人教版高中化学选修5教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：15【提高】有机合成基础知识
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修5教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：15【提高】有机合成基础知识 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-01-31 21:07:20 | ||
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文档简介
有机合成基础知识
【学习目标】
1、掌握有机化学反应的主要类型：取代反应、加成反应、消去反应的概念，反应原理及其应用；
2、了解有机化学反应中的氧化还原反应，能根据碳原子的氧化数法判断有机化学反应是氧化反应还是还原反应；
3、了解加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，能写出简单的聚合反应的化学方程式；
4、了解官能团与有机化学反应类型之间的关系，能判断有机反应类型，能正确书写有机化学反应的方程式。
【典型例题】
类型一：有机化学反应的主要类型
例1（2019 山西晋中期中）下列各组中的反应原理相同的是（ ）
A．乙醇与浓硫酸共热140℃、170℃均能脱去水分子
B．甲苯、乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．溴水中加入己烯或苯充分振荡，溴水层均褪色
D．1-溴丙烷分别与KOH水溶液、KOH乙醇溶液共热，均生成KBr
【思路点拨】A项乙醇与浓硫酸共热至140℃发生分子间脱水生成乙烯；B项酸性高锰酸钾溶液将甲苯、乙烯氧化；C项己烯与溴水发生加成反应；D项卤代烃与氢氧化钾水溶液共热发生取代反应，与氢氧化钾醇溶液共热发生消去反应。
【答案】B
【解析】A项乙醇与浓硫酸共热至140℃发生分子间脱水生成乙醚；170℃发生分子内脱水生成乙烯，反应原理不同，故A错误。B项酸性高锰酸钾溶液将甲苯中的甲基氧化，能将乙烯中的双键氧化，故B正确；C项己烯与溴水发生加成反应褪色，KOH与溴水反应生成溴化钾、次溴酸钾和水，反应原理不同，故C错误；D项卤代烃与氢氧化钾水溶液共热发生取代反应，与氢氧化钾醇溶液共热发生消去反应，都生成KBr，反应原理不同，故D错误。故选B。
【总结升华】有机化学中氧化反应和还原反应通常根据有机化合物分子是否加入或脱去氧原子、氢原子来判断，另外也可用碳的氧化数升降来判断。
举一反三：
【变式1】（2019新疆乌鲁木齐诊断性测验）下列反应属于取代反应的是（ ）
A．CH2＝CH2+H2OCH3CH2OH
B．2CH3CH2OH+O22CH3CH2OH
C．nCH2＝CH2
【答案】D
【解析】A项为加成反应，B项为催化氧化反应，C项为加聚反应。
【变式2】由环己烷可制备1，4-环己二醇的二醋酸酯，下面是有关的8步反应（其中所有无机产物都已略去）：
其中有3步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。
（1）反应①、________和________属于取代反应；
（2）化合物的结构简式是：B________，C________；
（3）反应④所用的试剂和条件是________________。
【答案】（1）⑥⑦ （3）浓NaOH、醇，△
【变式3】霉酚酸酯（MMF）是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物。下列关于MMF的说法正确的是（ ）。
A．MMF能溶于水
B．MMF能发生取代反应和消去反应
C．1 mol MMF能与6 mol氢气发生加成反应
D．1 mol MMF能与含3 mol NaOH的水溶液完全反应
【答案】D
类型二：有机化学中的氧化反应和还原反应
例2 芳香族化合物A1和A2分别和浓硫酸在一定温度下共热都只生成烃B，B的蒸气密度是同温同压下H2密度的59倍，在催化剂存在下，B的一元硝化产物有三种。
有关物质之间的转化关系如下：
（1）反应②属于________反应，反应④属于________反应。（填反应类型）
（2）写出下列两种物质的结构简式：A2________；G________。
（3）写出下列反应的化学方程式：④________________。
（4）化合物E有多种同分异构体，其中属于酯类且苯环上有两个对位取代基的同分异构体有四种，除外，其余两种是________、________。
【思路点拨】正确认识有机化学中的氧化反应与还原反应，区分于无机化学中的氧化、还原的概念。另外，还考查了有机物同分异构体的书写，大书写时注意不重不漏。
