（教师版）28 第3章 微专题六 有机合成与推断突破口-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修3五维课堂同步复习（鲁科版）

微专题六 有机合成与 [专题精讲] 1.根据特征反应确定官能团的种类 (1)能使溴水褪色的物质可能含有C一C、一C=C一、 酚羟基或醛基等。 (2)能使酸性KMnO,溶液褪色的物质可能含有 C一C、一C=C一、一CHO、羟基等或为苯的 同系物（与苯环直接相连的碳原子上有氢原子）。 (3)能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应 0 生成砖红色沉淀的物质一定含有C一H或 HCOO-。 (4)能与Na反应放出H2的物质可能为醇、酚、羧 酸等。 (5)能与Na,CO,溶液或Na HCO,溶液作用放出CO, 或使紫色石蕊溶液变红的有机物中含 有-COOH (6)能水解的有机物中可能含有酯基 0 OH (一C一O一R)、卤原子、酰胺基（一C一N一）等。 (7)能发生消去反应的物质有醇、卤代烃等。 2.根据性质和有关数据推知官能团的数目 [Ag(NH3)2]OH →2Ag (1)-CHO Cu(OH) -Cu,O (2)2一OH(醇，酚、羧酸)H, C()号 HCO (3)2-COOH- →CO2,-COOH CO2 Br Br 加成 消去 (4) C=C C-C -C=C- Br2 Br Br 加成 2Br2 BrBr 3.根据某些产物推知官能团的位置 (1)由醇被催化氧化成醛（或羧酸），一OH一定在链 端；由醇被催化氧化成酮，一OH一定在链中；若 该醇不能被催化氧化，则与一OH相连的碳原子 上无氢原子。 (2)由消去反应的产物可确定一OH或一X的位置。 (3)由取代产物的种类可确定碳链结构。 4.根据反应条件推断反应类型 (1)在NaOH的水溶液中加热，可能是酯的水解反应 或卤代烃的水解反应。 第3章有机合成及其应用合成高分子化合物 推断突破口对应学生用书P103 (2)在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去 反应。 (3)在浓H2SO,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)与H2在Ni催化作用下发生反应，则为烯烃、炔 烃、芳香烃、醛、酮的加成反应或还原反应。 (5)在O2、Cu(或Ag)、加热或CuO、加热条件下，发生 醇的催化氧化反应。 (6)与O2或新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应， 则该物质发生的是一CHO的氧化反应。（如果连 续两次出现O2,则为（伯）醇→醛→羧酸的过程) (7)在稀H2SO、加热条件下，发生酯、低聚糖、多糖等 的水解反应。 (8)在光照、X2气体条件下，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。 [典例示范] 1.(2021·全国甲卷节选)近年来，以大豆素（化合物 C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物，因其具有 优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其 衍生化的一种工艺路线如下： Ho COOH )EE/ (CHsCO)20 HO 2TCT/DME Py () C o OH Pd/C,Hz CH3OH H.CCOO 0 m-CPBA TsOH PhMe (CiHisO.) OOCCH OOCCH 1)H2SO4/THF/H:O 2)KOH/MeOH/H:O HO 0 H OH OH 回答下列问题： (1)A的化学名称为 (2)1molD反应生成E至少需要 mol 氢气。 (3)由E生成F的化学方程式为 (4)由G生成H分两步进行：反应1)是在酸催化 下水与环氧化合物的加成反应，则反应2)的反应 类型为 (5)根据上述路线中的相关知识，以丙烯为主要原 料用不超过三步的反应设计合成下列有机物，写出 合成路线。 