知识讲解_有机合成综合应用_提高

有机合成综合应用 【学习目标】 1、了解有机合成的过程，掌握有机合成的基本原则； 2、了解逆合成分析法，通过简单化合物的逆合成分析，巩固烃、卤代烃、烃的含氧衍生物的性质及相互转 化关系，并认识有机合成在人类生活和社会进步中的重大意义。初步学会设计合理的有机合成路线； 3、掌握碳链的增长与缩短、官能团的引入和转化的方法，加深对有机合成的关键步骤的认识。 【要点梳理】 要点一、有机合成的过程 1．有机合成的定义。 有机合成是指利用简单、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物的过程。 2．有机合成遵循的原则。 （1）起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。 （2）应尽量选择步骤最少的合成路线。为减少合成步骤，应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。步骤 越少，最后产率越高。 （3）合成路线要符合“绿色环保”的要求。高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使 之结合到目标化合物中，达到零排放。 （4）有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。 （5）要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。综合运用有机反应中官能团的 衍变规律及有关的提示信息，掌握正确的思维方法。有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。 原料 中间产物 产品 3．有机合成的任务。 有机合成的任务包括目标化合物分子碳骨架的构建和官能团的引入与转化。 4．有机合成的过程。 有机合成的过程是利用简单的试剂作为基础原料，通过有机反应连上一个官能团或一段碳链，得到一个中间 体；在此基础上利用中间体上的官能团，加上辅助原料，进行第二步反应，合成第二个中间体……经过多步反应， 按照目标化合物的要求，合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。其合成过程示意图如下： 要点二、有机合成的关键 有机合成的关键是目标化合物分子的碳骨架的构建和官能团的引入与转化。 1．碳骨架的构建。 构建碳骨架是合成有机物的重要途径。构建碳骨架包括在原料分子及中间化合物分子中增长或缩短碳链、成 环或开环等。 （1）碳骨架增长。 条件：有机合成所用的有机原料分子中所含碳原子数若小于目标物质的分子中的碳原子数，就需要增长碳链。 碳骨架增长举例： ①卤代烃的取代反应。 a．溴乙烷与氰化钠的醇溶液共热： CH3CH2Br+NaCN CH3CH2CN+NaBr（取代反应）  顺推 逆推  顺推 逆推 ∆→ CH3CH2CN+2H2O+H+—→CH3CH2COOH+NH4+（酸性条件下水解） b．溴乙烷和丙炔钠反应： 2CH3C≡CH+2Na 2CH3C≡CNa+H2↑ CH3CH2Br+CH3C≡CNa—→CH3CH2≡CCH3+NaBr ②醛与氢氰酸的加成反应。 ③酮与氢氰酸的加成反应。 ④醛、酮和烷基锂的加成。 ⑤烯、炔与氢氰酸的加成反应。 HC≡CH+HCN CH2＝CH—CN ⑥醛、酮与醛的加成。 ⑦各类缩合反应。 ⑧酯化反应。 CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O →液氨 2CuCl ∆→溶液 ∆ 浓硫酸 （2）碳链的减短。 条件：有机合成所用的有机原料分子中所含碳原子数大于目标物分子，就需要减短碳链。 ①烯烃、炔烃的氧化反应。 如： ②羧酸或羧酸盐脱去羧基。 如：CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3 ③水解反应。 CH3COOCH3+NaOH CH3COONa+CH3OH H2N—CH2—CONH—CH2COOH+H2O—→2H2N—CH2COOH (C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 ④苯的同系物被酸性 KMnO4 溶液氧化。 （3）成环反应。 ①二元醇成环。 ②羟基酸分子内酯化。 ③二元羧酸成环。 ④氨基酸成环。 （4）开环反应。 ∆→ ∆→ ∆→催化剂 ③环烯烃被酸性 KMnO4 溶液氧化 2．官能团的引入、消除和转化。 有机合成的思路是通过有机反应构建目标化合物的分子骨架，并引入或转化所需的官能团。