高三化學二輪復習 第一篇 專題通關攻略 專題五 有機化學基礎 2 有機化合物的合成與推斷課件.ppt
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第2講 有機化合物的合成與推斷,【高考這樣考】 (2015全國卷ⅠT38)A(C2H2)是基本有機化工原料。由A制備聚乙烯醇縮丁醛和順式聚異戊二烯的合成路線(部分反應條件略去)如下所示:,回答下列問題: (1)A的名稱是________,B含有的官能團是____________。 (2)①的反應類型是________,⑦的反應類型是________。 (3)C和D的結構簡式分別為________、________。 (4)異戊二烯分子中最多有________個原子共平面,順式聚異戊二烯的結構簡式為___________________________。,(5)寫出與A具有相同官能團的異戊二烯的所有同分異構體________ (填結構簡式)。 (6)參照異戊二烯的上述合成路線,設計一條由A和乙醛為起始原料制備1,3-丁二烯的合成路線____________________________。,【解析】(1)分子式為C2H2的有機物只有乙炔,由B后面的物質推斷B 為CH3COOCH=CH2,含有的官能團為碳碳雙鍵、酯基。 (2)①為乙炔和乙酸的加成反應,⑦為羥基的消去反應。 (3)反應③為酯的水解反應,生成 和乙酸,由產物可知C 為 ,根據(jù)產物的名稱可知D為丁醛CH3CH2CH2CHO。,(4)根據(jù)雙鍵中6原子共面的規(guī)律,凡是和雙鍵直接相連的原子均可共 面,相連甲基上的3個氫原子最多只有1個可共面可知最多有11個原子 共平面。順式結構是指兩個相同的原子或原子團在雙鍵的同一側。 (5)與A具有相同的官能團是三鍵,相當于在5個碳原子上放三鍵,先 寫5個碳原子的碳骨架,再加上三鍵,符合條件的有三種。 (6)根據(jù)上述反應⑤⑥⑦可知,先讓乙炔和乙醛發(fā)生加成反應生成 ,再把三鍵變?yōu)殡p鍵,最后羥基消去即可。,答案:(1)乙炔 碳碳雙鍵、酯基 (2)加成反應 消去反應,【考綱要求】 1.了解烷、烯、炔和芳香烴、鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結構特點以及它們之間的相互聯(lián)系。 2.能舉例說明烴類物質在有機合成和有機化工中的重要作用。 3.了解合成高分子化合物的組成與結構特點,能依據(jù)簡單合成高分子化合物的結構分析其鏈節(jié)和單體。,4.了解加聚反應和縮聚反應的特點。 5.了解新型高分子材料的性能及其在高新技術領域的應用。 6.了解合成高分子化合物在發(fā)展經(jīng)濟、提高生活質量方面的貢獻。,【考查特點】 有機推斷和合成是高考必考的內容之一,以主觀題的形式考查。 (1)考查“名稱”:有機物官能團的名稱(如羥基、羧基、醛基等)、有機物結構簡式的書寫、簡單有機物的命名等。 (2)考查“式子”:重要化學方程式的書寫,如酯化反應、鹵代烴的水解等。 (3)考查“反應”:取代反應、加成反應、消去反應等反應類型的判斷。,(4)考查“結構”:同分異構體數(shù)目的判斷以及限定條件書寫有機物的同分異構體。 (5)考查“試劑”:反應條件、有機化合物的鑒別等。 (6)考查“路線設計”:利用題目給定的條件和反應,設計已知物質的合成路線。,1.了解有機合成“三路線”: (1)一元合成路線:R—CH=CH2 鹵代烴→一元醇→_______→_____ _____→酯。 (2)二元合成路線:CH2=CH2 X—CH2—CH2—X→二元醇→_______ →二元羧酸→酯(鏈酯、環(huán)酯、聚酯)。,一元醛,一元,羧酸,二元醛,(3)芳香族化合物的合成路線:,2.明確五種官能團的引入方法: (1)引入鹵素原子的方法。 ①烴、酚的取代; ②不飽和烴與______的加成; ③醇與___________的取代反應。,HX、X2,氫鹵酸(HX),(2)引入羥基的方法。 ①烯烴與___加成; ②醛、酮與_____加成; ③鹵代烴在堿性條件下水解; ④酯的水解; ⑤葡萄糖發(fā)酵產生_____。,水,氫氣,乙醇,(3)引入碳碳雙鍵的方法。 ①某些醇或鹵代烴的_____; ②炔烴不完全加成; ③烷烴裂化。 (4)引入碳氧雙鍵的方法。 ①醇的_________; ②連在同一個碳上的兩個鹵素原子水解; ③含碳碳三鍵的物質與水加成,消去,催化氧化,(5)引入羧基的方法。 ①醛基氧化; ②酯、肽、蛋白質、羧酸鹽的水解。 3.熟記官能團消除“四方法”: (1)通過_____反應消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵、苯環(huán))。 (2)通過___________、酯化反應消除羥基。 (3)通過加成或氧化反應消除醛基。 (4)通過水解反應消除酯基、肽鍵、鹵素原子。,加成,消去、氧化,4.官能團改變“三路徑”: (1)通過官能團之間的衍變關系改變官能團,如醇→醛→酸。 (2)通過某些化學途徑使一個官能團變成兩個,如 ①CH3CH2OH→CH2=CH2→CH2XCH2X→CH2OHCH2OH。,②CH2=CHCH2CH3→CH3CHXCH2CH3→ CH3CH=CHCH3→CH3CHXCHXCH3→ CH2=CHCH=CH2。 (3)通過某些手段改變官能團的位置。 