH3COONa。
有机推断题的解题思路
练后归纳
(2021·广东卷节选)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):
C8H8O2
高考真题 感悟
Ph3P=CHOCH2CH3(Ⅱ)
(1)反应①的方程式可表示为Ⅰ+ⅡⅢ+Z,化合物Z的分子式为__________。
C18H15OP
反应①的方程式可表示为Ⅰ+ⅡⅢ+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;
(2)化合物Ⅳ能发生银镜反应,其结构简式为_______________。
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
。
课 时 测 评
1.(10分)一种药物中间体G的合成路线如下:
已知:①DMF的结构简式为 ;
②—NO2 —NH2。
(1)C中的含氧官能团名称为__________,检验
C中含氧官能团的试剂为_________________________。
(2)E的结构简式为__________。E→F的反应类型为__________。
F→G的化学方程式为___________________________________________。
醛基
银氨溶液(或新制氢氧化铜)
还原反应
+(CH3CO)2OCH3COOH+
LiAlH4
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根据F→G的反应条件和G的结构简式可知F为 ,再结合信息②可知E为 。
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2.(8分)以下为某兴趣小组设计的绿原酸合成路线:
已知:①
②R1COCl+R2OHR1COOR2+HCl
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回答下列问题:
(1)反应A→B的化学方程式为____________________________。
(2)C的结构简式为_____________。
(3)D→E的第(1)步反应的化学方程式为_______________________________
_________________________,
该反应类型为____________。
+5NaOH
+3NaCl+NaBr+H2O
取代反应
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根据信息①可知,B是 ;根据C的分子式,由D逆推C为
。
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3.(10分)有机物K是合成酪氨酸血症药物尼替西农的中间体,其合成路线如下:
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(1)A中官能团的名称为__________。D→E的反应类型为___________。
(2)B→C反应的化学方程式为_______________________________________
__________。
(3)H的结构简式为_______。
(4)关于物质G,下列说法正确的是____(填字母)。
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.能与液溴在FeBr3存在下发生取代反应
C.能发生加聚反应
D.1 mol G在空气中完全燃烧消耗6 mol氧气
碳碳双键
取代反应
2 +O22
+2H2O
AB
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由A、B的分子式和C的结构简式,结合A到B、B到C的转化条件可知,A的结构简式为 ,B的结构简式为 ,由D的分子式结合C到D的转化条件可知,D的结构简式为 ,由H的分子式结合G到H的反应条件可知,H的结构简式为 。
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4.(10分)(2023·汕头二模节选)2023年3月1日新版国家医保药品目录正式实施,药品总数达到2 967种,一定程度上减轻了患者看病的负担,目录中的免疫调节剂泊马度胺I的合成路线如下:
已知:①—NH2
—NH2,—Boc代表 ;
② ;
③ 。
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回答下列问题:
(1)E的名称为___________;A中含氧官能团的名称为________________。
邻苯二甲酸
酰胺基和羧基
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根据反应流程图,A进行反应①生成B,保护氨基;B在一定条件下发生分子内反应,氨基和羧基反应生成C;C在HCl/CH2Cl2条件下脱去氨
基上的—Boc保护基得到D;根据I的结构式,可推测H为 ;从而可知G为 ,F为 ;据此分析解题。E的名称为邻苯二甲酸,A中含氧官能团为酰胺基和羧基。
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(2)化合物A能溶于水,其原因是____________________________________
___________。
化合物A氨基和羧基是亲水基团,能与水
形成氢键
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根据反应流程图,A进行反应①生成B,保护氨基;B在一定条件下发生分子内反应,氨基和羧基反应生成C;C在HCl/CH2Cl2条件下脱去氨
基上的—Boc保护基得到D;根据I的结构式,可推测H为 ;
从而可知G为 ,F为 ;据此分析解题。化合物A中含有
氨基和羧基,是亲水基团,能与水形
成氢键,所以能溶于水。