根据所学过的有 机反应，应掌握有机物官能团的引人、消除和转化的各种方法。 （1）官能团的引入。 ①引入碳碳双键（ ）。 a．卤代烃的消去：CH3CH2Br+NaOH CH2＝CH2↑+NaBr+H2O b．醇的消去： CH3CH2OH CH2＝CH2↑+H2O c．炔烃的不完全加成： HC≡CH+HCl CH2＝CHCl ②引入卤原子（—X）。 a．烷烃或苯及其同系物的卤代： CH4+Cl2 CH3Cl+HCl b．不饱和烃和 HX、X2 的加成： CH2＝CH2+HBr CH3—CH2Br HC≡CH+2Br2—→CHBr2—CHBr2 c．醇与氢卤酸的取代： CH3CH2OH+HBr—→CH3CH2Br+H2O ③引入羟基（—OH）。 a．烯烃与水的加成： CH2＝CH2+H2O CH3—CH2OH b．醛（酮）的加成： c．卤代烃的水解： ∆→醇 170 C°→浓硫酸 →一定条件 →光 →催化剂 →催化剂R—X+H2O R—OH+HX d．酯的水解： R—COOR＇+NaOH—→R—COONa+R＇—OH （2）官能团的消除。 ①通过有机物加成可消除不饱和键； ②通过消去、氧化或酯化可消除羟基； ③通过加成或氧化可消除醛基； ④通过消去或取代可消除卤原子。 （3）官能团的转变。 ①利用官能团的衍生关系进行转变，如： 醇 醛—→羧酸 ②通过不同的反应途径增加官能团的个数，如： ③通过不同的反应，改变官能团的位置。 官能团的转化是有机合成中常见的方法，卤代烃在官能团的转化中起着桥梁作用。因此要熟练记住有机物之 间相互转化的关系图并能熟练运用。 【高清课堂：有机合成基础知识#逆向推断】 要点三、有机合成的方法——逆合成分析法 1．有机合成的方法包括正向合成分析法和逆合成分析法等。 2．正向合成分析法是从已知的原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间体，逐步推向合成的目标有 机物，其合成示意图是： 基础原料 中间体 中间体 ------ 目标化合物 3．逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法。它是将目标化合物倒推一步寻找上一步反 应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物，而这个中间体的合成与目标化合物一样，又可以由 更上一步的中间体得到。依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线（如下图所示）： 目标化合物 中间体 中间体 ------ 基础原料 【高清课堂：有机合成基础知识#选择路线】 要点四、有机合成路线的设计 1．有机合成路线设计的程序。 设计有机合成路线，可以从确定的某种原料分子开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装来完成。运用逆 推法，优选最佳合成路线。在优选合成路线时，必须考虑是否符合绿色化学原理，以及合成操作是否安全可靠等 问题。 绿色合成的主要出发点是：有机合成中的原子经济性；原料的绿色化；试剂与催化剂的无公害性。 OH−→ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ 2．有机合成题的解题思路。 （1）首先要正确判断需合成的有机物的类别，它含有哪种官能团，与哪些知识和信息有关； （2）其次是根据现有的原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地把目标化合物分成若干片断，或寻找官 能团的引入、转化、保护方法，或设法将各片段拼接衍变，尽快找出合成目标化合物的关键； （3）最后将正向推导和逆向推导得出的若干个合成路线加以综合比较，选择出最佳的合成方案。 其解题思路如下表： 【典型例题】 类型一：逆合成分析法 例 1（2015 无锡调考）以 和 为原料合成 ，请用合成反应的流程图表示出最合 理的合成方案（注明必要的反应条件）。 提示：① ②RCH2CH＝CH2+Cl2 RCHClCH＝CH2+HCl； ③合成反应流程图可表示如下图（无机试剂可任选）。 A B C……→H 【思路点拨】本题可用逆合成法解答，其思维过程为： 【答案】 【解析】逆合成分析思路为： 500 C°→ →反应物 反应条件 →反应物 反应条件 由此确定可按以上 6 步合成 。 【总结升华】逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法。