高考化学复习专题13有机合成与推断教师版高考化学三轮复习精品资料.docx
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高考化学复习专题13有机合成与推断教师版高考化学三轮复习精品资料
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2014年高考三轮冲刺必备之《核心考点总动员》
核心考点十三有机合成与推断
☆★两年真题重温★☆
1．【2013•全国新课标卷2，38】[化学——选修5：
有机化学基础]（15分）
化合物Ⅰ（C11H12O3）是制备液晶材料的中间体之一，其分子中含有醛基和酯基。
Ⅰ可以用E和H在一定条件下合成：
已知以下信息：
1A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢；
②H2O2/OH－
2RCH=CH2RCH2CH2OH
3化合物F苯环上的一氯代物只有两种；
4通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。
回答下列问题：
（1）A的化学名称为_________。
（2）D的结构简式为_________。
（3）E的分子式为___________。
（4）F生成G的化学方程式为,
该反应类型为__________。
（5）I的结构简式为___________。
（6）I的同系物J比I相对分子质量小14，J的同分异构体中能同时满足如下条件：
①苯环上只有两个取代基；
②既能发生银镜反应，又能和饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，共有______种（不考虑立体异构）。
J的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积比为2:
2:
1，写出J的这种同分异构体的结构简式。
（5）F→G是取代反应，G→H是水解反应，根据信息，应该是—CHCl2变成—CHO，H→I是酯化反应。
I的结构简式为：
。
2．【2013•全国新课标卷1，38】[化学—选修5:
有机化学荃础]（15分）
查尔酮类化合物G是黄酮类药物的主要合成中间体，其中一种合成路线如下:
已知以下信息:
1芳香烃A的相对分子质量在100-110之间，ImolA充分燃烧可生成72g水。
②C不能发生银镜反应。
③D能发生银镜反应、可溶于饱和Na2CO3溶液、核磁共振氢谱显示其有4中氢。
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）E的分子式为___________,由生成F的反应类型为_______________。
（4）G的结构简式为______________。
（5）D的芳香同分异构体H既能发生银镜反应，又能发生水解反应，H在酸催化下发生水解反应的化学方程式为_______________________。
（6）F的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的有____种，其中2核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为2:
2:
2:
1:
1的为________（写结构简式）。
【解析】
3．【2012·全国大纲理综化学卷，30】（15分）（注意：
在试题卷上作答无效）
化合物A（C11H8O4）在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。
回答下列问题：
（1）B的分子式为C2H4O2，分子中只有一个官能团。
则B的结构简式是________，B与乙醇在浓硫酸催化下加热反应生成D，该反应的化学方程式是________________________，该反应的类型是________；写出两种能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式________________________。
（2）C是芳香化合物，相对分子质量为180，其碳的质量分数为60.0％，氢的质量分数为4.4％，其余为氧，则C的分子式是________。
（3）已知C的芳环上有三个取代基，其中一个取代基无支链，且还有能使溴的四氯化碳溶液退色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团，则该取代基上的官能团名称是
。
另外两个取代基相同，分别位于该取代基的邻位和对位，则C的结构简式是。
（4）A的结构简式是。
【解析】
☆★命题意图猜想★☆
试题通常以框图题的形式出现，在高科技新信息的框架中考查有机化学的基础知识，在某些省市的试卷中还特别注重对设计合成线路的考查。
所以必须熟练掌握碳碳双键、碳碳叁键、卤代烃中的卤原子、醇羟基、酚羟基、醛基、羧基及酯基的结构及性质，延伸的还有苯环结构的特殊性、醚、酮等。
在掌握了上述结构的特点后，就可以综合运用于多官能团化合物上，如课本上介绍的糖类、油脂、蛋白质等。
另外，对于生产、生活中的较复杂的化合物，也可根据其结构中所含的特殊官能团，推断其主要性质。
展望2014年高考，将延续近几年的模式，有机框图+有机物的合成是是标准题型。
☆★最新考纲解读★☆
（一）有机化合物的组成与结构