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(3)H→I的反应类型为__________;若想测定泊马度胺I分子的空间结构,则需下列哪种分析手段:_____(填字母)。
A.X射线衍射
B.质谱法
C.元素分析仪
D.红外光谱
还原反应
A
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根据反应流程图,A进行反应①生成B,保护氨基;B在一定条件下发生分子内反应,氨基和羧基反应生成C;C在HCl/CH2Cl2条件下脱去氨
基上的—Boc保护基得到D;根据I的结构式,可推测H为 ;
从而可知G为 ,F为 ;据此分析解题。由分析可知,
H→I为—NO2还原为—NH2,反应类型为还
原反应;若想测定泊马度胺I分子的空间结
构,需进行X射线衍射分析。
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(4)写出等物质的量D+GH的化学方程式:
______________________________________________。
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根据反应流程图,A进行反应①生成B,保护氨基;B在一定条件下发生分子内反应,氨基和羧基反应生成C;C在HCl/CH2Cl2条件下脱去氨
基上的—Boc保护基得到D;根据I的结构式,可推测H为 ;
从而可知G为 ,F为 ;据此分析解题。由分析可知,
G为 ,H为 ;所以
D+GH的化学方程式为
。
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(5)参考题中信息和所学知识,写出由化合物M( )为原料合成化
合物N( )的路线图(其他试剂任选):__________________________
______________。
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根据反应流程图,A进行反应①生成B,保护氨基;B在一定条件下发生分子内反应,氨基和羧基反应生成C;C在HCl/CH2Cl2条件下脱去氨
基上的—Boc保护基得到D;根据I的结构式,可推测H为 ;
从而可知G为 ,F为 ;据此分析解题。参考反应流程
图, 中含有两个氨基,需要先对不需要反
应的氨基进行保护,然后进行分子内反应,然后
脱去保护基即可;所以反应流程可以为
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5.(8分)(2024·广州三模节选) (1,3-环己二酮)常用作医药中间体,用于有机合成。如作为除草剂磺草酮、硝磺酮的中间体。如图所示是合成1,3-环己二酮的一种方法。
回答下列问题:
(1)写出甲的分子式:______________,乙中含有的还原性官能团的名称是__________。
C6H10O3
醛基
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分析合成路线: 经过反应[1]得到 C6H10,C6H10在一定条件下与O3反应生成甲 , 与 CH3SCH3 反应得到乙 ,反应[2]为 在 CrO3 的作用下发生氧化反应得到 ,反应[3]为 与CH3CH2OH 在浓H2SO4作用下发生酯化反应得到丙 。甲为 ,分子式为C6H10O3;乙为 ,含有的还原性官能团的名称是醛基;
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(2) 的沸点________ 的沸点(填“高于”“低于”“等于”或者“不确定”)。
高于
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分析合成路线: 经过反应[1]得到 C6H10,C6H10在一定条件下与O3反应生成甲 , 与 CH3SCH3 反应得到乙 ,反应[2]为 在 CrO3 的作用下发生氧化反应得到 ,反应[3]为 与CH3CH2OH 在浓H2SO4作用下发生酯化反应得到丙 。由于
能形成分子间氢键,而 不能,故 的沸点高于
的沸点;
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(3)反应[3]是在浓硫酸催化作用下, 和乙醇共热制备
丙,写出丙的结构简式:______________。
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分析合成路线: 经过反应[1]得到 C6H10,C6H10在一定条件下与O3反应生成甲 , 与 CH3SCH3 反应得到乙 ,反应[2]为 在 CrO3 的作用下发生氧化反应得到 ,反应[3]为 与CH3CH2OH 在浓H2SO4作用下发生酯化反应得到丙 。反应[3]是在浓硫酸催化作用下, 和乙醇共热制备丙,由分析知,丙的结构简式为 ;
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(4)反应[1]的产物C6H10的系统名称为1-甲基环戊烯,请写出该反应的化学
方程式:_____________________________________________________。
CH3CH2OH
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分析合成路线: 经过反应[1]得到 C6H10,C6H10在一定条件下与O3反应生成甲 , 与 CH3SCH3 反应得到乙 ,反应[2]为 在 CrO3 的作用下发生氧化反应得到 ,反应[3]为 与CH3CH2OH 在浓H2SO4作用下发生酯化反应得到丙 。反应[1]的产物C6H10的系统名称为1-甲基环戊烯,该反应的化学方程式为
+NaOH
+NaBr+H2O。
CH3CH2OH
