人教版（2019）选择性必修3综合复习4 有机推断 下 学案（含解析）

有机推断 下
了解常见有机物的物理性质及转化关系。
掌握官能团的特殊性质。
精讲
根据有机物的物理性质推断物质
二、根据官能团的特殊性质
知识精炼
1．重氮羰基化合物聚合可获得主链由一个碳原子作为重复结构单元的聚合物，为制备多官能团聚合物提供了新方法。利用该方法合成聚合物P的反应路线如图。
下列说法不正确的是
A．反应①中有氮元素的单质生成
B．反应②是取代反应
C．聚合物P能发生水解反应
D．反应②的副产物不能是网状结构的高分子
2．对氨基苯甲酸()是一种用途广泛的化工产品和医药中间体，通常以甲苯为原料进行合成。如图为对氨基苯甲酸的一种合成路线(已知：烷基为苯环上邻、对位定位基，羧基为苯环上间位定位基)。下列说法错误的是
A．甲苯与对氨基苯甲酸的核磁共振氢谱峰的组数相同
B．产物中含有副产品，蒸馏纯化时应先将其蒸馏、收集
C．若反应①、②顺序互换，最终得到的是
D．实验室可通过电解在阳极完成反应③的转化
3．已知A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平，现以A为主要原料合成一种具有果香味D，其合成路线如图所示。请回答下列问题：
(1)B、C分子中官能团名称是______、______。
(2)E是一种常见的塑料，其结构简式为______。
(3)写出下列反应的化学方程式，并注明反应类型：
①_______，______；④_______，_______。
4．阿司匹林一种重要的解热镇痛药物，其一种合成路线如下：
已知：。
回答下列问题：
(1)B的名称为___________。
(2)D→E的反应类型为___________，1molE与足量氢氧化钠溶液反应时，最多消耗___________mol氢氧化钠。
(3)写出D与足量NaOH反应的化学方程式：___________。
(4)符合下列条件的D的同分异构体___________种。
①遇溶液显紫色；
②能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶1∶1的结构简式为___________(任写一种)。
(5)已知。仅以无机物为原料合成，写出其合成路线：___________。
5．I是合成中药丹参主要活性成分的关键化合物，它的一种合成路线如下:
已知: (Ph表示苯基)
请回答:
(1)A的名称是_____________________。
(2)I的官能团的名称是_________________________。
(3)C →D的反应类型为____________________________。
(4)写出E与F反应生成G的化学方程式_____________________________________。
(5)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式____________________。
(i)能发生银镜反应；
(ii) 能发生水解反应；
(iii) 核磁共振氢谱表明有4组峰且峰面积之比为6:2:1:1．
(6)参考上述合成路线，以溴苯为原料，设计合成(反应条件可不写)______。
三、根据有机反应的用量关系
(1) 反应中的定量关系计算
(2) 物质转化过程中相对分子质量的变化：
13
(关系式中 M 代表第一种有机物的相对分子质量)
13
根据反应条件推断物质或官能团
知识精炼
6．奥昔布宁是具有解痉和抗胆碱作用的药物。其合成路线如下：
已知：①
②
③G、L和奥昔布宁的沸点均高于200℃。
(1)A→B所需的反应试剂、反应条件分别为_______、_______。B→C的反应类型为________。
(2)F的结构简式为___________。
(3)J→K的化学方程式是___________。
(4)用G和L合成奥昔布宁时，通过在70℃左右蒸出___________(填物质名称)来提高产率。
(5)E的同分异构体有多种，请写出其中一种符合下列条件的物质的结构简式：___________。