【答案】 （1）加成 氧化
（2）
【解析】B是烯烃且含有苯环，B的相对分子质量为118，A1、A2两种芳香醇发生消去都生成B，则A1、A2的碳骨架相同，A1的氧化产物H能发生银镜反应，则A1的结构简式为，（A1为时不符合要求），A2为，B为，C为，D为，E为，F为。
【总结升华】有机化学中，氧化反应指有机物得氧或者失氢的反应，如醇氧化成醛（或者酮）、醛氧化成酸；还原反应指有机物得氢或者失氧的反应，如醛加氢还原为醇，但注意酸不能还原为醛。
举一反三：
【变式1】有机化合物分子中的碳碳双键可以跟臭氧（O3）反应，再在锌粉存在条件下水解，即可将原有的碳碳双键断裂，断裂处两端的碳原子各结合一个氧原子而成醛基（）或羰基（），这两步反应合在一起，称为“烯键的臭氧分解”。例如：
（1）写出异戊二烯（）与臭导分解的备种产物的结构简式（不必注明名称）及其物质的量之比。
（2）某烃A，分子式为C10H16，A经臭氧分解可得等物质的量的两种产物，其结构简式分别为HCHO和。A经催化加氢得产物B，B的分子式是C10H20，分析数据表明，B分子内含有六元碳环，请写出A和B的结构简式（不必注明名称）。
【答案】
类型三：合成高分子的有机化学反应——聚合反应
例3 化合物C和E都是有医用功能的高分子材料，且由质量分数相同的元素组成，均可由化合物A（C4H8O3）制得，如下图所示，B和D互为同分异构体。
试写出：
（1）化学方程式：A→D________；B→C________；
（2）反应类型A→B________，B→C________，A→E________；
（3）E的结构简式为________；A的同分异构体（同类别且有支链）的结构简式为________或________。
【思路点拨】本题考查的实质属于酯化反应、消去反应及缩聚反应。注意分析A物质转化成B、D时原子的组成变化，可以推断A物质中既有羟基又有羧基，然后根据B、D的要求即可判断反应类型。
【答案】
（2）消去反应 加聚反应 缩聚反应
【解析】A具有酸性，应含有—COOH；AB，B能使溴水褪色，应含有不饱和键，由B的分子式为C4H5O2，则应含一个C＝C键，这表明A分子中还含有一个—OH，再由A半D，D为五原子环状化合物可推知A的结构为HO—CH2—CH2—CH2—COOH，则B为CH2＝CH—CH2COOH，则C为，D为，E为。
【总结升华】当有机物分子中既含有羟基又含有羧基时，则该分子既可以发生羟基消去成碳碳双键，又可生成单酯基或者酯环化合物，还可以缩聚成高分子。
举一反三：
【变式1】某种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物的结构片断为：
则合成该树脂的单体的种数和化学反应所属类型正确的是（ ）。
A．1种，加聚反应 B．2种，缩聚反应
C．3种，加聚反应 D．3种，缩聚反应
【答案】D
【变式2】近年来，由于石油价格不断上涨，以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。下图是以煤为原料生产聚氯乙烯（PVC）和人造羊毛的合成路线。
请回答下列问题：
（1）写出反应类型反应①________，反应②________。
（2）写出结构简式PVC________，C________。
（3）写出A→D的化学反应方程式________。
（4）与D互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有________种（不包括环状化合物），写出其中一种的结构简式________。
【答案】（1）加成反应 加聚反应 （2） H2C＝CH—CN
（3）HC≡CH+CH3COOHH2C＝CH—OOCCH3
（4）4 CH2＝CHCOOCH3（合理即给分）
类型四：有机物的显色反应
例4 A是一种邻位二取代苯，相对分子质量为180，有酸性。A水解生成B和C两种酸性化合物。B的相对分子质量为60。C能溶于NaHCO3溶液，并能使FeCl3溶液显色（酸性大小：羧酸＞碳酸＞酚＞水）。试写出A、B、C的结构简式：A：________，B：________，C：________。
【思路点拨】审题时注意A能显酸性表明分子中仍然含有羧基，能水解且水解产物显酸性表示A中应该含有酯基。另外根据显色反应可以判断含有酚羟基。
【答案】 CH3COOH
【解析】由于A能水解，所以A是酯，其水解产物是两种酸性化合物，则一种是羧酸，另一种物质具有两种官能团，根据题意是酚羟基（使FeCl3溶液显色）和—COOH（溶于NaHCO3）。由于B的相对分子质量为60，除去—COOH，残基的式量为15，只能是—CH3，则B是CH3COOH。C的相对分子质量为180+18－60=138。除去一个—COOH，一个—OH，一个，没有残基，则C的结构简式为。最后可确定出A。