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6.(5分)(2025·肇庆一模节选)某小组尝试以儿茶酚(邻苯二酚)为原料,按照以下流程合成某抗氧化剂的中间体I:
已知:R—CHO+HOOC—CH2—COOHR—CH===CHCOOH+CO2↑+H2O
(1)化合物B的分子式为__________。
C7H8O2
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1
A和甲醇发生发生取代反应生成B,B和
CH3I发生取代反应生成C,C和ClCH2O
CH3发生取代反应生成D,E发生催化氧
化反应生成F,结合F的结构简式可以推
知E为 ,F和HOOCCH2
COOH先发生已知反应生成G,G和H发
生酯化反应生成I,可以推知H为CH3OH。由B的结构简式可知,分子式为C7H8O2。
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(2)化合物F中的含氧官能团的名称为__________,E→F反应的化学方程式
为____________________________________________________________。
醚键、醛基
2 +O22 +2H2O
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A和甲醇发生发生取代反应生成B,B和
CH3I发生取代反应生成C,C和ClCH2O
CH3发生取代反应生成D,E发生催化氧
化反应生成F,结合F的结构简式可以推
知E为 ,F和HOOCCH2
COOH先发生已知反应生成G,G和H发
生酯化反应生成I,可以推知H为CH3OH。
由F的结构简式可知,含氧官能团的名称为醚键、醛基,E发生催化氧化反应生成F,化学方程式为2 +O22 +2H2O。
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(3)关于上述流程,下列说法正确的有_____(填字母)。
A.反应C→D的另外一种产物为CH3OH
B.反应D→E的条件为NaOH水溶液,加热
C.化合物H的名称为甲酸
D.化合物I中存在手性碳原子
AB
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A和甲醇发生发生取代反应生成B,B和
CH3I发生取代反应生成C,C和ClCH2O
CH3发生取代反应生成D,E发生催化氧
化反应生成F,结合F的结构简式可以推
知E为 ,F和HOOCCH2
COOH先发生已知反应生成G,G和H发
生酯化反应生成I,可以推知H为CH3OH。C和ClCH2OCH3发生取代反应生成D,由C和D的结构简式可以推知另外一种产物为CH3OH,A正确;由D和E的结构简式可知,D在NaOH水溶液且加热的条件下发生取代反应生成E,B正确;由分析可知,化合物H为CH3OH,名称为甲醇,C错误;手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,化合物I中不存在手性碳原子,D错误;故选AB。
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7.(16分)(2024·广东卷)将3D打印制备的固载铜离子陶瓷催化材料,用于化学催化和生物催化一体化技术,以实现化合物Ⅲ的绿色合成,示意图如下(反应条件略)。
(1)化合物Ⅰ的分子式为_______,名称为________。
C8H8
苯乙烯
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苯乙烯的碳碳双键先与水加成得到 , 上的羟基发生催化氧化得到Ⅱ,Ⅰ转化为Ⅱ的本质是苯乙烯被O2氧化为 ,Ⅱ转化为Ⅲ的本质是 被葡萄糖还原为 。由Ⅰ的结构可知,其分子式为C8H8;名称为苯乙烯;
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(2)化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是__________。化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,且能够发生银镜反应,其结
构简式为__________。
酮羰基
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苯乙烯的碳碳双键先与水加成得到 , 上的羟基发生催化氧化得到Ⅱ,Ⅰ转化为Ⅱ的本质是苯乙烯被O2氧化为 ,Ⅱ转化为Ⅲ的本质是 被葡萄糖还原为 。由Ⅱ的结构可知,其含氧官能团为酮羰基;化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,且能够发生银镜反应,即具有4种等效氢,含
有醛基,符合条件的结构简式为 ;
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(3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有________(填字母)。
A.由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,有π键的断裂与形成
B.由葡萄糖到葡萄糖酸内酯的转化中,葡萄糖被还原
C.葡萄糖易溶于水,是因为其分子中有多个羟基,能与水分子形成氢键
D.由化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中,存在C、O原子杂化方式的改变,有手性碳原子形成
ACD
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苯乙烯的碳碳双键先与水加成得到 , 上的羟基发生催化氧化得到Ⅱ,Ⅰ转化为Ⅱ的本质是苯乙烯被O2氧化为 ,Ⅱ转化为Ⅲ的本质是 被葡萄糖还原为 。由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,Ⅰ的碳碳双键
