第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物（知识清单）化学鲁科版选择性必修3

第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 第1节　有机化合物的合成 一、有机合成中碳骨架的建立 1.常见增长碳链的方法 （1）卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、等取代：RCl＋NaCN―→RCN＋NaCl。 （2）醛、酮的加成 ①与HCN加成： 。 ②醛、酮与RLi加成： 。 （3）卤代烃与活泼金属作用： 2CH3Cl＋2Na→CH3—CH3＋2NaCl。 （4）羟醛缩合反应（以乙醛为例） 2.常见减短碳链的方式 3.成环与开环反应 （1）常见的成环反应 ①烯烃的 ②炔烃的 ③二烯烃 反应 ④二元醇分子内 生成环 ⑤羟基酸 脱水生成环酯 ⑥羟基酸 脱水生成环酯 ⑦多元醇与多元羧酸 脱水生成环酯 ⑧二元羧酸 脱水生成环 ⑨氨基酸脱水成环 （2）常见的开环反应 ①某些氧化反应，如某些含有碳碳双键的环状有机物被氧化可生成 。 ②某些水解反应，如环状的酯可以水解生成 。 二、官能团的引入、转化、消除和保护 1.官能团的引入 （1）碳碳双键的引入 消去反应 醇的消去 卤代烃的消去 邻二卤代 烃的消去 炔烃与H2的加成 （2）卤素原子的引入 炔烃、烯烃与卤素单质 或卤代氢的加成反应 烷烃、芳香烃 的取代反应 烯烃、羧酸α－H的 取代反应 醇与卤化氢的取代反应 （3）羟基的引入 烯烃与水 的加成反应 醛、酮与氢气、醇、HCN等的加成反应 卤代烃、酯 的水解反应 羧酸在一定条 件下被还原 （4）羰基的引入 醇的催化氧化 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 某些烯烃被酸性 KMnO4溶液氧化 （5）羧基的引入 醛的氧化（或催化氧化）反应 CH3CHOCH3COOH 2CH3CHO＋O22CH3COOH 某些烯烃或苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化 腈的水解反应 CH3CH2CNCH3CH2COOH 醇的氧化反应 CH3CH2OHCH3COOH 酯的水解反应 CH3COOCH2CH3＋H2O CH3COOH＋CH3CH2OH 2.官能团的转化 根据合成需要（有时题目信息中会明确某些衍变途径）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）官能团种类的改变，如醇。 （2）官能团数目的改变，如 （3）官能团位置的改变，如 3.从分子中消除官能团的方法 （1）经加成反应消除不饱和键。 （2）经取代、消去、酯化、氧化等反应消去—OH。 （3）经加成或氧化反应消除—CHO。 （4）经水解反应消去酯基。 （5）通过消去或水解反应可消除卤素原子。 4.官能团的保护 （1） 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反应，把—OH变为—ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。 （2） 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卤素单质、卤化氢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。 例如，已知烯烃中在某些强氧化剂的作用下易发生断裂，因而在有机合成中有时需要对其进行保护，过程可简单表示如下： （3） 的保护 例如，在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH，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。 （4） 的保护 醛基可被弱氧化剂氧化，为避免在反应过程中受到影响，对其保护和恢复过程为： 再如检验碳碳双键时，当有机物中含有醛基、碳碳双键等多种官能团时，可以先用弱氧化剂，如银氨溶液、新制Cu（OH）2悬浊液等氧化醛基，再用溴水、酸性KMnO4溶液等对碳碳双键进行检验。 三、有机合成路线的设计 1．有机合成的三种常见方法 （1）正向合成分析法 此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物，其思维程序是：原料→中间产物→产品。 （2）逆向合成分析法 简称逆推法，此法采用逆向思维方法，从目标合成有机物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间产物，逐步推向已知原料，其思维程序是：产品→中间产物→原料。 （3）类比分析法 此法要点是采用综合思维的方法，其思维程序为“比较题目所给知识原型一找出原料与合成物质的内在联系→确定中间产物→产品”。 2．有机合成路线设计应遵循的四个原则 （1）符合绿色化学思想。 （2）原料价廉，原理正确。 （3）路线简捷，便于操作，条件适宜。 （4）易于分离，产率高。 3．常见的合成路线的设计方法 方法 举例 一元官能团合成路线 二元官 能团合 成路线 芳香族 化合物 的合成 路线 四、有机推断题解题思路和策略 1．有机推断题的解题思路 2．解有机推断题的方法 （1）找已知条件最多的、信息量最大的。这些信息可以是化学反应、有机物性质（包括物理性质）、反应条件、实验现象、官能团的结构特征、变化前后的碳链或官能团间的差异、数据上的变化等。 （2）寻找特殊的或唯一的。包括具有特殊性质的物质（如常温下处于气态的含氧衍生物——甲醛）、特殊的分子式（这种分子式只能有一种结构）、特殊的反应、特殊的颜色等。 （3）根据数据进行推断。数据往往起突破口的作用，常用来确定有机物的分子式或某种官能团的数目。 3．有机物推断题的突破口 （1）根据反应现象推知官能团 ①能使溴水褪色，可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键或醛基。 ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键、醛基或为苯的同系物与苯环直接相连的碳上有H。 ③遇三氯化铁溶液显色，可推知该物质分子中含有酚羟基。 ④遇碘水变蓝，可推知该物质为淀粉。 ⑤加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，有砖红色沉淀生成；或加入银氨溶液，水浴加热有银镜生成，可推知该分子结构有醛基，则该物质可能为醛类、甲酸或甲酸某酯。 ⑥加入金属Na放出氢气，可推知该物质分子结构中含有羟基或羧基。 ⑦加入Na2CO3溶液或NaHCO3溶液产生CO2气体，可推知该物质分子结构中含有羧基。 ⑧加入溴水，出现白色沉淀，可推知该物质为苯酚或其衍生物。 （2）根据特定的反应条件进行推断 ①“”是烷烃或烷基中的氢原子被取代的反应条件，如a.烷烃的取代；b.芳香烃及其他芳香族化合物侧链烷基的取代；c.不饱和烃中烷基的取代。 ②“”为不饱和键加氢反应的条件，包括、与H2的加成。 ③“”是a.醇消去反应生成烯烃或炔烃的条件；b.酯化反应的条件；c.醇分子间脱水生成醚反应的条件；d.纤维素水解反应的条件。 ④“”是卤代烃脱去HX生成不饱和有机物反应的条件。 ⑤“”是a.卤代烃水解生成醇反应的条件；b.酯类水解反应的条件。 ⑥“”是a.酯类水解反应的条件；b.糖类水解反应的条件；c.油脂酸性水解反应的条件；d.淀粉水解反应的条件。 ⑦“”“”为醇氧化反应的条件。 ⑧“”为苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应条件。 ⑨溴水或Br2的CCl4溶液是不饱和烃加成反应的条件。 ⑩“”“”是醛氧化的反应条件。 （3）根据反应产物推知官能团位置 ①若由醇氧化得醛或羧酸，可推知—OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上；由醇氧化为酮，推知—OH一定连在有1个氢原子的碳原子上；若醇不能在催化剂作用下被氧化，则—OH所连的碳原子上无氢原子。 ②由消去反应的产物，可确定—OH或—X的位置。 ③由取代反应产物的种类数，可确定碳骨架结构。如烷烃，已知其分子式和一氯代物的种类数时，可推断其可能的结构。有时甚至可以在不知其分子式的情况下，判断其可能的结构简式。 ④由加氢后碳骨架结构，可推测原物质分子中不饱和键的位置。 （4）根据相关数据确定官能团的数目 ①烃和卤素单质的取代：每取代1 mol氢原子，消耗1 mol卤素单质（X2）。 ②的加成：与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量比1∶1加成。 ③含—OH有机物与Na反应时：2 mol—OH生成1 mol H2。 ④ ⑤物质转化过程中相对分子质量的变化： a．RCH2OH―→RCHO―→RCOOH 　M　　　 M－2　　　M＋14 b．RCH2OHCH3COOCH2R 　　　M　　　　　　　　M＋42 c．RCOOHRCOOCH2CH3 　　　M　　　　　　　　M＋28 （关系式中M，N代表有机物的相对分子质量） 4．有机推断题的常见信息 （1）氧化苯环侧链引进羧基 如（R代表烃基，与苯环直接相连的碳原子上有氢原子）被酸性KMnO4溶液氧化生成，此反应可缩短碳链。 （2）卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解可以得到羧酸从而增长碳链，如溴乙烷与氰化钠溶液反应再水解可以得到丙酸： CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH。 （3）烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理可得到醛或酮： 如CH3CH2CHO＋； （R、R′代表H或烃基）与酸性KMnO4溶液共热后，发生碳碳双键断裂生成羧酸，通过上述反应均可确定烃分子中碳碳双键的位置。 （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，是合成六元碳环的首选方法。 （5）羟醛缩合 有α－H的醛在稀碱（10%NaOH）溶液中能与另一分子醛相互作用，生成β－羟基醛，称为羟醛缩合反应。 第2节 有机化合物结构的测定 一、有机化合物分离、提纯的常用方法 从自然界提取或通过人工合成的有机化合物通常含有杂质，需要通过分离、提纯后才能进行结构测定，常见的分离、提纯有机化合物的方法有 、 和 等。 1．蒸馏 (1)原理：利用 差异分离液体混合物。 (2)适用条件：①液态有机物中含有少量杂质；②有机物热稳定性较强；③有机物与杂质的沸点相差较大(一般大于30 ℃)。 (3)蒸馏装置及注意事项 ①实验装置：在横线上写出相应仪器的名称。 ②注意事项：蒸馏烧瓶底部加垫石棉网；溶液体积约为蒸馏烧瓶体积的～；投放沸石或碎瓷片防暴沸；温度计水银球处于 支管口处；冷凝水下口进上口出。 2．重结晶 3．萃取 (1)萃取的基本原理 (2)分液：将 后的两层液体分开的操作。 ①主要仪器： ②操作步骤： 液-液萃取：检漏―→装液―→振荡―→静置―→分液。 ③注意事项： a．分液时，将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔。 b．分液时，漏斗下端管口尖嘴部分紧靠烧杯内壁。 c．分液时，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。 二、有机化合物分子式的确定 1.确定有机物分子式的基本方法 (1)有机化合物相对分子质量的测定 ①通过实验，根据实验数据求算 。 ②有机物相对分子质量一般用 进行测定。 (2)有机化合物分子式的确定 有机化合物的分子式＝(实验式)n，n＝。 2.确定有机物分子式的其他方法 (1)通式法 类别 通式 相对分子质量 烷烃 Mr＝14n＋2(n≥1) 烯烃、环烷烃 Mr＝14n(烯烃，n≥2)，Mr＝14n(环烷烃，n≥3) 炔烃、二烯烃 Mr＝14n－2(炔烃，n≥2；二烯烃，n≥4) 苯及其同系物 Mr＝14n－6(n≥6) 饱和一元醇 Mr＝14n＋2＋16(n≥1) 饱和一元醛 Mr＝14n＋16 饱和一元酸及酯 Mr＝14n＋32(酯n≥2酸n≥1) (2)商余法 用烃(CxHy)的相对分子质量除以14，看商数和余数。 ①＝n……2，该烃分子式为CnH2n＋2。 ②＝n……0，该烃分子式为CnH2n。 ③＝(n－1)……12，该烃分子式为CnH2n－2。 ④＝(n－1)……8，该烃分子式为CnH2n－6。 (Mr相对分子质量　n分子式中碳原子的数目) (3)化学方程式法 利用有机反应中反应物、生成物之间“量”的关系求分子式的方法。 利用燃烧反应的化学方程式，由题给条件并依据下列燃烧通式所得CO2和H2O的量求解x、y、z。 