1．能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。
2．了解常见有机化合物的结构。
了解有机物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。
3．了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。
4．了解有机化合物存在异构现象，能判断简单有机化合物的同分异构体（不包括手性异构体）。
5．能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。
6．能列举事实说明有机分子中基团之间存在相互影响。
（二）烃及其衍生物的性质与应用
1．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。
2．了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。
3．举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。
4．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。
5．了解加成反应、取代反应和消去反应。
6．结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响，关注有机化合物的安全使用问题。
（三）糖类、氨基酸和蛋白质
1．了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。
2．了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，氨基酸与人体健康的关系。
3．了解蛋白质的组成、结构和性质。
4．了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
（四）合成高分子化合物
1．了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
2．了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3．了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。
4．了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
☆★回归课本整合★☆
（一）碳原子的成键原则
1．饱和碳原子与手性碳原子；
2．不饱和碳原子；
3．苯环上的碳原子。
[应用]①利用“氢1，氧2，氮3，碳4”原则分析有机物的键线式或球棍模型；
②利用“手性碳原子”的特点分析有机物结构中的手性碳原子或书写含手性碳原子的有机物结构。
（二）系统命名法
无官能团
有官能团
类别
烷烃
烯、炔、卤代烃、烃的含氧衍生物
主链条件
碳链最长
同碳数支链最多
含官能团的最长碳链
编号原则
（小）取代基最近
官能团最近、兼顾取代基尽量近
名称写法
支位一支名母名；支名同，要合并；支名异，简在前
支位―支名―官位―母名
符号使用
数字与数字间用“，”数字与中文间用“一”，文字间不用任何符号
（三）同分异构体
1．概念辨别（五“同”：
同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、等同结构）；
2．同分异构体的类别：
（1）C链异构：
同种物质间由于主链碳原子数不同引起的异构现象。
如正戊烷、异戊烷、新戊烷。
（2）官能团位置异构：
由于官能团在分子中的位置不同引起的异构现象。
如是1-丙醇和2-丙醇，邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯等。
（3）官能团种类异构：
常见的官能团异构有：
①烯烃和环烷烃②二烯烃和炔烃③饱和一元醇和醚④饱和一元醛、酮和烯醇⑤饱和一元羧酸、酯和羟基醛⑥芳香醇、芳香醚和酚⑦硝基化合物和氨基酸⑧葡萄糖和果糖⑨蔗糖和麦芽糖。
3．同分异构体的书写：
顺序：
先写C链异构，再写官能团位置异构，最后考虑其它官能团种类异构。
4．其它异构：
烯烃的顺反异构、烷烃的手性异构
（四）官能团的重要性质
1．C=C：
①加成（H2、X2或HX、H2O）；②加聚（单聚、混聚）；③氧化
2．C≡C：
①加成；②氧化
3．
：
①取代（卤代，硝化，磺化）；②加成（H2）
[延生]①引入氨基：
先引入-NO2
-NH2
②引入羟基：
先引入-X
-ONa
-OH
③引入烃基：
+RCl
-R
④引入羧基：
先引入烃基-R
-COOH
4．R-X：
R-X+NaOH
R-OH+NaX
R’-CH2-CH2X+NaOH
R’-CH=CH2+NaX+H2O
6．酚羟基：
CH3─
（1）与Na，NaOH，Na2CO3反应
2
—OH+2Na→2
—ONa+H2↑
—OH+NaOH→
─ONa+H2O
─OH+Na2CO3→
─ONa+NaHCO3
[注意]酚与NaHCO3不反应。
─ONa
─OH+NaHCO3（NaHSO3，Na+）
（2）苯酚在苯环上发生取代反应（卤代，硝化，磺化）的位置：
邻位或对位。
（3）酚与醛发生缩聚反应的位置：
邻位或对位。
[检验]遇浓溴水产生白色浑浊或遇FeCl3溶液显紫色；
7．醛基：