如CH3CHXCHXCH3→CH2=CHCH=CH2→ CH2XCH2CH2CH2X。,考點一 結構→官能團→性質為主的推斷 【典例1】(2014新課標全國卷Ⅰ節(jié)選)席夫堿類化合物G在催化、藥物、新材料等方面有廣泛應用。合成G的一種路線如下:,已知以下信息: ②1 mol B經(jīng)上述反應可生成2 mol C,且C不能發(fā)生銀鏡反應 ③D屬于單取代芳烴,其相對分子質量為106,④核磁共振氫譜顯示F苯環(huán)上有兩種化學環(huán)境的氫 +H2O,回答下列問題: (1)由A生成B的化學方程式為______________,反應類型為______ ________。 (2)D的化學名稱是________,由D生成E的化學方程式為_________ ______。 (3)G的結構簡式為______________________________________。,(4)由苯及化合物C經(jīng)如下步驟可合成N-異丙基苯胺: 反應條件1所選用的試劑為______________,反應條件2所選用的試劑為____________,I的結構簡式為______________。,【破題關鍵】 (1)理解題目給出的烯烴的臭氧化反應,并能逆推烯烴的結構; (2)C不能發(fā)生銀鏡反應,說明C為酮,1 mol B經(jīng)上述反應可生成 2 mol C,可知B為對稱結構的烯烴; (3)D屬于單取代芳烴,說明分子結構中含有一個苯環(huán),再根據(jù)其相對分子質量推出其結構; (4)根據(jù)題目中信息的靈活應用完成第(4)小題。,【解析】(1)由題意結合C不能發(fā)生銀鏡反應可知C為酮類物質,由 1 mol B經(jīng)上述反應可生成2 mol C可知A為2,3-二甲基-2-氯丁烷:(CH3)2CClCH(CH3)2,B為2,3-二甲基-2-丁烯: ,C為丙酮,由A生成B為氯代烴的消去反應。 (2)D屬于單取代芳烴,其相對分子質量為106,為乙苯: ; 由D生成E為硝化反應,根據(jù)核磁共振氫譜顯示F苯環(huán)上有兩種化學環(huán) 境的氫可知取代的是苯環(huán)對位上的氫原子。,(3)由C和F的結構簡式結合 得出G的結構簡式為 。 (4)由苯和化合物C合成N-異丙基苯胺的路線圖可知,苯發(fā)生硝化反 應生成硝基苯,硝基苯發(fā)生還原反應生成苯胺,苯胺與丙酮反應生成J: ,J與氫氣發(fā)生加氫反應生成N-異丙基苯胺。,答案:(1) 消去反應 (4)濃硝酸、濃硫酸 鐵粉/稀鹽酸(其他合理還原條件也可),【互動探究】(1)B的同類別的同分異構體有幾種? 提示:B的分子式為C6H12,分子結構中含有一個碳碳雙鍵;其中6個碳作為主鏈有3種,接著5個碳作主鏈有7種,4個碳作主鏈有3種(包含B),故與B同類別的同分異構體共有12種。,(2)若1 mol B經(jīng)上述反應可生成2 mol C,且C能發(fā)生銀鏡反應,寫出B的結構簡式。 提示:C能發(fā)生銀鏡反應,說明分子中含有醛基,則B的結構簡式為CH3CH2CH=CHCH2CH3。 (3)指出D→E,C+F→G的反應類型。 提示:D→E和C+F→G的反應類型均為取代反應。,【方法歸納】有機物推斷題的突破方法 (1)根據(jù)反應條件推斷某一反應的反應物或生成物,如反應條件為“NaOH的醇溶液,加熱”,則反應物必是含鹵原子的有機物,生成物中肯定含不飽和鍵。 (2)根據(jù)有機反應的特殊現(xiàn)象推斷有機物的官能團。 ①使溴水褪色,則表示有機物分子中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或醛基。,②使酸性KMnO4溶液褪色,則該物質中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基或苯的同系物。 ③遇FeCl3溶液顯紫色或加入濃溴水出現(xiàn)白色沉淀,表示該物質分子中含有酚羥基。 ④加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱,有紅色沉淀生成(或加入銀氨溶液并水浴加熱有銀鏡出現(xiàn)),說明該物質中含有—CHO。 ⑤加入金屬鈉,有H2產生,表示該物質分子中可能有—OH或—COOH。 ⑥加入NaHCO3溶液有氣體放出,表示該物質分子中含有—COOH。,(3)以特征產物為突破口來推斷碳架結構和官能團的位置。 ①醇的氧化產物與結構的關系。,②由消去反應的產物可確定“—OH”或“—X”的位置。 ③由取代產物的種數(shù)或氫原子環(huán)境可確定碳架結構。有機物取代產物越少或相同環(huán)境的氫原子數(shù)越多,說明此有機物結構的對稱性越高,因此可由取代產物的種數(shù)或氫原子環(huán)境聯(lián)想到此有機物碳架結構的對稱性而快速進行解題。 ④由加氫后的碳架結構可確定碳碳雙鍵或碳碳三鍵的位置。 ⑤由有機物發(fā)生酯化反應能生成環(huán)酯或高聚酯,可確定該有機物是含羥基的羧酸;根據(jù)酯的結構,可確定—OH與—COOH的相對位置。,【題組過關】 1.(2015重慶高考)某“化學雞尾酒”通過模擬臭蟲散發(fā)的聚集信息素可高效誘捕臭蟲,其中一種組分T可通過下列反應路線合成(部分反應條件略)。,(1)A的化學名稱是____________,A→B新生成的官能團是_______ ________; (2)D的核磁共振氫譜顯示峰的組數(shù)為________。 (3)D→E的化學方程式為_________________。 (4)G與新制的Cu(OH)2發(fā)生反應,所得有機物的結構簡式為_______ ____________________________________________。,(5)L可由B與H2發(fā)生加成反應而得,已知R1CH2Br+NaC≡CR2→ R1CH2C≡CR2+NaBr,則M的結構簡式為______________________。 (6)已知 , 則T的結構簡式為 ____________________________________________________。,【解析】(1)根據(jù)A的結構簡式和系統(tǒng)命名法可知,A的名稱為丙烯; 在光照條件下,丙烯與Br2發(fā)生α-H的取代反應,則A→B新生成的官 能團是—Br。 (2)D分子中有兩種不同化學環(huán)境的氫原子,所以D的核磁共振氫譜顯 示峰的組數(shù)為2。 (3)鹵代烴在NaOH的醇溶液中發(fā)生消去反應生成E,則D→E的化學方 程式為CH2BrCHBrCH2Br+2NaOH HC≡CCH2Br+2NaBr+2H2O。,(4)根據(jù)題意可知G為HC≡CCHO,與新制Cu(OH)2發(fā)生反應的化學方程式為HC≡CCHO+2Cu(OH)2+NaOH HC≡CCOONa+Cu2O+3H2O,所得有機物的結構簡式為HC≡CCOONa。 (5)L可由B與H2發(fā)生加成反應而得,則L是CH3CH2CH2Br,已知R1CH2Br +NaC≡CR2→R1CH2C≡CR2,則M的結構簡式為CH3CH2CH2C≡CCHO。 (6)由已知信息知,T的結構簡式為 。,答案:(1)丙烯 —Br (2)2 (3)CH2BrCHBrCH2Br+2NaOH HC≡CCH2Br+2NaBr+2H2O (4)HC≡CCOONa (5)CH3CH2CH2C≡CCHO (6),2.(2015宜春四校聯(lián)考)已知:,現(xiàn)有一種用于治療高血脂的新藥“滅脂靈”是按如下路線合成的。,已知C的分子式為C7H7Cl,試回答以下問題: (1)上述反應①②③④⑤中屬于取代反應的是________(填序號)。 (2)反應⑤的條件可能是________。 A.NaOH溶液加熱 B.NaOH醇溶液加熱 C.稀硫酸加熱 D.濃硫酸加熱,(3)寫出B、H的結構簡式:B________H________。 (4)寫出I與銀氨溶液反應的化學方程式:______________。 (5)寫出含六個甲基且屬于酯類的E的3種同分異構體:___________ __________________________________________。,【解析】甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應生成A(CH2Cl2),A和 氫氧化鈉的水溶液發(fā)生取代反應生成B,但同一個碳原子上含有兩個 羥基不穩(wěn)定會失水生成醛,則B的結構簡式為HCHO,CH3(CH2)6CHO和 甲醛反應生成E,E與甲醛繼續(xù)反應生成F,根據(jù)題給信息知,E的結構 簡式為 ,F(xiàn)的結構簡式為 ,F(xiàn)和氫氣 發(fā)生加成反應生成G,則G的結構簡式為CH3(CH2)5C(CH2OH)3,甲苯,在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應生成C(C7H7Cl),其結構簡式 為 , 和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生取代反應生成D,D的結 構簡式為 ,D被氧化生成I,則I的結構簡式為 ,苯甲醛 被氧化生成J,J的結構簡式為 ,G和J反應生成H,H的結構簡,式為 。,(1)反應①~⑤中①是取代反應;②是鹵代烴的水解,屬于取代反應;③是醛醛加成反應;④是醛基的加成反應;⑤是酯化反應,屬于取代反應;屬于取代反應的有①②⑤。 (2)根據(jù)以上分析,⑤是酯化反應,故條件為濃硫酸加熱。 (3)根據(jù)以上分析,B為HCHO,H為 。,(4)I是苯甲醛,與銀氨溶液反應的化學方程式為 +2Ag(NH3)2OH +2Ag↓+3NH3+H2O。 (5)E為 ,含六個甲基且屬于酯類的同分異構體 為 、 、 。,答案:(1)①②⑤ (2)D (3)HCHO,【加固訓練】1.(2014廣東高考)不飽和酯類化合物在藥物、涂料等領域應用廣泛。 (1)下列關于化合物Ⅰ的說法,正確的是________。,A.遇FeCl3溶液可能顯紫色 B.可發(fā)生酯化反應和銀鏡反應 C.能與溴發(fā)生取代和加成反應 D.1 mol化合物Ⅰ最多能與2 mol NaOH反應,(2)反應①是一種由烯烴直接制備不飽和酯的新方法: 化合物Ⅱ的分子式為______________,1 mol化合物Ⅱ能與______ _____mol H2恰好完全反應生成飽和烴類化合物。,(3)化合物Ⅱ可由芳香族化合物Ⅲ或Ⅳ分別通過消去反應獲得,但只 有Ⅲ能與Na反應產生H2,Ⅲ的結構簡式為________(寫1種);由Ⅳ生 成Ⅱ的反應條件為________。 (4)聚合物 可用于制備涂料,其單體結構簡式為 ____________________。