它是将目标化合物倒推一步寻找 上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物，而这个中间体的合成与目标化合物一样， 又可以由更上一步的中间体得到。依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。 举一反三： 【变式 1】香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物，大多具有光敏性，有的还有抗菌和消炎作用。 它的核心结构是芳香内酯 A，其分子式为 C9H6O2。该芳香内酯 A 经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。 提示： ①CH3CH＝CHCH2CH3 CH3COOH+CH3CH2COOH ②R—CH＝CH2 R—CH2—CH2—Br 请回答下列问题： （1）写出化合物 C 的结构简式________。 （2）化合物 D 有多种同分异构体，其中一类同分异构体是苯的二取代物，且水解后生成的产物之一能发生 银镜反应。这类同分异构体共有________种。 （3）在上述转化过程中，反应步骤 B→C 的目的是________。 （4）请设计合理方案从 合成 （用反应流程图表示，并注明反应条件）。 例：由乙醇合成乙烯的反应流程图可表示为： CH3CH2OH CH2＝CH2 4 + 3 KMNO , OH H O − →① ② HBr→过氧化物 170 C°→浓硫酸 →高温, 高压 催化剂 CH2－CH2 n 【答案】（1） （2）9 （3）保护酚羟基，使之不被氧化 类型二：有机框图题 例 2（2015 南宁一模）有机化合物 J 是治疗心脏病药物的一种中间体，分子结构中含有 3 个六元环。其中一种 合成路线如下： 已知： ①A 既能发生银镜反应，又能与 FeCl3 溶液发生显色反应，其苯环上有两种不同化学环境的氢原子； ②有机物 B 是一种重要的石油化工产品，其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平； ③ 请回答以下问题： （1）A 中含有的官能团的名称是________。 （2）写出下列有机反应类型：B→C________，F→G________，I→J________。 （3）写出 F 生成 G 的化学方程式：________。 （4）写出 J 的结构简式：________。 （5）E 的同分异构体有多种，写出所有符合以下要求的 E 的同分异构体的结构简式：________。 ①能与 FeCl3 溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应 ③苯环上只有两个对位取代基 ④能发生水解反应 【思路点拨】根据题给信息和流程图知，A 为对羟基苯甲醛，B 为乙烯，C 为乙醇，D 为乙醛，F 为 E （ ） 和 银 氨 溶 液 反 应 后 再 经 酸 化 后 的 产 物 ， 即 ， G 为， H 为 ， I 为 ， J 为 。 【答案】（1）（酚）羟基、醛基 （2）加成反应 消去反应 取代反应（或酯化反应） （3） （4） （5） 【解析】（1）根据信息①知 A 为对羟基苯甲醛，含有的官能团的名称是（酚）羟基、醛基。（2）B→C 为乙 烯转化为乙醇，是加成反应；F→G 是醇的消去反应，I→J 是醇和酸发生的酯化反应。（5）根据题意，能与 FeCl3 溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；能发生银镜反应，说明含有醛基；由③知两个取代基在对位；能发生水解 反 应 ， 说 明 含 有 酯 基 ， 故 符 合 要 求 的 E 的 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 为 。 【总结升华】正向合成分析法是从已知的原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间体，注意碳链骨架、 官能团的变化、反应条件与反应类型的关系，逐步推向合成的目标有机物。 实际解答题目时，往往是正向合成法与逆向合成法两者联合应用。 举一反三： 【变式 1】（2015 广东深圳调研）化合物 G 的合成路线如下： （1）D 中含氧官能团的名称为________，1 mol G 发生加成反应最多消耗________mol H2。 （2）除掉 E 中含有的少量 D 的试剂和操作是________；下列有关 E 的说法正确的是________（填字母序 号）。 A．可发生氧化反应 B．催化条件下可发生缩聚反应 C．可发生取代反应 D．