①能发生银镜反应
②分子中仅含4种不同化学环境的氢原子
(6)结合题中信息，以 为有机原料，设计合成 的路线_______。(无机试剂与溶剂任选，合成路线可表示为：AB……目标产物)。
7．有效构建手性中心是有机合成的重要研究方向之一，实验室由化合物A合成化合物F的一种路径如图所示：
已知：+R2CHO
回答下列问题：
(1)B的化学名称为_______。
(2)C的结构简式为_______。
(3)反应②、③的反应类型分别是_______、_______。
(4)E到F的反应方程式为_______；在答卷上所给F的结构中用“*”标出F中的手性碳原子_____。
(5)芳香化合物H是G的同分异构体，H能使Br2的CCl4溶液褪色，与Na单质不反应，其核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢，峰面积比为3∶2∶2∶1∶1，写出1种符合要求的H的结构简式_______。
(6)请仿照上述途径，设计由和为主要起始原料制备的合成路线_______。
8．化合物E是合成降糖药瑞格列净的重要中间体，其合成路线如图：
(1)A→B的反应类型为_____。
(2)相同条件下，B的沸点比A的高，其主要原因是_____。
(3)B→C的反应中有副产物X(C7H7OBr)生成，X的结构简式为_____。
(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式_____。
①分子中含有苯环，且只含有两种不同化学环境的氢原子；
②1mol该物质与NaOH溶液反应，最多消耗4molNaOH。
(5)已知：+CO2↑。写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。_____
9．一种防晒剂的有效成分M的合成路线如图所示：
已知：
请回答下列问题；
(1)A的化学名称是________；B→C的反应条件所需的试剂是________。
(2)C→D的反应类型是________；F中官能团名称是________。
(3)C的结构简式为________。
(4)写出D与F反应生成M的化学方程式________________。
(5)有机化合物G是F的同分异构体，G中只含有一个环，核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为1：1：2：6，则G可能的结构有________种(不含立体异构)
(6)写出用2-丁烯和乙二酸二乙酯为原料制取有机化合物的合成路线________(其它无机试剂任选)。
10．化合物H是合成一种能治疗头风、痈肿和皮肤麻痹等疾病药物的重要中间体，其合成路线如下：
已知下列信息：①+ +
②
回答下列问题。
(1)A的名称为________________；C中官能团的名称为______________________。
(2)D的结构简式为________________________。
(3)鉴别E和F可选用的试剂为 (填标号)。
A．FeCl3溶液 B．溴水
C．酸性KMnO4溶液 D．NaHCO3溶液
(4)G→H的化学方程式为___________________，反应类型为__________。
(5)有机物W是C的同系物，且满足下列条件：
i．比C少3个碳原子
ii．含甲基
iii．能发生银镜反应
符合上述条件的W有_____种，其中核磁共振氢谱峰面积之比为1:2:2:2:3的W的结构简式为_____。
11．黄酮类天然产物具有独特的生物活性，一种具有抗炎活性的高异黄酮类似物Ⅶ的合成路线如下：
(1)化合物I的名称是___________。
(2)鉴别化合物I和Ⅱ的化学方法___________。
(3)反应⑤的类型是___________；反应②为还原反应，化合物Ⅲ的结构简式为___________；由化合物Ⅱ合成Ⅲ的反应条件是___________(填选项字母)。
A．NaOH B．HCl C．O2 D．H+/H2