CxHy＋O2xCO2＋H2O、CxHyOz＋O2xCO2＋H2O。 (4)平均值法 当几种烃混合时，往往能求出其平均分子式。把混合物当成一种烃分子计算时，可以得出平均摩尔质量，进而求出平均分子式。若平均摩尔质量为M，两成分的摩尔质量为M1、M2，且M1<M2，则一定有M1<M<M2。平均分子式中C、H个数介于两成分之间，故可确定烃的范围。 三、有机化合物结构式的确定 1.确定有机化合物结构式的流程 2.有机化合物分子不饱和度的计算 (1)不饱和度的意义：可以提供有机化合物分子是否含有不饱和键或环等结构信息，用Ω表示。 (2)有机化合物分子不饱和度的计算公式：Ω＝x＋1－ ①式中x为碳原子数，y为氢原子数。 ②分子中的卤素原子可视为氢原子，如C2H5Cl的不饱和度为2＋1－＝0。 ③分子中若含有氧、硫原子，则不予考虑。若有氮、磷原子，则在氢原子总数中减去氮、磷原子数，如C6H5NO2的不饱和度为6＋1－＝5。 (3)有机化合物的不饱和度也可以根据其结构简式进行判断，其方法为Ω＝双键数＋三键数×2＋环数。如可看成1个环和3个双键，所以Ω＝4。 (4)常见基团的不饱和度 3.确定有机化合物的官能团 (1)化学实验方法 官能团种类 试剂 判断依据 备注 碳碳双键或 碳碳三键 溴的四氯化碳溶液 橙红色溶液褪色 必须先排除醛基等的干扰 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 卤素原子 NaOH溶液(加热)、稀硝酸、AgNO3溶液 有沉淀产生 在加入AgNO3溶液前，必须先用稀硝酸酸化 醇羟基 钠 有氢气放出 必须排除羧基、酚羟基的干扰 酚羟基 FeCl3溶液 显色 不同的酚所显颜色不完全相同 溴水 有白色沉淀产生 该法可用于酚的定量检测 醛基 银氨溶液 有银镜生成 水浴加热 新制氢氧化铜悬浊液 有砖红色沉淀产生 加热 羧基 NaHCO3溶液 有CO2气体放出 — 硝基(—NO2) (NH4)2Fe(SO4)2溶液、硫酸及KOH的甲醇溶液 溶液由浅绿色变为红棕色 — 氰基(—CN) 强碱水溶液 有氨气放出 加热 (2)物理方法：通过紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)及核磁共振谱(NMR)等，能快速准确地确定有机化合物分子的结构。 4.确定有机物结构式的方法 (1)根据价键规律确定 某些有机物根据价键规律只存在一种结构，则直接根据分子式确定其结构式。例如C2H6只能为CH3CH3。 (2)通过定性实验确定 实验→有机物表现的性质及相关结论→官能团→确定结构式。如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有，不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使酸性高锰酸钾溶液褪色的可能是苯的同系物等。 (3)通过定性实验确定官能团的位置 ①若由醇氧化得到醛或羧酸，可推知—OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上，即存在—CH2OH；由醇氧化为酮，推知—OH一定连在有1个氢原子的碳原子上，即存在；若醇不能在催化剂作用下被氧化，则—OH所连的碳原子上无氢原子。 ②由消去反应的产物，可确定—OH或—X的位置。 ③由取代反应产物的种数，可确定碳链结构。如烷烃，已知其分子式和一氯代物的种数时，可推断其可能的结构。有时甚至可以在不知其分子式的情况下，判断其可能的结构简式。 ④由加氢后碳链的结构，可确定原物质分子或的位置。 (4)根据实验测定的有机物的结构片段“组装”有机物 实验测得的往往不是完整的有机物，这就需要我们根据有机物的结构规律，如价键规律、性质和量的规律等来对其进行“组装”和“拼凑”。 (5)常用读谱方法 质谱：相对分子质量＝ 。 红外光谱： 和 信息。 核磁共振氢谱：吸收峰数目＝ ，不同吸收峰的面积之比(强度之比)＝不同氢原子的个数之比。 第3节 合成高分子化合物 一、高分子化合物概述 1.高分子化合物的概念 一般是指由成千上万个原子以共价键连接形成的、相对分子质量很大(104～106甚至更大)的化合物(简称高分子)，又称大分子化合物(简称大分子)。由于高分子多是由小分子通过 生成的，也被称为高聚物，通常称为聚合物。 2.高分子化合物的结构 (1)单体：能用来聚合成高分子化合物的 。 (2)链节：化学组成和结构均可以重复的最小单位称为 单元，又称链节。 (3)结构特点：由若干个重复结构单元组成。 (4)聚合度：在一个高分子化合物中，结构单元的总数表示形成该高分子化合物时反应掉的单体数。 (5)实例 3.高分子化合物的分类 二、高分子化合物的合成和高分子化学反应 1.加聚反应和缩聚反应的比较 加聚反应 缩聚反应 单体结构 单体必须是含有双键等 的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等) 单体为含有两个或两个以上的 (如—OH、—COOH、—NH2、—X等)的化合物 反应机理 反应发生在不饱和键上 反应发生在官能团之间 聚合方式 通过 上的加成连接 通过缩合 而连接 反应特点 只生成高聚物，没有副产物产生 生成高聚物的同时，还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl) 聚合物化 学组成 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同 2.常见的加聚反应类型 (1)单烯烃的加聚 例如： (2)二烯烃的加聚 二烯烃单体自聚时，单体的两个双键同时打开，单体之间直接连接形成含有一个新双键的链节而成为高分子化合物。例如： 异戊二烯的加聚反应： (3)单烯烃与二烯烃共聚 单烯烃打开双键，二烯烃的两个双键也同时打开，而二烯烃又形成一个新双键，彼此相互连接成为高分子化合物。例如： 丙烯与1，3－丁二烯的加聚反应： (4)炔烃的加聚 例如乙炔的加聚反应： (5)环状化合物的加聚 例如环氧乙烷的加聚反应： 3.常见的缩聚反应类型 能够发生缩聚反应的物质含有多种官能团(—OH、—COOH、—NH2等)，主要有如下几种类型： (1)羧酸与醇缩聚 (2)氨基羧酸缩聚 (3)羟基羧酸缩聚 (4)酚醛缩聚 4.高分子化学反应 (1)概念：有高分子化合物参与的化学反应。 (2)应用 将已有的天然或合成高分子转变为新的高分子，使新的高分子具有某种特定的功能或性质，或者是得到一种全新的高分子化合物。 (3)分类 ①聚合度变大的高分子化学反应：在苯乙烯中溶解聚丁二烯橡胶→聚苯乙烯的分子链“接枝”到聚丁二烯的分子链上。 ②聚合度变小的高分子化学反应：高分子化合物降解，如废旧有机玻璃在270 ℃时可完全降解为单体 ③聚合度不变的高分子化学反应，如： a.聚苯乙烯中苯环上的磺化反应： b.用聚醋酸乙烯酯制备聚乙烯醇： 三、合成高分子材料 1.基本组成 合成高分子材料是以合成高分子化合物为基本原料，加入适当的 ，经过一定加工过程制成的材料，其中助剂通常指填料、增塑剂、颜料、发泡剂等。 2.常见的合成高分子材料 (1)三大合成材料： 、 、 。三大合成材料的主要成分是树脂，其是人工合成的、未经加工处理的任何聚合物的统称。 (2)生活中常见的合成高分子材料还有 、 与密封材料等。 3.功能高分子材料 (1)概念：是指除了具有一般高分子的力学性能外，还具有特殊物理、化学或生物等功能的高分子。一般在高分子链的主链、侧链或交联网络的内部或表面含有某种 基团。 (2)制备方法： ①将功能性基团通过某种反应或作用 到已有的高分子中。 ②将含有功能性基团的单体进行 。 (3)分类 (4)常见功能高分子 ①离子交换树脂 类型 含义 例子 交换树脂 常用树脂母体是苯乙烯与二乙烯基苯的交联聚合物，向聚合物中引入磺酸基、羧基等基团，可得到酸性的阳离子交换树脂，可与溶液中的阳离子进行交换反应 2R—SO3H＋Ca2＋(R—SO3)2Ca＋2H＋ 交换树脂 向聚合物中引入氨基等基团，可以得到碱性阴离子交换树脂，可与溶液中的酸根离子进行交换 ②医用高分子 类型 应用 例子 生物可降解型 可吸收缝合线、黏合剂、缓释药物等 聚乳酸： 生物非降解型 可用于制作人造血管、人造心脏、隐形眼镜等 硅橡胶等 易错点01：有机合成易错点。 (1)有机合成主要是利用有机化学反应制造自然界中没有的有机化合物(　　) (2)有机合成的目的是合成多种有机化合物，用于化工制药、农药、合成材料等(　　) (3)医药必须从动、植物中提取，不能用有机合成的方法获取(　　) (4)有机合成过程中首先要构建碳骨架，其次考虑引入体现物质特性的官能团(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√ 易错点02：碳骨架的构建和官能团的引入易错点。 （1）消去反应可以引入双键，加成反应也可引入双键（ ） （2）引入羟基的反应都是取代反应（ ） （3）烯烃中既可以引入卤素原子，也可以引入羧基或羰基（ ） （4）加聚反应可以使有机物碳链增长，取代反应不能（ ） （5）丙烯中既可以引入卤素原子也可以引入羟基（ ） （6）酯化反应可以形成链状酯，也可以形成环酯（ ） 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√ 易错点03：有机化合物分离、提纯易错点。 (1)利用蒸馏法分离液态有机物时，温度计可以插入液面以下(　　) (2)在蒸馏实验中，发现忘记加沸石，应立即停止实验，马上加入(　　) (3)重结晶要求杂质的溶解度比被提纯的物质小才能进行分离(　　) (4)常用重结晶法提纯苯甲酸(　　) (5)能用分液的方法分离植物油和水的混合物(　　) (6)Br2、I2在水中的溶解度较小，但易溶于有机溶剂，故可用酒精萃取溴水中的Br2或碘水中的I2(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)× 易错点04：有机化合物分子式的确定易错点。 (1)验证有机物属于烃时只需测定产物中的CO2和H2O的物质的量之比(　　) (2)有机物燃烧后只生成CO2和H2O的物质不一定只含有碳、氢两种元素(　　) (3)有机物的实验式、分子式一定不同(　　) (4)元素分析法和质谱法能分别确定有机物的实验式和相对分子质量(　　) (5)质谱图中最右边的谱线表示的数值为该有机物的相对分子质量(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√ 易错点05：有机化合物结构式的确定易错点。 (1)核磁共振氢谱中，有几组吸收峰就说明有几个氢原子(　　) (2)在有机物样品中加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去，说明有机物中一定含有碳碳双键或碳碳三键(　　) (3)红外光谱可以确定有机物的官能团(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√ 易错点06：高分子化合物易错点。 (1)蚕丝属于天然高分子材料(　　) (2)线型高分子的长链上可以带支链(　　) (3)有机高分子化合物中，n是一个整数值，因而有机高分子化合物是纯净物(　　) (4)在高分子化合物中聚合度就是链节数(　　) 答案 　(1)√　(2)√　(3)×　(4)× 易错点07：高分子化合物的合成易错点。 (1)有机高分子化合物都是由小分子通过加聚反应合成的(　　) (2)加聚反应和缩聚反应都可以由一种或几种单体发生反应生成聚合物(　　) (3)缩聚反应生成高分子化合物的同时，还有H2O等小分子物质生成(　　) (4)将缩聚高分子化合物的中括号去掉，即得到单体(　　) (5)缩聚反应聚合物的链节和单体的化学组成不相同(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√ 易错点08：合成高分子材料易错点。 (1)可用带有橡胶塞的试剂瓶盛放高锰酸钾溶液(　　) (2)线型PAA()具有高吸水性，与—COONa有关(　　) (3)顺丁橡胶()结构稳定，长时间使用不会明显老化(　　) (4)维通橡胶是一种耐油、耐高温、耐寒的橡胶。它的结构简式为，维通橡胶是加聚产物(　　) (5)超滤膜是指具有1～20 nm细孔的多孔膜，它几乎可以完全将溶液中的病毒、高分子胶体等截留分离。超滤膜的构成分子属于功能高分子(　　) (6)在常见的合成高分子材料基础上改进的导电塑料属于功能高分子材料(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√ 方法01 碳骨架的构建 【解题通法】 1．碳链的增长 （1）卤代烃的取代反应 ①溴乙烷与氰化钠的反应：CH3CH2Br＋NaCN―→CH3CH2CN＋NaBr，CH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②溴乙烷与丙炔钠的反应：CH3CH2Br＋NaC≡CCH3―→CH3CH2C≡CCH3＋NaBr。 （2）醛、酮的加成反应 ①丙酮与HCN的反应：＋HCN。 ②乙醛与HCN的反应：CH3CHO＋HCN。 ③羟醛缩合(以乙醛为例)：CH3CHO＋CH3CHO。 2．碳链的缩短 （1）与酸性KMnO4溶液的氧化反应 ①烯烃、炔烃的反应 如CH3COOH＋。 ②苯的同系物的反应 如。 （2）脱羧反应 无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CH3COONa＋NaOHCH4↑＋Na2CO3。 【典型例题】（24-25高三上·江西·期中）丙烯可发生如下转化(反应条件略)： 下列说法不正确的是 A．产物有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构) B．可提高转化的反应速率 C．是缩聚反应，该工艺有利于减轻温室效应 D．过程中，处碳氧键比处更易断裂 【变式探究】（24-25高二下·浙江宁波·期末）具有温和辛香味的肉桂醛合成路线如下： 下列说法正确的是 A．苯甲醇中所有原子共平面 B．质谱仪无法区分苯甲醇和苯甲醛 C．过程①中发生了加成、消去反应 D．苯甲醛与肉桂醛互为同系物 方法02 官能团的引入与转化 【解题通法】 1．各类官能团的引入方法 官能团 引入方法 碳卤键 ①烃、酚的取代； ②不饱和烃与HX、X2(X代表卤素原子，下同)的加成； ③醇与氢卤酸(HX)的取代 羟基 ①烯烃与水的加成； ②醛、酮与氢气的加成； ③卤代烃在碱性条件下的水解； ④酯的水解； ⑤葡萄糖发酵产生乙醇 碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去； ②炔烃不完全加成； ③烷烃的裂化 碳氧双键 ①醇的催化氧化； ②连在同一个碳上的两个羟基脱水； ③寡糖或多糖水解可引入醛基； ④含碳碳三键的物质与水的加成 羧基 ①醛基的氧化； ②酯、酰胺、肽、蛋白质、羧酸盐的水解 苯环上引入不同的官能团 ①卤代：X2和FeX3； ②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热； ③烃基氧化； ④先卤代后水解 2．官能团的消除 （1）通过加成反应消除不饱和键(双键、三键)。 （2）通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。 （3）通过加成或氧化反应消除醛基。 （4）通过水解反应消除酯基、肽键、碳卤键。 【典型例题】（24-25高二下·北京·期中）对乙酰氨基酚又称为扑热息痛，具有很强的解热镇痛作用，其合成路线如图： 下列说法不正确的是 A．反应①与反应③的目的是保护酚羟基避免在反应②中被氧化 B．反应②用稀作为硝化试剂，体现了对苯环的活化 C．中间产物D既能与HCl反应，又能与NaOH反应 D．芳香族化合物X含硝基且为扑热息痛的同分异构体，其可能结构共有13种 【变式探究】（24-25高二下·北京·期中）有机物Y是一种药物中间体，其合下列说法不正确的是 A．反应②属于取代反应 B．可用NaOH溶液实现④ C．F水解可得到E D．有机物Y的合成过程中进行了官能团保护 方法03 官能团的保护 【解题通法】 （1）碳碳双键：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。 HOCH2CH==CHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OHHOOC—CH==CH—COOH。 （2）酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 。 （3）醛基(或酮羰基)：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 ①。 ②。 （4）氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。 。 （5）醇羟基、羧基可以成酯保护。 【典型例题】（24-25高二下·江苏南通·期中）一种治疗镰状细胞病药物的部分合成路线如下，下列说法正确的是 A．因为物质W分子间存在氢键，所以W在水中的溶解度比Y大 B．物质X久置于空气中不易变质 C．用溶液可以检验物质Y是否完全转化成Z D．设计反应W→X的目的是保护羧基和另外一个酚羟基 【变式探究】（24-25高二下·北京朝阳·期末）尼泊金酯可用作食品、化妆品防腐剂，合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．E与F可以用溶液鉴别 B．M与N互为同系物 C．可以循环利用 D．①的作用是引入保护基，③的作用是脱除保护基 方法04 分子式的确定 【解题通法】 质谱法：质谱图中质荷比最大的峰的数值就是该有机物的相对分子质量。某含碳、氢、氧三种元素的有机物X的质谱图如图所示，该有机物的相对分子质量为74。 【典型例题】（24-25高二下·河北廊坊·期末）有机物X经元素分析仪测得只含C、H、O三种元素，将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的和8.96L（标准状况）的，核磁共振氢谱显示有5组峰且面积之比为，质谱图显示最大质荷比为136，红外光谱图如下，则下列说法正确的是 A．X的名称为苯甲酸甲酯 B．分子式为 C．X分子中所有的碳原子可能在同一个平面上 D．该物质能发生银镜反应但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 【变式探究】（24-25高二下·四川达州·期末）某有机物A的蒸气密度是相同条件下密度的68倍，取13.6g该有机物完全燃烧后得到35.2g和7.2g。A分子核磁共振氢谱中吸收峰面积比为3:2:2:1，其红外光谱图如图所示，分子中苯环上只有一个取代基。下列关于有机物A的说法错误的是 A．有机物A的分子式为 B．有机物A的结构简式为 C．A分子中最多有4个原子共直线 D．A分子不存在含手性碳原子的同分异构体 方法05 结构式的确定 【解题通法】 1．红外光谱：可以获得有机物分子中含有何种化学键或官能团的信息。 2．核磁共振氢谱：处于不同化学环境中的氢原子种类等于核磁共振氢谱中的峰的个数；处于不同化学环境的氢原子的数目比等于峰的面积比。 例如：分子式为C2H6O的有机物的核磁共振氢谱如下： 乙醇 甲醚 核磁共振氢谱 吸收峰数目 3 1 不同吸收峰面积比 2∶1∶3 结构简式 CH3CH2OH CH3—O+CH3 【典型例题】（24-25高二下·黑龙江大庆·期中）某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法错误的是 A．由红外光谱可知，A属于芳香烃 B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子 C．由以上信息无法准确确定有机物A分子中所含官能团 D．若A的化学式为C8H8O2，则其结构简式可能为： 【变式探究】（24-25高二下·山东威海·期末）用波谱方法测定某芳香族化合物X的结构，其红外光谱图上发现有键、键、键的振动吸收；质谱图和核磁共振氢谱图如图所示。下列关于化合物X的说法错误的是 A．能被()溶液氧化 B．不能发生消去反应 C．不饱和度为4 D．有3种芳香族同分异构体 方法06 有机物的分离提纯 【典型例题】（24-25高二下·湖南长沙·期中）下列有关研究有机物的方法和结论中，不正确的是 A．提纯苯甲酸可采用重结晶的方法 B．分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法 C．某烃类物质的相对分子质量为44，则该物质一定为丙烷 D．可用分液的方法分离乙酸和乙醇 【变式探究】（24-25高二下·辽宁锦州·期中）下列有关研究有机物的方法，不正确的是 A．乙醇和水的混合物中加入生石灰再蒸馏，可以获得无水酒精 B．分离正己烷（沸点）和正庚烷（沸点）可采用蒸馏的方法 C．利用植物油的密度比水小的原理，可用分液的方法分离这两种液体混合物 D．重结晶法提纯苯甲酸时，杂质的溶解度很小或很大均易于除去 方法07 加聚反应 【解题通法】 （1）单烯烃型单体加聚时，“断开双键，键分两端，添上括号，右下写n”。例如： nCH2==CH—CH3。 （2）二烯烃型单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n”。例如： nCH2==CH—CH==CH2CH2—CH==CH—CH2。 （3）含有一个双键的两种单体聚合时，“双键打开，中间相连，添上括号，右下写n”。例如： nCH2==CH2＋。 【典型例题】（24-25高二下·云南临沧·期末）某大学一团队将人工智能赋能的蛋白质理性设计技术应用于尼龙6和尼龙66单体{己二酸、己二胺}的生物合成中。下列说法正确的是 A．蛋白质是由3种元素组成的天然有机高分子 B．合成尼龙66的反应属于加聚反应 C．己二酸分子间的氢键强度大于范德华力 D．己二胺中碳、氮原子分别为和杂化 【变式探究】（24-25高二下·辽宁·期末）PET塑料是目前化工领域最主要的合成原材料，一种合成PET的方法如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为加聚反应 B．BHET能发生水解反应和消去反应 C．EG为 D．PET可用于长时间保存强酸、强碱性物质 方法08 缩聚反应 【解题通法】 1．概念 单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应，生成缩聚物的同时，还伴有小分子的副产物(如水、氨、卤化氢等)的生成 2．单体特点 含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等) 3．产物特征 生成高聚物和小分子，高聚物与单体有不同的组成 4．缩聚反应的书写方法 与加成聚合物结构简式写法有点不同，缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。 【典型例题】（24-25高二下·河北·期末）下列物质不是通过缩聚反应形成的是 A．聚甲基丙烯酸甲酯： B．酚醛树脂： C．聚乳酸： D．聚对苯二甲酰对苯二胺： 【变式探究】（24-25高二下·河南·期中）太阳能驱动以为原料合成人工食品L-山梨糖，为克服自然光合作用的局限性提供了一条有前景的途径，同时可以助推碳中和目标的实现。 下列说法正确的是 A．在光伏电催化过程中，甲酸盐是阳极产物 B．人造象牙可由通过缩聚反应得到 C．X能发生氧化、还原、取代、加成反应 D．L-山梨糖分子中含有4个手性碳原子 方法09 通用高分子材料 【解题通法】 1．塑料 （1）塑料的成分 （2）塑料的分类 ①热塑性塑料：可以反复加热熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。 ②热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型，如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。 2．合成纤维 （1）纤维的分类 （2）合成纤维的性能 ①优点：强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖。 ②缺点：吸湿性、透气性等方面不如天然纤维(除了维纶具有较好的吸湿性)。 ③改方法：将天然纤维和合成纤维混合纺织得到混纺纤维，实现了优势互补，性能更加优良。 3．合成橡胶 （1）橡胶的分类 （3）常见的橡胶——顺丁橡胶 ①合成原理： ②结构特点：呈线型结构，分子链较柔软，性能较差。 ③改进措施：将顺丁橡胶与硫等硫化剂混合后加热，硫化剂将聚合物中的双键打开，以二硫键(—S—S—)等把线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶，这一加工过程称为橡胶的硫化。 【典型例题】（25-26高二上·浙江·期中）下列说法正确的是 A．塑料中加入一些增塑剂可防止塑料老化 B．在橡胶中加入一定的硫可形成更好强度的硫化橡胶 C．农林产品中的纤维素加工成的黏胶纤维属于合成纤维 D．草莓中含有乙酸乙酯和乙酸异戊酯，这些高级酯具有挥发性 【变式探究】（25-26高二上·湖北孝感·期中）2025年8月8日，山东潍坊市人民政府新闻办召开“产业链上的山东好品牌”潍坊市高端化工产业链会议，介绍石油化工、煤化工、盐化工、精细化工、合成树脂、合成橡胶制品等。下列有关有机高分子材料的说法正确的是 A．高分子材料能直接以石油、煤等化石燃料为原料进行生产 B．高分子材料中的有机物分子均呈链状结构 C．黏胶纤维、大豆蛋白纤维、锦纶等都是合成纤维 D．橡胶硫化过程发生了化学反应 方法10 功能高分子材料 【解题通法】 1.概念：具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。 