是 CH2＝CHCOOCH2CH3 的同系物 E．易溶于水 （3）写出 A→B 的化学反应方程式：________。 （4）反应 E+F→G 属于下列麦克尔加成反应类型，则 F 的结构简式为________。 （5）比 G 少 2 个氢原子的物质具有下列性质：①遇 FeCl3 溶液显紫色；②苯环上的一氯取代物只有 1 种；③ 1 mol 物质最多可消耗 2 mol Na 和 1 mol NaOH。任写一种该物质的结构简式：________。 【答案】（1）羧基 2 （2）向混合物中加入饱和碳酸钠溶液，充分振荡后，静置，分液或者蒸馏 ACD （3）CH2Cl—CH＝CH2+NaOH CH2OH—CH＝CH2+NaCl 【解析】由框图信息可推知 C 是 CH2＝CHCHO，B 是 CH2＝CHCH2OH，A 是 CH2＝CHCH2Cl。（1）G 中的 羰基能与 H2 发生加成反应，但酯基不能。（2）A 项，E 中含有碳碳双键，可发生氧化反应，正确；B 项，E 中只 含酯基和碳碳双键，所以能发生加聚反应，但不能发生缩聚反应，错误；C 项，酯基可发生水解反应，也属于取 代反应，正确；D 项，结构相似，分子组成上相差 1 个或若干个—CH2 基团的有机物互为同系物，正确；E 项， E 不溶于水，错误。（3）A→B 是卤代烃在 NaOH 溶液、加热条件下的水解反应。（4）由信息反应可知，F 是 CH3COCH2COCH3。（5）遇 FeCl3 溶液发生显色反应说明含有酚羟基，酚羟基与 Na 和 NaOH 都能反应，但羟基 只能与 Na 反应，所以应该有 1 个酚羟基和 1 个醇羟基，而苯环上的一氯代物只有 1 种，所以该物质结构对称， G 分子的不饱和度是 3，现在的物质比 G 少两个 H，所以其不饱和度为 4，故除苯环外取代基均达饱和，所以还 有 两 个 氧 原 子 形 成 醚 键 ， 符 合 条 件 的 结 构 简 式 为 和 。 ∆→水【巩固练习】 一、选择题 1．在有机合成中，制得的有机物较纯净并且容易分离，则在工业生产中往往有实用价值，试判断下列有机反应 在工业上有生产价值的是（ ） 2．下列反应可以使碳链减短的是（ ） A．乙酸与丙醇的酯化反应 B．用裂化石油为原料制取汽油 C．乙烯的聚合反应 D．苯甲醇氧化为苯甲酸 3．（2015 桂林质检）香草醛由愈创木酚作原料合成。其合成路线如下： 下列说法中正确的是（ ）。 A．理论上反应 A→B 中原子利用率为 100％ B．化合物 B 在一定条件下可发生加聚反应 C．检验制得的香草醛中是否混有化合物 C，可用 FeCl3 溶液 D．等物质的量的 A、B、C、D 与足量 NaOH 溶液反应，消耗 NaOH 的物质的量之比为 1∶3∶2∶1 4．1，4-二氧六环（ ）是一种常见的溶剂，它可以通过下列路线制得： 则 A 可能是（ ） A．乙烯 B．乙醇 C．乙二醇 D．乙醛 5．有下述有机反应类型：①消去反应，②水解反应，③加聚反应，④加成反应，⑤还原反应，⑥氧化反应。已知 CH2Cl—CH2Cl+2H2O CH2OH—CH2OH+2HCl，以丙醛为原料制取 1，2-丙二醇，所需进行的反应类 型依次是（ ） A．⑥④②① B．⑤①④② C．①③②⑤ D．⑤②④① 6．（2016 广西桂林月考）以乙炔为原料制取 CHClBr—CH2Br，下列方法中最可行的是（ ） A．先与 HBr 加成再与 HCl 加成 B．先与 H2 完全加成再与 Cl2、Br2 取代 C．先与 HCl 加成再与 Br2 加成 D．先与 HCl 加成再与 HBr 加成 二、非选择题 1．6-羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成 6-羰基庚酸， 请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件）。 提示：①合成过程中无机试剂任选，②如有需要，可以利用试卷中出现过的信息，③合成反应流图表示方法 示例如下： A B C…—H 2．已知 （1）试以乙醇和 1-丁烯为主要原料合成有机物 A（ ），写出各步反应的化学方程式。 （2）由（1）合成的化合物 A 被涂在手术伤口表面，在数秒内发生固化（加聚）并起黏结作用以代替缝合。 A 是一种性能优良的功能高分子材料，写出该化合物固化时的化学反应方程式。 3．阿立哌唑（A）是一种新的抗精神分裂症药物，可由化合物 B、C、D 在有机溶剂中通过以下两条路线合成得 到。 NaOH→ →反应物 反应条件 →反应物 反应条件 路线一： 路线二： （1）E 的结构简式为________。 （2）由 C、D 生成化合物 F 的反应类型是________。 （3）合成 F 时还可能生成一种相对分子质量为 285 的副产物 G，G 的结构简式为________。 （4）H 属于 -氨基酸，与 B 的水解产物互为同分异构体。H 能与 FeCl3 溶液发生显色反应，且苯环上的一 氯代物只有 2 种。写出两种满足上述条件的 H 的结构简式：________。 （5）已知： ，写出由 C 制备化合物 的合成路线流程图（无 机试剂任选）。合成路线流程图示例如下： 4．（2016 四川成都月考）现由丙二酸和乙醛等物质合成 F，合成路线如下： 已知： 请回答下列问题： （1）A 的官能团的名称为________；由逆推法分析 C 的结构简式为________。 （2）写出反应④的化学方程式：________。 （3）写出符合下列条件的 D 的同分异构体的结构简式：________。 ①与 D 具有完全相同的官能团；②每个碳原子上最多只连接一个官能团；③分子中含有 5 种不同化学环境 2 3 3 C D K CO BaCOB E A→ → 3 2 3 D B BaCO K COC F A→ → α的氢原子。 （4）已知 F 的质荷比最大值为 384，在 E 的作用下合成 F 的化学方程式为________。 5．（2015 新疆乌鲁木齐诊断性测试）在《本草纲目》中记载有一种奇特的药物——宝鼎香，宝鼎香中含有一类 奇特的黄色物质——姜黄素，姜黄素在印度被看看作是天然消炎剂，被称为“印度的固体黄金”。姜黄素合成路 线如下： （R1、R2、R3 为烃基或氢原子） （1）①的反应类型是________；④的反应类型是________。 （2）要检验 中含有酚羟基所用的试剂是________。 （3）分别写出②③⑤步反应的化学方程式： ②________；③________；⑤________。 （4）香兰醛的分子式为________；请写出一种符合下列条件的香兰醛的同分异构体的结构简式：________。 ①苯环上的一硝基取代物有 2 种 ②1 mol 该物质水解，最多消耗 3 mol NaOH （5）姜黄素分子中有 2 个甲基，其结构简式是________，推测其核磁共振氢谱中会显示________种不同化学 环境的氢原子。 6．苄佐卡因是一种医用麻醉药品，学名对氨基苯甲酸乙酯，它以对硝基甲苯为主要起始原料经下列反应制得： 请回答下列问题： （1）写出 A、B、C 的结构简式：A________、B________、C________。 （2）用 1H 核磁共振谱可以证明化合物 C 中有________种氢处于不同的化学环境。 （3）写出同时符合下列要求的化合物 C 的所有同分异构体的结构简式（E、F、G 除外）________。 ①化合物是 1，4-二取代笨，其中苯环 L 的一个取代基是硝基 ②分子中含有 结构的基团 注：E、F、G 结构如下： （4）E、F、G 中有一化合物经酸性水解，其中的一种产物能与 FeCl3 溶液发生显色反应，写出该水解反应 的化学方程式________。 （5）苄佐卡因（D）的水解反应如下： 化合物 H 经聚合反应可制成高分子纤维，广泛用于通讯、导弹、宇航等领域。请写出该聚合反应的化学方程式 ________。【参考答案与解析】 一、选择题 1．A、C 【解析】选项 B 所得的卤代产物有多种，且难于分离：选项 D 所得产物 CH3COOH 与 C2H5OH 互溶，也难于分 离，且反应为可逆反应。产率不高。 2．B 【解析】选项 A、C 使碳链增长，选项 D 碳链长度不变。 3．A 【解析】反应 A→B 是醛基的加成反应，原子利用率为 100％；化合物 B 中没有碳碳双键或碳碳三键，不能发生 加聚反应，但含—OH 和—COOH，可发生缩聚反应；香草醛和化合物 C 中都含有酚羟基，都能与 FeCl3 溶液反 应，故用 FeCl3 溶液；无法检验香草醛中是否混有化合物 C；因酚羟基、—COOH 都能与 NaOH 溶液反应，故等 物质的量的 4 种物质消耗：NaOH 的物质的量之比为 1∶2∶2∶1。 4．A 【解析】由合成路线逆推知，C 是乙二醇，则 B 为 1，2-二溴乙烷，从而推得 A 是乙烯。 5．B 【解析】由丙醛合成 1，2-丙二醇的合成路线为 6．C 【解析】以乙炔为原料制取 CHClBr—CH2Br，即在分子中引入一个氯原子和两个溴原子，与 HCl 加成即可引入 一个 Cl 原子，而与 Br2 加成即可在分子中引入两个溴原子。所以可以是乙炔先与 HCl 加成，然后再与 Br2 加成， 或者是乙炔先与 Br2 加成，然后再与 HCl 加成。 二、非选择题 1． 