2019届一轮复习人教版高分子化合物有机合成与推断学案

2019届一轮复习人教版高分子化合物有机合成与推断学案

第48讲　高分子化合物 有机合成与推断 ‎1．高分子化合物 ‎(1)有机高分子化合物及其结构特点 ‎①定义 相对分子质量从几万到十几万甚至更大的化合物，称为高分子化合物，简称高分子。大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的，所以常被称为聚合物或高聚物。‎ ‎②有机高分子的组成 a．单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。‎ b．链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。‎ c．聚合度：高分子链中含有链节的数目。‎ ‎(2)合成高分子化合物的两个基本反应 ‎①加聚反应 小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应，如合成有机玻璃的方程式为：‎ ‎②缩聚反应 单体分子间缩合脱去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物的反应。如乙二酸与乙二醇发生缩聚反应，其化学方程式为：‎ nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH ‎。‎ ‎(3)高分子化合物的分类 其中，塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为三大合成材料。‎ ‎2．有机合成的分析方法和原则 ‎(1)有机合成的分析方法 ‎①正向合成分析法的过程 基础原料―→中间体―→目标化合物。‎ ‎②逆向合成分析法的过程 目标化合物―→中间体―→基础原料。‎ ‎(2)有机合成遵循的原则 ‎①起始原料要廉价、易得、无毒或低毒性。‎ ‎②应选择步骤最少的合成路线。‎ ‎③合成路线要符合“绿色、环保”的要求。‎ ‎④有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。‎ ‎3．合成路线的选择 ‎(1)一元转化关系 以乙烯为例，完成上述转化标号反应的化学方程式：‎ ‎②CH3CH2Cl＋NaOHCH3CH2OH＋NaCl，‎ ‎③2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，‎ ‎⑤CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O。‎ ‎(2)二元转化关系 以乙烯为例，完成上述转化标号反应的化学方程式：‎ ‎②，‎ ‎④，‎ ‎⑤。‎ ‎(3)芳香化合物合成路线 ‎4．利用性质推断有机物 ‎(1)由反应类型推断 ‎①能发生加成反应的有机物通常含有“”或 ‎“—C≡C—”或“—CHO”“或”或“苯环”，其中“—CHO”与“苯环”或“”只能与H2发生加成反应。‎ ‎②能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃。‎ ‎③能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯、多糖或蛋白质。‎ ‎④能发生连续氧化的有机物是含有“—CH2OH”的醇。比如有机物A能发生如下氧化反应：A→B→C，则A应是具有“—CH2OH”的醇，B就是醛，C就是羧酸。‎ ‎(2)由反应条件推断 ‎①“”这是烷烃和烷基中的氢被取代的反应条件，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“”或“”为不饱和键加氢反应的条件，包括“、—C≡C—、”与H2的加成。‎ ‎③“”是a.醇消去H2O生成烯烃；b.酯化反应；c.醇分子间脱水生成醚的反应；d.纤维素的水解反应。‎ ‎④“”是卤代烃消去HX生成不饱和有机物的反应条件。‎ ‎⑤“”是a.卤代烃水解生成醇；b.酯类水解反应的条件。‎ ‎⑥“”是a.酯类水解；b.糖类水解；c.油脂的酸性水解。‎ ‎⑦“”为醇氧化的条件。‎ ‎⑧“”为苯及其同系物苯环上的氢被溴原子取代的反应条件。‎ ‎⑨“溴水”或“Br2的CCl4溶液”是不饱和烃和Br2‎ 加成反应的条件。‎ ‎⑩“”是醛氧化的条件。‎ ‎(3)由反应数据推断 ‎①1 mol加成时需1 mol H2,1 mol —C≡C— 完全加成时需2 mol H2,1 molCHO加成时需1 mol H2，而 1 mol 苯环加成时需3 mol H2。‎ ‎②1 mol —CHO完全反应时生成2 mol Ag或1 mol Cu2O，1 mol HCHO完全反应时生成4 mol Ag或2 mol Cu2O。‎ ‎③2 mol —OH或2 mol —COOH与活泼金属反应放出1 mol H2。