氧化与还原R-CH2-OH
R-CHO
R-COOH
[检验]
（1）银镜反应；
（2）与新制的Cu（OH）2悬浊液共热。
8．羧基：
（1）与Na，NaOH，Na2CO3，NaHCO3溶液反应
R-COOH
R-COONa
R-COOH
（2）酯化反应：
（3）酰胺化反应R-COOH+H2N-R’→R-CO-NH-R’+H2O
9．酯基：
10．肽键：
水解R-CO-NH-R’+H2O
R-COOH+R’-NH2
（四）[应用]
（1）定性分析：
官能团
性质
常见的实验现象与相应的结构：
①遇溴水或溴的CCl4溶液褪色：
C═C或C≡C；
②遇FeCl3溶液显紫色：
酚；
③遇石蕊试液显红色：
羧酸；
④与Na反应产生H2：
含羟基化合物（醇、酚或羧酸）；
⑤与Na2CO3或NaHCO3溶液反应产生CO2：
羧酸；
⑥与Na2CO3溶液反应但无CO2气体放出：
酚；
⑦与NaOH溶液反应：
酚、羧酸、酯或卤代烃；
⑧发生银镜反应或与新制的Cu（OH）2悬浊液共热产生红色沉淀：
醛；
⑨常温下能溶解Cu（OH）2：
羧酸；
⑩能氧化成羧酸的醇：
含“─CH2OH”的结构（能氧化的醇，羟基相“连”的碳原子上含有氢原子；能发生消去反应的醇，羟基相“邻”的碳原子上含有氢原子）；
能水解：
酯、卤代烃、二糖和多糖、酰胺和蛋白质；
既能氧化成羧酸又能还原成醇：
醛；
（2）定量分析：
由反应中量的关系确定官能团的个数；
常见反应的定量关系：
①与X2、HX、H2的反应：
取代（H~X2）；加成（C═C~X2或HX或H2；C≡C~2X2或2HX或2H2；
~3H2）
②银镜反应：
-CHO~2Ag；（注意：
HCHO~4Ag）
③与新制的Cu（OH）2反应：
-CHO~2Cu（OH）2；-COOH~
Cu（OH）2
④与钠反应：
-OH~
H2
⑤与NaOH反应：
一个酚羟基~NaOH；一个羧基~NaOH；一个醇酯~NaOH；
一个酚酯~2NaOH；R─X~NaOH；
~2NaOH
（五）单体的聚合与高分子的解聚
1．单体的聚合：
（1）加聚：
①乙烯类或1,3─丁二烯类的（单聚与混聚）；②开环聚合；
（2）缩聚：
①酚与醛缩聚→酚醛树脂；②二元羧酸与二元醇或羟基酸酯化缩聚→聚酯；③二元羧酸与二元胺或氨基酸酰胺化缩聚→聚酰胺或蛋白质；
2．高分子的解聚：
（1）加聚产物→“翻转法”
（2）缩聚产物→“水解法”
（六）有机合成
1．定义：
有机合成指利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。
2．过程：
3．表达方式：
合成路线图
D
4．合成方法：
（1）识别有机物的类别，含何官能团，它与何知识信息有关
（2）据现有原料，信息及反应规律，尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换，保护方法或设法将各片断拼接衍变
（3）正逆推，综合比较选择最佳方案
5．合成原则：
（1）原料价廉，原理正确
（2）路线简捷，便于操作，条件适宜
（3）易于分离，产率高
6．解题思路：
（1）剖析要合成的物质（目标分子），选择原料，路线（正向、逆向思维，结合题给信息）
（2）合理的合成路线由什么基本反应完全，目标分子骨架
（3）目标分子中官能团引入
7．官能团引入：
官能团的引入
-OH
R-X+H2O；R-CHO+H2；R2C=O+H2；-C=C-+HOH；R-COOR’+HOH
-X
烷+X2；烯+X2/HX；R-OH+HX
C=C
R-OH和R-X的消去,炔烃加氢
-CHO
某些醇氧化；烯氧化；炔水化；糖类水解；R-CH=CH2+O2；；炔+HOH；R-CH2OH+O2
-COOH
R-CHO+O2；苯的同系物被强氧化剂氧化，羧酸盐酸化；R-COOR’+H2O
-COO-
酯化反应
（七）有机反应基本类型
1、取代；2、加成；3、消去；4、氧化或还原；5、加聚或缩聚。
（八）燃烧规律
（1）气态烃在温度高于100℃时完全燃烧,若燃烧前后气体的体积不变,则该烃的氢原子数为4；
若为混合烃，则氢原子的平均数为4，可分两种情况：
①按一定比例，则一种烃的氢原子数小于4，另一种烃的氢原子数大于4；②任意比例，则两种烃的氢原子数都等于4。
（2）烃或烃的含氧衍生物
CxHy或CxHyOz
耗氧量相等
生成CO2量相等
生成H2O量相等
等质量
最简式相同
含碳量相同
含氢量相同
等物质的量
等效分子式
碳原子数相同
氢原子数相同
注释：
“等效分子式”是指等物质的量的两种有机物耗氧量相同，如：
CxHy与CxHy（CO2）m（H2O）n或CxHy（CO2）a（H2O）b
推论：
①最简式相同的两种有机物，总质量一定，完全燃烧，耗氧量一定，生成的CO2量一定，生成的水的量也一定；
②含碳量相同的两种有机物，总质量一定，则生成的CO2的量也一定；
③含氢量相同的两种有机物，总质量一定，则生成的水的量也一定；
④两种分子式等效的有机物，总物质的量一定，完全燃烧，耗氧量一定；
⑤两种有机物碳原子数相同，则总物质的量一定，生成的CO2的量也一定；
⑥两种有机物氢原子数相同，则总物质的量一定，生成的水的量也一定。
☆★方法技巧提炼★☆
机合成有的解题思路与方法:
（1）思路：
将原料与产物的结构进行对比，一比碳干的变化，二比官能团的差异。
①根据合成过程的反应类型，所带官能团性质及题干中所给的有关知识和信息，审题分析，理顺基本途径。
②根据所给原料，反应规律，官能团引入、转换等特点找出突破点。