(4)写出化合物Ⅱ和NaHCO3溶液反应的化学方程式___________。
(5)化合物Ⅶ中含氧官能团名称___________。
(6)化合物Ⅱ的芳香族同分异构体中，写出两种同时满足如下条件的同分异构体的结构简式___________、___________。
条件：①遇FeCl3溶液显色；②不能与NaHCO3溶液反应；③与稀硫酸反应后得到的芳香族产物仅有一种含氧官能团；④核磁共振氢谱有4组峰面积之比为3∶2∶2∶1的吸收峰。
(7)利用反应⑤类似的反应，写出由HOCH2(CH2)4CH2OH及乙醇为原料合成的路线___________(不需注明反应条件)。
12．化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)B中的官能团名称是_______。
(2)反应④所需的试剂和条件是_______。⑤的反应类型是_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A．B→C的反应类型为取代反应 B．化合物A与乙醇互为同系物
C．化合物G的分子式是 D．化合物B一氯代物有7种
(4)写出F到G的过程中的反应方程式_______。
(5)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式_______。(不考虑立体异构，只需写出3个)
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【分析】根据反应①前后两个物质的结构简式，结合质量守恒，可以推出反应①的反应方程式为：
n+nN2↑，根据反应②前后两个物质的结构简式，可以推出反应②的反应方程式为：n+n/2→+n；据此作答。
【详解】A．根据分析，反应①的反应方程式为：
n+nN2↑，反应①中有氮气生成，A正确；
B．根据分析，反应②的反应方程式为：n+n/2→+n，是取代反应， B正确；
C．聚合物P与水在一定条件下反应时，这个键容易断开生成氨基和羧基，是水解反应，C正确；
D．反应②的副产物也是聚合物，肯定是网状结构的高分子，D错误；
故选D。
2．D
【详解】A．题给路线中四种物质的氢原子种类分别为4、3、3、4，所以甲苯与对氨基苯甲酸的核磁共振氢谱峰的组数相同，A正确；
B．由于烷基为邻对位定位基，所以最后含有副产品，由于可形成分子内氢键，所以其沸点低于的[提示：可形成分子间氢键，分子内氢键使物质沸点降低；分子间氢键使物质沸点升高]，蒸馏时先汽化，B正确；
C．若反应①、②顺序互换，由于为间位定位基，所以会将硝基引入羧基间位，还原后氨基与羧基位于间位，C正确；
D．反应③为还原反应，应该在阴极完成反应③的转化，D错误；
故答案选D。
3．(1) 羟基 羧基
(2)
(3) CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 加成反应 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应(取代反应)
【分析】A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平，则A是CH2=CH2；CH2=CH2与水在一定条件下发生加成反应产生B是CH3CH2OH；CH3CH2OH与O2在Cu催化下加热发生氧化反应产生CH3CHO；CH3CHO催化氧化产生C是CH3COOH；CH3COOH与CH3CH2OH在浓硫酸存在的条件下加热，发生酯化反应产生具有果香味的D是酯，结构简式是CH3COOC2H5；CH2=CH2发生加聚反应产生的E是聚乙烯，结构简式是。
【详解】（1）根据分析，B是CH3CH2OH，官能团名称是羟基；C是CH3COOH，官能团名称是羧基；
（2）根据分析，E是聚乙烯，是一种常见的塑料，其结构简式是；