‎ ‎④1 mol —COOH(足量)与碳酸氢钠溶液反应放出1 mol CO2,2 mol —COOH(足量)与碳酸钠溶液反应放出1 mol CO2。‎ ‎⑤一元醇与乙酸反应生成1 mol酯时，其相对分子质量将增加42,1 mol二元醇与乙酸反应生成2 mol 酯基时，其相对分子质量将增加84。‎ ‎⑥1 mol某酯A发生水解反应生成B和乙酸时，若A与B的相对分子质量相差42，则生成1 mol乙酸，若A与B的相对分子质量相差84，则生成2 mol乙酸。‎ ‎⑦由—CHO转变为—COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个—CHO。‎ ‎⑧当醇被氧化成醛或酮后，若相对分子质量减小2，则含有1 个—OH；若相对分子质量减小4，则含有2个—OH。‎ ‎(4)由物质结构推断 ‎①具有4原子共线的可能含碳碳三键。‎ ‎②具有6原子共面的可能含碳碳双键。‎ ‎③具有12原子共面的可能含有苯环。‎ ‎(5)由物理性质推断 在通常状况下为气态的烃，其碳原子数均小于或等于4，而烃的衍生物中只有甲醛、一氯甲烷在通常状况下是气态。‎ ‎1．正误判断，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子化合物。(　　)‎ ‎(2)天然橡胶是高聚物，不能使溴水褪色。(　　)‎ ‎(3) 的单体是CH2===CH2和。(　　)‎ ‎(4)通过加成反应不能引入碳碳双键官能团。(　　)‎ ‎(5)酯基官能团只能通过酯化反应得到。(　　)‎ ‎(6)有机合成的思路就是通过有机反应构建目标化合物的分子碳架，并引入或转化成所需的官能团。(　　)‎ ‎(7)逆合成分析法可以简单表示为目标化合物→中间体Ⅱ→中间体Ⅰ→基础原料。 (　　)‎ ‎(8)为减少污染，有机合成不能使用辅助原料，不能有副产物。(　　)‎ 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√‎ ‎(7)√　(8)×　‎ ‎2．用丙醛(CH3—CH2—CHO)制取聚丙烯的过程中发生的反应类型为(　　)‎ ‎①取代　②消去　③加聚　④缩聚　⑤氧化　⑥还原 A．⑥②③ B．⑤②③ C．②④⑤ D．①④⑥‎ 答案　A 解析　CH3CH2CHO→CH3CH2CH2OH→CH2===CHCH3→聚丙烯，其反应类型是还原反应(加成反应)、消去反应、加聚反应，即 ‎⑥②③。‎ 考点1　合成高分子化合物 典例1　(2017·湖北荆门调考)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一类性能优异、用途广泛的工程塑料。聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA，俗称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中质量最优异的。它们的合成路线如下：‎ 已知：Ⅰ.RCOOR′＋R″18OHRCO18OR″＋R′OH(R、R′、R″代表烃基)‎ ‎(1)①的反应类型是______________。‎ ‎(2)PMMA单体的官能团名称是________、________。‎ ‎(3)②的化学方程式为__________________________________。‎ ‎(4)F的核磁共振氢谱显示只有一组峰，⑤的化学方程式为_______________________________________________________。‎ ‎(5)G的结构简式为________________。‎ ‎(6)下列说法正确的是________(填序号)。‎ A．⑦为酯化反应 B．B和D互为同系物 C．D的沸点比同碳原子数的烷烃高 D．1 mol 与足量NaOH溶液反应时，最多消耗4 mol NaOH ‎(7)J的某种同分异构体与J具有相同的官能团，且为顺式结构，其结构简式是________________。‎ ‎(8)写出由PET单体制备PET聚酯(分子式为C10nH8nO4n或C10n＋2H8n＋6O4n＋2)并生成B的化学方程式：________________________。‎ 解析　(1)反应①是乙烯与Br2发生加成反应。‎ ‎(2) 的单体是CH2===C(CH3)COOCH3，所含有的官能团是碳碳双键和酯基。‎ 答案　(1)加成反应 ‎(2)碳碳双键　酯基 ‎(3) ‎ ‎(4) ＋2H2O ‎(5) ‎ ‎(6)AC ‎(7) ‎ ‎(8) ‎ 名师精讲 ‎(1)高分子化合物与低分子化合物最大的不同是相对分子质量的大小。有机高分子的相对分子质量一般高达104～106，而低分子有机物的相对分子质量在1000以下。‎ ‎(2)高分子化合物都属于混合物。‎ ‎(3)光导纤维、碳纤维不属于有机高分子材料。‎ ‎(4)天然橡胶含有，易发生加成反应和氧化反应(‎ 老化)。强氧化剂、卤素、有机溶剂等都易腐蚀橡胶。