201 化学(LK) HO OH 解析：(1)A为 ,化学名称为间苯 二酚（或1,3苯二酚）； (2)D为 H.C-C CCH 氢气发生加成反应生成 HC-C-O 碳 OH OC-CH 碳双键及酮羰基都发生了加成反应，所以1molD 反应生成E至少需要2mol氢气； O (3)E为 OH 发生消去反应，生成 H.,C-C-O OC-CH 反应的化学方程式为 H C CC TsOH PhMe OH -CH O C-CH +H,O:(4)由G生成H分两步进行：反应1)是在 酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应2) ·20 选择性必修3 是将酯基水解生成羟基，反应类型为取代反应；(5) 以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成 下图有机物，可以将丙烯在-CPBA的作用下生 成环氧化合物，环氧化合物在酸催化作用下水发生 加成反应，然后再与碳酸二甲酯发生酯化反应即 可，故合成路线为 m-CPBA 浓H2S)1 H2 (CHC)2() OH OH 答案：(1)间苯二酚（或1,3-苯二酚或m-苯二酚） (2)2 (3) CH TsOH PhMe 0 H,O(4)取代反应(5)八 m-CPBA 浓H2S)1 (CHCO)2O H,O) OH OH 0 2.(2021·山东卷)一种利胆药物F的合成路线如图： Br NaClO2 A(C&HgO3) B(C1H12O3) 一定条件 H CH OH C(C1H12O,) 浓H2S()1 D(CH4O,)△ OH H,N E(C12 H14O) △ OCH OH H OH OH 已知：I. OH +R II.R-C-OR 、 R”-NH2 RC-NHR" D 回答下列问题： (1)A的结构简式为 ;符合下列条件的A 的同分异构体有 种。 ①含有酚羟基②不能发生银镜反应③含有四 种化学环境的氢 (2)检验B中是否含有A的试剂为 :B→C 的反应类型为 (3)C→D的化学方程式为 ;E中 含氧官能团共 种。 HBr Br (4)已知：今之 -80℃ ,综合上述信息，写 HBr 40℃ 入B江 OH OH 出由入√ 和 制备 的合成路线。 解析：（1)由上述分析可知，A的结构简式为 OCH OH ；A的同分异构体中满足：①含有酚 CHO 羟基；②不能发生银镜反应，说明结构中不含醛基； ③含有四种化学环境的氢，说明具有对称结构，则 满足条件的结构有：HO〈》 CH OH CH. OH HO —CH3,共有4种。(2)A中含有酚 HO 羟基，B中不含酚羟基，可利用FCl,溶液检验B 中是否含有A,若含有A,则加入FCL3溶液后溶 液呈紫色；由上述分析可知，B→C的反应类型为氧 ·208 第3章有机合成及其应用合成高分子化合物 OCH 化反应。(3)CD为 与CHOH在 浓硫酸做催化剂并加热条件下发生酯化反应生成 OCH, OCH, OCH ,反应化学方程式为 OCH 浓H2S) +CH,OH OCH OCH3 OH 十H2O;E的结构简式为 OCH3,其 中的含氧官能团为醚键、酚羟基、酯基，共3种。 OH (4)由 入和 制备 0H过 程需要增长碳链，可利用题干中A→B的反应实 现，然后利用信息反应I得到目标产物，目标产物 中碳碳双键位于端基碳原子上，因此需要人√与 Br HBr在一80℃下发生加成反应生成 ,因此 合成路线为 入HB OCH OH 答案：(1) 4(2)FeCL3溶液氧化 CHO OCH3 浓H2S)1 反应 (3) OH +CH,OH- △ OCH OCH. +H2O3 化学(IK) Br (4) [专题精炼] 1.(2021·浙江6月选考)某课题组研制了一种具有 较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路线如下： A KMnO/H NaN B E C Cs H1o H+ Cu 已知：R,-BrR,-N,CR-NR N=N 请回答： (1)化合物A的结构简式是 ;化合物E的 结构简式是 (2)下列说法不正确的是 (填字母)。 A.化合物B分子中所有的碳原子共平面 B.化合物D的分子式为C2H2NO C.化合物D和F发生缩聚反应生成P D.聚合物P属于聚酯类物质 (3)化合物C与过量NaOH溶液反应的化学方程 式是 (4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式 为C2,HNO。的环状化合物。用键线式表示其结 构 (5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分 异构体的结构简式（不考虑立体异构体）： ①'H一NMR谱显示只有2种不同化学环境的氢 原子 ②只含有六元环 ③含有 -C-0C=C 结构片段，不含一C=C 一键 (6)以乙烯和丙炔酸为原料，设计如下化合物的合 成路线（用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选） ·20 选择性必修3 解析：(1)由上述分析可知，A的结构简式为 HC- ○一CH；化合物E的结构简式为 HOCH,CHBr。(2)A项，化合物B的结构简式为 H00CC)CO0H,化合物B中苯环的6个 碳原子共平面，而苯环只含有两个对位上的羧基， 两个羧基的碳原子直接与苯环相连，所以这2个碳 原子也应与苯环共平面，化合物B分子中所有碳原 子共平面，故A正确；B项，D的结构简式为 N,,由此可知化合 物D的分子式为C12H2NO4,故B正确；C项，缩 聚反应除形成缩聚物外，还有水、醇、氨或氯化氢等 低分子副产物产生，化合物D和化合物F的聚合 反应不涉及低分子副产物的产生，不属于缩聚反 应，故C错误；D项，聚合物P中含有4n个酯基官 能团，所以聚合物P属于聚酯类物质，故D正确； 综上所述，说法不正确的是C项，故答案为C。 CH,CH Br (3) 中酯基能与NaOH溶液 CH,CH,Br 发生水解反应、溴原子能与NaOH溶液在加热条 件下能发生取代反应，因此反应的化学方程式为 0 COONa CH,CH,Br +4NaOH CH,CH,Br COONa 2HO OH+2NaBr。(4)化合物D和化合 物F之间发生反应，可以是n个D分子和n个F 分子之间聚合形成化合物P,同时也可能发生1个 D分子和1个F分子之间的加成反应，对于后者情 况，化合物D中的2个一N3官能团与化合物F中 的2个碳碳三键分别反应，可以形成环状结构，用 0 键线式表示为 该环状化合 物的化学式为C20H1gNOs,符合题意，故答案 0、0、 0 为 00 0 (5)化合物F的分子式为CH,O,不饱和度为6， 0 其同分异构体中含有 一C一O一C=C一结构片 段，不含一C=C一键，且只有2种不同化学环境的 氢原子，说明结构高度对称，推测其含有2个相同 结构片段，不饱和度为4，余2个不饱和度，推测含 有两个六元环，由此得出符合题意的同分异构体 如下： (6)由逆向合成法可知，丙炔酸应与 到 HO OH 过酯化反应得到目标化合物，而 中的 HO OH 羟基又能通过 水解得到，乙烯与Br2加成 Br Br 可得 ,故目标化合物的合成路线为HC Br Br Br2/CCl NaOH/H,() CH, △ Br Br HO H OH 答案：(1)HC人 HOCH,CH,Br CH2 CH2Br (2)C (3) +4NaOH△ CH,CH,Br COONa HO +2 入 OH +2NaBr COONa ·20 第3章有机合成及其应用合成高分子化合物 N=N 00 0 (任写3种)(6)H2C=CH Br2/CCl NaOH/H2O △ Br Br HO OH =COOH H 0 2.某药物中间体K的一种合成路线如下。 回装2eoeo 氧化CHNO CH-NO Br 9 ②△ C4H802 PBraC2HsCHCOOH ii.H+ F CH3 COOH K 已知：RNH2+ 一定条件RN一C十H,O 0 0 R-CH R'-CH-CR"OH OH R CH CHC-RAR-CH-CR R R' (1)A>B的反应类型是 ,D中含有的 官能团名称是 (2)E的化学名称是 ,K的分子 式是 (3)F与足量NaOH溶液反应的化学方程式为 (4)】的结构简式为 (5)G的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种（不含立体异构）： ①能与金属钠反应产生气体 ②既能发生银镜反应，又能发生水解反应 其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为 6:1:1的是 (写结构简式)。 化学(LK) HO OH (6)季戊四醇( )是重要的化工原 HO OH 料。设计由甲醛和乙醇为起始原料制备季戊四醇 的合成路线（无机试剂任选）。 解析：(1)A分子式C,H,是甲苯 CH3,甲 苯与浓硫酸、浓硝酸共热发生取代反应，产生B为 邻硝基甲苯 ,B与MnO,反应，甲基被 氧化生成醛基，得到C: -CHO ;C发生还原 反应，得到D为 CHO,E分子式为 —NO2 C,HO2,根据反应产生的F结构简式可知E为丁 酸，结构简式为CHCH2CH2COOH,与Br2在 PBr3作用下发生取代反应产生F: Br C,H,CHCOOH;F与NaOH溶液共热发生反 OH 应，然后酸化可得G:CH,CH,CHCOOH;G与 O2在催化剂作用下醇羟基被氧化变为酮羰基，反 0 应产生H:CHCH2 CCOOH;H与D在NaOH 0 存在并加热时反应产生J: COOH,J在 CH, NH. 