【解析】本题主要考查有机合成路线的选择，一般采用逆推的方法或正推和逆推相结合的方法来处理，即要制备 ，只要制备 即可，结合本书第 137 页例 4 中所给信息知只要制 得 即可，又 ，对比 和 的结构不难发现，只要在 的环与支链相连处引入—OH 或卤素原子，然后发生消去反应即可达到目的。 2． 【解析】逆用题给信息，拆分目标产物。 首先，用 CH3CH2CH＝CH2 合成 。 其次，合成目标产物，有 3 种途径： 途径 1： 途径 2： 途径 3： 从反应条件上分析，—OH 与—COOH 的酯化反应和—OH 的消去反应均是以浓硫酸作催化剂，并加热，途 径 1 会有—OH 之间脱水的副产物，途径 2 会有分子内—OH 和—COOH 酯化的副产物。因而途径 1 和途径 2 会 有副反应而影响产物的纯度，故途径 3 为最佳途径。 3． （2）取代反应 【解析】（1）分析 A、B、C、D 的结构简式，有机物分子的不饱和度没有变化，则 B→A 的一系列反应为 取代反应，则 E 为 B 与 C 发生取代反应生成的，且同时还生成 HBr。 （2）由 C→A 的一系列反应也应为取代反应，因为反应过程中有机物分子的反应部位均为单键的断裂和生 成。 （3）C 与 D 反应生成的 F 的式量为 366，366－285=81，由此确定 F 消去 HBr（式量为 81）即可得到 G， 由此写出 G 的结构简式。（4）B 水解产物为 ，则 H 中一定含有“ ”结构片断，H 中也具有酚羟基，且 H 中苯环上具有 2 个取代基并且这两个取代基在对位上，符合这些条件的 H 有 。 （5）比较 C 与产物的碳骨架，C 应引入 2 个碳原子才能得到产物；利用逆推法要制得产物必须先制备 ，把它与 C 比较得出需在 C 分子中碳链的两个端点各自引入 1 个碳原子，而引入一个 C 原 子的方法可利用—CHO 与 HCN 加成。—Br 转化为—CHO，需要先水解生成醇，再催化氧化得到—CHO。 4． （1）羟基 （2） （3） （4） 【解析】乙醛与氢气发生加成反应（或还原反应）生成乙醇，则 A 为 CH3CH2OH，CH3CH2OH 与钠反应生 成 E，则 E 为 CH3CH2ONa；根据信息反应，乙醛到 C 的反应的实质为醛和醛的加成，采用逆推法分析，碳骨架 不变，则 C 为碳原子数为 5 的醛，即 ；C 与氢气反应生成 D，则 D 为 ；丙二 酸与乙醇反应生成 B，则 B 为 ；B 与 反应生成 F，根据（4）F 的质荷比最大值为 384， 则发生反应⑤的化学方程式为 。 （3）D 的分子式为 C5H12O4，①与 D 具有完全相同的官能团，说明分子中含有 4 个醇羟基；②每个碳原子上最 多只连接一个官能团，说明 4 个醇羟基连在不同的碳原子上；③分子中含有 5 种不同化学环境的氢原子，说明其 结构高度对称，满足以上条件的 D 的同分异构体的结构简式为 。 5．（1）加成反应 氧化反应 （2）FeCl3 溶液 （3）BrCH2CH2Br+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaBr HOCH2—CH2OH OHC—CHO+2H2O 【解析】由题意可知 CH2＝CH2 与 Br2 发生加成反应得到Ⅰ：BrCH2CH2Br，Ⅰ在碱性、加热条件下发生水解 得到Ⅱ：HOCH2CH2OH，Ⅱ发生氧化得到Ⅲ：OHCCHO。（2）酚羟基遇 FeCl3 溶液呈紫色。（3）由框图可知反 应⑤是酚羟基的对位氢与醛基发生的加成反应。（4）苯环上的一硝基取代物有 2 种，说明苯环上有 2 种不同的氢， 能发生水解说明含有酯基，而能与 NaOH 溶液反应的基团可能是羧基、酯基、酚羟基，所以符合条件的结构简 式是 。（5）由分子式可知姜黄素是由 2 分子香兰醛与 1 分子 CH3COCH2COCH3 发生信息中的 反应而得到的，而姜黄素分子中有两个甲基，所以姜黄素结构简式为 ，该分子为对 称结构，共含有 8 种不同的氢。 6．（1） （2）4 【解析】（1） 在 KMnO4（H+）作用下是氧化苯环上的—CH3 而生成—COOH，可推出 A 的结构简式为 ，由 C→D 是—NO2 转化为—NH3 的还原反应，可推知 C 的结构简式为 2H O ∆→ Cu ∆→，从而得出 B 为 CH3CH2OH。 （2）从 C（ ）看，硝基的邻、间位 H 和—CH2—、—CH3 上的 H，共有 4 种 不同的核磁共振氢谱。 （3）满足条件的同分异构体的结构中—NO2 和 原处于对位，说明是对硝基羧酸或对硝基羧酸酯。 对照已给出的化合物 C、E、F、G 可写出甲酸酯或羧酸。 （4）能与 FeCl3 溶液发生显色反应的必定是酚，显然 F 水解可生成酚羟基。 （5）D 物质水解生成 ，它含有—NH2 和—COOH，可通过缩聚反应生成高聚物。