‎ ‎1．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。下图是以烃A为原料生产人造羊毛的合成路线。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．合成人造羊毛的反应属于缩聚反应 B．A生成C的反应属于加成反应 C．A生成D的反应属于取代反应 D．烃A的结构简式为CH2===CH2‎ 答案　B 解析　一定条件下，CH2===CH—CN、CH3COOCH===CH2发生加聚反应：nCH2===CH—CN＋nCH3COOCH===CH2 (人造羊毛)，无小分子生成，故选项A错误；A是乙炔，A的结构式为H—C≡C—H，与HCN发生加成反应得到C(H2C===CH—CN)，故B正确；A→D反应的化学方程式为HC≡CH＋CH3COOHH2C===CH—OOCCH3，属于加成反应，故C错误；A是乙炔，A的结构简式为CH≡CH，故D错误。‎ ‎2．(1) 的单体是________________。‎ ‎(2) 的单体是________________。‎ ‎(3)工程塑料ABS树脂的结构简式为 ‎，合成时用了三种单体，这三种单体的结构简式分别是____________、________________、________________。‎ 答案　(1)CH3CH(OH)—COOH ‎(2) ‎ ‎(3)CH2===CHCN　CH2===CHCH===CH2‎ 解析　(2)该结构为酚醛树脂，其单体为苯酚和甲醛。‎ ‎(3)据题给信息分析可知，ABS树脂是通过加聚反应合成的，其单体为CH2===CHCN、CH2===CHCH===CH2、。‎ 考点2　有机合成思路与方法 典例2　(2017·辽宁重点中学模拟)姜黄素具有抗突变和预防肿瘤的作用，其合成路线如下：‎ 已知：①‎ ‎②C的核磁共振氢谱只有一组吸收峰；‎ ‎③D能发生银镜反应，也能与NaHCO3溶液反应。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)A的结构简式为____________，D中含有的官能团名称是____________，D→E的反应类型是____________。‎ ‎(2)试剂X为____________，反应B→C的化学方程式是__________________________________________。‎ ‎(3)下列有关G的叙述不正确的是________(填序号)。‎ a．能与NaHCO3溶液反应 b．能与浓溴水发生取代反应 c．能与FeCl3溶液发生显色反应 d．1 mol最多能与3 mol H2发生加成反应 ‎(4)G的同分异构体中，符合下列条件的同分异构体的结构简式为________。‎ ‎①苯环上的一取代物只有2种 ‎②1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，消耗3 mol NaOH ‎③核磁共振氢谱中有4组吸收峰 合成路线流程图示例如下：‎ CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH 解析　乙烯和溴发生加成反应生成的A为BrCH2CH2Br，A生成B，B生成的C为C2H2O2，C的核磁共振氢谱只有一组吸收峰，则C为乙二醛，结构简式为OHC—CHO，则B是乙二醇，结构简式为HOCH2CH2OH，A在碱性条件下水解生成B，所以X为NaOH水溶液；根据D的分子式和D能发生银镜反应，也能与NaHCO3溶液反应，说明D中有醛基和羧基，则D为OHC—COOH，根据F的结构简式和G的化学式结合信息①可知，G的结构简式为。‎ ‎(3)G的结构简式为。G中不含有羧基，不能与NaHCO3溶液反应，故a错误；G中有酚羟基，且酚羟基在苯环的邻位上有氢，故G能与浓溴水发生取代反应，故b正确；G中有酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，故c正确；1 mol G最多能与4 mol H2发生加成反应，故d错误。‎ ‎(4)G的结构简式为，根据条件①苯环上的一取代物只有2种，说明苯环上有两种等效氢；②1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，消耗3 mol NaOH，说明分子中有一个酚酯基和一个酚羟基；③核磁共振氢谱中有4组吸收峰，说明分子中有4种等效氢，则符合条件的同分异构体的结构简式为。‎ 答案　(1)BrCH2CH2Br　醛基、羧基　加成反应 ‎(2)NaOH水溶液　‎ ‎(3)ad ‎(4) ‎ ‎(5)CH2===CH2BrCH2CH2Br 名师精讲 有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的引入；碳骨架的构建又包括碳链的增长和减短及环的成与开。‎ ‎1．