【总结升华】注意总结有机化学中的特征反应。在一些有机合成及推断中，可以根据这些特征反应判断物质所含的官能团。比如酚类物质遇到三氯化铁的显色反应、比如醛基的银镜反应、与新制氢氧化铜的反应，有机酸遇到酸碱指示剂的变色反应。
举一反三：
【变式1】下列说法中正确的是（ ）。
A．任何结构的蛋白质遇浓HNO3都会变成黄色
B．可用FeCl3溶液来区分苯酚和苯甲醇
C．将KI溶液与淀粉溶液混合后，溶液显蓝色
D．向工业酒精中加入少量无水硫酸铜，如果变蓝表明工业酒精中含有少量的水
【答案】B、D
【巩固练习】
一、选择题
1．某有机物的结构简式为关于该物质的下列说法：
①能发生取代反应；②能发生加成反应；③能发生氧化反应；④能发生消去反应；⑤能和NaOH溶液反应；⑥能和NaHCO3溶液反应，其中不正确的是（ ）。
A．①③ B．④⑥ C．③⑥ D．④⑤
2．（2019 广西桂林月考）由CH3CH2Cl合成HOCH2CH2OH的反应类型有：①取代（水解）反应，②加成反应，③消去反应，④氧化反应。按反应的先后顺序最合理的反应组合是（ ）
A．①② B．①③② C．③②① D．③②①④
3．结构为的有机物可以通过不同的反应得到下列四种物质：
生成这四种有机物的反应类型依次为（ ）
A．取代、消去、酯化、加成 B．酯化、消去、缩聚、取代
C．酯化、取代、缩聚、取代 D．取代、消去、加聚、取代
4．肾上腺素可用于支气管哮喘过敏性反应，其结构简式如下。下列关于肾上腺素的叙述正确的是（ ）。
A．该物质的分子式为C9H16NO3
B．1 mol该物质与NaOH溶液反应，可以消耗2 mol NaOH
C．该物质在强碱的醇溶液中可以发生消去反应
D．该物质与浓溴水既能发生取代反应，又能发生加成反应
5．咖啡鞣酸具有较广泛的抗菌作用，其结构简式如下所示：
关于咖啡鞣酸的下列叙述不正确的是（ ）。
A．分子式为C16H18O9
B．与苯环直接相连的原子都在同一平面上
C．1 mol咖啡鞣酸水解时可消耗8 mol NaOH
D．与浓溴水既能发生取代反应又能发生加成反应
6．按下列路线制聚氯乙烯，不发生的反应类型是（ ）
A．加成反应 B．消去反应 C．取代反应 D．加聚反应
7．心酮胺是治疗冠心病的药物，它具有如下结构简式：
下列关于心酮胺的描述，错误的是（ ）。
A．可以在催化剂作用下和溴反应 B．可以和银氨溶液发生银镜反应
C．可以和氢溴酸发生反应 D．可以和浓硫酸与浓硝酸的混合液反应
二、填空题
1．（2019 江西五校联考）请观察下列化合物A～H的转化反应的关系图（图中副产物均未写出），请填写：
（1）写出反应类型：反应①________；反应⑦________。
（2）写出结构简式：B________；H________。
（3）写出反应⑥的化学方程式：________。
2．已知：
，A～X各物质间存在如下图所示转化关系，其中有机物B的式量比碳酸小16，X的分子式为C8H6O4，X分子中含一个苯环且苯环上一氯代物只有两种，1 mol X与足量NaHCO3溶液反应能产生2mol CO2。
根据以上信息，请回答下列问题：
（1）有机物B可发生的反应类型有________。
A．银镜反应 B．酯化反应 C．中和反应 D．取代反应
（2）写出有机物的结构简式：C________；A________。
（3）写出下列反应的化学方程式，并指出其反应类型。
①D→E：________________；________。②F→X：________________；________。
（4）有机物E的芳香族类同分异构体有很多，其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上一氯代物有4种同分异构体的结构简式为（只写4种）。
3．利用从冬青中提取的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如下：
提示：
根据上述信息回答：
（1）D不与NaHCO3溶液反应，D中官能团的名称是________，B→C的反应类型是________。
（2）写出A生成B和E的化学反应方程式________。
（3）A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下，I和J分别生成和，鉴别I和J的试剂为________。
（4）A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料，K可由制得，写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式________________。
4．化合物H是一种香料，存在于金橘中，可用如下路线合成：
已知：R—CH＝CH2RCH2CH2OH（B2H6为乙硼烷）。
回答下列问题：
（1）11.2 L（标准状况）的烃A在氧气中充分燃烧可以产生88 g CO2和45 g H2O。A的分子式是________。