利用類似反應①的方法,僅以乙烯為有機 物原料合成該單體,涉及的反應方程式為________________________。,【解析】(1)化合物Ⅰ中含酚羥基,遇FeCl3溶液顯紫色,A正確;無醛基,不發(fā)生銀鏡反應,B錯誤;含酚羥基且羥基鄰對位有氫原子,能發(fā)生取代反應,含碳碳雙鍵,能與溴發(fā)生加成反應,C正確;2 mol酚羥基消耗2 mol NaOH,1 mol酯基消耗1 mol NaOH,共消耗3 mol NaOH,D錯誤。 (2)化合物Ⅱ的分子式為C9H10,1 mol化合物Ⅱ中含1 mol苯環(huán)、 1 mol碳碳雙鍵,能與4 mol H2反應。,(3)化合物Ⅱ可由芳香族化合物Ⅲ或Ⅳ分別通過消去反應獲得,但只有Ⅲ能與Na反應產生H2,故Ⅲ中含醇羥基,Ⅲ為 或 ,Ⅳ為鹵代烴,反應條件為NaOH醇溶液、加熱。 (4) 的單體為 ,以乙烯為原料合成 該單體,反應為2CH2=CH2+2C2H5OH+2CO+O2 2CH2=CHCOOC2H5+2H2O。,答案:(1)A、C (2)C9H10 4 NaOH醇溶液、加熱,2.(2015北京東城區(qū)二模)PX是一種重要的化工原料。PX屬于烴類,以其為原料合成高分子樹脂E和P的路線如下:,回答下列問題: (1)B中官能團名稱是________。 (2)F的結構簡式是_________________________________。,(3)M→N的反應類型是___________________________。 (4)PX→G的化學反應方程式是___________________________。 (5)D可發(fā)生縮聚反應生成E,其化學方程式是__________________ _________。 (6)M的同分異構體中,苯環(huán)上一氯代物只有一種的有______種,寫出其中任意一種同分異構體的結構簡式_______________________。,【解析】由P的結構簡式可知合成它的單體是 和 。由 PX經(jīng)酸性高錳酸鉀氧化生成F,可知F是 ,則N是 。因 PX屬于烴類,所以PX是 。PX與Br2在光照條件下反應生成 , 由題給信息知B為 ,D為 ,E為 。,(1)B中官能團是醛基。(2)F為 。(3)G為 ,G生成M為水解 反應,M為 ,N為 ,M生成N為加成反應。(4)PX生成G可 用 與Cl2或Br2在光照條件下發(fā)生取代反應制得。(5)D生成E的,化學方程式為 (6)M的同分異構體中,苯環(huán)上一氯代物只有一種,可考慮甲基鄰位 ( 、 )、間位( )、對位( 、 、 ),還有 。,答案:(1)醛基 (2) (3)加成反應(還原反應),考點二 以新物質合成為載體的綜合推斷 【典例2】(2015天津高考)扁桃酸衍生物是重要的醫(yī)藥中間體,以A和B為原料合成扁桃酸衍生物F的路線如圖所示:,(1)A分子式為C2H2O3,可發(fā)生銀鏡反應,且具有酸性,A所含官能團 名稱為____________。寫出A+B→C的化學反應方程式:________。 (2)C( )中①、②、③3個—OH的酸性由強到弱的順序是 ____________________。 (3)E是由2分子C生成的含有3個六元環(huán)的化合物,E分子中不同化學環(huán) 境的氫原子有________種。,(4)D→F的反應類型是________,1 mol F在一定條件下與足量NaOH溶液反應,最多消耗NaOH的物質的量為________mol。寫出符合下列條件的F的所有同分異構體(不考慮立體異構)的結構簡式:_____。 ①屬于一元酸類化合物 ②苯環(huán)上只有2個取代基且處于對位,其中一個是羥基,(5)已知: 有多種合成方 法,在方框中寫出由乙酸合成A的路線流程圖(其他原料任選)。 合成路線流程圖示例如下:,【破題關鍵】 (1)根據(jù)物質所含有的官能團發(fā)生的特征反應,推出該物質,本題中根據(jù)A的分子式和性質,推出A的結構并寫出其結構簡式。 (2)靈活應用元素守恒和反應的特點推斷相關的物質,如根據(jù)A和C的結構推斷B的結構。 (3)明確各種羥基氫的活性是羧酸酚醇。 (4)注意反應條件的應用。 (5)在合成路線的設計時,要注意題目所給信息的分析和應用。,【解析】(1)A的分子式為C2H2O3,可發(fā)生銀鏡反應,且具有酸性,A 是 ,官能團是醛基和羧基;根據(jù)C的結構可知B是苯酚,則 A+B→C的化學反應方程式為 (2)羧基的酸性強于酚羥基,酚羥基的酸性強于醇羥基,故酸性強弱順序為③①②。,(3)C中有羥基和羧基,2分子C可以發(fā)生酯化反應,可以生成3個六元環(huán)的化合物,C的分子間的醇羥基和羧基也發(fā)生酯化反應,E的分子中不同化學環(huán)境的氫原子有4種。,(4)對比D與F的結構,可以看出溴原子取代了羥基的位置,所以D→F的反應類型是取代反應。F中的官能團有溴原子、酚羥基、酯基,都可以與氫氧化鈉反應,所以1 mol F消耗NaOH的物質的量為3 mol。符合條件的F的同分異構體有,(5)根據(jù)題目信息,羧酸可以與PCl3反應,在碳鏈上引入一個鹵素原子,鹵素原子水解可以引入醇羥基,醇羥基氧化可以得到醛基,故流程為,答案:(1)醛基、羧基 (2)③①② (3)4 (4)取代反應 3,【誤區(qū)提醒】有機合成與推斷題中的易錯點 (1)解答有機推斷題欠規(guī)范:主要表現(xiàn)為思維定勢,觀察不仔細,分 析不透徹,表達不規(guī)范。 ①寫有機化學方程式未用“ ”,而用了“====”,漏寫反應條 件。 ②酯化反應的生成物漏寫“水”,縮聚反應的生成物漏寫“小分 子”、反應條件和“n”。,,③醛基、酯基、羧基的書寫不規(guī)范:如醛基寫成“—COH”。 ④有機分子結構式中有幾個苯環(huán)看不清楚,常認為六邊形是苯環(huán)。 (2)不理解有機合成路線設計,忽視官能團保護原理:易忽視叔醇 ( )不能被氧化,而碳碳雙鍵在醇催化氧化過程中,也能被氧 化。因此在氧化過程中必要時需要保護某些官能團。在有機合成中, 官能團保護就是設計路線使指定官能團反應,避免某官能團反應。例 如,利用烯醇制烯醛,先利用烯醇與HX反應,后催化氧化制醛,最后 消去得烯醛,與HX加成、消去的目的是保護碳碳雙鍵。,(3)同化新信息能力差,不能有效利用題目給出的有機原理:如果對題目所提示的信息利用或提取不準確則易導致不能順利推斷物質或者無法解題。,【題組過關】 1.(2015天津十二校二模聯(lián)考)G是一種合成橡膠和樹脂的重要原料,A是由C、H、O三種元素組成的五元環(huán)狀化合物,相對分子質量為98,其中氧元素的質量分數(shù)為49%,其核磁共振氫譜只有一個峰;F的核磁共振氫譜有3個峰,峰面積之比為2∶2∶3。,已知:(其中R是烴基),有關物質的轉化關系如圖所示:,請回答以下問題。 (1)B中含氧官能團的名稱是______;A的結構簡式為______。⑤的反應類型是________。G與Br2的CCl4溶液反應,所有可能的產物共有________種。 (2)反應④的化學方程式為___________________。 (3)E可在一定條件下生成高分子化合物,寫出該高分子化合物可能的結構簡式:__________________________。 (4)反應⑥的化學方程式為_______________________________。,(5)有機物Y與E互為同分異構體,且具有相同的官能團種類和數(shù)目,寫出所有符合條件的Y的結構簡式______________________。 (6)寫出由G合成2-氯-1,3-丁二烯的合成路線(無機試劑任選):__________________________________________。 合成路線流程圖示例如下:,【解析】A是一種五元環(huán)狀化合物,其核磁共振氫譜只有一個峰,說 明A中只含一種類型的氫原子,A能水解生成B,B能和氫氣發(fā)生加成 反應生成C,說明B中含有碳碳雙鍵,根據(jù)題給信息知A的分子式為 C4H2O3,故其結構簡式為 ,A水解生成B,B的結構簡式為 HOOCCH=CHCOOH,B和氫氣發(fā)生加成反應生成C,C的結構簡式為,HOOCCH2CH2COOH,B和水發(fā)生反應生成E,根據(jù)B和E的摩爾質量知,B發(fā)生加成反應生成E,所以E的結構簡式為HOOCCH2CH(OH)COOH,C和X反應生成F,根據(jù)F的分子式知,X是乙醇,F(xiàn)的結構簡式為CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3,C反應生成D,結合題給信息知,D的結構簡式為HOCH2CH2CH2CH2OH,D在濃硫酸、加熱條件下反應生成G,根據(jù)G的分子式知,D發(fā)生消去反應生成G,G的結構簡式為CH2=CHCH=CH2。,(1)B為HOOCCH=CHCOOH,B中含氧官能團的名稱是羧基;A的結構簡 式為 ;⑤的反應類型是加成反應;G與Br2的CCl4溶液反應, 所有可能的產物共有3種。 (2)反應④的化學方程式為HOCH2CH2CH2CH2OH CH2=CHCH=CH2+2H2O。,(3)E的結構簡式為HOOCCH2CH(OH)COOH,E可在一定條件下生成高分子 化合物,該高分子化合物可能的結構簡式為 或 。 (4)反應⑥的化學方程式為HOOCCH2CH2COOH+2C2H5OH CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3+2H2O。,(5)E的結構簡式為HOOCCH2CH(OH)COOH,有機物Y與E互為同分異構 體,且具有相同的官能團種類和數(shù)目,符合條件的Y的結構簡式: , 。,(6)G為CH2=CHCH=CH2,G和溴發(fā)生加成反應生成BrCH2CH=CHCH2Br, BrCH2CH=CHCH2Br和NaOH的水溶液加熱發(fā)生取代反應生成 HOCH2CH=CHCH2OH,HOCH2CH=CHCH2OH和HCl發(fā)生加成反應生成HOCH2CH2CHClCH2OH,HOCH2CH2CHClCH2OH發(fā)生消去反應生成 ,其合成路線為,答案:(1)羧基 加成反應 3 (2)HOCH2CH2CH2CH2OH CH2=CHCH=CH2+2H2O,2.(2015贛州二模)氧氮雜環(huán)是新藥研制過程中發(fā)現(xiàn)的一類重要活性物質,具有抗驚厥、抗腫瘤、改善腦缺血等性質。下面是某研究小組提出的一種氧氮雜環(huán)類化合物H的合成路線:,(1)原料A的同分異構體中,含有苯環(huán)且核磁共振氫譜中有4個峰的是________(寫出其結構簡式)。 (2)原料D的結構簡式是________。 (3)反應②的化學方程式是_______________________。