有机合成中碳骨架的构建 ‎(1)碳链的增长 ‎①与HCN的加成反应；②加聚或缩聚反应；③酯化反应。‎ ‎(2)碳链的减短 ‎①脱羧反应：R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。‎ ‎②氧化反应 R—CH===CH2 ＋CO2↑。‎ ‎③酯类、糖类、蛋白质等的水解反应。‎ ‎④烃的裂化或裂解反应：C16H34C8H18＋C8H16。‎ ‎(3)常见碳链成环的方法 ‎①二元醇成环 如HOCH2CH2OHH2CCH2O＋H2O ‎②羟基酸酯化成环 ‎2．有机合成中官能团的转化 ‎(1)官能团的引入 ‎(2)官能团的消除 ‎①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)；‎ ‎②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基；‎ ‎③通过加成或氧化反应等消除醛基；‎ ‎④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。‎ ‎(3)官能团数目的改变 如①CH3CH2OHCH2===CH2 X—CH2CH2—XHO—CH2CH2—OH；‎ ‎(4)官能团位置的改变 如CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2‎ CH3CHClCH3CH3CH(OH)CH3。‎ ‎3．有机合成中常见官能团的保护 ‎(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(或—OCH3)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。‎ ‎(3)氨基(—NH2)的保护：如在利用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之后，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。‎ ‎3．对溴苯乙烯与丙烯的共聚物是一种高分子阻燃剂，具有低毒、热稳定性好等优点。‎ 完成下列填空：‎ ‎(1)写出该共聚物的结构简式：___________________________。‎ ‎(2)实验室由乙苯制取对溴苯乙烯，需先经两步反应制得中间体。写出该两步反应所需的试剂及条件 ‎_________________________________________________________。‎ ‎(3)将与足量氢氧化钠溶液共热得到A，A在酸性条件下遇FeCl3溶液不显色。‎ A的结构简式为____________________。‎ 由上述反应可推知_________________________________。‎ 由A生成对溴苯乙烯的反应条件为_____________________。‎ ‎(4)丙烯催化二聚得到2,3－二甲基－1－丁烯，B与2,3－二甲基－1－丁烯互为同分异构体，且所有碳原子处于同一平面。‎ ‎①写出B的结构简式：____________________。‎ ‎②设计一条由2,3－二甲基－1－丁烯制备B的合成路线。‎ 答案　(1) (合理即可)‎ ‎(2)Br2/Fe、Br2/光照 ‎(3) 与苯环直接相连的卤原子不易被羟基取代　浓硫酸，加热 ‎ ‎(4)①(CH3)2C===C(CH3)2‎ ‎②‎ ‎ (合理即可)‎ 解析　(1)对溴苯乙烯形成高分子的链节为 ‎(2)苯环上的氢被溴取代的条件是Fe或FeBr3作催化剂，烃基上的氢被溴取代的条件是光照。‎ ‎(3)卤代烃在NaOH溶液、加热条件下发生水解反应，但由于水解产物酸化后遇FeCl3溶液不显色说明没有酚羟基，所以A是，转化为对溴苯乙烯发生的是醇在浓硫酸、加热条件下的消去反应。‎ ‎4．有机化合物F(C13H18O)是一种很重要的食物香料，其合成路线有多条，其中一条合成路线如下：‎ ‎(1)A的分子式为________，D中含氧官能团的名称为________。‎ ‎(2)反应a～e中，属于取代反应的是________(填字母)。‎ ‎(3)F的结构简式是________________(已知一个碳原子上不能连接两个碳碳双键)。‎ ‎(4)转化过程中，步骤b的目的是________________________；该步骤发生反应的化学方程式为____________________________。‎ ‎(5)写出一种同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式：______________________。‎ A．遇FeCl3溶液会发生显色反应 B．核磁共振氢谱表明该物质中有4组峰 C．1 mol该物质最多可消耗2 mol NaOH D．能发生银镜反应 ‎(6)参照上述合成路线，设计一条以为原料制备聚1,3丁二烯{?CH2—CH===CH—CH2?