（2）B和C均为一氯代烃，它们的名称（系统命名）分别为________。
（3）在催化剂存在下1 mol F与2 mol H2反应，生成3-苯基-1-丙醇。F的结构简式是________。
（4）反应①的反应类型是________。
（5）反应②的化学方程式为________。
（6）写出所有与G具有相同官能团的G的芳香类同分异构体的结构简式：________。
【参考答案与解析】
一、选择题
1．B
【解析】题给有机物含有苯环、酚羟基等，可发生取代反应、加成反应、氧化反应，还能与NaOH溶液反应，但不能发生消去反应，也不能与NaHCO3溶液反应。
2．C
【解析】以CH3CH2Cl为原料合成HOCH2CH2OH的步骤为①CH3CH2Cl+NaOHCH2＝CH2↑+NaCl+H2O，该反应为消去反应：CH2＝CH2+Br2—→CH2BrCH2Br，该反应为加成反应；③CH2BrCH2Br+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaBr，该反应为卤代烃的水解反应（或取代反应）。
3．B
【解析】原有机物中的羧基和羟基发生酯化反应可生成物质①；羟基发生消去反应，可得碳碳双键，生成物质②；原有机物发生缩聚反应可得物质③；羟基被Br原子取代可得物质④，故B项正确。
4．B
【解析】该物质分子式为C9H13NO3，A错误；该物质含有2个酚羟基，故B正确；在强碱的醇溶液中发生消去反应为卤代烃的性质，C错误；含有酚羟基，所以该物质可以与浓溴水发生取代反应，但不能发生加成反应，D错误。
5．C
【解析】本题主要考查有机物的组成、结构和性质。由题目所给的结构简式易知其分子式为C16H18O9，A正确；由苯分子中所有原子都处于同一平面的结构可知，与苯环直接相连的所有原子共面，则B正确；1 mol咖啡鞣酸水解产生1 mol和l mol的，除—COOH可消耗NaOH外，酚羟基也可消耗NaOH，故1 mol咖啡鞣酸水解，可消耗4 mol NaOH，C不正确；所给物质的分子中含酚的结构及—CH＝CH—结构，故D选项正确。
6．C
【解析】反应①是消去反应，反应②是加成反应，反应③是消去反应，反应④是加聚反应。
7．B
【解析】心酮胺分子中不合醛基，不能与银氨溶液发生银镜反应。
二、填空题
1．（1）消去反应 氧化反应
【解析】采用逆推法，结合转化关系和反应条件推得：A为：，B为，C为，D为，E为，F为，G为，H为G和乙二醇发生酯化反应得到的产物，即。①是消去反应，②是加成反应，③是消去反应，④是加成反应，⑤是取代（水解）反应，⑥、⑦是催化氧化反应，⑧是酯化（取代）反应。
2．（1）A、B、C、D
【解析】（1）有机物B的式量比碳酸小16，则其式量为46，且能使石蕊试液变红，表明含有—COOH，从而推知B的结构简式是HCOOH，它既含—CHO又含—COOH，能发生银镜反应，酯化反应（也属取代反应）、中和反应。
（2）1 mol X与足量NaHCO3溶液反应能产生2 mol CO2，表明其分子中含2个—COOH，结合其分子式C8H6O4，则残基为“—C6H4—”，刚好为一个二取代苯基，又苯环上的一氯代物只有两种，这表明2个—COOH处于邻位，故X的结构简式为。根据题给信息可推知C分子中含有一个—CHO，而E分子中应含有一个—CH2OH结构，从而可确定E的结构简式为，则D的结构简式为，再逆推得C的结构简式为，从而得出A的结构简式为。
（3）D→E为卤代烃的水解反应，F→X为醛的氧化反应，写出方程式应不难。
（4）E的结构简式，其同分异构体为酚类，且苯环上有4种一氯代物，则另一取代基（支链）应与酚羟基相邻或相间，可写出多种同分异构体来，如
3．（1）醛基 取代反应
（3）FeCl3溶液（或溴水）
【解析】D不与NaHCO3溶液反应，可以与银氨溶液反应，生成物与酸反应生成CO2，说明D与银氨溶液反应生成CO32－，可知D为甲醛；同时由C的结构也可知B为甲醇；由Y倒推可知H为、G为，E为，F为，所以A的结构为；I、J在浓硫酸作用下发生分子内酯化 ，化由产物结构和可知I中含有酚羟基、J中无酚羟基；由可知K为，在浓硫酸作用下，发生分子间酯化反应。
4．（1）C4H10 （2）2-甲基-1-氯丙烷、2-甲基-2-氯丙烷
（3） （4）消去反应
【解析】（1）88 g CO2为2 mol，45 g H2O为2.5 mol，标准状况下11.2 L的烃，即为0.5 mol，所以烃A中含碳原子为4，H原子数为10，则化学式为C4H10。
（2）C4H10存在正丁烷和异丁烷两种，但从框图上看，A与Cl2光照取代时有两种产物，且在NaOH醇溶液作用下的产物只有一种，则只能是异丁烷。取代后的产物为2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷。