③综合分析，寻找并设计最佳方案。
（2）方法
①剖析要合成的物质（目标分子，选择原料，路线（正向、逆向思维，结合题给信息）
②合理的合成路线由什么基本反应完成，目标分子骨架
③目标分子中官能团引入
☆★考场经验分享★☆
高考化学试卷非选择题每年都有一道有机题，主要以一种物质合成为背景，考查了有机反应类型、官能团名称、同分异构体的书写、有机反应方程式的书写、有机物的结构简式以及有机合成路线的设计。
其中合成路线流程图难度最大。
认真审清题意、积极思考，抓住问题的“突破口”和提供的有效信息，即抓住特征条件、特殊性质、特别信息或特征反应，通过正推法、逆推法、正逆推综合法、假设法、知识迁移法等得出结论，最后做全面检查。
☆★新题演练★☆
列说法正确的是
A．1mol双酚A最多可与2molBr2反应
B．G物质是乙醛的同系物
C．E物质的名称是1-溴丙烷
D．反应③的化学方程式是
2．（2014届江苏苏北四市联考期末）CPAE是蜂胶的主要活性成分，由咖啡酸合成 CPAE路线如下：
下列说法正确的是
A．1mol咖啡酸最多可与含3molNaOH的溶液发生反应
B．苯乙醇属于芳香醇，它与邻甲基苯酚互为同系物
C．咖啡酸、苯乙醇及CPAE都能发生取代、加成和消去反应
D．用FeCl3溶液可以检测上述反应中是否有CPAE生成
3．（2014届陕西省宝鸡市第一次质检理综）制备液晶材料时经常用到有机物Ⅰ，Ⅰ可以用E和H在一定条件下合成：
请根据以下信息完成下列问题：
①A为丁醇且核磁共振氢谱有2种不同化学环境的氢；
②
③一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。
（1）B按系统命名法名称为：
。
（2）芳香族化合物F的分子式为C7H8O,苯环上的一氯代物只有两种，则F的结构简式为：
。
（3）C→D的反应条件为：
。
（4）A→B、G→H的反应类型为、。
（5）D生成E的化学方程式为。
E与H反应生成I的方程式为。
（6）I的同系物K相对分子质量比I小28。
K的结构中能同时满足如下条件：
①苯环上只有两个取代基；②分子中不含甲基。
共有种（不考虑立体异构）。
试写出上述同分异构体中任意一种消耗NaOH最多的有机物结构简式。
【答案】
（1）2—甲基—1—丙烯（或2—甲基丙烯）（2分）
（2）
（2分）
（3）Cu或Ag/△（1分）（4）消去反应（1分）、水解反应（1分）
（5）
（2分）
（2分）
（6）12种（2分）；（四种结构邻、间、对各3种，共12种）
（2分）（邻、间、对任写一种即可）
4．（2014届海淀区期末）蓓萨罗丁是一种治疗顽固性皮肤T-细胞淋巴瘤的药物，有研究者设计其合成路线如下（部分反应试剂和条件已略）：
试回答下列问题：
（1）D的分子式为；F分子中含氧官能团的名称为、。
（2）原料A的结构简式为；原料B发生反应④所需的条件为。
（3）反应①、⑥所属的反应类型分别为、。
（4）反应②、⑤的化学方程式分别为②______________；⑤______________。
（5）对苯二甲酸有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体有种，写出其中任意一种的结构简式。
①苯环上有三个取代基；②能与NaHCO3溶液发生反应；③能发生银镜反应。
（5）10（2分）
，其他略（1分）
5．（2014届资阳二诊）咖啡酸苯乙酯有极强的抗炎和抗氧化活性而起到抗肿瘤的作用。
现设计出如下路线合成缓释药物聚咖啡酸苯乙酯：
已知：
B的核磁共振氢谱有三个波峰；红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键；且：
；
回答下列各题：
（1）物质B的名称：
_______（系统命名法）。
（2）咖啡酸仅含C、H、O三种元素，蒸气密度是相同条件下H2的90倍，含氧质量分数为35.6%，则咖啡酸的分子式为______；咖啡酸可与NaHCO3溶液反应生成气体，1mol咖啡酸与足量钠反应生成1.5molH2，咖啡酸中所有含氧官能团的名称：
______；
（3）写出下列反应的类型：
④_____、⑧_____。
（4）写出反应③的化学方程式：
_______。
（5）满足下列条件的咖啡酸的同分异构体有_____种。
①含有两个羧基②苯环上有三个取代基
【答案】
（1）4-氯甲苯；
（2）C9H8O4；羧基、（酚）羟基；（3）氧化反应；加聚反应；
（4）
；（5）6；
【解析】
聚物聚咖啡酸苯乙酯
。
咖啡酸的相等分子质量为90×2=180，n（O）＝（180×35.6%）÷16＝4,咖啡酸可与NaHCO3溶液反应生成气体,说明含有羧基—COOH；1mol咖啡酸与足量钠反应生成1.5molH2，则说明一共含有3个羟基—OH。
结合含氧数目及羧基，则应该有1个羧基和2个羟基。
根据推导路线、相对分子质量及反应可知咖啡酸的分子式为C9H8O4，结构为
。
咖啡酸中所有含氧官能团有羧基、羟基。
（3）④的反应的类型为氧化反应；⑧的反应的类型为加聚反应。
（4）反应③的化学方程式
。
6．（2014届黄冈中学期末）化合物X（C12H13O4Br）是一种重要化工原料，存在如下转化关系：
已知：
①与官能团直接相连的碳原子称为α－C，α－C上的H称为α－H，易被取代。
②通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。
.