}的合成路线。‎ 答案　(1)C13H20O　酯基和羰基 ‎(2)bd ‎(3) ‎ ‎(4)保护羟基，使之不被氧化　‎ ‎(5) ‎ ‎(6) ‎ 解析　(2)根据有机反应类型的特点，可知a为加成反应，b为取代反应，c为氧化反应，d为水解反应(属于取代反应)。‎ ‎(3)根据F的分子式，结合官能团的性质知E→F的反应为消去反应，则F的结构简式为。‎ ‎(5)D的分子式为C15H22O3，不饱和度为5，符合条件的同分异构体的结构中，一个苯环不饱和度为4，一个醛基不饱和度为1，则另外有2个酚羟基与2个叔丁基连在苯环上，才能满足该物质有4种氢原子。‎ 考点3　有机综合推断 典例3　(2016·四川高考)高血脂严重影响人体健康，化合物E是一种临床治疗高血脂症的药物。E的合成路线如下(部分反应条件和试剂略)：‎ 已知： (R1和R2代表烷基)。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)试剂Ⅰ的名称是________________，试剂Ⅱ中官能团的名称是______________，第②步的反应类型是____________________。‎ ‎(2)第①步反应的化学方程式是____________________。‎ ‎(3)第⑥步反应的化学方程式是____________________。‎ ‎(4)第⑦步反应中，试剂Ⅲ为单碘代烷烃，其结构简式是__________________。‎ ‎(5)C的同分异构体在酸性条件下水解，生成X、Y和CH3(CH2)4OH。若X含有羧基和苯环，且X和Y的核磁共振氢谱都只有两种类型的吸收峰，则X与Y发生缩聚反应所得缩聚物的结构简式是__________________。‎ 解析　根据题中的合成路线推断出，‎ ‎(3)根据题给信息，可得出第⑥步为C脱去CO2生成D。‎ ‎(4)根据D与E的结构简式，可知第⑦步反应为D分子中羧基邻位碳原子上的一个氢原子被—CH3取代，又已知题中试剂Ⅲ为单碘代烷烃，故试剂Ⅲ为CH3I。‎ ‎(5)因C为，与C 互为同分异构体，且在酸性条件下能水解，则该物质应属于酯类，结合题意可得X为，Y为HOCH2CH2OH，故X与Y发生缩聚反应所得产物的结构简式为 ‎。‎ 答案　(1)甲醇　溴原子　取代反应 ‎(2) ‎ ‎(3) ‎ ‎(4)CH3I ‎(5) ‎ 名师精讲 ‎(1)有机推断的思维模式 ‎(2)解有机推断题的一般方法 ‎①找已知条件最多、信息量最大的内容。这些信息可以是化学反应、有机物性质、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重视利用数据进行推断。数据往往起突破口的作用，常用来确定有机物的分子式，官能团的种类、位置和数目以及碳链结构。‎ ‎③既可以从反应物按序推断，也可以从生成物逆推断，还可以正逆结合推断，甚至还可以选择中间易推断出的物质前后关联进行推断。‎ ‎④应用新信息帮助推断解决问题体现学以致用能力。寻找转化关系中与新信息相同(似)的反应条件，关键物质，前引后联，注意转化关系与新信息原理相同但结构有“差异”之所在。‎ ‎5．有机化合物G常用作香料。合成G的一种路线如下：‎ 已知以下信息：‎ ‎①A的分子式为C5H8O，核磁共振氢谱显示其有两种不同化学环境的氢。‎ ‎②CH3CH2CH===CH2CH3CHBrCH===CH2。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A的结构简式为____________，D中官能团的名称为______________。‎ ‎(2)B→C的反应类型为________。‎ ‎(3)D→E反应的化学方程式为 ‎_________________________________________________________。‎ ‎(4)检验M是否已完全转化为N的实验操作是_______________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(5)满足下列条件的L的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。‎ ‎①能发生银镜反应；‎ ‎②能发生水解反应；‎ ‎③属于芳香族化合物。‎ 其中核磁共振氢谱中有5组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的结构简式为__________________。‎ ‎(6)参照上述合成路线，设计一条以1丁醇和NBS为原料制备顺丁橡胶(?CH2—CH===CH—CH2?)的合成路线：________________‎ ‎________________________________________________________。