（3）根据分析，反应①是CH2=CH2与水在一定条件下发生加成反应产生B是CH3CH2OH，该反应的化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH；反应类型是加成反应；反应④是CH3COOH与CH3CH2OH在浓硫酸存在的条件下加热，发生酯化反应产生CH3COOC2H5和H2O，该反应是可逆反应，反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O，反应类型是酯化反应或取代反应。
4．(1)苯酚钠
(2) 取代反应 3
(3)
(4) 9 或或
(5)
【分析】由C的结构简式及B→C的反应条件可知，B为苯酚钠，A为苯酚，由C→D的反应条件可知，该反应为酸化，将羧酸钠酸化为羧基，即D为邻羟基苯甲酸，D→E由已知信息可知，发生的是酚羟基与乙酸酐的成酯反应，E为（阿司匹林），由此解答该题。
【详解】（1）由以上分析可知，B为苯酚钠。
（2）由以上分析可知，D→E发生的是酚羟基与乙酸酐的成酯反应，本质上为取代反应；E的结构简式为，含有一个羧基和一个酚酯基，羧基消耗一个氢氧化钠，酚酯基消耗两个氢氧化钠，因此1mol E与足量氢氧化钠溶液反应消耗氢氧化钠3mol。
（3）D为邻羟基苯甲酸，羧基、酚羟基都能与氢氧化钠反应，反应的方程式为。
（4）D为邻羟基苯甲酸，结构简式为，其同分异构遇氯化铁发生显色反应说明有酚羟基，能发生银镜反应，说明含有醛基或者甲酸酯基，如果含有醛基和两个酚羟基，根据定一移一法可知同分异构体数目为6种，如果含有甲酸酯基和酚羟基，同分异构体有邻间对3种，因此同分异构体数目共9种；由核磁共振氢谱峰面积之比可知，该同分异构体为对称结构，若含有醛基，则含有两个酚羟基，位于醛基的邻位或者间位，若含有甲酸酯基，则甲酸酯基与酚羟基处于对位，则可能的结构为或或
（5）由逆推法可知，要想制备乙酸乙酯需要乙醇和乙酸，乙醇可由乙醛还原得到，乙酸可由乙醛氧化得到，结合已知信息可知乙醛可由乙炔与水反应得到，乙炔可由电石与水反应得到，因此合成路线为。
5．(1)邻溴苯酚(或2-溴苯酚)
(2)羧基、醚键、碳碳双键
(3)取代反应
(4)
(5)
(6)
【分析】由结构式分析，B发生还原反应得到C，C和Br2发生取代反应得到D，D发生取代反应生成E，E和F发生取代反应生成G，可以推知F为，G发生取代反应生成H，H发生已知的反应原理得到I，以此解答。
【详解】（1）由A的结构简式可知，A的名称是邻溴苯酚(或2-溴苯酚)。
（2）由I的结构简式可知，I的官能团的名称是羧基、醚键、碳碳双键。
（3）由C、D的结构简式可知，C和Br2发生取代反应生成D。
（4）由E和F的结构简式可知，E和F发生取代反应生成G，可以推知F为，该反应的化学方程式为：
0
。
（5）B的同分异构体满足条件：(i)能发生银镜反应，说明其中含有-CHO；(ii) 能发生水解反应，说明其中含有酯基；(iii) 核磁共振氢谱表明有4组峰且峰面积之比为6:2:1:1，说明其中含有2个甲基，且是对称的结构，说明其中含有苯环，苯环上的取代基为：2个-CH3、1个-OH、1个-OOCH，满足条件的B结构简式为：。
（6）由逆向合成法分析，可由和发生酯化反应得到，可由发生还原反应得到，可由发生类似H生成I的反应得到，可由发生类似G生成H的反应得到，合成路线为：。
6．(1) H2 催化剂、加热 取代反应
(2)
(3)
(4)乙酸甲酯
(5) 、 、 等
(6)
【分析】A为苯酚，苯酚与氢气发生加成反应生成B为 ，B与浓HCl反应生成C为 ，C与Mg、乙醚发生信息①的反应生成D为 ，根据G的结构简式和信息①的反应，反推F为 ，根据E的分子式和F的结构简式，可知E到F发生的是酯化反应，E为 。根据K的结构简式和J的分子式，可知J到K发生的是醇的酯化反应，J为 ，K反应生成L，L和G发生信息②的反应生成奥昔布宁为 。
【详解】（1）苯酚与氢气发生加成反应生成B，反应试剂为H2，反应条件为催化剂、加热。根据分析可知B到C发生的是取代反应。
（2）根据分析可知，F的结构简式为 。
（3）J为 ，其与乙酸发生酯化反应生成K，化学方程式为 。