（3）F可以与Cu(OH)2反应，故应含有醛基，与H2之间为1∶2加成，则应含有碳碳双键。从生成的产物3-苯基-1-丙醇分析，F的结构简式为。
（4）反应①为卤代烃在醇溶液中发生消去反应。
（5）F被新制的Cu(OH)2氧化成羧酸，根据信息得出E的结构为。E与G在浓硫酸作用下可以发生酯化反应。
（6）G中合有官能团碳碳双键和羧基，可以将官能团作相应的位置变换而得出其芳香类的同分异构体。
【学习目标】
1、掌握有机化学反应的主要类型：取代反应、加成反应、消去反应的概念，反应原理及其应用；
2、了解有机化学反应中的氧化还原反应，能根据碳原子的氧化数法判断有机化学反应是氧化反应还是还原反应；
3、了解加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，能写出简单的聚合反应的化学方程式；
4、了解官能团与有机化学反应类型之间的关系，能判断有机反应类型，能正确书写有机化学反应的方程式。
【典型例题】
类型一：有机化学反应的主要类型
例1（2019 山西晋中期中）下列各组中的反应原理相同的是（ ）
A．乙醇与浓硫酸共热140℃、170℃均能脱去水分子
B．甲苯、乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．溴水中加入己烯或苯充分振荡，溴水层均褪色
D．1-溴丙烷分别与KOH水溶液、KOH乙醇溶液共热，均生成KBr
【思路点拨】A项乙醇与浓硫酸共热至140℃发生分子间脱水生成乙烯；B项酸性高锰酸钾溶液将甲苯、乙烯氧化；C项己烯与溴水发生加成反应；D项卤代烃与氢氧化钾水溶液共热发生取代反应，与氢氧化钾醇溶液共热发生消去反应。
【答案】B
【解析】A项乙醇与浓硫酸共热至140℃发生分子间脱水生成乙醚；170℃发生分子内脱水生成乙烯，反应原理不同，故A错误。B项酸性高锰酸钾溶液将甲苯中的甲基氧化，能将乙烯中的双键氧化，故B正确；C项己烯与溴水发生加成反应褪色，KOH与溴水反应生成溴化钾、次溴酸钾和水，反应原理不同，故C错误；D项卤代烃与氢氧化钾水溶液共热发生取代反应，与氢氧化钾醇溶液共热发生消去反应，都生成KBr，反应原理不同，故D错误。故选B。
【总结升华】有机化学中氧化反应和还原反应通常根据有机化合物分子是否加入或脱去氧原子、氢原子来判断，另外也可用碳的氧化数升降来判断。
举一反三：
【变式1】（2019新疆乌鲁木齐诊断性测验）下列反应属于取代反应的是（ ）
A．CH2＝CH2+H2OCH3CH2OH
B．2CH3CH2OH+O22CH3CH2OH
C．nCH2＝CH2
【答案】D
【解析】A项为加成反应，B项为催化氧化反应，C项为加聚反应。
【变式2】由环己烷可制备1，4-环己二醇的二醋酸酯，下面是有关的8步反应（其中所有无机产物都已略去）：
其中有3步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。
（1）反应①、________和________属于取代反应；
（2）化合物的结构简式是：B________，C________；
（3）反应④所用的试剂和条件是________________。
【答案】（1）⑥⑦ （3）浓NaOH、醇，△
【变式3】霉酚酸酯（MMF）是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物。下列关于MMF的说法正确的是（ ）。
A．MMF能溶于水
B．MMF能发生取代反应和消去反应
C．1 mol MMF能与6 mol氢气发生加成反应
D．1 mol MMF能与含3 mol NaOH的水溶液完全反应
【答案】D
类型二：有机化学中的氧化反应和还原反应
例2 芳香族化合物A1和A2分别和浓硫酸在一定温度下共热都只生成烃B，B的蒸气密度是同温同压下H2密度的59倍，在催化剂存在下，B的一元硝化产物有三种。
有关物质之间的转化关系如下：
（1）反应②属于________反应，反应④属于________反应。（填反应类型）
（2）写出下列两种物质的结构简式：A2________；G________。
（3）写出下列反应的化学方程式：④________________。
（4）化合物E有多种同分异构体，其中属于酯类且苯环上有两个对位取代基的同分异构体有四种，除外，其余两种是________、________。
【思路点拨】正确认识有机化学中的氧化反应与还原反应，区分于无机化学中的氧化、还原的概念。另外，还考查了有机物同分异构体的书写，大书写时注意不重不漏。
【答案】 （1）加成 氧化
（2）
【解析】B是烯烃且含有苯环，B的相对分子质量为118，A1、A2两种芳香醇发生消去都生成B，则A1、A2的碳骨架相同，A1的氧化产物H能发生银镜反应，则A1的结构简式为，（A1为时不符合要求），A2为，B为，C为，D为，E为，F为。