‎ 答案　(1) 　碳碳双键、溴原子 ‎(2)消去反应 ‎(3) ‎ ‎(4)取少量试样于试管中，滴加稀NaOH溶液至溶液呈碱性，再加入新制Cu(OH)2悬浊液加热至沸腾，若没有砖红色沉淀产生，说明M已完全转化为N，否则M未完全转化为N(或其他合理答案)‎ ‎(5)14　 ‎ ‎(6)CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH===CH2CH ‎3CHBrCH===CH2CH2===CHCH===CH2?CH2—CH===CH—CH2?(或其他合理答案)‎ 解析　由G的结构简式可知E、N分别为 中的一种，K发生题给信息③中的反应转化得到M，M发生催化氧化生成的N为羧酸，故N为，E为，逆推可知M为 ‎，L为，K为。A的分子式为C5H8O，核磁共振氢谱显示其有两种不同化学环境的氢，能与氢气发生加成反应，经一系列转化得到E，故可知A为，则B为 ‎(5)满足下列条件的L()的同分异构体：①能发生银镜反应，说明含有醛基，②能发生水解反应，说明含有甲酸形成的酯基，③属于芳香族化合物，说明含有苯环。若只含有1个取代基，为—CH2CH2OOCH或—CH(CH3)OOCH；若含有2个取代基，为—CH3，‎ ‎—CH2OOCH或—CH2CH3、—OOCH，各有邻、间、对3种；若含有3个取代基，为2个—CH3、1个—OOCH,2个—CH3有邻、间、对3种位置关系，对应的—OOCH分别有2种、3种、1种位置，故符合条件的同分异构体共有14种。其中核磁共振氢谱中有5组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的有机物的结构简式为 微专题 由高聚物的结构简式推断单体的方法 ‎(1)判断加聚反应产物的单体 一般来说，若聚合物主链上无双键，则两个碳原子为一单元，使单键变双键，就得到聚合物的单体；若聚合物主链上有双键，且链节为四个碳原子，若双键在中间，则单双键互变后，即可得到单体。‎ ‎①凡链节主链上只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其单体必为一种，将两个半键闭合即可。‎ ‎②凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节中无双键的高聚物，其单体必为两种。以两个碳原子为一个单元断开，然后分别将两个半键闭合即可。‎ 如的单体是CH2===CH2和CH3—CH===CH2。‎ ‎④凡链节主链上有多个碳原子，且含有碳碳双键，若采用“见双键，四个碳”的断键方式，链节主链两边分别只剩下1个碳原子，无法构成含双键的单体时，则该有机物可能是含有碳碳三键的化合物参与加聚反应而形成的。‎ ‎(2)缩聚产物单体的判断方法 ‎①若高聚物为H?O—R?OH、或，其单体必为一种。‎ ‎(建议用时：40分钟)‎ 一、选择题(每题8分，共40分)‎ ‎1．(2017·北京丰台期末)聚乙炔能够导电，关于聚乙炔 ‎?CH===CH?和聚合物A?CH2—CH===CH—CH2?的下列说法中正确的是(　　)‎ A．两种聚合物的单体互为同系物 B．聚合物A不属于单双键交错的结构 C．聚合物A的相对分子质量是聚乙炔的两倍 D．1 mol两种聚合物的单体分别与Br2发生加成反应，最多消耗Br2的物质的量之比为2∶1‎ 答案　B 解析　分析高聚物的链节可知，聚乙炔?CH===CH?的单体是乙炔，聚合物A?CH2—CH===CH—CH2?的单体是1,3丁二烯，两种单体结构不相似，不互为同系物，故A错误；聚合物A中每3个单键与1个双键交错，故B正确；聚合物A和聚乙炔中的n值不确定，相对分子质量没有确定的关系，故C错误；1 mol乙炔能够与2 mol Br2发生加成反应，1 mol 1,3丁二烯能够与2 mol Br2发生加成反应，二者最多消耗Br2的物质的量之比为1∶1，故D错误。‎ ‎2．某药物的结构简式为：‎ ‎1 mol该物质与足量的NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量最多为(　　)‎ A．3 mol B．4 mol C．3n mol D．4n mol 答案　D 解析　该药物的链节中含有3个，水解后生成3个—COOH和1个酚羟基，因为—COOH和酚羟基均与NaOH反应，故1 mol该化合物能与4n mol NaOH反应。‎ ‎3．(2017·河北质检)下图是合成可降解聚合物G的最后一步，以下说法不正确的是(　　)‎ A．已知反应F＋X―→G的原子利用率为100%，则X为CO2‎ B．F属于芳香化合物，但不属于芳香烃 C．(C9H8O3)n既是高分子G的化学式也是其链节的化学式 D．已知环氧乙烷经水解生成乙二醇，则F、G在一定条件下水解，可得相同的产物 答案　C 解析　对比F和G的链节，二者只差一个碳原子和两个氧原子，因此X为CO2，A项正确；F中含苯环，但F中除C、H外，还含有O元素，所以F属于芳香化合物，但不属于芳香烃，B项正确；高分子G及其链节的化学式分别为(C9H8O3)n、，C项错误；F和G在一定条件下水解，产物中都有苯乙二醇，D项正确。