（4）G和L反应生成 和CH3COOCH3，已知G、L和奥昔布宁的沸点均高于200℃，因此通过在70℃左右蒸出CH3COOCH3，促使该反应正向移动，提高奥昔布宁的产率。
（5）①能发生银镜反应说明含有醛基，分子中仅含有4种不同化学环境的氢原子，则满足条件的结构有 、 、 等。
（6） 与浓盐酸加热条件下发生取代反应生成 ， 与Mg、乙醚反应生成 ， 发生醇的催化氧化生成 ， 与 反应生成目标产物。合成路线为 。
7．(1)苯甲醛
(2)
(3) 还原反应
取代反应
(4) ＋＋CH3COOH
(5)或
(6)
【分析】根据信息得到A和B在氢氧化钠作用下反应生成C()，C和甲醇在NaBH4作用下反应生成D，D和CH3COCl发生取代反应生成E，E和CH3COCH2COOCH3在手性催化剂作用下发生取代反应生成F，F和甲醇在KOH作用下发生取代反应生成G。
【详解】（1）B的化学名称为苯甲醛；故答案为：苯甲醛。
（2）根据信息+R2CHO，可知A和B在在氢氧化钠作用下反应生成C()；故答案为：。
（3）根据C和D的结构分析羰基变为羟基，则反应②发生酮羰基的还原反应，根据D和E的结构分析③发生取代反应；故答案为：还原反应；取代反应。
（4）E到F的反应方程式为＋＋CH3COOH；F的结构中用“*”标出F中的手性碳原子；故答案为：＋＋CH3COOH；。
（5）芳香化合物H是G()的同分异构体，H能使Br2的CCl4溶液褪色，说明含有碳碳双键或三键，与Na单质不反应，说明不含有羟基，其核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢，峰面积比为3∶2∶2∶1∶1，说明有对称性，则符合要求的H的结构简式或；故答案为：或。
（6）根据题中信息在氢氧化钠作用下自身反应生成，和甲醇在NaBH4作用下反应生成，和CH3COCl发生取代反应生成，和在手性催化剂作用下反应生成；反应合成路线为：；故答案为：。
8．(1)还原反应
(2)B分子间存在氢键
(3)
(4)
(5)
【分析】分析流程如下：A→B中醛基变为醇羟基，发生还原反应；B→C中醇羟基转化为溴原子，发生取代反应，C→D由-Br引入其他基团，发生取代反应；D→E中在酯基和羰基处发生反应，转化为E。
【详解】（1）A→B中醛基变为醇羟基，发生还原反应；
（2）A中含有醇羟基，分子间存在氢键，故相同条件下，B的沸点比A的高；
（3）根据B的结构，B与HBr反应有副产物C7H7OBr产生，可推知X的结构是；
（4）D（）的同分异构体中，分子中含有苯环，且只含有两种不同化学环境的氢原子，说明结构比较对称；1mol该物质与NaOH溶液反应，最多消耗4molNaOH，说明结构中含有酚酯基，故对应结构如下：
（5）参照题目C→D流程和题目信息设计如下，

9．(1) 2-甲基-2-丙醇 酸性高锰酸钾溶液
(2) 酯化反应（或是取代反应） 羰基（或酮基）、醚键
(3)
(4)
(5)6
(6)
【分析】与A反应生成B，B→C，是将-CH3氧化为-COOH，C为，在与甲醇发生酯化反应生成D，由F结构式可知E为，D与F发生已知反应生成G，据此解题。
【详解】（1）A的结构简式为，因此其化学名称为2-甲基-2-丙醇；D是酯类物质，因此B→C是将-CH3氧化为-COOH，苯环上的甲基氧化可以使用酸性高锰酸钾反等强氧化剂，甲基被氧化为羧基，故答案为：2-甲基-2-丙醇；酸性高锰酸钾溶液；
（2）C为，在与甲醇发生酯化反应生成是属于酯化反应（或是取代反应）；F中所含官能团的名称为：羰基（或酮基）、醚键；故答案为：酯化反应（或是取代反应）；羰基（或酮基）、醚键；
（3）由上述分析可知C的结构简式为，故答案为：；
（4）根据已知中的信息不难得出，D与F反应生成M符合该信息的合成方式，故反应为，故答案为：；
（5）芳香化合物G是F的同分异构体，G的结构只含一个环，核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为1：1：2：6。X可能的结构有6种，、、、、；故答案为：6种；
（6）2-丁烯和乙二酸二乙酯为原料制备化合物的合成路线为：；故答案为：。