【总结升华】有机化学中，氧化反应指有机物得氧或者失氢的反应，如醇氧化成醛（或者酮）、醛氧化成酸；还原反应指有机物得氢或者失氧的反应，如醛加氢还原为醇，但注意酸不能还原为醛。
举一反三：
【变式1】有机化合物分子中的碳碳双键可以跟臭氧（O3）反应，再在锌粉存在条件下水解，即可将原有的碳碳双键断裂，断裂处两端的碳原子各结合一个氧原子而成醛基（）或羰基（），这两步反应合在一起，称为“烯键的臭氧分解”。例如：
（1）写出异戊二烯（）与臭导分解的备种产物的结构简式（不必注明名称）及其物质的量之比。
（2）某烃A，分子式为C10H16，A经臭氧分解可得等物质的量的两种产物，其结构简式分别为HCHO和。A经催化加氢得产物B，B的分子式是C10H20，分析数据表明，B分子内含有六元碳环，请写出A和B的结构简式（不必注明名称）。
【答案】
类型三：合成高分子的有机化学反应——聚合反应
例3 化合物C和E都是有医用功能的高分子材料，且由质量分数相同的元素组成，均可由化合物A（C4H8O3）制得，如下图所示，B和D互为同分异构体。
试写出：
（1）化学方程式：A→D________；B→C________；
（2）反应类型A→B________，B→C________，A→E________；
（3）E的结构简式为________；A的同分异构体（同类别且有支链）的结构简式为________或________。
【思路点拨】本题考查的实质属于酯化反应、消去反应及缩聚反应。注意分析A物质转化成B、D时原子的组成变化，可以推断A物质中既有羟基又有羧基，然后根据B、D的要求即可判断反应类型。
【答案】
（2）消去反应 加聚反应 缩聚反应
【解析】A具有酸性，应含有—COOH；AB，B能使溴水褪色，应含有不饱和键，由B的分子式为C4H5O2，则应含一个C＝C键，这表明A分子中还含有一个—OH，再由A半D，D为五原子环状化合物可推知A的结构为HO—CH2—CH2—CH2—COOH，则B为CH2＝CH—CH2COOH，则C为，D为，E为。
【总结升华】当有机物分子中既含有羟基又含有羧基时，则该分子既可以发生羟基消去成碳碳双键，又可生成单酯基或者酯环化合物，还可以缩聚成高分子。
举一反三：
【变式1】某种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物的结构片断为：
则合成该树脂的单体的种数和化学反应所属类型正确的是（ ）。
A．1种，加聚反应 B．2种，缩聚反应
C．3种，加聚反应 D．3种，缩聚反应
【答案】D
【变式2】近年来，由于石油价格不断上涨，以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。下图是以煤为原料生产聚氯乙烯（PVC）和人造羊毛的合成路线。
请回答下列问题：
（1）写出反应类型反应①________，反应②________。
（2）写出结构简式PVC________，C________。
（3）写出A→D的化学反应方程式________。
（4）与D互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有________种（不包括环状化合物），写出其中一种的结构简式________。
【答案】（1）加成反应 加聚反应 （2） H2C＝CH—CN
（3）HC≡CH+CH3COOHH2C＝CH—OOCCH3
（4）4 CH2＝CHCOOCH3（合理即给分）
类型四：有机物的显色反应
例4 A是一种邻位二取代苯，相对分子质量为180，有酸性。A水解生成B和C两种酸性化合物。B的相对分子质量为60。C能溶于NaHCO3溶液，并能使FeCl3溶液显色（酸性大小：羧酸＞碳酸＞酚＞水）。试写出A、B、C的结构简式：A：________，B：________，C：________。
【思路点拨】审题时注意A能显酸性表明分子中仍然含有羧基，能水解且水解产物显酸性表示A中应该含有酯基。另外根据显色反应可以判断含有酚羟基。
【答案】 CH3COOH
【解析】由于A能水解，所以A是酯，其水解产物是两种酸性化合物，则一种是羧酸，另一种物质具有两种官能团，根据题意是酚羟基（使FeCl3溶液显色）和—COOH（溶于NaHCO3）。由于B的相对分子质量为60，除去—COOH，残基的式量为15，只能是—CH3，则B是CH3COOH。C的相对分子质量为180+18－60=138。除去一个—COOH，一个—OH，一个，没有残基，则C的结构简式为。最后可确定出A。
【总结升华】注意总结有机化学中的特征反应。在一些有机合成及推断中，可以根据这些特征反应判断物质所含的官能团。比如酚类物质遇到三氯化铁的显色反应、比如醛基的银镜反应、与新制氢氧化铜的反应，有机酸遇到酸碱指示剂的变色反应。
举一反三：
【变式1】下列说法中正确的是（ ）。
A．任何结构的蛋白质遇浓HNO3都会变成黄色
B．可用FeCl3溶液来区分苯酚和苯甲醇
C．将KI溶液与淀粉溶液混合后，溶液显蓝色