‎ ‎4．菠萝酯常用作化妆品香料，其合成方法如下：‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．原料生成中间产物的反应属于取代反应 B．菠萝酯可以使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色 C．中间体生成菠萝酯所需的另一反应物是 CH2===CHCOOH D．中间体和菠萝酯都能与氢氧化钾溶液反应 答案　C 解析　原料生成中间产物的过程中，酚羟基上的H被取代，则发生取代反应，故A正确；菠萝酯中含碳碳双键，能与溴水发生加成反应，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，使两种溶液褪色，故B正确；中间体生成菠萝酯，发生酯化反应，另一反应物应为醇，所以另一反应物是CH2===CHCH2OH，故C错误；中间体含羧基，菠萝酯中含酯基，均能与氢氧化钾溶液反应，故D正确。‎ ‎5．已知伞形酮可用雷琐苯乙酮和苹果酸在一定条件下反应制得。‎ 下列说法中正确的是(　　)‎ A．一分子雷琐苯乙酮含有3个碳碳双键 B．苹果酸的一种缩聚产物是 C．1 mol伞形酮与足量NaOH溶液反应，最多可消耗2 mol NaOH D．雷琐苯乙酮、苹果酸、伞形酮都能跟FeCl3溶液发生显色反应 答案　B 解析　苯环中不存在碳碳双键，故雷琐苯乙酮分子中不含有碳碳双键，A错误；伞形酮分子中含有酚羟基形成的酯基和酚羟基，则1 mol伞形酮与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3 mol NaOH，C错误；雷琐苯乙酮、伞形酮都能跟FeCl3溶液发生显色反应，但苹果酸中不存在酚羟基，不能跟FeCl3溶液发生显色反应，D错误。‎ 二、非选择题(共60分)‎ ‎6．(2017·河北石家庄质检)(15分)聚乙烯醇肉桂酸酯(M)可用作光刻工艺中的抗腐蚀涂层，其合成路线如下：‎ 已知：R1—CHO＋R2—CH2CHO ‎ 请回答：‎ ‎(1)C的化学名称为____________；M中含氧官能团的名称为____________。‎ ‎(2)F→G的反应类型为________________；检验产物G中新生成官能团的实验方法为____________________________。‎ ‎(3)C→D的化学反应方程式为_________________________。‎ ‎(4)E的结构简式为____________；H的顺式结构简式为________________________。‎ ‎(5)同时满足下列条件的F的同分异构体有________种(不考虑立体异构)；‎ ‎①属于芳香族化合物　②能发生水解反应和银镜反应 其中核磁共振氢谱有4种吸收峰的物质的结构简式为________________________(任写一种)。‎ 答案　(1)聚氯乙烯　酯基 ‎(2)消去反应　取G溶液少许于试管中，加入足量银氨溶液并加热，反应完全后，加酸酸化，再滴入溴水，若溴水褪色，证明含碳碳双键 ‎(3) ‎ ‎ (4) 　 ‎ ‎(5)14　 ‎ ‎。F在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成G，结合E→F转化及已知信息反应可知，E为，F为。高分子化合物C在NaOH溶液中加热，发生水解反应生成D，则C为；A与HCl在催化剂、加热条件下生成B，B在催化剂、加热条件下生成C，则A为CH≡CH，B为CH2===CHCl。‎ ‎(2)G中含有醛基和碳碳双键，而醛基易被溴水氧化，故应利用新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液将—CHO转化为—COOH，再用溴水检验碳碳双键。‎ ‎(5) 的同分异构体满足条件：①属于芳香族化合物，则分子中含有苯环；②能发生水解反应和银镜反应，则分子中含有酯基和醛基，结合F的结构简式可知，该有机物含有—OOCH。苯环上只含有1个取代基(HCOO—CH2—CH2—、)，有2种结构。苯环上有2个取代基(可能为—OOCH和—CH2CH3，或—CH3和—CH2OOCH)，分别有邻、间、对3种情况，共有6种结构。苯环上有3个取代基(2个—CH3和1个—OOCH)，当2个—CH3处于邻位，有2种结构，当2个—CH3处于间位，有3种结构；当2个—CH3处于对位，有1种结构，共有6种结构。故符合条件的F的同分异构体有2＋6＋6＝14种。核磁共振氢谱有4种吸收峰，说明分子中含有4种不同氢原子，分子结构存在对称性，故满足条件的有机物有 ‎7．(2017·太原市高三质检)(15分) 可用来制备抗凝血药，通过下列路线合成：‎ ‎(1)A的名称是____________。