,(4)原料B俗名“馬來酐”,它是馬來酸(順丁烯二酸: ) 的酸酐,它可以經(jīng)下列變化分別得到蘋果酸( ) 和聚合物Q:,①半方酸是原料B的同分異構體,分子中含1個環(huán)(四元碳環(huán))和1個羥基,但不含—O—O—鍵,半方酸的結構簡式是_______。 ②反應Ⅰ的反應類型是________。反應Ⅱ的化學方程式為________ _______________。 ③兩分子蘋果酸之間能發(fā)生酯化反應,生成六元環(huán)酯,請寫出該反應的化學方程式:_____________________________________。,【解析】根據(jù)流程圖知,反應①為加成反應,反應②為酯化反應,且 C為CH3CH2OH,反應③為加成反應,且D為 ,反應④為消去 反應。 原料B俗名“馬來酐”,馬來酸和HBr發(fā)生加成反應生成M,M的結構簡 式為HOOCCH2CHBrCOOH,M發(fā)生反應Ⅰ(水解反應)生成的N為NaOOCCH2CH(OH)COONa,N酸化得到蘋果酸 ;馬 來酸與H2發(fā)生加成反應生成R,R為HOOCCH2CH2COOH,R和乙二醇發(fā)生 酯化反應生成聚合物Q,Q的結構簡式為 。,(1)原料A的同分異構體中,含有苯環(huán)且核磁共振氫譜中有4個峰的是 。 (2)通過以上分析知,原料D的結構簡式是 。 (3)反應②為E與乙醇發(fā)生酯化反應,該反應為,(4)①半方酸是原料B的同分異構體,分子中含1個環(huán)(四元碳環(huán))和1個 羥基,但不含—O—O—鍵,半方酸的結構簡式是 。 ②通過以上分析知,反應Ⅰ的反應類型是取代反應或水解反應,反應 Ⅱ的化學方程式為nHOOC—CH2—CH2—COOH+nHO—CH2—CH2—OH +(2n-1)H2O。,③兩分子蘋果酸之間能發(fā)生酯化反應,生成六元環(huán)酯,該反應方程式為,答案:(1),【加固訓練】1.(2014山東高考)3-對甲苯丙烯酸甲酯(E)是一種用于合成抗血栓藥的中間體,其合成路線如下:,已知:HCHO+CH3CHO CH2=CHCHO+H2O (1)遇FeCl3溶液顯紫色且苯環(huán)上有兩個取代基的A的同分異構體有________種。B中含氧官能團的名稱為________。 (2)試劑C可選用下列中的________。 a.溴水 b.銀氨溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.新制Cu(OH)2懸濁液,(3) 是E的一種同分異構體,該物質與足量NaOH溶液共熱的化學方程式為_______________________________。 (4)E在一定條件下可以生成高聚物F,F(xiàn)的結構簡式為________。,【解析】(1)遇FeCl3溶液顯紫色,說明該同分異構體中含有酚羥基,則另一個取代基為乙烯基,存在鄰、間、對3種同分異構體;B中含醛基; (2)B中含有的醛基與C反應,酸化后轉化為羧基,所以試劑C可以為銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液;,(3)酯基在堿性條件下水解,化學方程式為,(4)E中含碳碳雙鍵,發(fā)生加聚反應,生成,答案:(1)3 醛基 (2)b、d,2.(2015西工大附中三模)龍葵醛是一種常用香精,結構簡式為 ,其工業(yè)合成路線如下:,已知:苯的同系物與鹵素單質反應時,若在光照條件下,側鏈烴基上的氫原子被鹵素原子取代;若在催化劑作用下,苯環(huán)某些位置上的氫原子被鹵素原子取代。 請根據(jù)上述路線,回答下列問題: (1)A的結構簡式可能為________。 (2)有機化合物D可能具有的化學性質是________(填寫序號)。 a.水解反應 b.加聚反應 c.取代反應 d.消去反應,(3)物質B通過發(fā)生聚合反應可生成高分子化合物,寫出該高分子化合物的結構簡式:____________________________。 (4)寫出C→D的化學反應方程式:____________________________, 其反應類型為__________________。 (5)檢驗龍葵醛中官能團的化學反應方程式為__________________。,(6)龍葵醛有多種同分異構體,試寫出一種符合下列條件的同分異構體的結構簡式________。 ①其分子中沒有甲基; ②與飽和溴水反應能生成白色沉淀且與Br2的物質的量之比為1∶3。,【解析】由異丙苯的結構可知,苯與丙烯發(fā)生加成反應生成異丙苯, 異丙苯在光照條件下與溴發(fā)生一溴取代生成A( 或 ),A發(fā)生消去反應生成B,則B為 ,B與 HBr發(fā)生加成反應生成C,C反應生成D,D氧化生成 ,應 是D中的羥基被氧化為醛基,逆推可得D為 ,則C為 。,(1)由上述分析可知,A的結構簡式可能為 或 。 (2)D為 ,含有羥基,可以發(fā)生消去反應、取代反應,不 能發(fā)生水解反應與加聚反應。 (3)B為 ,B可以發(fā)生加聚反應生成高分子化合物,該高分 子化合物的結構簡式為 。,(4)C→D的反應是鹵代烴發(fā)生水解反應生成醇,也屬于取代反應,化 學反應方程式為 其反應類型為取代反應。 (5)龍葵醛中含有—CHO,利用銀鏡反應或與新制氫氧化銅反應檢驗。,(6)龍葵醛有多種同分異構體,符合下列條件的同分異構體: ①其分子中沒有甲基;②與飽和溴水反應能生成白色沉淀且與Br2的 物質的量之比為1∶3,這樣的異構體為 、 、 。