D．向工业酒精中加入少量无水硫酸铜，如果变蓝表明工业酒精中含有少量的水
【答案】B、D
【巩固练习】
一、选择题
1．某有机物的结构简式为关于该物质的下列说法：
①能发生取代反应；②能发生加成反应；③能发生氧化反应；④能发生消去反应；⑤能和NaOH溶液反应；⑥能和NaHCO3溶液反应，其中不正确的是（ ）。
A．①③ B．④⑥ C．③⑥ D．④⑤
2．（2019 广西桂林月考）由CH3CH2Cl合成HOCH2CH2OH的反应类型有：①取代（水解）反应，②加成反应，③消去反应，④氧化反应。按反应的先后顺序最合理的反应组合是（ ）
A．①② B．①③② C．③②① D．③②①④
3．结构为的有机物可以通过不同的反应得到下列四种物质：
生成这四种有机物的反应类型依次为（ ）
A．取代、消去、酯化、加成 B．酯化、消去、缩聚、取代
C．酯化、取代、缩聚、取代 D．取代、消去、加聚、取代
4．肾上腺素可用于支气管哮喘过敏性反应，其结构简式如下。下列关于肾上腺素的叙述正确的是（ ）。
A．该物质的分子式为C9H16NO3
B．1 mol该物质与NaOH溶液反应，可以消耗2 mol NaOH
C．该物质在强碱的醇溶液中可以发生消去反应
D．该物质与浓溴水既能发生取代反应，又能发生加成反应
5．咖啡鞣酸具有较广泛的抗菌作用，其结构简式如下所示：
关于咖啡鞣酸的下列叙述不正确的是（ ）。
A．分子式为C16H18O9
B．与苯环直接相连的原子都在同一平面上
C．1 mol咖啡鞣酸水解时可消耗8 mol NaOH
D．与浓溴水既能发生取代反应又能发生加成反应
6．按下列路线制聚氯乙烯，不发生的反应类型是（ ）
A．加成反应 B．消去反应 C．取代反应 D．加聚反应
7．心酮胺是治疗冠心病的药物，它具有如下结构简式：
下列关于心酮胺的描述，错误的是（ ）。
A．可以在催化剂作用下和溴反应 B．可以和银氨溶液发生银镜反应
C．可以和氢溴酸发生反应 D．可以和浓硫酸与浓硝酸的混合液反应
二、填空题
1．（2019 江西五校联考）请观察下列化合物A～H的转化反应的关系图（图中副产物均未写出），请填写：
（1）写出反应类型：反应①________；反应⑦________。
（2）写出结构简式：B________；H________。
（3）写出反应⑥的化学方程式：________。
2．已知：
，A～X各物质间存在如下图所示转化关系，其中有机物B的式量比碳酸小16，X的分子式为C8H6O4，X分子中含一个苯环且苯环上一氯代物只有两种，1 mol X与足量NaHCO3溶液反应能产生2mol CO2。
根据以上信息，请回答下列问题：
（1）有机物B可发生的反应类型有________。
A．银镜反应 B．酯化反应 C．中和反应 D．取代反应
（2）写出有机物的结构简式：C________；A________。
（3）写出下列反应的化学方程式，并指出其反应类型。
①D→E：________________；________。②F→X：________________；________。
（4）有机物E的芳香族类同分异构体有很多，其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上一氯代物有4种同分异构体的结构简式为（只写4种）。
3．利用从冬青中提取的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如下：
提示：
根据上述信息回答：
（1）D不与NaHCO3溶液反应，D中官能团的名称是________，B→C的反应类型是________。
（2）写出A生成B和E的化学反应方程式________。
（3）A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下，I和J分别生成和，鉴别I和J的试剂为________。
（4）A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料，K可由制得，写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式________________。
4．化合物H是一种香料，存在于金橘中，可用如下路线合成：
已知：R—CH＝CH2RCH2CH2OH（B2H6为乙硼烷）。
回答下列问题：
（1）11.2 L（标准状况）的烃A在氧气中充分燃烧可以产生88 g CO2和45 g H2O。A的分子式是________。
（2）B和C均为一氯代烃，它们的名称（系统命名）分别为________。
（3）在催化剂存在下1 mol F与2 mol H2反应，生成3-苯基-1-丙醇。F的结构简式是________。
（4）反应①的反应类型是________。
（5）反应②的化学方程式为________。