根据以上信息回答：
（1）已知D能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，则D中官能团的名称是___________，检验A物质是否完全反应可选用的试剂是_______（填编号）。
①银氨溶液②氯化铁溶液③氢氧化钠的酚酞溶液④新制氢氧化铜的悬浊液
（2）B→E的反应类型是_____________。
（3）已知F在一定条件下可以发生加聚反应生成高分子化合物，写出E和足量NaOH的醇溶液加热反应的化学方程式___________________________________。
（4）C的同分异构体中遇氯化铁溶液显紫色，且能发生银镜反应的物质共有种，请任写一种物质的结构简式______________。
【答案】
（1）羧基（2分）；①④（2分）
（2）取代反应（2分）
（3）CH3CH（Br）COOH+2NaOHCH2=CHCOONa+NaBr+H2O（3分）
（4）9（3分）；
（3分）
考点：
考查有机化合物的分类命名与结构特点，有机化合物知识的综合运用
7．（2014届扬州期末）胡椒醛衍生物在香料、农药、医药等领域有着广泛用途，以香草醛（A）为原料合成5－三氟甲基胡椒醛（E）的路线如图所示：
已知：
Ⅰ酚羟基能与CH2I2发生反应③，而醇羟基则不能。
Ⅱ
（1）反应①的类型是▲。
（2）写出香草醛中含氧官能团的名称▲。
（3）写出反应③的化学方程式▲。
（4）写出满足下列条件的香草醛一种同分异构体的结构简式▲。
①能与碳酸氢钠溶液反应放出气体
②不与氯化铁溶液发生显色反应
③含苯环，核磁共振氢谱显示其有5种不同化学环境的氢原子
（5）以香草醛和2－氯丙烷为原料，可合成香草醛缩丙二醇（
），写出合成流程图（无机试剂任用）。
合成流程图示例如下：
▲
【解析】
试题分析：
（1）反应①是碘原子取代了苯环的一个氢原子，类型是取代反应。
（2）写出香草醛中含氧官能团的名称醛基-CHO、羟基-OH、醚键-O-。
（3）反应③发生的是类似信息的取代反应，化学方程式
。
（4）①能与碳酸氢钠溶液反应放出气体，可知含有羧基；②不与氯化铁溶液发生显色反应，无酚羟基；③含苯环，核磁共振氢谱显示其有5种不同化学环境的氢原子，说明有5种氢原子。
满足这三个条件
8．（2014届西城区期末）双草酸酯（CPPO）是冷光源发光材料的主要成分，合成某双草酸酯的路线设计如下：
已知：
催化剂
①
②
一定条件
（1）B分子中含有的官能团名称是______。
（2）该CPPO结构中有______种不同化学环境的氢原子。
（3）反应④的化学方程式是______。
（4）在反应①~⑧中属于取代反应的是______。
（5）C的结构简式是______。
（6）写出F和H在一定条件下聚合生成高分子化合物的化学方程式______。
（7）资料显示：
反应⑧有一定的限度，在D与I发生反应时加入有机碱三乙胺能提高目标产物的产率，
其原因是______。
【答案】
（1）羟基
（2）3（3）CH2=CH2+Br2
CH2Br-CH2Br（4）②③⑤⑧
（5）
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