,答案:,3.已知: 苯甲醇+苯甲酸鉀 可由下列反應路線合成結晶玫瑰(只列出部分反應條件),(1)A是苯的一種同系物,相同條件下,其蒸氣對氫氣的相對密度是46,則A的名稱是________。 (2)C中的官能團是________。 (3)反應③的化學方程式為_______________________________。 (4)經(jīng)反應路線④得到的副產物加水萃取、分液,能除去的副產物是________。,(5)已知: 則經(jīng)反應路線 ⑤得到一種副產物,其核磁共振氫譜有4種峰,各組吸收峰的面積之 比為________。 (6)G的同分異構體L遇FeCl3溶液顯色,與足量飽和溴水反應未見白色 沉淀產生,則L與NaOH的乙醇溶液共熱,所得有機物的結構簡式為 ________(只寫一種)。,(7)反應⑥的化學方程式是_________________________________。 (8)C有多種同分異構體,其中屬于芳香族化合物的有______種(不包括C)。,【解析】流程分析:采用逆向分析法,根據(jù)G、J的結構知反應⑥是G 與乙酸的酯化反應,由反應條件可知,D到G發(fā)生了信息提示中的反 應,可推知D為苯甲醛( ),C的分子式為C7H8O,不飽和度為4, 可知其結構中存在苯環(huán)和一個飽和碳原子,可推知C為苯甲醇 ( ),則C到D發(fā)生的是苯甲醇被氧化生成苯甲醛的反應,A是苯,的一種同系物,相同條件下,其蒸氣對氫氣的相對密度是46,設其分 子式為CxHy,則12x+y=92,可推知A的分子式為C7H8,不飽和度為4, 對比C的結構可推知A為甲苯( ),A到B發(fā)生的是甲基上的鹵代 反應,B到C發(fā)生的是鹵代烴的水解反應。,(1)由上述分析可知,A為甲苯。 (2)C為苯甲醇( ),官能團為羥基。 (3)反應③發(fā)生的是苯甲醇被氧化生成苯甲醛的反應,化學反應方程 式為,(4)由信息提示可知, 苯甲醇+苯甲酸鉀,苯甲 酸鉀為可溶性的鹽而其他物質不溶于水或微溶于水,則加水萃取、分 液,能除去的副產物是苯甲酸鉀。,(5)根據(jù)提示信息 +H2O可知, F( )能與G( )反應生成 ,該有機物分子中 含有4種位置不同的氫,個數(shù)之比為1∶2∶4∶4(苯環(huán)對稱),氫原子 數(shù)目之比就等于其吸收峰的面積之比,則各組吸收峰的面積之比為 1∶2∶4∶4。,(6)根據(jù)遇FeCl3溶液顯色可知L含酚羥基,與足量飽和溴水反應未見 白色沉淀產生說明酚羥基的鄰、對位被取代基取代,又L與NaOH的乙 醇溶液共熱說明L能發(fā)生消去反應,該基團是—C2H4Cl,則L與NaOH的 乙醇溶液共熱,所得有機物的結構簡式為,(7)根據(jù)G、J的結構知反應⑥是G與乙酸的酯化反應,化學反應方程式為 (8)C為苯甲醇( ),屬于芳香族化合物的同分異構體,若苯環(huán) 上取代基為—CH3和—OH,有鄰、間、對3種,若取代基為—OCH3有1種, 共有4種。,答案:(1)甲苯 (2)羥基 (4)苯甲酸鉀 (5)1∶2∶4∶4,有機合成與推斷 【典題示例】(2015山東高考T34)菠蘿酯F是一種具有菠蘿香味的賦香劑,其合成路線如下:,(1)A的結構簡式①為_______________ ,A中所含官能團的名稱①是_______________。 (2)由A生成B的反應類型②是_______,E的某同分異構體只有一種相同化學環(huán)境的氫,該同分異構體的結構簡式③為_______________。 (3)寫出D和E反應生成F的化學方程式④ _______________。,(4)結合題給信息,以溴乙烷和環(huán)氧乙烷為原料制備1-丁醇, 設計合成路線⑤(其他試劑任選)。,【審題指導】抽絲剝繭 溯本求源,答案:(1) 碳碳雙鍵、醛基 (2)加成(或還原)反應,【類題通法】 1.審題——正確解題的基礎。 看清題中已知信息和框圖信息,綜合已知信息和框圖信息,理解物質的轉化過程。,2.析題——正確解題的關鍵。 (1)運用“三看”突破物質間的變化: ①看碳鏈結構變化。 根據(jù)已知物質的結構簡式,確定反應前后碳鏈的增減,形狀的變化(如鏈狀變?yōu)榄h(huán)狀),確定反應的過程。 ②看官能團的變化。 如果反應中已經(jīng)給出了部分物質的結構簡式,可對比這些物質的結構簡式,確定未知物質的結構和反應過程。,③看反應條件。 觀察反應過程的反應條件,可推斷物質變化過程中可能發(fā)生的反應,以及反應類型。 (2)運用合適推斷方法,確定有機物結構: ①正向推斷法:正向推斷法是在已知反應物條件下的推斷,從已知反應物入手,結合反應條件、分子式、碳鏈變化等信息,推斷合成過程的中間體,逐步推向目標有機物。,②逆向推斷法:以題中要求最終產物為起點,結合反應條件,一步步逆推,確定起始原料。 ③正向逆向綜合法:其實多數(shù)題目需要我們靈活運用正向推斷法和逆向推斷法,可能推斷過程中一部分使用正向推斷法,一部分使用逆向推斷法,綜合運用正推法和逆推法,總結分析得到答案。,3.解題——正確解題的步驟。 有機推斷的過程完成后,分析題中問題,確定所要書寫的有機物的結構、重要的反應等。解答時要注意規(guī)范書寫有機物的結構簡式,特別注意氫原子數(shù)的書寫;正確書寫有機物反應,注意不要漏掉水等。有些題目解答過程可能和析題過程交替進行,從而使解題過程不斷深入,此外有些題目的問題中也蘊含著解題的信息,應注意合理運用。 