【点睛】本题是有机推断的综合考查题目，涉及到信息的运用，主要采取的是逆推法。
10．(1) 对溴甲苯 酯基
(2)
(3)D
(4) 取代反应(或酯化反应)
(5) 13
【分析】由A到B，将碳溴键转化成-MgBr，B与反应生成C：，C→D反应与所给信息①一致，所以可推出D的结构，D→E过程，酮羰基变成醇羟基，属于加氢还原反应， E→F过程为给条件给生成物的反应，在苯环的甲基邻位得到羧基，根据已知信息②，F→G苯环结构发生改变，变成两个双键，依此推测G结构为，G在浓硫酸加热条件下与甲醇发生酯化反应，所以H的结构为。
【详解】（1）A：的名称为对溴甲苯；C：中官能团的名称为酯基；
（2）由分析知D的结构简式为；
（3）E和F的结构的区别在于F有一个羧基，应该利用羧基的性质检验二者，由于只有NaHCO3溶液可以与羧基反应，所以答案为D；
（4）根据已知信息②，可以推断G的结构简式为，G和甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应，化学方程式为；；
（5）由于W是C的同系物且比C少3个碳原子，所以W的分子式为C9H10O2，不饱和度为5，满足含甲基，能发生银镜反应，所以结构中含有苯环，一个-CH3和HCOO-与另外一个碳原子以单键形式连接，所以可以有以下13种： ，核磁共振氢谱有5组峰，面积比为1:2:2:2:3，符合条件的W的结构简式为 。
11．(1)邻苯二酚
(2)加入NaHCO3溶液，由气体生成的是化合物Ⅱ
(3) 取代反应 D
(4)
(5)酯基、羰基、醚键
(6)
(7)
【分析】和OHCCOOH发生加成反应生成，III和CH3I发生取代反应生成，则III的结构简式为，和甲醇发生酯化反应生成V，V和乙酸乙酯取代反应生成VI，以此解答。
【详解】（1）由结构式可知，化合物I的名称是邻苯二酚。
（2）Ⅱ中含有羧基而I中没有，可以通过检验羧基鉴别化合物I和Ⅱ，方法为：加入NaHCO3溶液，由气体生成的是化合物Ⅱ。
（3）由分析可知，反应⑤的类型是取代反应，反应②为还原反应，化合物Ⅲ的结构简式为，由Ⅱ和Ⅲ的结构简式可知推知，Ⅱ和H2发生还原反应即可得到Ⅲ，同时有H2O生成，故选D。
（4）Ⅱ中含有羧基，可以和NaHCO3溶液反应生成二氧化碳，方程式为：。
（5）化合物Ⅶ中含氧官能团名称为：酯基、羰基、醚键。
（6）化合物Ⅱ的芳香族同分异构体，满足条件①遇FeCl3溶液显色，说明其中含有酚羟基；②不能与NaHCO3溶液反应，说明其中没有羧基；③与稀硫酸反应后得到的芳香族产物仅有一种含氧官能团，说明其中含有酯基且酯基水解后产生酚羟基；④核磁共振氢谱有4组峰面积之比为3∶2∶2∶1的吸收峰，说明其中含有1个甲基；写出两种同时满足条件的同分异构体的结构简式为：、。
（7）由逆向合成法分析，可由类似VI生成VII的原理得到，可由和乙醇发生酯化反应得到，可由发生氧化反应得到，可由发生氧化反应得到，合成路线为：。
12．(1)(酮)羰基
(2) /浓、加热 取代反应
(3)CD
(4) +OH-+C2H5OH
(5) 、 、 、 、
【分析】A经氧化生成B，B由取代生成C，由C、E的结构简式和C转化为D的条件可知，D的结构简式为： ，由E、G的结构简式及F转化为G的反应条件可推知F为 ，据此分析解题。
【详解】（1）根据B的结构简式可知B中的官能团名称是(酮)羰基；
（2）根据E中的酯基可知反应④为酯化反应，所需的试剂和条件是/浓、加热；F为 ，⑤的反应类型是取代反应；
（3）A．据分析可知，B→C的反应类型为氧化反应，A错误；
B．根据A的结构简式，可知A的分子式为C8H11O，乙醇的分子式为C2H6O，两者不是互为同系物，B错误；
C．根据G的结构简式可知化合物G的分子式是 ，C正确；
D．化合物B一氯代物有7种 ，D正确；
故选CD；
（4）F到G的过程中的反应为酯基发生水解，方程式：+OH-+C2H5OH；
（5）有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式： 、 、 、 、 。