先与水加成得到 , 上的羟基催化氧化得到Ⅱ,有π键的断裂与形成,故A正确;葡萄糖为HOCH2—(CHOH)4CHO,被氧化为葡萄糖酸:HOCH2—(CHOH)4COOH,葡萄糖酸中的羧基和羟基发生酯化反应生成葡萄糖酸内酯,由该过程可知,葡萄糖被氧化,故B错误;
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苯乙烯的碳碳双键先与水加成得到 , 上的羟基发生催化氧化得到Ⅱ,Ⅰ转化为Ⅱ的本质是苯乙烯被O2氧化为 ,Ⅱ转化为Ⅲ的本质是 被葡萄糖还原为 。葡萄糖为HOCH2—(CHOH)4CHO,有多个羟基,能与水分子形成氢键,使得葡萄糖易溶于水,故C正确;化合物Ⅱ 图中所示C为sp2杂化,转化为Ⅲ 图中所示C为sp3杂化,C原子杂化方式改变,且该C为手性碳原子,O的杂化方式由sp2转化为sp3,故D正确;故选ACD;
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(4)对化合物Ⅲ,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
① ________________________ ___________
② _________________________ ________ 取代反应
H2;催化剂、加热
加成反应
HBr;加热
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苯乙烯的碳碳双键先与水加成得到 , 上的羟基发生催化氧化得到Ⅱ,Ⅰ转化为Ⅱ的本质是苯乙烯被O2氧化为 ,Ⅱ转化为Ⅲ的本质是 被葡萄糖还原为 。①由Ⅲ的结构可知,Ⅲ中的苯环与H2加成可得新结构 ,反应试剂、条件为H2,催化剂、加热,反应类型为加成反应;②Ⅲ可发生多种取代反应,如:Ⅲ与HBr在加热的条件下羟基被Br取代,反应试剂、条件为:HBr,加热,反应形成新结构 (其他合理答案也可);
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(5)在一定条件下,以原子利用率100%的反应制备HOCH(CH3)2。该反
应中:
①若反应物之一为非极性分子,则另一反应物为________________(写结构简式)。
②若反应物之一为V形结构分子,则另一反应物为________________(写结构简式)。
CH3CH===CH2
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苯乙烯的碳碳双键先与水加成得到 , 上的羟基发生催化氧化得到Ⅱ,Ⅰ转化为Ⅱ的本质是苯乙烯被O2氧化为 ,Ⅱ转化为Ⅲ的本质是 被葡萄糖还原为 。以原子利用率100%的反应制备HOCH(CH3)2,反应类型应为加成反应,①若反应物之一为非极性分子,该物质应为H2,即该反应为 与H2加成;若反应物之一为V形结构分子,该物质应为H2O,即该反应为CH3CH===CH2与H2O加成;
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(6)以2-溴丙烷为唯一有机原料,合成CH3COOCH(CH3)2。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①最后一步反应的化学方程式为____________________________________
_________________________(注明反应条件)。
②第一步反应的化学方程式为______________________________________
_____________________________________________________(写一个即可,注明反应条件)。
+CH3COOH
CH3COOCH(CH3)2+H2O
+NaOHNaBr+
(或 +NaOH NaBr+H2O+CH3CH===CH2)
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苯乙烯的碳碳双键先与水加成得到 , 上的羟基发生催化氧化得到Ⅱ,Ⅰ转化为Ⅱ的本质是苯乙烯被O2氧化为 ,Ⅱ转化为Ⅲ的本质是 被葡萄糖还原为 。 与NaOH水溶液在加热条件下反应得到
, 与NaOH醇溶液在加热条件下反应得到CH3CH===CH2,CH3CH===CH2被酸性高锰酸钾溶液氧化为CH3COOH, 和CH3COOH在浓硫酸作催化剂,加热的条件下发生酯化反应生成CH3COOCH(CH3)2,具体合成路
线为 。
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苯乙烯的碳碳双键先与水加成得到 , 上的羟基发生催化氧化得到Ⅱ,Ⅰ转化为Ⅱ的本质是苯乙烯被O2氧化为 ,Ⅱ转化为Ⅲ的本质是 被葡萄糖还原为 。①最后一步为 和CH3COOH在浓硫酸作催化剂,加热的条件下发生酯化反应生成CH3COOCH(CH3)2,反应化学方程式为 +CH3COOHCH3COOCH(CH3)2+H2O;②第一步的化学方程式为
+NaOH NaBr+ 或 +NaOH NaBr+H2O+CH3CH===
CH2。
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8.(16分)(2023·广东卷)室温下可见光催化合成技术,对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于CO、碘代烃类等,合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略):
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(1)化合物ⅰ的分子式为__________。化合物x为ⅰ的同分异构体,且在核
磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为____________________________