A与银氨溶液反应有银镜生成，写出该反应的离子方程式：_________________________________。‎ ‎(2)B→C的反应类型是______________。‎ ‎(3)写出D→E的化学方程式：___________________________。‎ ‎(4)G的分子式是________，含有的官能团是__________________(填名称)，1 mol G最多能和__________mol H2反应。‎ ‎(5)E有多种同分异构体，除E外，同时符合下列条件的共________种。‎ ‎①含酯基 ‎②苯环上有两个取代基 ‎③含苯环且能使氯化铁溶液显色 ‎(6)F的同分异构体中，与F具有相同官能团，其中核磁共振氢谱为两组峰，且峰面积之比为2∶3的为__________________(写结构简式)。‎ 答案　(1)乙醛　CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－CH3COO－＋NH＋2Ag↓＋3NH3＋H2O ‎(2)取代反应 ‎(3) ‎ ‎(4)C9H6O3　碳碳双键、羟基、酯基　4‎ ‎(5)8‎ ‎(6) ‎ 解析　(1)根据B(乙酸)是A的催化氧化产物逆推，能发生银镜反应的A只能是乙醛。‎ ‎(2)对比结构简式可知，CH3COOH分子中的羟基被Cl代替后变为CH3COCl，则B→C是取代反应。‎ ‎(3)D→E为与CH3OH的酯化反应。‎ ‎(5)E为，符合限定条件的物质可以是苯环上有如下三组取代基：①—OH、—COOCH3，‎ ‎②—OH、CH3COO—，③—OH、HCOOCH2—‎ ‎，每组取代基在苯环上有邻间对三种位置关系，除去E，共有8种。‎ ‎(6)F的官能团为酯基，符合该条件的同分异构体可以是苯环的对位上含有两个 ‎8．(15分)功能高分子P的合成路线如下：‎ ‎(1)A的分子式是C7H8，其结构简式是________。‎ ‎(2)试剂a是________。‎ ‎(3)反应③的化学方程式：_________________________。‎ ‎(4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团：______________________。‎ ‎(5)反应④的反应类型是________。‎ ‎(6)反应⑤的化学方程式：_______________________________。‎ ‎(7)已知：2CH3CHO ‎ 以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成E，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。‎ 答案　(1) ‎ ‎(2)浓HNO3和浓H2SO4‎ ‎(3) ‎ ‎(4)碳碳双键、酯基 ‎(5)加聚反应 ‎(6) ‎ 解析　A的分子式为C7H8，不饱和度为4，结合高分子P的结构简式推出A为甲苯，B为 ‎ ‎ ‎(3)反应③是在氢氧化钠的水溶液中发生的取代反应，生成对硝基苯甲醇。‎ ‎(4)根据高分子P的结构简式，再结合E的分子式，可推出E的结构简式为CH3CH===CHCOOC2H5，所含官能团为碳碳双键、酯基。‎ ‎9．(15分)非索非那定(E)可用于减轻季节性过敏鼻炎引起的症状。其合成路线如图：‎ ‎(其中R—为)‎ ‎(1)E中的含氧官能团的名称为________和________。‎ ‎(2)X的分子式为C14H15ON，则X的结构简式为______________。‎ ‎(3)B→C的反应类型为____________。‎ ‎(4)一定条件下，A 可转化为F ‎。写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式：________________。‎ ‎①能与FeCl3溶液发生显色反应 ‎②能使溴水褪色 ‎③有3种不同化学环境的氢 ‎(5)已知：R—BrRCN。化合物G 是制备非索非那定的一种中间体。请以、CH3Cl、tBuOK为原料制备G，写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。‎ 答案　(1)羟基　羧基 ‎(2) ‎ ‎(3)取代反应 ‎(4) ‎ 解析　(1)根据有机物E的结构简式，可知分子中含氧官能团为羟基和羧基。‎ ‎(2)根据反应流程图，对比A、X、B的结构和X的分子式 可知，X的结构简式为。‎ ‎(3)对比B、C的结构可知，B中的Cl原子被取代生成C，属于取代反应。‎ ‎(4)F为。①能与FeCl3溶液发生显色反应，说明苯环上含有羟基；②能使溴水褪色，说明含有碳碳双键等不饱和键；③有3种不同化学环境的氢，满足条件的F的同分异构体可以为 ‎ ‎ ‎(5)以、CH3Cl、tBuOK为原料制备，需要引入2个甲基，可以根据流程中的反应和信息中反应引入，因此首先由苯甲醇制备卤代烃，再制备，然后发生题干中A→X的反应生成，最后再水解即可。‎