2.高分子催化剂，各种滤膜，磁性高分子，形状记忆高分子，高吸水性材料，医用高分子材料，高分子药物等。 【典型例题】（24-25高二下·天津·期末）婴儿用的“尿不湿”表面涂有一种既能吸水又能保留水的物质。依你的推测，这种特殊物质的结构可能是 A． B． C． D． 【变式探究】（23-24高二下·辽宁本溪·期末）高分子材料在各个领域中得到广泛应用，下列说法错误的是 A．顺丁橡胶是由丁二烯通过加聚反应制得的 B．低密度聚乙烯含有较少支链，密度和软化温度较低 C．壳聚糖具有生物可降解性，可制成药物载体和手术缝合线 D．高分子分离膜可广泛用于饮用水制取、药物提纯和血液透析等领域 方法11 有机推断 【解题通法】 （1）正推法 ①路线：某种原料分子目标分子。 ②过程：首先比较原料分子和目标化合物分子结构上的异同，包括官能团和碳骨架两个方面；然后，设计由原料分子转向目标化合物分子的合成路线。 （2）逆推法 ①路线：目标分子原料分子。 ②过程：在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料。 【典型例题】（24-25高二上·北京海淀·期末）由芳香烃A(分子式为)制备香料甲和医药中间体乙，合成路线如下： (1)香料甲分子中含氧官能团名称是 。 (2)写出下列化学方程式(注明反应条件) 反应③ 。 反应⑦ 。 (3)下列说法正确的是 。 a．①、④的反应类型依次是取代反应、加成反应 b．反应⑥和⑧是为了增大反应⑦中位于甲基邻位的产物比例 c．已知极易被氧化，从E到医药中间体乙需经过一系列反应，应先将苯上的甲基经酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基 (4)H是化合物G的同系物，相对分子质量比化合物G大，的同分异构体有 种(不考虑立体异构)，其中等效氢的个数之比为1：2：2：3的结构简式为 。 【变式探究】开瑞坦是一种重要的脱敏药物，可用于治疗过敏性鼻炎、荨麻疹等各类过敏性疾病。开瑞坦的前体的合成路线如下： 已知： i．； ii．； (1)A的核磁共振氢谱有3组峰，A的结构简式是 。 (2)B中含有，试剂a是 。 (3)D的结构简式是 。 (4)中，反应i的化学方程式为 。 (5)下列关于有机物和的说法正确的是 (填字母)。 a．和均没有手性碳原子 b．和均能与反应 c．和均能与银氨溶液反应 (6)H与反应得到I经历了下图所示的多步反应。其中，中间产物1有2个六元环，红外光谱显示中间产物2、3中均含键。 中间产物1、中间产物3的结构简式是 、 。 (7)的过程中，转化为含价Se的化合物，反应中和I的物质的量之比为 。 方法12 合成路线的设计 【解题通法】 【典型例题】（25-26高二上·江苏无锡·期中）G是一种四环素类药物合成中间体，其合成路线如下： (1)A分子中，与2号碳相比，1号碳上的H更容易被取代的原因是 。 (2)C分子中官能团名称为 。 (3)D→E会产生与E互为同分异构体且含五元环的副产物，其结构简式为 。 (4)写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式： 。 ①含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件下水解后酸化，生成X和Y两种有机产物，X含苯环且只有两种H。 (5)写出以和为原料制备的合成路线流程图 (无机试剂和两碳以下的有机试剂任用，合成路线示例见本题题干)。 【变式探究】（25-26高二上·河北衡水·期中）氘代丁苯那嗪(G)可用于治疗成人迟发性运动障碍，其合成路线如下： (1)B分子中的官能团名称为 。 (2)B→C的反应类型为 。 (3)C→D中有副产物生成，该副产物一种可能的结构简式为 。 (4)E转化为G时，还生成一种胺类化合物，其结构简式为 。 (5)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式 。 ①A能发生水解反应，酸性条件下水解生成X、Y两种有机产物。②X经过催化氧化可以形成化合物Z，是常见的室内空气污染物之一，其水溶液被称为福尔马林。③Y的核磁共振氢谱峰有3个，峰面积比为3:2:1。 (6)已知：，其中、R表示烃基。写出以、、为原料制备的合成路线流程图 。(无机试剂和有机溶剂任用，少量有机试剂可参照题目合成路线中的使用，合成路线示例见本题题干) 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 第1节　有机化合物的合成 一、有机合成中碳骨架的建立 1.常见增长碳链的方法 （1）卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、等取代：RCl＋NaCN―→RCN＋NaCl。 （2）醛、酮的加成 ①与HCN加成： 。 ②醛、酮与RLi加成： 。 （3）卤代烃与活泼金属作用： 2CH3Cl＋2Na→CH3—CH3＋2NaCl。 （4）羟醛缩合反应（以乙醛为例） 2.常见减短碳链的方式 3.成环与开环反应 （1）常见的成环反应 ①烯烃的氧化 ②炔烃的聚合 ③二烯烃成环反应 ④二元醇分子内脱水生成环 ⑤羟基酸分子内脱水生成环酯 ⑥羟基酸分子间脱水生成环酯 ⑦多元醇与多元羧酸分子间脱水生成环酯 ⑧二元羧酸分子内脱水生成环 ⑨氨基酸脱水成环 （2）常见的开环反应 ①某些氧化反应，如某些含有碳碳双键的环状有机物被氧化可生成链状有机物。 ②某些水解反应，如环状的酯可以水解生成链状有机物。 二、官能团的引入、转化、消除和保护 1.官能团的引入 （1）碳碳双键的引入 消去反应 醇的消去 卤代烃的消去 邻二卤代 烃的消去 炔烃与H2的加成 （2）卤素原子的引入 炔烃、烯烃与卤素单质 或卤代氢的加成反应 烷烃、芳香烃 的取代反应 烯烃、羧酸α－H的 取代反应 醇与卤化氢的取代反应 （3）羟基的引入 烯烃与水 的加成反应 醛、酮与氢气、醇、HCN等的加成反应 卤代烃、酯 的水解反应 羧酸在一定条 件下被还原 （4）羰基的引入 醇的催化氧化 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 某些烯烃被酸性 KMnO4溶液氧化 （5）羧基的引入 醛的氧化（或催化氧化）反应 CH3CHOCH3COOH 2CH3CHO＋O22CH3COOH 某些烯烃或苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化 腈的水解反应 CH3CH2CNCH3CH2COOH 醇的氧化反应 CH3CH2OHCH3COOH 酯的水解反应 CH3COOCH2CH3＋H2O CH3COOH＋CH3CH2OH 2.官能团的转化 根据合成需要（有时题目信息中会明确某些衍变途径）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）官能团种类的改变，如醇。 （2）官能团数目的改变，如 （3）官能团位置的改变，如 3.从分子中消除官能团的方法 （1）经加成反应消除不饱和键。 （2）经取代、消去、酯化、氧化等反应消去—OH。 （3）经加成或氧化反应消除—CHO。 （4）经水解反应消去酯基。 （5）通过消去或水解反应可消除卤素原子。 4.官能团的保护 （1）酚羟基的保护 因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变为—ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。 （2）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卤素单质、卤化氢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。 例如，已知烯烃中在某些强氧化剂的作用下易发生断裂，因而在有机合成中有时需要对其进行保护，过程可简单表示如下： （3）氨基的保护 例如，在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH，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。 （4）醛基的保护 醛基可被弱氧化剂氧化，为避免在反应过程中受到影响，对其保护和恢复过程为： 再如检验碳碳双键时，当有机物中含有醛基、碳碳双键等多种官能团时，可以先用弱氧化剂，如银氨溶液、新制Cu（OH）2悬浊液等氧化醛基，再用溴水、酸性KMnO4溶液等对碳碳双键进行检验。 三、有机合成路线的设计 1．有机合成的三种常见方法 （1）正向合成分析法 此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物，其思维程序是：原料→中间产物→产品。 （2）逆向合成分析法 简称逆推法，此法采用逆向思维方法，从目标合成有机物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间产物，逐步推向已知原料，其思维程序是：产品→中间产物→原料。 （3）类比分析法 此法要点是采用综合思维的方法，其思维程序为“比较题目所给知识原型一找出原料与合成物质的内在联系→确定中间产物→产品”。 2．有机合成路线设计应遵循的四个原则 （1）符合绿色化学思想。 （2）原料价廉，原理正确。 （3）路线简捷，便于操作，条件适宜。 （4）易于分离，产率高。 3．常见的合成路线的设计方法 方法 举例 一元官能团合成路线 二元官 能团合 成路线 芳香族 化合物 的合成 路线 四、有机推断题解题思路和策略 1．有机推断题的解题思路 2．解有机推断题的方法 （1）找已知条件最多的、信息量最大的。这些信息可以是化学反应、有机物性质（包括物理性质）、反应条件、实验现象、官能团的结构特征、变化前后的碳链或官能团间的差异、数据上的变化等。 （2）寻找特殊的或唯一的。包括具有特殊性质的物质（如常温下处于气态的含氧衍生物——甲醛）、特殊的分子式（这种分子式只能有一种结构）、特殊的反应、特殊的颜色等。 （3）根据数据进行推断。数据往往起突破口的作用，常用来确定有机物的分子式或某种官能团的数目。 3．有机物推断题的突破口 （1）根据反应现象推知官能团 ①能使溴水褪色，可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键或醛基。 ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键、醛基或为苯的同系物与苯环直接相连的碳上有H。 ③遇三氯化铁溶液显色，可推知该物质分子中含有酚羟基。 ④遇碘水变蓝，可推知该物质为淀粉。 ⑤加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，有砖红色沉淀生成；或加入银氨溶液，水浴加热有银镜生成，可推知该分子结构有醛基，则该物质可能为醛类、甲酸或甲酸某酯。 ⑥加入金属Na放出氢气，可推知该物质分子结构中含有羟基或羧基。 ⑦加入Na2CO3溶液或NaHCO3溶液产生CO2气体，可推知该物质分子结构中含有羧基。 ⑧加入溴水，出现白色沉淀，可推知该物质为苯酚或其衍生物。 （2）根据特定的反应条件进行推断 ①“”是烷烃或烷基中的氢原子被取代的反应条件，如a.烷烃的取代；b.芳香烃及其他芳香族化合物侧链烷基的取代；c.不饱和烃中烷基的取代。 ②“”为不饱和键加氢反应的条件，包括、与H2的加成。 ③“”是a.醇消去反应生成烯烃或炔烃的条件；b.酯化反应的条件；c.醇分子间脱水生成醚反应的条件；d.纤维素水解反应的条件。 ④“”是卤代烃脱去HX生成不饱和有机物反应的条件。 ⑤“”是a.卤代烃水解生成醇反应的条件；b.酯类水解反应的条件。 ⑥“”是a.酯类水解反应的条件；b.糖类水解反应的条件；c.油脂酸性水解反应的条件；d.淀粉水解反应的条件。 ⑦“”“”为醇氧化反应的条件。 ⑧“”为苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应条件。 ⑨溴水或Br2的CCl4溶液是不饱和烃加成反应的条件。 ⑩“”“”是醛氧化的反应条件。 （3）根据反应产物推知官能团位置 ①若由醇氧化得醛或羧酸，可推知—OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上；由醇氧化为酮，推知—OH一定连在有1个氢原子的碳原子上；若醇不能在催化剂作用下被氧化，则—OH所连的碳原子上无氢原子。 ②由消去反应的产物，可确定—OH或—X的位置。 ③由取代反应产物的种类数，可确定碳骨架结构。如烷烃，已知其分子式和一氯代物的种类数时，可推断其可能的结构。有时甚至可以在不知其分子式的情况下，判断其可能的结构简式。 ④由加氢后碳骨架结构，可推测原物质分子中不饱和键的位置。 （4）根据相关数据确定官能团的数目 ①烃和卤素单质的取代：每取代1 mol氢原子，消耗1 mol卤素单质（X2）。 ②的加成：与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量比1∶1加成。 ③含—OH有机物与Na反应时：2 mol—OH生成1 mol H2。 ④ ⑤物质转化过程中相对分子质量的变化： a．RCH2OH―→RCHO―→RCOOH 　M　　　 M－2　　　M＋14 b．RCH2OHCH3COOCH2R 　　　M　　　　　　　　M＋42 c．RCOOHRCOOCH2CH3 　　　M　　　　　　　　M＋28 （关系式中M，N代表有机物的相对分子质量） 4．有机推断题的常见信息 （1）氧化苯环侧链引进羧基 如（R代表烃基，与苯环直接相连的碳原子上有氢原子）被酸性KMnO4溶液氧化生成，此反应可缩短碳链。 （2）卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解可以得到羧酸从而增长碳链，如溴乙烷与氰化钠溶液反应再水解可以得到丙酸： CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH。 （3）烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理可得到醛或酮： 如CH3CH2CHO＋； （R、R′代表H或烃基）与酸性KMnO4溶液共热后，发生碳碳双键断裂生成羧酸，通过上述反应均可确定烃分子中碳碳双键的位置。 （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，是合成六元碳环的首选方法。 （5）羟醛缩合 有α－H的醛在稀碱（10%NaOH）溶液中能与另一分子醛相互作用，生成β－羟基醛，称为羟醛缩合反应。 第2节 有机化合物结构的测定 一、有机化合物分离、提纯的常用方法 从自然界提取或通过人工合成的有机化合物通常含有杂质，需要通过分离、提纯后才能进行结构测定，常见的分离、提纯有机化合物的方法有蒸馏、重结晶和萃取等。 1．蒸馏 (1)原理：利用沸点差异分离液体混合物。 (2)适用条件：①液态有机物中含有少量杂质；②有机物热稳定性较强；③有机物与杂质的沸点相差较大(一般大于30 ℃)。 (3)蒸馏装置及注意事项 ①实验装置：在横线上写出相应仪器的名称。 ②注意事项：蒸馏烧瓶底部加垫石棉网；溶液体积约为蒸馏烧瓶体积的～；投放沸石或碎瓷片防暴沸；温度计水银球处于蒸馏烧瓶支管口处；冷凝水下口进上口出。 2．重结晶 3．萃取 (1)萃取的基本原理 (2)分液：将萃取后的两层液体分开的操作。 ①主要仪器： ②操作步骤： 液-液萃取：检漏―→装液―→振荡―→静置―→分液。 ③注意事项： a．分液时，将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔。 b．分液时，漏斗下端管口尖嘴部分紧靠烧杯内壁。 c．分液时，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。 二、有机化合物分子式的确定 1.确定有机物分子式的基本方法 (1)有机化合物相对分子质量的测定 ①通过实验，根据实验数据求算相对分子质量。 ②有机物相对分子质量一般用质谱法进行测定。 (2)有机化合物分子式的确定 有机化合物的分子式＝(实验式)n，n＝。 2.确定有机物分子式的其他方法 (1)通式法 类别 通式 相对分子质量 烷烃 CnH2n＋2 Mr＝14n＋2(n≥1) 烯烃、环烷烃 CnH2n Mr＝14n(烯烃，n≥2)，Mr＝14n(环烷烃，n≥3) 炔烃、二烯烃 CnH2n－2 Mr＝14n－2(炔烃，n≥2；二烯烃，n≥4) 苯及其同系物 CnH2n－6 Mr＝14n－6(n≥6) 饱和一元醇 CnH2n＋2O Mr＝14n＋2＋16(n≥1) 饱和一元醛 CnH2nO Mr＝14n＋16 饱和一元酸及酯 CnH2nO2 Mr＝14n＋32(酯n≥2酸n≥1) (2)商余法 用烃(CxHy)的相对分子质量除以14，看商数和余数。 ①＝n……2，该烃分子式为CnH2n＋2。 ②＝n……0，该烃分子式为CnH2n。 ③＝(n－1)……12，该烃分子式为CnH2n－2。 ④＝(n－1)……8，该烃分子式为CnH2n－6。 (Mr相对分子质量　n分子式中碳原子的数目) (3)化学方程式法 利用有机反应中反应物、生成物之间“量”的关系求分子式的方法。 利用燃烧反应的化学方程式，由题给条件并依据下列燃烧通式所得CO2和H2O的量求解x、y、z。 CxHy＋O2xCO2＋H2O、CxHyOz＋O2xCO2＋H2O。 (4)平均值法 当几种烃混合时，往往能求出其平均分子式。把混合物当成一种烃分子计算时，可以得出平均摩尔质量，进而求出平均分子式。若平均摩尔质量为M，两成分的摩尔质量为M1、M2，且M1<M2，则一定有M1<M<M2。平均分子式中C、H个数介于两成分之间，故可确定烃的范围。 三、有机化合物结构式的确定 1.确定有机化合物结构式的流程 2.有机化合物分子不饱和度的计算 (1)不饱和度的意义：可以提供有机化合物分子是否含有不饱和键或环等结构信息，用Ω表示。 (2)有机化合物分子不饱和度的计算公式：Ω＝x＋1－ ①式中x为碳原子数，y为氢原子数。 ②分子中的卤素原子可视为氢原子，如C2H5Cl的不饱和度为2＋1－＝0。 ③分子中若含有氧、硫原子，则不予考虑。若有氮、磷原子，则在氢原子总数中减去氮、磷原子数，如C6H5NO2的不饱和度为6＋1－＝5。 (3)有机化合物的不饱和度也可以根据其结构简式进行判断，其方法为Ω＝双键数＋三键数×2＋环数。如可看成1个环和3个双键，所以Ω＝4。 (4)常见基团的不饱和度 3.确定有机化合物的官能团 (1)化学实验方法 官能团种类 试剂 判断依据 备注 碳碳双键或 碳碳三键 溴的四氯化碳溶液 橙红色溶液褪色 必须先排除醛基等的干扰 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 卤素原子 NaOH溶液(加热)、稀硝酸、AgNO3溶液 有沉淀产生 在加入AgNO3溶液前，必须先用稀硝酸酸化 醇羟基 钠 有氢气放出 必须排除羧基、酚羟基的干扰 酚羟基 FeCl3溶液 显色 不同的酚所显颜色不完全相同 溴水 有白色沉淀产生 该法可用于酚的定量检测 醛基 银氨溶液 有银镜生成 水浴加热 新制氢氧化铜悬浊液 有砖红色沉淀产生 加热 羧基 NaHCO3溶液 有CO2气体放出 — 硝基(—NO2) (NH4)2Fe(SO4)2溶液、硫酸及KOH的甲醇溶液 溶液由浅绿色变为红棕色 — 氰基(—CN) 强碱水溶液 有氨气放出 加热 (2)物理方法：通过紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)及核磁共振谱(NMR)等，能快速准确地确定有机化合物分子的结构。 4.确定有机物结构式的方法 (1)根据价键规律确定 某些有机物根据价键规律只存在一种结构，则直接根据分子式确定其结构式。例如C2H6只能为CH3CH3。 (2)通过定性实验确定 实验→有机物表现的性质及相关结论→官能团→确定结构式。如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有，不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使酸性高锰酸钾溶液褪色的可能是苯的同系物等。 (3)通过定性实验确定官能团的位置 ①若由醇氧化得到醛或羧酸，可推知—OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上，即存在—CH2OH；由醇氧化为酮，推知—OH一定连在有1个氢原子的碳原子上，即存在；若醇不能在催化剂作用下被氧化，则—OH所连的碳原子上无氢原子。 ②由消去反应的产物，可确定—OH或—X的位置。 ③由取代反应产物的种数，可确定碳链结构。如烷烃，已知其分子式和一氯代物的种数时，可推断其可能的结构。有时甚至可以在不知其分子式的情况下，判断其可能的结构简式。 ④由加氢后碳链的结构，可确定原物质分子或的位置。 (4)根据实验测定的有机物的结构片段“组装”有机物 实验测得的往往不是完整的有机物，这就需要我们根据有机物的结构规律，如价键规律、性质和量的规律等来对其进行“组装”和“拼凑”。 (5)常用读谱方法 质谱：相对分子质量＝最大质荷比。 红外光谱：化学键和官能团信息。 核磁共振氢谱：吸收峰数目＝氢原子种类数，不同吸收峰的面积之比(强度之比)＝不同氢原子的个数之比。 第3节 合成高分子化合物 一、高分子化合物概述 1.高分子化合物的概念 一般是指由成千上万个原子以共价键连接形成的、相对分子质量很大(104～106甚至更大)的化合物(简称高分子)，又称大分子化合物(简称大分子)。由于高分子多是由小分子通过聚合反应生成的，也被称为高聚物，通常称为聚合物。 2.高分子化合物的结构 (1)单体：能用来聚合成高分子化合物的小分子化合物。 (2)链节：化学组成和结构均可以重复的最小单位称为重复结构单元，又称链节。 (3)结构特点：由若干个重复结构单元组成。 (4)聚合度：在一个高分子化合物中，结构单元的总数表示形成该高分子化合物时反应掉的单体数。 (5)实例 3.高分子化合物的分类 二、高分子化合物的合成和高分子化学反应 1.加聚反应和缩聚反应的比较 加聚反应 缩聚反应 单体结构 单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等) 单体为含有两个或两个以上的官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)的化合物 反应机理 反应发生在不饱和键上 反应发生在官能团之间 聚合方式 通过不饱和键上的加成连接 通过缩合脱去小分子而连接 反应特点 只生成高聚物，没有副产物产生 生成高聚物的同时，还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl) 聚合物化 学组成 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同 2.常见的加聚反应类型 (1)单烯烃的加聚 例如： (2)二烯烃的加聚 二烯烃单体自聚时，单体的两个双键同时打开，单体之间直接连接形成含有一个新双键的链节而成为高分子化合物。例如： 异戊二烯的加聚反应： (3)单烯烃与二烯烃共聚 单烯烃打开双键，二烯烃的两个双键也同时打开，而二烯烃又形成一个新双键，彼此相互连接成为高分子化合物。例如： 丙烯与1，3－丁二烯的加聚反应： (4)炔烃的加聚 例如乙炔的加聚反应： (5)环状化合物的加聚 例如环氧乙烷的加聚反应： 3.常见的缩聚反应类型 能够发生缩聚反应的物质含有多种官能团(—OH、—COOH、—NH2等)，主要有如下几种类型： (1)羧酸与醇缩聚 (2)氨基羧酸缩聚 (3)羟基羧酸缩聚 (4)酚醛缩聚 4.高分子化学反应 (1)概念：有高分子化合物参与的化学反应。 (2)应用 将已有的天然或合成高分子转变为新的高分子，使新的高分子具有某种特定的功能或性质，或者是得到一种全新的高分子化合物。 (3)分类 ①聚合度变大的高分子化学反应：在苯乙烯中溶解聚丁二烯橡胶→聚苯乙烯的分子链“接枝”到聚丁二烯的分子链上。 ②聚合度变小的高分子化学反应：高分子化合物降解，如废旧有机玻璃在270 ℃时可完全降解为单体 ③聚合度不变的高分子化学反应，如： a.聚苯乙烯中苯环上的磺化反应： b.用聚醋酸乙烯酯制备聚乙烯醇： 三、合成高分子材料 1.基本组成 合成高分子材料是以合成高分子化合物为基本原料，加入适当的助剂，经过一定加工过程制成的材料，其中助剂通常指填料、增塑剂、颜料、发泡剂等。 2.常见的合成高分子材料 (1)三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。三大合成材料的主要成分是树脂，其是人工合成的、未经加工处理的任何聚合物的统称。 (2)生活中常见的合成高分子材料还有涂料、黏合剂与密封材料等。 3.功能高分子材料 (1)概念：是指除了具有一般高分子的力学性能外，还具有特殊物理、化学或生物等功能的高分子。一般在高分子链的主链、侧链或交联网络的内部或表面含有某种功能性基团。 (2)制备方法： ①将功能性基团通过某种反应或作用连接到已有的高分子中。 ②将含有功能性基团的单体进行聚合。 (3)分类 (4)常见功能高分子 ①离子交换树脂 类型 含义 例子 阳离子交换树脂 常用树脂母体是苯乙烯与二乙烯基苯的交联聚合物，向聚合物中引入磺酸基、羧基等基团，可得到酸性的阳离子交换树脂，可与溶液中的阳离子进行交换反应 2R—SO3H＋Ca2＋(R—SO3)2Ca＋2H＋ 阴离子交换树脂 向聚合物中引入氨基等基团，可以得到碱性阴离子交换树脂，可与溶液中的酸根离子进行交换 ②医用高分子 类型 应用 例子 生物可降解型 可吸收缝合线、黏合剂、缓释药物等 聚乳酸： 生物非降解型 可用于制作人造血管、人造心脏、隐形眼镜等 硅橡胶等 易错点01：有机合成易错点。 (1)有机合成主要是利用有机化学反应制造自然界中没有的有机化合物(　　) (2)有机合成的目的是合成多种有机化合物，用于化工制药、农药、合成材料等(　　) (3)医药必须从动、植物中提取，不能用有机合成的方法获取(　　) (4)有机合成过程中首先要构建碳骨架，其次考虑引入体现物质特性的官能团(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√ 易错点02：碳骨架的构建和官能团的引入易错点。 （1）消去反应可以引入双键，加成反应也可引入双键（ ） （2）引入羟基的反应都是取代反应（ ） （3）烯烃中既可以引入卤素原子，也可以引入羧基或羰基（ ） （4）加聚反应可以使有机物碳链增长，取代反应不能（ ） （5）丙烯中既可以引入卤素原子也可以引入羟基（ ） （6）酯化反应可以形成链状酯，也可以形成环酯（ ） 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√ 易错点03：有机化合物分离、提纯易错点。 (1)利用蒸馏法分离液态有机物时，温度计可以插入液面以下(　　) (2)在蒸馏实验中，发现忘记加沸石，应立即停止实验，马上加入(　　) (3)重结晶要求杂质的溶解度比被提纯的物质小才能进行分离(　　) (4)常用重结晶法提纯苯甲酸(　　) (5)能用分液的方法分离植物油和水的混合物(　　) (6)Br2、I2在水中的溶解度较小，但易溶于有机溶剂，故可用酒精萃取溴水中的Br2或碘水中的I2(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)× 易错点04：有机化合物分子式的确定易错点。 (1)验证有机物属于烃时只需测定产物中的CO2和H2O的物质的量之比(　　) (2)有机物燃烧后只生成CO2和H2O的物质不一定只含有碳、氢两种元素(　　) (3)有机物的实验式、分子式一定不同(　　) (4)元素分析法和质谱法能分别确定有机物的实验式和相对分子质量(　　) (5)质谱图中最右边的谱线表示的数值为该有机物的相对分子质量(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√ 易错点05：有机化合物结构式的确定易错点。 (1)核磁共振氢谱中，有几组吸收峰就说明有几个氢原子(　　) (2)在有机物样品中加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去，说明有机物中一定含有碳碳双键或碳碳三键(　　) (3)红外光谱可以确定有机物的官能团(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√ 易错点06：高分子化合物易错点。 (1)蚕丝属于天然高分子材料(　　) (2)线型高分子的长链上可以带支链(　　) (3)有机高分子化合物中，n是一个整数值，因而有机高分子化合物是纯净物(　　) (4)在高分子化合物中聚合度就是链节数(　　) 答案 　(1)√　(2)√　(3)×　(4)× 易错点07：高分子化合物的合成易错点。 (1)有机高分子化合物都是由小分子通过加聚反应合成的(　　) (2)加聚反应和缩聚反应都可以由一种或几种单体发生反应生成聚合物(　　) (3)缩聚反应生成高分子化合物的同时，还有H2O等小分子物质生成(　　) (4)将缩聚高分子化合物的中括号去掉，即得到单体(　　) (5)缩聚反应聚合物的链节和单体的化学组成不相同(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√ 易错点08：合成高分子材料易错点。 (1)可用带有橡胶塞的试剂瓶盛放高锰酸钾溶液(　　) (2)线型PAA()具有高吸水性，与—COONa有关(　　) (3)顺丁橡胶()结构稳定，长时间使用不会明显老化(　　) (4)维通橡胶是一种耐油、耐高温、耐寒的橡胶。它的结构简式为，维通橡胶是加聚产物(　　) (5)超滤膜是指具有1～20 nm细孔的多孔膜，它几乎可以完全将溶液中的病毒、高分子胶体等截留分离。超滤膜的构成分子属于功能高分子(　　) (6)在常见的合成高分子材料基础上改进的导电塑料属于功能高分子材料(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√ 方法01 碳骨架的构建 【解题通法】 1．碳链的增长 （1）卤代烃的取代反应 ①溴乙烷与氰化钠的反应：CH3CH2Br＋NaCN―→CH3CH2CN＋NaBr，CH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②溴乙烷与丙炔钠的反应：CH3CH2Br＋NaC≡CCH3―→CH3CH2C≡CCH3＋NaBr。 （2）醛、酮的加成反应 ①丙酮与HCN的反应：＋HCN。 ②乙醛与HCN的反应：CH3CHO＋HCN。 ③羟醛缩合(以乙醛为例)：CH3CHO＋CH3CHO。 2．碳链的缩短 （1）与酸性KMnO4溶液的氧化反应 ①烯烃、炔烃的反应 如CH3COOH＋。 ②苯的同系物的反应 如。 （2）脱羧反应 无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CH3COONa＋NaOHCH4↑＋Na2CO3。 【典型例题】（24-25高三上·江西·期中）丙烯可发生如下转化(反应条件略)： 下列说法不正确的是 A．产物有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构) B．可提高转化的反应速率 C．是缩聚反应，该工艺有利于减轻温室效应 D．过程中，处碳氧键比处更易断裂 【答案】C 【分析】丙烯与HOCl发生加成反应得到M，M有CH3-CHCl-CH2OH和CH3-CHOH-CH2Cl两种可能的结构，在Ca(OH)2环境下脱去HCl生成物质Y()，Y在H+环境水解引入羟基，再脱去H+得到主产物Z；Y与CO2发生加聚反应得到物质P。 【解析】根据分析可知，产物M有2中结构且互为同分异构体，A正确；根据分析可知，H+促进Y中醚键的水解，后又脱离，使Z成为主产物，故可提高转化的反应速率，B正确；是CO2与Y发生加聚反应，没有小分子生成，不是缩聚反应，该工艺有利于消耗CO2，减轻温室效应，C错误；题干部分可以看出，是a出碳氧键断裂，故处碳氧键比处更易断裂，D正确；故选C。 【变式探究】（24-25高二下·浙江宁波·期末）具有温和辛香味的肉桂醛合成路线如下： 下列说法正确的是 A．苯甲醇中所有原子共平面 B．质谱仪无法区分苯甲醇和苯甲醛 C．过程①中发生了加成、消去反应 D．苯甲醛与肉桂醛互为同系物 【答案】C 【解析】苯甲醇分子中侧链碳为饱和碳原子，与其周围原子形成四面体，所有原子不可能共平面，A错误；苯甲醇和苯甲醛的相对分子质量不同，质谱仪可以区分，B错误；过程①中先发生了加成反应，碳链增长，后发生消去反应，形成碳碳双键，C正确；肉桂醛含双键和醛基，苯甲醛含醛基，两者官能团种类不同，不是同系物，D错误；故选C。 方法02 官能团的引入与转化 【解题通法】 1．各类官能团的引入方法 官能团 引入方法 碳卤键 ①烃、酚的取代； ②不饱和烃与HX、X2(X代表卤素原子，下同)的加成； ③醇与氢卤酸(HX)的取代 羟基 ①烯烃与水的加成； ②醛、酮与氢气的加成； ③卤代烃在碱性条件下的水解； ④酯的水解； ⑤葡萄糖发酵产生乙醇 碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去； ②炔烃不完全加成； ③烷烃的裂化 碳氧双键 ①醇的催化氧化； ②连在同一个碳上的两个羟基脱水； ③寡糖或多糖水解可引入醛基； ④含碳碳三键的物质与水的加成 羧基 ①醛基的氧化； ②酯、酰胺、肽、蛋白质、羧酸盐的水解 苯环上引入不同的官能团 ①卤代：X2和FeX3； ②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热； ③烃基氧化； ④先卤代后水解 2．官能团的消除 （1）通过加成反应消除不饱和键(双键、三键)。 （2）通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。 （3）通过加成或氧化反应消除醛基。 （4）通过水解反应消除酯基、肽键、碳卤键。 【典型例题】（24-25高二下·北京·期中）对乙酰氨基酚又称为扑热息痛，具有很强的解热镇痛作用，其合成路线如图： 下列说法不正确的是 A．反应①与反应③的目的是保护酚羟基避免在反应②中被氧化 B．反应②用稀作为硝化试剂，体现了对苯环的活化 C．中间产物D既能与HCl反应，又能与NaOH反应 D．芳香族化合物X含硝基且为扑热息痛的同分异构体，其可能结构共有13种 【答案】D 【分析】根据的结构简式及A的分子式知，苯酚和发生取代反应生成A为，A和硝酸发生取代反应生成B为，B和HI发生取代反应生成，根据扑热息痛的结构简式和D的分子式知，发生还原反应生成D为，D发生取代反应生成扑热息痛，据此分析； 【解析】酚羟基不稳定，易被硝酸氧化，反应①与反应③的目的是保护酚羟基避免在反应②中被氧化，A正确；反应②用稀作为硝化试剂，而不是浓硝酸，说明对苯环的活化导致苯环上对位的氢原子变得活泼，B正确；D为，氨基具有碱性、酚羟基具有酸性，所以D既能与HCl反应，又能与NaOH反应，C正确；芳香族化合物X含硝基且为扑热息痛的同分异构体，如果取代基为，有1种位置异构；如果取代基为，有1种位置异构；如果取代基为、，有3种位置异构；如果取代基为、，有3种位置异构，如果取代基为2个、1个，有6种位置异构，则符合条件的同分异构体有14种，D错误；故选D。 【变式探究】（24-25高二下·北京·期中）有机物Y是一种药物中间体，其合下列说法不正确的是 A．反应②属于取代反应 B．可用NaOH溶液实现④ C．F水解可得到E D．有机物Y的合成过程中进行了官能团保护 【答案】C 【解析】观察反应②的过程，是一个原子或原子团被另一个原子或原子团所替代的反应，符合取代反应的定义，所以反应②属于取代反应，A正确；在④中，转化为，需要碱性条件下进行，可以用溶液实现，B正确；分析F的结构，其水解后不能得到E。因为F水解的产物与E的结构不相符，C错误；在有机物Y的合成过程中，先将进行了转化（如反应①），之后又通过反应④将其还原回来，这属于对官能团的保护，D正确；故选C。 方法03 官能团的保护 【解题通法】 （1）碳碳双键：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。 HOCH2CH==CHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OHHOOC—CH==CH—COOH。 （2）酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 。 （3）醛基(或酮羰基)：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 ①。 ②。 （4）氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。 。 （5）醇羟基、羧基可以成酯保护。 【典型例题】（24-25高二下·江苏南通·期中）一种治疗镰状细胞病药物的部分合成路线如下，下列说法正确的是 A．因为物质W分子间存在氢键，所以W在水中的溶解度比Y大 B．物质X久置于空气中不易变质 C．用溶液可以检验物质Y是否完全转化成Z D．设计反应W→X的目的是保护羧基和另外一个酚羟基 【答案】D 【解析】W在水中的溶解度比X在水中的溶解度大，是因为：W含2个羟基、1个羧基，羟基、羧基均易溶于水，且W能与水分子形成氢键，Z中酯基、醚键不溶于水，故A错误；物质X含有酚羟基，酚羟基易被氧化，久置于空气中易变质，故B错误；Z中含有酚羟基，只要有Z生成，就能与溶液发生显色反应，所以溶液不能检验物质Y是否完全转化成Z，故C错误；W→X是W中羧基、1个酚羟基发生反应，Y→Z又生成羧基、1个酚羟基，目的是保护羧基和另外一个酚羟基，故D正确；故选D。 【变式探究】（24-25高二下·北京朝阳·期末）尼泊金酯可用作食品、化妆品防腐剂，合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．E与F可以用溶液鉴别 B．M与N互为同系物 C．可以循环利用 D．①的作用是引入保护基，③的作用是脱除保护基 【答案】B 【分析】E（）与CH3I发生取代反应生成F（），保护-OH，F被酸性KMnO4氧化生成M（），M与HI反应生成N（），N与C2H5OH发生酯化反应生成尼泊金酯（）。 【解析】E中含有酚羟基，F中没有酚羟基，FeCl3遇酚羟基可以发生显色反应，因此可以用FeCl3鉴别E和F，A正确；M中含有羧基和醚键，N中含有羟基和羧基，二者官能团不一样，不是同系物，B错误；①中用CH3I作为甲基化试剂，③中M和HI发生取代反应生成CH3I，因此CH3I可以循环利用，C正确；根据分析，①的作用是用CH3I将-OH转化为-OCH3，保护-OH，防止②中的酸性KMnO4把-OH氧化，③将-OCH3转化为-OH，作用是脱除保护基，D正确；故选B。 