定条件下发生消去反应产生K COOH (1)A是甲苯，甲苯与浓硫酸、浓硝酸共热发生取代 反应，产生B为邻硝基甲苯 -CH ,所以A> B的反应类型是取代反应；D的结构简式为 ,可知D中含有的官能团名称是醛 基、氨基；(2)E结构简式为CHCH2CH2COOH, E的化学名称是丁酸，K的结构简式为 CH3 ,根据结构简式可得出K的分子式 COOH Br 是C1HNO2;(3)F是C,H.CHCOOH,与足量 ·206 选择性必修3 NaOH溶液反应，羧基发生中和反应，Br原子发生 取代反应，Br原子变为一OH,同时产生HBr,HBr 与NaOH发生中和反应，所以1molF可以与 2 mol NaOH反应，该反应的化学方程式为 Br CHCH,CH-COOH +2NaOH OH CHCH2 CH-COONa+NaBr+H2O;(4)根据 上述推断可知】的结构简式为 COOH CH NH OH (5)G结构简式为CHCH2 CHCOOH,G的同分 异构体满足条件：①能与金属钠反应产生气体②既 能发生银镜反应，又能发生水解反应，说明含有酯 基、醛基，则说明该同分异构体中含一OH及甲酸 形成的酯基，则其可能的同分异构体为 OH HCOOCH2CH2CH2OH、 HCOOCH CHCH、 OH OH HCOOCHCH,CH3、 HCOO-C-CH、 CH CH HCOO一CH一CH,OH,共5种不同的结构；其 中核磁共振氢谱显示为3组峰，说明分子中含有3 种不同的H原子，峰面积比为6：1：1的是 OH HCOO-C一CH3;(6)甲醇催化氧化产生甲醛 CH, (HCHO),乙醇催化氧化产生乙醛(CH CHO),然 后使乙醛与甲醛在碱性条件下发生醛与醛的加成 CH2 OH 反应产生HOCH2一C一CHO,该物质与H2在镍 CH,OH 做催化剂时发生加成反应产生季戊四醇，结构简式 CH,OH 为HOH2一C—CH2OH。 CH,OH 第3章有机合成及其应用合成高分子化合物 答案：(1)取代反应醛基、氨基 (2)正丁酸 )2/C (6)CHa CH,OH- →CH CHO- HCHO Cu H2 NO2 △ OH- Br CH,OH (3)CH CH,CH-COOH 2NaOH H,/Ni HOCH, -CHO △ OH CH,OH CH CH,CH-COONa +NaBr++H,O CH,OH OH 0 HOCH2 -CH,OH (4) COOH CH (5)5 HCOO C一CH NH CH,OH CH, 第3节 合成高分子化合物 核心素养 课标要点 1.证据推理与模型认知 2.科学探究与创新意识 1.了解聚合物的组成与结构特点认识单体和单体 单元（链节）及其与聚合物结构的关系。了解加 聚反应和缩聚反应的特点。能够对单体和高分 可以通过分析、推理等方 能从有机物的结构出发，依 子进行相互推断，能分析高分子的合成路线，能 法认识有机合成的本质特 据有机化合物结构的特点， 写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应方程式 征，建立加聚反应和缩聚 确定有机高分子的合成方 2.认识塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特 反应的具体模型，并能运 式，培养勤于实践、善于合 点，了解新型高分子材料的优异性能及其在高 用相关的模型进行反应的 作、敢于质疑、勇于创新的科 新技术领域中的应用。能举例说明塑料、合成 判断 学素养 橡胶、合成纤维的组成和结构特点，能列举重要 的合成高分子化合物，说明它们在材料领域中 的应用 教材梳理。探新知 对应学生用书P106 [知识梳理] 高分子化合物中化学组 [知识点一] 高分子化合物 成和结构均可以重复的 1.高分子化合物的相关概念 链节 最小单位称为重复结构 -CH2-CH2- 概念 内容 举例 单元，又称链节 高分子链中重复结构单 由成千上万个原子以共 链节数 元数n又称为链节数 价键连接形成的、相对 2.高分子化合物的分类 高分子 分子质量很大(10~ ECH,-CH, 天然高分子化合物 化合物 10甚至更大)的化合 按照来源 合成高分子化合物 物，又称大分子化合物、 高 线型高分子 高聚物、聚合物 按照分子链的形状 支链型高分子 子 化 体型高分子 能用来合成高分子化合 单体 CH2 -CH2 物 按照受热时的不同行为 (热塑性高分子 热固性高分子 物的小分子化合物 按照工艺特点和用途塑料、橡胶、纤维、涂料、 黏合剂、密封材料 ·207·