___________(写一种),其名称为____________________________________
_________________。
C5H10O
(或
或 )
3-戊酮(或2,2-二甲基丙醛或3,3-二甲
基氧杂环丁烷)
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反应① 与HBr加热发生取代反应生
成 ,反应②乙烯在催化剂作用下氧
化生成 ,反应③ 与 发生开
环加成生成 ,反应④
发生取代反应生成 ,反应⑤
与 及CO反应生成 。化合物ⅰ 的分子式为C5H10O。
不饱和度为1,化合物x为ⅰ的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰,说明分子中有对称结构,不对称的部分放在对称轴上,x可形成碳碳双键或碳氧双键或
一个环,x的结构简式含酮羰基时为 (或含醛基时为 或含环时为
),其名称为3-戊酮(或2,2-二甲基丙醛或3,3-二甲基氧杂环丁烷)。
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(2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为100%。y为__________。
O2或氧气
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反应① 与HBr加热发生取代反应生
成 ,反应②乙烯在催化剂作用下氧
化生成 ,反应③ 与 发生开
环加成生成 ,反应④
发生取代反应生成 ,反应⑤
与 及CO反应生成 。反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为100%,②乙烯在催化剂作用下氧化生成 ,y为O2或氧气。
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(3)根据化合物ⅴ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a ____________________ ____________ 消去反应
b ____________________________________________ ____________________________________________ 氧化反应(生成有机产物)
浓硫酸,加热
O2、Cu,加热(或酸性KMnO4溶液)
(或
)
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反应① 与HBr加热发生取代反应生
成 ,反应②乙烯在催化剂作用下氧
化生成 ,反应③ 与 发生开
环加成生成 ,反应④
发生取代反应生成 ,反应⑤
与 及CO反应生成 。根据化合物ⅴ 的结构特征,分析预测其可能的化学性质:含有羟基,且与羟基相连的碳的邻碳上有氢,可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成 ,与羟基相连的碳上有氢,可在铜或银催化作用下氧化生成 ,或酸性KMnO4溶液中氧化生成 ,
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反应① 与HBr加热发生取代反应生
成 ,反应②乙烯在催化剂作用下氧
化生成 ,反应③ 与 发生开
环加成生成 ,反应④
发生取代反应生成 ,反应⑤
与 及CO反应生成 。见下表:
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a 浓硫酸,加热 消去反应
b O2、Cu,加热
(或酸性KMnO4溶液) (或 ) 氧化反应(生成有机产物)
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(4)关于反应⑤的说法中,不正确的有______(填字母)。
A.反应过程中,有C—I键和H—O键断裂
B.反应过程中,有C===O双键和C—O单键
形成
C.反应物ⅰ中,氧原子采取sp3杂化,并且
存在手性碳原子
D.CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“头碰头”形成的π键
CD
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反应① 与HBr加热发生取代反应生
成 ,反应②乙烯在催化剂作用下氧
化生成 ,反应③ 与 发生开
环加成生成 ,反应④
发生取代反应生成 ,反应⑤
与 及CO反应生成 。从产物中不存在C—I键和H—O键可以看出,反应过程中,有C—I键和H—O键断裂,故A正确;反应物中不存在C===O双键,碳碘键中碘原子离去与羟基中氢离去,余下的部分和CO结合形成酯基中C—O单键,所以反应过程中,有C===O双键和C—O单键形成,故B正确;反应物ⅰ 中,氧原子采取sp3杂化,但与羟基相连的碳有对称轴,其它碳上均有2个氢,分子中不存在手性碳原子,故C错误;CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的π键,故D错误;
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(5) 以苯、乙烯和CO为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。
基于你设计的合成路线,回答下列问题:
(a)最后一步反应中,有机反应物为
_____________________(写结构简式)。
(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学
方程式为______________________________________________。