方法04 分子式的确定 【解题通法】 质谱法：质谱图中质荷比最大的峰的数值就是该有机物的相对分子质量。某含碳、氢、氧三种元素的有机物X的质谱图如图所示，该有机物的相对分子质量为74。 【典型例题】（24-25高二下·河北廊坊·期末）有机物X经元素分析仪测得只含C、H、O三种元素，将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的和8.96L（标准状况）的，核磁共振氢谱显示有5组峰且面积之比为，质谱图显示最大质荷比为136，红外光谱图如下，则下列说法正确的是 A．X的名称为苯甲酸甲酯 B．分子式为 C．X分子中所有的碳原子可能在同一个平面上 D．该物质能发生银镜反应但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 【答案】C 【分析】质谱图显示最大质荷比为136，根据信息可知，X的相对分子质量为136，则0.05mol的X完全燃烧生成0.2mol的和0.4mol的，可知X的分子式为，根据氢谱与红外光谱信息可得X分子结构简式为。 【解析】由分析可知X名称为甲酸苯甲酯，A错误；X的分子式为，是该有机物的最简式，B错误；X分子中苯环上的碳原子一定共平面，剩余两个碳原子与O原子在一条链上，可能共平面，故X分子中所有的碳原子可能在同一个平面上，C正确；该物质有甲酸酯基，能发生银镜反应，同时与苯环相连的碳原子上存在氢原子，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误；故选C。 【变式探究】（24-25高二下·四川达州·期末）某有机物A的蒸气密度是相同条件下密度的68倍，取13.6g该有机物完全燃烧后得到35.2g和7.2g。A分子核磁共振氢谱中吸收峰面积比为3:2:2:1，其红外光谱图如图所示，分子中苯环上只有一个取代基。下列关于有机物A的说法错误的是 A．有机物A的分子式为 B．有机物A的结构简式为 C．A分子中最多有4个原子共直线 D．A分子不存在含手性碳原子的同分异构体 【答案】D 【分析】某有机物A的蒸汽密度是相同条件下密度的68倍，则该有机物A的相对分子质量为，13.6g该有机物完全燃烧后得到35.2g和7.2g，则有机物A可能为含氧衍生物，13.6g该有机物，35.2g ，7.2g ，根据燃烧方程式计算，解得，，则有机物A的分子式为；根据红外光谱图可知，其结构中有、、，分子中苯环上只有一个取代基，核磁共振氢谱中吸收峰面积比为3:2:2:1，确定A结构简式为。 【解析】根据上述分析可知，有机物A的分子式为，A项正确；根据上述分析可知，有机物A的结构简式为，B项正确；根据分子空间结构，A分子共直线的原子为图中虚线上H、C、C、C，共4个原子，C项正确；A的同分异构体，与苯环相连的碳原子为手性碳原子，D项错误；故选D。 方法05 结构式的确定 【解题通法】 1．红外光谱：可以获得有机物分子中含有何种化学键或官能团的信息。 2．核磁共振氢谱：处于不同化学环境中的氢原子种类等于核磁共振氢谱中的峰的个数；处于不同化学环境的氢原子的数目比等于峰的面积比。 例如：分子式为C2H6O的有机物的核磁共振氢谱如下： 乙醇 甲醚 核磁共振氢谱 吸收峰数目 3 1 不同吸收峰面积比 2∶1∶3 结构简式 CH3CH2OH CH3—O+CH3 【典型例题】（24-25高二下·黑龙江大庆·期中）某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法错误的是 A．由红外光谱可知，A属于芳香烃 B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子 C．由以上信息无法准确确定有机物A分子中所含官能团 D．若A的化学式为C8H8O2，则其结构简式可能为： 【答案】A 【解析】由红外光谱可知，分子中含有苯环、C-O-C键、碳氧双键以及C-H键，即A中不仅仅含有碳氢两种元素，故A不属于烃而是属于烃的衍生物，则不属于芳香烃，A错误；由核磁共振氢谱可知，图中有4中吸收峰，故该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子，B正确；由以上信息只能确定该有机物中的化学键和原子团，分子中含有苯环、C-O-C键、碳氧双键以及C-H键，而无法准确确定有机物A分子中所含官能团，C正确；由红外光谱图可知，分子中含有苯环、C-O-C键、碳氧双键以及C-H键，由核磁共振氢谱可知，图中有4中吸收峰，则若A的化学式为C8H8O2，则其结构简式可能为：，D正确；故选A。 【变式探究】（24-25高二下·山东威海·期末）用波谱方法测定某芳香族化合物X的结构，其红外光谱图上发现有键、键、键的振动吸收；质谱图和核磁共振氢谱图如图所示。下列关于化合物X的说法错误的是 A．能被()溶液氧化 B．不能发生消去反应 C．不饱和度为4 D．有3种芳香族同分异构体 【答案】D 【分析】根据质谱图，该物质的相对分子质量为108，可能的分子式为、等，含有键、键、键，且核磁共振氢谱图含有5组峰，面积之比为2：1：2：1：2，由此可知，该物质为苯甲醇，结构简式为； 【解析】苯甲醇能被()溶液氧化为苯甲酸，A正确；与羟基相连的碳原子的邻碳是苯环的碳原子，没有氢原子，不能发生消去反应，B正确；苯甲醇的分子式为，不饱和度为，C正确；苯甲醇的芳香族同分异构体含有苯环，则有：、，共4种，D错误；故选D。 方法06 有机物的分离提纯 【典型例题】（24-25高二下·湖南长沙·期中）下列有关研究有机物的方法和结论中，不正确的是 A．提纯苯甲酸可采用重结晶的方法 B．分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法 C．某烃类物质的相对分子质量为44，则该物质一定为丙烷 D．可用分液的方法分离乙酸和乙醇 【答案】D 【解析】苯甲酸在水中溶解度不大，且溶解度受温度影响大，因此提纯苯甲酸可采用重结晶的方法，A正确；正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)相互溶解，沸点相差较大，可以用蒸馏法制取，B正确；烃只含有C、H元素，相对分子质量为44，则C个数最多为3，H个数8，分子式为C3H8，一定是丙烷，C正确；乙酸和乙醇两种液体互溶，不能用分液方法分离，D错误；故选D。 【变式探究】（24-25高二下·辽宁锦州·期中）下列有关研究有机物的方法，不正确的是 A．乙醇和水的混合物中加入生石灰再蒸馏，可以获得无水酒精 B．分离正己烷（沸点）和正庚烷（沸点）可采用蒸馏的方法 C．利用植物油的密度比水小的原理，可用分液的方法分离这两种液体混合物 D．重结晶法提纯苯甲酸时，杂质的溶解度很小或很大均易于除去 【答案】C 【解析】生石灰与水反应生成氢氧化钙，蒸馏时乙醇被蒸出、氢氧化钙留在蒸馏烧瓶中，可得到无水乙醇，故A正确；正己烷和正庚烷互溶、沸点相差29℃，通过蒸馏可有效分离，故B正确；分液的原理是两种液体不互溶，而非密度差异，能用分液法分离植物油与水的混合物是因为植物油难溶于水、两者的混合物静置后分层，故C错误；重结晶中，杂质溶解度很大（留在母液）或很小（热过滤除去）均易分离，故D正确；故选C。 方法07 加聚反应 【解题通法】 （1）单烯烃型单体加聚时，“断开双键，键分两端，添上括号，右下写n”。例如： nCH2==CH—CH3。 （2）二烯烃型单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n”。例如： nCH2==CH—CH==CH2CH2—CH==CH—CH2。 （3）含有一个双键的两种单体聚合时，“双键打开，中间相连，添上括号，右下写n”。例如： nCH2==CH2＋。 【典型例题】（24-25高二下·云南临沧·期末）某大学一团队将人工智能赋能的蛋白质理性设计技术应用于尼龙6和尼龙66单体{己二酸、己二胺}的生物合成中。下列说法正确的是 A．蛋白质是由3种元素组成的天然有机高分子 B．合成尼龙66的反应属于加聚反应 C．己二酸分子间的氢键强度大于范德华力 D．己二胺中碳、氮原子分别为和杂化 【答案】C 【解析】蛋白质主要是由C、H、O、N四种元素组成的高分子，部分蛋白质含S、P等元素，故A错误；尼龙66由己二酸和己二胺通过羧基和氨基脱水缩合形成，是缩聚反应，故B错误；氢键是一种比范德华力更强的作用力，己二酸分子间的羧基能形成氢键，强度大于范德华力，C正确；己二胺（H2N-(CH2)6-NH2）中，碳和氮原子的价层电子对数均为4，均为sp3杂化，故D错误。 【变式探究】（24-25高二下·辽宁·期末）PET塑料是目前化工领域最主要的合成原材料，一种合成PET的方法如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为加聚反应 B．BHET能发生水解反应和消去反应 C．EG为 D．PET可用于长时间保存强酸、强碱性物质 【答案】B 【分析】该反应的产物除聚合物外还有小分子，为缩聚反应，根据质量守恒定律，为。 【解析】根据分析，该反应为缩聚反应，A错误；含有酯基，能发生水解反应，与羟基相连的碳的相邻碳上有氢原子，能发生消去反应，B正确；根据分析，为，C错误；含有酯基，在强酸、强碱性环境中会水解，因此不能用于长时间保存强酸、强碱性物质，D错误；故选B。 方法08 缩聚反应 【解题通法】 1．概念 单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应，生成缩聚物的同时，还伴有小分子的副产物(如水、氨、卤化氢等)的生成 2．单体特点 含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等) 3．产物特征 生成高聚物和小分子，高聚物与单体有不同的组成 4．缩聚反应的书写方法 与加成聚合物结构简式写法有点不同，缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。 【典型例题】（24-25高二下·河北·期末）下列物质不是通过缩聚反应形成的是 A．聚甲基丙烯酸甲酯： B．酚醛树脂： C．聚乳酸： D．聚对苯二甲酰对苯二胺： 【答案】A 【解析】聚甲基丙烯酸甲酯的单体为：，根据聚合物和单体的结构差异可以得到形成聚合物是通过加聚反应得到的，A符合题意；酚醛树脂的单体为：，根据聚合物和单体的结构差异可以得到形成聚合物是通过缩聚反应得到的，B不符合题意；聚乳酸的单体为：，根据聚合物和单体的结构差异可以得到形成聚合物是通过缩聚反应得到的，C不符合题意；聚对苯二甲酰对苯二胺的单体：和，根据聚合物和单体的结构差异可以得到形成聚合物是通过缩聚反应得到的，D不符合题意；故选A。 【变式探究】（24-25高二下·河南·期中）太阳能驱动以为原料合成人工食品L-山梨糖，为克服自然光合作用的局限性提供了一条有前景的途径，同时可以助推碳中和目标的实现。 下列说法正确的是 A．在光伏电催化过程中，甲酸盐是阳极产物 B．人造象牙可由通过缩聚反应得到 C．X能发生氧化、还原、取代、加成反应 D．L-山梨糖分子中含有4个手性碳原子 【答案】C 【解析】在光伏电催化过程中，碳元素化合价降低，甲酸盐是阴极产物，A项错误；由结构可知，甲醛分子含有碳氧双键，通过加聚反应生成，B项错误；X能发生氧化、还原、取代、加成反应，C项正确；山梨糖分子中只有3个手性碳原子，D项错误；故选C。 方法09 通用高分子材料 【解题通法】 1．塑料 （1）塑料的成分 （2）塑料的分类 ①热塑性塑料：可以反复加热熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。 ②热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型，如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。 2．合成纤维 （1）纤维的分类 （2）合成纤维的性能 ①优点：强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖。 ②缺点：吸湿性、透气性等方面不如天然纤维(除了维纶具有较好的吸湿性)。 ③改方法：将天然纤维和合成纤维混合纺织得到混纺纤维，实现了优势互补，性能更加优良。 3．合成橡胶 （1）橡胶的分类 （3）常见的橡胶——顺丁橡胶 ①合成原理： ②结构特点：呈线型结构，分子链较柔软，性能较差。 ③改进措施：将顺丁橡胶与硫等硫化剂混合后加热，硫化剂将聚合物中的双键打开，以二硫键(—S—S—)等把线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶，这一加工过程称为橡胶的硫化。 【典型例题】（25-26高二上·浙江·期中）下列说法正确的是 A．塑料中加入一些增塑剂可防止塑料老化 B．在橡胶中加入一定的硫可形成更好强度的硫化橡胶 C．