（6）写出所有与G具有相同官能团的G的芳香类同分异构体的结构简式：________。
【参考答案与解析】
一、选择题
1．B
【解析】题给有机物含有苯环、酚羟基等，可发生取代反应、加成反应、氧化反应，还能与NaOH溶液反应，但不能发生消去反应，也不能与NaHCO3溶液反应。
2．C
【解析】以CH3CH2Cl为原料合成HOCH2CH2OH的步骤为①CH3CH2Cl+NaOHCH2＝CH2↑+NaCl+H2O，该反应为消去反应：CH2＝CH2+Br2—→CH2BrCH2Br，该反应为加成反应；③CH2BrCH2Br+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaBr，该反应为卤代烃的水解反应（或取代反应）。
3．B
【解析】原有机物中的羧基和羟基发生酯化反应可生成物质①；羟基发生消去反应，可得碳碳双键，生成物质②；原有机物发生缩聚反应可得物质③；羟基被Br原子取代可得物质④，故B项正确。
4．B
【解析】该物质分子式为C9H13NO3，A错误；该物质含有2个酚羟基，故B正确；在强碱的醇溶液中发生消去反应为卤代烃的性质，C错误；含有酚羟基，所以该物质可以与浓溴水发生取代反应，但不能发生加成反应，D错误。
5．C
【解析】本题主要考查有机物的组成、结构和性质。由题目所给的结构简式易知其分子式为C16H18O9，A正确；由苯分子中所有原子都处于同一平面的结构可知，与苯环直接相连的所有原子共面，则B正确；1 mol咖啡鞣酸水解产生1 mol和l mol的，除—COOH可消耗NaOH外，酚羟基也可消耗NaOH，故1 mol咖啡鞣酸水解，可消耗4 mol NaOH，C不正确；所给物质的分子中含酚的结构及—CH＝CH—结构，故D选项正确。
6．C
【解析】反应①是消去反应，反应②是加成反应，反应③是消去反应，反应④是加聚反应。
7．B
【解析】心酮胺分子中不合醛基，不能与银氨溶液发生银镜反应。
二、填空题
1．（1）消去反应 氧化反应
【解析】采用逆推法，结合转化关系和反应条件推得：A为：，B为，C为，D为，E为，F为，G为，H为G和乙二醇发生酯化反应得到的产物，即。①是消去反应，②是加成反应，③是消去反应，④是加成反应，⑤是取代（水解）反应，⑥、⑦是催化氧化反应，⑧是酯化（取代）反应。
2．（1）A、B、C、D
【解析】（1）有机物B的式量比碳酸小16，则其式量为46，且能使石蕊试液变红，表明含有—COOH，从而推知B的结构简式是HCOOH，它既含—CHO又含—COOH，能发生银镜反应，酯化反应（也属取代反应）、中和反应。
（2）1 mol X与足量NaHCO3溶液反应能产生2 mol CO2，表明其分子中含2个—COOH，结合其分子式C8H6O4，则残基为“—C6H4—”，刚好为一个二取代苯基，又苯环上的一氯代物只有两种，这表明2个—COOH处于邻位，故X的结构简式为。根据题给信息可推知C分子中含有一个—CHO，而E分子中应含有一个—CH2OH结构，从而可确定E的结构简式为，则D的结构简式为，再逆推得C的结构简式为，从而得出A的结构简式为。
（3）D→E为卤代烃的水解反应，F→X为醛的氧化反应，写出方程式应不难。
（4）E的结构简式，其同分异构体为酚类，且苯环上有4种一氯代物，则另一取代基（支链）应与酚羟基相邻或相间，可写出多种同分异构体来，如
3．（1）醛基 取代反应
（3）FeCl3溶液（或溴水）
【解析】D不与NaHCO3溶液反应，可以与银氨溶液反应，生成物与酸反应生成CO2，说明D与银氨溶液反应生成CO32－，可知D为甲醛；同时由C的结构也可知B为甲醇；由Y倒推可知H为、G为，E为，F为，所以A的结构为；I、J在浓硫酸作用下发生分子内酯化 ，化由产物结构和可知I中含有酚羟基、J中无酚羟基；由可知K为，在浓硫酸作用下，发生分子间酯化反应。
4．（1）C4H10 （2）2-甲基-1-氯丙烷、2-甲基-2-氯丙烷
（3） （4）消去反应
【解析】（1）88 g CO2为2 mol，45 g H2O为2.5 mol，标准状况下11.2 L的烃，即为0.5 mol，所以烃A中含碳原子为4，H原子数为10，则化学式为C4H10。
（2）C4H10存在正丁烷和异丁烷两种，但从框图上看，A与Cl2光照取代时有两种产物，且在NaOH醇溶液作用下的产物只有一种，则只能是异丁烷。取代后的产物为2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷。
（3）F可以与Cu(OH)2反应，故应含有醛基，与H2之间为1∶2加成，则应含有碳碳双键。从生成的产物3-苯基-1-丙醇分析，F的结构简式为。
（4）反应①为卤代烃在醇溶液中发生消去反应。
（5）F被新制的Cu(OH)2氧化成羧酸，根据信息得出E的结构为。E与G在浓硫酸作用下可以发生酯化反应。
（6）G中合有官能团碳碳双键和羧基，可以将官能团作相应的位置变换而得出其芳香类的同分异构体。