(c)从苯出发,第一步的化学方程式为_________________________(注明反应条件)。
和CH3CH2OH
CH2===CH2+H2O CH3CH2OH
+Br2 +HBr
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反应① 与HBr加热发生取代反应生
成 ,反应②乙烯在催化剂作用下氧
化生成 ,反应③ 与 发生开
环加成生成 ,反应④
发生取代反应生成 ,反应⑤
与 及CO反应生成 。以苯、乙烯和CO为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。乙烯与水在催化剂加热加压条件下合成乙醇;乙烯在催化作用下氧化生成环氧乙烷;苯在铁催化作用下与溴生成溴苯,溴苯与环氧乙烷生成 ,再与HI反应合成 ,最后根据反应⑤的原理, 与乙醇、CO合成化合物ⅷ。
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反应① 与HBr加热发生取代反应生
成 ,反应②乙烯在催化剂作用下氧
化生成 ,反应③ 与 发生开
环加成生成 ,反应④
发生取代反应生成 ,反应⑤
与 及CO反应生成 。
(a)最后一步反应中,有机反应物为 和CH3CH2OH。(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学方程式为CH2===CH2+H2O CH3CH2OH。(c)从苯出发,第一步的化学方程式为 +Br2 +HBr。
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9.(17分)(2022·广东卷)基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物Ⅰ为原料,可合成丙烯酸Ⅴ、丙醇Ⅶ等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
(1)化合物Ⅰ的分子式为________,其环上的取代基是_______(写名称)。
C5H4O2
醛基
根据化合物Ⅰ的结构简式可知,其分子式为C5H4O2;其环上的取代基为醛基;
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(2)已知化合物Ⅱ也能以Ⅱ'的形式存在。根据Ⅱ'的结构特征,分析预测其可能的化学性质,参考①的示例,完成下表。
序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
① —CH ===CH— H2 —CH2—CH2— 加成反应
② ________ ______ ______________ 氧化反应
③ __________ ____________ __________________ ___________________________________
—CHO
O2
—COOH
—COOH
CH3OH
—COOCH3
酯化反应(取代
反应)
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②化合物Ⅱ'中含有的—CHO可以被氧化为—COOH;③化合物Ⅱ'中含有—COOH,可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应生成酯;
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(3)化合物Ⅳ能溶于水,其原因是_________________________________。
Ⅳ中羧基能与水分子形成分子间氢键
化合物Ⅳ中含有羧基,能与水分子形成分子间氢键,使其能溶于水;
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(4)化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 mol Ⅳ与1 mol化合物a反应得到2 mol Ⅴ,则化合物a为_______。
乙烯
化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 mol Ⅳ与1 mol a反应得到2 mol Ⅴ,则a的分子式为C2H4,为乙烯;
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(5)化合物Ⅵ有多种同分异构体,其中含 结构的有____种,核磁共振氢
谱图上只有一组峰的结构简式为_______________。
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化合物Ⅵ的分子式为C3H6O,其同分异构体中含有 ,则符合条件的同分异构体有 和 ,共2种,其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为 ;
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(6)选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分子化合物Ⅷ的单体。
写出Ⅷ的单体的合成路线______________________________________(不用注明反应条件)。
Ⅷ
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根据化合物Ⅷ的结构简式可知,其单体为 ,其原料中的含氧有机物只有一种含二个羧基的化合物,原料可以是 , 发生题干Ⅳ→Ⅴ的反应得到 , 还原为 ,再加成得到 , 和 发生酯化反2应得到目标产物,则合成路线为
。
H2C=CH2
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谢 谢 观 看
有机综合推断
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