4.檢查——正確解題的保證。 最后要對照試題進行認真的檢查核對,避免失誤。,【即時訓練】 1.(2015濟南一模)松油醇(G)可用于配制香精,其合成路線如下:,已知: 請回答下列問題: (1)G所含兩種官能團的名稱分別是________、________。 (2)同時符合下列兩個條件的B的同分異構體有________種。 i.含有六元碳環(huán),碳環(huán)上僅有兩個取代基且呈對位; ii.在一定條件下能發(fā)生銀鏡反應、水解反應和消去反應。,(3)為了鑒別E和F,宜選用下列試劑中的________作鑒別試劑(填字母)。 a.溴水 b.銀氨溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.NaHCO3溶液 (4)C→D的化學方程式為_______________________。 (5)物質A(分子式為C7H10O3)催化氫化得到H(分子式為C7H12O3),H在一定條件下可以生成高聚物I,I的結構簡式為__________________。,【解析】(1)據(jù)G的結構簡式可知,G中含有羥基和碳碳雙鍵。 (2)符合ⅰ、ⅱ兩個條件的B的同分異構體中,必須含有HCOO—和羥 基,有 和 兩種。 (3)E為 ,E與乙醇發(fā)生酯化反應生成F,F(xiàn)為 ,E能 夠與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳氣體,F(xiàn)不能。,(4)C為 ,C與NaOH的乙醇溶液共熱,發(fā)生消去反應生成D,D為 ,化學方程式為 (5)A催化氫化得到H,H中含有羥基和羧基,其可以通過縮聚反應生成,答案:(1)羥基 碳碳雙鍵 (2)2 (3)d,2.(2015武漢三模)芳香酯I的合成路線如下:,已知以下信息: ①A~I均為芳香族化合物,B能發(fā)生銀鏡反應,D的相對分子質量比C大4,E的核磁共振氫譜有3組峰。,請回答下列問題: (1)A→B的反應類型為________,D所含官能團的名稱為________,E的名稱為__________________________。 (2)E→F與F→G的順序能否顛倒________(填“能”或“否”),理由是_____________________。 (3)B與銀氨溶液反應的化學方程式為____________________。 (4)I的結構簡式為______________________________________。,(5)符合下列要求的A的同分異構體有________種。 ①與Na反應并產生H2 ②芳香族化合物 (6)根據(jù)已有知識并結合相關信息,寫出以CH3CH2OH為原料制備CH3CH2CH2CH2OH的合成路線流程圖(無機試劑任用)。合成路線流程圖示例如下:,【解析】A~I均為芳香族化合物,根據(jù)A的分子式可知A的側鏈為飽和結構,A能夠催化氧化生成B,B能夠發(fā)生銀鏡反應,其能夠發(fā)生信息 ③的反應,則B分子中含有苯環(huán)和側鏈—CH2CHO結構,故B的結構簡式 為 ,A為 ;B通過信息③的反應生成C,則C 為 ,D的相對分子質量比C大4,恰好為2分子氫氣,則 說明C與氫氣發(fā)生加成反應生成D,故D為 ;E的核磁,共振氫譜有3組峰,E能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化,則E分子中含有 甲基,且氯原子位于甲基的對位,故E為 ;E被酸性高錳酸鉀溶液 氧化成F,則F為 ;F在濃氫氧化鈉溶液中加熱發(fā)生水解反應 生成酚羥基和羧酸鈉,然后在酸性條件下轉化成G,則G為 ; G和D發(fā)生酯化反應生成I,則I為 。,(1)A→B為 催化氧化生成 ,該反應為氧化 反應;D為 ,其分子中含有的官能團為羥基;E 為 ,氯原子位于4號C,其名稱為4-氯甲苯或對氯甲苯。,(2)E到G的反應中需要分別引進酚羥基和羧基,由于酚羥基容易被酸 性高錳酸鉀溶液氧化,所以E→F與F→G的順序不能顛倒。 (3)B分子中含有醛基,能夠與銀氨溶液發(fā)生反應生成單質銀,反應的 化學方程式為,(4)G和D發(fā)生酯化反應生成I,因此I的結構簡式為 。,(5)A為 ,①與Na反應并產生H2,說明該有機物分子中 含有羥基;②芳香族化合物,說明該有機物分子中含有苯環(huán),滿足 條件的有機物分子中可能含有的側鏈為①—CH(OH)CH3,②—OH、 —CH2CH3,③1個—CH3,1個—CH2OH,④1個—OH、2個—CH3,其中 ①存在1種結構,②③都存在鄰、間、對3種結構,④當3個取代基都 在間位時存在1種結構,當3個取代基相鄰時存在2種結構,當有2個取 代基相鄰時有3種結構,所以④總共有6種結構,根據(jù)以上分析可知, 滿足條件的有機物總共有1+3+3+6=13種。,(6)以CH3CH2OH為原料制備CH3CH2CH2CH2OH,先將乙醇催化氧化生成 乙醛,然后讓乙醛發(fā)生信息③的反應生成CH3CH=CHCHO,與氫氣加 成生成CH3CH2CH2CH2OH,所以合成流程為,答案:(1)氧化反應 羥基 對氯甲苯或4-氯甲苯 (2)否 如果顛倒則(酚)羥基會被KMnO4/H+氧化,- 配套講稿:
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