农林产品中的纤维素加工成的黏胶纤维属于合成纤维 D．草莓中含有乙酸乙酯和乙酸异戊酯，这些高级酯具有挥发性 【答案】B 【解析】增塑剂的作用是增加塑料的柔韧性，而非防止老化，防老化需添加抗氧化剂等，A项错误；橡胶硫化时，硫形成交联结构，增强强度、弹性和耐久性，B项正确；黏胶纤维由天然纤维素加工而成，属于人造纤维而非合成纤维，C项错误；乙酸乙酯和乙酸异戊酯分子量较小，属于低级酯，具有挥发性，D项错误；故选B。 【变式探究】（25-26高二上·湖北孝感·期中）2025年8月8日，山东潍坊市人民政府新闻办召开“产业链上的山东好品牌”潍坊市高端化工产业链会议，介绍石油化工、煤化工、盐化工、精细化工、合成树脂、合成橡胶制品等。下列有关有机高分子材料的说法正确的是 A．高分子材料能直接以石油、煤等化石燃料为原料进行生产 B．高分子材料中的有机物分子均呈链状结构 C．黏胶纤维、大豆蛋白纤维、锦纶等都是合成纤维 D．橡胶硫化过程发生了化学反应 【答案】D 【解析】高分子材料能以石油、煤等化石燃料为原料，将其转化成单体，单体再经过聚合反应生产，A错误；高分子材料有三类结构：线型结构、支链型结构和网状结构，网状结构的高分子不是链状结构，B错误；成黏胶纤维、大豆蛋白纤维属于再生纤维，不是合成纤维，C错误；橡胶硫化过程中通过—S—S—键等把线型结构连接为网状结构，是化学变化，D正确；故选D。 方法10 功能高分子材料 【解题通法】 1.概念：具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。 2.高分子催化剂，各种滤膜，磁性高分子，形状记忆高分子，高吸水性材料，医用高分子材料，高分子药物等。 【典型例题】（24-25高二下·天津·期末）婴儿用的“尿不湿”表面涂有一种既能吸水又能保留水的物质。依你的推测，这种特殊物质的结构可能是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】有羟基是亲水基，故A符合题意；酯基不是亲水基，故B不符合题意；氟原子和烃基是憎水基，没有亲水基，故C不符合题意；氯原子和烃基是憎水基，没有亲水基，故D不符合题意；故选A。 【变式探究】（23-24高二下·辽宁本溪·期末）高分子材料在各个领域中得到广泛应用，下列说法错误的是 A．顺丁橡胶是由丁二烯通过加聚反应制得的 B．低密度聚乙烯含有较少支链，密度和软化温度较低 C．壳聚糖具有生物可降解性，可制成药物载体和手术缝合线 D．高分子分离膜可广泛用于饮用水制取、药物提纯和血液透析等领域 【答案】B 【解析】顺丁橡胶是由1，3-丁二烯过加聚反应制得的，故A正确；低密度聚乙烯的含有较多支键，密度和软化温度较低，故B错误；壳聚糖具有生物可降解性，降解后可被人体吸收，因此可制成药物载体和手术缝合线，故C正确；高分子分离膜具有选择透过性，可广泛用于饮用水制取、药物提纯和血液透析等领域，故D正确；故选B。 方法11 有机推断 【解题通法】 （1）正推法 ①路线：某种原料分子目标分子。 ②过程：首先比较原料分子和目标化合物分子结构上的异同，包括官能团和碳骨架两个方面；然后，设计由原料分子转向目标化合物分子的合成路线。 （2）逆推法 ①路线：目标分子原料分子。 ②过程：在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料。 【典型例题】（24-25高二上·北京海淀·期末）由芳香烃A(分子式为)制备香料甲和医药中间体乙，合成路线如下： (1)香料甲分子中含氧官能团名称是 。 (2)写出下列化学方程式(注明反应条件) 反应③ 。 反应⑦ 。 (3)下列说法正确的是 。 a．①、④的反应类型依次是取代反应、加成反应 b．反应⑥和⑧是为了增大反应⑦中位于甲基邻位的产物比例 c．已知极易被氧化，从E到医药中间体乙需经过一系列反应，应先将苯上的甲基经酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基 (4)H是化合物G的同系物，相对分子质量比化合物G大，的同分异构体有 种(不考虑立体异构)，其中等效氢的个数之比为1：2：2：3的结构简式为 。 【答案】(1)酯基 (2) (3)abc (4) 4 【分析】芳香烃A的分子式为，含有苯环，且含有一个甲基，故A为甲苯，结构简式为，反应①A与氯气在光照条件下发生取代反应，甲基上的H被Cl原子取代，则B为，反应②B在NaOH溶液加热下发生水解反应生成C为，反应③为苯甲醇催化氧化成苯甲醛，反应④为苯甲醛和HCCl3发生加成反应生成，反应⑤为与乙酸发生酯化反应得到香料甲，反应⑥甲苯和浓硫酸在加热下发生取代反应生成D为，反应⑦为硝基取代甲苯邻位的H原子，反应⑧在酸性条件下发生水解反应得到化合物E，最终得到医药中间体乙，据此分析； 【解析】（1）由图可知，香料甲分子中含氧官能团名称是酯基； （2）由分析可知，反应③为苯甲醇催化氧化成苯甲醛，化学方程式为；反应⑦为硝基取代甲苯邻位的H原子，化学方程式为； （3）a．由分析可知，①、④的反应类型依次是取代反应、加成反应，a正确；硝基取代甲苯苯环上的H，可能取代的位置为邻位、对位和间位，反应⑥通过磺酸基保护对位，使反应⑦的硝化主要发生在甲基的邻位，增大了反应⑦中位于甲基邻位的产物比例，b正确；极易被氧化，先将苯上的甲基经酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基，避免后续过程中氨基被氧化，c正确；故选abc。 （4）化合物G为苯甲醛，相对分子质量为106，则H的相对分子质量为120，且H是苯甲醛的同系物，则含有醛基，则H的结构简式可能为、、、，共4种；其中等效氢的个数之比为1：2：2：3的结构简式为。 【变式探究】开瑞坦是一种重要的脱敏药物，可用于治疗过敏性鼻炎、荨麻疹等各类过敏性疾病。开瑞坦的前体的合成路线如下： 已知： i．； ii．； (1)A的核磁共振氢谱有3组峰，A的结构简式是 。 (2)B中含有，试剂a是 。 (3)D的结构简式是 。 (4)中，反应i的化学方程式为 。 (5)下列关于有机物和的说法正确的是 (填字母)。 a．和均没有手性碳原子 b．和均能与反应 c．和均能与银氨溶液反应 (6)H与反应得到I经历了下图所示的多步反应。其中，中间产物1有2个六元环，红外光谱显示中间产物2、3中均含键。 中间产物1、中间产物3的结构简式是 、 。 (7)的过程中，转化为含价Se的化合物，反应中和I的物质的量之比为 。 【答案】(1) (2)HBr (3) (4) (5)bc (6) 或者 (7) 【分析】由有机物的转化关系可知，核磁共振氢谱有3组峰的一定条件下与环氧乙烷反应生成，则A为、B为；与溴化氢发生取代反应生成，则C为；催化剂作用下与CH2(COOCH3)2发生取代反应生成，则D为；催化剂作用下与Br(CH2)2CHO发生取代反应生成，在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成 ，酸化生成，则F为；共热发生脱羧反应生成，则G为；一定条件下转化为，与羟胺发生加成反应生成，发生消去反应生成，发生构型转化为或，或发生消去反应生成，与二氧化硒发生氧化反应生成，则J为；催化剂作用下发生取代反应生成。 【解析】（1）由分析可知，A的结构简式为； （2）由分析可知，与溴化氢发生取代反应生成和水，则试剂a为溴化氢； （3）由分析可知，D的结构简式为； （4）由分析可知，E→F中，反应i的反应为在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成和甲醇，反应的化学方程式为； （5）由分析可知，F和G的结构简式为和； a．由结构简式可知，G分子中含有1个如图*所示的1个手性碳原子：，a错误；由结构简式可知，F和G分子中均含有能与碳酸氢钠反应的羧基，故b正确；由结构简式可知，F和G分子中均含有能与银氨溶液反应的醛基，故c正确；故选bc； （6）由分析可知，H→I的反应为与羟胺发生加成反应生成，发生消去反应生成，发生构型转化为或，或发生消去反应生成，则中间产物1的结构简式为，中间产物3的结构简式为或； （7）由分析可知，I→J的反应为与二氧化硒发生氧化反应生成，由得失电子数目守恒可知，反应中氧化剂二氧化硒和还原剂的物质的量之比为3:1。 方法12 合成路线的设计 【解题通法】 【典型例题】（25-26高二上·江苏无锡·期中）G是一种四环素类药物合成中间体，其合成路线如下： (1)A分子中，与2号碳相比，1号碳上的H更容易被取代的原因是 。 (2)C分子中官能团名称为 。 (3)D→E会产生与E互为同分异构体且含五元环的副产物，其结构简式为 。 (4)写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式： 。 ①含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件下水解后酸化，生成X和Y两种有机产物，X含苯环且只有两种H。 (5)写出以和为原料制备的合成路线流程图 (无机试剂和两碳以下的有机试剂任用，合成路线示例见本题题干)。 【答案】(1)1号碳的C-H键极性相对较大 (2)酯基、醚键、碳氯键 (3)或 (4) (5) 【分析】A 与B在甲醇钠和甲醇的作用下，脱去溴化氢，生成C，C水解并脱去羧基生成D，D与五氧化二磷反应成环，生成E，E先经过酯化，在和乙二醇反应生成F，F被四氢铝锂还原生成G，据此分析解答。 【解析】（1）1号碳与两个酯基相连，2号碳只与一个酯基相连，酯基具有吸电子效应，使与其相连的碳原子上的电子云密度降低，从而增强了C—H键的极性，因此1号碳的C-H键极性相对较大，H更容易被取代，故答案为：1号碳的C-H键极性相对较大； （2）由C的结构式可知，C分子中含有的官能团为酯基、醚键、碳氯键，故答案为：酯基、醚键、碳氯键； （3）D→E的过程中，中的5号羧基上的碳与6号碳相连，发生取代反应，中的3号碳也是羧基上的碳，也可以与6号碳相连，发生类似D→E的反应生成副产物；另外2个羧基脱水生成的酸酐也是五元环：，也符合题意，故答案为：或； （4）G的分子式为，其不饱和度为6，G的同分异构体含有4种H原子，在碱性条件下水解，则说明含有酯基，水解产物带苯环的只有2种H原子，再结合不饱和度，因此符合条件的结构简式为：； （5）根据目标产物逆向分析，目标产物为聚酯，其单体为和，其中可由先水解再酸化获得，而含有2个，流程中物质G含有结构，该结构是由被还原而来，则可由被还原而来，而可视为的亚甲基上的H原子被环己基取代，这一步骤与题给流程中的反应类似，因此可由与在和作用下反应生成，可由与HBr反应制得。具体合成路线为：。 【变式探究】（25-26高二上·河北衡水·期中）氘代丁苯那嗪(G)可用于治疗成人迟发性运动障碍，其合成路线如下： (1)B分子中的官能团名称为 。 (2)B→C的反应类型为 。 (3)C→D中有副产物生成，该副产物一种可能的结构简式为 。 (4)E转化为G时，还生成一种胺类化合物，其结构简式为 。 (5)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式 。 ①A能发生水解反应，酸性条件下水解生成X、Y两种有机产物。②X经过催化氧化可以形成化合物Z，是常见的室内空气污染物之一，其水溶液被称为福尔马林。③Y的核磁共振氢谱峰有3个，峰面积比为3:2:1。 (6)已知：，其中、R表示烃基。写出以、、为原料制备的合成路线流程图 。(无机试剂和有机溶剂任用，少量有机试剂可参照题目合成路线中的使用，合成路线示例见本题题干) 【答案】(1)酮羰基、酯基 (2)取代反应 (3)或（答出一种即可） (4)或(CH3)3N (5)CH3CH2COOCH3 (6) 【分析】A在乙醇钠、酸化作用下发生反应生成B，B中酮羰基邻位碳在一定条件下与溴原子发生取代反应生成C，C中的酮羰基邻位碳与甲醛、(CH3)2NH在碱性条件下、加热发生取代反应生成D，CH3I活化D中的N原子，与F在碱性环境发生成环反应得到G，据此解答。 【解析】（1）B分子中官能团有酮羰基和酯基。 （2）对比B和C结构可知，B分子中酮羰基邻位碳上的氢与溴原子发生取代反应得到C，故反应类型为取代反应。 （3）根据C→D的反应和D的分子式C10H21NO，则副产物可能的结构简式为或。 （4）根据元素守恒可知，与在碱性环境下反应生成的同时有和HI生成，则E转化为G时，还生成一种胺类化合物，其结构简式为或(CH3)3N。 （5）由题意得，A的同分异构体能发生水解反应，说明含有酯基，水解产物X催化可以得到甲醛（水溶液为福尔马林），则X为甲醇，则Y分子式为C3H6O2，且含有1个羧基，由于Y的核磁共振氢谱峰有3个，峰面积比为3:2:1，则Y为CH3CH2COOH，故满足所有条件的同分异构体为CH3CH2COOCH3。 （6）根据题干合成路线中A转化为B的条件有：，结合合成路线中B转为生成C条件有：，再结合已知信息，可得其合成路线为：。 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $