2023屆高考化學(xué)魯科版一輪復(fù)習(xí)學(xué)案-第九章第6課時(shí)　合成高分子化合物與有機(jī)合成

第6課時(shí)合成高分子化合物與有機(jī)合成(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第249～255頁(yè))1.能對(duì)單體和高分子進(jìn)行相互推斷,能分析高分子的合成路線,能寫出典型的加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。2.能舉例說明塑料、合成橡膠、合成纖維的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),能列舉重要的合成高分子化合物,說明它們?cè)诓牧项I(lǐng)域中的應(yīng)用。3.能綜合應(yīng)用有關(guān)知識(shí)完成推斷有機(jī)化合物、檢驗(yàn)官能團(tuán)、設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線等任務(wù)。4.能參與材料選擇與使用、垃圾處理等社會(huì)性議題的討論,并作出有科學(xué)依據(jù)的判斷、評(píng)價(jià)和決策。合成有機(jī)高分子1.基本概念(1)單體:能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)形成高分子化合物的低分子化合物。(2)鏈節(jié):高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的最小單位。(3)聚合度:由一種單體合成的高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目。如:(4)常見高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和單體名稱單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式滌綸HOCH2CH2OH腈綸CH2CH—CN聚丙烯腈順丁橡膠CH2CH—CHCH2丁苯橡膠(SBR)CH2CH—CHCH2氯丁橡膠2.高分子化合物的分類及性質(zhì)特點(diǎn)(1)分類高分子化合物其中,塑料、合成纖維、合成橡膠又被稱為“三大合成材料”。(1)高分子化合物都屬于混合物。(2)碳纖維不屬于有機(jī)高分子材料。(3)天然橡膠含有,易發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)(老化)。強(qiáng)氧化劑、鹵素單質(zhì)、有機(jī)溶劑等都易腐蝕橡膠。(2)高分子化合物的基本性質(zhì)項(xiàng)目溶解性熱塑性和熱固性強(qiáng)度電絕緣性線型結(jié)構(gòu)高分子能溶于適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑熱塑性一般比較大電絕緣性良好(個(gè)別除外,如聚乙炔)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子不溶于有機(jī)溶劑,只有一定程度的溶脹熱固性3.合成高分子化合物的兩個(gè)基本反應(yīng)(1)加聚反應(yīng):由含有不飽和鍵的化合物分子以加成反應(yīng)形式結(jié)合成高分子化合物的反應(yīng)。特征:①單體往往是帶有雙鍵或三鍵的不飽和有機(jī)物(如乙烯、氯乙烯、甲基丙烯酸、異戊二烯等)。②高分子鏈節(jié)與單體的化學(xué)組成相同。③生成物只有高分子化合物,一般形成線型結(jié)構(gòu)。(2)縮聚反應(yīng):單體分子間縮合脫去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物的反應(yīng)。特征:①單體不一定含有不飽和鍵,但必須含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的反應(yīng)基團(tuán)(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。②縮聚反應(yīng)不僅生成高聚物,而且還生成小分子。③所得高分子化合物的組成跟單體的化學(xué)組成不同。4.加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫方法反應(yīng)類別單體特征寫法及示例單體的判斷方法加聚反應(yīng)單烯(炔)烴型斷開雙鍵,鍵分兩端,添上方括號(hào),右下寫nnCH2CH2CH2—CH2二烯烴型單變雙,雙變單,破兩頭,移中間,添上方括號(hào),右下寫n兩種或兩種以上單體聚合雙鍵打開,中間相連,添上方括號(hào),右下寫n+nCH2CH2縮聚反應(yīng)—OH與—COOH間的縮聚—NH2與—COOH間的縮聚nH2NCH2COOH++(2n-1)H2O酚醛縮聚nHCHO+n[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)丙烯和聚丙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色。()(2)加聚反應(yīng)的原子利用率為100%。()(3)聚合度就是鏈節(jié)的個(gè)數(shù)。()(4)加聚反應(yīng)單體有一種,而縮聚反應(yīng)的單體應(yīng)該有兩種。()(5)酚醛樹脂的制取實(shí)驗(yàn)可以用濃氨水或濃鹽酸作催化劑,可以用熱水洗滌制取過酚醛樹脂的試管。()解析:(1)聚丙烯分子中沒有不飽和鍵,不能與溴發(fā)生加成反應(yīng)。(3)有多個(gè)單體聚合形成的高分子化合物的聚合度等于n×單體數(shù)。(4)加聚反應(yīng)可以有多種單體,縮聚反應(yīng)的單體可以是有兩種官能團(tuán)的一種物質(zhì)。(5)酚醛樹脂難溶于水。答案:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2.做一做按要求完成下列化學(xué)方程式并指出反應(yīng)類型。(1)由苯乙烯合成聚苯乙烯:

,反應(yīng)。

(2)由對(duì)苯二甲酸與乙二醇合成滌綸:

,反應(yīng)。

(3)由2-氯-1,3-丁二烯合成氯丁橡膠:

,反應(yīng)。

答案:(1)加聚(2)+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O縮聚(3)加聚合成有機(jī)高分子化合物的成分及性能1.(2021·山東濰坊二模)高分子材料在疫情防控和新冠肺炎治療中起到了重要的作用。下列說法正確的是(B)A.聚乙烯是生產(chǎn)隔離衣的主要材料,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.聚丙烯酸樹脂是3D打印護(hù)目鏡鏡框材料的成分之一,可以與NaOH溶液反應(yīng)C.天然橡膠是制作醫(yī)用無菌橡膠手套的原料,它是異戊二烯發(fā)生縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物D.聚乙二醇可用于制備治療新冠肺炎的藥物,聚乙二醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為O—CH2—CH2—O解析:乙烯通過加聚反應(yīng)生成聚乙烯,聚乙烯中不含碳碳雙鍵,不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,A錯(cuò)誤;丙烯酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CHCOOH,通過加聚反應(yīng)生成聚丙烯酸樹脂,該聚合物中含有羧基,具有酸性,可與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng),B正確;天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯,由異戊二烯通過加聚反應(yīng)生成,C錯(cuò)誤;乙二醇分子中含有兩個(gè)羥基,可發(fā)生縮聚反應(yīng)生成聚乙二醇,該聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOCH2—CH2—OH,D錯(cuò)誤。2.聚乳酸(PLA)是以有機(jī)酸乳酸為原料生產(chǎn)的新型聚酯材料,性能勝于現(xiàn)有的塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料,是新世紀(jì)非常有發(fā)展前途的新型包裝材料。聚乳酸可以玉米為原料發(fā)酵生產(chǎn),利用聚乳酸制成生物降解性發(fā)泡材料。該材料的強(qiáng)度、壓縮應(yīng)力、緩沖性、耐藥性等與聚苯乙烯塑料相同,經(jīng)焚燒后不污染環(huán)境,還可肥田。下列說法不正確的是(C)A.聚乳酸使用后能被自然界中微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,不污染環(huán)境B.聚乳酸適用于吹塑、熱塑等各種加工方法,加工方便,應(yīng)用十分廣泛C.聚乳酸(PLA)是一種對(duì)環(huán)境友好的天然高分子聚酯材料D.聚乳酸是以淀粉發(fā)酵(或化學(xué)合成)得到的乳酸為基本原料制備的一種聚酯材料解析:聚乳酸(PLA)經(jīng)焚燒后不污染環(huán)境,是一種對(duì)環(huán)境友好的合成高分子聚酯材料,故C錯(cuò)誤。兩類聚合反應(yīng)的分析判斷3.(2021·山東濱州三模)維綸(聚乙烯醇縮甲醛纖維)可用于生產(chǎn)服裝、繩索等。其合成路線如下:甲乙聚乙烯醇縮甲醛纖維下列說法不正確的是(D)A.反應(yīng)①是加聚反應(yīng)B.高分子甲的鏈節(jié)中只含有一種官能團(tuán)C.通過質(zhì)譜法測(cè)定高分子乙的平均相對(duì)分子質(zhì)量,可得其聚合度D.反應(yīng)③的化學(xué)方程式為+nHCHO+(2n-1)H2O解析:的結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵,因此能發(fā)生加聚反應(yīng)生成甲,甲的結(jié)構(gòu)為,A項(xiàng)正確;由甲的結(jié)構(gòu)可知,甲的鏈節(jié)中只含有酯基一種官能團(tuán),B項(xiàng)正確;由題圖可知,甲在發(fā)生水解反應(yīng)后生成乙,那么乙的結(jié)構(gòu)為,對(duì)于聚合物,其平均相對(duì)分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對(duì)分子質(zhì)量×聚合度,C項(xiàng)正確;由題圖可知,維綸的結(jié)構(gòu)為,維綸是由聚乙烯醇和甲醛縮聚而來,聚乙烯醇的結(jié)構(gòu)為,因此,每生成一個(gè)維綸的鏈節(jié)需要2分子聚乙烯醇的鏈節(jié)和1分子甲醛發(fā)生縮合,脫去1分子水,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為+nHCHO+nH2O,D項(xiàng)不正確。4.(2022·廣東廣州檢測(cè))合成高分子化合物提高了人類的生活質(zhì)量,下列說法正確的是(D)A.酚醛樹脂是酚類物質(zhì)和醛類物質(zhì)加聚而成的高分子化合物B.制作航天服的聚酯纖維屬于新型無機(jī)非金屬材料C.包裝食品的塑料袋的成分為聚氯乙烯D.天然橡膠和杜仲膠()的單體是同種物質(zhì)解析:酚醛樹脂是酚類物質(zhì)和醛類物質(zhì)縮聚而成的高分子化合物,故A錯(cuò)誤;制作航天服的聚酯纖維屬于新型有機(jī)非金屬材料,故B錯(cuò)誤;包裝食品的塑料袋的成分為聚乙烯,故C錯(cuò)誤;天然橡膠和杜仲膠()互為順反異構(gòu),兩者的單體均為2甲基1,3丁二烯,故D正確。有機(jī)合成的思路與方法1.有機(jī)合成的概念:有機(jī)合成是使用相對(duì)簡(jiǎn)單易得的原料,通過有機(jī)化學(xué)反應(yīng)來構(gòu)建碳骨架和引入官能團(tuán),由此合成出具有特定結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的目標(biāo)分子。2.有機(jī)合成過程3.有機(jī)合成的原則:合成步驟較少,副反應(yīng)少,反應(yīng)產(chǎn)率高;原料、溶劑和催化劑盡可能價(jià)廉易得、低毒。4.有機(jī)合成中碳骨架的構(gòu)建(1)碳鏈增長(zhǎng)的反應(yīng)①加聚反應(yīng)。②縮聚反應(yīng)。③酯化反應(yīng)。④利用題目信息所給反應(yīng)a.醛、酮與HCN加成:+H—CN。b.醛、酮與RMgX加成:+RMgX。c.醛、酮的羥醛縮合(其中至少一種有α-H):+。d.苯環(huán)上的烷基化反應(yīng):+R—Cl+HCl。e.鹵代烴與活潑金屬作用:2CH3Cl+2NaCH3—CH3+2NaCl。(2)碳鏈減短的反應(yīng)①烷烴的裂化反應(yīng)。②酯類、糖類、蛋白質(zhì)等的水解反應(yīng)。③烯烴、炔烴的氧化反應(yīng)。④羧酸鹽的脫羧反應(yīng)等。(3)由鏈成環(huán)①二元醇成環(huán),如HOCH2CH2OH②羥基酸酯化成環(huán),如+H2O。③氨基酸成環(huán),如H2NCH2CH2COOH+H2O。④二元羧酸成環(huán),如HOOCCH2CH2COOH+H2O。⑤利用題目所給信息成環(huán),如常給信息二烯烴與單烯烴的聚合成環(huán):+。5.有機(jī)合成中官能團(tuán)的引入和轉(zhuǎn)化(1)官能團(tuán)的引入引入官能團(tuán)引入方法鹵素原子①烴、酚的取代;②不飽和烴與HX、X2的加成;③醇與氫鹵酸(HX)反應(yīng)羥基①烯烴與水加成;②醛酮與氫氣加成;③鹵代烴在堿性條件下水解;④酯的水解碳碳雙鍵①某些醇或鹵代烴的消去;②炔烴不完全加成;③烷烴裂化碳氧雙鍵①醇的催化氧化;②連在同一個(gè)碳上的兩個(gè)羥基脫水;③含碳碳三鍵的物質(zhì)與水加成羧基①醛基氧化;②酯、肽、蛋白質(zhì)、羧酸鹽的水解(2)官能團(tuán)的消除①通過加成反應(yīng)可以消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵、苯環(huán))。②通過消去、氧化或酯化反應(yīng)等消除羥基(—OH)。③通過加成或氧化反應(yīng)等消除醛基(—CHO)。④通過水解反應(yīng)消除酯基、肽鍵、鹵素原子。(3)官能團(tuán)的改變①利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變,如R—CH2OHR—CHOR—COOH。②通過某種化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€(gè),如CH3CH2OHCH2CH2CH2ClCH2ClHOCH2CH2OH。③通過某種手段改變官能團(tuán)的位置,如CH3CHCH2(4)官能團(tuán)的保護(hù)①酚羥基的保護(hù):因?yàn)榉恿u基易被氧化,所以在氧化其他基團(tuán)前可以先與NaOH反應(yīng),把—OH變?yōu)椤狾Na保護(hù)起來,待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾H。②碳碳雙鍵的保護(hù):碳碳雙鍵也容易被氧化,在氧化其他基團(tuán)前可以利用其與HCl等的加成反應(yīng)將其保護(hù)起來,待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。③氨基(—NH2)的保護(hù):如在對(duì)硝基甲苯合成對(duì)氨基苯甲酸的過程中應(yīng)先把—CH3氧化成—COOH之后,再把—NO2還原為—NH2,防止當(dāng)KMnO4氧化—CH3時(shí),—NH2(具有還原性)也被氧化。6.有機(jī)合成題的解題思路(1)整體思路(2)有機(jī)合成中官能團(tuán)的常見轉(zhuǎn)化關(guān)系[理解辨析]做一做完成下列各步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式,并指出反應(yīng)類型。①;。

②;。

③;。

④;。

⑤;。

⑥;。

⑦;。

答案:①CH2CH2+H2OCH3CH2OH加成反應(yīng)②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O氧化反應(yīng)③2CH3CHO+O22CH3COOH氧化反應(yīng)④2CH3COOH++2H2O取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))⑤CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O酯化反應(yīng)(或取代反應(yīng))⑥CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH取代反應(yīng)(或水解反應(yīng))⑦nCH2CH2CH2—CH2加聚反應(yīng)有機(jī)合成路線的分析、推斷1.(2021·山東日照一模)Pyribencarb(物質(zhì)G)是一種廣譜殺菌劑,對(duì)灰霉病和菌核病有特效,對(duì)作物不僅具有保護(hù)作用還有治療作用。其合成路線如圖:已知:Ⅰ.R—NH2+R′—COOHR—NH—COR′R—NH2Ⅱ.R—NH2+XCOOR′R—NH—COOR′R—NH2Ⅲ.+NH2OH(R表示含苯環(huán)的原子團(tuán),R′表示含碳原子團(tuán)或氫原子,X表示鹵素原子)回答下列問題:(1)A轉(zhuǎn)化為B的目的是,B生成C的化學(xué)方程式為。

(2)D中非含氧官能團(tuán)的名稱為,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,F生成G的反應(yīng)類型為。

解析:由已知信息Ⅰ可知,B應(yīng)為,D為,由已知信息Ⅱ可知E為,E發(fā)生類似已知信息Ⅲ的反應(yīng)生成F,F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(1)A轉(zhuǎn)化為B再發(fā)生類似已知信息Ⅰ的反應(yīng)又重新得到—NH2,目的是保護(hù)氨基;B生成C的化學(xué)方程式為++CH3COOH。(2)D為,其中非含氧官能團(tuán)的名稱為氯原子、氨基;E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;F生成G的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。答案:(1)保護(hù)氨基++CH3COOH(2)氯原子、氨基取代反應(yīng)2.(2021·四川德陽(yáng)三模)芳香化合物A(C9H12O)常用于藥物及香料的合成,A有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系:已知:①A中含兩個(gè)甲基;②+CO2;③RCOCH3+R′CHORCOCHCHR′+H2O?；卮鹣铝袉栴}:(1)A的核磁共振氫譜有個(gè)吸收峰。

(2)由D生成E的反應(yīng)條件為,K中所含官能團(tuán)的名稱為,L的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(3)由H生成I的化學(xué)方程式為

。

(4)在“轉(zhuǎn)化關(guān)系”中,下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是(填字母)。

a.B→D b.D→Ec.E→F d.F→H解析:A的分子式為C9H12O,不飽和度為4,從F以及K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,A分子中有苯環(huán)。A生成B,B發(fā)生已知②中的反應(yīng)生成C,C再發(fā)生已知③中的反應(yīng)生成K,從K的結(jié)構(gòu)可知,C為,L為。A有9個(gè)碳原子,C有8個(gè)碳原子,所以B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,A中有兩個(gè)甲基,則A為。B和溴發(fā)生加成反應(yīng)生成D,D為,根據(jù)F的部分結(jié)構(gòu)以及F能發(fā)生銀鏡反應(yīng)可知,F為,則D發(fā)生水解反應(yīng)得到E,E為,F發(fā)生銀鏡反應(yīng),然后再酸化得到H,H為,H可以發(fā)生縮聚反應(yīng)得到I。(1)由以上分析可知,A為,A中有5種不同化學(xué)環(huán)境的H,則A的核磁共振氫譜有5個(gè)吸收峰。(2)由D生成E是鹵代烴的水解反應(yīng),反應(yīng)條件為NaOH水溶液、加熱;根據(jù)K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,K中所含官能團(tuán)的名稱為酮羰基、碳碳雙鍵;L的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(3)H分子中含有羧基和羥基,可以發(fā)生縮聚反應(yīng),化學(xué)方程式為n(4)B→D是不飽和碳原子和溴的加成反應(yīng);D→E是鹵代烴的水解反應(yīng),也是取代反應(yīng);E→F是醇的催化氧化反應(yīng);F→H是醛的氧化反應(yīng),屬于取代反應(yīng)的只有b。答案:(1)5(2)NaOH水溶液、加熱酮羰基、碳碳雙鍵(3)n(4)b有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)3.(2021·湖南長(zhǎng)沙一模節(jié)選)已知:+‖;請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由和乙烯(CH2CH2)為起始原料,制備的合成路線:

(無機(jī)試劑任選)。

解析:在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)得到,與溴發(fā)生加成反應(yīng)得到,在氫氧化鈉、乙醇作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成,和乙烯發(fā)生加成反應(yīng)得到。答案:4.(2021·河北石家莊二模節(jié)選)已知:R—CHO,R′—CNR′COOH。請(qǐng)寫出以為有機(jī)原料制備化合物的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任選):

。

解析:在NaCN/NH4Cl條件下反應(yīng)生成,然后在酸性條件下得到,最后在濃硫酸、加熱的條件下發(fā)生酯化反應(yīng)得到。答案:5.(2021·山東青島模擬)有機(jī)化合物I是一種重要的有機(jī)合成中間體,合成路線如圖:已知:①+②+回答下列問題:(1)A的名稱為,H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(2)寫出D→E的化學(xué)方程式:,F→G過程中涉及的反應(yīng)類型有。

(3)設(shè)計(jì)由CH3CHOHCH3為原料制備的合成路線(無機(jī)試劑任選):

。解析:(1)A為,名稱為1,3丁二醇,H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(2)D→E是與氫氧化鈉反應(yīng)生成、和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為+2NaOH++H2O,F→G是轉(zhuǎn)化為,過程中涉及的反應(yīng)類型有加成反應(yīng)形成環(huán)、消去反應(yīng)脫去1個(gè)水分子形成碳碳雙鍵。(3)CH3CHOHCH3催化氧化生成丙酮,丙酮發(fā)生類似已知信息①的反應(yīng)生成;CH3CHOHCH3在濃硫酸中發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯,丙烯與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成CH2CHCH2Cl,與CH2CHCH2Cl發(fā)生類似已知信息②的反應(yīng)生成。答案:(1)1,3-丁二醇(2)+2NaOH++H2O加成反應(yīng)、消去反應(yīng)(3)有機(jī)推斷的解題思路(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第255～256頁(yè))1.(2021·山東卷,19節(jié)選)一種利膽藥物F的合成路線如圖:已知:Ⅰ.+Ⅱ.回答下列問題:(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;E中含氧官能團(tuán)共種。

(2)已知:,綜合上述信息,寫出由和制備的合成路線:

。解析:由信息Ⅱ反應(yīng)以及F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和E的分子式可知E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,D發(fā)生信息Ⅰ反應(yīng)得到E,則D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,C與CH3OH發(fā)生反應(yīng)生成D,C相較于D少1個(gè)碳原子,說明C→D是酯化反應(yīng),因此C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,B→C碳鏈不變,而A→B碳鏈增長(zhǎng),且增長(zhǎng)的碳原子數(shù)等于中碳原子數(shù),同時(shí)B→C的反應(yīng)條件為NaClO2、H+,NaClO2具有氧化性,因此B→C為氧化反應(yīng),A→B為取代反應(yīng),C8H8O3的不飽和度為5,說明苯環(huán)上的取代基中含有不飽和鍵,因此A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(1)由上述分析可知,A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,其中的含氧官能團(tuán)為醚鍵、酚羥基、酯基,共3種。(2)由和制備過程需要增長(zhǎng)碳鏈,可利用題干中A→B的反應(yīng)實(shí)現(xiàn),然后利用信息Ⅰ反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物,目標(biāo)產(chǎn)物中碳碳雙鍵位于端基碳原子上,因此需要與HBr在-80℃下發(fā)生加成反應(yīng)生成,和反應(yīng)生成,根據(jù)信息Ⅰ反應(yīng)生成。答案:(1)3(2)2.(2020·山東卷,19節(jié)選)化合物F是合成吲哚-2-酮類藥物的一種中間體,其合成路線如下:AB()CDEF(C10H9NO2)已知:Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.Ar—X+Ar為芳基;X=Cl,Br;Z或Z′=COR,CONHR,COOR等。回答下列問題:(1)C→D的反應(yīng)類型為;E中含氧官能團(tuán)的名稱為。(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(3)Br2和的反應(yīng)與Br2和苯酚的反應(yīng)類似,以和為原料合成,寫出能獲得更多目標(biāo)產(chǎn)物的較優(yōu)合成路線:

(其他試劑任選)。

解析:(1)在堿性、加熱條件下水解,再酸化可得C,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是,由題給已知信息Ⅱ可知C生成D發(fā)生的是羧基結(jié)構(gòu)中的—OH被Cl取代的反應(yīng),則D為,E為,E的含氧官能團(tuán)是羰基、酰胺基。(2)由上述分析可知C為CH3COCH2COOH,結(jié)合F的分子式,根據(jù)題給已知信息Ⅲ可知,發(fā)生分子內(nèi)反應(yīng)生成的F為。(3)發(fā)生溴代反應(yīng)生成,與發(fā)生類似題給已知信息Ⅱ的反應(yīng),生成,根據(jù)題給已知信息Ⅲ,可知發(fā)生分子內(nèi)脫去HBr的反應(yīng),生成目標(biāo)產(chǎn)物。答案:(1)取代反應(yīng)羰基、酰胺基(2)CH3COCH2COOH(3)3.(2021·浙江6月選考,31節(jié)選)以乙烯和丙炔酸為原料,設(shè)計(jì)如圖化合物的合成路線(用流程圖表示,無機(jī)試劑、有機(jī)溶劑任選):

。解析:通過“逆推法”可知丙炔酸與乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)可合成目標(biāo)化合物,乙烯與溴加成再水解可得到乙二醇,據(jù)此思路可完成合成路線的設(shè)計(jì),其合成路線為答案:4.(2021·河北卷,18節(jié)選)W是合成某種抗瘧疾藥物的中間體類似物。已知信息:+R2CH2COOH(R1=芳基)設(shè)計(jì)由2,4-二氯甲苯()和對(duì)三氟甲基苯乙酸()制備W的合成路線:

(無機(jī)試劑和四個(gè)碳以下的有機(jī)試劑任選)。解析:通過題干已知信息可得,需要先合成,可通過氯代后水解得到。答案:5.(2021·湖南卷,19節(jié)選)葉酸拮抗劑Alimta(M)是一種多靶向性抗癌藥物。以苯和丁二酸酐為原料合成該化合物的路線如下:已知:①++②回答下列問題:(1)結(jié)合上述信息,寫出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反應(yīng)方程式:

。

(2)參照上述合成路線,以乙烯和為原料,設(shè)計(jì)合成的路線:

(其他試劑任選)。

解析:(1)根據(jù)“已知②”,丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反應(yīng)方程式為n+nHOCH2CH2OH。(2)乙烯與水通過加成反應(yīng)合成乙醇,乙醇氧化生成乙醛,乙醛發(fā)生流程D→E的反應(yīng),再與發(fā)生流程E→G的反應(yīng)即得目標(biāo)產(chǎn)物,則合成路線為CH2CH2CH3CH2OHCH3CHOBrCH2CHO。答案:(1)n+nHOCH2CH2OH(2)CH2CH2CH3CH2OHCH3CHOBrCH2CHO題號(hào)知識(shí)易中難有機(jī)高分子化合物1,2,36,8有機(jī)合成的思路、方法4,75,9,1011一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.下列關(guān)于合成材料的說法中,不正確的是(C)A.結(jié)構(gòu)為…—CHCH—CHCH—CHCH—CHCH—…的高分子的單體是乙炔B.聚氯乙烯可制成薄膜、軟管等,其單體是CH2CHClC.合成酚醛樹脂()的單體是苯酚和甲醇D.合成順丁橡膠()的單體是CH2CH—CHCH2解析:根據(jù)加聚產(chǎn)物的單體推斷方法,凡鏈節(jié)的主鏈上只有兩個(gè)碳原子(無其他原子)的高聚物,其合成單體必為一種,將兩半鍵閉合即可知其單體為CH≡CH,A正確;聚氯乙烯的單體是CH2CHCl,B正確;合成酚醛樹脂的單體是苯酚和甲醛,C不正確;順丁橡膠含有雙鍵,則單體是CH2CH—CHCH2,D正確。2.山梨酸常被用作食品和藥物制劑的防腐劑,對(duì)多種真菌有抑制作用。國(guó)際上工業(yè)化生產(chǎn)山梨酸較普遍采用的合成路線如圖所示,下列說法不正確的是(D)nCH3CH=CHCHO巴豆醛+A.可用新制的氫氧化銅檢驗(yàn)山梨酸中是否含有巴豆醛B.反應(yīng)1的產(chǎn)物除“聚酯”外沒有小分子生成C.與山梨酸含有相同官能團(tuán)且含一個(gè)五元環(huán)的同分異構(gòu)體有3種D.反應(yīng)2每生成1mol山梨酸理論上需要消耗1mol水解析:巴豆醛含醛基,山梨酸不含醛基,則可用新制的氫氧化銅檢驗(yàn)山梨酸中是否含有巴豆醛,A正確;反應(yīng)1為加聚反應(yīng),產(chǎn)物除“聚酯”外沒有小分子生成,B正確;與山梨酸含有相同官能團(tuán),且含一個(gè)五元環(huán),應(yīng)含有1個(gè)碳碳雙鍵、1個(gè)羧基,可看作羧基取代環(huán)戊烯的H,共有3種,C正確;反應(yīng)2每生成1mol山梨酸理論上不需要消耗水,一個(gè)酯基水解消耗1個(gè)水分子,但同時(shí)分子內(nèi)因消去反應(yīng)又生成1個(gè)水分子,D不正確。3.聚維酮碘的水溶液是一種常見的碘伏類緩釋消毒劑,聚維酮通過氫鍵與HI3形成聚維酮碘,其結(jié)構(gòu)表示如圖:(圖中“…”表示氫鍵)下列說法不正確的是(B)A.聚維酮的單體是B.聚維酮分子由(m+n)個(gè)單體聚合而成C.聚維酮碘是一種水溶性物質(zhì)D.聚維酮在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng)解析:根據(jù)結(jié)構(gòu)分析,可得聚維酮的單體是,A正確;聚維酮分子左側(cè)包括2m個(gè)鏈節(jié),故其由(2m+n)個(gè)單體聚合而成,B不正確;聚維酮碘存在氫鍵,能夠溶于水,C正確;聚維酮含有類似肽鍵的結(jié)構(gòu),在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng),D正確。4.(2021·湖南長(zhǎng)沙模擬)人們發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)人造羊毛和聚氯乙烯(PVC)可以用煤作為原料,合成路線如圖。下列說法正確的是(C)A.PVC塑料制品可以直接用于盛放食物B.甲生成丙、丁的反應(yīng)類型分別為加成反應(yīng)、取代反應(yīng)C.實(shí)驗(yàn)室制備甲的過程中,常用CuSO4溶液凈化氣體D.與丁互為同分異構(gòu)體且可發(fā)生堿性水解的物質(zhì)有5種(不包括環(huán)狀化合物和丁本身)解析:由題給流程可知,煤干餾得到焦炭,焦炭在電爐中和氧化鈣發(fā)生反應(yīng)生成碳化鈣,碳化鈣與水反應(yīng)生成乙炔,乙炔和氯化氫在催化劑的條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成氯乙烯,氯乙烯在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚氯乙烯(PVC),由乙炔和人造羊毛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知形成人造羊毛的單體為H2CCH—OOCCH3和H2CCH—CN,則乙炔和HCN發(fā)生加成反應(yīng)生成CH2CHCN,乙炔和乙酸發(fā)生加成反應(yīng)生成H2CCH—OOCCH3,一定條件下,CH2CHCN和H2CCH—OOCCH3發(fā)生加聚反應(yīng)生成高分子化合物人造羊毛。聚氯乙烯有毒,不能用于盛放食物,A錯(cuò)誤;甲生成丙、丁的反應(yīng)為乙炔和HCN發(fā)生加成反應(yīng)生成CH2CHCN、乙炔和乙酸發(fā)生加成反應(yīng)生成H2CCH—OOCCH3,B錯(cuò)誤;電石中混有硫化鈣和磷化鈣,與水反應(yīng)生成的硫化氫和磷化氫能與硫酸銅溶液反應(yīng),則用硫酸銅溶液吸收硫化氫和磷化氫達(dá)到凈化乙炔氣體的目的,C正確;丁的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H2CCH—OOCCH3,與H2CCH—OOCCH3互為同分異構(gòu)體且可發(fā)生堿性水解的物質(zhì)屬于酯,符合條件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有CH2CHCOOCH3、HCOOCH2CHCH2、CH3CHCH—OOCH、,共4種,D錯(cuò)誤。5.4-溴甲基-1-環(huán)己烯的一種合成路線如圖:下列說法正確的是(B)A.化合物W、X、Y、Z中均有一個(gè)手性碳原子B.①②③的反應(yīng)類型依次為加成反應(yīng)、還原反應(yīng)和取代反應(yīng)C.由化合物Z一步制備化合物Y的轉(zhuǎn)化條件是NaOH醇溶液、加熱D.化合物Y先經(jīng)酸性高錳酸鉀溶液氧化,再與乙醇在濃硫酸催化下酯化可制得化合物X解析:X、Y、Z連接支鏈的碳原子為手性碳原子,W中沒有手性碳原子,A錯(cuò)誤;由官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化可知1,3-丁二烯與丙烯酸乙酯發(fā)生加成反應(yīng)生成X,X發(fā)生還原反應(yīng)生成Y,Y發(fā)生取代反應(yīng)生成Z,B正確;由化合物Z一步制備化合物Y,應(yīng)發(fā)生水解反應(yīng),應(yīng)在氫氧化鈉的水溶液中進(jìn)行,C錯(cuò)誤;Y中含有碳碳雙鍵,可被酸性高錳酸鉀溶液氧化,D錯(cuò)誤。6.合成導(dǎo)電高分子材料PPV的反應(yīng):++(2n-1)HI下列有關(guān)說法正確的是(D)A.合成PPV的反應(yīng)為加聚反應(yīng)B.PPV與聚苯乙烯具有相同的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元C.和苯乙烯互為同系物D.通過質(zhì)譜法測(cè)定PPV的平均相對(duì)分子質(zhì)量,可得其聚合度解析:根據(jù)反應(yīng)中生成高分子和小分子知,該反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng),A錯(cuò)誤;聚苯乙烯的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中無碳碳雙鍵,PPV的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中含有碳碳雙鍵,B錯(cuò)誤;與的官能團(tuán)(碳碳雙鍵)的數(shù)目不同,兩者不互為同系物,C錯(cuò)誤;質(zhì)譜法可以測(cè)定PPV的平均相對(duì)分子質(zhì)量,再依據(jù)PPV的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的“相對(duì)分子質(zhì)量”,可計(jì)算出PPV的聚合度,D正確。二、選擇題(每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意)7.如圖是以秸稈為原料制備某種聚酯高分子化合物的合成路線,下列有關(guān)說法正確的是(D)A.X的分子式為C4H6O4B.Y分子中有1個(gè)手性碳原子C.生成聚酯Z的反應(yīng)類型為加聚反應(yīng)D.制備聚酯Z,消耗Y和1,4-丁二醇的物質(zhì)的量之比為1∶1解析:X的分子式為C6H6O4,A錯(cuò)誤;Y分子中不含手性碳原子,B錯(cuò)誤;由Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,Y和1,4-丁二醇發(fā)生縮聚反應(yīng),按1∶1反應(yīng),C錯(cuò)誤,D正確。8.艙外航天服每套總重量約120kg,可為航天員出艙活動(dòng)提供適當(dāng)?shù)拇髿鈮毫?、足夠的氧氣、適宜的溫濕度,以保障航天員的生命活動(dòng)需要;航天服具有足夠的強(qiáng)度,防止輻射、微流量和空間碎片對(duì)航天員的傷害,保證航天員的工作能力;航天服還能提供可靠工效保障及遙測(cè)通信保障等。制作這種航天服的材料以氨綸和尼龍為主,其中尼龍-1010的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。下列有關(guān)尼龍-1010的說法正確的是(AC)A.尼龍-1010是合成高分子化合物B.尼龍-1010的單體是H2N(CH2)10NHCO(CH2)8COOHC.尼龍-1010是通過縮聚反應(yīng)制成的D.制作艙外航天服的材料要質(zhì)輕,方便在艙外行走解析:尼龍-1010是通過縮聚反應(yīng)合成的有機(jī)高分子化合物,A、C正確;尼龍-1010的單體是H2N(CH2)10NH2和HOOC(CH2)8COOH,B不正確;由于艙外航天服是在失重情況下穿,不需要考慮選輕質(zhì)材料,D不正確。9.四氫呋喃是常用的有機(jī)溶劑,可由有機(jī)物甲(分子式:C4H8O)通過下列路線制得:已知:R1X+R2OHR1OR2+HX下列說法不正確的是(A)A.甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3CHCHCH2OHB.丙中含有的官能團(tuán)為醚鍵和溴原子C.丁、戊均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.①③的反應(yīng)類型分別為加成反應(yīng)、消去反應(yīng)解析:由題圖分析可知甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CHCH2CH2OH,A錯(cuò)誤;物質(zhì)丙為,含有的官能團(tuán)有醚鍵、溴原子,B正確;丁和戊分別為或中的一種,含有碳碳雙鍵,可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,C正確;反應(yīng)①是CH2CHCH2CH2OH與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成CH2BrCHBrCH2CH2OH,反應(yīng)③是轉(zhuǎn)化為或,發(fā)生消去反應(yīng),D正確。三、非選擇題10.阿司匹林(化合物L(fēng))是人們熟知的解熱鎮(zhèn)痛藥物。一種長(zhǎng)效、緩釋阿司匹林(化合物P)的合成路線如圖所示:已知:①HC≡CH+RCOOH②RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烴基)請(qǐng)回答:(1)A中的官能團(tuán)是。

(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是。

(3)D→E的反應(yīng)類型是。

(4)E→G的化學(xué)方程式是

。

(5)已知:H是芳香族化合物。在一定條件下2BK+H2O,K的核磁共振氫譜只有一組峰。J→L的化學(xué)方程式是

。

(6)L在體內(nèi)可較快轉(zhuǎn)化為具有藥效的J,而化合物P與L相比,在體內(nèi)能緩慢持續(xù)釋放J。①血液中J濃度過高能使人中毒,可靜脈滴注NaHCO3溶液解毒。請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋NaHCO3的作用:。②下列說法正確的是(填字母)。

a.P中的酯基在體內(nèi)可緩慢水解,逐漸釋放出Jb.P在體內(nèi)的水解產(chǎn)物中沒有高分子化合物c.將小分子藥物引入到高分子中可以實(shí)現(xiàn)藥物的緩釋功能解析:(1)A是乙醇,乙醇的官能團(tuán)是羥基。(2)據(jù)已知①,結(jié)合流程圖,可以推出C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH≡CH。(3)D是,E是,D→E發(fā)生了加聚反應(yīng)。(4)E是,A是乙醇,根據(jù)已知②,E→G的反應(yīng)為取代反應(yīng),化學(xué)方程式為+nCH3CH2OH+nCH3COOC2H5。(5)根據(jù)已知可推知J是,K是乙酸酐(),反應(yīng)的化學(xué)方程式為++C